JP5003053B2 - 偏光素子の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、偏光素子の製造方法に関するものである。

液晶プロジェクタなどの投射型表示装置に搭載される光変調手段（ライトバルブ）や携帯電話機などに搭載される直視表示装置として用いられる液晶装置は、一対の基板とこの一対の基板に挟持された液晶層とを備えている。そして、液晶装置としては、一方の基板の外方から入射した光が液晶層を透過した後に他方の基板から出射し、この出射光を視認する透過型液晶装置が知られている。この透過型液晶装置では、一対の基板の外側にそれぞれ特定の偏光のみを透過させる偏光素子を設けることにより、液晶層への電圧無印加時及び電圧印加時における液晶層内の液晶分子の配列を光学的に識別して表示を行う構成となっている。

このような偏光素子としては、特定の偏光方向を有する直線偏光のみを透過させて他の偏光を吸収する光吸収型偏光素子が一般に用いられている。しかし、高輝度の光源を用いた場合には、偏光素子に吸収される光量が多いことから偏光素子の温度が高くなることがある。そこで、高温状態における劣化を抑制して偏光素子の耐光性を高めるために、ガラス基板とガラス基板上に形成されてアルミニウムなどの無機材料からなる縞状パターンとを備えるワイヤーグリッドと呼ばれる偏光素子が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

この無機材料からなる偏光素子は、例えばガラス基板上に形成されたアルミニウム膜を二光束干渉露光法やインプリント法などを用いてパターニングすることで形成されている。
ここで、偏光素子は、縞状パターンの形成ピッチを細かくするほど特定の偏光方向を有する直線偏光の透過率とこれと直交する偏光方向を有する直線偏光の透過率との比であるコントラストが高くなり、縞状パターンの層厚を薄くするとコントラストが低くなるという特性を有している。したがって、偏光素子のコントラストを向上させるためには、縞状パターンの形成ピッチを細かくする必要がある。
特開２００２−３２８２２２号公報 特開２００１−３３０７２８号公報

しかしながら、上記従来の偏光素子においても、以下の課題が残されている。すなわち、偏光素子においてより高いコントラストを有することが求められているが、二光束干渉露光法を用いてパターニングする場合には、露光光源の波長と干渉角との限界によって最小ピッチが露光光の半波長となっているため、より細かいパターニングを行うことが困難となっている。また、インプリント法を用いてパターニングする場合においても、ドライエッチング法を用いることが困難となる。

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたもので、縞状パターンの形成ピッチをより細かくすることが容易な偏光素子の製造方法及び偏光素子を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかる偏光素子の製造方法は、透光性材料で構成された基材の面の上に、互いに平行な複数の突条部を形成する突条形成工程と、前記複数の突条部のうち一の突条部の一方の側面に向けて無機材料を斜方蒸着する工程と、該一の突条部の他方の側面に向けて無機材料を斜方蒸着する工程と、によって、前記複数の突条部各々の上面及び両側面に無機材料層を形成する斜方蒸着工程と、前記複数の突条部の間に充填材を充填するとともに前記複数の突条部及び前記無機材料層を覆った状態に充填材料を形成する工程と、前記複数の突条部各々の上面を露出させるように、前記複数の突条部各々の上面に設けられた前記無機材料層及び前記充填材料を除去する除去工程と、を備えることを特徴とする。
本発明の偏光素子の製造方法は、透光性材料で構成された基材に、上方に向けて突出すると共に互いに平行な複数の突条部を形成する突条形成工程と、前記複数の突条部の上面及び両側面に無機材料を斜方蒸着して無機材料層を形成する斜方蒸着工程と、前記突条部の上面に形成された前記無機材料層を除去する除去工程とを備えることを特徴とする。

この発明では、突条部の両側面にのみ無機材料層を形成することにより、無機材料層の形成ピッチを突条部の形成ピッチよりもより容易に細かくすることができる。
すなわち、突条部の一方の側面に対して無機材料を斜方蒸着させることで、無機材料層が隣接する２つの突条部の間にある谷部上に形成されることなく突条部の一方の側面と上面とに形成される。これは、蒸着源から突条部の一方の側面側の谷部上に向けて蒸着源が飛来しても、一方の側面側で隣接する他の突条部によってその飛来が妨げられるためである。そして、突条部の他方の側面に対して同様に斜方蒸着させることで、無機材料層が突条部の他方の側面と上面とに形成される。その後、突条部の上面に形成された無機材料層を除去することで、突条部の両側面にのみ無機材料層が残存する。このように、斜方蒸着法を用いて無機材料層を形成するので、突条部の形成ピッチよりも狭い形成ピッチで無機材料層を形成できる。
したがって、コントラストを向上させた偏光素子を容易に製造できる。

