特開 2023-63519 偏光板及び偏光板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023063519

(43)【公開日】2023-05-09

(54)【発明の名称】偏光板及び偏光板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/30 20060101AFI20230427BHJP

   G02B 1/118 20150101ALI20230427BHJP

【ＦＩ】

G02B5/30

G02B1/118

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023041651

(22)【出願日】2023-03-16

(62)【分割の表示】P 2018083984の分割

【原出願日】2018-04-25

(71)【出願人】

【識別番号】000108410

【氏名又は名称】デクセリアルズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100113424

【弁理士】

【氏名又は名称】野口 信博

(74)【代理人】

【識別番号】100185845

【弁理士】

【氏名又は名称】穂谷野 聡

(72)【発明者】

【氏名】高田 昭夫

(57)【要約】

【課題】高い信頼性が得られる偏光板及び偏光板の製造方法を提供する。
【解決手段】偏光板は、使用波長帯域の光に対して透明である透明基板１１と、透明基板１１上に金属からなる金属膜が使用波長帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、金属膜が所定方向に延在する凸部を有し、凸部上に金属膜のピッチよりも小さいピッチのサブグリッドパターンが形成された金属グリッド１２と、サブグリッドパターン上に形成され、光吸収性材料を含む吸収部１４とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

使用波長帯域の光に対して透明である透明基板と、
前記透明基板上に金属からなる金属膜が前記使用波長帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、前記金属膜が所定方向に延在する凸部を有し、前記凸部上に前記金属膜のピッチよりも小さいピッチのサブグリッドパターンが形成された金属グリッドと、
前記サブグリッドパターン上に形成され、光吸収性材料を含む吸収部と
を備える偏光板。

【請求項2】

前記吸収部が、前記サブグリッドパターンの凹部に光吸収性材料を充填してなる請求項１記載の偏光板。

【請求項3】

前記吸収部が、前記サブグリッドパターンの上部に光吸収性材料を成膜してなる請求項１記載の偏光板。

【請求項4】

前記吸収部が、前記サブグリッドパターンの上部に光吸収性材料を斜め蒸着してなる請求項１記載の偏光板。

【請求項5】

前記サブグリッドパターンのピッチが、前記反射層幅の１／２より小さい請求項１乃至４のいずれか１項に記載の偏光板。

【請求項6】

前記サブグリッドパターンの凹部の深さが、前記金属グリッドの凸の高さの１／２以下である請求項１乃至５のいずれか１項に記載の偏光板。

【請求項7】

使用波長帯域の光に対して透明である透明基板上に成膜された金属層の表面にサブグリッドパターンを形成し、前記サブグリッドパターンの凹部に光吸収性材料を充填して吸収層を形成し、前記金属層をエッチングすることにより前記使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列されたグリッドパターンを形成し、
前記透明基板と、前記透明基板上に金属からなる金属膜が前記使用波長帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、前記金属膜が所定方向に延在する凸部を有し、前記凸部上に前記金属膜のピッチよりも小さいピッチのサブグリッドパターンが形成された金属グリッドと、
前記サブグリッドパターンの凹部に光吸収性材料を充填してなる吸収部とを備える偏光板を製造する偏光板の製造方法。

【請求項8】

使用波長帯域の光に対して透明である透明基板上に成膜された金属層の表面にサブグリッドパターンを形成し、前記金属層をエッチングすることにより前記使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列されたグリッドパターンを形成し、前記サブグリッドパターンの上部に光吸収性材料を蒸着し、
前記透明基板と、前記透明基板上に金属からなる金属膜が前記使用波長帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、前記金属膜が所定方向に延在する凸部を有し、前記凸部上に前記金属膜のピッチよりも小さいピッチのサブグリッドパターンが形成された金属グリッドと、
前記サブグリッドパターンの上部に光吸収性材料を蒸着してなる吸収部とを備える偏光板を製造する偏光板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本技術は、ワイヤーグリッド型の偏光板及び偏光板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ワイヤーグリッド型の偏光板は、高い耐久性を有するため、例えば光密度が大きい液晶プロジェクタにおいて好適に用いられる。このような偏光板において、光学特性上重要な要件は、低反射である。反射率が高い場合、液晶パネルの誤動作の原因や迷光により画質劣化を引き起す。

