(57)【要約】【課題】ｓ偏光の反射率Ｒｓの低下を抑えつつ、ｐ偏光の反射率Ｒｐを低減できるワイヤグリッド型偏光子の提供。【解決手段】表面に、互いに平行な凸条１１と凹溝１２が所定のピッチで交互に形成された光透過性基板１と、凸条１１の表面上に設けられた、金属又は金属化合物からなる金属層２とを有し、凹溝１２の底面上に、色素又は顔料を含む吸収層３が設けられており、凹溝１２の底面から吸収層３の上面までの高さｆが、凹溝１２の底面から金属層２の上端までの高さｇ以下である、ワイヤグリッド型偏光子。【選択図】図１
2022001890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に、互いに平行な凸条と凹溝が所定のピッチで交互に形成された光透過性基板と、前記凸条の表面上に設けられた、金属又は金属化合物からなる金属層とを有し、
前記凹溝の底面上に、色素又は顔料を含む吸収層が設けられており、
前記凹溝の底面から前記吸収層の上面までの高さが、前記凹溝の底面から前記金属層の上端までの高さ以下である、ワイヤグリッド型偏光子。
【請求項２】
前記光透過性基板、前記金属層及び前記吸収層を覆う樹脂層を有する、請求項１に記載のワイヤグリッド型偏光子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤグリッド型偏光子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤグリッド型偏光子は、光透過性基板上に複数の金属細線が互いに平行に配列した構造を有する。金属細線のピッチが入射光の波長よりも充分に短い場合、入射光のうち、金属細線に直交する電場ベクトルを有する成分（すなわちｐ偏光）は透過し、金属細線と平行な電場ベクトルを有する成分（すなわちｓ偏光）は反射する。
特許文献１には、基材表面に凸条と凹溝を交互に設け、凸条の倒れを防止するために、凹溝に低屈折材料からなる支持部を設けた偏光子が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１８９０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば偏光ビームスプリッタなど、ワイヤグリッド型偏光子の使い方によっては、（ｓ偏光の反射率Ｒｓ）／（ｐ偏光の反射率Ｒｐ）の比が高いことが求められる場合がある。
本発明は、ｓ偏光の反射率Ｒｓの低下を抑えつつ、ｐ偏光の反射率Ｒｐを低減できるワイヤグリッド型偏光子の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、下記の態様を有する。
［１］表面に、互いに平行な凸条と凹溝が所定のピッチで交互に形成された光透過性基板と、前記凸条の表面上に設けられた、金属又は金属化合物からなる金属層とを有し、
前記凹溝の底面上に、色素又は顔料を含む吸収層が設けられており、
前記凹溝の底面から前記吸収層の上面までの高さが、前記凹溝の底面から前記金属層の上端までの高さ以下である、ワイヤグリッド型偏光子。
［２］前記光透過性基板、前記金属層及び前記吸収層を覆う樹脂層を有する、［１］のワイヤグリッド型偏光子。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ｓ偏光の反射率Ｒｓの低下を抑えつつ、ｐ偏光の反射率Ｒｐを低減できるワイヤグリッド型偏光子が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ワイヤグリッド型偏光子の第１の実施形態を模式的に示す断面図である。
【図２】ワイヤグリッド型偏光子の製造工程の一例を示す断面図である。
【図３】ワイヤグリッド型偏光子の製造工程の他の例を示す断面図である。
【図４】ワイヤグリッド型偏光子の第２の実施形態を模式的に示す断面図である。
【図５】実施例１で製造したワイヤグリッド型偏光子の断面の走査型電子顕微鏡像である。
【図６】比較例１で製造したワイヤグリッド型偏光子の断面の走査型電子顕微鏡像である。
【図７】実施例１及び比較例１におけるＴｐの測定結果を示すスペクトルである。
【図８】実施例１及び比較例１におけるＲｓの測定結果を示すスペクトルである。
