(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記細線は、
波長２５４ｎｍの光に対する屈折率ｎ1と消衰係数ｋ1の範囲が、
０．２≦ｎ1＜１．４であって１．６≦ｋ1≦２．４の範囲、
１．４≦ｎ1＜２．０であって０．２≦ｋ1≦２．４の範囲、
２．０≦ｎ1＜２．６であって０．２≦ｋ1≦２．２の範囲、
２．６≦ｎ1＜３．２であって０．２≦ｋ1≦１．８の範囲、
のいずれかを満たす材料から構成される第１の層と、
波長２５４ｎｍの光に対する屈折率ｎ2と消衰係数ｋ2の範囲が、
２．２≦ｎ2≦３．０であって１．０≦ｋ2≦３．５の範囲
を満たす材料から構成される第２の層と、
を有しており、
前記第１の層と前記第２の層は、それぞれが有する屈折率及び消衰係数の少なくともいずれかが相違し、
前記第１の層が、モリブデンシリサイド、又は、タングステン、クロム、シリコン、及びそれらの酸化物、窒化物、酸窒化物の中から選択される１種または２種以上の材料を含み、
前記第２の層が、モリブデンシリサイド及びその酸化物、窒化物、酸窒化物の中から選択される１種または２種以上の材料を含み、
前記第２の層に対し、前記第１の層が、前記偏光子に入射する光の入射側に設けられていることを特徴とする偏光子。
【請求項２】
前記第１の層の厚みが１０ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の偏光子。
【請求項３】
前記細線の上面及び側面に、酸化ケイ素からなる酸化膜が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の偏光子。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の偏光子の製造に用いられる積層基板であって、
前記透明基板の上に、
波長２５４ｎｍの光に対する屈折率ｎ3と消衰係数ｋ3の範囲が、
０．２≦ｎ3＜１．４であって１．６≦ｋ3≦２．４の範囲、
１．４≦ｎ3＜２．０であって０．２≦ｋ3≦２．４の範囲、
２．０≦ｎ3＜２．６であって０．２≦ｋ3≦２．２の範囲、
２．６≦ｎ3＜３．２であって０．２≦ｋ3≦１．８の範囲、
のいずれかを満たす材料から構成される第１の材料層と、
波長２５４ｎｍの光に対する屈折率ｎ4と消衰係数ｋ4の範囲が、
２．２≦ｎ4≦３．０であって１．０≦ｋ4≦３．５の範囲
を満たす材料から構成される第２の材料層と、
を有しており、
前記第１の材料層と前記第２の材料層は、それぞれが有する屈折率及び消衰係数の少なくともいずれかが相違し、
前記第１の材料層が、モリブデンシリサイド及びその酸化物、窒化物、酸窒化物の中から選択される１種または２種以上の材料を含み、
前記第２の材料層が、モリブデンシリサイド及びその酸化物、窒化物、酸窒化物の中から選択される１種または２種以上の材料を含むことを特徴とする積層基板。
【請求項５】
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３のいずれか一項に記載の偏光子を、前記第２の層に対し前記第１の層が前記偏光子に入射する光の入射側になるように備えており、
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６】
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５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、光源からの光を偏光する偏光子、該偏光子の製造に用いられる積層基板、および該偏光子を備える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（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９６８１６５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】
上記の問題に対し、本発明者は、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ている。
【０００８】
一方、光源からの光は発散光であることから、光源からの光は、様々な角度で偏光子に入射することになる。特に、長尺の棒状ランプを光源に用いる場合、偏光子に入射する光は、入射角が大きいものも含まれることになる。
【０００９】
しかしながら、偏光子に入射する光の入射角が大きくなると、偏光子から出射する偏光光の方向が、所望の方向から回転してずれてしまうという問題、すなわち、入射光の角度の増大に伴って、偏光光の偏光軸の回転量が大きくなってしまうという問題が生じる。
そして、偏光軸の方向にばらつきがある状態で、光配向膜への配向規制力付与を行うと、光配向膜に所望の配向特性が得られない部分を生じさせてしまうというおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、紫外線領域のような短波長の光に対して高い消光比を有しながら、偏光子に入射する光の入射角が大きくなる場合であっても、偏光光の偏光軸の回転を抑制することが可能な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】
【００１１】
本発明者は、種々研究した結果、偏光子の細線を、消光比を向上させる消光比向上層と偏光光の偏光軸が回転することを抑制する偏光軸回転抑制層とを有する多層構造とし、消光比向上層に対して偏光軸回転抑制層が偏光子に入射する光の入射側に設けられている構成とすることにより、高い消光比を有しつつ、偏光光の偏光軸が回転することを抑制することができることを見出し、本発明を完成したものである。
【００１２】
すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、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、前記細線は、前記偏光子から出射する偏光光の消光比を向上させる消光比向上層と、前記偏光子から出射する偏光光の偏光軸が回転することを抑制する偏光軸回転抑制層を、有しており、前記消光比向上層に対し、前記偏光軸回転抑制層が、前記偏光子に入射する光の入射側に設けられてい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２に係る発明は、前記偏光軸回転抑制層を構成する材料の波長２５４ｎｍの光に対する屈折率ｎ1と消衰係数ｋ1の範囲が、０．２≦ｎ1＜１．４であって１．６≦ｋ1≦２．４の範囲、１．４≦ｎ1＜２．０であって０．２≦ｋ1≦２．４の範囲、２．０≦ｎ1＜２．６であって０．２≦ｋ1≦２．２の範囲、２．６≦ｎ1＜３．２であって０．２≦ｋ1≦１．８の範囲、のいずれかを満たすものであることを特徴とする請求項１に記載の偏光子である。
【００１４】
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記偏光軸回転抑制層の厚みが１０ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の偏光子である。
【００１５】
また、本発明の請求項４に係る発明は、前記消光比向上層を構成する材料の波長２５４ｎｍの光に対する屈折率ｎ2と消衰係数ｋ2の範囲が、２．２≦ｎ2≦３．０であって１．０≦ｋ2≦３．５の範囲、を満たすものであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の偏光子である。
【００１６】
また、本発明の請求項５に係る発明は、前記偏光軸回転抑制層が、酸化チタン、又は、モリブデンシリサイド、タングステン、クロム、シリコン、及びそれらの酸化物、窒化物、酸窒化物の中から選択される１種または２種以上の材料を含む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。
【００１７】
また、本発明の請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の偏光子の製造に用いられる積層基板であって、前記透明基板の上に、前記消光比向上層を形成するための消光比向上材層と、前記偏光軸回転抑制層を形成するための偏光軸回転抑制材層を、有することを特徴とする積層基板である。
【００１８】
また、本発明の請求項７に係る発明は、前記偏光軸回転抑制材層を構成する材料の波長２５４ｎｍの光に対する屈折率ｎ3と消衰係数ｋ3の範囲が、０．２≦ｎ3＜１．４であって１．６≦ｋ3≦２．４の範囲、１．４≦ｎ3＜２．０であって０．２≦ｋ3≦２．４の範囲、２．０≦ｎ3＜２．６であって０．２≦ｋ3≦２．２の範囲、２．６≦ｎ3＜３．２であって０．２≦ｋ3≦１．８の範囲、のいずれかを満たすものであることを特徴とする請求項６に記載の積層基板である。
【００１９】
また、本発明の請求項８に係る発明は、前記消光比向上材層を構成する材料の波長２５４ｎｍの光に対する屈折率ｎ4と消衰係数ｋ4の範囲が、２．２≦ｎ4≦３．０であって１．０≦ｋ4≦３．５の範囲を満たすものであることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の積層基板である。
【００２０】
また、本発明の請求項９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５のいずれか一項に記載の偏光子を、前記消光比向上層に対し前記偏光軸回転抑制層が前記偏光子に入射する光の入射側になるように備えており、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１０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９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、紫外線領域のような短波長の光に対して高い消光比を有しつつ、偏光子に入射する光の入射角が大きくなる場合であっても、偏光光の偏光軸が回転することを抑制することが可能な偏光子を提供することができる。
【００２３】
また、本発明に係る積層基板を用いることで、本発明に係る偏光子を効率良く製造することができる。
【００２４】
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、偏光子に入射する光の入射角が大きくなる場合が生じても、偏光光の偏光軸が回転することを抑制して、紫外線領域のような短波長の光に対して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る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る偏光子の一例を示す説明図であり、（ａ）は概略平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】本発明に係る偏光子の他の例を示す説明図である。
【図３】本発明に係る積層基板の例を示す説明図である。
【図４】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５】本発明に係る光配向装置の構成例を示す図である。
【図６】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７】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８】実施例１のシミュレーションモデルを説明する図である。
