(57)【要約】【課題】機械的強度に優れた偏光板、及びその偏光板を備える光学機器を提供する。【解決手段】ワイヤグリッド構造を有する偏光板１であって、透明基板１０と、使用帯域の光の波長よりも短いピッチで透明基板１０上に配列され、所定方向に延在する格子状凸部１１と、を備え、格子状凸部１１が、第１のピッチＰ１で配列された第１の格子状凸部群１１１と、第１の格子状凸部群の隣接する格子状凸部間に第２のピッチＰ２で配列された第２の格子状凸部群１１２と、を有し、第１の格子状凸部群１１１における格子状凸部の幅Ｗ１が、第２の格子状凸部群１１２における格子状凸部の幅Ｗ２よりも大きい偏光板１である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項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、
前記格子状凸部が、第１のピッチで配列された第１の格子状凸部群と、前記第１の格子状凸部群の隣接する格子状凸部間に第２のピッチで配列された第２の格子状凸部群と、を有し、
前記第１の格子状凸部群における格子状凸部の幅が、前記第２の格子状凸部群における格子状凸部の幅よりも大きい偏光板。
【請求項２】
前記格子状凸部の幅が、使用帯域の光の波長の１／２以下である請求項１に記載の偏光板。
【請求項３】
前記第２の格子状凸部群の前記透明基板からの高さが、前記第１の格子状凸部群の前記透明基板からの高さよりも低い請求項１又は２に記載の偏光板。
【請求項４】
前記格子状凸部が、前記第２の格子状凸部群の隣接する格子状凸部間に第３のピッチで配列された第３の格子状凸部群をさらに有し、
前記第２の格子状凸部群における格子状凸部の幅が、前記第３の格子状凸部群における格子状凸部の幅よりも大きい請求項１から３のいずれかに記載の偏光板。
【請求項５】
前記透明基板の前記格子状凸部間に凹部が形成されている請求項１から４のいずれかに記載の偏光板。
【請求項６】
前記格子状凸部を覆う保護膜をさらに備える請求項１から５のいずれかに記載の偏光板。
【請求項７】
前記保護膜がフッ素系撥水膜を含む請求項６に記載の偏光板。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の偏光板を備える光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光板及び光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光板は、一方向の偏光を吸収又は反射し、これと直交する方向の偏光を透過させる光学素子である。近年、耐熱性が要求される液晶プロジェクタ等の光学機器において、有機偏光板に代わり、ワイヤグリッド型の無機偏光板が採用され始めている。
【０００３】
ワイヤグリッド型の偏光板は、少なくとも反射層を含み、一方向に延在する格子状凸部を、使用帯域の光の波長よりも短いピッチ（数十ｎｍ〜数百ｎｍ）で透明基板上に多数並べて配置した構造を有する。この偏光板に光が入射すると、格子状凸部の延在方向に平行な電界成分をもつ偏光（ＴＥ波（Ｓ波））は透過することができず、格子状凸部の延在方向に垂直な電界成分をもつ偏光（ＴＭ波（Ｐ波））はそのまま透過する。
【０００４】
ワイヤグリッド型の偏光板としては、これまで種々の構造の偏光板が提案されている。例えば、特許文献１では、一方向に延在する一対の格子状凸部からなるナノ構造体を透明基板上に多数並べて配置した構造を有し、一対の格子状凸部間の間隔Ｗ１と、ナノ構造体間の間隔Ｗ２とが異なる偏光板が提案されている。
【０００５】
ところで、ワイヤグリッド構造を有する偏光板の透過率は、格子状凸部のピッチに依存することが知られている。このため、偏光板の透過率を向上させるには、格子状凸部のピッチを短くする必要がある。偏光板の透過率と格子状凸部のピッチとの関係の一例を図３に示す。格子状凸部のピッチを短くすると、通常、格子状凸部の幅も小さくなる。
【０００６】
また、ドライエッチングにより格子状凸部を形成する際の再デポジションを抑える観点からは、格子状凸部の幅は、格子状凸部間のスペースの幅よりも小さくすることが好ましいとされている。例えば、格子状凸部のピッチが１００ｎｍである場合、格子状凸部の幅は５０ｎｍ未満が好ましいことになる。
【０００７】
その一方で、偏光板のコントラストは反射層の幅及び膜厚に依存するため、反射層の幅（即ち、格子状凸部の幅）を小さくする場合には、反射層の膜厚を大きくする必要がある。
【０００８】
このように、格子状凸部のピッチを短くすると、格子状凸部のアスペクト比（＝高さ／幅）が大きくなるため、偏光板の機械的強度（耐久性）が低下する問題が生じる。
【０００９】
