WO2019230475A1 - 偏光板及びその製造方法、並びに光学機器 - Google Patents

偏光板及びその製造方法、並びに光学機器 Download PDF

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WO2019230475A1
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layer
reflective layer
dielectric layer
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和幸 渋谷
利明 菅原
雄介 松野
昭夫 高田
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デクセリアルズ株式会社
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    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/14—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for producing polarised light
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors

Definitions

  • the present invention relates to a polarizing plate, a manufacturing method thereof, and an optical device.
  • a metal grating having a pitch smaller than the wavelength of light in the band of use is formed on a substrate, and a dielectric layer and an inorganic fine particle layer are formed on the metal grating to interfere with light reflected from the metal grating.
  • An absorption-type wire grid type polarizing element that cancels out the effect and transmits the other polarization component has been proposed.
  • the reflectivity is determined by the interference between layers and the absorption within the layers that constitute the lattice structure.
  • requirement for a dielectric layer etc. is proposed (refer patent document 1).
  • each layer is designed as a rectangular shape, it is difficult to form a complete rectangle at the nano level. Therefore, it is very difficult to design a material considering the shape.
  • Patent Document 2 a method of controlling the reflectance characteristics of the polarizing element obtained by forming a fine pattern on the resin substrate and controlling the reflectance and wavelength of the substrate is proposed.
  • the base material used in Patent Document 2 is made of resin, it is inferior in heat resistance and light resistance as compared to a wire grid polarizing element made of an inorganic material, and is used for a long time in a strong light environment. Is anxious.
  • the present invention has been made in view of the above-described background art, and an object thereof is to provide a polarizing plate having excellent selective absorptivity with excellent control of reflectance characteristics, a manufacturing method thereof, and an optical apparatus including the polarizing plate. Is to provide. More specifically, an object of the present invention is to provide a polarizing plate that suppresses reflection in the absorption axis direction, a manufacturing method thereof, and an optical apparatus including the polarizing plate.
  • the polarizing plate having a wire grid structure including a transparent substrate and a lattice-like convex portion arranged on the transparent substrate at a pitch shorter than the wavelength of light in the use band and extending in a predetermined direction. If the lattice-shaped convex part is provided with a reflective layer and a dielectric layer in order from the transparent substrate side, and the shape of the reflective layer is specified when viewed from the predetermined direction, excellent selective absorption The present inventors have found that a polarizing plate having the above can be obtained and completed the present invention.
  • the present invention is a polarizing plate having a wire grid structure, which is arranged on a transparent substrate (for example, transparent substrate 1 described later) and the transparent substrate at a pitch shorter than the wavelength of light in the use band, and in a predetermined direction. And a lattice-shaped convex portion (for example, a lattice-shaped convex portion 20 described later) extending in the order of the reflective layer (for example, a reflective layer 3 described later) in order from the transparent substrate side.
  • a lattice-shaped convex portion for example, a lattice-shaped convex portion 20 described later
  • the reflective layer for example, a reflective layer 3 described later
  • a dielectric layer for example, a dielectric layer 4 described later
  • the reflective layer has at least one step on a side, and a transparent substrate
  • the step may be formed by a straight line and / or a curve.
  • the transparent substrate is transparent to the wavelength of light in the use band, and may be made of glass, crystal, or sapphire.
  • the reflective layer may be made of aluminum or an aluminum alloy.
  • the dielectric layer may be made of Si oxide.
  • the absorption layer may include Fe or Ta and Si.
  • the surface of the polarizing plate on which light is incident may be covered with a protective film made of a dielectric.
  • the surface of the polarizing plate on which light is incident may be covered with an organic water repellent film.
  • Another aspect of the present invention is a method of manufacturing a polarizing plate having a wire grid structure, wherein a reflective layer forming step of forming a reflective layer on one side of a transparent substrate, and a dielectric on the opposite side of the reflective layer to the transparent substrate.
  • at least one step is formed on the side wall of the reflective layer, and the polarizing plate is formed such that the width of the reflective layer on the transparent substrate side is maximized.
  • Another invention of the present invention is an optical instrument comprising the polarizing plate.
  • the polarizing plate which has the outstanding selective absorption, its manufacturing method, and an optical apparatus provided with the polarizing plate can be provided. More specifically, a polarizing plate that suppresses reflection in the absorption axis direction, a manufacturing method thereof, and an optical device including the polarizing plate can be provided. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a polarizing plate having a high transmittance characteristic and a low reflectance, a manufacturing method thereof, and an optical apparatus including the polarizing plate. Further, according to the present invention, since the polarizing plate having the grid with the thickest bottom can be formed, the mechanical strength of the polarizing plate can be improved. Furthermore, since the optical characteristics can be controlled by adjusting the number of steps and the shape of the reflective layer, for example, it is possible to create a polarizing plate that is optimal at a required wavelength, and the degree of freedom in design increases. .
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the step angle at wavelengths of 520 to 590 nm and the absorption axis reflectance (Rs) for the polarizing plates of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1.
  • the polarizing plate of the present invention is a polarizing plate having a wire grid structure, and is a lattice that is arranged on the transparent substrate at a pitch (period) shorter than the wavelength of light in the use band and extends in a predetermined direction. And a convex portion.
  • the lattice-shaped convex portion has at least a reflective layer and a dielectric layer in order from the transparent substrate side.
  • layers other than a transparent substrate, a reflection layer, a dielectric material layer may exist.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a polarizing plate 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the polarizing plate 100 includes a transparent substrate 1 that is transparent to light in the use band, and a lattice-like protrusion arranged on one surface of the transparent substrate 1 at a pitch shorter than the wavelength of the light in the use band.
  • Unit 20 The lattice-shaped convex portion 20 includes, in order from the transparent substrate 1 side, a second dielectric layer 2, a reflective layer 3, a dielectric layer 4, an absorption layer 5, and a third dielectric layer 6. .
  • the lattice-shaped convex portions 20 formed by laminating the reflective layer 3 and the dielectric layer 4 in this order from the transparent substrate 1 side are arranged on the transparent substrate 1 in a one-dimensional lattice shape.
  • a wire grid structure A wire grid structure.
  • the extending direction (predetermined direction) of the lattice-like convex portion 20 is referred to as a Y-axis direction.
  • a direction perpendicular to the Y-axis direction and in which the grid-like convex portions 20 are arranged along the main surface of the transparent substrate 1 is referred to as an X-axis direction.
  • the light incident on the polarizing plate 100 is preferably incident from the direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction on the side of the transparent substrate 1 where the grid-like convex portions 20 are formed.
  • a polarizing plate having a wire grid structure uses a polarized wave having an electric field component parallel to the Y-axis direction by utilizing four actions of selective light absorption of a polarized wave due to transmission, reflection, interference, and optical anisotropy (
  • the TE wave (S wave) is attenuated and the polarized wave (TM wave (P wave)) having an electric field component parallel to the X-axis direction is transmitted.
  • the Y-axis direction is the direction of the absorption axis of the polarizing plate
  • the X-axis direction is the direction of the transmission axis of the polarizing plate.
  • the polarizing plate 100 can obtain desired polarization characteristics by performing selective attenuation of the TE wave.
  • the lattice-shaped convex portions in the polarizing plate of the present invention are seen from the extending direction (predetermined direction) of each one-dimensional lattice, that is, in a cross-sectional view orthogonal to the predetermined direction, And a dielectric layer 4.
  • the height means a dimension in a direction perpendicular to the main surface of the transparent substrate 1 in FIG.
  • the width W means a dimension in the X-axis direction orthogonal to the height direction when viewed from the Y-axis direction along the direction in which the lattice-shaped convex portion 20 extends.
  • the polarizing plate 100 is viewed from the Y-axis direction along the direction in which the lattice-shaped convex portions 20 extend, the repetition interval in the X-axis direction of the lattice-shaped convex portions 20 is referred to as a pitch P.
  • the pitch P of the lattice-shaped convex portions is not particularly limited as long as it is shorter than the wavelength of light in the use band. From the viewpoint of ease of manufacture and stability, the pitch P of the lattice-shaped convex portions is preferably, for example, 100 nm to 200 nm.
  • the pitch P of the lattice-shaped convex portions can be measured by observing with a scanning electron microscope or a transmission electron microscope. For example, using a scanning electron microscope or a transmission electron microscope, the pitch P can be measured at any four locations, and the arithmetic average value can be used as the pitch P of the lattice-shaped convex portions.
  • this measurement method is referred to as electron microscopy.
  • the reflective layer has at least one step on the side when viewed from the direction (predetermined direction: Y-axis direction) in which the grid-like convex portions extend, and the transparent substrate
  • the width of the bottom side which is the side is the largest.
  • the step formed in the reflective layer means that the width of the reflective layer changes stepwise or continuously when the reflective layer is viewed from the direction in which the grid-shaped convex portions extend (predetermined direction: Y-axis direction). Means shape. Therefore, the steps in the present invention are not limited to those formed by straight lines, and may be formed by, for example, curves. Further, the number of steps is not limited to one, and may be a multi-step including two or more steps.
