(57)【要約】【課題】  本発明は、波長が２４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の紫外光、特に、波長が２４０ｎｍ以上２６０ｎｍ以下の紫外光、および、波長が３５５ｎｍ以上３７５ｎｍ以下の紫外光に対しても、消光比に優れ、高いＰ波透過率を有する偏光子を提供することを主目的とする。【解決手段】  紫外光に対して透過性を有する透明基板の上に、複数本の細線が並列に配置された偏光子であって、前記偏光子の細線を、モリブデンシリサイドを含有する材料から構成し、細線の膜厚、ピッチ、線幅を所定の範囲とすることにより、上記課題を解決する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外光に対して透過性を有する透明基板の上に、複数本の細線が並列に配置された偏光子であって、
前記細線が、モリブデンシリサイドを含有する材料から構成されており、
波長が２４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の紫外光に対し、消光比が５０以上であって、Ｐ波透過率が５０%以上の偏光特性を有することを特徴とする偏光子。
【請求項２】
紫外光に対して透過性を有する透明基板の上に、複数本の細線が並列に配置された偏光子であって、
前記細線が、モリブデンシリサイドを含有する材料から構成されており、
波長が２４０ｎｍ以上２６０ｎｍ以下の紫外光に対し、消光比が５０以上であって、Ｐ波透過率が５０%以上の偏光特性を有することを特徴とする偏光子。
【請求項３】
紫外光に対して透過性を有する透明基板の上に、複数本の細線が並列に配置された偏光子であって、
前記細線が、モリブデンシリサイドを含有する材料から構成されており、
波長が３５５ｎｍ以上３７５ｎｍ以下の紫外光に対し、消光比が１００以上であって、Ｐ波透過率が６０%以上の偏光特性を有することを特徴とする偏光子。
【請求項４】
波長が２００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の光に対し、消光比が５以上の偏光特性を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の偏光子。
【請求項５】
波長が２２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の光に対し、消光比が２０以上の偏光特性を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の偏光子。
【請求項６】
前記細線のデューティー比が、０．２５以上０．４５以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の偏光子。
【請求項７】
前記細線のアスペクト比が、２．２２以上４．８以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の偏光子。
【請求項８】
前記細線の幅が、２５ｎｍ以上４５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の偏光子。
【請求項９】
前記細線が、前記モリブデンシリサイドを含有する材料から構成される層の上に、クロムを含有する層を有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の偏光子。
【請求項１０】
前記細線が、その上面および側面に、酸化膜を有することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の偏光子。
【請求項１１】
紫外光を偏光して光配向膜に照射する光配向装置であって、
請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の偏光子を備え、
前記偏光子により偏光した光を前記光配向膜に照射することを特徴とする光配向装置。
【請求項１２】
前記光配向膜を移動させる機構が備えられており、
前記偏光子が前記光配向膜の移動方向および前記光配向膜の移動方向に直交する方向の両方向に複数個備えられており、
前記光配向膜の移動方向に直交する方向において隣り合う前記複数個の偏光子間の境界部が、前記光配向膜の移動方向に連続的に繋がらないように、前記複数個の偏光子が配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の光配向装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長が２４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の紫外光に対し、消光比に優れ、高いＰ波透過率を有する偏光子、および、前記偏光子を備えた光配向装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、一般に駆動素子が形成された対向基板とカラーフィルタとを対向配置して周囲を封止し、その間隙に液晶材料を充填した構造を有する。そして、液晶材料は屈折率異方性を有しており、液晶材料に印加された電圧の方向に沿うように整列される状態と、電圧が印加されない状態との違いから、オンオフを切り替えて画素を表示することができる。ここで液晶材料を挟持する基板には、液晶材料を配向させるために配向膜が設けられている。
配向膜としては、例えば、ポリイミドに代表される高分子材料が用いたものが知られており、この高分子材料を布等により摩擦するラビング処理が施されることによって配向規制力を有するものとなる。
しかしながら、このようなラビング処理により配向規制力が付与された配向膜では、布等が異物として残存するといった問題があった。
【０００３】
これに対して直線偏光を照射することにより配向規制力を発現する配向膜、すなわち光配向膜では、上述のような布等によるラビング処理を施すことなく配向規制力を付与できるため、布等が異物として残存する不具合がないことから近年注目されている。
このような光配向膜への配向規制力付与のための直線偏光の照射方法としては、偏光子を介して露光する方法が一般的に用いられる。偏光子としては、平行に配置された複数の細線を有するものが用いられ、細線を構成する材料としては、アルミや酸化チタンが用いられている（特許文献１等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５２３６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のような材料から構成される細線を備えた偏光子では、紫外線領域のような短波長の光の場合には消光比（Ｐ波透過率／Ｓ波透過率）、すなわち、上記細線に対して平行な偏光成分（Ｓ波）の透過率（出射光中のＳ波成分/入射光中のＳ波成分、以下、単にＳ波透過率とする場合がある。）に対する、上記細線に対して垂直な偏光成分（Ｐ波）の透過率（出射光中のＰ波成分/入射光中のＰ波成分、以下、単にＰ波透過率とする場合がある。）の割合が特定の波長帯で低いといった問題があった。
【０００６】
例えば、細線を構成する材料としてアルミを用いたものは、波長が３００ｎｍ以下の紫外光、特に、波長が２４０ｎｍ以上２６０ｎｍ以下の紫外光に対して、消光比等の偏光特性が不十分であり、また、細線を構成する材料として酸化チタンを用いたものは、波長が３００ｎｍ以上の紫外光、特に、波長が３５５ｎｍ以上３７５ｎｍ以下の紫外光に対して、消光比等の偏光特性が不十分であった。
【０００７】
また、Ｐ波透過率は光配向膜への照射時における生産性に寄与するため、偏向子には、所望の消光比だけでなく、高いＰ波透過率も有していることが望まれる。しかしながら、偏光子の消光比を高くしようとする場合、Ｐ波透過率は低下してしまうという問題があった。例えば、偏光子の細線を、そのピッチを保ったまま線幅を太くすることで消光比を高くすることができるが、その一方で、Ｐ波透過率は大きく低下してしまう。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、波長が２４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の紫外光、特に、波長が２４０ｎｍ以上２６０ｎｍ以下の紫外光、および、波長が３５５ｎｍ以上３７５ｎｍ以下の紫外光に対しても、消光比に優れ、高いＰ波透過率を有する偏光子を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決すべく研究を重ねた結果、偏光子の細線を、モリブデンシリサイドを含有する材料から構成し、細線の膜厚、ピッチ、線幅を所定の範囲とすることで、波長が２４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の紫外光、特に、波長が２４０ｎｍ以上２６０ｎｍ以下の紫外光、および、波長が３５５ｎｍ以上３７５ｎｍ以下の紫外光に対しても、優れた消光比と高いＰ波透過率とを両立できることを見出し、本発明を完成したものである。