そこで、特許文献１には、偏光板の機械的強度を向上させるため、格子状凸部間のスペース及びナノ構造体間のスペースに固形充填材料を配置する技術が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第９３４８０７６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、特許文献１のように固形充填材料を配置すると、偏光板の機械的強度は向上するものの、偏光板の透過率が低下することになる。このため、固形充填材料を配置することなく偏光板の機械的強度を向上させ得る技術が望まれる。
【００１２】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、機械的強度に優れた偏光板、及びその偏光板を備える光学機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）  上記目的を達成するため、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１０）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１１）と、を備え、前記格子状凸部が、第１のピッチで配列された第１の格子状凸部群（例えば、後述の格子状凸部群１１１）と、前記第１の格子状凸部群の隣接する格子状凸部間に第２のピッチで配列された第２の格子状凸部群（例えば、後述の格子状凸部群１１２）と、を有し、前記第１の格子状凸部群における格子状凸部の幅が、前記第２の格子状凸部群における格子状凸部の幅よりも大きい偏光板（例えば、後述の偏光板１、２）を提供する。
【００１４】
（２）  （１）の偏光板において、前記格子状凸部の幅が、使用帯域の光の波長の１／２以下であってもよい。
【００１５】
（３）  （１）又は（２）の偏光板において、前記第２の格子状凸部群の前記透明基板からの高さが、前記第１の格子状凸部群の前記透明基板からの高さよりも低くてもよい。
【００１６】
（４）  （１）から（３）いずれかの偏光板において、前記格子状凸部が、前記第２の格子状凸部群の隣接する格子状凸部間に第３のピッチで配列された第３の格子状凸部群（例えば、後述の格子状凸部群１１３）をさらに有し、前記第２の格子状凸部群における格子状凸部の幅が、前記第３の格子状凸部群における格子状凸部の幅よりも大きくてもよい。
【００１７】
（５）  （１）から（４）いずれかの偏光板において、前記透明基板の前記格子状凸部間に凹部が形成されていてもよい。
【００１８】
（６）  （１）から（５）いずれかの偏光板において、前記格子状凸部を覆う保護膜をさらに備えていてもよい。
【００１９】
（７）  （６）の偏光板において、前記保護膜がフッ素系撥水膜を含んでもよい。
【００２０】
（８）  また、本発明は、（１）から（７）いずれかの偏光板を備える光学機器を提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、機械的強度に優れた偏光板、及びその偏光板を備える光学機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係る偏光板の一例を示す断面模式図である。
【図２】本実施形態の変形例に係る偏光板の一例を示す断面模式図である。
【図３】偏光板の透過率と格子状凸部のピッチとの関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
［偏光板］
本実施形態に係る偏光板は、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、所定方向に延在する格子状凸部と、を備える。また、この格子状凸部が、第１のピッチで配列された第１の格子状凸部群と、第１の格子状凸部群の隣接する格子状凸部間に第２のピッチで配列された第２の格子状凸部群と、を有し、第１の格子状凸部群における格子状凸部の幅が、第２の格子状凸部群における格子状凸部の幅よりも大きい。
【００２５】
図１は、本実施形態に係る偏光板の一例を示す断面模式図である。図１に示すように、偏光板１は、透明基板１０と、透明基板１０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、所定方向に延在する格子状凸部１１と、を備える。格子状凸部１１は、透明基板１０側から順に、反射層１２と、誘電体層１３と、吸収層１４と、必要に応じて形成された透明層１５と、を有する。即ち、偏光板１は、反射層１２、誘電体層１３、吸収層１４、及び透明層１５が透明基板１０側からこの順に積層されて形成された格子状凸部１１が、透明基板１０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。
【００２６】
本明細書では、図１に示すように、格子状凸部１１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１０の主面に沿って格子状凸部１１が配列する方向をＸ軸方向と称する。この場合、偏光板１に入射する光は、好適には、透明基板１０の格子状凸部１１が形成されている側において、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向から入射する。