【0003】

近年、液晶プロジェクタの輝度度化や高精細化により、より低反射な偏光板が望まれている。ワイヤーグリッド型の偏光板は、例えば、反射層と誘電体層と吸収層とを備えており、ワイヤーグリッドと平行なＳ偏光反射率を、上部の誘電層及び吸収層による吸収効果及び３層の干渉効果を用いて抑制する（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－１０３７２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

また、偏光板に求められる光学特性として、高い透過率がある。特に、近年の液晶プロジェクタの高輝度化のトレンドにおいては、低反射とともに重要な特性である。

【0006】

前述の３層構造においては、主に光の吸収作用が生じるのはＳ偏光であるが、若干のＰ偏光成分も吸収され、透過率を低下させる。前述の３層構造において、透過率は、グリッドのピッチに依存し、ピッチを小さくすることにより向上する。

【0007】

しかしながら、前述の３層構造において、ピッチを小さくすると、グリッドの幅も小さくなることになり、３層積層膜の接触面積が減少することとなる。したがって、例えば、金属膜上に酸化膜やさらに金属等吸収膜を積層した場合、接触面積の低下により付着強度が低下し、信頼性が低下する虞がある。

【0008】

本技術は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、高い信頼性が得られる偏光板及び偏光板の製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前述した課題を解決するために、本技術に係る偏光板は、使用波長帯域の光に対して透明である透明基板と、前記透明基板上に金属からなる金属膜が前記使用波長帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、前記金属膜が所定方向に延在する凸部を有し、前記凸部上に前記金属膜のピッチよりも小さいピッチのサブグリッドパターンが形成された金属グリッドと、前記サブグリッドパターン上に形成され、光吸収性材料を含む吸収部とを備える。

【0010】

また、本技術に係る偏光板の製造方法は、使用波長帯域の光に対して透明である透明基板上に成膜された金属層の表面にサブグリッドパターンを形成し、前記サブグリッドパターンの凹部に光吸収性材料を充填して吸収層を形成し、前記金属層をエッチングすることにより前記使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列されたグリッドパターンを形成し、前記透明基板と、前記透明基板上に金属からなる金属膜が前記使用波長帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、前記金属膜が所定方向に延在する凸部を有し、前記凸部上に前記金属膜のピッチよりも小さいピッチのサブグリッドパターンが形成された金属グリッドと、前記サブグリッドパターンの凹部に光吸収性材料を充填してなる吸収部とを備える偏光板を製造する。

【0011】

また、本技術に係る偏光板の製造方法は、使用波長帯域の光に対して透明である透明基板上に成膜された金属層の表面にサブグリッドパターンを形成し、前記金属層をエッチングすることにより前記使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列されたグリッドパターンを形成し、前記サブグリッドパターンの上部に光吸収性材料を蒸着し、前記透明基板と、前記透明基板上に金属からなる金属膜が前記使用波長帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、前記金属膜が所定方向に延在する凸部を有し、前記凸部上に前記金属膜のピッチよりも小さいピッチのサブグリッドパターンが形成された金属グリッドと、前記サブグリッドパターンの上部に光吸収性材料を蒸着してなる吸収部とを備える偏光板を製造する。

【発明の効果】

【0012】

本技術によれば、サブグリッドパターンによる接触面積の増加により、金属グリッドと吸収部との間の付着強度を向上させることができ、高い信頼性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、具体例１として示す偏光板の構造を模式的に示す断面図である。

