特許 7187745 両側において高い反射率を有するワイヤグリッド偏光子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-05

(45)【発行日】2022-12-13

(54)【発明の名称】両側において高い反射率を有するワイヤグリッド偏光子

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/30 20060101AFI20221206BHJP

【ＦＩ】

G02B5/30

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2019520870

(86)(22)【出願日】2017-09-28

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2019-12-12

(86)【国際出願番号】 US2017053914

(87)【国際公開番号】W WO2018097892

(87)【国際公開日】2018-05-31

【審査請求日】2020-08-05

【審判番号】

【審判請求日】2022-02-01

(31)【優先権主張番号】62/425,201

(32)【優先日】2016-11-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/433,619

(32)【優先日】2016-12-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】15/715,435

(32)【優先日】2017-09-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】501218636

【氏名又は名称】モックステック・インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ワン、ビン

(72)【発明者】

【氏名】オグデン、シャウン

(72)【発明者】

【氏名】ニールソン、アール． スチュワート

(72)【発明者】

【氏名】リ、フア

(72)【発明者】

【氏名】バウワース、ブライアン

【合議体】

【審判長】里村 利光

【審判官】井口 猶二

【審判官】石附 直弥

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－２０３３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００８－５２３４２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０４６９２１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１０－５３０９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０２９７０５２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

G02B 5/30

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワイヤグリッド偏光子（ＷＧＰ）であって、
第１の側と、前記第１の側と反対の第２の側とを有する透明基板、
前記透明基板の前記第１の側の上に配置されたワイヤのアレイであって、隣接するワイヤ間のチャネルを有するワイヤのアレイ
を含み、
前記ワイヤの各々は、以下の順序で以下の層：前記透明基板の最も近くに配置された第１の透明層、第２の透明層、反射層、第３の透明層および前記透明基板から最も遠くに配置された第４の透明層を含む層のスタックを含み、
前記第１の透明層の材料組成は、前記第４の透明層の材料組成と同じであり、および
前記第２の透明層の材料組成は、前記第３の透明層の材料組成と同じであるが、前記第１の透明層および前記第４の透明層の前記材料組成と異なる、ワイヤグリッド偏光子（ＷＧＰ）。

【請求項2】

光の可視スペクトル内の少なくとも１００ｎｍの波長範囲について、前記第１の透明層の屈折率（ｎ１）は、前記第２の透明層の屈折率（ｎ２）よりも大きく、かつ前記第４の透明層の屈折率（ｎ４）は、前記第３の透明層の屈折率（ｎ３）よりも大きい、請求項１に記載のＷＧＰ。

【請求項3】

光の可視スペクトル内の少なくとも１００ｎｍの波長範囲について、ｎ１－ｎ２＞０．５およびｎ４－ｎ３＞０．５である、請求項１に記載のＷＧＰ。

【請求項4】

光の可視スペクトル内の少なくとも１００ｎｍの波長範囲について、ｎ１＞２．０、ｎ４＞２．０、ｎ２＜１．５５およびｎ３＜１．５５である、請求項１に記載のＷＧＰ。

【請求項5】

前記第１の透明層の前記材料組成および前記第４の透明層の前記材料組成は、二酸化チタンを含み、および
前記第２の透明層の前記材料組成および前記第３の透明層の前記材料組成は、二酸化ケイ素を含む、請求項１に記載のＷＧＰ。

【請求項6】

光の可視スペクトル内の少なくとも１００ｎｍの波長範囲について、Ｒｓ１＞９３％およびＲｓ２＞９３％であり、ここで、Ｒｓ１は、前記ＷＧＰの第１の側からのｓ偏光の反射率であり、Ｒｓ２は、前記ＷＧＰの第２の側からのｓ偏光の反射率であり、ｓ偏光は、入射光の主として反射された偏光であり、前記ＷＧＰの前記第１の側は、前記ワイヤのアレイが配置される前記ＷＧＰの側であり、および前記ＷＧＰの前記第２の側は、前記ＷＧＰの前記第１の側の反対にあり、かつ前記透明基板が配置される前記ＷＧＰの側である、請求項１～５のいずれか一項に記載のＷＧＰ。