【００２７】
偏光板１は、吸収、干渉、反射等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（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（ＴＭ波（Ｐ波））を透過させる。従って、Ｙ軸方向が偏光板１の吸収軸の方向であり、Ｘ軸方向が偏光板１の透過軸の方向である。
【００２８】
ここで、以下の説明において、格子状凸部１１のピッチとは、偏光板１をＹ軸方向から見たときの、格子状凸部１１のＸ軸方向の繰り返し間隔を意味する。また、格子状凸部１１の幅とは、偏光板１をＹ軸方向から見たときの、格子状凸部１１のＸ軸方向の寸法を意味する。
【００２９】
格子状凸部１１のピッチは、使用帯域の光の波長よりも短ければ特に制限されない。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。格子状凸部１１のピッチは、作製の容易性及び安定性の観点から、例えば、１００ｎｍ〜２００ｎｍが好ましい。
格子状凸部１１のピッチは、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、任意に選択した１０箇所についてピッチを測定し、その算術平均値を格子状凸部１１のピッチ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。
【００３０】
格子状凸部１１の幅は特に制限されず、例えば、使用帯域の光の波長の１／２以下であることが好ましい。また、ドライエッチングにより格子状凸部１１を形成する際の再デポジションを抑える観点から、格子状凸部１１の幅は、格子状凸部１１間のスペースの幅よりも小さいことが好ましい。具体的に、格子状凸部１１の幅は、例えば、３５ｎｍ〜４５ｎｍが好ましい。格子状凸部１１の幅は、格子状凸部１１の高さの中心位置において、上述の電子顕微鏡法により測定可能である。
【００３１】
格子状凸部１１は、図１に示すように、第１のピッチＰ１で配列された第１の格子状凸部群１１１と、第１の格子状凸部群１１１の隣接する格子状凸部間に第２のピッチＰ２で配列された第２の格子状凸部群１１２と、を有する。
【００３２】
なお、図１では、第１の格子状凸部群１１１の隣接する格子状凸部間に、第２の格子状凸部群１１２を構成する４つの格子状凸部が配置された例について示したが、この例に限定されるものではない。第１の格子状凸部群１１１の隣接する格子状凸部間に配置される、第２の格子状凸部群１１２を構成する格子状凸部の数は、２〜４であってもよく、２〜８であってもよい。
【００３３】
第１の格子状凸部群１１１における格子状凸部の幅Ｗ１は、第２の格子状凸部群１１２における格子状凸部の幅Ｗ２よりも大きい。幅Ｗ１と幅Ｗ２との比率は特に制限されず、例えば、Ｗ１／Ｗ２＝１．１〜１．５が好ましい。
【００３４】
また、第２の格子状凸部群１１２の透明基板１０からの高さＨ２は、第１の格子状凸部群１１１の透明基板１０からの高さＨ１よりも低い。高さＨ２と高さＨ１との比率は特に制限されず、例えば、Ｈ２／Ｈ１＝１．１〜１．３が好ましい。なお、高さＨ２及び高さＨ１は、後述する透明層１５の膜厚により調整することができる。
【００３５】
以上のように、本実施形態に係る偏光板１は、幅の小さい第２の格子状凸部群１１２の格子状凸部が、幅の大きい第１の格子状凸部群１１１の格子状凸部間に挟まれた構造となっている。このような構造により、本実施形態に係る偏光板１は、機械的強度に優れたものとなる。特に、本実施形態に係る偏光板１は、第２の格子状凸部群１１２の高さが第１の格子状凸部群１１１の高さよりも低くなっているため、両者の高さが同じである場合に比べて、機械的強度により優れたものとなる。
【００３６】
なお、本実施形態に係る偏光板１は、幅の小さい第２の格子状凸部群１１２の格子状凸部が、幅の大きい第１の格子状凸部群１１１の格子状凸部間に挟まれた構造となっているため、後述のようにドライエッチングにより格子状凸部１１を形成する際のレジストパターンについても、幅の小さいパターン群のパターンが、幅の大きいパターン群のパターン間に挟まれた構造となる。このため、本実施形態に係る偏光板１によれば、格子状凸部１１を形成する際のレジストパターンの耐久性も向上するという利点がある。
【００３７】
以下、透明基板１０及び格子状凸部１１の層構成について詳しく説明する。
【００３８】
透明基板１０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。
【００３９】
透明基板１０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１０の平均厚みは、例えば、０．３ｍｍ〜１ｍｍが好ましい。