【図2】図２は、具体例２として示す偏光板の構造を模式的に示す断面図である。

【図3】図３は、具体例３として示す偏光板の構造を模式的に示す断面図である。

【図4】図４は、偏光板の製造方法を説明するための断面図である。

【図5】図５は、ＰＳ－ｂ－ＰＭＭＡブロックコポリマーの分子量（モル質量）とサブグリッドパターンの周期長との関係を示すグラフである。

【図6】図６は、本法により作製された偏光板の構造を模式的に示す断面図である。

【図7】図７は、本法により作製された偏光板の光学特性を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本技術の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
１．偏光板
２．偏光板の製造方法

【0015】

＜１．偏光板＞
本実施の形態に係る偏光板は、使用波長帯域の光に対して透明である透明基板と、透明基板上に金属からなる反射層が使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、所定方向に延在する金属グリットと、金属グリッドよりも小さいピッチで金属グリッド上に形成され、金属からなる金属サブグリッドと、金属サブグリッド上に形成され、光吸収性材料を含む吸収部とを備える。このような偏光板によれば、金属サブグリッドによる接触面積の増加により、金属サブグリッドと吸収部との間の付着強度を向上させることができ、狭ピッチ偏光板において、光学特性及び信頼性の両立を維持することができる。

【0016】

金属グリットは、反射層のピッチが使用波長帯域の波長の１／２以下である。これにより、例えば液晶プロジェクタ用の偏光板において、良好な偏光効果を得ることができる。例えば使用波長帯域の最小波長が青色帯域の４００ｎｍであった場合、２００ｎｍ以下のピッチとなり、金属グリッドの反射層幅とスペース幅とが１：１である場合、反射層幅は１００ｎｍ以下となる。

【0017】

金属グリットは、吸収軸であるＹ方向に帯状に延びた金属薄膜の反射層が配列されてなるものである。すなわち、反射層は、ワイヤーグリッド型偏光子としての機能を有し、透明基板のワイヤーグリッドが形成された面に向かって入射した光のうち、ワイヤーグリッドの長手方向に平行な方向（Ｙ方向）に電界成分をもつ偏光波（ＴＥ波（Ｓ波））を減衰させ、ワイヤーグリッドの長手方向と直交する方向（Ｘ方向）に電界成分をもつ偏光波（ＴＭ波（Ｐ波））を透過させる。

【0018】

金属サブグリッドは、反射層上に金属グリッドのピッチよりも小さいピッチで形成される。金属サブグリッドは、表面積を大きくするのが目的であるため、金属サブグリッドのピッチは、必ずしも整数比である必要はないが、対称性の観点から１周期以上であることが好ましい。

【0019】

金属サブグリッドのピッチＰは、金属グリッドのピッチをＡ、Ｄｕｔｙ比（反射層幅Ｇ/金属グリッドピッチＡ）をＤとした場合、下記（１）式を満たすことが好ましい。

【0020】

Ｐ＜Ｄ×Ａ／２ （１）
すなわち、金属サブグリッドのピッチは、反射層幅Ｇの１／２より小さいことが好ましい。これにより、反射層幅が１００ｎｍ以下であっても金属サブグリッドと吸収部との間の付着強度を向上させ、高い信頼性を得ることができる。

【0021】

また、金属サブグリッドの凹部の深さは、金属グリッドの凸の高さの１／２以下であることが好ましい。これにより、金属グリッド及び金属サブグリッドの強度を保つことができる。

【0022】

吸収部は、ＴＥ波を偏光波の選択的光吸収作用によって減衰させる。吸収部の構成を適宜調整することによって、反射層で反射したＴＥ波について、吸収部を透過する際に一部を反射し、反射層に戻すことができ、また、吸収部を通過した光を干渉により減衰させることができる。吸収部の構成としては、例えば、金属サブグリッドの凹部に光吸収性材料を充填してなる吸収層、金属サブグリッドの上部に光吸収性材料を成膜してなる吸収層、金属サブグリッドの上部に光吸収性材料を斜め蒸着してなる吸収層などを挙げることができる。