【請求項7】

ワイヤグリッド偏光子（ＷＧＰ）であって、
第１の側と、前記第１の側と反対の第２の側とを有する透明基板、
前記透明基板の前記第１の側の上に配置されたワイヤのアレイであって、隣接するワイヤ間のチャネルを有するワイヤのアレイ
を含み、
前記ワイヤの各々は、以下の順序で以下の層：前記透明基板の最も近くに配置された第１の透明層、第２の透明層、反射層、第３の透明層および前記透明基板から最も遠くに配置された第４の透明層を含む層のスタックを含み、および
光の可視スペクトル内の少なくとも１００ｎｍの波長範囲について、前記第１の透明層の屈折率（ｎ１）は、前記第２の透明層の屈折率（ｎ２）よりも大きく、かつ前記第４の透明層の屈折率（ｎ４）は、前記第３の透明層の屈折率（ｎ３）よりも大きく、
光の可視スペクトル内の少なくとも１００ｎｍの波長範囲について、Ｒｓ１＞９３％およびＲｓ２＞９３％であり、ここで、Ｒｓ１は、前記ＷＧＰの第１の側からのｓ偏光の反射率であり、Ｒｓ２は、前記ＷＧＰの第２の側からのｓ偏光の反射率であり、ｓ偏光は、入射光の主として反射された偏光であり、前記ＷＧＰの前記第１の側は、前記ワイヤのアレイが配置される前記ＷＧＰの側であり、および前記ＷＧＰの前記第２の側は、前記ＷＧＰの前記第１の側の反対にあり、かつ前記透明基板が配置される前記ＷＧＰの側であり、
光の可視スペクトル内の少なくとも１００ｎｍの波長範囲について、Ｒｓ１とＲｓ２の間には差を有する、ワイヤグリッド偏光子（ＷＧＰ）。

【請求項8】

光の可視スペクトル内の少なくとも１００ｎｍの波長範囲について、Ｒｓ１とＲｓ２の間には、｜Ｒｓ１－Ｒｓ２｜＜５％を満たす差を有する、請求項６または７に記載のＷＧＰ。

【請求項9】

光の可視スペクトル内の少なくとも１００ｎｍの波長範囲について、Ｒｓ１とＲｓ２の間には、｜Ｒｓ１－Ｒｓ２｜＜２％を満たす差を有する、請求項６または７に記載のＷＧＰ。

【請求項10】

２つのプリズム間に挟まれており、キューブ偏光ビームスプリッタを形成する、請求項１～９のいずれか一項に記載のＷＧＰ。

【請求項11】

前記層のスタックは、第５の透明層、第６の透明層、第７の透明層および第８の透明層をさらに含み、
前記層のスタックは、以下の順序で以下の層：前記透明基板の最も近くに配置された前記第５の透明層、前記第６の透明層、前記第１の透明層、前記第２の透明層、前記反射層、前記第３の透明層、前記第４の透明層、前記第７の透明層、次に前記透明基板から最も遠くに配置された前記第８の透明層を含み、
光の可視スペクトル内の少なくとも１００ｎｍの波長範囲について、前記第５の透明層の屈折率は、前記第６の透明層の屈折率よりも大きく、かつ前記第８の透明層の屈折率は、前記第７の透明層の屈折率よりも大きい、請求項１～１０のいずれか一項に記載のＷＧＰ。