【００４０】
透明基板１０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。透明基板１０の構成材料としては、コスト及び透光率の観点から、ガラスがより好ましい。
【００４１】
なお、後述のようにドライエッチングにより格子状凸部１１を形成する場合、エッチング残渣を無くすためには、透明基板１０の一部が除去されるまでエッチングを続けるオーバーエッチングが必要になる。オーバーエッチング量が少なすぎると、エッチング残渣が透明基板１０上に残り、偏光板１の透過率が低下する虞がある。一方、オーバーエッチング量が多すぎると、エッチングにより除去された透明基板１０の材料が格子状凸部１１に付着し、格子状凸部１１の形状が乱れる虞がある。格子状凸部１１の形状の乱れは、光の散乱等の原因となり、光学特性の劣化に繋がる。
【００４２】
本発明者らの実験によれば、格子状凸部１１の透明基板１０からの高さが１００ｎｍ以上の場合には、透明基板１０に形成される凹部の最大深さが５ｎｍ〜３０ｎｍとなるように、オーバーエッチング量を制御することが好ましい。凹部の断面形状は特に制限されないが、再デポジションを抑える観点から、図１に示すように、凹部中心に対して円弧状となることが好ましい。
【００４３】
格子状凸部１１は、図１に示すように、透明基板１０側から順に、反射層１２と、誘電体層１３と、吸収層１４と、透明層１５と、を有する。
【００４４】
反射層１２は、透明基板１０上に形成され、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てなるものである。この反射層１２は、ワイヤグリッド型偏光子としての機能を有し、反射層１２の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１２の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。
【００４５】
反射層１２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１２は、Ａｌ、Ａｌ合金、又はＡｇで構成されることが好ましい。
【００４６】
反射層１２の膜厚は、特に制限されず、例えば、１００ｎｍ〜３００ｎｍが好ましい。なお、反射層１２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。
【００４７】
誘電体層１３は、反射層１２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てなるものである。誘電体層１３は、吸収層１４で反射した偏光に対して、吸収層１４を透過して反射層１２で反射した偏光の位相が半波長ずれる膜厚で形成される。具体的には、誘電体層１３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１ｎｍ〜５００ｎｍの範囲で適宜設定される。この誘電体層１３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。
【００４８】
誘電体層１３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１３は、Ｓｉ酸化物で構成されることが好ましい。
【００４９】
誘電体層１３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１２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１３の材料を選択することで、偏光板１の特性を制御することができる。
また、誘電体層１３の膜厚及び屈折率を適宜調整することにより、反射層１２で反射したＴＥ波について、吸収層１４を透過する際に一部を反射して反射層１２に戻すことができ、吸収層１４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。
【００５０】
吸収層１４は、誘電体層１３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１４の構成材料としては、金属材料、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１は、適用される可視光域に対して高いコントラストが得られる。中でも、吸収層１４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。
【００５１】
吸収層１４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、使用帯域に応じたバンドギャップを有する材料を使用する必要がある。例えば、波長４００ｎｍ以上の可視光で使用する場合、３．１ｅＶ以下のバンドギャップを有する材料を使用する必要がある。
