(57)【要約】【課題】断面視における基材表面に対する４５度の角度方向を中心とした広角度で入射する光の平行透過率の変化率が小さく、しかも平行透過率が高いワイヤグリッド偏光板の提供すること。【解決手段】本発明のワイヤグリッド偏光板１は、表面上の特定方向に延在する凹凸構造を有する基材１１と、凹凸構造の凸部１１ａの一方の側面１１ｂに偏在するように設けられた導電体１２とを有したワイヤグリッド偏光板１であって、特定点Ｃ１及び特定点Ｃ２を通る第一の仮想線Ｌ１の傾きと、特定点Ｃ３及び特定点Ｃ４を通る第二の仮想線Ｌ２の傾きと、の絶対値の平均値が１以上６以下であり、第一の高さ位置における凸部１１ａの幅Ｗｈが、第二の高さ位置における凸部１１ａの幅Ｗｌの０．４５倍以下であり、凸部高さＨが凸部１１ａのピッチＰ１の１／２以上であることを特徴とする。【選択図】図１
2012108468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面上の特定方向に延在する凹凸構造を有する基材と、前記凹凸構造の凸部の一方の側面に偏在するように設けられた導電体とを有したワイヤグリッド偏光板であって、
前記凹凸構造の延在方向に対する垂直方向の断面視において、前記凸部の最高部から凹部の最低部までの高さの差を凸部高さＨとし、前記最低部の高さ位置から高さ方向に概略９／１０Ｈの位置を第一の高さ位置とし、前記最低部の高さ位置から高さ方向に概略１／１０Ｈの位置を第二の高さ位置としたときに、前記第一の高さ位置の前記凹凸構造の特定点Ｃ１、前記第一の高さ位置の前記導電体の特定点Ｃ３、前記第二の高さ位置の前記凹凸構造の特定点Ｃ２及び前記第二の高さ位置の前記導電体の特定点Ｃ４を設定した際に、前記特定点Ｃ１及び前記特定点Ｃ２を通る第一の仮想線の傾きと、前記特定点Ｃ３及び前記特定点Ｃ４を通る第二の仮想線の傾きと、の絶対値の平均値が１以上６以下であり、
前記第一の高さ位置における前記凸部の幅が、前記第二の高さ位置における前記凸部の幅の０．４５倍以下であり、前記凸部高さＨが前記凸部のピッチＰ１の１／２以上であることを特徴とするワイヤグリッド偏光板。
【請求項２】
前記導電体の少なくとも一部が、前記凹凸構造の凸部の最高部より上方に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のワイヤグリッド偏光板。
【請求項３】
前記凹凸構造の凸部のピッチが、１３０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のワイヤグリッド偏光板。
【請求項４】
前記凹凸構造の凸部の最低部から高さ方向に１／３Ｈ上った第三の高さ位置における導電体の幅が、４０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のワイヤグリッド偏光板。
【請求項５】
前記凹凸構造と前記導電体の配置関係を少なくとも含む情報を示す標識を有していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のワイヤグリッド偏光板。
【請求項６】
前記標識は、前記基材の凹凸構造の延在方向と概略平行となる直線状の絶縁膜で形成され、且つ導電体構造面に設けられていることを特徴とする請求項５に記載のワイヤグリッド偏光板。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のワイヤグリッド偏光板と、光源と、反射型液晶表示素子と、を有する投影型映像表示機器であって、前記光源から出光した光が、前記ワイヤグリッド偏光板を透過し、又は反射されて前記反射型液晶表示素子に入射し、前記反射型液晶表示素子により変調された光が前記ワイヤグリッド偏光板で反射し、又は透過して映像を投影することを特徴とする投影型映像表示機器。
【請求項８】
前記ワイヤグリッド偏光板の導電体構造面が、反射型液晶表示素子と面するよう配置されていることを特徴とする請求項７に記載の投影型映像表示機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤグリッド偏光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のフォトリソグラフィの発達は目覚しく、光の波長レベルである微細構造の形成を可能なものとした。このような微細構造を有した部材や製品は、半導体分野、光学分野等で好適に用いることができる。例えば、基材表面上に金属等で構成された導電体の細線を入射光の波長の２分の１以下の間隔（ピッチ）で整列させることにより、導電体の延在方向に対して平行に振幅する電場ベクトル成分の光を反射し、直交する電場ベクトル成分の光を透過できる偏光板（ワイヤグリッド偏光板）が得られる。ワイヤグリッド偏光板は、上記のような偏光分離特性を有することから、反射型液晶プロジェクターや光ピックアップ装置等の偏光ビームスプリッタとして好適に用いることができる。
【０００３】
偏光ビームスプリッタを用いる反射型液晶プロジェクターに目を向けると、装置サイズの小型化が急速に進んでいる。装置サイズの小型化のためには、反射型液晶プロジェクター内の光学システムの光路長を短くする必要があり、光源を出光した光源光を十分な平行光とすることが難しい。したがって、偏光ビームスプリッタに入射する光は広角度となる。ワイヤグリッド偏光板は、広角度入射する光を偏光分離できるため、偏光ビームスプリッタとして好ましい偏光分離特性を有している。
【０００４】
近年、反射型液晶プロジェクターの開発が進むに従い、投影した映像の品位の向上が求められるようになっている。広角度入射する光を高偏光度の光に偏光分離する偏光分離特性のみでは、映像品位の向上は達成できない。このため、入射する光の角度に対する平行透過率の変化率が小さい（平行透過率の角度依存性が小さい）偏光ビームスプリッタが求められるようになった。
【０００５】
偏光ビームスプリッタとして用いられるワイヤグリッド偏光板の偏光特性の向上のため、基材の凹凸構造の凸部のピッチを縮小するワイヤグリッド偏光板の製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のワイヤグリッド偏光板の製造方法を用いた場合、基材上の凹凸構造の延在方向と垂直な面（以下、「断面視」とも言う）における凹凸構造の凸部に沿うような形状の導電体を形成でき、ワイヤグリッド偏光板の偏光特性の向上が可能となる。また、ワイヤグリッド偏光板の光学特性の向上のため、断面視において凹凸構造の凸部の一方の側面に偏在するように導電層を設けたワイヤグリッド偏光板が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２記載のワイヤグリッド偏光板においては、基材の延在方向に対する垂直面内における基材の凸部の断面形状と導電体の断面形状とが非対称形状となる。このため、光の入射角度の変化に伴い平行透過率が変化し、偏光度や透過率の波長依存性を低減することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−８３６５６号公報
【特許文献２】特開２０１０−８５９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、偏光ビームスプリッタの多くは、偏光分離層に対して４５度の角度方向から光が入射し、反射光と透過光とに偏光分離するように作製及び配置される。したがって、ワイヤグリッド偏光板を偏光ビームスプリッタとして用いる場合には、ワイヤグリッド偏光板の基材表面に対して傾斜した方向から光が入射することとなる。このため、４５度の角度方向を中心とした広角度で入射する光の平行透過率の変化率が小さいワイヤグリッド偏光板が、小型化した反射型液晶プロジェクターの偏光ビームスプリッタとして好ましいこととなる。
【０００８】