【0023】

また、耐久性向上のため、反射層と吸収部とを有する格子状凸部の表面及び格子状凸部間の底面部の表面に誘電体からなる保護膜を成膜してもよい。

【0024】

このような構成の光学部材によれば、透過、反射、干渉、偏光波の選択的光吸収の４つの作用を利用することで、反射層の格子に平行な電界成分をもつ偏光波（ＴＥ波（Ｓ波））を減衰させ、格子に垂直な電界成分をもつ偏光波（ＴＭ波（Ｐ波））を透過させることができる。すなわち、ＴＥ波は、吸収部の偏光波の選択的光吸収作用によって減衰され、吸収部を透過したＴＥ波は、ワイヤーグリッドとして機能する格子状の反射層によって反射される。

【0025】

［具体例１］
図１は、具体例１として示す偏光板の構造を模式的に示す断面図である。図１に示すように、偏光板は、使用波長帯域の光に対して透明である透明基板１１と、透明基板１１上に金属からなる反射層が使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、所定方向に延在する金属グリット１２と、金属グリッド１２よりも小さいピッチで金属グリッド上に形成され、反射層と同じ金属からなる金属サブグリッド１３と、金属サブグリッド１３の凹部が光吸収性材料で充填された吸収層１４とを備える。すなわち、具体例１として示す偏光板は、吸収部として、金属サブグリッド１３の凹部が光吸収性材料で充填された吸収層１４を有するものである。

【0026】

透明基板１１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。

【0027】

金属グリット１２は、吸収軸であるＹ方向に帯状に延びた金属薄膜が配列されてなるものである。すなわち、金属グリット１２は、ワイヤーグリッド型偏光子としての機能を有し、透明基板１１のワイヤーグリッドが形成された面に向かって入射した光のうち、ワイヤーグリッドの長手方向に平行な方向（Ｙ方向）に電界成分をもつ偏光波（ＴＥ波（Ｓ波））を減衰させ、ワイヤーグリッドの長手方向と直交する方向（Ｘ方向）に電界成分をもつ偏光波（ＴＭ波（Ｐ波））を透過させる。

【0028】

金属グリット１２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などの金属単体もしくはこれらを含む合金又は半導体材料を用いることができる。

【0029】

金属サブグリッド１３は、金属グリット１２と同じ金属から構成される。これにより、金属グリッド１２と金属サブグリッド１３との間の強度を大きくすることができる。

【0030】

また、金属サブグリッド１３のピッチは、グリッド幅の１／２より小さいことが好ましい。また、金属サブグリッド１３の凹部の深さは、金属グリッドの凸の高さの１／２以下であることが好ましい。これにより、金属グリッド１２及び金属サブグリッド１３の強度を保つことができる。

【0031】

吸収層１４は、金属サブグリッド１３の凹部に光吸収性材料が充填されて構成される。吸収層１４は、金属サブグリッド１３の凹部の一部に形成されても、全部に形成されてもよい。

【0032】

また、吸収層１４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、光吸収作用を持つ光吸収性材料からなり、使用帯域の光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－ＦｅＳｉ_２、ＭｇＳｉ_２、ＮｉＳｉ_２、ＢａＳｉ_２、ＣｒＳｉ_２、ＣｏＳｉ_２、ＴａＳｉ等）が挙げられる。これらの材料を用いることにより、偏光板は、適用される可視光域に対して高い消光比が得られる。これらの中でも、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。

【0033】

このような構成からなる偏光板によれば、金属サブグリッド１３の凹部に吸収層１４が形成されているため、接触面積の増加により金属サブグリッド１３と吸収層１４との間の付着強度を向上させ、高い信頼性を得ることができる。

【0034】

［具体例２］
図２は、具体例２として示す偏光板の構造を模式的に示す断面図である。図２に示すように、偏光板は、使用波長帯域の光に対して透明である透明基板２１と、透明基板２１上に金属からなる反射層が使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、所定方向に延在する金属グリット２２と、金属グリッド２２よりも小さいピッチで金属グリッド上に形成され、反射層と同じ金属からなる金属サブグリッド２３と、金属サブグリッド２３の上部に光吸収性材料を斜め蒸着してなる吸収層２４とを備える。すなわち、具体例１として示す偏光板は、吸収部として、金属サブグリッド２３の上部に光吸収性材料を斜め蒸着してなる吸収層２４を有するものである。