【００５２】
吸収層１４の膜厚は特に制限されず、例えば、１０ｎｍ〜１００ｎｍが好ましい。この吸収層１４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。
【００５３】
透明層１５は、吸収層１４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。透明層１５の構成材料としては、使用帯域の光に対して透光性を示す材料であれば特に制限されず、中でも、ＳｉＯ２等のＳｉ酸化物が好ましい。
【００５４】
透明層１５の膜厚は特に制限されず、例えば、５ｎｍ〜３０ｎｍが好ましい。この透明層１５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。
【００５５】
本実施形態に係る偏光板１は、光学特性を損なわない範囲において、格子状凸部１１を覆う保護膜をさらに備えていてもよい。保護膜としては、誘電材料からなる膜が挙げられ、特に、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をコートして形成されるフッ素系撥水膜を含むことが好ましい。保護膜がフッ素系撥水膜を含むことにより、偏光板１の耐湿性等の信頼性を向上させることができる。なお、保護膜は、ＣＶＤ法（化学蒸着法）、ＡＬＤ法（原子層堆積法）等を利用することにより形成可能である。
【００５６】
［偏光板の製造方法］
本実施形態に係る偏光板１の製造方法は、積層体形成工程と、レジストパターン形成工程と、エッチング工程と、を有する。
【００５７】
まず、積層体形成工程では、透明基板１０上に、反射層と、誘電体層と、吸収層と、透明層と、を透明基板１０側からこの順で有する積層体を形成する。これらの各層の形成方法としては、スパッタ法、蒸着法等が挙げられる。
【００５８】
次いで、レジストパターン形成工程では、積層体上に、第１の格子状凸部群１１１及び第２の格子状凸部群１１２に対応するレジストパターンを形成する。レジストパターンの形成方法は特に制限されず、任意の方法を採用することができる。
【００５９】
例えば、フォトリソグラフィ法又はナノインプリント法により、第１の格子状凸部群１１１及び第２の格子状凸部群１１２に対応するレジストパターンを同時に形成してもよい。また、フォトリソグラフィ法又はナノインプリント法により、第１の格子状凸部群１１１に対応するレジストパターンを形成した後、フォトリソグラフィ法により、第２の格子状凸部群１１２に対応するレジストパターンを形成してもよい。
【００６０】
あるいは、ブロックコポリマーのミクロ相分離を利用してレジストパターンを形成してもよい。ブロックコポリマーとしては、ミクロ相分離によりラメラ構造を形成し得るものであれば特に制限されず、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（ＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡ）が挙げられる。フォトリソグラフィ法又はナノインプリント法により、第１の格子状凸部群１１１に対応するレジストパターンを形成した後、パターン間のスペースにＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡをコートして熱処理（アニール）すると、ＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡが格子状に整列する。その後、酸素プラズマを用いてＰＭＭＡを選択的にエッチングすることにより、ＰＳのパターンを形成することができる。なお、ＰＳのパターンのピッチは、ＰＳ−ｂ−ＰＭＭＡの共重合比や分子量により調整可能である。
【００６１】
次いで、エッチング工程では、形成されたレジストパターンをマスクとして積層体を選択的にエッチングすることにより、格子状凸部１１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。
【００６２】
なお、本実施形態に係る偏光板１の製造方法は、格子状凸部１１を覆う保護膜を形成する保護膜形成工程をさらに有していてもよい。保護膜は、ＣＶＤ法、ＡＬＤ法等を利用することにより形成可能である。
【００６３】
［光学機器］
本実施形態に係る光学機器は、上述した本実施形態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。本実施形態に係る偏光板は、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好適である。
【００６４】
本実施形態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つが本実施形態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実施形態に係る偏光板であればよい。