一方で、ワイヤグリッド偏光板の光学性能は、主として、導電体の構造及びピッチに依存する。一般的に、ワイヤグリッド偏光板の導電体は、基材表面に対して垂直方向に伸びるよう作製される。したがって、ワイヤグリッド偏光板においては、基材表面に対する垂直方向から入射する光の透過率は高くなるが、基材表面に対して傾斜した方向から入射する場合には低透過率となり、４５度の角度方向を中心とした広角度で入射する光の平行透過率の変化率が大きくなってしまう傾向がある。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、断面視における基材表面に対する４５度の角度方向を中心とした広角度で入射する光の平行透過率の変化率が小さく、しかも平行透過率が高いワイヤグリッド偏光板の提供を目的の一とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のワイヤグリッド偏光板は、表面上の特定方向に延在する凹凸構造を有する基材と、前記凹凸構造の凸部の一方の側面に偏在するように設けられた導電体とを有したワイヤグリッド偏光板であって、断面視における前記凸部の最高部から凹部の最低部までの高さの差を凸部高さＨとし、前記最低部の高さ位置から高さ方向に概略９／１０Ｈの位置を第一の高さ位置とし、前記最低部の高さ位置から高さ方向に概略１／１０Ｈの位置を第二の高さ位置としたときに、前記第一の高さ位置の前記凹凸構造の特定点Ｃ１、前記第一の高さ位置の前記導電体の特定点Ｃ３、前記第二の高さ位置の前記凹凸構造の特定点Ｃ２及び前記第二の高さ位置の前記導電体の特定点Ｃ４を設定した際に、前記特定点Ｃ１及び前記特定点Ｃ２を通る第一の仮想線の傾きと、前記特定点Ｃ３及び前記特定点Ｃ４を通る第二の仮想線の傾きと、の絶対値の平均値が１以上６以下であり、前記第一の高さ位置における前記凸部の幅が、前記第二の高さ位置における前記凸部の幅の０．４５倍以下であり、前記凸部高さＨが前記凸部のピッチＰ１の１／２以上であることを特徴とする。
【００１１】
本発明のワイヤグリッド偏光板においては、前記導電体の少なくとも一部が、前記凹凸構造の凸部の最高部より上方に設けられたことが好ましい。
【００１２】
本発明のワイヤグリッド偏光板においては、前記凹凸構造の凸部のピッチが、１３０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１３】
本発明のワイヤグリッド偏光板においては、前記凹凸構造の凸部の最低部から高さ方向に１／３Ｈ上った第三の高さ位置における導電体の幅が、４０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１４】
本発明のワイヤグリッド偏光板においては、前記凹凸構造と前記導電体の配置関係を少なくとも含む情報を示す標識を有していることが好ましい。例えば、前記標識は、前記基材の凹凸構造の延在方向と概略平行となる直線状の絶縁膜で形成され、且つ導電体構造面に設けた構成とすることができる。
【００１５】
本発明の投影型映像表示機器は、上記ワイヤグリッド偏光板と、光源と、反射型液晶表示素子と、を有する投影型映像表示機器であって、前記光源から出光した光が、前記ワイヤグリッド偏光板を透過し、又は反射されて前記反射型液晶表示素子に入射し、前記反射型液晶表示素子により変調された光が前記ワイヤグリッド偏光板で反射し、又は透過して映像を投影することを特徴とする。
【００１６】
本発明の投影型映像表示機器においては、前記ワイヤグリッド偏光板の導電体構造面が、反射型液晶表示素子と面するよう配置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、断面視における基材表面に対する４５度の角度方向を中心とした広角度で入射する光の平行透過率の変化率が小さく、しかも平行透過率が高いワイヤグリッド偏光板の提供が実現できる。これにより、偏光ビームスプリッタとして好ましい特性を備えたワイヤグリッド偏光板の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板の断面模式図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る投影型映像表示機器の模式図である。
【図３】本発明の実施例に係るワイヤグリッド偏光板の断面写真である。
【図４】本発明の比較例に係るワイヤグリッド偏光板の断面写真である。
【図５】本発明の実施の形態に係る標識が付されたワイヤグリッド偏光板の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について、添付図面を参照して以下詳細に説明する。
【００２０】
＜ワイヤグリッド偏光板＞
図１は、本発明の実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板１の断面模式図である。なお、図１においては、ワイヤグリッド偏光板１の基材１１の凹凸構造の延在方向（図１の紙面奥行き方向）に対する垂直断面（断面視）における模式図を示している。
【００２１】
図１に示すように、本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板１は、表面上の特定方向に延在する凹凸構造を有する基材１１と、基材１１表面の凸部１１ａの一方の側面１１ｂに偏在するように設けられた導電体１２とを有する。基材１１の凹凸構造は、複数の凸部１１ａと複数の凹部１１ｄとが繰り返されて構成される。本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板１においては、基材１１の凸部１１ａが導電体１２を支えるように構成されており、断面視における導電体１２の形状が、基材１１表面の垂直方向に対して相対的に傾斜する形状を有するように構成されている。
【００２２】
次に、本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板１の構成について詳細に説明する。なお、以下の説明においては、断面視における凸部１１ａの最高部１１ｃから凹部１１ｄの最低部１１ｅまでの高さの差を凸部高さＨとし、凹部１１ｄの最低部１１ｅから高さ方向（基材表面に対する垂直方向）に概略９／１０Ｈの位置を「第一の高さ位置（図１の点線Ｌ３参照）」とし、凹部１１ｄの最低部１１ｅから高さ方向に概略１／１０Ｈの位置を「第二の高さ位置（図１の点線Ｌ４参照）」とする。また、第一の高さ位置における凸部１１ａの導電体１２との接触点を「特定点Ｃ１」とし、第一の高さ位置における導電体１２の凸部１１ａとの非接触点を「特定点Ｃ３」とする。さらに、第二の高さ位置における凸部１１ａの導電体１２との接触点を「特定点Ｃ２」とし、第二の高さ位置における導電体１２の凸部１１ａとの非接触点を「特定点Ｃ４」とする。
【００２３】
基材１１は、第一の高さ位置における凸部１１ａの幅Ｗｈが、第二の高さ位置における幅Ｗｌに対して０．４５倍以下となるように形成される。また、基材１１は、凸部高さＨが、隣接する凸部１１ａの最高部１１ｃ間のピッチＰ１の１／２以上となるように形成される。
【００２４】
導電体１２は、特定点Ｃ１及び特定点Ｃ２を通る仮想線Ｌ１（図１の一点鎖線Ｌ１参照）の傾きの絶対値と、特定点Ｃ３及び特定点Ｃ４を通る仮想線Ｌ２（図１の一点鎖線参照Ｌ２）の傾きの絶対値とが、１以上６以下となるように設けられる。また、導電体１２は、断面視での基材１１表面に対する平行方向をｘ軸方向とし、基材１１表面に対する垂直方向をｙ軸方向とするｘ−ｙ平面座標系の一次関数とした場合において、仮想線Ｌ１の傾きの符号と、仮想線Ｌ２の傾きの符号とが、同じとなるように設けられる。
【００２５】