【0035】

透明基板２１、金属グリッド２２、及び金属サブグリッド２３は、それぞれ前述した具体例１に示す偏光板の透明基板１１、金属グリッド１２、及び金属サブグリッド１３と同様であるため、ここでは説明を省略する。

【0036】

吸収層２４は、具体例１に示す偏光板の吸収層１４と同様の光吸収性材料を用いることができる。吸収層２４は、蒸着対象面である金属サブグリッド２３の法線Ｓに対して傾斜する方向から光吸収性材料を堆積して形成される。金属サブグリッド２３の法線Ｓに対する傾斜角度は、例えば６０°以上８０°以下である。これにより、金属サブグリッド２３の所望の位置に吸収層２４を成膜することができ、光学特性を制御することができる。

【0037】

［具体例３］
図３は、具体例３として示す偏光板の構造を模式的に示す断面図である。図３に示すように、偏光板は、使用波長帯域の光に対して透明である透明基板３１と、透明基板３１上に金属からなる反射層が使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、所定方向に延在する金属グリット３２と、金属グリッド３２よりも小さいピッチで金属グリッド上に形成され、反射層と同じ金属からなる金属サブグリッド３３と、金属サブグリッド３３の上部に光吸収性材料を成膜してなる吸収層３４とを備える。すなわち、具体例１として示す偏光板は、吸収部として、金属サブグリッド３３の上部に光吸収性材料を成膜してなる吸収層３４を有するものである。

【0038】

透明基板３１、金属グリッド３２、及び金属サブグリッド３３は、それぞれ前述した具体例１に示す偏光板の透明基板１１、金属グリッド１２、及び金属サブグリッド１３と同様であるため、ここでは説明を省略する。

【0039】

吸収層３４は、具体例１に示す偏光板の吸収層１４と同様の光吸収性材料を用いることができる。吸収層３４は、金属サブグリッド３３上を覆い被せるように成膜され、金属グリッド３２の凹部には空間が形成される。例えば、スパッタ粒子の出射方向にある程度ランダム性がある汎用スパッタシステムを用いて吸収層３４を成膜することにより、誘電体膜を成膜しなくても、吸収効果及び干渉効果を用いてＳ偏光反射率を抑制することができる。

【0040】

［変形例］
前述した具体例１～３では、金属サブグリッド上に吸収層を形成することとしたが、これに限られるものではなく、金属サブグリッド上に誘電体層を成膜し、誘電体上に吸収層を形成するようにしてもよい。これにより、吸収効果及び干渉効果を用いてＳ偏光反射率を抑制することができる。また、金属サブグリッド上に光吸収性材料と誘電体とが混合されてなる混合層を形成し、例えば光吸収性材料又は誘電体の濃度が層厚方向に傾斜した濃度分布を有するようにしてもよい。誘電体としては、ＳｉＯ_２等のＳｉ酸化物、Ａｌ_２Ｏ_３、酸化ベリリウム、酸化ビスマス、等の金属酸化物、ＭｇＦ_２、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。これらの中でも、Ｓｉ酸化物が好ましく用いられる。

【0041】

また、前述した具体例１、２では、透明基板上に金属グリッドを設けることとしたが、透明基板上に誘電体層を設け、誘電体層上に金属グリッドを形成してもよい。また、透明基板又は誘電体層を掘りこんで凸状の台座とし、この台座上に金属グリッドを形成するようにしてもよい。また、台座の断面形状も、長方形に限定されず、例えば台形状であっても、曲面であってもよい。