【図９】実施例１のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図１０】実施例２のシミュレーションモデルを説明する図である。
【図１１】実施例２のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図１２】実施例３のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図１３】実施例４の消光比の評価結果を示すグラフである。
【図１４】実施例４の偏光軸回転量の評価結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜偏光子＞
本発明に係る偏光子は、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、前記細線は、前記偏光子から出射する偏光光の消光比を向上させる消光比向上層と、前記偏光子から出射する偏光光の偏光軸が回転することを抑制する偏光軸回転抑制層を、有しており、前記消光比向上層に対し、前記偏光軸回転抑制層が、前記偏光子に入射する光の入射側に設けられているものである。
【００２７】
図１は、本発明に係る偏光子の一例を示す説明図であり、（ａ）は概略平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。なお、図１に示す例において、光源からの光は、細線２が形成された側（図１（ｂ）に示すＺ側）から偏光子１０に入射する。
【００２８】
図１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。
そして、細線２は、偏光子１０から出射する偏光光の消光比を向上させる消光比向上層３と、偏光子１０から出射する偏光光の偏光軸が回転することを抑制する偏光軸回転抑制層４を、有する多層構造になっている。
ここで、図１に例示する偏光子１０の細線２においては、透明基板１の上に、消光比向上層３が設けられており、その上に、偏光軸回転抑制層４が設けられている構成になっている。すなわち、消光比向上層３に対し、偏光軸回転抑制層４が、偏光子１０に入射する光の入射側に設けられている。
【００２９】
上記のように、本発明に係る偏光子においては、細線２が消光比向上層３と偏光軸回転抑制層４を有する多層構造になっており、光の入射側に偏光軸回転抑制層４が設けられている。それゆえ、消光比向上層３により高い消光比を有しつつ、偏光軸回転抑制層４により偏光光の偏光軸が回転することを抑制することができる。
【００３０】
図２は、本発明に係る偏光子の他の例を示す説明図である。
本発明においては、消光比向上層３に対し、偏光軸回転抑制層４が、偏光子に入射する光の入射側に設けられていれば良い。
それゆえ、光源からの光が透明基板１側から入射する形態で、偏光子が用いられる場合においては、図２（ａ）に例示する偏光子１１のように、細線２の構成として、透明基板１の上に、偏光軸回転抑制層４が設けられており、その上に、消光比向上層３が設けられている構成とすることが好ましい。
【００３１】
また、本発明においては、図２（ｂ）に例示する偏光子１２のように、細線２の構成として、透明基板１の上に、偏光軸回転抑制層４が設けられており、その上に、消光比向上層３が設けられており、さらにその上に、偏光軸回転抑制層４が設けられている構成としても良い。
このような構成であれば、光源からの光が、細線２が形成された側（図２（ｂ）に示すＺ側）から入射する形態、又は、光源からの光が透明基板１側から入射する形態、のいずれの実施形態に対しても好適に用いることができるからである。
【００３２】
以下、本発明に係る偏光子の各構成について説明する。
【００３３】
（透明基板）
透明基板１としては、細線２を安定的に支持することができ、光源からの光の透過性に優れた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。
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、短波長の光を用いた場合であっても透過性が高いからである。
透明基板１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。
【００３４】
（細線）
細線２は、偏光子１０から出射する偏光光の消光比を向上させる消光比向上層３と、偏光子１０から出射する偏光光の偏光軸が回転することを抑制する偏光軸回転抑制層４を、有する多層構造になっている。
【００３５】
なお、本発明においては、偏光軸回転抑制層４が、消光比向上層３に対し、偏光子に入射する光の入射側に設けられていれば良く、例えば、消光比向上層３と偏光軸回転抑制層４の間に中間層が設けられていても良い。
また、消光比向上層３と透明基板１の間に中間層が設けられていても良い。また、細線２は酸化ケイ素等によって被覆されていても良い。
【００３６】
細線２のピッチ（図１中のＰ）としては、所望の消光比及び偏光軸の回転抑制効果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以下の範囲とすることができ、なかでも８０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下の範囲であることが好ましく、特に９０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下の範囲であることが好ましい。上記の範囲とすることにより、波長が２４０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の紫外光に対して、消光比に優れたものとすることができるからである。
【００３７】