これにより、本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板１の導電体１２の形状は、断面視において、相対的に傾斜する。断面視において、凹凸構造の凸部の導電体偏在面の逆側から傾斜入光する場合、導電体１２の形状が相対的に傾斜することにより、導電体１２の見かけ上の高さ（入光角度方向における基材１１表面上から導電体１２の最高部１２ａまでの高さ）は高くなるため、傾斜入光時の平行透過率と偏光特性が相対的に高くなり、また、基材１１表面に対する４５度の入射角度方向を中心とした広角度で入射する光の平行透過率の変化率を小さくすることが可能となる。
【００２６】
本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板１においては、光学特性の観点から、凸部１１ａの概略最高部１１ｃから凸部１１ａの一方の側面１１ｂに偏在するよう導電体１２を設ける。また、凸部高さＨを凸部１１ａのピッチＰ１の１／２以上とすることにより、導電体１２形成が容易となる。これにより、仮想線Ｌ１の傾きの絶対値と仮想線Ｌ２の傾きの絶対値との平均値が１以上６以下であるワイヤグリッド偏光板１を作製することが可能となる。
【００２７】
また、本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板１においては、基材１１は、第一の高さ位置における凸部１１ａの幅Ｗｈが、第二の高さ位置における凸部の幅Ｗｌに対して、０．４５倍以下である。これにより、断面視における導電体１２の形状を相対的に傾斜させることが容易となると共に、相対的に傾斜した形状の導電体１２を生産性に優れた斜め蒸着法で作製することが可能となる。また、強度の観点から、幅Ｗｈが幅Ｗｌの０．１倍以上であることが好ましい。なお、凸部１１ａの幅Ｗｈ、Ｗｌは、断面視における基材１１表面の凹凸構造の形状を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察し、任意に選択した３つの凸部１１ａに関する凸部１１ａの基材１１表面に対する平行方向の幅を測定し、その平均値を用いる。
【００２８】
さらに、本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板１においては、導電体１２の少なくとも一部が、凸部１１ａの最高部１１ｃより高さ方向において上方に設けられることが好ましい。この場合、導電体１２の最高部１２ａが、凹部１１ｄの最低部１１ｅから凸部高さＨに対して高さ方向に１．１倍以上、上方に延在することがさらに好ましい。導電体１２が基材１１の凸部１１ａの最高部１１ｃより上方に、延在するよう設けることで導電体１２の体積を増加させることができる。その結果、ワイヤグリッド偏光板１の偏光分離特性が向上し、光の損失を減らすことができる。なお、導電体１２の形状は、少なくとも基材１１の凸部１１ａの最高部１１ｃから上方に突出する形状であればよく、導電体１２の体積を増加でき、偏光分離特性を向上できる範囲であれば適時変更可能である。
【００２９】
本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板１においては、導電体１２は、微小な間隔（ピッチＰ２）を持って配列される。このように、導電体１２が微小な間隔で配列されるワイヤグリッド偏光板においては、導電体１２のピッチＰ２が小さくなるほど、幅広い波長領域で良好な偏光特性を示すことが可能となるが、本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板１においては、導電体１２が空気（屈折率１．０）と接するため、導電体１２のピッチＰ２を入射光の波長の１／４〜１／３以下とすることで、実用的に十分な偏光特性を有することとなる。本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板１の導電体１２は、断面視において、凸部１１ａの一方の側面１１ｂに偏在するよう設けられるため、隣り合う凸部１１ａの非対向面となる一方の側面１１ｂに導電体１２を設けることにより、凸部１１のピッチＰ１と導電体１２のピッチＰ２とは概略同一の間隔で整列することとなる。これは、光学特性の観点から、好ましい配列であり、したがって、可視光領域の光の利用を考慮する場合、ピッチＰ１を１５０ｎｍ以下とすることが好ましく、１３０ｎｍ以下とすることがさらに好ましい。
【００３０】
ここで、本発明者らは、幅広い波長帯域で良好な偏光特性を示すワイヤグリッド偏光板１を作製するため、本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板１の断面視における凸部１１ａのピッチＰ１を１３０ｎｍ以下としたところ、導電体１２を有する面（以下、「導電体構造面」ともいう）側から入射した光の反射率に比較して、導電体構造面の逆側の面の反射率が低くなることを見出した。これは、導電体１２を蒸着する際の製造方法の特性上、基材１１の凸部１１ａの遮蔽効果により、断面視における基材１１表面の凹凸構造の凸部１１ａの最低部１１ｅから高さ方向に１／３Ｈ上った高さ位置（以下、「第三の高さ位置（図１の点線Ｌ５参照）」という。）の導電体１２の幅Ｗｍ（ここでいう導電体１２の幅Ｗｍとは、基材１１表面と平行な方向の導電体１２の幅をいう）が薄くなるためである。特に、幅Ｗｍを４０ｎｍ以下とすると、導電体構造面の反射率に比較して、導電体構造面の逆側の面の反射率は低くなる。このような特性を有したワイヤグリッド偏光板１は、反射型液晶プロジェクターの偏光ビームスプリッタに用いた場合、不要な光の反射光量を低下させることができ、映像光の映像品位を向上できるため、好ましい。
【００３１】
上記導電体構造面における反射率と導電体構造面の逆側の面の反射率との差異は、断面視における導電体１２の幅Ｗｍによるものである。また、本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板１においては、導電体１２の幅Ｗｍは、凸部１１ａの最高部１１ｃの導電体１２の厚みに比較して、薄くなり易い。ワイヤグリッド偏光板１の有効屈折率を考慮すると、導電体１２の幅Ｗｍは有効屈折率を変化させる因子であり、有効屈折率の変化に伴って反射特性が変化する。凹部１１ｄの最低部１１ｅの導電体１２の幅Ｗｍが薄い場合、基材１１の導電体構造面側から入射する光の反射率は低下することとなる。特に、断面視における第三の高さ位置の導電体１２の幅Ｗｍが４０ｎｍ以下の場合、基材１１の導電体構造面側から入射する光の反射率が低くなる。
【００３２】
生産性に優れた斜め蒸着法を用いて、断面視における凹部１１ｄの最低部１１ｅの導電体１２の厚みを薄くする方法としては、凹凸構造の凸部１１ａのピッチＰ１を小さくする、凸部高さＨを高くする、凸部１１ａの幅Ｗｈ、Ｗｌを大きくする等を挙げることができる。ただし、断面視における凸部高さＨを極度に高くした場合、凹凸構造の凸部１１ａの上部に比較し、下部に蒸着される導電体１２量が少なくなる。そのため、例えば正弦波状凹凸構造のように凸部１１ａの最高部１１ｃから凹部１１ｄの最低部１１ｅまで、連続的に凸部１１ａの幅が変化する構造の場合、凸部１１ａの上部に対して下部に蒸着される導電体１２量が少なくなることで、導電体１２の凸部１１ａとの非接触面側の側面の輪郭は垂直方向近づく（仮想線Ｌ２の傾きが大きくなる）ため、導電体１２の形状を相対的に傾斜させることは難しくなる。このため、凸部１１ａの高さＨは、凸部１１ａのピッチＰ１の１．５倍以下であることが好ましい。
【００３３】