【0042】

＜２．偏光板の製造方法＞
次に、本実施形態に係る偏光板の製造方法について説明する。使用波長帯域の光に対して透明である透明基板上に成膜された金属層の表面にサブグリッドパターンを形成し、前記サブグリッドパターンの凹部に光吸収性材料を充填して吸収層を形成し、金属層をエッチングすることにより前記使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列されたグリッドパターンを形成し、透明基板と、前記透明基板上に金属からなる反射層が前記使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、所定方向に延在する金属グリットと、金属グリッドよりも小さいピッチで金属グリッド上に形成され、金属からなる金属サブグリッドと、金属サブグリッドの凹部に光吸収性材料を充填してなる吸収部とを備える偏光板を製造する。このような偏光板の製造方法によれば、金属サブグリッドの凹部に吸収層が形成されるため、接触面積の増加により金属サブグリッドと吸収層との間の付着強度を向上させ、高い信頼性を得ることができる。

【0043】

図４は、偏光板の製造方法を説明するための断面図である。先ず、透明基板４１上に反射層４２を、例えばスパッタリング法により成膜させる。次に、ガイドパターン５５とブロックコポリマー５６とを用いて（Ｓ１）、露光及び現像を行い、サブグリッドパターン４３を形成する（Ｓ２）。サブグリッドパターン５３のピッチは、グリッドパターンのグリッド幅の１／２より小さいことが好ましい。また、サブグリッドパターン４３のエッチング深さは、反射層４２の厚みの１／２以下であることが好ましい。これにより、反射層４２の強度を保つことができる。

【0044】

ガイドパターン５５は、例えばフォトレジストと反射防止層とから形成され、サブグリッドパターン４３の直線性を向上させる。例えば、ポリスチレン（ＰＳ）とポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）とのブロックコポリマーは、各ブロックの極性の相違からミクロ相分離を生じるため、ガイドパターン５５を使用しない場合、フィンガプリントパターンとなるが、ガイドパターン５５を使用することにより、サブグリッドパターン４３の直線性を向上させることができる。なお、フィンガプリントパターンとした場合、直線性がなくなり、偏光特性が劣化する可能性があるが、所望の偏光特性が得られるのであれば特に問題ない。

【0045】

ブロックコポリマー５６は、エッチング選択比に差がある２種類のモノマーを用いて生成されたブロック共重合体であり、例えば、ポリスチレン（ＰＳ）とポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）とのブロックコポリマーを用いることができる。そして、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）を接触させ、ＰＭＭＡのカルボニル基との錯体を形成し、ＰＭＭＡブロックのみにＴＭＡを取り込ませた後、水蒸気（Ｈ_２Ｏ）に接触させる。この工程を繰り返すことにより、ＰＭＭＡとＴＭＡの錯体部分が酸化され、アルミナが配列したマスクを得ることができる。次に、Ｏ_２プラズマにてポリスチレン部分を含む有機樹脂を取り除き、反応性イオンエッチングにより反射層４２をエッチングしてサブグリッドを形成する。最後に、アルミナのマスクを取り除くことにより、サブグリッドパターン４３を形成することができる。

【0046】

図５は、ＰＳ－ｂ－ＰＭＭＡブロックコポリマーの分子量（モル質量）とサブグリッドパターンの周期長との関係を示すグラフである。２００ｋｇ／ｍｏｌのＰＳ－ｂ－ＰＭＭＡブロックコポリマーを用いることにより、１００ｎｍ以下のピッチのサブグリッドが得られることが分かる。

【0047】

次に、サブグリッドパターン４３の凹部に吸収層４４を形成する（Ｓ３）。例えば、ＡＬＤ法（Atomic Layer Deposition法、原子堆積法）やプラズマＣＶＤを用いることにより、サブグリッドパターン４３の凹部に光吸収性材料を充填することができる。

【0048】

次に、レジスト５７によるグリッドパターンをフォトリソグラフィ法やナノプリント法により形成し（Ｓ４）、エッチングにより下層の反射層４２に転写させ、金属グリッド５２、金属サブグリッド５３、及び吸収層５４からなる凸部を形成する。エッチングとしては、例えば反射層４２としてアルミニウムを使用した場合、塩素系プラズマエッチングを用いることが好ましい。