【００１０】
すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、紫外光に対して透過性を有する透明基板の上に、複数本の細線が並列に配置された偏光子であって、前記細線が、モリブデンシリサイドを含有する材料から構成されており、波長が２４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の紫外光に対し、消光比が５０以上であって、Ｐ波透過率が５０%以上の偏光特性を有することを特徴とする偏光子である。
【００１１】
また、本発明の請求項２に係る発明は、紫外光に対して透過性を有する透明基板の上に、複数本の細線が並列に配置された偏光子であって、前記細線が、モリブデンシリサイドを含有する材料から構成されており、波長が２４０ｎｍ以上２６０ｎｍ以下の紫外光に対し、消光比が５０以上であって、Ｐ波透過率が５０%以上の偏光特性を有することを特徴とする偏光子である。
【００１２】
また、本発明の請求項３に係る発明は、紫外光に対して透過性を有する透明基板の上に、複数本の細線が並列に配置された偏光子であって、前記細線が、モリブデンシリサイドを含有する材料から構成されており、波長が３５５ｎｍ以上３７５ｎｍ以下の紫外光に対し、消光比が１００以上であって、Ｐ波透過率が６０%以上の偏光特性を有することを特徴とする偏光子である。
【００１３】
また、本発明の請求項４に係る発明は、波長が２００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の光に対し、消光比が５以上の偏光特性を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の偏光子である。
【００１４】
また、本発明の請求項５に係る発明は、波長が２２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の光に対し、消光比が２０以上の偏光特性を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の偏光子である。
【００１５】
また、本発明の請求項６に係る発明は、前記細線のデューティー比が、０．２５以上０．４５以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の偏光子である。
【００１６】
また、本発明の請求項７に係る発明は、前記細線のアスペクト比が、２．２２以上４．８以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の偏光子である。
【００１７】
また、本発明の請求項８に係る発明は、前記細線の幅が、２５ｎｍ以上４５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の偏光子である。
【００１８】
また、本発明の請求項９に係る発明は、前記細線が、前記モリブデンシリサイドを含有する材料から構成される層の上に、クロムを含有する層を有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の偏光子である。
【００１９】
また、本発明の請求項１０に係る発明は、前記細線が、その上面および側面に、酸化膜を有することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の偏光子である。
【００２０】
また、本発明の請求項１１に係る発明は、紫外光を偏光して光配向膜に照射する光配向装置であって、請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の偏光子を備え、前記偏光子により偏光した光を前記光配向膜に照射することを特徴とする光配向装置である。
【００２１】
また、本発明の請求項１２に係る発明は、前記光配向膜を移動させる機構が備えられており、前記偏光子が前記光配向膜の移動方向および前記光配向膜の移動方向に直交する方向の両方向に複数個備えられており、前記光配向膜の移動方向に直交する方向において隣り合う前記複数個の偏光子間の境界部が、前記光配向膜の移動方向に連続的に繋がらないように、前記複数個の偏光子が配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の光配向装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、波長が２４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の紫外光、特に、波長が２４０ｎｍ以上２６０ｎｍ以下の紫外光、および、波長が３５５ｎｍ以上３７５ｎｍ以下の紫外光に対しても、消光比に優れ、高いＰ波透過率を有する偏光子を提供できるといった効果を奏する。
また、本発明に係る偏光子を備えた光配向装置においては、波長２４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の紫外光、特に、波長が２４０ｎｍ以上２６０ｎｍ以下の紫外光、および、波長が３５５ｎｍ以上３７５ｎｍ以下の紫外光に感度を有する光配向膜に配向規制力を付与することを効率良く行うことができ、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る偏光子の一例を示す概略平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明に係る偏光子の製造方法の一例を示す概略工程図である。
【図４】本発明に係る光配向装置の構成例を示す図である。
【図５】本発明に係る光配向装置の他の構成例を示す図である。
【図６】本発明に係る光配向装置における偏光子の配置形態の例を示す図である。
【図７】実施例１の偏光子の偏光特性の測定結果を示すグラフである。
【図８】実施例２の偏光子の偏光特性の測定結果を示すグラフである。
【図９】実施例３の偏光子の偏光特性の測定結果を示すグラフである。
【図１０】実施例４の偏光子の偏光特性の測定結果を示すグラフである。
【図１１】実施例５の偏光子の偏光特性の測定結果を示すグラフである。
【図１２】実施例６の偏光子の偏光特性の測定結果を示すグラフである。
【図１３】実施例７の偏光子の偏光特性の測定結果を示すグラフである。
【図１４】本発明に係る偏光子（モデル１）の偏光特性のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図１５】本発明に係る偏光子（モデル２）の偏光特性のシミュレーション結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る偏光子および光配向装置について説明する。
【００２５】
＜偏光子＞
まず、本発明に係る偏光子について説明する。
本発明の偏光子は、紫外光に対して透過性を有する透明基板の上に、複数本の細線が並列に配置された偏光子であって、前記細線が、モリブデンシリサイドを含有する材料から構成されており、波長が２４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の紫外光に対し、消光比が５０以上であって、Ｐ波透過率が５０%以上の偏光特性を有するものである。
【００２６】
図１は、本発明に係る偏光子の一例を示す概略平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。図１および図２に例示するように、偏光子１０は、透明基板１の上に、複数本の細線２が並列に配置された構成を有している。
【００２７】
なお、この例では、細線２が、モリブデンシリサイドを含有する材料であるモリブデンシリサイド系材料層３の上面および側面に、酸化膜４を有する形態を示している。細線２が、その上面および側面に酸化膜４を有することで、長時間の紫外線照射に対する耐久性や、酸性溶液に対する洗浄耐性に優れた偏光子とすることができる。
【００２８】
また、本発明において細線２は、モリブデンシリサイドを含有する材料から構成されるモリブデンシリサイド系材料層３の上に、クロム（Ｃｒ）を含有する層（クロム系材料層）を有する構成であっても良い。偏光子の偏光特性を維持しつつ、偏光子製造工程で形成するハードマスク層（すなわち、クロム系材料層）を除去するという工程を省くことができるからである。
この場合、細線２の構成は、図２に示すモリブデンシリサイド系材料層３の上であって、酸化膜４の下に、上記のクロム系材料層を有する構成であることが好ましい。クロム系材料層を有する細線２の上面および側面に酸化膜４を有することで、上記のように、耐久性や洗浄耐性に優れた偏光子とすることができるからである。
【００２９】
以下、本発明の偏光子の各構成について詳細に説明する。
【００３０】