また、凸部１１ａの幅Ｗｈ、Ｗｌを大きくした場合、凹凸構造における凸部１１ａの占有割合が変化することに伴う有効屈折率の変化によって、光学特性が低下してしまう。このため、基材１１面側から入射する光の反射率が低いワイヤグリッド偏光板１を作製する最良の条件としては、凸部１１ａのピッチＰ１を小さくすることである。また、断面視における凸部１１ａのピッチＰ１を１３０ｎｍ以下とすることで、断面視における第三の高さ位置の導電体１２の幅Ｗｍを、容易に４０ｎｍ以下とすることができる。ただし、凹凸構造の凸部１１ａの一方の側面１１ｂにある導電体１２は、部分的に欠けることなく、連続的に存在することが、光学特性の観点から好ましい。このため、断面視における第三の高さ位置に導電体１２を有することが好ましく、さらに好ましくは、当該幅Ｗｍが５ｎｍ以上の導電体１２が連続的に存在することである。ここで、凸部１１ａのピッチＰ１を小さくし過ぎると、基材１１凸部１１ａの遮蔽効果により、導電体１２の幅Ｗｍが薄くなり過ぎてしまい、部分的に欠けてしまうことがある。したがって、凸部１１ａのピッチＰ１は８０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは１００ｎｍ以上１３０ｎｍ以下である。
【００３４】
なお、蒸着時の断面視における蒸着角度を変更することによって、凹部１１ｄの最低部１１ｅへの蒸着量を減少させ、凹部１１ｄの最低部１１ｅの導電体１２幅Ｗｍを薄くすることが可能である。しかし、蒸着角度の変更は、断面視における導電体１２形状を変化させることとなる。このため、導電体１２の形状を相対的に傾斜させつつ、凹部１１ｄの最低部１１ｅへの蒸着量を減少させるためには、蒸着条件の制御及び管理を厳しくする必要が生じ、生産性の低下や、製造ロットごとの光学特性のばらつきが大きくなる等の問題を生じさせてしまう。このため、導電体１２の幅Ｗｍは、凸部１１ａのピッチＰ１で調整することが望ましい。
【００３５】
本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板１は、導電体構造面側あるいはその逆側の面を接着材料等によって光学的に他の光学部材と接合し、使用することができる。ここでいう光学部材とは、プリズム、複屈折性フィルムを含む光学フィルム、拡散フィルム、偏光フィルム等であるが、特に制限は無い。なお、ワイヤグリッド偏光板１の導電体構造面を接着材料等で光学部材等と接合し、前述の光学部材等と接合した場合においても、ワイヤグリッド偏光板１の導電体構造面側に比較し、基材１１面側の反射率は低くなる。これは、光学特性が良好なワイヤグリッド偏光板１の断面視において、凹凸構造の凸部１１ａの最高部１１ｃより上方に存在する導電体１２の厚みに比較して、凹部１１ｄの最低部１１ｅに存在する導電体１２の幅Ｗｍが薄くなるためである。
【００３６】
（基材）
基材１１としては、例えば、ガラスなどの無機材料や樹脂材料を用いることができる。中でも樹脂材料を用いて基材１１を形成することにより、ロールプロセスが可能になる、ワイヤグリッド偏光板１にフレキシブル性（屈曲性）を持たすことができる、等のメリットがあるため好ましい。基材１１として用いることができる樹脂としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィン樹脂（ＣＯＰ）、架橋ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂などの非晶性熱可塑性樹脂や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂などの結晶性熱可塑性樹脂や、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系などの紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂や熱硬化型樹脂が挙げられる。また、ＵＶ硬化型樹脂や熱硬化型樹脂と、ガラスなどの無機基板、上記熱可塑性樹脂、トリアセテート樹脂とを組み合わせたり、単独で用いて基材１１を構成させたりすることもできる。また、基材１１と導電体１２の密着性を向上させるための薄膜を、基材１１の表面に備えても構わない。
【００３７】
基材１１表面の凹凸構造は、断面視において、正弦波形状であることが好ましい。正弦波形状とは、凹部１１ｄと凸部１１ａの繰り返しからなり、放物線のようになだらかに曲率が変化する曲線部を意味し、それは、台形形状、矩形形状、方形形状や、半円状などの正弦波形状であってもよい。これらの断面形状の曲線部は湾曲した曲線であればよく、例えば、凸部１１ｄにくびれがある形状も正弦波形状に含む。凹凸構造の形状により、基材１１の表面にある凹凸形状の凸部１１ａの側面１１ｂ及び凹部１１ｄの底部に、斜め蒸着法で連続した導電体１２を形成することが容易となる。
【００３８】
また、基材１１は目的とする波長領域において、実質的に透明であればよい。なお、所定の方向に延在するとは、凹凸構造が所定の方向に実質的に延在していればよく、凹凸構造の凹部１１ｄと凸部１１ａの各々が厳密に平行に延在している必要はない。また凹凸構造の間隔（ピッチＰ１）は、１５０ｎｍ以下が好ましく、等間隔であることが好ましい。なお、等間隔であるとは、実質的に等間隔であればよく、±１０％程度までのばらつきは許容できる。
【００３９】
表面に凹凸構造を有する基材１１の製造方法は特に限定されない。例えば、本件出願人の出願による特許第４１４７２４７号公報に記載の製造方法を挙げることができる。特許第４１４７２４７号公報によれば、干渉露光法を用いて作製した凹凸構造を有する金属スタンパを用いて、凹凸構造を熱可塑性樹脂に熱転写し、凹凸構造を付与した熱可塑性樹脂の凹凸構造の延在方向と平行な方向に自由端一軸延伸加工を施す。その結果、熱可塑性樹脂に転写された凹凸構造のピッチが縮小され、微細な凹凸構造を有する樹脂版（延伸済み）が得られる。続いて、得られた微細な凹凸構造を有する樹脂版（延伸済み）から、電解メッキ法などを用いて、微細な凹凸構造を有する金属スタンパを作製する。この金属スタンパにより、基材１１表面に微細な凹凸構造を転写、形成することで、凹凸構造を有する基材１１を得ることが可能となる。その他、微細な凹凸構造を半導体製造のフォトリソグラフィを応用して作製したシリコン系基板等を用いる方法がある。例えば、微細な凹凸構造を有するシリコン系基板を鋳型として、微細な凹凸構造を表面に有する樹脂版を作製する。樹脂版から、電解メッキ法などを用いて、微細な凹凸構造を有する金属スタンパを作製することも可能である。
【００４０】
断面視における凹凸構造の形状が矩形形状である金属スタンパを用いて、凹凸構造を熱可塑性樹脂に熱転写し、凹凸構造を付与した熱可塑性樹脂の凹凸構造の延在方向と平行な方向に自由端一軸延伸加工を施した場合、延伸加工による凹凸構造の変化に伴い、凹凸構造の断面形状を正弦波形状とすることができる。ここで、得られた微細な凹凸構造を有する樹脂版（延伸済み）から、電解メッキ法などを用いて、微細な凹凸構造を有する金属スタンパを作製した場合、それは、断面視における凹凸構造の形状が正弦波形状となる凹凸構造を転写、形成できる金属スタンパとすることができる。
【００４１】
断面視における第一の高さ位置の凸部１１ａの幅Ｗｈが、第二の高さ位置の凸部１１ａの幅Ｗｌに対して０．４５倍以下とした凹凸構造の形状を転写、形成できる金属スタンパの作製方法としては、例えば、以下のような方法を挙げることができる。
【００４２】
まず、断面視における凹凸構造の形状が矩形形状である金属スタンパを用いて、凹凸構造を熱可塑性樹脂に熱転写し、凹凸構造を付与した熱可塑性樹脂の凹凸構造の延在方向と平行な方向に自由端一軸延伸加工を施す。次に、得られた微細な凹凸構造を有する樹脂版（延伸済み）表面の凹凸構造を有する面（以下、「凹凸構造面」ともいう）に、ＵＶ−オゾンによる表面処理を施し、電解メッキ法などを用いて、微細な凹凸構造を有する金属スタンパを作製する。このようにして、断面視における基材１１表面の凹凸構造の形状は正弦波形状で、第一の高さ位置における凸部１１ａの幅Ｗｈは、第二の高さ位置における凸部の幅Ｗｌに対して０．４５以下である凹凸構造の形状が転写、形成できる金属スタンパを作製することができる。