【図９】実施例１及び比較例１におけるＲｐの測定結果を示すスペクトルである。
【図１０】実施例２で製造したワイヤグリッド型偏光子の断面の走査型電子顕微鏡像である。
【図１１】比較例２で製造したワイヤグリッド型偏光子の断面の走査型電子顕微鏡像である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下の用語の定義は、本明細書及び特許請求の範囲にわたって適用される。
「〜」で表される数値範囲は、〜の前後の数値を下限値及び上限値とする数値範囲を意味する。
「屈折率」は、波長５８９．３ｎｍの光に対する屈折率を意味する。
【０００９】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明のワイヤグリッド型偏光子の第１の実施形態を模式的に示す断面図である。図中符号１は光透過性基板、２は金属層、３は吸収層、１１は凸条、１２は凹溝である。以下、凸条１１の長さ方向をＺ方向、Ｚ方向に直交する面内における凸条１１の幅方向をＸ方向、Ｘ方向とＺ方向に直交する方向をＹ方向という。
【００１０】
なお、図１は設計値に基づく模式図であり、実際のワイヤグリッド型偏光子には、製造上不可避の形状の崩れや金属層の厚みの不均一が生じている。本明細書においてワイヤグリッド型偏光子の各部の寸法は、Ｚ方向に直交する断面の走査型電子顕微鏡像又は透過型電子顕微鏡像における、任意の５箇所の測定値の平均値とする。
【００１１】
光透過性基板１は、ワイヤグリッド型偏光子の使用波長範囲において光透過性である。光透過性とは、透過率が８０％以上を意味する。
ワイヤグリッド型偏光子の使用波長範囲は、３００〜１０００ｎｍの範囲内が好ましく、４００〜８００ｎｍの範囲内がより好ましく、４２０〜６８０ｎｍがさらに好ましい。
光透過性基板１の屈折率は１．３５〜１．６が好ましく、１．４〜１．５８がより好ましく、１．４５〜１．５５がさらに好ましい。
【００１２】
光透過性基板１の材料としては、光硬化樹脂、熱硬化樹脂、熱可塑性樹脂、ガラスが例示できる。インプリント法で凸条１１及び凹溝１２を形成できる点から、光硬化樹脂又は熱硬化樹脂が好ましい。特に加工性、耐熱性及び耐久性に優れる点から光硬化樹脂が好ましい。
【００１３】
光硬化樹脂としては、生産性の点から、光ラジカル重合により光硬化しうる光硬化性組成物を光硬化した硬化物が好ましい。
光硬化性組成物は、例えば、単量体、光重合開始剤、溶剤、及び必要に応じた添加剤（例えば界面活性剤、重合禁止剤）を含む組成物である。例えば特許第５９７８７６１号公報の段落００２８〜００６０に記載されている光硬化性組成物を使用できる。
【００１４】
金属層２の材料は、導電性の金属材料であればよく、耐蝕性の材料が好ましい。金属又は金属化合物が例示できる。
例えば、金属単体、合金、ドーパント又は不純物を含む金属が挙げられる。具体的には、アルミニウム、銀、クロム、マグネシウム、アルミニウム系合金、銀系合金が例示できる。
金属層２の材料は、可視光に対する反射率が高く、可視光の吸収が少なく、かつ導電率が高い点から、アルミニウム、アルミニウム系合金、銀、クロム、マグネシウム、銀系合金が好ましく、アルミニウム、アルミニウム系合金、銀系合金がより好ましい。
【００１５】
吸収層３は、光透過性樹脂中に色素又は顔料を含む材料で形成される。吸収層３を構成する前記光透過性樹脂の屈折率は、光透過性基板１の屈折率より高くてもよく、低くてもよい。両者の屈折率の差の絶対値は０．５以下が好ましく、０．３以下がより好ましい。前記光透過性樹脂の屈折率が光透過性基板１の屈折率より低いことがより好ましい。
吸収層３を構成する光透過性樹脂は、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、又は熱可塑性樹脂が好ましく、凹溝へ充填しやすい点から、光硬化樹脂又は熱硬化性樹脂が好ましい。例えば特許第５９７８７６１号公報の段落００２８〜００６０に記載されている光硬化性樹脂を使用できる。
【００１６】