【請求項12】

請求項１～１１のいずれか一項に記載のＷＧＰを製作する方法であって、以下の順序で以下のステップ：
前記透明基板の前記第１の側および前記透明基板の前記第２の側の両方における入射光の一方の偏光の等しい反射率のために、以下の厚さ：第１の厚さを画定する前記第１の透明層の厚さ、第２の厚さを画定する前記第２の透明層の厚さ、第３の厚さを画定する前記第３の透明層の厚さおよび第４の厚さを画定する前記第４の透明層の厚さを算出するステップと、
以下の順序で以下の薄膜のスタック：前記第１の厚さを有する前記第１の透明層の材料、前記第２の厚さを有する前記第２の透明層の材料、前記反射層の材料、前記第３の厚さを有する前記第３の透明層の材料、次に前記第４の厚さを有する前記第４の透明層の材料を堆積させるステップと、
前記薄膜のスタックをエッチングして前記ワイヤのアレイを形成するステップと
を含む方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、概して、ワイヤグリッド偏光子に関する。

【背景技術】

【0002】

ワイヤグリッド偏光子（ＷＧＰ）は、一方の偏光（例えば、ｐ偏光）を透過させ、反対の偏光（例えば、ｓ偏光）を反射または吸収することができる。適用によっては、偏光ビームの両方（例えば、ｓおよびｐ）を用いるため、反対の偏光の高い反射率（例えば、高いＲｓ）が重要であり得る。適用によっては、一部の適用においてこの偏光の反射（Ｒｓ）が光学システムと干渉し得るため、反対の偏光の高い吸収率／低い反射率（例えば、低いＲｓ）が重要であり得る。例えば、反射されたｓ偏光は、画像プロジェクタ内にゴーストを生じさせ得る。ｓ偏光の高反射のために設計されるＷＧＰもあれば、高吸収のために設計されるＷＧＰもある。

【0003】

光源の電力要件を最小限に抑えるために、一方の偏光の高い透過率（例えば、高いＴｐ）がＷＧＰの重要な特徴であり得る。改善された光画像解像度のために、反対の偏光の低い透過率（例えば、Ｔｓ）が重要であり得る。ＷＧＰの品質または性能は、効率（Ｔｐ＊Ｒｓ）およびコントラスト（Ｔｐ／Ｔｓ）によって示すことができる。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明は、ＷＧＰの２つの反対の側において一方の偏光（例えば、ｓ偏光）の高い反射率を有するワイヤグリッド偏光子（ＷＧＰ）の様々な実施形態に関する。ＷＧＰは、第１の側と、第１の側と反対の第２の側とを有する透明基板を含み得る。隣接するワイヤ間のチャネルを有するワイヤのアレイは、透明基板の第１の側の上に配置され得る。ワイヤの各々は、以下の順序で以下の層：透明基板の最も近くに配置された第１の透明層、第２の透明層、反射層、第３の透明層および透明基板から最も遠くに配置された第４の透明層を含む層のスタックを含むことができる。

【0005】

一実施形態では、第１の透明層の屈折率（ｎ１）は、第２の透明層の屈折率（ｎ２）よりも大きいことができ、かつ第４の透明層の屈折率（ｎ４）は、第３の透明層の屈折率（ｎ３）よりも大きいことができる。

【0006】

別の実施形態では、第１の透明層の材料組成は、第４の透明層の材料組成と同じであり得、および第２の透明層の材料組成は、第３の透明層の材料組成と同じであるが、第１の透明層および第４の透明層の材料組成と異なり得る。

【0007】

別の実施形態では、Ｒｓ１＞９３％およびＲｓ２＞９３％であり、ここで、Ｒｓ１は、ＷＧＰの第１の側からのｓ偏光の反射率であり、Ｒｓ２は、ＷＧＰの第２の側からのｓ偏光の反射率であり、ｓ偏光は、入射光の主として反射された偏光であり、ＷＧＰの第１の側は、ワイヤのアレイが配置されるＷＧＰの側であり、およびＷＧＰの第２の側は、ＷＧＰの第１の側の反対にあり、かつ透明基板が配置されるＷＧＰの側である。