  • the polarizing plate having the wire grid structure attenuates a polarized wave (TE wave (S wave)) having an electric field component parallel to the extending direction of the grid-like convex portion (Y-axis direction), and the X-axis.
  • a polarized wave (TM wave (P wave)) having an electric field component parallel to the direction is transmitted. That is, a characteristic that does not transmit and reflect a polarized wave (TE wave (S wave)) having an electric field component parallel to the extending direction of the grid-like convex portion (Y-axis direction) is required, and the reduction in reflectance is An important requirement.
  • the polarizing plate of the present invention since the polarizing plate of the present invention has a step formed in the reflective layer, it has an electric field component that is perpendicularly incident on the transparent substrate and that is parallel to the extending direction of the lattice-shaped convex portion (Y-axis direction).
  • a polarized wave (TE wave (S wave)) is partially reflected by a step after being reflected by the reflection layer and scattered.
  • Scattered polarized waves (TE waves (S waves)) having an electric field component parallel to the extending direction of the grid-shaped convex portions (Y-axis direction) do not contribute to reflection, and as a result, in the absorption axis direction. Reflection can be suppressed.
  • the transparent substrate (Transparent substrate)
  • the transparent substrate is not particularly limited as long as it is a substrate exhibiting translucency with respect to light in the use band, and can be appropriately selected according to the purpose. “Showing translucency with respect to the light in the use band” does not mean that the light transmittance in the use band is 100%, but the translucency capable of maintaining the function as a polarizing plate. Show it. Examples of the light in the use band include visible light having a wavelength of about 380 nm to 810 nm.
  • the main surface shape of the transparent substrate is not particularly limited, and a shape (for example, a rectangular shape) according to the purpose is appropriately selected.
  • the average thickness of the transparent substrate is preferably 0.3 mm to 1 mm, for example.
  • a material having a refractive index of 1.1 to 2.2 is preferable, and examples thereof include glass, crystal, and sapphire. From the viewpoint of cost and light transmittance, it is preferable to use glass, particularly quartz glass (refractive index 1.46) or soda lime glass (refractive index 1.51).
  • the component composition of the glass material is not particularly limited, and for example, an inexpensive glass material such as silicate glass widely distributed as optical glass can be used.
  • quartz or sapphire having high thermal conductivity.
  • quartz or sapphire having high thermal conductivity.
  • the lattice-shaped convex portions 20 are arranged in a direction parallel to or perpendicular to the optical axis of the crystal.
  • the optical axis is a direction axis that minimizes the difference in refractive index between O (ordinary ray) and E (extraordinary ray) of light traveling in that direction.
  • the second dielectric layer (second dielectric layer 2 in FIG. 1) is an arbitrary layer in the present invention. It is formed on a transparent substrate and is formed between the reflective layer and the transparent substrate in the present invention.
  • the second dielectric layer 2 in the polarizing plate 100 according to one embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is laminated on the transparent substrate 1, and the portion of the digging amount H dug by etching is A part of the grid-like convex part 20 is formed.
  • the material constituting the second dielectric layer may be the same as or different from the dielectric layer described later.
  • Si oxide such as SiO 2 , Al 2 O 3
  • beryllium oxide Common materials such as metal oxides such as bismuth oxide, MgF 2 , cryolite, germanium, titanium dioxide, silicon, magnesium fluoride, boron nitride, boron oxide, tantalum oxide, carbon, or combinations thereof Can be mentioned.
  • the second dielectric layer is preferably composed of Si oxide.
  • the refractive index of the second dielectric layer is preferably larger than 1.0 and not larger than 2.5. Since the optical characteristics of the reflective layer are also affected by the surrounding refractive index, the polarizing plate characteristics can be controlled by selecting the material of the dielectric layer.
  • the thickness of the second dielectric layer is not particularly limited, and is preferably 10 nm to 100 nm, for example.
  • the film thickness of the second dielectric layer can be measured by, for example, the above-described electron microscopy.
  • the reflective layer (reflective layer 3 in FIG. 1) is formed on one side surface of a transparent substrate, and a metal film extending in a strip shape is arranged in the Y-axis direction which is an absorption axis.
  • another layer such as a second dielectric layer may be present between the transparent substrate and the reflective layer, for example, as in the polarizing plate 100 shown in FIG. .
  • the reflective layer contributes to the development of the function as a wire grid polarizer, and attenuates polarized waves (TE wave (S wave)) having an electric field component in a direction parallel to the extending direction (longitudinal direction) of the reflective layer. Then, a polarized wave (TM wave (P wave)) having an electric field component in a direction orthogonal to the extending direction (longitudinal direction) of the reflective layer is transmitted.
  • TE wave S wave
  • TM wave polarized wave
  • the reflective layer in the polarizing plate of the present invention extends substantially perpendicularly to the surface direction of the transparent substrate, and is viewed from the direction (predetermined direction: Y-axis direction) in which the lattice-shaped convex portions extend, that is, the predetermined direction.
  • the side In the cross-sectional view orthogonal to, the side has at least one step, and the width of the base on the transparent substrate side is the largest. In the present invention, this makes it possible to realize a polarizing plate excellent in control of reflectance characteristics, and a polarizing plate having excellent selective absorption, specifically, a polarizing plate that suppresses reflection in the absorption axis direction. Can be obtained.
  • the constituent material of the reflective layer is not particularly limited as long as it is a material having reflectivity with respect to light in the use band.
  • Al, Ag, Cu, Mo, Cr, Ti, Ni, W, Fe, Si examples thereof include simple elements such as Ge and Te, or alloys containing one or more of these elements.
  • a reflection layer is comprised with aluminum or aluminum alloy.
  • an inorganic film or a resin film other than a metal formed with high surface reflectance by coloring or the like may be used.
  • the thickness of the reflective layer (8 in FIG. 1) is not particularly limited, and is preferably 100 nm to 300 nm, for example.
  • the film thickness of a reflection layer can be measured, for example with the above-mentioned electron microscopy.
  • the width of the bottom side on the transparent substrate side which is the largest width of the reflective layer of the polarizing plate of the present invention, depends on the relationship with the pitch P of the lattice-shaped convex portions, but for example, the ratio to the pitch P is 20 It is preferably ⁇ 50%. Note that these widths can be measured by, for example, the electron microscopy described above.
  • the reflective layer 3 is viewed from the extending direction of the lattice-shaped convex portion 20 (predetermined direction: Y-axis direction), that is, the predetermined direction.
  • predetermined direction Y-axis direction
  • each side has one step 10 and the width of the bottom side on the transparent substrate 1 side is the largest.
  • the reflective layer 3 of the polarizing plate 100 has a shape in which a substantially isosceles trapezoid is combined on a substantially rectangular shape in a cross-sectional view orthogonal to a predetermined direction, and the length of the bottom base of the trapezoidal portion is a rectangular portion. It has a tapered shape with the sides inclined so that the width becomes narrower toward the upper base of the trapezoidal portion (opposite side of the transparent substrate 1).
  • the step angle of the reflective layer 3 indicated by ⁇ s can be in the range of 0 ° ⁇ s ⁇ 90 °. It is preferable that the range is ⁇ s ⁇ 90 °.
  • a method of providing at least one or more steps on the side of the reflective layer and increasing the width of the bottom on the transparent substrate side for example, a combination of isotropic etching and anisotropic etching is used. And a method of changing the balance.
  • the dielectric layer (dielectric layer 4 in FIG. 1) is formed on the reflective layer, and is formed by arranging dielectric films extending in a band shape in the Y-axis direction that is the absorption axis.
  • another layer may exist between the reflective layer and the dielectric layer.
  • the film thickness of the dielectric layer (9 in FIG. 1) is formed in such a range that the phase of the polarized light transmitted through the absorbing layer and reflected by the reflecting layer is shifted by half wavelength with respect to the polarized light reflected by the absorbing layer.
  • the film thickness of the dielectric layer is appropriately set within a range of 1 to 500 nm that can enhance the interference effect by adjusting the phase of polarized light.
  • the film thickness of the dielectric layer can be measured by, for example, the above-described electron microscopy.
  • the material constituting the dielectric layer examples include Si oxides such as SiO 2 , metal oxides such as Al 2 O 3 , beryllium oxide, and bismuth oxide, MgF 2 , cryolite, germanium, titanium dioxide, silicon, fluorine, and the like. Common materials such as magnesium chloride, boron nitride, boron oxide, tantalum oxide, carbon, or a combination thereof can be given. Especially, it is preferable that the dielectric material layer 4 is comprised with Si oxide.
  • the refractive index of the dielectric layer is preferably larger than 1.0 and not larger than 2.5. Since the optical characteristics of the reflective layer are also affected by the refractive index of the surroundings, the polarization characteristics can be controlled by selecting the material of the dielectric layer.
  • a part of the TE wave reflected by the reflective layer can be reflected back to the reflective layer when transmitted through the absorbent layer.
  • the light that has passed through can be attenuated by interference. In this way, desired polarization characteristics can be obtained by selectively attenuating the TE wave.
  • the width of the dielectric layer is not particularly limited, and there is no problem if it is larger or smaller than the width of the reflective layer positioned as the lower layer.