１．細線
本発明における細線は、直線状に形成され、かつ、平行に配置されるものであり、モリブデンシリサイド系材料層を有するものである。
【００３１】
（１）モリブデンシリサイド系材料層
上記モリブデンシリサイド系材料層は、モリブデンシリサイド系材料を含有する層である。
【００３２】
上記モリブデンシリサイド系材料としては、モリブデン（Ｍｏ）およびシリコン（Ｓｉ）を含み、所望の消光比およびＰ波透過率を得ることができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）、モリブデンシリサイド酸化物（ＭｏＳｉＯ）、モリブデンシリサイド窒化物（ＭｏＳｉＮ）、モリブデンシリサイド酸化窒化物（ＭｏＳｉＯＮ）等を挙げることができ、なかでも、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）であることが好ましい。上記材料であることにより、消光比およびＰ波透過率に優れたものとすることができるからである。
【００３３】
上記モリブデンシリサイド系材料層は、モリブデンシリサイド系材料を主原料として含むものである。
ここで、主原料として含むとは、具体的には、上記モリブデンシリサイド系材料層中のモリブデンシリサイド系材料の含有量が、７０質量％以上であることをいうものであり、なかでも本発明においては、９０質量％以上であることが好ましく、特に１００質量％、すなわち、モリブデンシリサイド系材料層がモリブデンシリサイド系材料からなるものであることが好ましい。上記含有量であることにより、消光比およびＰ波透過率に優れたものとすることができるからである。
また、上記含有量の測定方法としては、含有量を精度良く測定できる方法であれば特に限定されるものではないが、例えば、上記細線の断面について、ＸＰＳ表面分析を行う方法を挙げることができる。
【００３４】
上記モリブデンシリサイド系材料層の断面視形状としては、所望の消光比を得られるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、正方形や長方形等の四角形状等とすることができる。
【００３５】
（２）細線
本発明における細線は、上記モリブデンシリサイド系材料層を少なくとも有するものであり、上記モリブデンシリサイド系材料層のみを有するものであっても良いが、必要に応じてモリブデンシリサイド系材料以外の他の材料を主原料として含む非モリブデンシリサイド系材料層を有するものであっても良い。
【００３６】
本発明における上記モリブデンシリサイド系材料層の上記細線中の含有量としては、所望の消光比およびＰ波透過率を得られるものであれば特に限定されるものではない。
具体的には、上記モリブデンシリサイド系材料層の上記細線中の含有量が７０質量％以上であることが好ましく、なかでも８０質量％以上であることが好ましく、特に、９０質量％以上であることが好ましい。上記含有量であることにより、消光比およびＰ波透過率に優れたものとすることができるからである。また、上限については、含有量が大きい程好ましいため特に限定されるものではないが、上記モリブデンシリサイド系材料層の形成容易のため、９５質量％以下であることが好ましい。
また、上記含有量は、上記細線の幅方向の断面に占めるモリブデンシリサイド系材料層の質量割合をいうものであり、この測定方法としては、上記含有量を精度良く測定できる方法であれば特に限定されるものではないが、例えば、上記モリブデンシリサイド系材料の含有量の測定方法と同様の方法を用いることができる。
【００３７】
上記非モリブデンシリサイド系材料層に含まれる他の材料としては、所望の消光比およびＰ波透過率を得られるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、酸化ケイ素等を挙げることができ、なかでも、酸化ケイ素を含むことが好ましい。上記モリブデンシリサイド系材料層上に非モリブデンシリサイド系材料層として酸化ケイ素を含有する酸化ケイ素層が形成されたものである場合、モリブデンシリサイド系材料膜をドライエッチングする方法により上記構造の細線を得ることができ、上記モリブデンシリサイド系材料層を含む細線の形成が容易だからである。
【００３８】
上記酸化ケイ素層としては、酸化ケイ素を主として含むものであれば特に限定されるものではないが、酸化ケイ素の酸化ケイ素層中の含有量としては、８０質量％であることが好ましく、なかでも９０質量％であることが好ましく、特に１００質量％、すなわち、酸化ケイ素層が酸化ケイ素からなるものであることが好ましい。酸化ケイ素層を形成容易なものとすることができるからである。
【００３９】
上記酸化ケイ素層の膜厚としては、所望の消光比およびＰ波透過率を得ることができるものであれば特に限定されるものではないが、薄い程好ましく、例えば、１０ｎｍ以下であることが好ましく、なかでも６ｎｍ以下であることが好ましく、特に４ｎｍ以下であることが好ましい。上記膜厚であることにより、消光比およびＰ波透過率に優れたものとすることができるからである。また、上記膜厚の下限については、薄い程好ましいため特に限定されるものではないが、製造容易なことから、２ｎｍ以上であることが好ましい。
なお、上記酸化ケイ素層の膜厚は、上記モリブデンシリサイド系材料層表面からの厚みの最大の厚みをいうものであり、具体的には図２中のｄで示される厚みをいうものである。
【００４０】
また、細線は、モリブデンシリサイドを含有する材料から構成されるモリブデンシリサイド系材料層の上に、クロム（Ｃｒ）を含有する層（クロム系材料層）を有する構成であっても良い。偏光子の偏光特性を維持しつつ、偏光子製造工程で形成するハードマスク層（すなわち、クロム系材料層）を除去するという工程を省くことができるからである。
【００４１】
上記クロム系材料としては、クロム（Ｃｒ）を含み、所望の消光比およびＰ波透過率を得ることができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、クロム（Ｃｒ）、クロム酸化物（ＣｒＯ）、クロム窒化物（ＣｒＮ）、クロム酸化窒化物（ＣｒＯＮ）等を挙げることができる。
【００４２】
上記クロム系材料層は、クロム系材料を主原料として含むものである。
ここで、主原料として含むとは、具体的には、上記クロム系材料層中のクロム系材料の含有量が、７０質量％以上であることをいうものであり、なかでも本発明においては、９０質量％以上であることが好ましく、特に１００質量％、すなわち、クロム系材料層がクロム系材料からなるものであることが好ましい。クロム系材料層を形成容易なものとすることができるからである。
また、上記含有量の測定方法としては、含有量を精度良く測定できる方法であれば特に限定されるものではないが、例えば、上記細線の断面について、ＸＰＳ表面分析を行う方法を挙げることができる。
【００４３】
上記クロム系材料層の膜厚としては、所望の消光比およびＰ波透過率を得ることができるものであれば特に限定されるものではないが、薄い程好ましく、例えば、１０ｎｍ以下であることが好ましく、なかでも５ｎｍ以下であることが好ましい。上記膜厚であることにより、消光比およびＰ波透過率に優れたものとすることができるからである。また、上記膜厚の下限については、薄い程好ましいため特に限定されるものではないが、製造容易なことから、２ｎｍ以上であることが好ましい。
【００４４】
膜厚の測定方法としては、偏光子の分野における一般的な測定方法を用いることができ、例えば、ＡＦＭにより膜表層の形状を測定し、透過型エリプソメータで偏光特性を測定することにより、膜を構成する組成とそれぞれの膜厚を得ることができる。また、以下、細線の膜厚等のサイズについても、上記測定方法により得ることができる。
【００４５】
上記細線の厚みとしては、所望の消光比およびＰ波透過率を得ることができるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、６０ｎｍ以上であることが好ましく、なかでも６０ｎｍ〜１６０ｎｍの範囲内であることが好ましく、特に８０ｎｍ〜１４０ｎｍの範囲内であることが好ましい。上記範囲であることにより、高いＰ波透過率を有したまま消光比に優れ、さらに容易に加工することができるからである。
【００４６】
なお、上記細線の厚みは、細線の長手方向および幅方向に垂直な方向の厚みのうち最大の厚みをいうものであり、細線が非モリブデンシリサイド系材料層をも有する場合には、非モリブデンシリサイド系材料層をも含む厚みをいうものである。具体的には図２中のａで示される厚みをいうものである。
また、上記細線の厚みは一の偏光子内に異なる厚みのものを含むものであっても良いが、通常、同一の厚みで形成される。
【００４７】
上記細線の本数および長さとしては、所望の消光比を有するものとすることができるものであれば特に限定されるものではなく、本発明の偏光子の用途等に応じて適宜設定されるものである。
【００４８】