細線２の幅（図１中のＷ）としては、所望の消光比および偏光軸の回転抑制効果を得ることができるものであれば特に限定されないが、例えば、１５ｎｍ以上４０ｎｍ以下の範囲とすることができる。
【００３８】
（消光比向上層）
消光比向上層３は、主に、偏光子１０から出射する偏光光の消光比を向上させる効果を奏するものである。
【００３９】
本発明において、消光比向上層３を構成する材料は、所望の消光比を得ることができるものであれば用いることができるが、なかでも、消光比向上層３を構成する材料の波長２５４ｎｍの光に対する屈折率ｎ2と消衰係数ｋ2の範囲が、２．２≦ｎ2≦３．０であって１．０≦ｋ2≦３．５の範囲を満たすものであることが好ましい。消光比を良好な値、例えば５０以上とすることができるからである。
上記の屈折率ｎ2と消衰係数ｋ2の範囲を満たす材料としては、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）系材料、すなわち、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）及びその酸化物、窒化物、酸窒化物の中から選択される１種または２種以上の材料を含むものを挙げることができる。
【００４０】
細線２を構成する消光比向上層３が上記材料であれば、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、消光比に優れた偏光子とすることができ、また、上記材料は、フォトマスクの技術分野においてマスクパターンを構成する材料として用いられており、極めて微細な細線を形成することも可能だからである。
【００４１】
消光比向上層３の厚み（図１中のＴ1）としては、所望の消光比を得ることができるものであれば特に限定されないが、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、加工困難性を抑制しつつ、消光比に優れたものとすることができるからである。
【００４２】
（偏光軸回転抑制層）
偏光軸回転抑制層４は、細線２において偏光子に入射する光の入射側に設けられ、偏光子から出射する偏光光の偏光軸が回転することを抑制するように作用するものである。
【００４３】
本発明において、偏光軸回転抑制層４は、様々な角度で偏光子に入射する光に対し、偏光子から出射する偏光光の偏光軸回転量を小さくできるものであれば用いることができるが、なかでも、偏光軸回転抑制層４を構成する材料の波長２５４ｎｍの光に対する屈折率ｎ1と消衰係数ｋ1の範囲が、０．２≦ｎ1＜１．４であって１．６≦ｋ1≦２．４の範囲、１．４≦ｎ1＜２．０であって０．２≦ｋ1≦２．４の範囲、２．０≦ｎ1＜２．６であって０．２≦ｋ1≦２．２の範囲、２．６≦ｎ1＜３．２であって０．２≦ｋ1≦１．８の範囲のいずれかを満たすものであることが好ましい。
【００４４】
偏光軸回転抑制層４を構成する材料が、上記の屈折率ｎ1と消衰係数ｋ1の範囲のいずれかを満たすものであれば、波長２５４ｎｍのような短波長の光が、様々な角度で偏光子に入射する場合であっても、偏光子から出射する偏光光の偏光軸の回転量を小さい範囲に抑制することができるからである。
【００４５】
また、本発明において、偏光軸回転抑制層４の厚み（図１中のＴ2）は、偏光光の偏光軸回転量を小さくできるものであれば用いることができるが、なかでも、１０ｎｍ以上であることが好ましい。厚みが１０ｎｍ以上であれば、偏光光の偏光軸の回転を十分に抑制することができるからである。
【００４６】
本発明において、偏光軸回転抑制層４を構成する材料としては、偏光光の偏光軸回転量を小さくできるものであれば用いることができるが、なかでも、酸化チタン、又は、モリブデンシリサイド、タングステン、クロム、シリコン、及びそれらの酸化物、窒化物、酸窒化物の中から選択される１種または２種以上の材料を含むものであることが好ましい。
上記の材料であれば、細線２を構成する偏光軸回転抑制層４として、成膜や微細加工することができ、また、酸素や窒素等を含ませることによって、屈折率ｎ1や消衰係数ｋ1を所望の範囲に調整することもできるからである。
【００４７】
＜積層基板＞
本発明に係る偏光子を製造するには、透明基板１の上に、消光比向上層３を形成するための消光比向上材層３Ａと、偏光軸回転抑制層４を形成するための偏光軸回転抑制材層４Ａを有する積層基板を予め製造しておき、この積層基板を用いて所望の形態の細線を形成して偏光子を製造することが好ましい。予め積層基板を準備しておくことで、偏光子の製造時間を短縮することができ、本発明に係る偏光子を効率良く製造することができるからである。
【００４８】
例えば、図１に例示した偏光子１０を製造するには、図３（ａ）に示すように、透明基板１の上に、消光比向上材層３Ａ、偏光軸回転抑制材層４Ａが順次積層された積層基板１０Ａを準備することが好ましい。
同様に、図２（ａ）に例示した偏光子１１を製造するには、図３（ｂ）に示すように、透明基板１の上に、偏光軸回転抑制材層４Ａ、消光比向上材層３Ａが順次積層された積層基板１１Ａを準備することが好ましい。また、図２（ｂ）に例示した偏光子１２を製造するには、図３（ｃ）に示すように、透明基板１の上に、偏光軸回転抑制材層４Ａ、消光比向上材層３Ａ、偏光軸回転抑制材層４Ａが順次積層された積層基板１２Ａを準備することが好ましい。
【００４９】
なお、図示はしないが、各積層基板の表面には、消光比向上材層３Ａ及び偏光軸回転抑制材層４Ａをエッチング加工する際のエッチングマスクとして作用するハードマスク層が設けられていても良い。
【００５０】
本発明において、消光比向上材層３Ａを構成する材料の波長２５４ｎｍの光に対する屈折率ｎ4と消衰係数ｋ4の範囲は、２．２≦ｎ4≦３．０であって１．０≦ｋ4≦３．５の範囲を満たすものであることが好ましい。この消光比向上材層３Ａを有する積層基板を加工して得られる偏光子の消光比を、良好な値、例えば概ね５０以上とすることができるからである。