  • the width of the dielectric layer depends on the relationship with the pitch P of the lattice-shaped convex portions, for example, the ratio to the pitch P is preferably 20 to 50%. Note that these widths can be measured by, for example, the electron microscopy described above.
  • the dielectric layer 4 of the polarizing plate 100 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is laminated on the reflective layer 4 perpendicularly to the surface direction of the transparent substrate 1, and has a grid-like convex portion.
  • the shape When viewed from the extending direction (predetermined direction: Y-axis direction), that is, in a cross-sectional view orthogonal to the predetermined direction, the shape is rectangular.
  • the width of the dielectric layer 4 is substantially the same as the width of the rectangular portion in the reflective layer 4 located in the lower layer.
  • the absorption layer (the absorption layer 5 in FIG. 1) is formed on the dielectric layer, and is arranged extending in a band shape in the Y-axis direction that is the absorption axis.
  • the absorption layer forms a part of the grid-like convex portion 20.
  • the constituent material of the absorption layer include one or more kinds of substances having a light absorption function, such as a metal material or a semiconductor material, whose extinction constant of the optical constant is not zero, and are appropriately selected depending on the wavelength range of light to be applied.
  • the Examples of the metal material include elemental elements such as Ta, Al, Ag, Cu, Au, Mo, Cr, Ti, W, Ni, Fe, and Sn, or alloys containing one or more of these elements.
  • the semiconductor material include Si, Ge, Te, ZnO, and silicide materials ( ⁇ -FeSi 2 , MgSi 2 , NiSi 2 , BaSi 2 , CrSi 2 , CoSi 2 , TaSi, etc.). By using these materials, the polarizing plate 100 can obtain a high extinction ratio with respect to an applied visible light region. Especially, it is preferable that an absorption layer is comprised including Si while containing Fe or Ta.
  • the band gap energy of the semiconductor is involved in the absorption action, and therefore the band gap energy needs to be equal to or less than the use band.
  • a material having a wavelength of 400 nm or more, that is, a band gap of 3.1 ev or less it is necessary to use a material having a wavelength of 400 nm or more, that is, a band gap of 3.1 ev or less.
  • the thickness of the absorption layer (10 in FIG. 1) is not particularly limited, and is preferably 10 nm to 100 nm, for example.
  • the film thickness of the absorption layer 5 can be measured by, for example, the above-described electron microscopy.
  • the absorption layer can be formed as a high-density film by vapor deposition or sputtering. Moreover, the absorption layer may be comprised from 2 or more layers from which a structural material differs.
  • the width of the absorbing layer depends on the relationship with the pitch P of the grid-like convex portions, for example, the ratio to the pitch P is preferably 20 to 50%. Note that these widths can be measured by, for example, the electron microscopy described above.
  • the absorbing layer 5 of the polarizing plate 100 is laminated on the dielectric layer 4 perpendicularly to the surface direction of the transparent substrate 1, and has lattice-like convex portions.
  • predetermined direction Y-axis direction
  • the width of the absorption layer 5 is substantially the same as the width of the rectangular portion in the reflective layer 4 located in the lower layer and the width of the dielectric layer 5.
  • the third dielectric layer (dielectric layer 2 in FIG. 1) is an arbitrary layer in the present invention. It is formed on a transparent substrate and formed as an upper layer separately from the dielectric layer in the present invention.
  • the third dielectric layer 6 in the polarizing plate 100 according to one embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is laminated on the absorption layer 5 and forms a part of the lattice-shaped convex portion 20.
  • the material constituting the third dielectric layer may be the same as or different from the above-described dielectric layer and, if present, the second dielectric layer.
  • SiO 2 Si oxide such as Al 2 O 3 , beryllium oxide, bismuth oxide, etc., MgF 2 , cryolite, germanium, titanium dioxide, silicon, magnesium fluoride, boron nitride, boron oxide, tantalum oxide, Common materials such as carbon or a combination thereof may be used.
  • the second dielectric layer is preferably composed of Si oxide.
  • the refractive index of the third dielectric layer is preferably larger than 1.0 and not larger than 2.5. Since the optical characteristics of the reflective layer are also affected by the surrounding refractive index, the polarizing plate characteristics can be controlled by selecting the material of the dielectric layer.
  • the thickness of the third dielectric layer (11 in FIG. 1) is not particularly limited, and is preferably 10 nm to 100 nm, for example.
  • the film thickness of the third dielectric layer can be measured by, for example, the above-described electron microscopy.
  • the polarizing plate of the present invention may have a diffusion barrier layer between the dielectric layer and the absorption layer. By having the diffusion barrier layer, light diffusion in the absorption layer is prevented.
  • the diffusion barrier layer can be composed of a metal film such as Ta, W, Nb, or Ti.
  • the surface on the light incident side may be covered with a protective film made of a dielectric material within a range that does not affect changes in optical characteristics.
  • the protective film is made of a dielectric film, and can be formed by using, for example, CVD (Chemical Vapor Deposition) or ALD (Atomic Layer Deposition) on the surface of the polarizing plate (surface on which the wire grid is formed). . Thereby, the oxidation reaction more than necessary for the metal film can be suppressed.
  • organic water repellent film Furthermore, in the polarizing plate of the present invention, the surface on the light incident side may be covered with an organic water-repellent film.
  • the organic water-repellent film is made of, for example, a fluorine-based silane compound such as perfluorodecyltriethoxysilane (FDTS), and can be formed by using, for example, the above-described CVD or ALD. Thereby, reliability, such as moisture resistance of a polarizing plate, can be improved.
  • FDTS perfluorodecyltriethoxysilane
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a polarizing plate 300 according to one embodiment of the present invention.
  • a polarizing plate 300 shown in FIG. 3 includes a lattice-like convex portion 20 on the transparent substrate 1. As the grid-like convex portion 20, the reflective layer 3 is formed directly on the transparent substrate 1, the dielectric layer 4 is formed on the reflective layer 3, and the absorbing layer 5 is formed thereon. That is, the polarizing plate 300 shown in FIG. 3 is a polarizing plate that does not include the second dielectric layer 2 and the third dielectric layer 6 that are present in the polarizing plate 100 shown in FIG.
  • the reflective layer 3 of the polarizing plate 300 has a shape in which a substantially isosceles trapezoid is combined on a substantially rectangular shape in a cross-sectional view orthogonal to a predetermined direction, and the length of the bottom base of the trapezoidal portion is a rectangular portion. It has a tapered shape with the sides inclined so that the width becomes narrower toward the upper base of the trapezoidal portion (opposite side of the transparent substrate 1).
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a polarizing plate 400 according to still another embodiment of the present invention.
  • the reflective layer 3 is formed directly on the transparent substrate 1 as the lattice-shaped convex portions 20, the dielectric layer 4 is formed on the reflective layer 3, and the absorbing layer 5 is formed thereon. Is formed.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a polarizing plate 500 according to another embodiment of the present invention.
  • the reflective layer 3 is formed directly on the transparent substrate 1 as the lattice-shaped convex portion 20, the dielectric layer 4 is formed on the reflective layer 3, and the absorbing layer 5 is formed thereon. Is formed.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a polarizing plate 600 according to another embodiment of the present invention.
  • the reflective layer 3 is directly formed on the transparent substrate 1 as the lattice-shaped convex portion 20, the dielectric layer 4 is formed on the reflective layer 3, and the absorbing layer 5 is formed thereon. Is formed.
  • the step formed by a curve when viewed from the extending direction of the lattice-shaped convex portion 20 predetermined direction: Y-axis direction
  • predetermined direction Y-axis direction
  • the width of the base on the transparent substrate 1 side is the largest.
  • the region formed by the curve has a tapered shape that becomes smaller and closer to the dielectric layer 4 (as opposed to the transparent substrate 1).
  • the manufacturing method of the polarizing plate of this invention has a reflective layer formation process, a dielectric material layer formation process, an absorption layer formation process, and an etching process.
  • each layer can be formed by, for example, sputtering or vapor deposition.
  • etching process by selectively etching the stacked body formed through the above-described respective layer forming processes, lattice-shaped convex portions arranged on the transparent substrate at a pitch shorter than the wavelength of light in the use band are formed. .
  • a one-dimensional lattice-like mask pattern is formed by, for example, a photolithography method or a nanoimprint method.
  • band is formed by selectively etching the said laminated body.
  • an etching method for example, a dry etching method using an etching gas corresponding to an object to be etched is used.
  • the present invention by changing the balance by combining isotropic etching and anisotropic etching, at least one step is formed on the side wall of the reflective layer, and the width of the reflective layer on the transparent substrate side is changed. Is the largest.
  • the manufacturing method of the polarizing plate of this invention may have the process of coat
  • the manufacturing method of the polarizing plate of this invention may have the process of coat
  • the optical apparatus of the present invention includes the polarizing plate according to the present invention described above.
  • the optical device include a liquid crystal projector, a head-up display, and a digital camera.
  • the polarizing plate according to the present invention can be used for various applications as a polarizing plate having a high transmittance power of polarized light in the transmission axis direction. Further, since it is an inorganic polarizing plate that is superior in heat resistance compared to an organic polarizing plate made of an organic material, it is particularly suitable for applications such as liquid crystal projectors and head-up displays that require heat resistance.