上記細線のピッチとしては、所望の消光比およびＰ波透過率を得ることができるものであれば特に限定されるものではなく、直線偏光の生成に用いる光の波長等に応じて異なるものであるが、例えば、６０ｎｍ以上１４０ｎｍ以下の範囲内とすることができ、なかでも８０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下の範囲内であることが好ましく、特に９０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下の範囲内であることが好ましい。上記ピッチであることにより、波長が２４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の紫外光に対して、消光比およびＰ波透過率に優れたものとすることができるからである。
【００４９】
なお、上記細線のピッチは、幅方向に隣接する細線間のピッチの最大ピッチをいうものであり、細線が非モリブデンシリサイド系材料層を含む場合には、非モリブデンシリサイド系材料層をも含むものである。具体的には図２中のｃで示される長さをいうものである。
また、上記細線のピッチは一の偏光子内に異なるピッチのものを含むものであっても良いが、通常、同一ピッチで形成される。
【００５０】
上記細線のデューティー比、すなわち、細線のピッチに対する幅の比（幅／ピッチ）としては、所望の消光比およびＰ波透過率を得ることができるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、０．２以上０．６以下の範囲内とすることができ、なかでも０．２５以上０．４５以下の範囲内であることが好ましい。上記デューティー比であることにより、波長が２４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の紫外光に対して、高いＰ波透過率を有したまま消光比に優れた偏光子とすることができ、さらに細線加工を容易にすることができるからである。
【００５１】
なお、上記細線の幅は、細線の長手方向に垂直方向の長さをいうものであり、細線が非モリブデンシリサイド系材料層をも含む場合には、非モリブデンシリサイド系材料層をも含む幅をいうものである。具体的には図２中のｂで示される長さをいうものである。
また、上記細線の幅は一の偏光子内に異なる幅のものを含むものであっても良いが、通常、同一幅で形成される。
【００５２】
上記細線のアスペクト比、すなわち、細線の幅に対する厚みの比（厚み／幅）としては、所望の消光比およびＰ波透過率を得ることができるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、１．６７以上６以下の範囲内とすることができ、なかでも２．２２以上４．８以下の範囲内であることが好ましい。上記アスペクト比であることにより、波長が２４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の紫外光に対して、高いＰ波透過率を有したまま消光比に優れた偏光子とすることができ、さらに細線加工を容易にすることができるからである。
【００５３】
上記細線の幅としては、所望の消光比およびＰ波透過率を得ることができるものであれば特に限定されるものではないが、上記のデューティー比、および、アスペクト比を満たすものとすることが好ましい。例えば、上記細線の厚みが１００ｎｍであってピッチが１００ｎｍの場合、細線の幅は、３５ｎｍ以上４５ｎｍ以下であることが好ましい。また、上記細線の厚みが１２０ｎｍであってピッチが１００ｎｍの場合には、細線の幅は、２５ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることが好ましい。波長が２４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の紫外光に対して、高いＰ波透過率を有したまま消光比に優れた偏光子とすることができ、さらに細線加工を容易にすることができるからである。
【００５４】
２．透明基板
本発明の偏光子は上記細線を有するものであるが、上記細線は、紫外光に対して透過性を有する透明基板の上に配置されるものである。
【００５５】
上記透明基板としては、上記細線を安定的に支持することができ、紫外光透過性に優れたものであり、露光光による劣化の少ないものとすることができるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、光学研磨された合成石英ガラス、蛍石、フッ化カルシウムなどを用いることができるが、通常、多用されており品質が安定している合成石英ガラスを挙げることができる。本発明においては、なかでも合成石英ガラスを好ましく用いることができる。品質が安定しており、また、短波長の光、すなわち、高エネルギーの露光光を用いた場合であっても劣化が少ないからである。
上記透明基板の厚みとしては、本発明の偏光子の用途やサイズ等に応じて適宜選択することができる。
【００５６】
３．偏光子
本発明の偏光子は、上記細線を有するものである。
上記偏光子は、波長が２４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の紫外光に対し、消光比（Ｐ波透過率/Ｓ波透過率）が４０以上であることが好ましく、なかでも、５０以上であることが好ましい。上記範囲であることにより、光配向層への配向規制力を安定的に付与できるからである。
また、上記消光比については大きければ大きい程好ましいので、特に上限は限定されるものではない。
なお、上記消光比の測定方法は、偏光子の分野における一般的な測定方法を用いることができ、例えば、紫外光の偏光特性を測定することが可能な透過型エリプソメータ、例えばウーラム社製ＶＵＶ-ＶＡＳＥなどの透過型エリプソメータを用いることで測定することができる。
【００５７】
また、上記偏光子のＰ波透過率（出射光中のＰ波成分/入射光中のＰ波成分）は、波長が２４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の紫外光に対し、４０％以上であることが好ましく、なかでも、５０％以上であることが好ましい。上記範囲であることにより、光配向層への配向規制力を効率的に付与できるからである。
なお、Ｐ波透過率の測定方法としては、偏光子の分野における一般的な測定方法を用いることができ、例えば、紫外光の偏光特性を測定することが可能な透過型エリプソメータ、例えばウーラム社製ＶＵＶ-ＶＡＳＥなどの透過型エリプソメータを用いることで測定することができる。
【００５８】
また、本発明の偏光子は、波長が２００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の光に対し、消光比が５以上であることが好ましく、さらには、波長が２２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の光に対し、消光比が２０以上であることが好ましい。上記の広い波長範囲の光を、光配向層への配向規制力の付与に効率的に用いることができるからである。
【００５９】
一般に、光配向層の吸収スペクトルは、特定の波長範囲においてピークを持つものの、広い波長範囲で光を吸収することが知られている。
そのため、従来の偏光子においては、消光比が低くなる波長範囲の光をバンドパスフィルターによりカットしていた。例えば、アルミから構成される細線を備えた偏光子では、３００ｎｍ以下の波長範囲の光をカットしており、酸化チタンから構成される細線を備えた偏光子では、３００ｎｍ以上の波長範囲の光をカットしていた。
しかしながら、上記の方法では、光のカットにより、光配向層に配向規制力を付与する効率も低下してしまうという不具合があった。
一方、本発明の偏光子は、上記のように広い波長範囲において一定以上の消光比を確保できるため、バンドパスフィルターを用いる必要はなくなり、広い波長範囲の光を、光配向層への配向規制力の付与に効率的に用いることができる。
【００６０】
上記偏光子の消光比の調整方法としては、Ｐ波透過率およびＳ波透過率の割合を変化させる方法を用いることができる。例えば、上記細線が酸化ケイ素層により被覆されるものである場合、Ｐ波透過率を大きくする方法としては、上記細線に占めるモリブデンシリサイド系材料層の割合を小さくする方法が挙げられる。Ｓ波透過率を小さくする方法としては、上記細線のピッチを小さくする方法や上記細線に占めるモリブデンシリサイド系材料層の割合を大きくする方法が挙げられる。
【００６１】
上記偏光子の用途としては、直線偏光生成に用いられるものであれば特に限定されるものではないが、紫外光領域のような短波長の光の直線偏光生成用に用いられることが好ましく、なかでも、波長２４０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲内の光の直線偏光生成用であることが好ましい。上記モリブデンシリサイド系材料層を含むことによる効果をより効果的に発揮することができるからである。