吸収層３は光吸収材として色素又は顔料を含む。ワイヤグリッド型偏光子の使用波長の光の一部またはすべてを吸収する色素又は顔料を用いる。Ｒｐを下げたい波長帯に吸収をもつ光吸収材を適宜選択することが好ましい。色素又は顔料は１種でもよく、２種以上を併用してもよい。例えば、１種単独で黒色を呈する光吸収材が好適であるほか、２種以上を混合して黒色を呈する混合物も好適である。色素と顔料を併用してもよい。
色素の例としてはアゾ系、アントラキノン系、ペリノン系、メチン系、キノリン系、アジン系、オキサジン系、フタロシアニン系が挙げられる。
顔料の例としてはカーボンブラック、チタンブラック、ペリレン系顔料、金属酸化物が挙げられる。
吸収層３に対して、色素及び顔料の合計の含有量（以下、光吸収材濃度ともいう。）は１〜８０質量％が好ましく、５〜５０質量％がより好ましく、１０〜３０質量％がより好ましい。光吸収材濃度が上記範囲の下限値以上であると、Ｒｓの低下を抑えつつＲｐを低減させる効果が充分に得られやすく、上限値以下であるとワイヤグリッド型偏光子を折り曲げたり３次元形状に成型したときに吸収層３が変形しやすい。
【００１７】
また吸収層３を構成する材料からなる厚さ１００ｎｍの硬化膜の透過率をＡ％、光吸収材を加えないほかは同じ材料からなる厚さ１００ｎｍの硬化膜の透過率をＢ％とするとき、（Ｂ−Ａ）／Ｂ×１００で算出される透過光低減率は、１〜２０％が好ましく、３〜１５％がより好ましい。なお、前記透過率Ａ、Ｂは４００〜７００ｎｍにおける平均透過率である。
透過光低減率が上記範囲の下限値以上であるとＲｓの低下を抑えつつＲｐを低減させる効果が充分に得られやすく、上限値以下であるとＴｐの低減が充分に抑えられる。
【００１８】
本実施形態において、光透過性基板１の表面には、複数の凸条１１と複数の凹溝１２が交互に形成されている。複数の凸条１１はＺ方向に延在し互いに平行である。複数の凹溝１２はＺ方向に延在し互いに平行である。
【００１９】
本実施形態において、凸条１１の、Ｚ方向に直交する断面における形状（断面形状）は、頂部１１ａに向かって幅が漸次縮小する略三角形である。
凸条１１の頂部１１ａは、Ｙ方向の高さが最も高い部分であり、Ｚ方向に連なって線をなしている。頂部１１ａを含む頂角は鋭角でもよく、丸みのある角でもよい。
【００２０】
前記凸条１１は、断面形状において接線の傾きが一定である主側面１１ｂを有する。主側面１１ｂの下端を凸条１１の下端１１ｃとする。
複数の凸条１１の断面形状は均一である。前記凸条１１の下端１１ｃを通りＹ方向に直交する面を基準面とする。前記基準面における凸条１１のＸ方向の幅ａ、前記基準面における凸条１１のＸ方向のピッチｂ、及び基準面から凸条１１の頂部１１ａまでのＹ方向の高さｃはそれぞれ均一である。
【００２１】
凸条１１の下端１１ｃより下の部分が凹溝１２である。
本実施形態において、凹溝１２のＺ方向に直交する断面における形状（断面形状）は、底部１２ａに向かって溝幅が漸次縮小するテーパ面１２ｂを有する。Ｙ方向における位置が最も低い部分が底部１２ａである。凹溝１２の底部１２ａから前記基準面までのＹ方向の高さを、凹溝の深さｄとする。
本実施形態において、凹溝１２の前記断面形状は、テーパ面１２ｂの接線の傾きが一定であるＶ字状である。底部１２ａは鋭角でもよく、丸みを有する角でもよい。本実施形態において底部１２ａはＺ方向に連なって線をなしている。
複数の凹溝１２の断面形状は均一であり凹溝１２の深さｄは均一である。
【００２２】
凸条１１の下端１１ｃから凸条１１の頂部１１ａまでの面を、凸条１１の側面とする。凸条１１の頂部１１ａを挟む２つの側面を、第１の側面及び第２の側面とする。
金属層２は、凸条１１の第１の側面及び第２の側面のうち、少なくとも第１の側面の全面を被覆するように設けられる。第２の側面の一部、及び凹溝１２の底面の一部が金属層２で被覆されてもよい。
凸条１１の第２の側面は、全面が金属層２で被覆されることはなく、光透過性基板１が露出している露出面が存在する。
【００２３】
凹溝１２の底面（テーパ面１２ｂ）上に吸収層３が設けられている。凹溝１２の底面から吸収層３の上面までの高さｆは、凹溝１２の底面から金属層２の上端までの高さｇ以下である。
また、前記高さｆは、凹溝１２の底面から凸条１１の頂部１１ａまでの高さ（ｃ＋ｄ）以下である。