  • the optical apparatus according to the present invention includes a plurality of polarizing plates
  • at least one of the plurality of polarizing plates may be the polarizing plate according to the present invention.
  • the optical apparatus according to this embodiment is a liquid crystal projector
  • at least one of the polarizing plates disposed on the incident side and the outgoing side of the liquid crystal panel may be the polarizing plate according to the present invention.
  • the polarizing plate according to the present invention is a polarizing plate having excellent selective absorptivity, and specifically, a polarizing plate in which reflection in the absorption axis direction is suppressed. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a polarizing plate having a high transmittance characteristic and a low reflectance, a manufacturing method thereof, and an optical apparatus including the polarizing plate. Further, according to the present invention, since the polarizing plate having the grid with the thickest bottom can be formed, the mechanical strength of the polarizing plate can be improved. Furthermore, since the optical characteristics can be controlled by adjusting the number of steps and the shape of the reflective layer, it is excellent in controlling the reflectance characteristics, for example, it is possible to create a polarizing plate that is optimal at the required wavelength. , Design freedom increases.
  • Examples 1 to 5 and Comparative Example 1> [Creation of polarizing plate]
  • a polarizing plate 200 having a structure different from that of the polarizing plate 100 of Example 1 only in the structure of the absorption layer 3 was prepared and used for the simulation.
  • the polarizing plate 200 which is the comparative example 1 has the structure shown in FIG.
  • the step angle ⁇ s in the polarizing plate 100 is obtained by the following formula 1.
  • ⁇ s arctan ⁇ Hs / (W ⁇ Ws) / 2 ⁇
  • Hs is the height of step 10
  • W is the width of the grid-like convex portion 20
  • Ws is the apex width of the reflective layer 3.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a polarizing plate 700 in which the reflective layer 3 has a step angle ⁇ s of 87 ° in Example 1
  • FIG. 8 shows the reflective layer 3 in Example 2 in which the step angle ⁇ s is 45 °
  • FIG. 9 shows a schematic cross-sectional view of a polarizing plate 800
  • FIG. 9 shows a schematic cross-sectional view of a polarizing plate 900 of Example 5 in which the step angle ⁇ s of the reflective layer 3 is 4 °.
  • a polarized wave (TE wave (S wave)) having an electric field component was made incident in a direction parallel to the extending direction (longitudinal direction) of the lattice-shaped convex portion.
  • TE wave (S wave) polarized wave having an electric field component in a direction parallel to the extending direction (longitudinal direction) of the lattice-shaped convex portion.
  • FIG. 10 the result of having verified the relationship between a wavelength and the absorption-axis transmittance
  • FIG. 11 the result of having verified the relationship between a wavelength and an absorption-axis reflectance about the polarizing plate of Examples 1, 2, and 5 and the comparative example 1 is shown.
  • FIG. 12 shows the relationship between the step angle at the wavelength of 520 to 590 nm and the absorption axis reflectance (Rs) for the polarizing plates of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1.
  • the horizontal axis indicates the wavelength ⁇ (nm), and the vertical axis indicates the absorption axis transmittance (%).
  • the absorption axis transmittance means the transmittance of polarized light (TE wave) in the absorption axis direction (Y-axis direction) incident on the polarizing plate.
  • a graph indicated by a broken line represents the result of the polarizing plate 100 of the present invention as an example, and a graph (Ref) indicated by a solid line represents the result of the polarizing plate 200 as a comparative example. ing.
  • the horizontal axis indicates the wavelength ⁇ (nm), and the vertical axis indicates the absorption axis reflectance (%).
  • the absorption axis reflectance means the reflectance of polarized light (TE wave) in the absorption axis direction (Y-axis direction) incident on the polarizing plate.