また、本発明においては、液晶表示装置において液晶材料を挟持する液晶表示装置用光配向膜への配向規制力付与に用いられることが好ましい。光配向膜への配向規制力付与を効果的に行うことができるからである。
【００６２】
上記偏光子の製造方法としては、上記細線を所望のサイズで精度良く形成できる方法であれば特に限定されるものではなく、例えば、特開２０１２−２０３２９０号公報や２０１０−１９１００９号公報に開示される方法を用いることができる。具体的には、図３に示すように、透明基板１を準備し（図３（ａ））、上記透明基板上にスパッタリング法等により、モリブデンシリサイド系材料膜３´を形成した後（図３（ｂ））、フォトリソ法やインプリント法、電子線描画法等によりパターン状レジスト１１を形成し、パターン状レジスト１１をマスクとしてエッチングすることにより（図３（ｃ））、モリブデンシリサイド系材料層３およびモリブデンシリサイド系材料膜の形成時やエッチング時等に形成された酸化膜４を有する細線２を備える偏光子１０を得る方法を用いることができる（図３（ｄ））。
【００６３】
また、上記偏光子の製造方法においては、図３（ｂ）に示す、モリブデンシリサイド系材料膜３´を形成する工程の後に、スパッタリング法等により、上記モリブデンシリサイド系材料膜３´上に、ハードマスク層を形成し、その後、フォトリソ法やインプリント法、電子線描画法等によりパターン状レジスト１１を形成し、パターン状レジスト１１をマスクとして、まず上記ハードマスク層をエッチングし、その後、上記ハードマスク層をマスクとして、モリブデンシリサイド系材料膜３´をエッチングすることにより、細線２を備える偏光子１０を得る方法を用いてもよい。
【００６４】
ここで、上記ハードマスク層については、モリブデンシリサイド系材料膜３´をエッチングする工程の後に除去してもよいが、偏光子に求められる所望の偏光特性を維持することができるものであれば、除去せずに残しておいても良い。例えば、上記ハードマスク層として、上述したクロム系材料膜を形成する場合は、除去せずに残しておくことができる。この場合、偏光子の偏光特性を維持しつつ、偏光子の製造工程からはハードマスク層除去工程を省くことができることができ、工程短縮や製造コスト抑制等の効果を奏する。
【００６５】
＜光配向装置＞
次に、本発明に係る光配向装置について説明する。
本発明の光配向装置は、紫外光を偏光して光配向膜に照射する光配向装置であって、上記の本発明に係る偏光子を備え、偏光子により偏光した光を光配向膜に照射するものである。
【００６６】
図４は、本発明に係る光配向装置の構成例を示す図である。
図４に示す光配向装置２０は、本発明の偏光子１０が収められた偏光子ユニット２１と紫外光ランプ２２を備えており、紫外光ランプ２２から照射された紫外光を偏光子ユニット２１に収められた偏光子１０により偏光し、この偏光された光（偏光光２４）をワーク２６の上に形成された光配向膜２５に照射することで、光配向膜２５に配向規制力を付与するものである。
また、光配向装置２０には、光配向膜２５を形成したワーク２６を移動させる機構が備えられており、ワーク２６を移動させることにより、光配向膜２５の全面に偏光光２４を照射することができる。例えば、図４に示す例において、ワーク２６は図中右方向（図４における矢印方向）に移動する。
【００６７】
なお、図４に示す例においては、ワーク２６を矩形状の平板として示しているが、本発明において、ワーク２６の形態は、偏光光２４を照射することができるものであれば特に限定されず、例えば、ワーク２６はフィルム状の形態であっても良く、また、巻取り可能なように帯状（ウェブ状）の形態であっても良い。
【００６８】
本発明において、紫外光ランプ２２は、波長が２４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の紫外光を照射することができるものであることが好ましく、また、光配向膜２５は、波長が２４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の紫外光に対して感度を有するものであることが好ましい。
光配向装置２０は、上記の波長の範囲の紫外光に対して消光比に優れ、高いＰ波透過率を有する本発明に係る偏光子１０を備えているため、上記の波長の範囲の紫外光に感度を有する光配向膜に配向規制力を付与することを効率良く行うことができ、生産性を向上させることができるからである。
【００６９】
また、紫外光ランプ２２からの光を効率良く偏光子に照射するために、光配向装置２０は、紫外光ランプ２２の背面側（偏光子ユニット２１とは反対側）や側面側に紫外光を反射する反射鏡２３を有していることが好ましい。
【００７０】
また、大面積の光配向膜２５に対して効率良く配向規制力を付与するためには、図４に示すように、紫外光ランプ２２に棒状のランプを用いて、ワーク２６の移動方向（図４における矢印方向）に対して直交する方向に長い照射領域となる偏光光２４が照射されるように、光配向装置２０を構成することが好ましい。
【００７１】
この場合、偏光子ユニット２１も大面積の光配向膜２５に対して偏光光２４を照射することに適した形態となるが、大面積の偏光子を製造することには困難性があるため、偏光子ユニット２１内に、複数個の偏光子を配置することが、技術的にも経済的にも好ましい。
【００７２】
また、本発明に係る光配向装置は、複数個の紫外光ランプを備える構成であっても良い。
図５は、本発明に係る光配向装置の他の構成例を示す図である。
図５に示すように、光配向装置３０は、２個の紫外光ランプ３２を備えており、各紫外光ランプ３２とワーク３６の間には、それぞれ、本発明の偏光子１０が収められた偏光子ユニット３１が備えられている。また、各紫外光ランプ３２には、それぞれ反射鏡３３が備えられている。
【００７３】
このように、紫外光ランプ３２を複数個備えることにより、紫外光ランプ３２を１個備える場合よりも、ワーク３６の上に形成された光配向膜３５に照射する偏光光３４の照射量を増加させることができる。それゆえ、紫外光ランプ３２を１個備える場合よりも、ワーク３６の移動速度を大きくすることができ、その結果、生産性を向上させることができる。
【００７４】
なお、図５に示す例においては、ワーク３６の移動方向（図５における矢印方向）に２個の紫外光ランプ３２を並列配置した構成を示しているが、本発明はこれに限らず、例えば、ワーク３６の移動方向に直交する方向に、複数個の紫外光ランプを配置した構成であっても良く、さらに、ワーク３６の移動方向及びそれに直交する方向の両方向に、複数個の紫外光ランプを配置した構成であっても良い。
【００７５】
また、図５に示す例においては、１個の紫外光ランプ３２に対して１個の偏光子ユニット３１が配設された構成を示しているが、本発明はこれに限らず、例えば、複数個の紫外光ランプに対して、１個の偏光子ユニットが配設された構成であっても良い。この場合、１個の偏光子ユニットは、複数個の紫外光ランプの照射領域を包含できる大きさを有していれば良い。
【００７６】
図６は、本発明に係る光配向装置における偏光子の配置形態の例を示す図である。なお、図６（ａ）〜（ｄ）に示す偏光子の配置形態は、いずれも、平板状の偏光子１０が光配向膜の膜面に対向して平面的に配列された形態を示している。
【００７７】
例えば、図４に示す光配向装置２０において、ワーク２６の移動方向に対して直交する方向に帯状の偏光光２４を照射する場合は、偏光子ユニット２１内には、図６（ａ）に示すように、ワーク２６の移動方向（矢印方向）に対して直交する方向に、偏光子１０を複数個配置することが効率的である。偏光子１０の数を少なく抑えることができるからである。
【００７８】
一方、偏光子１０の面積が小さい場合や、光配向装置が複数個の紫外光ランプを備える場合には、図６（ｂ）に示すように、ワークの移動方向（矢印方向）に対して直交する方向に加えて、移動方向（矢印方向）に沿う方向にも、偏光子１０を複数個配置することが好ましい。紫外光ランプからの光を無駄なく光配向膜に照射でき、生産性を向上させることができるからである。
【００７９】
ここで、本発明においては、図６（ｃ）および図６（ｄ）に示すように、複数個配置する偏光子が、ワークの移動方向（矢印方向）に沿って一列に揃わないように、隣り合う偏光子の位置を、ワークの移動方向に直交する方向（図中の上下方向）にシフトさせて配置することが好ましい。
言い換えれば、本発明においては、光配向膜の移動方向に直交する方向において隣り合う複数個の偏光子間の境界部が、光配向膜の移動方向に連続的に繋がらないように、複数個の偏光子が配置されていることが、好ましい。
偏光子間の境界部においては、通常、偏光光が生じないため、この境界部が光配向膜に与える弊害を抑制するためである。
【００８０】
ここで、図６（ｃ）に示す配置形態は、配置される複数個の偏光子が、いずれも同じ形状、同じサイズを有し、左右方向において隣り合う偏光子の上下方向の位置が、偏光子の上下方向の大きさの１／２の大きさのステップで上下方向にシフトしている配置形態である。