また、本発明の偏光素子の製造方法は、前記除去工程で、前記突条部の間に充填材を充填した後、前記突条部の上面に形成された前記無機材料層をエッチングすることが好ましい。
この発明では、突条部の上面に形成された無機材料層をエッチングにより除去するときに、突条部の間に充填材を設けることで突条部の両側面に形成された無機材料層が充填材により保護される。これにより、突条部の両側面に形成された無機材料層がエッチングされることを防止できる。

また、本発明の偏光素子の製造方法は、前記突条形成工程で、前記基材の上面に二光束干渉法によりパターニングされた感光性樹脂層をマスクとして前記突条部を形成することが好ましい。
この発明では、二光束干渉法を用いパターニングした感光性樹脂層をマスクとして突条部を形成することで、突条部の形成ピッチを露光光の光源波長よりも小さくすることができる。そして、この突条部の両側面にのみ無機材料層を形成することで、無機材料層の形成ピッチを露光光の光源波長よりもさらに細かくすることができる。

また、本発明の偏光素子の製造方法は、前記基材が、基板と該基板上に形成された転写層とを有し、前記突条形成工程で、前記転写層を軟化させた状態で凹凸形状を有する型を押し付けた後、前記転写層を硬化させることで前記凹凸形状を転写し、前記突条部を形成することを特徴とすることとしてもよい。
この発明では、軟化させた転写層に突条部と同様の形状の凹部を有する型を押し付けて凹凸形状を転写させることで、突条部を容易に形成できる。

また、本発明の偏光素子の製造方法は、前記基材が、基板と該基板上に形成される転写層とを有し、前記突条形成工程で、表面に凹凸形状を有する型を前記基板表面と対向配置し、前記型と前記基板との間の間隙に転写層形成材料を注入、硬化させて前記転写層を形成した後、前記型を除去することで前記凹凸形状を転写し、前記突条部を形成することとしてもよい。
この発明では、突条部と同様の形状の凹部を有する型と基板との間に転写層形成材料を注入、硬化して凹凸形状を転写させることで、突条部を容易に形成できる。

また、本発明の偏光素子の製造方法は、前記凹凸形状の転写に、ナノインプリント技術が用いられていることが好ましい。
この発明では、ナノインプリント技術を用いて型の凹凸形状を転写層に転写することで、狭い形成ピッチを有する突条部を精度よく形成できる。

また、本発明の偏光素子は、透光性材料で構成された基板と、該基板の上面に形成されて透光性材料で構成され、上方に向けて突出すると共に互いに平行な複数の突条部を有する転写層と、前記突条部の両側面に形成された無機材料層とを備えることを特徴とする。
この発明では、無機材料層を突条部の両側面に設けることで、無機材料層の形成ピッチを突条部の形成ピッチよりも容易により細かくすることができ、偏光素子のコントラストを容易に向上させることが可能となる。
ここで、無機材料層を突条部の側面に形成することによって突条部で支持されるため、無機材料層が薄層であってもその強度が維持される。

以下、本発明における偏光素子の製造方法及び偏光素子の一実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。

〔偏光素子〕
まず、本実施形態における偏光素子について、図１を参照しながら説明する。ここで、図１は、偏光素子を示す断面図である。
偏光素子１は、例えば光反射型の偏光素子であって、基材２と、この基材２の表面に部分的に形成されたワイヤーグリッドである金属膜（無機材料層）３と、基材２上に配置されたカバーガラス４とを備えている。

基材２は、例えばガラスなどの透光性材料で構成された基板５と、この基板５上に形成されて基板５と同様に例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）などの透光性材料で構成された転写層６とを備えている。なお、基板５の下面に誘電体多層膜からなる反射防止膜（図示略）を形成してもよい。
転写層６には、上方に向けて突出して互いに平行な複数の突条部７が形成されている。この突条部７は、平面視で縞状パターンを形成しており、例えば幅が４５ｎｍ、高さが１００ｎｍ、ピッチが１４０ｎｍとなっている。