  • the graph shown by a broken line represents the result of the polarizing plate 100 of the present invention as an example, and the graph (Ref) shown by a solid line represents the result of the polarizing plate 200 as a comparative example. ing.
  • the absorption axis reflectance (Rs) when the step angle ⁇ is 90 ° is 3.5, and the range in which the absorption axis reflectance (Rs) is less than 3.5 is 15 It can be seen that the range is ° ⁇ ⁇ 90 °. Therefore, the step angle ⁇ in the polarizing plate of the present invention is preferably in the range of 15 ° ⁇ ⁇ 90 °.

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Abstract

高い透過率特性を有するとともに反射光が抑制された偏光板及びその製造方法、並びにその偏光板を備える光学機器を提供する。　ワイヤグリッド構造を有する偏光板１００であって、透明基板１と、使用帯域の光の波長よりも短いピッチで前記透明基板上に配列され、所定方向に延在する格子状凸部２０と、を備え、格子状凸部２０は、透明基板１側から順に、反射層３と、誘電体層４と、を有し、当該所定方向から見たとき、前記反射層３は、少なくとも１つ以上のステップを側辺に有し、且つ、透明基板１側となる底辺の幅が最も大きい偏光板とする。

Description

偏光板及びその製造方法、並びに光学機器
　本発明は、偏光板及びその製造方法、並びに光学機器に関する。
　従来、偏光素子として、使用帯域の光の波長より小さいピッチの金属格子を基板上に形成し、当該金属格子上に誘電層及び無機微粒子層を形成することにより、金属格子から反射した光を干渉効果により打ち消すとともに、もう一方の偏光成分を透過させる吸収型のワイヤグリッド型偏光素子が提案されている。
　このような偏光素子に対しては、近年の液晶プロジェクタの高輝度化や高精細化に伴い、ますますの反射率低下の要求が高まっている。反射率が高い場合には、液晶パネルの誤作動の原因となったり、迷光により画質の劣化を引き起こす。
　ここで、反射率は、格子構造を構成する、層間の干渉や、層内の吸収によって決定づけられる。そして、要求に応じた材料を誘電層等に用いることによって、反射率を制御する方法が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら特許文献１においては、各層が矩形形状として設計されているため、ナノレベルで完全な矩形を形成することは困難であることから、形状を加味した材料設計は非常に困難な状況となる。
　また、金属層を形成する前に、樹脂製の基材に微細パターンを形成して基材の反射率及び波長を制御することで、得られる偏光素子の反射率特性を制御する方法が提案されている（特許文献２参照）。しかしながら、特許文献２で用いられる基材は樹脂製であるため、無機材料で構成されるワイヤグリッド偏光素子と比較して、耐熱性や耐光性に劣り、強い光の環境下での長期使用については不安がある。
特表２０１０－５３０９９４号公報 特開２０１５－２１２７４１号公報
　本発明は上記の背景技術に鑑みてなされたものであり、その目的は、反射率特性の制御に優れ、優れた選択吸収性を有する偏光板及びその製造方法、並びにその偏光板を備える光学機器を提供することにある。さらに具体的には、吸収軸方向の反射を抑制した偏光板及びその製造方法、並びにその偏光板を備える光学機器を提供することにある。
　本発明者らは、透明基板と、使用帯域の光の波長よりも短いピッチで透明基板上に配列され、所定方向に延在する格子状凸部と、を備えるワイヤグリッド構造を有する偏光板において、格子状凸部に、透明基板側から順に、反射層と、誘電体層と、を備えさせ、前記の所定方向から見たときの、反射層の形状を特定すれば、優れた選択吸収性を有する偏光板が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
　すなわち本発明は、ワイヤグリッド構造を有する偏光板であって、透明基板（例えば、後述の透明基板１）と、使用帯域の光の波長よりも短いピッチで前記透明基板上に配列され、所定方向に延在する格子状凸部（例えば、後述の格子状凸部２０）と、を備え、前記格子状凸部は、前記透明基板側から順に、反射層（例えば、後述の反射層３）と、誘電体層（例えば、後述の誘電体層４）と、を有し、前記所定方向から見たとき、前記反射層は、少なくとも１つ以上のステップを側辺に有し、且つ、透明基板側となる底辺の幅が最も大きい偏光板（例えば、後述の偏光板１０）である。
　前記ステップは、直線及び／又は曲線で形成されていてもよい。
　前記透明基板は、使用帯域の光の波長に対して透明であり、且つ、ガラス、水晶、又はサファイアで構成されていてもよい。
　前記反射層は、アルミニウム、又はアルミニウム合金で構成されていてもよい。
　前記誘電体層は、Ｓｉ酸化物で構成されていてもよい。
　前記吸収層は、Ｆｅ、又はＴａを含むとともに、Ｓｉを含んで構成されていてもよい。
　光が入射する前記偏光板の表面は、誘電体からなる保護膜により覆われていてもよい。
　光が入射する前記偏光板の表面は、有機系撥水膜により覆われていてもよい。
　また別の本発明は、ワイヤグリッド構造を有する偏光板の製造方法であって、透明基板の片面に反射層を形成する反射層形成工程と、前記反射層の前記透明基板とは反対面に誘電体層を形成する誘電体層形成工程と、前記誘電体層の前記反射層とは反対面に吸収層を形成する吸収層形成工程と、形成された積層体を選択的にエッチングすることにより、使用帯域の光の波長よりも短いピッチで透明基板上に配列される格子状凸部を形成するエッチング工程と、を有し、前記エッチング工程では、等方性エッチングと異方性エッチングを組み合わせることにより、前記反射層の側壁に少なくとも１つ以上のステップを形成するとともに、透明基板側の前記反射層の幅が最も大きくなるよう形成する偏光板の製造方法である。
　また別の本発明は、前記偏光板を備える光学機器である。
　本発明によれば、優れた選択吸収性を有する偏光板及びその製造方法、並びにその偏光板を備える光学機器を提供できる。さらに具体的には、吸収軸方向の反射を抑制した偏光板及びその製造方法、並びにその偏光板を備える光学機器を提供できる。従って、本発明によれば、高い透過率特性を有するとともに低い反射率を実現した偏光板及びその製造方法、並びにその偏光板を備える光学機器を提供できる。
　また本発明によれば、底部が最も太い形状のグリッドを有する偏光板を形成できるため、偏光板の機械的強度を向上できる。
　さらに、反射層のステップ数や形状を調整することにより、光学特性の制御が可能となるため、例えば、必要な波長において最適となる偏光板を作成することができ、設計の自由度が増加する。
本発明の一実施形態に係る偏光板を示す断面模式図である。 従来構造の一実施形態に係る偏光板を示す断面模式図である。 本発明の一実施形態に係る偏光板を示す断面模式図である。 本発明の一実施形態に係る偏光板を示す断面模式図である。 本発明の一実施形態に係る偏光板を示す断面模式図である。 本発明の一実施形態に係る偏光板を示す断面模式図である。 ステップ角８７°の偏光板を示す断面模式図である。 ステップ角４５°の偏光板を示す断面模式図である。 ステップ角４°の偏光板を示す断面模式図である。 実施例１、２、及び５、並びに比較例１の偏光板について、波長と吸収軸透過率との関係を検証した結果を示すグラフである。 実施例１、２、及び５、並びに比較例１の偏光板について、波長と吸収軸反射率との関係を検証した結果を示すグラフである。 実施例１～５、および比較例１の偏光板について、波長５２０～５９０ｎｍにおけるステップ角度と吸収軸反射率（Ｒｓ）との関係を示すグラフである。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳しく説明する。
［偏光板］
　本発明の偏光板は、ワイヤグリッド構造を有する偏光板であって、透明基板と、使用帯域の光の波長よりも短いピッチ（周期）で透明基板上に配列されて所定方向に延在する格子状凸部と、を備える。また、この格子状凸部は、透明基板側から順に、少なくとも、反射層と、誘電体層と、を有する。なお、本発明の偏光板は、本発明の効果を発現する限りにおいて、透明基板、反射層、誘電体層、以外の層が存在していてもよい。
　図１は、本発明の一実施形態に係る偏光板１００を示す断面模式図である。図１に示すように、偏光板１００は、使用帯域の光に透明な透明基板１と、透明基板１の一方の面上に使用帯域の光の波長よりも短いピッチで配列された格子状凸部２０と、を備える。格子状凸部２０は、透明基板１側から順に、第２の誘電体層２と、反射層３と、誘電体層４と、吸収層５と、第３の誘電体層６と、を有する。即ち、偏光板１００は、反射層３と、誘電体層４と、が透明基板１側からこの順に積層されて形成された格子状凸部２０が、透明基板１上に一次元格子状に配列されたワイヤグリッド構造を有する。
　ここで、図１に示すように格子状凸部２０の延在する方向（所定方向）を、Ｙ軸方向と称する。また、Ｙ軸方向に直交し、透明基板１の主面に沿って格子状凸部２０が配列する方向を、Ｘ軸方向と称する。この場合、偏光板１００に入射する光は、透明基板１の格子状凸部２０が形成されている側において、好適にはＸ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向から入射する。
　ワイヤグリッド構造を有する偏光板は、透過、反射、干渉及び光学異方性による偏光波の選択的光吸収の４つの作用を利用することで、Ｙ軸方向に平行な電界成分をもつ偏光波（ＴＥ波（Ｓ波））を減衰させ、Ｘ軸方向に平行な電界成分をもつ偏光波（ＴＭ波（Ｐ波））を透過させる。従って、図１においては、Ｙ軸方向が偏光板の吸収軸の方向であり、Ｘ軸方向が偏光板の透過軸の方向である。