【００６５】
［変形例］
なお、本発明は上述した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。
【００６６】
図２は、本実施形態の変形例に係る偏光板の一例を示す断面模式図である。図２中、図１に示す偏光板１と同一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００６７】
図２に示す偏光板２において、格子状凸部１１は、第１のピッチＰ１で配列された第１の格子状凸部群１１１と、第１の格子状凸部群１１１の隣接する格子状凸部間に第２のピッチＰ２で配列された第２の格子状凸部群１１２と、第２の格子状凸部群１１２の隣接する格子状凸部間に第３のピッチＰ３で配列された第３の格子状凸部群１１３と、を有する。
【００６８】
第２の格子状凸部群１１２における格子状凸部の幅Ｗ２は、第３の格子状凸部群１１３における格子状凸部の幅Ｗ３よりも大きい。幅Ｗ２と幅Ｗ３との比率は特に制限されず、例えば、Ｗ２／Ｗ３＝１．１〜１．５が好ましい。
【００６９】
また、第３の格子状凸部群１１３の透明基板１０からの高さＨ３は、第２の格子状凸部群１１２の透明基板１０からの高さＨ２よりも低い。高さＨ３と高さＨ２との比率は特に制限されず、例えば、Ｈ２／Ｈ３＝１．１〜１．３が好ましい。なお、高さＨ３は、透明層１５の膜厚により調整することができる。
【００７０】
本実施形態の変形例に係る偏光板２は、幅の最も小さい第３の格子状凸部群１１３の格子状凸部が、幅のより大きい第２の格子状凸部群１１２の格子状凸部間に挟まれ、第２の格子状凸部群１１２の格子状凸部が、幅の最も大きい第１の格子状凸部群１１１の格子状凸部間に挟まれた構造となっている。このような構造により、偏光板２は、機械的強度に優れたものとなる。特に、偏光板２は、第３の格子状凸部群１１３の高さが第２の格子状凸部群１１２の高さよりも低く、第２の格子状凸部群１１２の高さが第１の格子状凸部群１１１の高さよりも低くなっているため、三者の高さが同じである場合に比べて、機械的強度により優れたものとなる。
【００７１】
なお、図１及び図２では、本発明を、ＴＥ波（Ｓ波）を吸収する吸収型の偏光板に適用するものとしたが、ＴＥ波（Ｓ波）を反射する反射型の偏光板に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１，２  偏光板、１０  透明基板、１１  格子状凸部、１２  反射層、１３  誘電体層、１４  吸収層、１５  透明層、１１１  第１の格子状凸部群、１１２  第２の格子状凸部群、１１３  第３の格子状凸部群
【図１】
2019035802.tif 000003
【図２】
2019035802.tif 000004
【図３】
2019035802.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月7日(2017.11.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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、所定方向に延在し、前記透明基板側から順に、反射層、誘電体層、及び吸収層を有する格子状凸部と、を備え、
前記格子状凸部が、第１のピッチで配列された第１の格子状凸部群と、前記第１の格子状凸部群の隣接する格子状凸部間に第２のピッチで配列された第２の格子状凸部群と、を有し、
前記第１の格子状凸部群における格子状凸部の幅が、前記第２の格子状凸部群における格子状凸部の幅よりも大きい偏光板。
【請求項２】
前記格子状凸部の幅が、使用帯域の光の波長の１／２以下である請求項１に記載の偏光板。
【請求項３】
前記第２の格子状凸部群の前記透明基板からの高さが、前記第１の格子状凸部群の前記透明基板からの高さよりも低い請求項１又は２に記載の偏光板。
【請求項４】
前記格子状凸部が、前記第２の格子状凸部群の隣接する格子状凸部間に第３のピッチで配列された第３の格子状凸部群をさらに有し、
前記第２の格子状凸部群における格子状凸部の幅が、前記第３の格子状凸部群における格子状凸部の幅よりも大きい請求項１から３のいずれかに記載の偏光板。
【請求項５】
前記第３の格子状凸部群の前記透明基板からの高さが、前記第２の格子状凸部群の前記透明基板からの高さよりも低い請求項４に記載の偏光板。
【請求項６】
前記透明基板の前記格子状凸部間に凹部が形成されている請求項１から５のいずれかに記載の偏光板。
【請求項７】
前記格子状凸部を覆う保護膜をさらに備える請求項１から６のいずれかに記載の偏光板。
【請求項８】
前記保護膜がフッ素系撥水膜を含む請求項７に記載の偏光板。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の偏光板を備える光学機器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