また、図６（ｄ）に示す配置形態は、配置される複数個の偏光子が、いずれも同じ形状、同じサイズを有し、左右方向において隣り合う偏光子の上下方向の位置が、偏光子の上下方向の大きさの１／２よりも小さいステップで上下方向にシフトしている配置形態である。
【００８１】
上記について、より詳しく説明する。
図６（ｃ）に示す配置形態において、上下方向に隣接配置された偏光子１０ａと偏光子１０ｂの境界部４１は、左右方向に配置された偏光子１０ｃと偏光子１０ｄによって、左右方向に伸びていくことを阻まれている。
すなわち、図６（ｃ）に示す配置形態においては、上下方向に隣接配置された偏光子間の境界部が左右方向に連続的に繋がっていくことを、阻止している。
それゆえ、図６（ｃ）に示す配置形態を採用して、光配向膜に偏光光を照射する場合、上記偏光子間の境界部に起因する弊害が光配向膜に連続的に及ぶことを抑制することができる。
【００８２】
同様に、図６（ｄ）に示す配置形態においても、上下方向に隣接配置された偏光子間の境界部が左右方向に連続的に繋がっていくことが、阻止されている。
それゆえ、図６（ｄ）に示す配置形態を採用して、光配向膜に偏光光を照射する場合、上記偏光子間の境界部に起因する弊害が光配向膜に連続的に及ぶことを抑制することができる。
【００８３】
なお、図６（ｃ）に示す配置形態においては、偏光子の上下方向の大きさの１／２の大きさのステップで上下方向にシフトしているため、左右方向（ワークの移動方向）に対して、偏光子２個毎に境界部４１の上下方向の位置が揃うことになる。
一方、図６（ｄ）に示す配置形態においては、偏光子の上下方向の大きさの１／２よりも小さいステップで上下方向にシフトしているため、境界部４２の上下方向の位置は、より揃い難くなる。
それゆえ、図６（ｄ）に示す配置形態においては、上記偏光子間の境界部に起因する弊害が光配向膜に連続的に及ぶことを、より抑制することができる。
【００８４】
なお、図６（ａ）〜図６（ｄ）に示す例においては、個々の偏光子は、その側面が互いに接するように配置されているが、本発明は、この形態に限定されず、隣り合う偏光子間の境界部が隙間を有している形態であっても良い。
【００８５】
また、隣り合う偏光子の端部を互いに重ねることにより、偏光子間の境界部に隙間が生じない形態としても良い。
【００８６】
以上、本発明に係る偏光子および光配向装置についてそれぞれの実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００８７】
以下に実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。
【００８８】
［実施例１］
（偏光子の製造）
透明基板として膜厚６．３５ｍｍの合成石英ガラスを準備し、モリブデンとシリコンとの混合ターゲット（Ｍｏ：Ｓｉ＝１：２ｍｏｌ％）を用いアルゴンガス雰囲気で反応性スパッタリング法により、モリブデンシリサイド系材料膜として、膜厚１００ｎｍのモリブデンシリサイド膜を形成した。
次いで、モリブデンシリサイド系材料膜上に、ピッチが１００ｎｍのラインアンドスペースパターンを有するパターン状レジストを形成した。その後、エッチングガスとして、ＳＦ6を用いて、モリブデンシリサイド系材料膜をドライエッチングし、その後パターン状レジストを剥離することにより、実施例１の偏光子を得た。
この実施例１の偏光子の細線の幅、厚み、およびピッチをＶｉｓｔｅｃ社製ＳＥＭ測定装置ＬＷＭ９０００とＶＥＥＣＯ社製ＡＦＭ装置ＤＩＭＥＮＳＩＯＮ−Ｘ３Ｄにより測定したところ、それぞれ、３６ｎｍ、１００ｎｍ、および１００ｎｍであった。
【００８９】
（細線の構造評価）
実施例１の偏光子の細線について透過型エリプソメータ（ウーラム社製ＶＵＶ-ＶＡＳＥ）により構造を評価した。
その結果、上記細線が、幅および厚みがそれぞれ３１．８ｎｍおよび９５．８ｎｍのモリブデンシリサイド系材料からなるモリブデンシリサイド系材料層と、上記モリブデンシリサイド系材料層の上面の膜厚および側面の膜厚がそれぞれ４．２ｎｍおよび４．２ｎｍｎｍの酸化ケイ素からなる酸化膜と、を有することが確認できた。
【００９０】
（Ｐ波透過率およびＳ波透過率の測定）
実施例１の偏光子について透過型エリプソメータ（ウーラム社製ＶＵＶ-ＶＡＳＥ）により波長２００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲内の紫外光のＰ波透過率（出射光中のＰ波成分/入射光中のＰ波成分）およびＳ波透過率（出射光中のＳ波成分/入射光中のＳ波成分）を測定し、消光比（Ｐ波透過率/Ｓ波透過率）を算出した。結果を表１および図７に示す。
表１および図７に示すように、波長２４０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲において、実施例１の偏光子のＰ波透過率は６４．３％以上であり、消光比は５５．１以上であった。
なお、波長２４０ｎｍ〜２６０ｎｍの範囲において、実施例１の偏光子のＰ波透過率は６４．３％以上であり、消光比は５５．１以上であった。また、波長３５５ｎｍ〜３７５ｎｍの範囲において、実施例１の偏光子のＰ波透過率は７７．１％以上であり、消光比は２７７．９以上であった。
【００９１】
【表１】
2015135459.tif 000003
【００９２】
［実施例２］
（偏光子の製造）
実施例１と同様にして、細線の幅が実施例１とは異なる実施例２の偏光子を得た。
この実施例２の偏光子の細線の幅、厚み、およびピッチをＶｉｓｔｅｃ社製ＳＥＭ測定装置ＬＷＭ９０００とＶＥＥＣＯ社製ＡＦＭ装置ＤＩＭＥＮＳＩＯＮ−Ｘ３Ｄにより測定したところ、それぞれ、３９ｎｍ、１００ｎｍ、および１００ｎｍであった。
【００９３】
（細線の構造評価）
実施例２の偏光子の細線について透過型エリプソメータ（ウーラム社製ＶＵＶ-ＶＡＳＥ）により構造を評価した。
その結果、上記細線が、幅および厚みがそれぞれ３４．８ｎｍおよび９５．８ｎｍのモリブデンシリサイド系材料からなるモリブデンシリサイド系材料層と、上記モリブデンシリサイド系材料層の上面の膜厚および側面の膜厚がそれぞれ４．２ｎｍおよび４．２ｎｍｎｍの酸化ケイ素からなる酸化膜と、を有することが確認できた。
【００９４】
（Ｐ波透過率およびＳ波透過率の測定）
実施例２の偏光子について透過型エリプソメータ（ウーラム社製ＶＵＶ-ＶＡＳＥ）により波長２００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲内の紫外光のＰ波透過率（出射光中のＰ波成分/入射光中のＰ波成分）およびＳ波透過率（出射光中のＳ波成分/入射光中のＳ波成分）を測定し、消光比（Ｐ波透過率/Ｓ波透過率）を算出した。結果を表２および図８に示す。
表２および図８に示すように、波長２４０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲において、実施例２の偏光子のＰ波透過率は６０．２％以上であり、消光比は７０．８以上であった。
なお、波長２４０ｎｍ〜２６０ｎｍの範囲において、実施例２の偏光子のＰ波透過率は６０．２％以上であり、消光比は７０．８以上であった。また、波長３５５ｎｍ〜３７５ｎｍの範囲において、実施例２の偏光子のＰ波透過率は７２．６％以上であり、消光比は５０５．８以上であった。
【００９５】
【表２】
2015135459.tif 000004
【００９６】
［実施例３］
（偏光子の製造）
実施例１と同様にして、細線の幅が実施例１および実施例２とは異なる実施例３の偏光子を得た。
この実施例３の偏光子の細線の幅、厚み、およびピッチをＶｉｓｔｅｃ社製ＳＥＭ測定装置ＬＷＭ９０００とＶＥＥＣＯ社製ＡＦＭ装置ＤＩＭＥＮＳＩＯＮ−Ｘ３Ｄにより測定したところ、それぞれ、４１ｎｍ、１００ｎｍ、および１００ｎｍであった。
【００９７】
（細線の構造評価）
実施例３の偏光子の細線について透過型エリプソメータ（ウーラム社製ＶＵＶ-ＶＡＳＥ）により構造を評価した。
その結果、上記細線が、幅および厚みがそれぞれ３６．８ｎｍおよび９５．８ｎｍのモリブデンシリサイド系材料からなるモリブデンシリサイド系材料層と、上記モリブデンシリサイド系材料層の上面の膜厚および側面の膜厚がそれぞれ４．２ｎｍおよび４．２ｎｍｎｍの酸化ケイ素からなる酸化膜と、を有することが確認できた。
【００９８】
（Ｐ波透過率およびＳ波透過率の測定）
実施例３の偏光子について透過型エリプソメータ（ウーラム社製ＶＵＶ-ＶＡＳＥ）により波長２００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲内の光のＰ波透過率（出射光中のＰ波成分/入射光中のＰ波成分）およびＳ波透過率（出射光中のＳ波成分/入射光中のＳ波成分）を測定し、消光比（Ｐ波透過率/Ｓ波透過率）を算出した。結果を表３および図９に示す。
【００９９】