【００４３】
ここで、前述の表面処理を実施しない場合、断面視における第一の高さ位置における凸部１１ａの幅Ｗｈが、第二の高さ位置における凸部１１ａの幅Ｗｌに対して０．４５以下とできないばかりでなく、基材凸部１１ａの最高部１１ｃの水平方向の厚みを薄くできない。凸部１１ａの最高部１１ｃの水平方向の厚みが厚いと、蒸着時に、導電体１２が凸部１１ａの最高部１１ｃから上方に成長し易くなり、成長した導電体１２そのものが、遮蔽効果を与える構造体となってしまう。その結果、導電体１２蒸着時に導電体１２が基材１１表面に対し垂直方向に成長し易くなり、第一の仮想線Ｌ１の傾きと、第二の仮想線Ｌ２の傾きと、の符号は同じとなっても、第一及び第二の仮想線Ｌ１、Ｌ２の傾きの絶対値の平均値が６より大きくなり、相対的に傾斜した導電体形状とすることが難しくなる。
【００４４】
なお、微細な凹凸構造を有する樹脂版（延伸済み）の凹凸構造面に表面処理を実施する方法としては制限がなく、ＵＶ−オゾン法、コロナ放電法、プラズマ法、ドライエッチング法等を用いることができる。なお、断面視における所望の凹凸構造を有する金属スタンパの作製方法は、前述した方法に限定されるものでなく、例えば、表面処理を実施する対象を微細な凹凸構造を有する樹脂版（延伸済み）から金属スタンパに変更し、金属スタンパの凹凸構造面を表面処理するといった方法や、フォトリソグラフィによる微細加工を用いて所望の凹凸形状を有した鋳型を作製し、表面処理を不要なものとするといった方法も容易に考案できる。
【００４５】
（導電体）
導電体１２は、基材１１の凹凸構造面に設けられる。前述したように、表面に凹凸構造が形成された基材１１上に導電体１２を設ける場合には、凸部１１ａの一方の側面１１ｂに接し、導電体１２の上部が基材１１の凸部１１ａの頂部（最高部１１ｃ）より上方に延在するように設けることが好ましい。
【００４６】
導電体１２は、所定の方向に延在する基材１１表面の凹凸構造の凸部１１ａと概略平行に所定のピッチＰ２をもって直線状に形成されるが、この直線状の導電体１２の周期が可視光の波長よりも小さい場合、導電体１２に対して平行方向に振幅する偏光成分を反射し、垂直方向に振幅する偏光成分は透過する偏光分離部材となる。導電体１２としては、アルミニウム、銀、銅、白金、金又はこれらの各金属を主成分とする合金を使用することができ、斜めスパッタリング法や斜め蒸着法により形成することができる。特に、アルミニウムもしくは銀を用いて導電体１２を形成することにより、可視域光の吸収損失を小さくすることができるため、好ましい。
【００４７】
＜導電体形成方法＞
導電体１２の形成方法は、生産性や光学特性等を考慮し、凹凸構造を有した基材１１表面の垂直方向に対して傾斜した方向から蒸着を行う、斜め蒸着法を用いることが好ましい。斜め蒸着法とは、基材１１の断面視において、蒸着源が基材１１表面の垂直方向に対して、所定の入射角度を持ちながら金属を蒸着、積層させていく方法である。入射角度は、凹凸構造の凸部１１ａと作製する導電体１２の断面形状から好ましい範囲が決まり、一般には、５度〜４５度が好ましく、より好ましくは５度〜３５度である。さらに、蒸着中に積層した金属の射影効果を考慮しながら、入射角度を徐々に減少又は増加させることは、導電体１２の高さなど断面形状を制御する上で好適である。なお、基材１１表面が湾曲している場合には、基材１１表面の法線方向に対して傾斜した方向から蒸着を行うこととしてもよい。
【００４８】
具体的には、特定方向に所定のピッチＰ１をもって概略平行に延在する凹凸構造を表面に有した基材１１表面の被蒸着領域の中心における垂直方向に対して５度以上４５度未満となる方向に蒸着源の中心を設け、凹凸構造上に導電体１２を形成する。さらに好ましくは、基材１１表面の被蒸着領域の中心における垂直方向に対して５度以上３５度未満となる角度方向に蒸着源の中心を設けることである。これにより、導電体１２を、基材１１表面の凹凸構造の凸部１１ａのいずれか一方の側面１１ｂに選択的に設けることが可能となる。なお、基材１１を搬送しながら蒸着する場合には、ある瞬間における被蒸着領域の中心と蒸着源の中心が前述した条件となるように蒸着を行ってもよい。
【００４９】
前述した斜め蒸着法を用いた場合、基材１１表面の凹凸構造の凸部１１ａと導電体１２の延在方向は等しくなる。導電体１２の形状を達成するための金属蒸着量は、凹凸構造の凸部１１ａの形状によって決まるが、一般には、平均蒸着厚みは５０ｎｍから２００ｎｍ程度である。ここでいう平均厚みとは、平滑ガラス基板上にガラス面に垂直方向から物質を蒸着させたと仮定した時の蒸着物の厚みのことを指し、金属蒸着量の目安として使用する。
【００５０】
また、光学特性の観点から、不要な導電体１２はエッチングにより除去することが好ましい。エッチング方法は、基材１１や後述する誘電体層に悪影響を及ぼさず、導電体１２部分が選択的に除去できる方法であれば特に限定は無いが、生産性の観点及び導電体１２の形状制御の観点から、等方性エッチングが好ましく、例えば、アルカリ性の水溶液に浸漬させるエッチング方法が好ましい。
【００５１】
（誘電体）
本実施の形態で示すワイヤグリッド偏光板１において、基材１１を構成する材料と導電体１２との密着性向上のため、両者の間に両者と密着性が高い誘電体材料を含んでなる誘電体層を好適に用いることができる。例えば、二酸化珪素などの珪素（Ｓｉ）の酸化物、窒化物、ハロゲン化物、炭化物の単体又はその複合物（誘電体単体に他の元素、単体又は化合物が混じった誘電体）や、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニア（Ｚｒ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、バリウム（Ｂａ）、インジウム（Ｉｎ）、錫（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、セリウム（Ｃｅ）、銅（Ｃｕ）などの金属の酸化物、窒化物、ハロゲン化物、炭化物の単体又はそれらの複合物を用いることができる。誘電体材料としては、透過偏光性能を得ようとする波長領域において実質的に透明な材料であればよい。誘電体材料の積層方法には特に限定は無く、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などの物理的蒸着法を好適に用いることができる。
【００５２】
（基板）
凹凸構造を有する基材１１を保持するものとして、基板を用いることも可能である。基板としては、ガラスなどの無機材料や樹脂材料を用いることができるが、ロールプロセスによりワイヤグリッド偏光板の製造が可能となり、また他光学部材との接着が容易となる平板状の樹脂材料を用いることが好ましい。
【００５３】
樹脂材料としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィン樹脂（ＣＯＰ）、架橋ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、トリアセチルセルロース樹脂（ＴＡＣ）等や、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系などの紫外線（ＵＶ）硬化型樹脂や熱硬化型樹脂が挙げられる。また、ＵＶ硬化型樹脂や熱硬化型樹脂と、ガラスなどの無機基板、熱可塑性樹脂等を組み合わせたり、単独で用いたりしてもよい。
【００５４】
