KR20110031440A

KR20110031440A - 와이어 그리드형 편광자 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20110031440A
Application number: KR1020107029718A
Authority: KR
Inventors: 유리코 가이다; 히로시 사카모토; 다카히라 미야기; 고스케 다카야마; 히로미 사쿠라이; 에이지 시도지
Original assignee: 아사히 가라스 가부시키가이샤
Priority date: 2008-07-10
Filing date: 2009-07-09
Publication date: 2011-03-28
Also published as: US20110096396A1; JPWO2010005059A1; CN102084275B; TW201007230A; EP2299299A4; EP2299299A1; CN102084275A; WO2010005059A1; TWI479206B; JP5459210B2

Abstract

가시광 영역에서 높은 편광 분리능을 나타내고, 단파장 영역의 투과율이 향상된 와이어 그리드형 편광자, 그 와이어 그리드형 편광자를 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공한다. 표면에 복수의 볼록조 (12) 가 서로 평행하게 그리고 소정의 피치로 형성되어 있는 광투과성 기판 (14) 과, 그 볼록조 (12) 의 적어도 정상부에 존재하는, 금속 산화물로 이루어지는 하지층 (22) 과, 그 하지층 (22) 표면 상에서 그리고 볼록조 (12) 의 적어도 정상부에 존재하는 금속층 (24) 으로 이루어지는 금속 세선을 갖는 와이어 그리드형 편광자 (10).

Description

와이어 그리드형 편광자 및 그 제조 방법{WIRE GRID TYPE POLARIZER, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE POLARIZER}

본 발명은 와이어 그리드형 편광자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

액정 표시 장치, 리어 프로젝션 텔레비전, 프론트 프로젝터 등의 화상 표시 장치에 사용되는, 가시광 영역에서 편광 분리능을 나타내는 편광자 (편광 분리 소자라고도 한다) 로는 흡수형 편광자 및 반사형 편광자가 있다.

흡수형 편광자는, 예를 들어 요오드 등의 2 색성 색소를 수지 필름 중에 배향시킨 편광자이다. 그러나, 흡수형 편광자는 일방의 편광을 흡수하기 때문에, 광의 이용 효율이 낮다.

한편, 반사형 편광자는, 편광자에 입사되지 않고 반사된 광을 편광자에 재입사시킴으로써 광의 이용 효율을 높일 수 있다. 이 때문에, 액정 표시 장치 등의 고휘도화를 목적으로 하여 반사형 편광자의 요구가 높아지고 있다.

반사형 편광자로는 복굴절 수지 적층체로 이루어지는 직선 편광자, 콜레스테릭 액정으로 이루어지는 원 편광자, 와이어 그리드형 편광자가 있다.

그러나, 직선 편광자 및 원 편광자는 편광 분리능이 낮다. 이 때문에, 높은 편광 분리능을 나타내는 와이어 그리드형 편광자가 주목받고 있다.

와이어 그리드형 편광자는, 광투과성 기판 상에 복수의 금속 세선이 서로 평행하게 배열된 구조를 갖는다. 금속 세선의 피치가 입사광의 파장보다 충분히 짧은 경우, 입사광 중에서 금속 세선에 직교하는 전기장 벡터를 갖는 성분 (즉, p 편광) 은 투과하고, 금속 세선과 평행한 전기장 벡터를 갖는 성분 (즉, s 편광) 은 반사된다.

가시광 영역에서 편광 분리능을 나타내는 와이어 그리드형 편광자로는, 하기의 것이 알려져 있다.

(1) 광투과성 기판 상에 소정의 피치로 금속 세선이 형성된 와이어 그리드형 편광자 (특허문헌 1).

(2) 광투과성 기판의 표면에 소정의 피치로 형성된 복수의 볼록조의 상면 및 측면이, 금속 또는 금속 화합물로 이루어지는 재료막으로 피복되어 금속 세선을 이루고 있는 와이어 그리드형 편광자 (특허문헌 2).

그러나, (1), (2) 의 와이어 그리드형 편광자 모두에는 여전히 편광 분리능이 불충분하다.

또, 명소 (明所) 콘트라스트가 개선된 와이어 그리드형 편광자로는, 하기의 것이 알려져 있다.

(3) 광투과성 기판 상에 소정의 피치로 금속 세선 및 저반사율 부재 (SiO₂ 등) 가 형성된 와이어 그리드형 편광자 (특허문헌 3).

그러나, (3) 의 와이어 그리드형 편광자는, 단파장 영역에서의 투과율이 불충분하다.

일본 공개특허공보 2005-070456호 일본 공개특허공보 2006-003447호 일본 공개특허공보 2008-046637호

본 발명은 가시광 영역에서 높은 편광 분리능을 나타내고, 또한 단파장 영역의 투과율이 향상된 와이어 그리드형 편광자, 및 그 와이어 그리드형 편광자를 용이하게 제조할 수 있는 방법을 제공한다.

본 발명의 와이어 그리드형 편광자는, 표면에 복수의 볼록조가 서로 평행하게 그리고 소정의 피치로 형성되어 있는 광투과성 기판과, 상기 볼록조의 적어도 정상부에 존재하는, 금속 산화물로 이루어지는 하지층과, 상기 하지층의 표면 상에서 그리고 볼록조의 적어도 정상부에 존재하는 금속층으로 이루어지는 금속 세선을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 금속층은, 추가로 볼록조 측면의 적어도 일부에 존재하고 있어도 된다. 또, 금속층은, 추가로 볼록조 측면의 전체면에 존재하고 있어도 된다.