金属膜３は、例えばアルミニウム（Ａｌ）などの無機材料で構成されており、突条部７の両側面に形成されている。したがって、金属膜３の形成ピッチは、突条部７の形成ピッチよりも狭くなっている。ここで、金属膜３は、転写層６の上面のうち突条部７の非形成領域である谷部８上に形成されておらず、隣接する他の突条部７の側面に形成された金属膜３と離間している。また、この金属膜３の層厚は、例えば３０ｎｍとなっている。なお、金属膜３の層厚は、谷部８を介して隣接する他の金属膜３と接触しない程度であればよく、例えば１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましい。これら突条部７の両側面に形成された金属膜３によって、上述した無機材料からなる縞状パターンが構成される。
カバーガラス４は、突条部７及び金属膜３を保護するために設けられており、突条部７の上面に配置されている。

〔偏光素子の製造方法〕
次に、上述した構成の偏光素子１の製造方法について、図２から図４を参照しながら説明する。ここで、図２から図４は、偏光素子の製造工程を示す断面図である。
まず、突条部７を形成する突条形成工程を行う。ここでは、基板５の上面にＳｉＯ_２からなる転写層６をスパッタ法などにより形成する（図２（ａ））。そして、転写層６の上面にレジスト層（感光性樹脂層）１１を形成し、例えば波長が２６６ｎｍのレーザ光を露光光として用いた二光束干渉露光法によりレジスト層１１を露光した後、これを現像する（図２（ｂ））。これにより、突条部７の非形成領域と対応する領域に開口を有するマスクが形成される。なお、転写層６とレジスト層１１との間に反射防止膜を設けてもよい。

ここで、二光束干渉露光法を行う露光装置について、図５を参照しながら説明する。図５は、露光装置を示す概略構成図である。
この露光装置２０は、図５に示すように、露光光を照射するレーザ光源２１と、回折型ビームスプリッタ２２と、モニタ２３と、ビームエキスパンダ２４、２５と、ミラー２６、２７と、基板５を載置するステージ２８とを備えている。

レーザ光源２１は、例えば第４高調波の波長が２６６ｎｍであるＮｄ：ＹＶＯ_４レーザで構成されている。
回折型ビームスプリッタ２２は、レーザ光源２１から出射する１本のレーザビームを分岐して２本のレーザビームを生成する分岐手段として構成されている。そして、回折型ビームスプリッタ２２は、入射するレーザビームをＴＥ偏光としたときに強度の等しい２本の回折ビーム（±１次）を発生させる構成となっている。
モニタ２３は、回折型ビームスプリッタ２２から出射した光を受光して電気信号に変換する構成となっている。そして、変換された電気信号に基づいて２本のレーザビームの交差角度などの調整を行う。

ビームエキスパンダ２４は、レンズ２４ａと空間フィルタ２４ｂとを備えており、回折型ビームスプリッタ２２で分岐された２本のレーザビームのうちの一方のビーム径を例えば３００ｍｍ程度に広げる構成となっている。同様に、ビームエキスパンダ２５も、レンズ２５ａと空間フィルタ２５ｂとを備えており、２本のレーザビームのうちの他方のビーム径を広げる構成となっている。
ミラー２６、２７は、ビームエキスパンダ２４、２５を透過したレーザビームをそれぞれステージ２８に向けて反射させる構成となっている。ここで、ミラー２６、２７は、反射したレーザビームを交差させることで干渉光を発生させ、この干渉光をレジスト層１１に照射させる。
このような露光装置２０を用いてレジスト層１１に干渉光を照射することで、レーザ光源２１の波長よりも狭い開口を有するマスクが形成される。

その後、レジスト層１１をマスクとして転写層６をドライエッチング法によりエッチングすることで、突条部７を形成する（図２（ｃ））。ここで、エッチングガスとしては、例えばフルオロカーボン（ＣＦ_４）が挙げられる。これにより、幅が４５ｎｍ、高さが１００ｎｍ、ピッチが１４０ｎｍである突条部７が、上方に向けて突出すると共に互いが平行となるように複数形成される。