【００５１】
上記の屈折率ｎ4と消衰係数ｋ4の範囲を満たす材料としては、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）系材料、すなわち、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）及びその酸化物、窒化物、酸窒化物の中から選択される１種または２種以上の材料を含むものを挙げることができる。
【００５２】
また、本発明において、偏光軸回転抑制材層４Ａを構成する材料の波長２５４ｎｍの光に対する屈折率ｎ3と消衰係数ｋ3の範囲は、０．２≦ｎ3＜１．４であって１．６≦ｋ3≦２．４の範囲、１．４≦ｎ3＜２．０であって０．２≦ｋ3≦２．４の範囲、２．０≦ｎ3＜２．６であって０．２≦ｋ3≦２．２の範囲、２．６≦ｎ3＜３．２であって０．２≦ｋ3≦１．８の範囲のいずれかを満たすものであることが好ましい。この偏光軸回転抑制材層４Ａを有する積層基板を加工して得られる偏光子の偏光軸の回転量を小さい範囲に抑制することができるからである。
【００５３】
本発明において、偏光軸回転抑制材層４Ａを構成する材料としては、酸化チタン、又は、モリブデンシリサイド、タングステン、クロム、シリコン、及びそれらの酸化物、窒化物、酸窒化物の中から選択される１種または２種以上の材料を含むものを挙げることができる。
【００５４】
＜偏光子の製造方法＞
次に、本発明に係る偏光子の製造方法について説明する。
【００５５】
図４は、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。
例えば、図１に例示した偏光子１０を製造するには、まず、図４（ａ）に示すように、透明基板１の上に、消光比向上層３を形成するための消光比向上材層３Ａ、偏光軸回転抑制層４を形成するための偏光軸回転抑制材層４Ａ、偏光軸回転抑制材層４Ａ及び消光比向上材層３Ａをエッチング加工する際のエッチングマスクとして作用するハードマスク層５Ａが順次積層された積層基板１０Ｂを準備する。
【００５６】
なお、消光比向上材層３Ａは、消光比向上層３を構成する材料と同一のものを用いて、スパッタリング法等の手法により形成することができる。同様に、偏光軸回転抑制材層４Ａは、偏光軸回転抑制層４を構成する材料と同一のものを用いて、スパッタリング法等の手法により形成することができる。
【００５７】
また、ハードマスク層５Ａは、上記の消光比向上層３を構成する材料や偏光軸回転抑制層４を構成する材料とは、ドライエッチング特性が異なる材料を用いて、スパッタリング法等の手法により形成することができる。
例えば、消光比向上層３を構成する材料や偏光軸回転抑制層４を構成する材料にモリブデンシリサイド系の材料を用いる場合には、ハードマスク層５Ａを構成する材料としてクロム系の材料を用いることができる。
【００５８】
次に、図４（ｂ）に示すように、フォトリソ法、インプリント法、または電子線描画法等の手法により、ハードマスク層５Ａの上に樹脂パターン６を形成し、次いで、この樹脂パターン６から露出するハードマスク層５Ａをドライエッチング加工して、ハードマスクパターン５を形成し、その後、樹脂パターン６を除去する（図４（ｃ））。
例えば、ハードマスク層５Ａを構成する材料としてクロム系の材料を用いる場合には、塩素と酸素の混合ガスによるドライエッチングで、ハードマスクパターン５を形成することができる。
【００５９】
次に、図４（ｄ）に示すように、ハードマスクパターン５をエッチングマスクに用いて、偏光軸回転抑制材層４Ａをドライエッチング加工して偏光軸回転抑制層４を形成し、続いて、露出する消光比向上材層３Ａをドライエッチング加工して消光比向上層３を形成し、その後、ハードマスクパターン５を除去して、偏光子１０を得る（図４（ｅ））。
例えば、消光比向上層３を構成する材料や偏光軸回転抑制層４を構成する材料にモリブデンシリサイド系の材料を用いる場合には、フッ素系ガスによるドライエッチングで、消光比向上層３および偏光軸回転抑制層４を形成することができる。
【００６０】
なお、上記においては、図１に例示した偏光子１０を製造する方法について説明したが、図２（ａ）に例示した偏光子１１、又は図２（ａ）に例示した偏光子１２についても、上記と同様の方法により製造することができる。
【００６１】
例えば、図２（ａ）に例示した偏光子１１を製造するには、図４（ａ）に示す積層基板１０Ｂに替えて、透明基板１の上に、偏光軸回転抑制材層４Ａ、消光比向上材層３Ａ、消光比向上材層３Ａ及び偏光軸回転抑制材層４Ａをエッチング加工する際のエッチングマスクとして作用するハードマスク層５Ａが順次積層された積層基板を準備し、各層を上記において説明したように加工していけば良い。
【００６２】
同様に、図２（ｂ）に例示した偏光子１２を製造するには、図４（ａ）に示す積層基板１０Ｂに替えて、透明基板１の上に、偏光軸回転抑制材層４Ａ、消光比向上材層３Ａ、偏光軸回転抑制材層４Ａ、ハードマスク層５Ａが順次積層された積層基板を準備し、各層を上記において説明したように加工していけば良い。
【００６３】
＜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、消光比向上層に対し偏光軸回転抑制層が偏光子に入射する光の入射側になるように備えており、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。
【００６４】
図５は、本発明に係る光配向装置の構成例を示す図である。
図５に示す光配向装置２０は、本発明の偏光子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。
【００６５】