【0008】

図面は、原寸に比例して描かれていないことがあり得る。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る、透明基板１７の上に配置されたワイヤ１６のアレイを含むワイヤグリッド偏光子１０（ＷＧＰ）であって、ワイヤ１６の各々は、以下の順序で以下の層：透明基板１７の最も近くに配置された第１の透明層１１、第２の透明層１２、反射層１５、第３の透明層１３および透明基板１７から最も遠くに配置された第４の透明層１４を含む層のスタックを含む、ワイヤグリッド偏光子１０（ＷＧＰ）の概略断面側面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るＷＧＰ１０の概略斜視図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る、ＷＧＰ１０と同様であるが、追加の透明層３５～３８をさらに含むＷＧＰ３０の概略断面側面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る、ＷＧＰ１０の製作における１つのステップ４０を示す概略断面側面図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る、２つのプリズム５２間に挟まれた、ＷＧＰ１０またはＷＧＰ３０であり得るＷＧＰ５１を含むキューブ偏光ビームスプリッタ５０の概略端面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

定義
本明細書で使用するとき、用語「細長い」は、ワイヤ１６の長さＬがワイヤの幅Ｗまたはワイヤの厚さＴｈ_１６よりも相当に大きいことを意味する（例えば、Ｌは、ワイヤの幅Ｗおよび／またはワイヤの厚さＴｈ_１６よりも少なくとも１０倍、少なくとも１００倍、少なくとも１０００倍または少なくとも１０，０００倍大きいことができる）。

【0011】

本明細書で使用するとき、用語「等しい反射率」は、厳密に等しい反射率であること、または厳密に等しい反射率からのいかなる逸脱もデバイスの通常の使用に対してほとんど影響を有さないであろうようにほぼ等しい反射率であることを意味する。

【0012】

本明細書で使用するとき、用語「光」は、電磁スペクトルのｘ線領域、紫外領域、可視領域および／もしくは赤外領域または他の領域内の光または電磁放射線を意味することができる。

【0013】

本明細書で使用するとき、用語「～上にある」、「～上に配置される」、「～に配置される」および「～の上に配置される」は、上に直接配置されることまたは何らかの他の材料を間に有して上方に配置されることを意味する。用語「～上に直接配置される」、「～に隣接する（ａｄｊｏｉｎ）」、「～に隣接する（ａｄｊｏｉｎｓ）」および「～に隣接している」は、他の固体材料を間に有さずに直接かつ直に接触することを意味する。

【0014】

本明細書で使用するとき、用語「～の最も近くに配置される」および「～から最も遠くに配置される」は、言及された材料、層または構造を指すが、より近くにまたはより遠くに配置された言及されない他の固体材料が存在し得る。

【0015】

本明細書で使用するとき、用語「ｎｍ」は、ナノメートルを意味する。

【0016】

本明細書で使用するとき、用語「平行」は、厳密に平行であること、一般製作公差以内で平行であること、または厳密に平行であることからのいかなる逸脱もデバイスの通常の使用に対してほとんど影響を有さないであろうようにほぼ平行であることを意味する。

【0017】

本明細書で使用するとき、用語「基板」は、例えば、ガラスウェハなどの基材を含む。用語「基板」は、単一の材料を含み、また例えば基材として一緒に用いられるウェハの表面上の少なくとも１つの薄膜を有する、例えばガラスウェハなどの複数の材料も含む。

【0018】

光学構造において用いられる材料は、一部の光を吸収し、一部の光を反射し、一部の光を透過させることができる。以下の定義は、主に吸収性であるか、主に反射性であるか、または主に透明である材料を区別する。各材料は、特定の波長範囲（例えば、紫外、可視または赤外スペクトル）内で吸収性、反射性または透明であると考えることができ、異なる波長範囲内で異なる特性を有することができる。このような材料は、反射率Ｒ、屈折率ｎの実数部分および屈折率の虚数部分／消光係数ｋに基づき、吸収性、反射性および透明に分けられる。法線入射における空気と材料の均一なスラブとの間の界面の反射率Ｒを決定するために、式１が用いられる。