本実施形態において、前記吸収層３の高さｆは、凹溝１２の最も深い底部１２ａから吸収層３の上面までの高さとする。
【００２４】
本実施形態のワイヤグリッド型偏光子は以下の方法で製造できる。
まず、光透過性の基材の表面に光硬化性組成物を塗布し、光インプリント法を用いて、前記光硬化性組成物の層に凸条及び凹溝を形成して光透過性基板を作製する。光インプリント法の後に、必要に応じてエッチングを行ってもよい。
光インプリント法は、例えば、電子線描画とエッチングとの組み合わせにより、複数の溝が互いに平行にかつ所定のピッチで形成されたモールドを作製し、前記モールドの溝を、基材の表面に塗布された光硬化性組成物に転写し、同時に前記光硬化性組成物を光硬化させる方法である。
例えば電子線描画及びエッチングにより作製したモールドを親モールド（マスターモールド）として、光インプリント法で複製した子モールドや孫モールドを、前記光硬化性組成物への転写に使用してもよい。
【００２５】
光透過性の基材としては、ガラス板（例えば、石英ガラス板、無アルカリガラス板）、樹脂（環状オレフィン樹脂、トリアセチルセルロース樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリジメチルシロキサン、透明フッ素樹脂）からなるフィルムが例示できる。
【００２６】
例えば、まず、図２（Ａ）に示すように、基材２１の表面に、未硬化の光硬化性組成物２２を塗布し、得ようとする凸条１１及び凹溝１２に対応する形状の凹凸が形成されたモールド２３を、光硬化性組成物２２に押しつける。この状態で放射線（例えば紫外線、電子線）を照射して光硬化性組成物を硬化させた後、図２（Ｂ）に示すように、モールド２３を離型して、光透過性基板１を得る。
光透過性基板１は基材２１と一体のまま金属層を形成できる。基材２１を後述の支持体としてもよい。必要により金属層の形成前又は形成後に、光透過性基板１と基材２１を分離してもよい。
【００２７】
又は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、前記モールド２３とは形状が異なるモールド２４を用いる方法でも光透過性基板１を製造できる。具体的には、まず、基材２１上の光硬化性組成物２２にモールド２４を押し付けて光硬化させることにより、得ようとする凸条１１よりも大きい矩形の凸条２５が形成された硬化物を得る。この後、図３（Ｃ）に示すように、硬化物の凸条２５をエッチングして、目的の形状の凸条１１に加工して光透過性基板１を得る。
【００２８】
このようにして作製した光透過性基板１に金属層２を設け、さらに凹溝１２内に吸収層３を設けることにより、本実施形態のワイヤグリッド型偏光子が得られる。
金属層２の形成方法は蒸着法が好ましい。蒸着法としては、物理蒸着法（ＰＶＤ）又は化学蒸着法（ＣＶＤ）が挙げられる。真空蒸着法、スパッタ法、又はイオンプレーティング法が好ましい。特に、付着させる微粒子の光透過性基板に対する入射方向の制御が容易である点で、真空蒸着法が好ましい。
【００２９】
本実施形態では、真空蒸着法による斜方蒸着法を用いて、凸条１１の第１の側面の全面とその近傍に、金属層２を蒸着させることが好ましい。
具体的には、図１に示すように、Ｚ方向に対して略直交し、かつＹ方向に対して第１の側面の側にθ（単位は「°」）の角度（蒸着角度）をなす方向（蒸着方向）から金属又は金属化合物を蒸着して金属層２を形成する。
蒸着量は、所定の金属層２の厚みが得られるように制御する。具体的には、光透過性基板１と同じ成膜環境下にテストピースを置き、テストピース上に成膜される金属層の厚みが目標値となるように蒸着量を制御する。テストピースとしては例えばガラス基板を使用する。膜厚は例えば触針式接触膜厚計で測定する。
【００３０】
吸収層３は、光透過性樹脂、色素又は顔料、及び溶剤を含む未硬化の樹脂組成物を凹溝１２内に塗布した後、硬化させる方法で形成できる。樹脂組成物は界面活性剤等の任意成分を含んでもよい。硬化前に、加熱乾燥して溶剤の一部又は全部を除去してもよい。
光透過性樹脂が、光硬化性樹脂である場合、樹脂組成物に光硬化開始剤を添加し、放射線（例えば紫外線、電子線）を照射して硬化させる。