次に、金属膜３を形成する斜方蒸着工程を行う。ここでは、突条部７のうち上面及び一方の側面に向けて斜方蒸着法により無機材料として例えばＡｌを蒸着し、金属膜３を形成する（図３（ａ））。ここで、蒸着源から突条部７の一方の側面に向けて飛来する無機材料は、この突条部７と隣接する他の突条部７によって遮られる。これにより、無機材料が転写層６の谷部８上に堆積することが抑制される。
そして、上述と同様に、突条部７のうち上面及び他方の側面に向けて斜方蒸着法を用いて無機材料を蒸着し、金属膜３を形成する（図３（ｂ））。これにより、突条部７の両側面に、厚さが例えば３０ｎｍの金属膜３が形成される。以上のようにして、突条部７の上面及び両側面を金属膜３で被覆する。

続いて、突条部７を被覆する金属膜３のうち突条部７の上面に形成された部分を除去する除去工程を行う。ここでは、金属膜３が形成された突条部７の間に充填材として樹脂材料をスピンコート法などにより塗布することで、レジスト層（充填材）１２を形成する（図３（ｃ））。このレジスト層１２の層厚は、例えば１５０ｎｍとなっている。これにより、金属膜３の上面がレジスト層１２により被覆される。なお、レジスト層１２の層厚は、突条部７の両側面に形成された金属膜３を被覆できる程度であればよい。
そして、ドライエッチング法により、レジスト層１２をエッチングし、金属膜３の上面を露出させる（図４（ａ））。ここで、エッチングガスとしては、例えば酸素（Ｏ_２）が挙げられる。

さらに、エッチングガスを例えば三塩化ホウ素（ＢＣｌ_３）と窒素（Ｎ_２）との混合ガスのようにＡｌに対してレジスト層１２と同等またはレジスト層１２よりも高いエッチングレートを示すガスに切り替えて、ドライエッチング法により金属膜３をエッチングする（図４（ｂ））。これにより、レジスト層１２から露出した金属膜３のうち突条部７の上面に形成された部分を除去する。ここで、突条部７の間にレジスト層１２が充填するように形成しており、突条部７の両側面に形成された金属膜３がレジスト層１２で被覆されている。このため、突条部７の上面に形成された金属膜３のエッチング時に、突条部７の両側面に形成された金属膜３がエッチングされることを抑制する。
その後、再びエッチングガスをＯ_２に切り替えて、突条部７の間に残存するレジスト層１２を除去し（図４（ｃ））、突条部７の上面にカバーガラス４を設ける（図１参照）。以上のようにして、偏光素子１を製造する。

以上のような構成の偏光素子１の透過率及びコントラストの波長依存性をシミュレーションした結果を、図６に示す。ここで、図６（ａ）は金属膜３の形成ピッチが７０ｎｍとなっており、図６（ｂ）は金属膜３の形成ピッチが１４０ｎｍとなっている。金属膜３の形成ピッチを小さくすることで、透過率及びコントラストが向上することが確認できる。

〔液晶装置〕
次に、上述した偏光素子１を備える液晶装置を、図７を参照しながら説明する。ここで、図７は、液晶装置の断面模式図である。
液晶装置５０は、図７に示すように、アレイ基板５１と、アレイ基板５１に対向配置された対向基板５２と、アレイ基板５１及び対向基板５２の間に配置された液晶層５３とを備えている。そして、液晶装置５０は、アレイ基板５１と対向基板５２とをシール材５４で貼り合わせており、このシール材５４によって液晶層５３がアレイ基板５１と対向基板５２との間で封止されている。また、液晶装置５０は、アレイ基板５１の外側の面（液晶層５３から離間する側の面）と対向基板５２の外側の面との双方にそれぞれ上述した偏光素子１が配置されている。

アレイ基板５１は、ガラス基板を有しており、このガラス基板上に種々の金属膜や絶縁膜、半導体層、不純物層などが形成されている。そして、アレイ基板５１には、フォトリソグラフィ法やインクジェット法などの所定の手法を用いてガラス基板上に形成された画素電極、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）及び蓄積コンデンサなどを含む画素部分と、画素に電気信号などを供給する配線部分とを備えている。
また、アレイ基板５１の内側の面（液晶層５３側の面）には、液晶層５３を構成する液晶分子の配向を制御する配向膜が形成されている。