ここで、光配向装置２０は、上記の本発明に係る偏光子を、消光比向上層３に対し偏光軸回転抑制層４が偏光子に入射する光の入射側になるように備えている。
より具体的には、例えば、光配向装置２０に備えられる偏光子が、図１に示す偏光子１０のように、透明基板１の上に消光比向上層３が設けられ、その上に、偏光軸回転抑制層４が設けられている構成を有する場合には、透明基板１に対して細線２が紫外光ランプ２２側になるように、すなわち、消光比向上層３に対して偏光軸回転抑制層４が紫外光ランプ２２側になるように、偏光子ユニット２１内に偏光子が配置される。
【００６６】
一方、光配向装置２０に備えられる偏光子が、図２（ａ）に示す偏光子１１のように、透明基板１の上に偏光軸回転抑制層４が設けられ、その上に、消光比向上層３が設けられている構成を有する場合には、細線２に対して透明基板１が紫外光ランプ２２側になるように、すなわち、消光比向上層３に対して偏光軸回転抑制層４が紫外光ランプ２２側になるように、偏光子ユニット２１内に偏光子が配置される。
【００６７】
なお、光配向装置２０に備えられる偏光子が、図２（ｂ）に示す偏光子１２のように、透明基板１の上に偏光軸回転抑制層４が設けられており、その上に、消光比向上層３が設けられており、さらにその上に、偏光軸回転抑制層４が設けられている構成を有する場合には、透明基板１に対して細線２が紫外光ランプ２２側になるように偏光子ユニット２１内に偏光子を配置しても良く、また、細線２に対して透明基板１が紫外光ランプ２２側になるように偏光子ユニット２１内に偏光子を配置しても良い。
【００６８】
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５に示す例において、ワーク２６は図中右方向（図５における矢印方向）に移動する。
【００６９】
なお、図５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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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５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５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。
【００７３】
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。
【００７４】
なお、紫外光ランプ２２に棒状のランプを用いることにより、偏光子に入射する光の入射角が大きくなる場合が生じたとしても、本発明に係る偏光子は偏光光の偏光軸が回転することを抑制することができるため、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る。
【００７５】
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６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６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。
【００７６】
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。
【００７７】
なお、図６に示す例においては、ワーク３６の移動方向（図６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。
【００７８】
また、図６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。
【００７９】
図７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７（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。
【００８０】
例えば、図５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７（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。
【００８１】
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７（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。
【００８２】
ここで、本発明においては、図７（ｃ）および図７（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。
【００８３】
ここで、図７（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７（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。
【００８４】
上記について、より詳しく説明する。
図７（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７（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７（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。
【００８５】
同様に、図７（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７（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。