（１）  上記目的を達成するため、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１０）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、所定方向に延在し、前記透明基板側から順に、反射層、誘電体層、及び吸収層を有する格子状凸部（例えば、後述の格子状凸部１１）と、を備え、前記格子状凸部が、第１のピッチで配列された第１の格子状凸部群（例えば、後述の格子状凸部群１１１）と、前記第１の格子状凸部群の隣接する格子状凸部間に第２のピッチで配列された第２の格子状凸部群（例えば、後述の格子状凸部群１１２）と、を有し、前記第１の格子状凸部群における格子状凸部の幅が、前記第２の格子状凸部群における格子状凸部の幅よりも大きい偏光板（例えば、後述の偏光板１、２）を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
（５）  （４）の偏光板において、前記第３の格子状凸部群の前記透明基板からの高さが、前記第２の格子状凸部群の前記透明基板からの高さよりも低くてもよい。
（６）  （１）から（５）いずれかの偏光板において、前記透明基板の前記格子状凸部間に凹部が形成されていてもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
（７）  （１）から（６）いずれかの偏光板において、前記格子状凸部を覆う保護膜をさらに備えていてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
（８）  （７）の偏光板において、前記保護膜がフッ素系撥水膜を含んでもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
（９）  また、本発明は、（１）から（８）いずれかの偏光板を備える光学機器を提供する。
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月7日(2018.3.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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一次元格子状に配列され、所定方向に延在し、前記透明基板側から順に、反射層、誘電体層、及び吸収層を有する格子状凸部と、を備え、
前記格子状凸部が、第１のピッチで配列された第１の格子状凸部群と、前記第１の格子状凸部群の隣接する格子状凸部間に第２のピッチで配列された第２の格子状凸部群と、を有し、
前記第１の格子状凸部群における格子状凸部の幅が、前記第２の格子状凸部群における格子状凸部の幅よりも大きい偏光板。
【請求項２】
前記格子状凸部の幅が、使用帯域の光の波長の１／２以下である請求項１に記載の偏光板。
【請求項３】
前記第２の格子状凸部群の前記透明基板からの高さが、前記第１の格子状凸部群の前記透明基板からの高さよりも低い請求項１又は２に記載の偏光板。
【請求項４】
前記格子状凸部が、前記第２の格子状凸部群の隣接する格子状凸部間に第３のピッチで配列された第３の格子状凸部群をさらに有し、
前記第２の格子状凸部群における格子状凸部の幅が、前記第３の格子状凸部群における格子状凸部の幅よりも大きい請求項１から３のいずれかに記載の偏光板。
【請求項５】
前記第３の格子状凸部群の前記透明基板からの高さが、前記第２の格子状凸部群の前記透明基板からの高さよりも低い請求項４に記載の偏光板。
【請求項６】
前記透明基板の前記格子状凸部間に凹部が形成されている請求項１から５のいずれかに記載の偏光板。
【請求項７】
前記格子状凸部を覆う保護膜をさらに備える請求項１から６のいずれかに記載の偏光板。
【請求項８】
前記保護膜がフッ素系撥水膜を含む請求項７に記載の偏光板。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の偏光板を備える光学機器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
（１）  上記目的を達成するため、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１０）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一次元格子状に配列され、所定方向に延在し、前記透明基板側から順に、反射層、誘電体層、及び吸収層を有する格子状凸部（例えば、後述の格子状凸部１１）と、を備え、前記格子状凸部が、第１のピッチで配列された第１の格子状凸部群（例えば、後述の格子状凸部群１１１）と、前記第１の格子状凸部群の隣接する格子状凸部間に第２のピッチで配列された第２の格子状凸部群（例えば、後述の格子状凸部群１１２）と、を有し、前記第１の格子状凸部群における格子状凸部の幅が、前記第２の格子状凸部群における格子状凸部の幅よりも大きい偏光板（例えば、後述の偏光板１、２）を提供する。