対向基板５２は、アレイ基板５１と同様に、ガラス基板を有しており、このガラス基板上にブラックマトリックスやカラーフィルタ層、保護膜及び電極などが形成されている。また、対向基板５２の内側の面には、配向膜が形成されている。この配向膜は、液晶分子の配向方向がアレイ基板５１に形成された配向膜による配向方向と直交するように形成されている。
また、アレイ基板５１の外側の面に配置された偏光素子１と対向基板５２の外側の面に配置された偏光素子１とは、互いの透過軸が直交するように配置されている。

〔プロジェクタ装置〕
続いて、上述した液晶装置５０を光変調手段（ライトバルブ）として備えるプロジェクタ装置を、図８を参照しながら説明する。ここで、図８は、プロジェクタの概略構成図である。
このプロジェクタ１００は、図８に示すように、光源１０１と、ダイクロイックミラー１０２、１０３と、上述した液晶装置５０からなる赤色光用光変調手段１０４、緑色光用光変調手段１０５及び青色光用光変調手段１０６と、導光手段１０７と、反射ミラー１０８〜１１０と、クロスダイクロイックプリズム１１１と、投射レンズ１１２とを備えている。そして、プロジェクタ１００から出射したカラー画像光は、スクリーン１１３上に投影される。

光源１０１は、メタルハライドなどのランプ１０１ａと、ランプ１０１ａの光を反射するリフレクタ１０１ｂとを備えている。
ダイクロイックミラー１０２は、光源１０１からの白色光に含まれる赤色光を透過させると共に、緑色光と青色光とを反射する構成となっている。また、ダイクロイックミラー１０３は、ダイクロイックミラー１０２で反射された緑色光及び青色光のうち青色光を透過させると共に緑色光を反射する構成となっている。

赤色光用光変調手段１０４は、ダイクロイックミラー１０２を透過した赤色光が入射され、入射した赤色光を所定の画像信号に基づいて変調する構成となっている。また、緑色光用光変調手段１０５は、ダイクロイックミラー１０３で反射された緑色光が入射され、入射した緑色光を所定の画像信号に基づいて変調する構成となっている。そして、青色光用光変調手段１０６は、ダイクロイックミラー１０３を透過した青色光が入射され、入射した青色光を所定の画像信号に基づいて変調する構成となっている。

導光手段１０７は、入射レンズ１０７ａとリレーレンズ１０７ｂと出射レンズ１０７ｃとによって構成されており、青色光の光路が長いことによる光損失を防止するために設けられている。
反射ミラー１０８は、ダイクロイックミラー１０２を透過した赤色光を赤色光用光変調手段１０４に向けて反射する構成となっている。また、反射ミラー１０９は、ダイクロイックミラー１０３及び入射レンズ１０７ａを透過した青色光をリレーレンズ１０７ｂに向けて反射する構成となっている。また、反射ミラー１１０は、リレーレンズ１０７ｂを出射した青色光を出射レンズ１０７ｃに向けて反射する構成となっている。

クロスダイクロイックプリズム１１１は、４つの直角プリズムを貼り合わせることによって構成されており、その界面には赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とがＸ字状に形成されている。これら誘電体多層膜により３つの色の光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。
投射レンズ１１２は、クロスダイクロイックプリズム１１１によって合成されたカラー画像を拡大してスクリーン１１３上に投影する構成となっている。

〔携帯電話機〕
また、上述した液晶装置５０を直視表示装置として用いた携帯電話機を、図９に示す。ここで、図９は、携帯電話機を示す斜視図である。
この携帯電話機１５０は、図９に示すように、複数の操作ボタン１５１、受話口１５２、送話口１５３及び上述した液晶装置５０からなる表示部１５４を備えている。