【００８６】
なお、図７（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７（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７（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。
【００８７】
なお、図７（ａ）〜（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。
【００８８】
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。
【００８９】
以上、本発明に係る偏光子、積層基板、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】
【００９０】
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。
【００９１】
［実施例１］
図８に示す偏光子１３に対し、波長２５４ｎｍの光が、細線が形成された側から方位角４５度、入射角６０度で入射する場合について、「回折光学素子の数値解析とその応用」（丸善出版、小舘香椎子監修）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、偏光軸回転抑制層４を構成する材料の屈折率ｎ1及び消衰係数ｋ1と、偏光子１３から出射する偏光光の偏光軸の回転量の関係を算出した。結果を表１及び図９に示す。
【００９２】
なお、この実施例１のシミュレーションモデルにおいては、計算を容易とするために、図８に示す偏光子１３の細線は、偏光軸回転抑制層４のみからなる単層構造とした。偏光子１３の偏光軸回転抑制層４の厚みは１００ｎｍ、幅は３３ｎｍ、ピッチは１００ｎｍとした。
また、偏光軸の回転量は、入射光の入射角が０度の場合の偏光軸の方向を基準とし、この方向からの回転量（回転角度）を示している。
【００９３】
図９に示すグラフにおいては、偏光軸の回転量が−３．０度から＋３．０度となる屈折率ｎ1と消衰係数ｋ1の範囲を白色の領域として表している。なお、上記の白色の領域の略中央を通る黒線は、偏光軸の回転量が０度となる屈折率ｎ1と消衰係数ｋ1を示している。
一方、偏光軸の回転量が−６．０度から−３．０度となる屈折率ｎ1と消衰係数ｋ1の範囲、および、偏光軸の回転量が＋３．０度から＋６．０度となる屈折率ｎ1と消衰係数ｋ1の範囲は、図９に示すグラフにおいて、灰色の領域として表されている。
また、偏光軸の回転量がより大きい値となる屈折率ｎ1と消衰係数ｋ1の範囲は、図９に示すグラフにおいて、黒色の領域として表されている。
【００９４】
表１及び図９に示すように、偏光軸回転抑制層４を構成する材料の屈折率ｎ1と消衰係数ｋ1の範囲を適切に選ぶことで、偏光子に入射する光の入射角が大きくなる場合であっても、偏光光の偏光軸の回転を抑制することが可能であることが確認された。
【００９５】
例えば、屈折率ｎ1と消衰係数ｋ1の範囲が、０．２≦ｎ1＜１．４であって１．６≦ｋ1≦２．４の範囲、１．４≦ｎ1＜２．０であって０．２≦ｋ1≦２．４の範囲、２．０≦ｎ1＜２．６であって０．２≦ｋ1≦２．２の範囲、２．６≦ｎ1＜３．２であって０．２≦ｋ1≦１．８の範囲のいずれかを満たすものであれば、波長２５４ｎｍの光が、入射角６０度という大きな入射角で偏光子１３に入射する場合であっても、偏光子１３から出射する偏光光の偏光軸の回転量を概ね±３度以内に抑制することができる。
【００９６】
【表１】
0006554768.tif 000002
【００９７】
［実施例２］
次に、図１０に示す偏光子１４に対し、波長２５４ｎｍの光が、細線が形成された側から方位角０度、入射角０度で入射する場合について、「回折光学素子の数値解析とその応用」（丸善出版、小舘香椎子監修）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、消光比向上層を構成する材料の屈折率ｎ2及び消衰係数ｋ2と、消光比の関係を算出した。結果を表２及び図１１に示す。
【００９８】
なお、この実施例２のシミュレーションモデルにおいては、計算を容易とするために、図１０に示す偏光子１４の細線は、消光比向上層３のみからなる単層構造とした。偏光子１４の消光比向上層３の厚みは１００ｎｍ、幅は３３ｎｍ、ピッチは１００ｎｍとした。
【００９９】
上記のように消光比向上層３を構成する材料として、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）系材料を用いる場合、組成の調節や、酸素や窒素の含有量の調節により、屈折率ｎ2と消衰係数ｋ2の範囲を、２．２≦ｎ2≦３．０であって０．７≦ｋ2≦３．５の範囲とすることができる。
なかでも好ましい範囲は、屈折率ｎ2が２．２≦ｎ2≦３．０であって、消衰係数ｋ2が１．０≦ｋ2≦３．５の範囲である。消光比の値が概ね５０以上となるからである。
さらに、屈折率ｎ2が２．４≦ｎ2≦３．０であって、消衰係数ｋ2が１．４≦ｋ2≦３．５の範囲であると、より消光比が高くなり消光比向上層として好ましい。
【０１００】
【表２】
0006554768.tif 000003
【０１０１】
［実施例３］
図１に示す偏光子１０に対し、波長２５４ｎｍの光が、細線２が形成された側から方位角４５度、入射角６０度で入射する場合について、「回折光学素子の数値解析とその応用」（丸善出版、小舘香椎子監修）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、偏光軸回転抑制層４の厚みと、偏光子１０から出射する偏光光の偏光軸の回転量の関係を算出した。結果を表３及び図１２に示す。
【０１０２】