樹脂組成物の塗布は、例えばバーコーター、ダイコーター、スピンコーター、グラビアコーター、スプレーコーター、インクジェットコーターを用いて行うことができる。樹脂組成物の塗布量によって、凹溝の底面から吸収層の上面までの高さｆを調整できる。
【００３１】
本実施形態において、凸条１１のＸ方向の幅ａは１０〜１５０ｎｍが好ましく、２０〜１００ｎｍがより好ましく、３０〜６０ｎｍがさらに好ましい。
Ｘ方向における凸条１１のピッチｂは３０〜２００ｎｍが好ましく、５０〜１５０ｎｍがより好ましく、８０〜１００ｎｍがさらに好ましい。
前記ピッチｂに対する前記幅ａの比を表すａ／ｂは、０．２〜０．８が好ましく、０．３〜０．７がより好ましく、０．４〜０．６がさらに好ましい。
凸条１１のＹ方向の高さｃは５０〜２５０ｎｍが好ましく、７０〜２００ｎｍがより好ましく、９０〜１５０ｎｍがさらに好ましい。
前記幅ａに対する前記高さｃの比（アスペクト比）を表すｃ／ａは、１〜１０が好ましく、１．５〜５がより好ましく、２〜４がさらに好ましい。
凹溝１２の深さｄは１〜５０ｎｍが好ましく、３〜３０ｎｍがより好ましく、５〜１０ｎｍがさらに好ましい。
斜方蒸着法で金属層２を形成する際の、蒸着角度θは５〜６５°が好ましく、１０〜５０°がより好ましく、２０〜４０°がさらに好ましい。
前記高さ（ｃ＋ｄ）の１／２の位置における、金属層２のＸ方向の厚みｅは１５〜１００ｎｍが好ましく、２０〜８０ｎｍがより好ましく、２５〜５０ｎｍがさらに好ましい。
【００３２】
凹溝１２の底面から金属層２の上端までの高さｇに対する凹溝１２の底面から吸収層３の上面までの高さｆの比を表すｆ／ｇは、１以下であり、１未満が好ましく、０．８以下がより好ましく、０．５以下がさらに好ましい。ｆ／ｇが前記範囲であると、ｓ偏光の反射率Ｒｓの低下を抑制しやすく、ｐ偏光の反射率Ｒｐを下げやすい。
吸収層３は、凹溝１２の底面の全面を覆うことが好ましい。凹溝１２の底面から吸収層３の上面までの高さｆは、凹溝１２の深さｄ以上が好ましい。（ｆ−ｄ）は０ｎｍ以上が好ましく、１０ｎｍ以上がより好ましく、３０ｎｍ以上がさらに好ましい。凹溝１２の底面の全面を吸収層３で覆うと、ｐ偏光の反射率Ｒｐを低減しやすい。
【００３３】
また、吸収層３を構成する材料からなり、厚さが前記吸収層３の高さｆと同じである硬化膜の吸光度は０．００２〜０．３が好ましく、０．００５〜０．０５がより好ましく、０．００８〜０．０２５がさらに好ましい。前記範囲の下限値以上であるとＲｓの低下を抑えつつＲｐを低減させる効果が充分に得られやすく、上限値以下であるとＴｐの低減が充分に抑えられる。
本明細書において、吸光度は波長４００〜７００ｎｍにおける値であり、分光光度計を用いて測定できる。
【００３４】
＜第２の実施形態＞
図４は、ワイヤグリッド型偏光子の第２の実施形態を模式的に示す断面図である。図１と同じ構成要素には同じ符号を付して説明を省略する。
第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、光透過性基板１、金属層２、及び吸収層３を一括的に覆う樹脂層４を設けた点である。
樹脂層４を設けると入射光側（透過性基板１の凸条及び凹溝が設けられている表面側））に機能層を積層する際に、形状を維持しやすい。
【００３５】
樹脂層４は光透過性である。樹脂層４は、色素及び顔料をいずれも含まない。樹脂層４の屈折率は１．１０〜１．５０が好ましく、１．１５〜１．４０がより好ましく、１．１８〜１．３６がさらに好ましい。樹脂層４の屈折率は、光透過性基板１の屈折率より低いことが好ましい。その差は０．０５以上が好ましく、０．１〜０．４がより好ましく、０．１２〜０．３５がさらに好ましい。また、樹脂層４の屈折率は、吸収層３の屈折率より低いことが好ましい。その差は０．０５以上が好ましく、０．１〜０．４がより好ましく、０．１２〜０．３５がさらに好ましい。
金属層２の上端から樹脂層４の上面までの高さｈは、５ｎｍ以上が好ましく、５０ｎｍ以上がより好ましい。前記高さｈの上限は可撓性の点からは、５０μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下がより好ましい。