表３および図９に示すように、波長２４０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲において、実施例３の偏光子のＰ波透過率は５８．４％以上であり、消光比は８０．９以上であった。
なお、波長２４０ｎｍ〜２６０ｎｍの範囲において、実施例３の偏光子のＰ波透過率は５８．４％以上であり、消光比は８０．９以上であった。
また、波長３５５ｎｍ〜３７５ｎｍの範囲において、実施例３の偏光子のＰ波透過率は７０．６％以上であり、消光比は６５５．０以上であった。
【０１００】
また、波長２００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲において、実施例３の偏光子のＳ波透過率は６．８２％以下であり、消光比は１３．１以上であった。
また、波長２２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲において、実施例３の偏光子のＳ波透過率は１．９７％以下であり、消光比は４２．７以上であった。
【０１０１】
【表３】
2015135459.tif 000005
【０１０２】
［実施例４］
（偏光子の製造）
実施例１と同様にして、細線の幅が実施例１〜実施例３とは異なる実施例４の偏光子を得た。
この実施例４の偏光子の細線の幅、厚み、およびピッチをＶｉｓｔｅｃ社製ＳＥＭ測定装置ＬＷＭ９０００とＶＥＥＣＯ社製ＡＦＭ装置ＤＩＭＥＮＳＩＯＮ−Ｘ３Ｄにより測定したところ、それぞれ、４２ｎｍ、１００ｎｍ、および１００ｎｍであった。
【０１０３】
（細線の構造評価）
実施例４の偏光子の細線について透過型エリプソメータ（ウーラム社製ＶＵＶ-ＶＡＳＥ）により構造を評価した。
その結果、上記細線が、幅および厚みがそれぞれ３７．８ｎｍおよび９５．８ｎｍのモリブデンシリサイド系材料からなるモリブデンシリサイド系材料層と、上記モリブデンシリサイド系材料層の上面の膜厚および側面の膜厚がそれぞれ４．２ｎｍおよび４．２ｎｍの酸化ケイ素からなる酸化膜と、を有することが確認できた。
【０１０４】
（Ｐ波透過率およびＳ波透過率の測定）
実施例４の偏光子について透過型エリプソメータ（ウーラム社製ＶＵＶ-ＶＡＳＥ）により波長２４０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲内の紫外光のＰ波透過率（出射光中のＰ波成分/入射光中のＰ波成分）およびＳ波透過率（出射光中のＳ波成分/入射光中のＳ波成分）を測定し、消光比（Ｐ波透過率/Ｓ波透過率）を算出した。結果を表４および図１０に示す。
表４および図１０に示すように、波長２４０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲において、実施例４の偏光子のＰ波透過率は５６．０％以上であり、消光比は９０．５以上であった。
なお、波長２４０ｎｍ〜２６０ｎｍの範囲において、実施例４の偏光子のＰ波透過率は５６．０％以上であり、消光比は９０．５以上であった。また、波長３５５ｎｍ〜３７５ｎｍの範囲において、実施例４の偏光子のＰ波透過率は６８．８％以上であり、消光比は８６６．４以上であった。
【０１０５】
【表４】
2015135459.tif 000006
【０１０６】
［実施例５］
（偏光子の製造）
透明基板として膜厚６．３５ｍｍの合成石英ガラスを準備し、モリブデンとシリコンとの混合ターゲット（Ｍｏ：Ｓｉ＝１：２ｍｏｌ％）を用いアルゴンガス雰囲気で反応性スパッタリング法により、モリブデンシリサイド系材料膜として、膜厚１００ｎｍのモリブデンシリサイド膜を形成した。
次に、クロムターゲットを用いアルゴンガス雰囲気で反応性スパッタリング法により、クロム系材料膜として、膜厚５ｎｍのクロム膜を形成した。
次に、クロム系材料膜上に、ピッチが１００ｎｍのラインアンドスペースパターンを有するパターン状レジストを形成した。その後、エッチングガスとして、塩素と酸素の混合ガスを用いて、クロム系材料膜をドライエッチングし、次いで、エッチングガスとして、ＳＦ6を用いて、モリブデンシリサイド系材料膜をドライエッチングし、その後パターン状レジストを剥離することにより、実施例５の偏光子を得た。
この実施例５の偏光子の細線の幅、厚み、およびピッチをＶｉｓｔｅｃ社製ＳＥＭ測定装置ＬＷＭ９０００とＶＥＥＣＯ社製ＡＦＭ装置ＤＩＭＥＮＳＩＯＮ−Ｘ３Ｄにより測定したところ、それぞれ、４１ｎｍ、１０３．５ｎｍ、および１００ｎｍであった。
【０１０７】
（細線の構造評価）
実施例５の偏光子の細線について透過型エリプソメータ（ウーラム社製ＶＵＶ-ＶＡＳＥ）により構造を評価した。
その結果、上記細線が、幅および厚みがそれぞれ３６．８ｎｍおよび１００ｎｍのモリブデンシリサイド系材料からなるモリブデンシリサイド系材料層と、幅および厚みがそれぞれ３２．８ｎｍおよび３ｎｍのクロム系材料からなるクロム系材料層と、上記モリブデンシリサイド系材料層とクロム系材料層の２層から構成される構造体の上面に０．５ｎｍの酸化クロムからなる酸化膜および側面に４．２ｎｍの酸化ケイ素からなる酸化膜と、を有することが確認できた。
【０１０８】
（Ｐ波透過率およびＳ波透過率の測定）
実施例５の偏光子について透過型エリプソメータ（ウーラム社製ＶＵＶ-ＶＡＳＥ）により波長２００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲内の紫外光のＰ波透過率（出射光中のＰ波成分/入射光中のＰ波成分）およびＳ波透過率（出射光中のＳ波成分/入射光中のＳ波成分）を測定し、消光比（Ｐ波透過率/Ｓ波透過率）を算出した。結果を表５および図１１に示す。
表５および図１１に示すように、波長２４０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲において、実施例５の偏光子のＰ波透過率は５５．６％以上であり、消光比は８９．４以上であった。
なお、波長２４０ｎｍ〜２６０ｎｍの範囲において、実施例５の偏光子のＰ波透過率は５５．６％以上であり、消光比は８９．４以上であった。また、波長３５５ｎｍ〜３７５ｎｍの範囲において、実施例５の偏光子のＰ波透過率は６８．３％以上であり、消光比は８０９．２以上であった。
【０１０９】
【表５】
2015135459.tif 000007
【０１１０】
［実施例６］
（偏光子の製造）
透明基板として膜厚６．３５ｍｍの合成石英ガラスを準備し、モリブデンとシリコンとの混合ターゲット（Ｍｏ：Ｓｉ＝１：２ｍｏｌ％）を用いアルゴンガス雰囲気で反応性スパッタリング法により、モリブデンシリサイド系材料膜として、膜厚１２０ｎｍのモリブデンシリサイド膜を形成した。
次いで、モリブデンシリサイド系材料膜上に、ピッチが１００ｎｍのラインアンドスペースパターンを有するパターン状レジストを形成した。その後、エッチングガスとして、ＳＦ6を用いて、モリブデンシリサイド系材料膜をドライエッチングし、その後パターン状レジストを剥離することにより、実施例６の偏光子を得た。
この実施例６の偏光子の細線の幅、厚み、およびピッチをＶｉｓｔｅｃ社製ＳＥＭ測定装置ＬＷＭ９０００とＶＥＥＣＯ社製ＡＦＭ装置ＤＩＭＥＮＳＩＯＮ−Ｘ３Ｄにより測定したところ、それぞれ、３６．５ｎｍ、１２０ｎｍ、および１００ｎｍであった。
【０１１１】
（細線の構造評価）
実施例６の偏光子の細線について透過型エリプソメータ（ウーラム社製ＶＵＶ-ＶＡＳＥ）により構造を評価した。
その結果、上記細線が、幅および厚みがそれぞれ３２．３ｎｍおよび１１５．８ｎｍのモリブデンシリサイド系材料からなるモリブデンシリサイド系材料層と、上記モリブデンシリサイド系材料層の上面の膜厚および側面の膜厚がそれぞれ４．２ｎｍおよび４．２ｎｍの酸化ケイ素からなる酸化膜と、を有することが確認できた。
【０１１２】
（Ｐ波透過率およびＳ波透過率の測定）
実施例６の偏光子について透過型エリプソメータ（ウーラム社製ＶＵＶ-ＶＡＳＥ）により波長２００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲内の光のＰ波透過率（出射光中のＰ波成分/入射光中のＰ波成分）およびＳ波透過率（出射光中のＳ波成分/入射光中のＳ波成分）を測定し、消光比（Ｐ波透過率/Ｓ波透過率）を算出した。結果を表６および図１２に示す。
【０１１３】
表６および図１２に示すように、波長２４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲において、実施例６の偏光子のＰ波透過率は６７．０％以上であり、消光比は１１４．７以上であった。
なお、波長２４０ｎｍ以上２６０ｎｍ以下の範囲において、実施例６の偏光子のＰ波透過率は６７．０％以上であり、消光比は１１４．７以上であった。
また、波長３５５ｎｍ以上３７５ｎｍ以下の範囲において、実施例６の偏光子のＰ波透過率は７６．９％以上であり、消光比は７２３．６以上であった。
【０１１４】