　図１に示される偏光板１００の格子状凸部２０が形成された側から入射した光Ｌは、吸収層５及び誘電体層４を通過する際に一部が吸収されて減衰する。吸収層５及び誘電体層４を透過した光のうち、偏光波（ＴＭ波（Ｐ波））は高い透過率で反射層３を透過する。一方、吸収層５及び誘電体層４を透過した光のうち、偏光波（ＴＥ波（Ｓ波））は反射層３で反射される。反射層３で反射されたＴＥ波は、吸収層５及び誘電体層４を通過する際に一部は吸収され、一部は反射して反射層３に戻る。反射層３で反射されたＴＥ波は、吸収層５及び誘電体層４を通過する際に干渉して減衰する。以上のようにＴＥ波の選択的減衰を行うことにより、偏光板１００は、所望の偏光特性を得ることができる。
　本発明の偏光板における格子状凸部は、図１に示すように各一次元格子の延在する方向（所定方向）から見たとき、すなわち所定方向に直交する断面視で、反射層３と、誘電体層４と、を有する。
　ここで本明細書における寸法につき、図１を用いて説明する。高さとは、図１における透明基板１の主面に垂直な方向の寸法を意味する。幅Ｗとは、格子状凸部２０の延びる方向に沿うＹ軸方向から見たときに、高さ方向に直交するＸ軸方向の寸法を意味する。また、偏光板１００を格子状凸部２０の延びる方向に沿うＹ軸方向から見たときに、格子状凸部２０のＸ軸方向の繰り返し間隔を、ピッチＰと称する。
　本発明の偏光板において、格子状凸部のピッチＰは、使用帯域の光の波長よりも短ければ特に制限されない。作製の容易性及び安定性の観点から、格子状凸部のピッチＰは、例えば、１００ｎｍ～２００ｎｍが好ましい。この格子状凸部のピッチＰは、走査型電子顕微鏡又は透過型電子顕微鏡で観察することにより測定することができる。例えば、走査型電子顕微鏡又は透過型電子顕微鏡を用いて、任意の４箇所についてピッチＰを測定し、その算術平均値を格子状凸部のピッチＰとすることができる。以下、この測定方法を電子顕微鏡法と称する。
　本発明の偏光板は、格子状凸部の延在する方向（所定方向：Ｙ軸方向）から見たとき、反射層が、少なくとも１つ以上のステップを側辺に有し、且つ、透明基板側となる底辺の幅が最も大きいことを特徴とする。これにより、反射率特性の制御に優れ、優れた選択吸収性を有する偏光板、具体的には、吸収軸方向の反射を抑制した偏光板を実現することができる。
　なお、反射層に形成されるステップとは、反射層を格子状凸部の延在する方向（所定方向：Ｙ軸方向）から見たとき、反射層の幅が段階的または連続的に変化する形状を意味する。したがって、本発明におけるステップは、直線で形成されるものに限られず、例えば曲線等で形成されていてもよい。またステップは、１つのみに限らず、２つ以上が含まれるマルチステップとなっていてもよい。
　ワイヤグリッド構造を有する偏光板は、上記の通り、格子状凸部の延在する方向（Ｙ軸方向）に平行な電界成分をもつ偏光波（ＴＥ波（Ｓ波））を減衰させ、Ｘ軸方向に平行な電界成分をもつ偏光波（ＴＭ波（Ｐ波））を透過させる。すなわち、格子状凸部の延在する方向（Ｙ軸方向）に平行な電界成分をもつ偏光波（ＴＥ波（Ｓ波））を、透過させず反射させない特性が求められ、反射率の低減は重要な要求特性となる。
　ここで、本発明の偏光板は、反射層にステップが形成されているため、透明基板に垂直に入射した、格子状凸部の延在する方向（Ｙ軸方向）に平行な電界成分をもつ偏光波（ＴＥ波（Ｓ波））は、反射層で反射された後に一部がステップによって屈曲し、散乱する。格子状凸部の延在する方向（Ｙ軸方向）に平行な電界成分をもつ、散乱した偏光波（ＴＥ波（Ｓ波））は、反射に寄与しないこととなり、その結果、吸収軸方向の反射を抑制することができる。
　（透明基板）
　透明基板（図１における透明基板１）としては、使用帯域の光に対して透光性を示す基板であれば特に制限されず、目的に応じて適宜選択することができる。「使用帯域の光に対して透光性を示す」とは、使用帯域の光の透過率が１００％であることを意味するものではなく、偏光板としての機能を保持可能な透光性を示せばよい。使用帯域の光としては、例えば、波長３８０ｎｍ～８１０ｎｍ程度の可視光が挙げられる。
　透明基板の主面形状は特に制限されず、目的に応じた形状（例えば、矩形形状）が適宜選択される。透明基板の平均厚みは、例えば、０．３ｍｍ～１ｍｍが好ましい。
　透明基板の構成材料としては、屈折率が１．１～２．２の材料が好ましく、ガラス、水晶、サファイア等が挙げられる。コスト及び透光率の観点からは、ガラス、特に石英ガラス（屈折率１．４６）やソーダ石灰ガラス（屈折率１．５１）を用いることが好ましい。ガラス材料の成分組成は特に制限されず、例えば光学ガラスとして広く流通しているケイ酸塩ガラス等の安価なガラス材料を用いることができる。
　また、熱伝導性の観点からは、熱伝導性が高い水晶やサファイアを用いることが好ましい。これにより、強い光に対して高い耐光性が得られ、発熱量の多いプロジェクタの光学エンジン用の偏光板として好ましく用いられる。
　なお、水晶等の光学活性の結晶からなる透明基板を用いる場合には、結晶の光学軸に対して平行方向又は垂直方向に格子状凸部２０を配置することが好ましい。これにより、優れた光学特性が得られる。ここで、光学軸とは、その方向に進む光のＯ（常光線）とＥ（異常光線）の屈折率の差が最小となる方向軸である。
　（第２の誘電体層）
　第２の誘電体層（図１における第２の誘電体層２）は、本発明においては任意の層である。透明基板上に形成され、本発明における反射層と透明基板との間に形成される。
　図１に示される本発明の一実施形態に係る偏光板１００における第２の誘電体層２は、透明基板１上に積層されており、エッチングにより掘り込まれた掘込み量Ｈの部分は、格子状凸部２０の一部を形成する。
　第２の誘電体層を構成する材料としては、後述する誘電体層と同じであっても、異なるものであってもよく、例えば、ＳｉＯ２等のＳｉ酸化物、Ａｌ２Ｏ３、酸化ベリリウム、酸化ビスマス、等の金属酸化物、ＭｇＦ２、氷晶石、ゲルマニウム、二酸化チタン、ケイ素、フッ化マグネシウム、窒化ボロン、酸化ボロン、酸化タンタル、炭素、又はこれらの組み合わせ等の一般的な材料が挙げられる。中でも、第２の誘電体層は、Ｓｉ酸化物で構成されることが好ましい。
　第２の誘電体層の屈折率は、１．０より大きく、２．５以下であることが好ましい。反射層の光学特性は、周囲の屈折率によっても影響を受けるため、誘電体層の材料を選択することで、偏光板特性を制御することができる。
　第２の誘電体層の膜厚は、特に制限されず、例えば、１０ｎｍ～１００ｎｍが好ましい。なお、第２の誘電体層の膜厚は、例えば上述の電子顕微鏡法により測定可能である。
　（反射層）
　反射層（図１における反射層３）は、透明基板の片側面に形成され、吸収軸であるＹ軸方向に、帯状に延びた金属膜が配列されたものである。なお、本発明においては、例えば上記した図１に示される偏光板１００のように、透明基板と反射層との間に、第２の誘電体層等の別の層が存在していてもよい。
　反射層は、ワイヤグリッド型偏光子としての機能を発現に寄与し、反射層の延在する方向（長手方向）に平行な方向に電界成分をもつ偏光波（ＴＥ波（Ｓ波））を減衰させ、反射層の延在する方向（長手方向）に直交する方向に電界成分をもつ偏光波（ＴＭ波（Ｐ波））を透過させる。
　本発明の偏光板における反射層は、透明基板の面方向に対して略垂直に延びており、格子状凸部の延在する方向（所定方向：Ｙ軸方向）から見たとき、すなわち所定方向に直交する断面視で、少なくとも１つ以上のステップを側辺に有し、且つ、透明基板側となる底辺の幅が最も大きいことを特徴とする。本発明においてはこれにより、反射率特性の制御に優れた偏光板を実現することができ、優れた選択吸収性を有する偏光板、具体的には、吸収軸方向の反射を抑制した偏光板を得ることができる。
　反射層の構成材料としては、使用帯域の光に対して反射性を有する材料であれば特に制限されず、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｗ、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｅ等の元素単体、又はこれらの１種以上の元素を含む合金が挙げられる。中でも、反射層は、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成されることが好ましい。なお、これらの金属材料以外にも、例えば着色等により表面の反射率が高く形成された金属以外の無機膜や樹脂膜で構成してもよい。
　反射層の膜厚（図１における８）は、特に制限されず、例えば、１００ｎｍ～３００ｎｍが好ましい。なお、反射層の膜厚は、例えば上述の電子顕微鏡法により測定可能である。
　本発明の偏光板の反射層の幅では最も大きい幅となる、透明基板側となる底辺の幅は、格子状凸部のピッチＰとの関係にもよるが、例えば、ピッチＰに対する割合が２０～５０％であることが好ましい。なお、これらの幅は、例えば上述の電子顕微鏡法により測定可能である。
　図１に示される本発明の一実施形態に係る偏光板１００においては、反射層３は、格子状凸部２０の延在する方向（所定方向：Ｙ軸方向）から見たとき、すなわち所定方向に直交する断面視で、両側辺にそれぞれ１つのステップ１０を有し、且つ、透明基板１側となる底辺の幅が最も大きい。さらに詳細には、偏光板１００の反射層３は、所定方向に直交する断面視で、略長方形の上に略等脚台形が結合した形状であり、台形部分の下底の長さが長方形部分の幅と等しく、台形部分の上底（透明基板１の反対側）ほど幅が狭くなるよう側辺が傾斜した先細形状を有する。
　図１に示される本発明の一実施形態に係る偏光板１００においては、θｓで示される反射層３のステップ角は、０°＜θｓ＜９０°の範囲を取りうるが、中では、１５°＜θｓ＜９０°の範囲であることが好ましい。
　反射層の側辺に少なくとも１つ以上のステップを備えさせ、且つ、透明基板側となる底辺の幅を最も大きくする方法としては、例えば、等方性エッチングと異方性エッチングを組み合わせて用いて、そのバランスを変化させる方法が挙げられる。
　（誘電体層）
　誘電体層（図１における誘電体層４）は、反射層上に形成され、吸収軸であるＹ軸方向に帯状に延びた誘電体膜が配列されたものである。なお、本発明においては、反射層と誘電体層との間には、別の層が存在していてもよい。