基板の面内位相差は、偏光度低下を避けるため、所定の波長における面内位相差値を低くすることが好ましく、例えば可視光の利用を考えるのであれば、波長５５０ｎｍにおける位相差値を３０ｎｍ以下とすることが好ましい。さらに好ましくは、１５ｎｍ以下である。また、ワイヤグリッド偏光板が与える偏光の偏光度の面内ムラ発生を防止するため、基板面内の任意の２点における位相差値管理が必要であり、例えば可視光の利用を考えるのであれば、波長５５０ｎｍにおける面内位相差値差が１０ｎｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは位相差値差５ｎｍ以下である。このような特性を有する基板としては、トリアセチルセルロース樹脂（ＴＡＣ）、シクロオレフィンポリマー樹脂（ＣＯＰ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）などがあり、これらの樹脂材料を用いることが好ましい。
【００５５】
（反射型液晶プロジェクター）
次に、本発明の実施の形態に係る投影型映像表示機器について説明する。本実施の形態に係る投影型映像表示機器としては、反射型液晶表示素子を利用した反射型液晶プロジェクターがあり、反射型液晶プロジェクターの偏光ビームスプリッタとして、上記実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板を好適に用いることができる。
【００５６】
図２を参照して、上記実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板を用いた投影型映像表示機器について説明する。図２は、投影型映像表示機器である反射型液晶プロジェクターの一例（概念図）である。図２に示すように、本実施の形態に係る反射型液晶プロジェクター２は、ＬＥＤなどの光源２１と、偏光ビームスプリッタとしてのワイヤグリッド偏光板１と、光源光に映像情報を付加する反射型液晶表示素子２２とを備える。必要に応じて、映像光を拡大投影する投射レンズ２３等を備えることができる。
【００５７】
光源２１から出射した光源光は、偏光ビームスプリッタであるワイヤグリッド偏光板１に入射する。ワイヤグリッド偏光板１で偏光分離され反射した偏光は、反射型液晶表示素子２２に入射する。反射型液晶表示素子２２に入射し、反射された出射光のうち、前記反射型液晶表示素子２２で偏光状態が変調された光（影像光）は、ワイヤグリッド偏光板１を透過し、投射レンズ２３で拡大された後、スクリーンに投影される。
【００５８】
偏光ビームスプリッタとして、前述したワイヤグリッド偏光板１を用いる場合、ワイヤグリッド偏光板１の断面視における第一の仮想線Ｌ１の傾きと、第二の仮想線Ｌ２の傾きと、前記ワイヤグリッド偏光板１に入射する映像光の入射方向の傾きとが、同一の符号となるように配置することが好ましい。このように配置することにより、断面視における凹凸構造の凸部１１ａの導電体１２が設けられた一方の側面１１ｂの反対側の側面から入射することとなるため、前記ワイヤグリッド偏光板１を透過した映像光は、明るく、高コントラストなものとなる。
【００５９】
また、ワイヤグリッド偏光板１は、導電体構造面が反射型液晶表示素子２２と面するよう配置することが好ましい。これは、ワイヤグリッド偏光板１の導電体構造面の逆側の面は、反射率が相対的に低いため、不要な反射光の低減、つまり迷光の低減が可能となり、投影する映像光の品位を向上させることが可能となるからである。特に、凹凸構造の凸部のピッチが１３０ｎｍ以下である場合、不要な迷光の低減が大幅に達成できる。つまり、ワイヤグリッド偏光板１の導電体構造面を反射型液晶表示素子２２と面するよう配置することで、映像の表示精度を向上させることができる。
【００６０】
前述したように、本発明のワイヤグリッド偏光板１には、偏光ビームスプリッタとして用いる場合の好ましい配置が存在する。しかし、ワイヤグリッド偏光板を自然光下で目視観察した場合、導電体構造面とそうでない面を判別することや、導電体の延在方向と直交ないし平行となる直線偏光の透過軸方向および反射軸方向を判別することは難しい。さらに、断面視において、凹凸構造の凸部１１ａの導電体１２偏在面の逆側から映像光が傾斜入光するように配置するためには、ワイヤグリッド偏光板１の光学特性を確認しながら組込み作業を行う必要があるため、多くの作業時間を要することとなる。
【００６１】
したがって、本発明のワイヤグリッド偏光板１を反射型液晶プロジェクターの偏光ビームスプリッタとして用いる場合には、作業性の観点から、前記ワイヤグリッド偏光板１に、導電体構造面や凹凸構造と導電体の配置関係等の情報を示すためのマーキング（標識）を付加することが好ましい。また、標識は、透過軸方向、導電体構造面および好ましい傾斜入光方向等を作業者が判別できるマークであればよい。例えば、外形形状に特定部位に切れ欠きを施したり、映像光が入射しない領域（有効領域外）に点状や線状等の印刷を施したり、有効領域外に刃物等で半裁断（ハーフカット）傷を付与すること等ができる。ただし、反射型液晶プロジェクターの小型化に伴った偏光ビームスプリッタの小サイズ化は、標識の付加工程を複雑なものとし、例えば、端部に切れ欠き部を作製することは、歩留まりと作業性、製造コストの観点から不適となる場合もある。
【００６２】
したがって、小サイズの偏光ビームスプリッタにおいては、有効領域外に点状や線状等の印刷を施したり、有効領域外に刃物等で半裁断（ハーフカット）傷を付与したりすること等が好ましい。特に、図５Ａに示すように、標識として基材の凹凸構造の延在方向（グリッド方向）と概略平行な方向に、樹脂等を用いて、直線状の絶縁層を導電体構造面に付加することが好ましい。直線状とすることにより、非常に小さな面積の有効領域外に付加する絶縁層（例えば、樹脂等）の付加面積を大きくできるため、擦れといった塗布不良等の防止が可能となる。また、前記絶縁層を導電体構造面に付加することにより、前記導電体構造面の凹凸構造が標識となる樹脂との密着性を良好なものとするため、標識となる樹脂の脱離が生じ難くなる。また、基材の凹凸構造の延在方向と概略平行な方向に直線状の樹脂を形成することで、標識となる樹脂が微細な凹凸構造による毛細管現象によって映像光が入射する領域（有効領域）内に拡散し、前記ワイヤグリッド偏光板１の偏光分離性能が低下してしまうことを防止できる。さらに、通常の樹脂にマーキングする場合と異なり、ワイヤグリッド偏光板にマーキングする場合は、図５に示すとおり、マーキングとなる樹脂が付される面（図５Ｂ参照）の反対側の面（図５Ｃ）側からみた場合であっても、偏光によりマーキングが薄く見えるため、判別が容易となる（マーキングの効果が大きい）。
【００６３】
標識となる樹脂としては、特に制限は無いが、硬化型を用いる場合、高粘度であることが好ましく、例えば、１０００ｃｐｓ（温度２５度）以上が好ましい。これにより、樹脂が凹凸構造を侵す可能性を低くすることができる。硬化型の樹脂としては、例えば、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系等の光硬化型樹脂などがあり、必要に応じて、窒素雰囲気下で硬化処理（光照射）を実施することが好ましい。また、樹脂に無機フィラーや、染料、顔料、溶剤、その他の添加剤を必要に応じて、適宜加えることができる。印刷の方法としては、スクリーン印刷法を挙げることができるが、これに限定するものではない。
【００６４】
また、本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板１を偏光ビームスプリッタとして用いる場合、平滑なガラス平板や光学フィルムに貼合して用いたり、湾曲させて用いたりすることができる。前記ワイヤグリッド偏光板１の導電体構造面の逆側の面には、ＡＲ（アンチリフレクション）処理やモスアイ構造を付加することも可能であり、付加の方法の一例としては、前記ＡＲ（アンチリフレクション）処理やモスアイ構造を付加されたガラス平板や光学フィルムを貼合することである。
【００６５】