【数1】

本明細書において別途明示的に記載のない限り、指定された波長範囲内でｋ≦０．１を有する材料は、「透明」材料であり、指定された波長範囲内でｋ＞０．１およびＲ≦０．６を有する材料は、「吸収性」材料であり、指定された波長範囲内でｋ＞０．１およびＲ＞０．６を有する材料は、「反射性」材料である。

【0019】

図１に図解されるように、第１の側１７_ｆと、第１の側１７_ｆと反対の第２の側１７_ｓとを有する透明基板１７を含むワイヤグリッド偏光子１０（ＷＧＰ）が示されている。隣接するワイヤ１６（図１の紙面内へ延びる、図２に示される長さＬを有する）間のチャネル１８を有するワイヤ１６のアレイは、透明基板１７の第１の側１７_ｆの上方に配置され得るか、またはその上に直接配置され得る。ワイヤ１６のアレイは、平行でありかつ細長いことができる。ワイヤ１６のアレイは、例えば、＞１０^３、＞１０^４または＞１０^６などの非常に多数のワイヤを含むことができる。

【0020】

ワイヤ１６の各々は、以下の順序で以下の層：透明基板１７の最も近くに配置された第１の透明層１１、第２の透明層１２、反射層１５、第３の透明層１３および透明基板１７から最も遠くに配置された第４の透明層１４を含む層のスタックを含むことができる。

【0021】

ワイヤ１６ごとに、層のスタック内の各層１１～１５は、透明基板１７の第１の側１７_ｆと垂直であり、かつワイヤ１６の長さＬと平行である平面１６_ｐと整列され得る。換言すれば、ワイヤ１６ごとに、透明基板１７の第１の側１７_ｆと垂直である単一の平面１６_ｐは、層のスタック内の全ての層１１～１５を通過することができる。また、各ワイヤの側面１６_ｓは、平面１６_ｐと平行であり得る。

【0022】

チャネル１８は、空気、ガラス、別の固体材料、液体または真空で充填され得る。チャネル１８が固体材料で充填される場合、このような固体材料は、第１の透明層１１、第２の透明層１２、反射層１５、第３の透明層１３、第４の透明層１４またはこれらの組み合わせの材料組成と異なる材料組成を有することができる。各チャネル１８は、層のスタックの全ての層間に、すなわち透明基板１７から最も遠い第４の透明層１４の面から（または後述される第８の透明層３８の面から）透明基板１７まで延びることができる。

【0023】

第１の透明層１１は、透明基板１７および／または第２の透明層１２に隣接する（すなわち直接接触する）ことができ、代替的に第１の透明層１１と透明基板１７および／または第２の透明層１２との間に他の層が存在し得る。反射層１５は、第３の透明層１３および／または第２の透明層１２に隣接することができ、代替的に反射層１５と第３の透明層１３および／または第２の透明層１２との間に他の層が存在し得る。第４の透明層１４は、第３の透明層１３に隣接することができるか、または第４の透明層１４と第３の透明層１３との間に他の層が存在し得る。

【0024】

透明層１１～１４の材料は、透明であるが（定義のセクションを参照されたい）、層のスタック内で反射層１５と組み合わせられると、それらは、反射層１５の一方の偏光（例えば、ｓ偏光）の反射を向上させることができる。反射層１５のための材料（例えば、通例、可視光については金属）ならびに透明層１１～１４および３５～３８（後述される）の材料（例えば、誘電体）は、米国特許第７，９６１，３９３号明細書および米国特許第８，７５５，１１３号明細書に記載されている。これらの特許は、参照により本明細書に組み込まれる。