　誘電体層の膜厚（図１における９）は、吸収層で反射した偏光に対して、吸収層を透過して反射層で反射した偏光の位相が半波長ずれる範囲で形成される。具体的には、誘電体層の膜厚は、偏光の位相を調整して干渉効果を高めることが可能な１～５００ｎｍの範囲で適宜設定される。この誘電体層の膜厚は、例えば上述の電子顕微鏡法により測定可能である。
　誘電体層を構成する材料としては、ＳｉＯ２等のＳｉ酸化物、Ａｌ２Ｏ３、酸化ベリリウム、酸化ビスマス、等の金属酸化物、ＭｇＦ２、氷晶石、ゲルマニウム、二酸化チタン、ケイ素、フッ化マグネシウム、窒化ボロン、酸化ボロン、酸化タンタル、炭素、又はこれらの組み合わせ等の一般的な材料が挙げられる。中でも、誘電体層４は、Ｓｉ酸化物で構成されることが好ましい。
　誘電体層の屈折率は、１．０より大きく、２．５以下であることが好ましい。反射層の光学特性は、周囲の屈折率によっても影響を受けるため、誘電体層の材料を選択することで、偏光特性を制御することができる。
　また、誘電体層の膜厚や屈折率を適宜調整することにより、反射層で反射したＴＥ波について、吸収層を透過する際に一部を反射して反射層に戻すことができ、吸収層を通過した光を干渉により減衰させることができる。このようにしてＴＥ波の選択的減衰を行うことにより、所望の偏光特性を得ることができる。
　本発明の偏光板においては、誘電体層の幅は特に限定されるものではなく、下層として位置する反射層の幅よりも大きくても小さくても問題ない。誘電体層の幅は、格子状凸部のピッチＰとの関係にもよるが、例えば、ピッチＰに対する割合が２０～５０％であることが好ましい。なお、これらの幅は、例えば上述の電子顕微鏡法により測定可能である。
　図１に示される本発明の一実施形態に係る偏光板１００の誘電体層４は、反射層４上に、透明基板１の面方向に対して垂直に積層されており、格子状凸部の延在する方向（所定方向：Ｙ軸方向）から見たとき、すなわち所定方向に直交する断面視で、矩形状を有する。また誘電体層４の幅は、下層に位置する反射層４における長方形部分の幅と略同一である。
　（吸収層）
　吸収層（図１における吸収層５）は、誘電体層上に形成され、吸収軸であるＹ軸方向に帯状に延びて配列されたものである。吸収層は、格子状凸部２０の一部を形成する。
　吸収層の構成材料としては、金属材料や半導体材料等の光学定数の消衰定数が零でない、光吸収作用を持つ物質の１種以上が挙げられ、適用される光の波長範囲によって適宜選択される。金属材料としては、Ｔａ、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｓｎ等の元素単体、又はこれらの１種以上の元素を含む合金が挙げられる。また、半導体材料としては、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｅ、ＺｎＯ、シリサイド材料（β－ＦｅＳｉ２、ＭｇＳｉ２、ＮｉＳｉ２、ＢａＳｉ２、ＣｒＳｉ２、ＣｏＳｉ２、ＴａＳｉ等）が挙げられる。これらの材料を用いることにより、偏光板１００は、適用される可視光域に対して高い消光比が得られる。中でも、吸収層は、Ｆｅ又はＴａを含むとともに、Ｓｉを含んで構成されることが好ましい。
　吸収層として半導体材料を用いる場合には、吸収作用に半導体のバンドギャップエネルギーが関与するため、バンドギャップエネルギーが使用帯域以下であることが必要である。例えば、可視光で使用する場合、波長４００ｎｍ以上での吸収、即ち、バンドギャップとしては３．１ｅｖ以下の材料を使用する必要がある。
　吸収層の膜厚（図１における１０）は、特に制限されず、例えば、１０ｎｍ～１００ｎｍが好ましい。この吸収層５の膜厚は、例えば上述の電子顕微鏡法により測定可能である。
　なお、吸収層は、蒸着法やスパッタ法により、高密度の膜として形成可能である。また、吸収層は、構成材料の異なる２層以上から構成されていてもよい。
　吸収層の幅は、格子状凸部のピッチＰとの関係にもよるが、例えば、ピッチＰに対する割合が２０～５０％であることが好ましい。なお、これらの幅は、例えば上述の電子顕微鏡法により測定可能である。
　図１に示される本発明の一実施形態に係る偏光板１００の吸収層５は、誘電体層４上に、透明基板１の面方向に対して垂直に積層されており、格子状凸部の延在する方向（所定方向：Ｙ軸方向）から見たとき、すなわち所定方向に直交する断面視で、矩形状を有する。また吸収層５の幅は、下層に位置する反射層４における長方形部分の幅、及び誘電体層５の幅と略同一である。
　（第３の誘電体層）
　第３の誘電体層（図１における誘電体層２）は、本発明においては任意の層である。透明基板上に形成され、本発明における誘電体層のとは別に、その上層として形成される。
　図１に示される本発明の一実施形態に係る偏光板１００における第３の誘電体層６は、吸収層５上に積層されており、格子状凸部２０の一部を形成する。
　第３の誘電体層を構成する材料としては、前述した誘電体層、及び存在する場合には第２の誘電体層と同じであっても、異なるものであってもよく、例えば、ＳｉＯ２等のＳｉ酸化物、Ａｌ２Ｏ３、酸化ベリリウム、酸化ビスマス、等の金属酸化物、ＭｇＦ２、氷晶石、ゲルマニウム、二酸化チタン、ケイ素、フッ化マグネシウム、窒化ボロン、酸化ボロン、酸化タンタル、炭素、又はこれらの組み合わせ等の一般的な材料が挙げられる。中でも、第２の誘電体層は、Ｓｉ酸化物で構成されることが好ましい。
　第３の誘電体層の屈折率は、１．０より大きく、２．５以下であることが好ましい。反射層の光学特性は、周囲の屈折率によっても影響を受けるため、誘電体層の材料を選択することで、偏光板特性を制御することができる。
　第３の誘電体層の膜厚（図１における１１）は、特に制限されず、例えば、１０ｎｍ～１００ｎｍが好ましい。なお、第３の誘電体層の膜厚は、例えば上述の電子顕微鏡法により測定可能である。
　（拡散バリア層）
　本発明の偏光板は、誘電体層と吸収層との間に、拡散バリア層を有していてもよい。拡散バリア層を有することにより、吸収層における光の拡散が防止される。拡散バリア層は、Ｔａ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔｉ等の金属膜で構成することができる。
　（保護膜）
　また、本発明の偏光板は、光学特性の変化に影響を与えない範囲において、光の入射側の表面が、誘電体からなる保護膜により覆われていてもよい。保護膜は、誘電体膜で構成され、例えば偏光板の表面（ワイヤグリッドが形成された面）上に、ＣＶＤ（Chemical　Vapor　Deposition）やＡＬＤ（Atomic　Layer　Deposition）を利用することにより形成可能である。これにより、金属膜に対する必要以上の酸化反応を抑制することができる。
　（有機系撥水膜）
　さらに、本発明の偏光板は、光の入射側の表面が、有機系撥水膜により覆われていてもよい。有機系撥水膜は、例えばパーフルオロデシルトリエトキシシラン（ＦＤＴＳ）等のフッ素系シラン化合物等で構成され、例えば上述のＣＶＤやＡＬＤを利用することにより形成可能である。これにより、偏光板の耐湿性等の信頼性を向上できる。
　なお、本発明は図１に示される上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形及び改良は、本発明に含まれる。
　図３は、本発明の実施形態の一つに係る偏光板３００を示す断面模式図である。図３に示される偏光板３００は、透明基板１上に格子状凸部２０を備える。格子状凸部２０としては、透明基板１上に直接、反射層３が形成されており、反射層３の上に誘電体層４、その上に吸収層５が形成されている。すなわち、図３に示される偏光板３００は、図１に示される偏光板１００に存在する、第２の誘電体層２、第３の誘電体層６を備えない偏光板である。
　図３に示される実施形態においては、図１と同様に、格子状凸部２０の延在する方向（所定方向：Ｙ軸方向）から見たとき、すなわち所定方向に直交する断面視で、両側辺にそれぞれ１つのステップを有し、且つ、透明基板１側となる底辺の幅が最も大きい。さらに詳細には、偏光板３００の反射層３は、所定方向に直交する断面視で、略長方形の上に略等脚台形が結合した形状であり、台形部分の下底の長さが長方形部分の幅と等しく、台形部分の上底（透明基板１の反対側）ほど幅が狭くなるよう側辺が傾斜した先細形状を有する。
　図４は、本発明のまた別の実施形態に係る偏光板４００を示す断面模式図である。図４に示される偏光板４００は、格子状凸部２０として、透明基板１上に直接、反射層３が形成されており、反射層３の上に誘電体層４、その上に吸収層５が形成されている。
　図４に示される実施形態においては、格子状凸部２０の延在する方向（所定方向：Ｙ軸方向）から見たとき、すなわち所定方向に直交する断面視で、両側辺にそれぞれ４つのステップを有し、且つ、透明基板１側となる底辺の幅が最も大きい。
　図５は、本発明のまた別の実施形態に係る偏光板５００を示す断面模式図である。図５に示される偏光板５００は、格子状凸部２０として、透明基板１上に直接、反射層３が形成されており、反射層３の上に誘電体層４、その上に吸収層５が形成されている。
　図５に示される実施形態においては、格子状凸部２０の延在する方向（所定方向：Ｙ軸方向）から見たとき、すなわち所定方向に直交する断面視で、略直角の２つのステップを両側辺にそれぞれ有し、且つ、透明基板１側となる底辺の幅が最も大きい。
　図６は、本発明のまた別の実施形態に係る偏光板６００を示す断面模式図である。図６に示される偏光板６００は、格子状凸部２０として、透明基板１上に直接、反射層３が形成されており、反射層３の上に誘電体層４、その上に吸収層５が形成されている。
　図６に示される実施形態においては、格子状凸部２０の延在する方向（所定方向：Ｙ軸方向）から見たとき、すなわち所定方向に直交する断面視で、曲線で形成されるステップを両側辺にそれぞれ１つ有し、且つ、透明基板１側となる底辺の幅が最も大きい。曲線で形成される領域は、誘電体層４に近づくほど（透明基板１の反対側ほど）小さくなり、幅が狭くなる先細形状を有する。
［偏光板の製造方法］
　本発明の偏光板の製造方法は、反射層形成工程と、誘電体層形成工程と、吸収層形成工程と、エッチング工程と、を有する。