また、波長２００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲において、実施例６の偏光子のＳ波透過率は６．６２％以下であり、消光比は１３．９以上であった。
また、波長２２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲において、実施例６の偏光子のＳ波透過率は１．８４％以下であり、消光比は４８．１以上であった。
【０１１５】
【表６】
2015135459.tif 000008
【０１１６】
［実施例７］
（偏光子の製造）
実施例６と同様にして、細線の幅が実施例６とは異なる実施例７の偏光子を得た。
この実施例７の偏光子の細線の幅、厚み、およびピッチをＶｉｓｔｅｃ社製ＳＥＭ測定装置ＬＷＭ９０００とＶＥＥＣＯ社製ＡＦＭ装置ＤＩＭＥＮＳＩＯＮ−Ｘ３Ｄにより測定したところ、それぞれ、３４ｎｍ、１２０ｎｍ、および１００ｎｍであった。
【０１１７】
（細線の構造評価）
実施例７の偏光子の細線について透過型エリプソメータ（ウーラム社製ＶＵＶ-ＶＡＳＥ）により構造を評価した。
その結果、上記細線が、幅および厚みがそれぞれ２９．８ｎｍおよび１１５．８ｎｍのモリブデンシリサイド系材料からなるモリブデンシリサイド系材料層と、上記モリブデンシリサイド系材料層の上面の膜厚および側面の膜厚がそれぞれ４．２ｎｍおよび４．２ｎｍの酸化ケイ素からなる酸化膜と、を有することが確認できた。
【０１１８】
（Ｐ波透過率およびＳ波透過率の測定）
実施例７の偏光子について透過型エリプソメータ（ウーラム社製ＶＵＶ-ＶＡＳＥ）により波長２００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲内の光のＰ波透過率（出射光中のＰ波成分/入射光中のＰ波成分）およびＳ波透過率（出射光中のＳ波成分/入射光中のＳ波成分）を測定し、消光比（Ｐ波透過率/Ｓ波透過率）を算出した。結果を表７および図１３に示す。
【０１１９】
表７および図１３に示すように、波長２４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲において、実施例７の偏光子のＰ波透過率は７０．５％以上であり、消光比は７９．５以上であった。
なお、波長２４０ｎｍ以上２６０ｎｍ以下の範囲において、実施例７の偏光子のＰ波透過率は７０．５％以上であり、消光比は７９．５以上であった。
また、波長３５５ｎｍ以上３７５ｎｍ以下の範囲において、実施例７の偏光子のＰ波透過率は７９．６％以上であり、消光比は３４６．５以上であった。
【０１２０】
また、波長２００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲において、実施例７の偏光子のＳ波透過率は８．４４％以下であり、消光比は１０．９以上であった。
また、波長２２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲において、実施例７の偏光子のＳ波透過率は２．６９％以下であり、消光比は３３．５以上であった。
【０１２１】
【表７】
2015135459.tif 000009
【０１２２】
［実施例の評価］
実施例１〜４から、細線の厚みが１００ｎｍ、ピッチが１００ｎｍであって、細線の幅が３５ｎｍ以上４５ｎｍ以下の範囲の本発明の偏光子であれば、波長が２４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の紫外光に対し、消光比が５０以上であって、Ｐ波透過率が５０%以上の偏光特性を満たすことが可能なことを確認できた。
また、波長が２４０ｎｍ以上２６０ｎｍ以下の紫外光に対し、消光比が５０以上であって、Ｐ波透過率が５０%以上の偏光特性を満たすことが可能なことを確認できた。
また、波長が３５５ｎｍ以上３７５ｎｍ以下の紫外光に対し、消光比が１００以上であって、Ｐ波透過率が６０%以上の偏光特性を満たすことが可能なことを確認できた。
【０１２３】
また、実施例５から、細線が、モリブデンシリサイドを含有する材料から構成される層の上に、クロム（Ｃｒ）を含有する層を有する構成であっても、波長が２４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の紫外光に対し、消光比が５０以上であって、Ｐ波透過率が５０%以上の偏光特性を満たすことが可能なことを確認できた。
また、波長が２４０ｎｍ以上２６０ｎｍ以下の紫外光に対し、消光比が５０以上であって、Ｐ波透過率が５０%以上の偏光特性を満たすことが可能なことを確認できた。
また、波長が３５５ｎｍ以上３７５ｎｍ以下の紫外光に対し、消光比が１００以上であって、Ｐ波透過率が６０%以上の偏光特性を満たすことが可能なことを確認できた。
【０１２４】
また、実施例３、６、７から、波長が２００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の光に対し、消光比が５以上の偏光特性を有することを確認できた。
また、波長が２２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の光に対し、消光比が２０以上の偏光特性を有することを確認できた。
【０１２５】
［シミュレーション］
下記のモデル１について、「回折光学素子の数値解析とその応用」(丸善出版、小館香椎子慣習)に記載のＲＣＷＡ(Regorous  Coupled  Wave  Analysis)に基づくシミュレーションモデルを作成し、細線の幅が３０ｎｍ〜６０ｎｍの範囲における波長２５５ｎｍの紫外光についてのＰ波透過率および消光比のシミュレーションを行った。結果を図１４に示す。
なお、図１４において、ＴｐとはＰ波透過率のことであり、Ｓｉｍ＿Ｔｐはシミュレーションにより得られたＰ波透過率のことであり、Ｅｘｐ＿Ｔｐは実施例１〜４により得られたＰ波透過率のことである。また、同様に、Ｓｉｍ＿消光比はシミュレーションにより得られた消光比のことであり、Ｅｘｐ＿Ｔｐは実施例１〜４により得られた消光比のことである。
【０１２６】
（モデル１)
膜厚が９５．８ｎｍ、ピッチが１００ｎｍのモリブデンシリサイド系材料層の上面および側面に、上面方向の膜厚および側面方向の膜厚が、いずれも４．２ｎｍの酸化ケイ素からなる酸化膜を有する細線モデル。
【０１２７】
（シミュレーションの評価）
図１４に示すように、シミュレーション結果は、実施例１〜４のＰ波透過率および消光比とほぼ同様の値となることが確認できた。
また、図１４から、モデル１の条件において、細線の幅が、３５ｎｍ以上４５ｎｍ以下の範囲であれば、波長が２５５ｎｍの紫外光に対し、消光比が５０以上であって、Ｐ波透過率が５０%以上の偏光特性を満たすことも確認できた。
【０１２８】
（モデル２)
膜厚が１１５．８ｎｍ、ピッチが１００ｎｍのモリブデンシリサイド系材料層の上面および側面に、上面方向の膜厚および側面方向の膜厚が、いずれも４．２ｎｍの酸化ケイ素からなる酸化膜を有する細線モデル。
【０１２９】
（シミュレーションの評価）
図１５に示すように、シミュレーション結果は、実施例６〜７のＰ波透過率および消光比とほぼ同様の値となることが確認できた。
また、図１５から、モデル２の条件において、細線の幅が、２５ｎｍ以上４０ｎｍ以下の範囲であれば、波長が２５５ｎｍの紫外光に対し、消光比が５０以上であって、Ｐ波透過率が５０%以上の偏光特性を満たすことも確認できた。
【符号の説明】
【０１３０】
１・・・透明基板
２・・・細線
３・・・モリブデンシリサイド系材料層
３´・・・モリブデンシリサイド系材料膜
４・・・酸化膜
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ・・・偏光子
１１・・・パターン状レジスト
２０、３０・・・光配向装置
２１、３１・・・偏光子ユニット
２２、３２・・・紫外光ランプ
２３、３３・・・反射鏡
２４、３４・・・偏光光
２５、３５・・・光配向膜
２６、３６・・・ワーク
４１、４２・・・境界部
【図１】
2015135459.tif 000010
【図２】
2015135459.tif 000011
【図３】
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【図４】
2015135459.tif 000013
【図５】
2015135459.tif 000014
【図６】
2015135459.tif 000015
【図７】
2015135459.tif 000016
【図８】
2015135459.tif 000017
【図９】
2015135459.tif 000018
【図１０】
2015135459.tif 000019
【図１１】
2015135459.tif 000020
【図１２】
2015135459.tif 000021
【図１３】
2015135459.tif 000022
【図１４】
2015135459.tif 000023
【図１５】
2015135459.tif 000024