【0025】

以下は、一方の偏光の反射率の特定の値および透明層１１～１４の屈折率間の関係を含む上述のＷＧＰ１０の特定の実施形態である。一方の偏光の反射率および屈折率は、入射光の波長とともに変化することができる。指定された値は、例えば、光の紫外スペクトル、可視スペクトルもしくは赤外スペクトル内または光の紫外スペクトル、可視スペクトルおよび赤外スペクトルの１つ以上にわたる少なくとも１００ｎｍまたは少なくとも２００ｎｍの波長範囲などの光の特定の波長範囲について有効であり得る。

【0026】

一方の偏光状態（例えば、ｐ偏光）は、ＷＧＰ１０を主に透過することができ、反対の偏光状態（例えば、ｓ偏光）は、ＷＧＰ１０から主に反射することができる。層のこのスタックの適切な設計により、ＷＧＰ１０は、（ａ）ＷＧＰ１０の第１の側１０_ｆに入射する光について、光の一方の偏光の高い反射率（例えば、ｓ偏光の高い反射率およびしたがって高いＲｓ１）、ならびに（ｂ）ＷＧＰ１０の第２の側１０_ｓに入射する光について、光の一方の偏光の高い反射率（例えば、ｓ偏光の高い反射率およびしたがって高いＲｓ２）を有することができる。ＷＧＰ１０の第１の側１０_ｆは、ワイヤ１６のアレイが配置されるＷＧＰ１０の側であり得る。ＷＧＰ１０の第２の側１０_ｓは、ＷＧＰ１０の第１の側１０_ｆの反対にあり、かつ透明基板１７が配置されるＷＧＰ１０の側であり得る。したがって、ＷＧＰ１０は、両方の側１０_ｆおよび１０_ｓに入射する光について、有効な偏光ビームスプリッタであり得る。例えば、Ｒｓ１および／またはＲｓ２は、一態様では９２％よりも大きく、別の態様では９３％よりも大きく、別の態様では９５％よりも大きく、または別の態様では９７％よりも大きいことができる。

【0027】

Ｒｓ１およびＲｓ２を改善するために、透明層１１～１４の屈折率間の以下の関係が存在し得る。第１の透明層の屈折率（ｎ１）は、第２の透明層の屈折率（ｎ２）よりも大きいことができ、および／または第４の透明層の屈折率（ｎ４）は、第３の透明層の屈折率（ｎ３）よりも大きいことができる。例えば、屈折率間に以下の差の１つ以上が存在し得る：ｎ１－ｎ２＞０．１、ｎ１－ｎ２＞０．２、ｎ１－ｎ２＞０．５、ｎ１－ｎ２＞１；ｎ４－ｎ３＞０．１、ｎ４－ｎ３＞０．２、ｎ４－ｎ３＞０．５、ｎ４－ｎ３＞１；｜ｎ１－ｎ４｜＜０．２、｜ｎ１－ｎ４｜＜０．１；｜ｎ２－ｎ３｜＜０．２、｜ｎ２－ｎ３｜＜０．１。

【0028】

Ｒｓ１およびＲｓ２を改善するために、ｎ１およびｎ４が高い屈折率を有し、ｎ２およびｎ３が低い屈折率を有することが有益であり得る。例えば、屈折率は、以下の値の１つ以上を有することができる：ｎ１＞２．０、ｎ１＞１．６５、ｎ４＞２．０、ｎ４＞１．６５、ｎ２＜１．５５、ｎ３＜１．５５。

【0029】

図３に示されるＷＧＰ３０は、上述されたＷＧＰ１０の特性とともに以下の特性も有することができる。ＷＧＰ３０は、交互の高い屈折率および低い屈折率を有する層の追加の対を含むことにより、改善されたＲｓ１およびＲｓ２を有することができる。例えば、ＷＧＰ３０は、以下の順序で以下の層のスタック：透明基板１７の最も近くに配置された、屈折率ｎ５を有する第５の透明層３５、屈折率ｎ６を有する第６の透明層３６、第１の透明層１１、第２の透明層１２、反射層１５、第３の透明層１３、第４の透明層１４、屈折率ｎ７を有する第７の透明層３７および透明基板１７から最も遠くに配置された、屈折率ｎ８を有する第８の透明層３８を含むワイヤ１６を有することができる。