　反射層形成工程では、透明基板の片面に反射層を形成する。誘電体層形成工程では、反射層形成工程で形成された反射層上に、誘電体層を形成する。吸収層形成工程では、誘電体層形成工程で形成された誘電体層上に、吸収層を形成する。これらの各層形成工程では、例えばスパッタ法や蒸着法により、各層を形成可能である。
　エッチング工程では、上述の各層形成工程を経て形成された積層体を選択的にエッチングすることにより、使用帯域の光の波長よりも短いピッチで透明基板上に配列される格子状凸部を形成する。具体的には、例えばフォトリソグラフィ法やナノインプリント法により、一次元格子状のマスクパターンを形成する。そして、上記積層体を選択的にエッチングすることにより、使用帯域の光の波長よりも短いピッチで透明基板上に配列される格子状凸部を形成する。エッチング方法としては、例えば、エッチング対象に対応したエッチングガスを用いたドライエッチング法が挙げられる。
　特に本発明においては、等方性エッチングと異方性エッチングを組み合わせてバランスを変化させることにより、反射層の側壁に少なくとも１つ以上のステップを形成するとともに、透明基板側の前記反射層の幅が最も大きくする。
　なお、本発明の偏光板の製造方法は、その表面を誘電体からなる保護膜で被覆する工程を有していてもよい。また、本発明の偏光板の製造方法は、その表面を有機系撥水膜で被覆する工程を有していてもよい。
［光学機器］
　本発明の光学機器は、上述した本発明に係る偏光板を備える。光学機器としては、液晶プロジェクタ、ヘッドアップディスプレイ、デジタルカメラ等が挙げられる。本発明に係る偏光板は、透過軸方向の偏光の透過率力が高い偏光板として、種々の用途に利用することが可能である。また、有機材料からなる有機偏光板に比べて、耐熱性に優れる無機偏光板であるため、耐熱性が要求される液晶プロジェクタ、ヘッドアップディスプレイ等の用途に特に好適である。
　本発明に係る光学機器が複数の偏光板を備える場合、複数の偏光板の少なくとも１つが本発明に係る偏光板であればよい。例えば、本実施形態に係る光学機器が液晶プロジェクタである場合、液晶パネルの入射側及び出射側に配置される偏光板の少なくとも一方が、本発明に係る偏光板であればよい。
　以上説明した本発明の偏光板及びその製造方法、並びに光学機器によれば、次のような効果が奏される。
　本発明に係る偏光板は、優れた選択吸収性を有する偏光板となり、具体的には、吸収軸方向の反射を抑制した偏光板となる。従って、本発明によれば、高い透過率特性を有するとともに低い反射率を実現した偏光板及びその製造方法、並びにその偏光板を備える光学機器を提供できる。
　また本発明によれば、底部が最も太い形状のグリッドを有する偏光板を形成できるため、偏光板の機械的強度を向上できる。
　さらに、反射層のステップ数や形状を調整することにより、光学特性の制御が可能となるため、反射率特性の制御に優れ、例えば、必要な波長において最適となる偏光板を作成することができ、設計の自由度が増加する。
　次に、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
＜実施例１～５及び比較例１＞
　［偏光板の作成］
　実施例１～５では、図１に示す構造を有する偏光板１００であって、反射層３のステップ角θｓが、それぞれ、８７°、４５°、２１°、８°、４°である偏光板につき、シミュレーションに供した。
　また、比較例１として、実施例１の偏光板１００とは吸収層３の構造のみが異なる偏光板２００を作成し、シミュレーションに供した。比較例１となる偏光板２００は、図２に示される構造であり、格子状凸部２０の延在する方向（所定方向：Ｙ軸方向）から見たとき、すなわち所定方向に直交する断面視で、反射層３の形状が矩形であり、ステップを有さない（ステップ角θｓ＝０°）。
　偏光板１００におけるステップ角θｓは、以下の式１により求められる。
　［式１］
　　θｓ＝ａｒｃｔａｎ{Ｈｓ／（Ｗ－Ｗｓ）／２}
　ここで、図１に示すように、Ｈｓはステップ１０の高さ、Ｗは格子状凸部２０の幅、Ｗｓは反射層３の頂点幅、である。
　図７に、実施例１とした、反射層３のステップ角θｓが８７°の偏光板７００の断面模式図、図８に、実施例２とした、反射層３のステップ角θｓが４５°の偏光板８００の断面模式図、図９に、実施例５とした、反射層３のステップ角θｓが４°の偏光板９００の断面模式図を示す。
　［シミュレーション方法］
　実施例１～３及び比較例１の偏光板の光学特性について、ＲＣＷＡ（Ｒｉｇｏｒｏｕｓ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｗａｖｅ　Ａｎａｌｙｓｉｓ）法による電磁界シミュレーションにより検証した。シミュレーションには、Ｇｒａｔｉｎｇ　Ｓｏｌｖｅｒ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ社のグレーティングシミュレータＧｓｏｌｖｅｒＶ５１を用いた。
　波長と吸収軸透過率との関係の検証にあたっては、格子状凸部の延在する方向（長手方向）に平行な方向に電界成分をもつ偏光波（ＴＥ波（Ｓ波））を入射させたときの透過率を検証した。また、波長と吸収軸反射率との関係の検証にあたっては、格子状凸部の延在する方向（長手方向）に平行な方向に電界成分をもつ偏光波（ＴＥ波（Ｓ波））を、入射角５°で入射させたときの反射率を検証した。
　［シミュレーション結果］
　図１０に、実施例１、２、及び５、並びに比較例１の偏光板について、波長と吸収軸透過率との関係を検証した結果を示す。
　図１１に、実施例１、２、及び５、並びに比較例１の偏光板について、波長と吸収軸反射率との関係を検証した結果を示す。
　図１２に、実施例１～５、および比較例１の偏光板について、波長５２０～５９０ｎｍにおけるステップ角度と吸収軸反射率（Ｒｓ）との関係を示す。
　図１０においては、横軸は波長λ（ｎｍ）を示しており、縦軸は吸収軸透過率（％）を示している。ここで、吸収軸透過率とは、偏光板に入射する吸収軸方向（Ｙ軸方向）の偏光（ＴＥ波）の透過率を意味する。図１０においては、破線で示されるグラフが、実施例となる本発明の偏光板１００の結果を表しており、実線で示されるグラフ（Ｒｅｆ）が、比較例となる偏光板２００の結果を表している。
　図１１においては、横軸は波長λ（ｎｍ）を示しており、縦軸は吸収軸反射率（％）を示している。ここで、吸収軸反射率とは、偏光板に入射する吸収軸方向（Ｙ軸方向）の偏光（ＴＥ波）の反射率を意味する。図１１においては、破線で示されるグラフが、実施例となる本発明の偏光板１００の結果を表しており、実線で示されるグラフ（Ｒｅｆ）が、比較例となる偏光板２００の結果を表している。
　図１１に示されるように、図１に示す構造を有する偏光板１００については、ステップ角θｓを８７°から小さくしていくと、可視域全体の吸収軸反射率が小さくなる傾向がみられ（４５°付近）、ステップ角θｓをさらに小さくしていくと、波長６５０ｎｍ以下の透過軸反射率が上昇していく傾向がある。
　図１２に示されるように、ステップ角θが９０°となるときの吸収軸反射率（Ｒｓ）は３．５であり、吸収軸反射率（Ｒｓ）が３．５未満となる範囲は、１５°＜θ＜９０°の範囲であることが判る。したがって、本発明の偏光板におけるステップ角θは、１５°＜θ＜９０°の範囲とすることが好ましい。
　１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００　偏光板
　１　　透明基板
　２　　第２の誘電体層
　３　　反射層
　４　　誘電体層
　５　　吸収層
　６　　第３の誘電体層
　７　　第２の誘電体層の膜厚
　８　　反射層の膜厚
　９　　誘電体層の膜厚
　１０　吸収層の膜厚
　１１　第３の誘電体層の膜厚
　１０　ステップ
　２０　格子状凸部
　Ｌ　　入射光
　Ｐ　　格子状凸部のピッチ
　Ｗ　　ライン幅
　Ｓ　　スペース幅
　Ｈ　　掘り込み量
　Ｈｓ　ステップ高さ
　Ｗｓ　金属層頂点の幅

Claims (10)

  1. 　ワイヤグリッド構造を有する偏光板であって、
    　透明基板と、
    　使用帯域の光の波長よりも短いピッチで前記透明基板上に配列され、所定方向に延在する格子状凸部と、を備え、
    　前記格子状凸部は、前記透明基板側から順に、反射層と、誘電体層と、を有し、
    　前記所定方向から見たとき、前記反射層は、少なくとも１つ以上のステップを側辺に有し、且つ、透明基板側となる底辺の幅が最も大きい偏光板。
  2. 　前記ステップは、直線及び／又は曲線で形成されている請求項１記載の偏光板。
  3. 　前記透明基板は、使用帯域の光の波長に対して透明であり、且つ、ガラス、水晶、又はサファイアで構成される請求項１または２に記載の偏光板。
  4. 　前記反射層は、アルミニウム、又はアルミニウム合金で構成される請求項１から３いずれか記載の偏光板。
  5. 　前記誘電体層は、Ｓｉ酸化物で構成される請求項１から４いずれか記載の偏光板。
  6. 　前記吸収層は、Ｆｅ、又はＴａを含むとともに、Ｓｉを含んで構成される請求項１から５いずれか記載の偏光板。
  7. 　光が入射する前記偏光板の表面は、誘電体からなる保護膜により覆われている請求項１から６いずれか記載の偏光板。
  8. 　光が入射する前記偏光板の表面は、有機系撥水膜により覆われている請求項１から７いずれか記載の偏光板。
  9. 　ワイヤグリッド構造を有する偏光板の製造方法であって、
    　透明基板の片面に反射層を形成する反射層形成工程と、
    　前記反射層の前記透明基板とは反対面に誘電体層を形成する誘電体層形成工程と、
    　前記誘電体層の前記反射層とは反対面に吸収層を形成する吸収層形成工程と、
    　形成された積層体を選択的にエッチングすることにより、使用帯域の光の波長よりも短いピッチで透明基板上に配列される格子状凸部を形成するエッチング工程と、を有し、
    　前記エッチング工程では、等方性エッチングと異方性エッチングを組み合わせることにより、前記反射層の側壁に少なくとも１つ以上のステップを形成するとともに、透明基板側の前記反射層の幅が最も大きくなるよう形成する偏光板の製造方法。
  10. 　請求項１から８いずれか記載の偏光板を備える光学機器。
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