本実施形態のワイヤグリッド型偏光子は、光透過性基板１を作製し、金属層２及び吸収層３を設けた後、これらを覆うように樹脂層４の材料を塗布し、硬化させる方法で製造できる。
【００３６】
＜変形例＞
第１、２の実施形態において、凸条１１の断面形状は略三角形であるが、頂部１１ａがＹ方向に直交する平坦面である台形でもよい。
第１、２の実施形態において、凹溝１２の底面の断面形状はＶ字状であるが、テーパ面１２ｂとテーパ面１２ｂの間の底部にＹ方向に直交する平坦面が存在してもよい。また、テーパ面１２ｂが無い平坦面（ｄ＝０）であってもよい。
第１、２の実施形態において、金属層２の下端が吸収層３の上面より下方にあり、金属層２の一部が吸収層３で覆われているが、金属層２の下端が吸収層３の上面より上方にあってもよい。
第１、２の実施形態において、光透過性基板１の裏面（凸条及び凹溝が設けられている表面とは反対側の面）に、熱可塑性樹脂、ガラス等からなる支持体（図示略）を有していてもよい。ワイヤグリッド型偏光子の光学特性の点から、光透過性基板１の裏面上に支持体（以下、第１の支持体ともいう。）を有することが好ましい。支持体と光透過性基板１との屈折率の差（絶対値）は、０．１以下が好ましく、０．０５以下がより好ましい。支持体と光透過性基板１との屈折率の差が０．１以下であれば、ｐ偏光透過率の低下、ｓ偏光反射率の低下が抑えられる。さらに樹脂層４を設ける場合には、樹脂層の表面（光透過性基板１側とは反対側の面）上に支持体（以下、第２の支持体ともいう。）を設けてもよい。樹脂層と支持体（第２の支持体）は粘着剤で一体化されていることが好ましい。第１の支持体と第２の支持体は、材質が同じであってもよく、異なってもよい。
【００３７】
前記実施形態によれば、吸収層３で凹溝１２の底面を覆い、金属層２の上端を覆わない構成により、後述の例に示されるように、Ｒｓの低下を抑えつつＲｐを低減できる。例えば、吸収層３を設けない場合と比べて、Ｒｓの低下の幅が使用波長範囲の平均で５％以下、かつＲｐの低下の幅が使用波長範囲の平均で０．１％以上を実現できる。
また吸収層３は、色素又は顔料を含む樹脂層であるため曲げ変形への追従性に優れる。特に、凹溝の幅が狭い場合にも、吸収層３の材料を凹溝内へ充填しやすい点、及びワイヤグリッド型偏光子を折り曲げたり３次元形状に成型したときに吸収層３が変形しやすい点で、吸収層３が色素を含有することがより好ましい。
【００３８】
前記実施形態のワイヤグリッド型偏光子の用途の例としては、偏光ビームスプリッター、ディスプレイ用偏光板、偏光レンズ、ミラーディスプレイが挙げられる。
【実施例】
【００３９】
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されない。
＜測定方法＞
以下の測定方法を用いた。
［ｐ偏光透過率（Ｔｐ）の測定方法］
ｐ偏光透過率は、紫外可視分光光度計（日立分光社製、ＵＨ−４１５０）を用いて測定した。具体的には、測定対象のワイヤグリッド型偏光子と光源との間に、付属の偏光子を、ワイヤグリッド型偏光子の金属細線の長軸方向（Ｚ方向）と、付属の偏光子の吸収軸が並行となる向きにセットした。ワイヤグリッド型偏光子の表面側（凸条が形成された側）から、入射角度０°で偏光を入射して、ｐ偏光透過率を測定した。測定波長は、４２０ｎｍ〜６８０ｎｍとした。
［ｓ偏光反射率（Ｒｓ）の測定方法］
前記ｐ偏光透過率の測定方法において、付属の偏光子の向きを、ワイヤグリッド型偏光子の金属細線の長軸方向（Ｚ方向）と、付属の偏光子の吸収軸が直交する向きに変更した。ワイヤグリッド型偏光子の表面側（凸条が形成された側）から、入射角度５°で偏光を入射して、ｓ偏光反射率を測定した。測定波長は、４２０ｎｍ〜６８０ｎｍとした。
［ｐ偏光反射率（Ｒｐ）の測定方法］
前記ｐ偏光透過率の測定方法において、偏光の入射方向を、入射角度５°に変えてｐ偏光反射率を測定した。測定波長は４２０ｎｍ〜６８０ｎｍとした。
【００４０】
＜材料＞
単量体１：新中村化学工業社製品名「ＮＫエステル  Ａ−ＤＰＨ」、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート。