以上のように、本実施形態における偏光素子の製造方法及び偏光素子１によれば、突条部７の両側面にのみ金属膜３を形成することで、金属膜３の形成ピッチを突条部７の形成ピッチよりも容易に細かくすることができる。したがって、コントラストを向上させた偏光素子１を容易に製造できる。
ここで、突条形成工程において二光束干渉法を用いることにより、突条部７の形成ピッチを露光光の光源波長よりも小さくして、金属膜３の形成ピッチをより小さくすることができる。そして、除去工程において突条部７の間にレジスト層１２を形成することにより、突条部７の両側面に形成された金属膜３がレジスト層１２で保護され、突条部７の上面に形成された金属膜３のみを確実に除去できる。
また、本実施形態における偏光素子１によれば、金属膜３が突条部７によって支持されているため、金属膜３の膜厚が薄くても強度を維持できる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、突条形成工程で、転写層上にレジストを塗布し、これを二光束干渉露光法を用いてパターニングすることでマスクを形成した後、転写層をエッチングすることによって突条部を形成しているが、他の方法によって突出部を形成してもよい。例えば、以下に示すように、凹凸形状を有する型を用いて突出部を形成してもよい。

本発明の偏光素子の他の製造方法を、図１０を参照しながら説明する。ここで、図１０は、偏光素子の突条形成工程を示す断面図である。
まず、基板５の上面に間隙を介して表面に凹凸形状が形成された型２００を配置する（図１０（ａ））。ここで、型２００は、例えばポリビニルアルコールなどの水溶性の材料で構成されており、突条部及び谷部と同様の凹凸形状を有するマスター型（図示略）の表面にポリビニルアルコール溶液を塗布して硬化させることによって得られる。なお、型２００は、上記マスター型をナノスケールの凹凸形状が形成されたナノスタンパによるナノインプリント技術を用いて形成されていることが好ましい。これにより、突条部を狭い形成ピッチで精度よく形成できる。
そして、基板５と型２００との間にヒートレスガラスを含有する溶液（転写層形成材料）を注入し、これを加熱、硬化させることで転写層２０１を形成する（図１０（ｂ））。ここで、注入した溶液の加熱は、赤外線の照射などによって行われる。これにより、型２００の表面に形成されている凹凸形状が転写層２０１に転写される。また、転写層形成材料は、透光性材料であれば、ヒートレスガラスを含有する溶液に限られない。
次に、型２００を水で溶解させて除去し、突条部２０２を形成する（図１０（ｃ））。これにより、基板５及び転写層２０１からなる基材２０３を形成する。ここで、型２００を他の方法によって除去してもよい。
以上のようにして、突条形成工程を行う。その後、上述した実施形態と同様に、斜方蒸着工程及び除去工程を経て偏光素子を製造する。

また、突条形成工程の別の方法として、基板上に転写層を形成し、このガラス軟化点まで加熱してこれを軟化させた後、突条部及び谷部と同様の凹凸形状を有する型を転写層に押し付ける。そして、この状態で転写層を冷却させて転写層を硬化させ、型を離間させることで突条部を形成する。ここで、転写層として透光性の熱可塑性樹脂を用い、基板上に熱可塑性樹脂を塗布して型を押し付け、この状態で加熱硬化させることで突条部を形成してもよい。
さらに、突条形成工程の別の方法として、転写層として透光性の光硬化性樹脂を用い、基板上に光硬化性樹脂を塗布して型を押し付け、この状態で光硬化性樹脂が硬化する光を照射して硬化させることで突条部を形成してもよい。ここで、光硬化性樹脂としては、紫外線を照射することで硬化する紫外線硬化性樹脂などが挙げられる。
このとき、型としてナノスケールの凹凸形状が形成されたナノスタンパを用いることで、ナノインプリント技術によって突条部を形成してもよい。これにより、狭い形成ピッチを有する突条部を精度よく形成できる。また、型の凹凸形状を良好に転写できれば、型を除いた後で転写層を硬化させてもよい。

また、基板がガラスによって構成されているが、透光性材料であればこれに限られない。同様に、転写層がＳｉＯ_２によって構成されているが、透光性材料であればこれに限られない。
また、基材が基板と転写層とを備えているが、基板のみで基材を構成してもよい。この場合、突条形成工程では、例えば基板上にレジスト層を形成してこれをパターニングすることでマスクを形成し、基板をエッチングすることにより突条部を形成する。
そして、除去工程では、突条部の間の谷部をレジスト層で充填した後に突条部の上面に形成された金属膜をエッチングによって除去しているが、例えば直進性の高いエッチングを行うことにより突条部の側面に形成された金属膜の側面からのエッチングが抑制できれば、レジスト層で充填しなくてもよい。
さらに、除去工程で突条部の上面に形成された金属膜を除去した後、充填したレジスト層を除去しているが、透過率やコントラストなどの光特性が十分に得られれば、レジスト層を除去しなくてもよい。