【0030】

以下は、これらの追加の層３５、３６、３７および３８の屈折率間の可能な関係ならびにこれらの値である：ｎ５＞ｎ６；ｎ８＞ｎ７；ｎ５－ｎ６＞０．１、ｎ５－ｎ６＞０．２、ｎ５－ｎ６＞０．５、ｎ５－ｎ６＞１；ｎ８－ｎ７＞０．１、ｎ８－ｎ７＞０．２、ｎ８－ｎ７＞０．５、ｎ８－ｎ７＞１；｜ｎ５－ｎ８｜＜０．２、｜ｎ５－ｎ８｜＜０．１；｜ｎ６－ｎ７｜＜０．２、｜ｎ６－ｎ７｜＜０．１；ｎ５＞２．０、ｎ５＞１．６５、ｎ８＞２．０、ｎ８＞１．６５、ｎ６＜１．５５、ｎ７＜１．５５。一方の偏光の反射率および屈折率は、入射光の波長とともに変化することができる。指定された値は、例えば、光の紫外スペクトル、可視スペクトルもしくは赤外スペクトル内または光の紫外スペクトル、可視スペクトルおよび赤外スペクトルの１つ以上にわたる少なくとも１００ｎｍまたは少なくとも２００ｎｍの波長範囲などの光の特定の波長範囲について有効であり得る。

【0031】

層のスタック内には、図示のものの他に高屈折率層および低屈折率層の追加の対が存在し得、これらの追加の層は、屈折率間の同様の関係を有することができる。ＷＧＰ３０は、ＷＧＰ１０を上回る改善された性能を有し得るが、追加された層３５～３８は、製作コストを増大させ得る。したがって、ＷＧＰ１０およびＷＧＰ３０間の選定は、コストおよび必要とされる性能に基づき得る。

【0032】

適用によっては、Ｒｓ１とＲｓ２との間にわずかな差を有することが有益であり得る。例えば、一態様では｜Ｒｓ１－Ｒｓ２｜＜１％、別の態様では｜Ｒｓ１－Ｒｓ２｜＜２％、別の態様では｜Ｒｓ１－Ｒｓ２｜＜３％、または別の態様では｜Ｒｓ１－Ｒｓ２｜＜５％である。Ｒｓ１とＲｓ２との間のこの小さい差を達成する１つの方法は、反射層１５の両側に透明材料の鏡像を有することである。そのため、第１の透明層１１の材料組成は、第４の透明層１４の材料組成と同じであり得る。また、第２の透明層１２の材料組成は、第３の透明層１３の材料組成と同じであるが、第１の透明層１１および第４の透明層１４の材料組成と異なり得る。ＷＧＰ３０について、第５の透明層３５と第８の透明層３８との同じ材料組成および第６の透明層３６と第７の透明層３７との同じ材料組成も存在し得る。

【0033】

材料組成の一例は、第１の透明層１１、第４の透明層１４、第５の透明層３５および第８の透明層３８の１つ以上が二酸化チタンであり得るか、または二酸化チタンを含み得ることである。材料組成の別の例は、第２の透明層１２、第３の透明層１３、第６の透明層３６および第７の透明層３７の１つ以上が二酸化ケイ素であり得るか、または二酸化ケイ素を含み得ることである。透明層１１～１４および３５～３８の材料の堆積における不完全性のために、これらの化学式は、必ずしも厳密な化学量論比によるものとは限らない。例えば、用語「二酸化チタン」は、例えば、Ｔｉ_ｘＯ_ｙ（ここで、０．９≦ｘ≦１．１および１．９≦ｙ≦２．１である）など、２個の酸素原子ごとにほぼ１個のチタン原子を意味する。別の例として、二酸化ケイ素は、一般的にＳｉＯ_２を指すが、本明細書で使用するとき、二酸化ケイ素という用語は、例えば、Ｓｉ_ｖＯ_ｚ（ここで、０．９≦ｖ≦１．１および１．９≦ｚ≦２．１である）など、２つの酸素原子ごとにほぼ１個のケイ素原子を意味する。