単量体２：新中村化学工業社製品名「ＮＫエステル  Ａ−ＨＤ−Ｎ」、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート。
単量体３：新中村化学工業社製品名「ＮＫエステル  Ａ−ＴＭＭ−３ＬＭ−Ｎ」。
単量体４：ソルベイスペシャルティポリマーズジャパン株式会社製品名「ＭＤ７００」、フッ素系ジメタクリレート。
アゾ系色素１：オリエント化学工業社製品名「Ｏｌｉｂｌａｃｋ８６０」。
アジン系色素２：オリエント化学工業社製品名「ＶＡＬＩＦＡＳＴ１８２１」。
光重合開始剤１：チバスペシャリティーケミカルズ社製品名「ＩＲＧＡＣＵＲＥ９０７」。
光重合開始剤２：チバスペシャリティーケミカルズ社製品名「ＤＲ１１７３」。
含フッ素界面活性剤１：旭硝子社製、フルオロアクリレート（ＣＨ２＝ＣＨＣＯＯ（ＣＨ２）２（ＣＦ２）８Ｆ）とブチルアクリレートとのコオリゴマー、フッ素含有量約３０質量％、質量平均分子量約３０００。
溶剤１：イソプロピルアルコール。
【００４１】
＜調製例１：光硬化性組成物の調製＞
単量体１の４０ｇ、単量体２の６０ｇ、光重合開始剤１の４．０ｇ、及び含フッ素界面活性剤１の０．１ｇを混合して光硬化性組成物を調製した。
【００４２】
＜調製例２：吸収層の樹脂組成物の調製＞
単量体２の１ｇ、アゾ系色素１の０．２５ｇ、光重合開始剤１の０．０４ｇ、及び含フッ素界面活性剤１の０．０１ｇを混合し、得られた混合物を、固形分濃度１質量％となるように、溶剤１で希釈して、吸収層の樹脂組成物１を得た。
本例で用いる単量体２の単独重合体の屈折率は１．５１である。
樹脂組成物１の、光吸収材濃度（色素の濃度）は１９質量％、厚さ１００ｎｍの硬化膜における透過光低減率は１０％、厚さ３０ｎｍの硬化膜の吸光度は０．０１であった。
【００４３】
＜調製例３：吸収層の樹脂組成物調製＞
単量体３の１ｇ、アジン系色素２の０．２ｇ、及び光重合開始剤１の０．０４ｇを混合し、得られた混合物を、固形分濃度１質量％となるように、溶剤１で希釈して、吸収層の樹脂組成物２を得た。
本例で用いる単量体３の単独重合体の屈折率は１．５２である。
樹脂組成物２の、光吸収材濃度は１７質量％、厚さ１００ｎｍの硬化膜における透過光低減率は７％、厚さ８０ｎｍの硬化膜の吸光度は０．０２であった。
【００４４】
＜調製例４：吸収層の樹脂組成物の調製＞
調製例３において、色素の配合量および固形分濃度を変更した。
単量体３の１ｇ、アジン系色素２の０．１ｇ、及び光重合開始剤１の０．０４ｇを混合し、得られた混合物を、固形分濃度２質量％となるように、溶剤１で希釈して、吸収層の樹脂組成物３を得た。
樹脂組成物３の、光吸収材濃度は９質量％、厚さ１００ｎｍの硬化膜における透過光低減率は１％、厚さ１６０ｎｍの硬化膜の吸光度は０．０２であった。
【００４５】
＜調製例５：樹脂層の樹脂組成物の調製＞
単量体４の１ｇ、光重合開始剤２の０．０４ｇ、及び光重合開始剤１の０．００５ｇを混合して樹脂層の樹脂組成物を得た。
【００４６】
＜製造例１：ワイヤグリッド型偏光子の製造＞
本例では、図２に示す製造方法で光透過性基板を作製し、金属層を形成した。
［光透過性基板の作製］
基材２１として、厚さ１００μｍの環状ポリオレフィンフィルム（日本ゼオン社製、ゼオノアフィルム、１００ｍｍ×１００ｍｍ）を用いた。
基材２１の表面に、調製例１で得た光硬化性組成物２２をスピンコート法により塗布し、厚さ５μｍの塗膜を形成した。
図２に示す形状の凹凸が形成されたシリコン製モールド２３を、凹部の全面が光硬化性組成物２２に接するように、２５℃にて０．５ＭＰａ（ゲージ圧）の押圧力で、光硬化性組成物２２の塗膜に押しつけた。
この状態を保持したまま、基材２１側から高圧水銀灯（周波数：１．５ｋＨｚ〜２．０ｋＨｚ、主波長光：２５５ｎｍ、３１５ｎｍ及び３６５ｎｍ、３６５ｎｍにおける照射エネルギー：１０００ｍＪ。）の光を１５秒間照射し、光硬化性組成物２２を硬化させた後、シリコン製モールドをゆっくり分離して、基材２１上に光透過性基板１を作製した。
光透過性基板１の屈折率は１．５２である。
［金属層の形成］
前記で得た光透過性基板１に下記の方法で金属層を形成した。
蒸着源に対向する光透過性基板１の傾きを変更可能な真空蒸着装置（昭和真空社製、ＳＥＣ−１６ＣＭ）を用い、光透過性基板１の凸条に斜方蒸着法にてアルミニウムを蒸着させ、金属層を形成した。蒸着角度θは２７°とした。