なお、この実施例３のシミュレーションモデルにおいては、図１に示す偏光子１０の細線２のピッチ（Ｐ）を１００ｎｍとし、細線２を構成する消光比向上層３の厚み（Ｔ1）を８０ｎｍとし、細線２を構成する偏光軸回転抑制層４の厚み（Ｔ2）を、０ｎｍ、１０ｎｍ、２０ｎｍ、３０ｎｍの４種とした。
また、細線２の幅（Ｗ）については、偏光子１０のＰ波透過率が７０％になるように、偏光軸回転抑制層４の各厚みに応じて変化させた。
【０１０３】
なお、消光比向上層３を構成する材料の波長２５４ｎｍの光における屈折率ｎ2は２．３７とし、消衰係数ｋ2は３．２６とした。
また、偏光軸回転抑制層４を構成する材料の波長２５４ｎｍの光における屈折率ｎ1は２．６５とし、消衰係数ｋ1は１．２３とした。
【０１０４】
表３及び図１２に示すように、偏光軸回転抑制層４の厚みを０ｎｍとした場合、すなわち、細線２が偏光軸回転抑制層４を有しておらず、消光比向上層３のみからなる単層構造の場合には、偏光子１０から出射する偏光光の偏光軸の回転量は、６．８１度と大きな値になる。
一方、偏光軸回転抑制層４の厚みが１０ｎｍ以上あれば、波長２５４ｎｍの光が、入射角６０度という大きな入射角で偏光子に入射する場合であっても、偏光子から出射する偏光光の偏光軸の回転量を３度以下に抑制することができることが確認された。
【０１０５】
また、表３に示すように、偏光軸回転抑制層４を設けても消光比は低下せず、消光比向上層３と偏光軸回転抑制層４を有する多層構造の細線２は、波長２５４ｎｍのような短波長の光に対しても高い消光比を有することが、確認された。
【０１０６】
すなわち、本発明に係る偏光子は、紫外線領域のような短波長の光に対して高い消光比を有しつつ、偏光光の偏光軸が回転することを抑制することができるものであることが確認された。
【０１０７】
【表３】
0006554768.tif 000004
【０１０８】
［実施例４］
（偏光子の製造）
図４（ａ）に示す積層基板１０Ｂのように、透明基板の上に、消光比向上材層、偏光軸回転抑制材層、ハードマスク層が順次積層された積層基板を準備した。
ここで、透明基板には膜厚６．３５ｍｍの合成石英ガラスを用い、消光比向上材層には波長２５４ｎｍの光に対する屈折率ｎ4が２．７０、消衰係数ｋ4が１．９３となるモリブデンシリサイド系材料膜（膜厚１２０ｎｍ）を用い、偏光軸回転抑制材層には、波長２５４ｎｍの光に対する屈折率ｎ3が２．６５、消衰係数ｋ3が１．２３となるモリブデンシリサイド系材料膜（膜厚３０ｎｍ）を用い、ハードマスク層には、クロム系材料膜を用いた。
次に、ハードマスク層の上に、電子線レジストを塗布形成し、電子線描画及び現像処理して、ピッチが１００ｎｍのラインアンドスペースパターンを有する樹脂パターンを形成した。
次に、樹脂パターンから露出するハードマスク層を塩素と酸素の混合ガスによりドライエッチングして、ハードマスクパターンを形成し、その後、酸素ガスによるアッシングで、樹脂パターンを除去した。
次に、エッチングガスにＳＦ6を用いて、ハードマスクパターンをエッチングマスクとして偏光軸回転抑制材層及び消光比向上材層をドライエッチングし、その後、ハードマスクパターンを除去して実施例４の偏光子を得た。
【０１０９】
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、３５ｎｍ、１５９ｎｍ、および１００ｎｍであった。
【０１１０】
（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、上記細線の上面及び側面には、酸化ケイ素からなる酸化膜が形成されていることが確認できた。
より詳しくは、実施例４の偏光子の細線は、偏光軸回転抑制層の幅および膜厚が、それぞれ、１７ｎｍおよび３０ｎｍであり、消光比向上層の幅および膜厚が、それぞれ、１７ｎｍおよび１２０ｎｍであり、偏光軸回転抑制層と消光比向上層の側面には、膜厚９ｎｍの酸化ケイ素からなる酸化膜を有し、偏光軸回転抑制層の上面には、膜厚９ｎｍの酸化ケイ素からなる酸化膜を有する構造であることが確認できた。
【０１１１】
（消光比の評価）
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、消光比を算出した。結果を表４および図１３に示す。
表４および図１３に示すように、実施例４の偏光子は、波長２００ｎｍ〜３６０ｎｍの範囲において、実施例４の偏光子の消光比は５０以上であった。
【０１１２】
【表４】
0006554768.tif 000005
【０１１３】
（偏光軸回転量の評価）
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２５４ｎｍの光が、細線が形成された側から方位角４５度、入射角０度〜６０度で入射する場合における偏光光の偏光軸の回転量を測定した。結果を表５および図１４に示す。
表５および図１４に示すように、実施例４の偏光子においては、方位角４５度、入射角０度〜６０度の入射光に対して、偏光光の偏光軸の回転量は±１．４度以内に抑制できることが確認された。
【０１１４】
【表５】
0006554768.tif 000006
【符号の説明】
【０１１５】
１  透明基板
２  細線
３  消光比向上層
３Ａ  消光比向上材層
４  偏光軸回転抑制層
４Ａ  偏光軸回転抑制材層
５  ハードマスクパターン
５Ａ  ハードマスク層
６  樹脂パターン
１０、１１、１２、１３、１４  偏光子
１０Ａ、１０Ｂ、１１Ａ、１２Ａ  積層基板
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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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