なお、本発明に係るワイヤグリッド偏光板１は、可視光、近赤外光、そして赤外光の領域において、光学特性を損なうことなく用いることができるため、領域を用いる映像表示用途、ピックアップ用途やセンサー用途等において好ましく用いられる。ただし、上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することができる。また、上記実施の形態における材質、数量などについては一例であり、適宜変更することができる。また、その他、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施することができる。
【実施例】
【００６６】
以下、実施例により本発明を詳しく説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。まず、実施例中の測定値の測定方法について説明する。
【００６７】
＜透過率及び反射率の測定＞
透過率及び反射率の測定には、分光光度計（日立ハイテクノロジー社製、Ｕ−４１００）を用いた。この分光光度計は光源近傍に偏光子を備えており、測定サンプルを保持する測定サンプル台と受光器が同一の一軸動作回転軸を有し、測定の目的に合わせて各々を可動できる。
【００６８】
＜面内位相差値の測定＞
面内位相差値の測定機器として、平行ニコル法を利用した偏光解析装置（王子計測機器社製、ＫＯＢＲＡ−ＷＲ）を用いた。測定光の波長を５５０ｎｍとし、入射角度が０度の場合の位相差値を面内位相差値とした。
【００６９】
＜屈折率の測定方法＞
屈折率の測定には、屈折率測定装置（メトリコン社製、レーザー屈折率測定モデル２０１０）を用いた。硬化型樹脂の測定を行う場合には、硬化処理を行った後に屈折率を測定した。屈折率測定装置による波長５３２ｎｍ、６３３ｎｍ及び８２４ｎｍの屈折率の測定結果から、コーシーの分散式を利用して屈折率の波長分散図を求め、波長５８９ｎｍの屈折率を求めた。
【００７０】
（ワイヤグリッド偏光板の作製方法）
次に、本実施例で用いたワイヤグリッド偏光板の作製方法について以下に説明する。
【００７１】
（金型の作製）
凹凸構造が一方向に延在し、断面視における凹凸構造が矩形形状であって、凹凸構造のピッチが１４５ｎｍ、１３０ｎｍ及び１００ｎｍである各シリコン系基板を、フォトリソグラフィにより作製した。ＰＥＴフィルム（Ａ−４３００、東洋紡社製）上にアクリル系ＵＶ硬化型樹脂（屈折率１．５２）を約３μｍ塗布し、各シリコン系基板の凹凸構造面がＵＶ硬化型樹脂と接するようにしてそれぞれ重畳した。中心波長が３６５ｎｍであるＵＶランプを用いて、ＰＥＴフィルム側から１０００ｍＪ／ｃｍ２のＵＶ照射を行い、シリコン系基板の凹凸構造をＰＥＴフィルム上に転写した。ＰＥＴフィルムの表面と断面視における凹凸構造をＳＥＭで観察したところ、凹凸構造が一方向に延在し、そのピッチは１４５ｎｍ、１３０ｎｍ及び１００ｎｍであり、シリコン系基板の凹凸構造が転写できていることを確認した。上記ＰＥＴフィルムの凹凸構造面に、導電化処理として、スパッタリングにより白金パラジウムで凹凸構造を被覆した後、それぞれにニッケルを電気メッキし、凹凸構造を表面に有するニッケルスタンパを作製した。なお、ピッチが１４５ｎｍである凹凸構造を表面に有するＰＥＴフィルムから作製したニッケルスタンパを金型Ａ、１３０ｎｍであるものを金型Ｃ、１００ｎｍであるものを金型Ｅとする。
【００７２】
作製した金型Ａ、Ｃ及びＥを用いて、熱プレス法により厚さ０．５ｍｍのシクロオレフィン樹脂（以下、ＣＯＰと略す）板の表面に凹凸構造を転写し、表面に凹凸構造を有したＣＯＰ板Ａ、Ｃ及びＥを各１枚ずつ作製した。続いて、上記各金型Ａ、Ｃ及びＥ表面の凹凸構造を転写したＣＯＰ板Ａ、Ｃ及びＥに対して、その凹凸構造面にＵＶ―オゾンによる表面処理を行った。紫外線表面処理装置（Ｐｈｏｔｏ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、型式：ＰＭ９０６Ｎ−２、セン特殊光源社製）を用いて、凹凸構造面に波長２５４ｎｍの照度が３４ｍＷ／ｃｍ２であるＵＶをＣＯＰ板Ａ、Ｃ及びＥにそれぞれ３０秒照射した。ＵＶ―オゾンによる表面処理後のＣＯＰ板Ａ、Ｃ及びＥの表面及び断面視における凹凸構造をＳＥＭで観察したところ、第一の高さ位置における凸部の幅Ｗｈ（図１参照）が、第二の高さ位置における凸部の幅Ｗｌ（図１参照）の０．４５倍以下であり、その形状は正弦波状であった。表面処理後のＣＯＰ板Ａ、Ｃ及びＥに、導電化処理として、スパッタリングにより白金パラジウムで凹凸構造を被覆した後、それぞれにニッケルを電気メッキし、ニッケルスタンパを作製した。表面処理後のＣＯＰ板Ａから作製したニッケルスタンパを金型Ｂ、ＣＯＰ板Ｃから作製したニッケルスタンパを金型Ｄ、表面処理後のＣＯＰ板Ｅから作製したニッケルスタンパを金型Ｆとする。
【００７３】
（ＵＶ硬化型樹脂を用いた凹凸構造転写フィルムの作製）
前述した金型Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅ及びＦを用いて、表面に凹凸構造を有する転写フィルムの作製を行った。基材は、厚み８０μｍのトリアセチルセルロース系樹脂からなるＴＡＣフィルム（ＴＤ８０ＵＬ−Ｈ、富士フイルム社製）とし、ＴＡＣフィルムの波長５５０ｎｍにおける面内位相差値は３．５ｎｍであった。ＴＡＣフィルムにアクリル系ＵＶ硬化型樹脂（屈折率１．５２）を約３μｍ塗布し、ＴＡＣフィルム上に金型を重畳した。中心波長が３６５ｎｍであるＵＶランプを操作して、ＴＡＣフィルム側から１０００ｍＪ／ｃｍ２のＵＶ照射を行い、金型の凹凸構造をＵＶ硬化型樹脂上に転写した。ＴＡＣフィルムを金型から剥離し、ＵＶ硬化型樹脂からなる基材表面に凹凸構造を転写した転写フィルムを作製した。以上の操作を各金型Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅ及びＦに関して行い、下記表１に示す転写フィルムＡ、Ｂ、Ｄ、Ｅ及びＦを作製した。下記表１に各転写フィルムの表面と断面視における凹凸構造をＳＥＭで観察した結果を示す。下記表１における「凹凸構造」は、断面視における凹凸構造の形状を示す。「ピッチＰ１」は凹凸構造の間隔（ピッチ）であり、「凸部高さＨ」は、凹凸構造の凸部の最高部から凹部の最低部までの高さの差であり、「凸部幅比」は、下記関係式（１）によって算出される値である。
第一の高さ位置における凸部の幅Ｗｈ／第二の高さ位置における凸部の幅Ｗｌ…式（１）
【００７４】
【表１】
2012108468.tif 000003
【００７５】
（スパッタリング法を用いた誘電体層の形成）
次に各転写フィルムＡ、Ｂ、Ｄ、Ｅ及びＦの凹凸構造を有する基材表面に、スパッタリング法により誘電体層として二酸化珪素を成膜した。スパッタリング装置条件は、Ａｒガス圧力０．２Ｐａ、スパッタリングパワー７７０Ｗ／ｃｍ２、被覆速度０．１ｎｍ／ｓとし、転写フィルム上の誘電体厚みが平膜換算で３ｎｍとなるように成膜した。
【００７６】
（斜め蒸着法を用いた導電体の形成）
次に、各転写フィルムＡ、Ｂ、Ｄ、Ｅ及びＦの凹凸構造を有する基材表面に、真空蒸着によりアルミニウム（Ａｌ）を成膜した。Ａｌの蒸着条件は、常温下、真空度２．０×１０−３Ｐａ、蒸着速度４０ｎｍ／ｓとした。断面視において、転写フィルムＡ及びＢにおいては、基材の垂直方向に対する蒸着角を２０度とし、Ａｌ平均厚みが１２０ｎｍとなるようにＡｌを蒸着した。転写フィルムＤにおいては、蒸着角を１８度とし、Ａｌ平均厚みは１１０ｎｍとした。転写フィルムＥ及びＦにおいては、蒸着角度を１５度とし、Ａｌ平均厚みは１００ｎｍとした。なお、Ａｌ平均厚みとは、表面が平滑なガラス基板を各転写フィルムＡ、Ｂ、Ｄ、Ｅ及びＦと共に蒸着装置内に挿入し、蒸着された平滑ガラス基板上のＡｌ厚みを測定したものであり、平滑ガラス基板上に垂直方向から物質を蒸着させたと仮定した時の蒸着物の厚みのことを指し、蒸着量の目安として使用している。
【００７７】
（不要Ａｌの除去）