【0034】

第１の透明層１１および第４の透明層１４の組成の材料は、等しいことができ、第２の透明層１２および第３の透明層１３の組成の材料は、等しいことができるが、スタックの一方の端部では反対側の端部に対して潜在的に材料が異なるため、均等な層の厚さは、Ｒｓ１およびＲｓ２を等しくするために異なる必要があり得る。例えば、第１の透明層１１は、ガラスに隣接する場合があり得、第４の透明層１４は、空気に隣接する場合があり得る。そのスタックの一方の端部において、反対側の端部（例えば、空気）に対して異なる材料（例えば、ガラス基板）が存在する場合でも、以下の方法に従い、等しいかまたはほぼ等しいＲｓ１およびＲｓ２を達成することができる。ＷＧＰ１０を製作する以下の方法は、以下の順序で以下のステップを含むことができる：
１．ＷＧＰ１０の第１の側１０_ｆおよびＷＧＰ１０の第２の側１０_ｓの両方における入射光の一方の偏光（例えば、ｓ偏光）の等しい反射率のために（例えば、Ｒｓ１＝Ｒｓ２のために）、以下：第１の厚さＴｈ_１を画定する第１の透明層１１の厚さ、第２の厚さＴｈ_２を画定する第２の透明層１２の厚さ、第３の厚さＴｈ_３を画定する第３の透明層１３の厚さおよび第４の厚さＴｈ_４を画定する第４の透明層１４の厚さを算出するステップ、
２．以下の順序で以下の薄膜のスタック：
ａ．第１の厚さＴｈ_１を有する第１の透明層４１の材料、
ｂ．第２の厚さＴｈ_２を有する第２の透明層４２の材料、
ｃ．反射層４５の材料、
ｄ．第３の厚さＴｈ_３を有する第３の透明層４３の材料、および
ｅ．第４の厚さＴｈ_４を有する第４の透明層４４の材料
を堆積させるステップ（図４を参照されたい）、
３．薄膜のスタックをエッチングしてワイヤ１６のアレイを形成するステップ（図１を参照されたい）。

【0035】

層のスタック内の各層の厚さＴｈ_１、Ｔｈ_２、Ｔｈ_３、Ｔｈ_４、Ｔｈ_５、Ｔｈ_６、Ｔｈ_７、Ｔｈ_８およびＴｈ_ｒは、所望の偏光の波長範囲内の最も小さい波長よりも小さいことができ、各厚さは、４００ｎｍ未満であり得る。厚さの例：第２の層１２のＴｈ_２、第３の層１３のＴｈ_３、第６の層３６のＴｈ_６および第７の層３７のＴｈ_７は、以下であり得る：＝８０ｎｍ；＞４０ｎｍまたは＞６０ｎｍ；および＜１１０ｎｍまたは＜１５０ｎｍ。第１の層１１のＴｈ_１、第４の層１４のＴｈ_４、第５の層３５のＴｈ_５および第８の層３８のＴｈ_８は、以下であり得る：＝５０ｎｍ；＞１０ｎｍまたは＞３０ｎｍ；および＜８０ｎｍまたは＜１１０ｎｍ。

【0036】

図５は、２つのプリズム５２間に挟まれた、ＷＧＰ１０またはＷＧＰ３０であり得るＷＧＰ５１を含むキューブ偏光ビームスプリッタ５０の概略端面図である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】