【００４７】
＜実施例１＞
［吸収層の形成］
製造例１の方法で光透過性基板を作製し金属層を形成した後、調製例２で得た樹脂組成物を、バーコーターを用いて凹溝１２内に塗布し、８０℃で３分間乾燥させた。樹脂組成物の塗布量は乾燥膜厚（吸収層の高さｆ）が３０ｎｍとなるように設定した。
窒素雰囲気中で高圧水銀灯から紫外線を２０００ｍＪ／ｃｍ２で照射し、樹脂組成物を硬化させてワイヤグリッド型偏光子を作製した。得られたワイヤグリッド型偏光子の断面の走査型電子顕微鏡像を図５に示す。
本例において凸条の幅ａは４５ｎｍ、ピッチｂは９０ｎｍ、凸条の高さｃは１１０ｎｍ、凹溝の深さｄは１０ｎｍ、金属層の厚みｅは４０ｎｍ、吸収層の高さｆは３０ｎｍ、ｆ／ｇは０．１９である。
得られたワイヤグリッド型偏光子の、Ｔｐ、Ｒｓ及びＲｐの測定結果（波長４２０〜６８０ｎｍの平均値）、Ｒｓ／Ｒｐの算出結果、及び主な製造条件を表１に示す（以下、同様）。
また、Ｔｐ、Ｒｓ及びＲｐのスペクトルを、図７、図８、図９にそれぞれ実線で示す。
＜比較例１＞
本例は、吸収層を設けないほかは、実施例１と同じである。得られたワイヤグリッド型偏光子の断面の走査型電子顕微鏡像を図６に示す。
Ｔｐ、Ｒｓ及びＲｐのスペクトルを、図７、図８、図９にそれぞれ破線で示す。
【００４８】
＜実施例２＞
本例では、調製例３で得た樹脂組成物を用いて吸収層を形成した。また、吸収層の高さｆが８０ｎｍとなるように設定した。ｆ／ｇは０．５であった。その他は実施例１と同じである。得られたワイヤグリッド型偏光子の断面の走査型電子顕微鏡像を図１０に示す。
【００４９】
＜比較例２＞
本例では、調製例４で得た樹脂組成物を用いて吸収層を形成した。また、吸収層の高さｆが１６０ｎｍとなるように設定した。ｆ／ｇは１．０１であった。その他は実施例１と同じである。得られたワイヤグリッド型偏光子の断面の走査型電子顕微鏡像を図１１に示す。
【００５０】
＜実施例３＞
本例では、図４に示す構成のワイヤグリッド型偏光子を作製した。
製造例１の方法で光透過性基板を作製し金属層を形成した後、実施例２と同様にして吸収層を形成した。
本例において凸条の幅ａは４５ｎｍ、ピッチｂは９０ｎｍ、凸条の高さｃは１１５ｎｍ、凹溝の深さｄは１０ｎｍ、金属層の厚みｅは４０ｎｍ、吸収層の高さｆは８０ｎｍ、ｆ／ｇは０．５である。
［樹脂層の形成］
吸収層を形成した後、調製例５で得た樹脂組成物を、バーコーターを用いて光透過性基板１の表面側の全面に塗布した。樹脂組成物の塗布量は、金属層の上端から樹脂層の上面までの高さｈが１０μｍとなるように設定した。窒素雰囲気中で高圧水銀灯から紫外線を４０００ｍＪ／ｃｍ２で照射し、樹脂組成物を硬化させて樹脂層を形成し、ワイヤグリッド型偏光子を得た。樹脂層の屈折率は１．３６である。
【００５１】
＜比較例３＞
本例は、吸収層を設けないほかは、実施例３と同じである。すなわち隣り合う凸条１１間の空間の全部に樹脂層（ｈ＝１０μｍ）が充填されている。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
表１の結果に示されるように、ｆ／ｇが１以下となるように、凹溝の底面上に吸収層を設けた実施例１、２は、比較例１と比べて、Ｒｓをほぼ同等に維持しつつＲｐを低くでき、Ｒｓ／Ｒｐが向上した。一方、ｆ／ｇが１を超えた比較例２は、比較例１と比べてＲｓ／Ｒｐが低下した。
樹脂層を設けた場合も同様の効果が得られた。すなわち、ｆ／ｇが１以下となるように、凹溝の底面上に吸収層を設けた実施例３は、比較例３と比べて、Ｒｓをほぼ同等に維持しつつＲｐを低くでき、Ｒｓ／Ｒｐが向上した。
【符号の説明】
【００５４】
１  光透過性基板
２  金属層
３  吸収層
４  樹脂層
１１  凸条
１１ａ  頂部
１１ｂ  主側面
１１ｃ  凸条の下端
１２  凹溝
１２ａ  底部
１２ｂ  テーパ面（底面）
【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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