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月29日(2018.6.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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１００ｎｍ〜２００ｎｍのピッチで前記透明基板上に一次元格子状に配列され、所定方向に延在し、前記透明基板側から順に、反射層、誘電体層、吸収層、及び透明層を有する格子状凸部と、を備え、
前記格子状凸部が、第１のピッチで配列された第１の格子状凸部群と、前記第１の格子状凸部群の隣接する格子状凸部間に第２のピッチで配列された第２の格子状凸部群と、を有し、
前記第１の格子状凸部群における格子状凸部の幅が、前記第２の格子状凸部群における格子状凸部の幅よりも大きく、
前記第２の格子状凸部群の前記透明基板からの高さが、前記第１の格子状凸部群の前記透明基板からの高さよりも低い偏光板。
【請求項２】
前記格子状凸部の幅が、使用帯域の光の波長の１／２以下である請求項１に記載の偏光板。
【請求項３】
前記格子状凸部が、前記第２の格子状凸部群の隣接する格子状凸部間に第３のピッチで配列された第３の格子状凸部群をさらに有し、
前記第２の格子状凸部群における格子状凸部の幅が、前記第３の格子状凸部群における格子状凸部の幅よりも大きく、
前記第３の格子状凸部群の前記透明基板からの高さが、前記第２の格子状凸部群の前記透明基板からの高さよりも低い請求項１又は２に記載の偏光板。
【請求項４】
前記透明基板の前記格子状凸部間に凹部が形成されている請求項１から３のいずれかに記載の偏光板。
【請求項５】
前記格子状凸部を覆う保護膜をさらに備える請求項１から４のいずれかに記載の偏光板。
【請求項６】
前記保護膜がフッ素系撥水膜を含む請求項５に記載の偏光板。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の偏光板を備える光学機器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
（１）  上記目的を達成するため、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１０）と、使用帯域の光の波長よりも短い１００ｎｍ〜２００ｎｍのピッチで前記透明基板上に一次元格子状に配列され、所定方向に延在し、前記透明基板側から順に、反射層、誘電体層、吸収層、及び透明層を有する格子状凸部（例えば、後述の格子状凸部１１）と、を備え、前記格子状凸部が、第１のピッチで配列された第１の格子状凸部群（例えば、後述の格子状凸部群１１１）と、前記第１の格子状凸部群の隣接する格子状凸部間に第２のピッチで配列された第２の格子状凸部群（例えば、後述の格子状凸部群１１２）と、を有し、前記第１の格子状凸部群における格子状凸部の幅が、前記第２の格子状凸部群における格子状凸部の幅よりも大きく、前記第２の格子状凸部群の前記透明基板からの高さが、前記第１の格子状凸部群の前記透明基板からの高さよりも低い偏光板（例えば、後述の偏光板１、２）を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
（３）  （１）又は（２）の偏光板において、前記格子状凸部が、前記第２の格子状凸部群の隣接する格子状凸部間に第３のピッチで配列された第３の格子状凸部群（例えば、後述の格子状凸部群１１３）をさらに有し、前記第２の格子状凸部群における格子状凸部の幅が、前記第３の格子状凸部群における格子状凸部の幅よりも大きく、前記第３の格子状凸部群の前記透明基板からの高さが、前記第２の格子状凸部群の前記透明基板からの高さよりも低くてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
（４）  （１）から（３）いずれかの偏光板において、前記透明基板の前記格子状凸部間に凹部が形成されていてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
（５）  （１）から（４）いずれかの偏光板において、前記格子状凸部を覆う保護膜をさらに備えていてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
（６）  （５）の偏光板において、前記保護膜がフッ素系撥水膜を含んでもよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
（７）  また、本発明は、（１）から（６）いずれかの偏光板を備える光学機器を提供する。