【0049】

また、必要に応じて、耐久性を高める目的で、保護膜をコートしてもよい。保護膜の種類としては、シリカ膜や撥水剤（有機系や有機－無機ハイブリッド）が挙げられる。

【0050】

このような偏光板の製造方法によれば、金属サブグリッド５３の凹部に吸収層５４が形成されるため、接触面積の増加により金属サブグリッド５３と吸収層５４との間の付着強度を向上させ、高い信頼性を得ることができる。

【0051】

図６は、本法により作製された偏光板の構造を模式的に示す断面図であり、図７は、本法により作製された偏光板の光学特性を示すグラフである。図６に示すように、波長板は、透明基板６１（コーニング社製、ＥＡＧＬＥ ＸＧ）と、透明基板６１上にＡｌからなる反射層が配列された金属グリット６２と、金属グリッド６２上に形成され、Ａｌからなる金属サブグリッド６３と、金属サブグリッド６３の凹部に光吸収性材としてＦｅＳｉ（Ｆｅ＝５ａｔｍ％）を成膜してなる吸収層６４とを備える。各寸法は、反射層ピッチＡ：１５０ｎｍ、反射層幅Ｇ：４６ｎｍ、反射層高さｈ：１８０ｎｍ、サブグリッドピッチＰ：２３ｎｍ、サブグリッド高さｈｓ：３８ｎｍである。

【0052】

図７に示すように、本法により作製された偏光板は、偏光板で重要な緑色波長帯域（波長５２０－５９０ｎｍ）において、Ｓ偏光反射率（Ｒｓ）が大きく低下しており、液晶プロジェクタにおいて好適に用いることができることが分かる。

【0053】

［他の製法］
前述した製法では、サブグリッドパターンの凹部に光吸収性材料を充填して吸収層を形成した後、金属層をエッチングすることによりグリッドパターンを形成することとしたが、グリッドパターンを形成後に、吸収部を成膜してもよい。

【0054】

すなわち、使用波長帯域の光に対して透明である透明基板上に成膜された金属層の表面にサブグリッドパターンを形成し、金属層をエッチングすることにより使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列されたグリッドパターンを形成し、サブグリッドパターンの上部に光吸収性材料を蒸着し、透明基板と、前記透明基板上に金属からなる反射層が前記使用帯域の光の波長よりも小さいピッチで配列され、所定方向に延在する金属グリットと、金属グリッドよりも小さいピッチで金属グリッド上に形成され、金属からなる金属サブグリッドと、金属サブグリッドの上部に光吸収性材料を蒸着してなる吸収部とを備える偏光板を製造してもよい。

【0055】

蒸着方法として、例えば斜め蒸着を用いて成膜することにより、具体例２に示すように金属サブグリッドの所望の位置に吸収層を成膜することができ、光学特性を制御することができる。また、蒸着方法として、例えばスパッタ粒子の出射方向にある程度ランダム性がある汎用スパッタシステムを用いて吸収層を成膜することにより、具体例３に示すように誘電体膜を成膜しなくても、吸収効果及び干渉効果を用いてＳ偏光反射率を抑制することができる。

【0056】

このような偏光板の製造方法によれば、反射層上に金属サブグリッドが形成されるため、接触面積の増加により金属サブグリッドと吸収部との間の付着強度を向上させ、高い信頼性を得ることができる。

【符号の説明】

【0057】

１１ 透明基板、１２ 金属グリット、１３ 金属サブグリッド、１４ 吸収層、２１
透明基板、２２ 金属グリット、２３ 金属サブグリッド、２４ 吸収層、３１ 透明基板、３２ 金属グリット、３３ 金属サブグリッド、３４ 吸収層、４１ 透明基板、４２ 反射層、４３ サブグリッドパターン、４４ 吸収層、５５ ガイドパターン、５６ ブロックコポリマー、５７ レジスト、５１ 透明基板、５２ 金属グリット、５３
金属サブグリッド、５４ 吸収層、６１ 透明基板、６２ 金属グリット、６３ 金属サブグリッド、６４ 吸収層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】