また、無機材料としてＡｌを用いて金属膜を形成しているが、無機材料であればよく、他の金属材料やＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムスズ）のような透光性材料などであってもよい。
そして、突条部及び金属膜の強度が維持できれば、カバーガラスを設けなくてもよい。
さらに、偏光素子が金属材料からなる金属膜で構成された縞状のパターンを有する光反射型の偏光素子であったが、透過型の偏光素子やＡｇ（銀）などを用いた光吸収型の偏光素子とすることも可能である。

本発明の偏光素子を示す断面図である。 図１の偏光素子の製造工程を示す断面図である。 同じく、偏光素子の製造工程を示す断面図である。 同じく、偏光素子の製造工程を示す断面図である。 二光束干渉露光法を用いる露光装置を示す概略構成図である。 透過率及びコントラストの波長依存性を示すグラフである。 図１の偏光素子を備える液晶装置を示す概略断面図である。 図５の液晶装置を備えるプロジェクタ装置を示す概略構成図である。 図５の液晶装置を備える携帯電話機を示す斜視図である。 本発明を適用可能な、他の偏光素子の製造工程を示す断面図である。

符号の説明

１ 偏光素子、２，２０３ 基材、３ 金属膜（無機材料層）、５ 基板、６，２０１ 転写層、７，２０２ 突条部、１１ レジスト層（感光性樹脂層）、１２ レジスト層（充填材）、２００ 型

Claims (7)

1. 透光性材料で構成された基材の面の上に、互いに平行な複数の突条部を形成する突条形成工程と、
   前記複数の突条部のうち一の突条部の一方の側面に向けて無機材料を斜方蒸着する工程と、該一の突条部の他方の側面に向けて無機材料を斜方蒸着する工程と、によって、前記複数の突条部各々の上面及び両側面に無機材料層を形成する斜方蒸着工程と、
   前記複数の突条部の間に充填材を充填するとともに前記複数の突条部及び前記無機材料層を覆った状態に充填材料を形成する工程と、
   前記複数の突条部各々の上面を露出させるように、前記複数の突条部各々の上面に設けられた前記無機材料層及び前記充填材料を除去する除去工程と、
   を備えることを特徴とする偏光素子の製造方法。
2. 前記斜方蒸着工程では、前記一の突条部に設けられた前記無機材料層と、前記複数の突条部のうち前記一の突条部と隣り合う他の突条部に設けられた前記無機材料層とが、互いに離間するように前記複数の突条部各々の上面及び両側面に前記無機材料層を形成することを特徴とする請求項１に記載の偏光素子の製造方法。
3. 前記斜方蒸着工程では、前記基材の前記面のうち前記複数の突条部の間の谷部に前記無機材料層が形成されることを抑制するように、前記複数の突条部各々の上面及び両側面に前記無機材料層を形成することを特徴とする請求項２に記載の偏光素子の製造方法。
4. 前記突条形成工程で、前記基材の上面に二光束干渉法によりパターニングされた感光性樹脂層をマスクとして前記突条部を形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の偏光素子の製造方法。
5. 前記基材が、基板と該基板上に形成された転写層とを有し、
   前記突条形成工程で、前記転写層を軟化させた状態で凹凸形状を有する型を押し付けた後、前記転写層を硬化させることで前記凹凸形状を転写し、前記突条部を形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の偏光素子の製造方法。
6. 前記基材が、基板と該基板上に形成される転写層とを有し、
   前記突条形成工程で、表面に凹凸形状を有する型を前記基板表面と対向配置し、前記型と前記基板との間の間隙に転写層形成材料を注入、硬化させて前記転写層を形成した後、前記型を除去することで前記凹凸形状を転写し、前記突条部を形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の偏光素子の製造方法。
7. 前記凹凸形状の転写に、ナノインプリント技術が用いられていることを特徴とする請求項５または６に記載の偏光素子の製造方法。

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