次に不要Ａｌの除去のため、Ａｌを蒸着した各転写フィルムを０．１重量％水酸化ナトリウム水溶液に室温下で７０秒間浸漬させ、その後すぐに水洗してフィルムを乾燥させた。このようにして各転写フィルムＡ、Ｂ、Ｄ、Ｅ及びＦからワイヤグリッド偏光板Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅ、及びＦを作製した。
【００７８】
各ワイヤグリッド偏光板Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅ及びＦの断面視における凹凸構造及び導電体の形状をＳＥＭにて観察したところ、導電体は、基材上の凹凸構造の凸部の一方の側面に偏在し、凹凸構造の凸部の頂部より導電体の一部が上方に存在していた。また、断面視における第三の高さ位置の導電体の幅Ｗ（図１参照）が、凹凸構造凸部の最高部における導電体の幅に対して、薄くなっていた。下記表２にＳＥＭで観察した各ワイヤグリッド偏光板の断面視における凹凸構造及び導電体の形状を示す。下記表２における「ピッチＰ１」は凹凸構造の間隔（ピッチ）であり、「凸部高さＨ」は、凹凸構造の凸部の最高部から凹部の最低部までの高さの差であり、「凸部幅比」は、上記関係式（１）で算出される値であり、「傾き平均値」は、下記関係式（２）で算出される値である。と、仮想線Ｌ２の傾きと、の平均値である。
（仮想線Ｌ１の傾きの絶対値＋仮想線Ｌ２の傾きの絶対値）／２…式（２）
【００７９】
【表２】
2012108468.tif 000004
【００８０】
（実施例１から実施例３、及び比較例１、比較例２）
ピッチＰ１が１４５ｎｍであるワイヤグリッド偏光板Ａ、Ｂ、ピッチＰ１が１３０ｎｍであるワイヤグリッド偏光板Ｄ、ピッチＰ１が１００ｎｍであるワイヤグリッド偏光板Ｆ、Ｇの平行透過率を分光光度計（日立ハイテクノロジー社製、Ｕ−４１００）により測定した。平衡透過率は、測定サンプル台の動作回転軸と、偏光子及び測定対象である各ワイヤグリッド偏光板の透過軸方向とが直交する条件で測定した。各ワイヤグリッド偏光板Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅ及びＦに入射する測定光の角度は、ワイヤグリッド偏光板の垂直方向を０度として、３０度、４５度及び６０度とし、入射角度における平行透過率を測定した。なお、測定光は導電体構造面に入射するよう、各ワイヤグリッド偏光板Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｅ及びＦを測定サンプル台に備え、断面視における凹凸構造の凸部の導電体偏在面の逆側から測定光が入射するようにし、測定波長は、人間の目が光を強く感じるとされる波長５５５ｎｍとした。下記表３に測定した各入射角度における平行透過率を示す。また、得られた平行透過率の測定結果より、入射角度３０度、４５度、又は６０度の平行透過率Ｔｐ（λ＝５５５ｎｍ、θ）の最大値をＭａｘＴｐ（λ）、最小値をＭｉｎＴｐ（λ）とし、入射角度における平行透過率の変化率（角度変化率）ΔＴｐ（λ＝５５５ｎｍ）（％）を下記関係式（３）により算出した。下記表３に、算出した角度変化率ΔＴｐ（λ＝５５５ｎｍ）を示す。
ΔＴｐ（λ＝５５５ｎｍ）＝１００−（ＭｉｎＴｐ（λ）／ＭａｘＴｐ（λ））×１００…式（３）
【００８１】
角度変化率ΔＴＰ（λ、θ）とは、入射角度変化に伴う平行透過率の透過特性変化を示し、０に近づくほど、入射角度４５度±１５度といった広角度で入射する光の平行透過率の変化率が小さいワイヤグリッド偏光板であることを意味する。
【００８２】
【表３】
2012108468.tif 000005
【００８３】
表３から分かるように、比較例１、比較例２は、実施例１から実施例３に比較し、入射角度４５度における平行透過率は８５％未満と低く、また、角度変化率は１０％以上と、非常に大きなものであった。実施例１から実施例３は、導電体が概略傾斜していたため、比較例１、比較例２に対し、傾斜入光時の光学特性は良好なものとなった。以上のように、実施例１から実施例３は、４５度の角度方向を中心とした広角度で入射する光の平行透過率の変化率が小さいワイヤグリッド偏光板であるといえる。図３にワイヤグリッド偏光板Ｅ（実施例２）を、図４にワイヤグリッド偏光板Ａ（比較例１）を示す。図３に示すように、実施例２に係るワイヤグリッド偏光板Ｅは、仮想線Ｌ１及び仮想線Ｌ２がそれぞれＸ軸方向の一端側に傾斜しており、仮想線Ｌ１の傾きと仮想線Ｌ２傾きとの平均値が１以上６以下を満たしている。一方、図４に示すように、比較例１に係るワイヤグリッド偏光板Ａは、仮想線Ｌ１及び仮想線Ｌ２の傾斜が小さいことが分かる。
【００８４】
（実施例４、実施例５、比較例３）
ピッチＰ１が１４５ｎｍであるワイヤグリッド偏光板Ｂ、ピッチＰ１が１３０ｎｍであるワイヤグリッド偏光板Ｄ、及びピッチＰ１が１００ｎｍであるワイヤグリッド偏光板Ｅの導電体構造面に測定光を入射させた場合の直交反射率と、その逆側の面である基板面の直交反射率とを、分光光度計（日立ハイテクノロジー社製、Ｕ−４１００）により測定した。測定サンプル台の動作回転軸と測定対象の各ワイヤグリッド偏光板の透過軸方向とは平行とし、測定サンプル台の動作回転軸と測定装置の光源近傍の偏光子の透過軸方向とは直交とした。各ワイヤグリッド偏光板Ｂ、Ｄ、Ｅに入射する測定光の角度は、ワイヤグリッド偏光板Ｂ、Ｄ、Ｅの垂直方向を０度として、各ワイヤグリッド偏光板Ｂ、Ｄ、Ｅの基板及び基材の概略ブリュースター角である５６．５度とし、入射角度における波長５５５ｎｍの直交反射率を測定した。測定後、導電体構造面の直交反射率をＲＡｌ（λ＝５５５ｎｍ）、基板面の直交反射率をＲＴＡＣ（λ＝５５５ｎｍ）とし、直交反射率比ＲＲａｔｉｏ（λ＝５５５ｎｍ）を下記関係式（４）により算出した。直交反射率比ＲＲａｔｉｏ（λ＝５５５ｎｍ）が１に近づくほど両面の直交反射率には差が無いことを意味し、直交反射率比ＲＲａｔｉｏ（λ＝５５５ｎｍ）が１以下となる場合、基板面の直交反射率の低下を意味する。
ＲＲａｔｉｏ（λ＝５５５ｎｍ）＝ＲＴＡＣ（λ＝５５５ｎｍ）／ＲＡｌ（λ＝５５５ｎｍ）…式（４）
【００８５】
下記表４に、各ワイヤグリッド偏光板Ｂ、ＥのピッチＰ１、導電体幅Ｗ（図１参照）、ＲＲａｔｉｏ（λ＝５５５ｎｍ）、を示す。
【００８６】
【表４】
2012108468.tif 000006
【００８７】
表４から分かるように、比較例３のワイヤグリッド偏光板Ｂの両面の直交反射率差は無いに等しい。これに対して、ピッチＰ１が１３０ｎｍ以下である実施例４、実施例５のワイヤグリッド偏光板Ｄ、ワイヤグリッド偏光板Ｅにおいては、両面の直交反射率差があり、導電体構造面の直交反射率に比較して、基板面の直交反射率は低いことが分かる。これは、断面視における凸部のピッチＰ１が１３０ｎｍ以下であるため、断面視における第三の高さ位置の導電体幅Ｗを４０ｎｍ以下とすることができたためである。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、断面視における基材表面に対する４５度の角度方向を中心とした広角度で入射する光の平行透過率の変化率が小さく、しかも平行透過率が高いという効果を有し、例えば、偏光ビームスプリッタとして好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００８９】
１  ワイヤグリッド偏光板
２  反射型液晶プロジェクター
１１  基材
１１ａ  凸部
１１ｂ  側面
１１ｃ、１２ａ  最高部
１１ｄ  凹部
１１ｅ  最低部
１２  導電体
２１  光源
２２  反射型液晶表示素子
２３  投射レンズ
Ｌ１、Ｌ２  仮想線
Ｃ１〜Ｃ４  特定点
Ｈ  凸部高さ
【図１】
2012108468.tif 000007
【図２】
2012108468.tif 000008
【図５】
2012108468.tif 000009
【図３】
2012108468.tif 000010
【図４】
2012108468.tif 000011