상기 하지층은, 추가로 볼록조 측면의 전체면에 존재하고 있어도 된다. 또, 하지층은, 추가로 볼록조 간의 광투과성 기판 표면에 존재하고 있어도 된다.

상기 금속 산화물은, SiO₂ 또는 TiO₂ 인 것이 바람직하다.

상기 하지층의 볼록조의 정상부에 있어서의 높이는 1 ∼ 20 ㎚ 인 것이 바람직하다.

상기 금속층의 볼록조의 정상부에 있어서의 높이는 30 ㎚ 이상인 것이 바람직하다.

또한, 금속 세선의 피치 (Pa) 는 50 ∼ 200 ㎚ 이고, 금속 세선의 폭 (Da) 과 피치 (Pa) 의 비 (Da/Pa) 는 0.1 ∼ 0.6 인 것이 바람직하다.

본 발명의 와이어 그리드형 편광자의 제조 방법은, 표면에 복수의 볼록조가 서로 평행하게 그리고 소정의 피치로 형성되어 있는 광투과성 기판의 볼록조의 적어도 정상부에 금속 산화물을 증착시켜 금속 산화물로 이루어지는 하지층을 형성하고, 이어서 상기 하지층의 표면 상에서 그리고 볼록조의 적어도 정상부에 금속을 증착시켜 금속층을 형성하여 금속 세선으로 하는 것을 특징으로 한다.

상기 하지층은, 진공 증착법을 사용한 사방 증착법으로 볼록조의 적어도 정상부에 형성되는 것이 바람직하다.

또, 상기 하지층은, 볼록조의 전체 표면 및 볼록조 간의 광투과성 기판 표면에 형성되는 것이 바람직하고, 이 경우, 하지층은 스퍼터법으로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

상기 금속층은, 볼록조 측면의 적어도 일부 및 볼록조의 정상부에 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 금속층은 볼록조 측면의 전체면 및 볼록조의 정상부에 형성되는 것이 바람직하다.

또, 상기 금속층은, 진공 증착법을 사용한 사방 증착법으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 금속층이 진공 증착법을 사용한 사방 증착법으로 형성되는 경우에는, 하기의 조건에서 형성되는 것이 바람직하다.

(A) 볼록조의 길이 방향에 대해 거의 직교하고, 또한 볼록조의 높이 방향에 대해 각도 θ^R 을 이루는 방향에서부터 금속을 증착시킨다.

(B) 볼록조의 길이 방향에 대해 거의 직교하고, 또한 볼록조의 높이 방향에 대해 상기 각도 θ^R 과는 반대측에 각도 θ^L 을 이루는 방향에서부터 금속을 증착시킨다.

(C) 상기 조건 (A) 에 의한 증착 및 상기 조건 (B) 에 의한 증착을 교대로 상기 조건 (A) 에 의한 증착을 m 회 (단, m 은 1 이상이다), 상기 조건 (B) 에 의한 증착을 n 회 (단, n 은 1 이상이다), 합계 (m + n) 로 3 회 이상 실시한다.

(D) 상기 조건 (A) 에 의한 m 회의 증착 중 1 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^R 은 하기 식 (Ⅳ) 를 만족하고, 상기 조건 (B) 에 의한 n 회의 증착 중 1 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^L 은 하기 식 (Ⅴ) 를 만족한다.

15°

θ^R

45°… (Ⅳ),

15°

θ^L

45°… (Ⅴ).

(E) 상기 m 이 2 이상인 경우, i 회째 (단, i ＝ 2 ∼ m 이다) 의 θ^R _i 와 (i-1) 회째의 θ^R _(i-1)은 하기 식 (Ⅵ) 을 만족하고, 상기 n 이 2 이상인 경우, j 회째 (단, j ＝ 2 ∼ n 이다) 의 θ^L _j 와 (j-1) 회째의 θ^L _(j-1) 은 하기 식 (Ⅶ) 을 만족한다.

θ^R _i

θ^R _(i-1) … (Ⅵ),

θ^L _j

θ^L _(j-1) … (Ⅶ).

본 발명의 와이어 그리드형 편광자는, 가시광 영역에서 높은 편광 분리능을 나타내고, 또한 단파장 영역의 투과율이 향상된다.

본 발명의 와이어 그리드형 편광자의 제조 방법에 의하면, 가시광 영역에서 높은 편광 분리능을 나타내고, 또한 단파장 영역의 투과율이 향상된 와이어 그리드형 편광자를 용이하게 제조할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 와이어 그리드형 편광자의 제 1 실시형태를 나타내는 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 와이어 그리드형 편광자의 제 2 실시형태를 나타내는 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 와이어 그리드형 편광자의 제 3 실시형태를 나타내는 사시도이다.
도 4 는 광투과성 기판의 일례를 나타내는 사시도이다.

발명을 실시하기 위한 형태

<와이어 그리드형 편광자>

본 발명의 와이어 그리드형 편광자는, 표면에 복수의 볼록조가 서로 평행하게 그리고 소정의 피치로 형성되어 있는 광투과성 기판과, 볼록조의 적어도 정상부에 존재하는 금속 산화물로 이루어지는 하지층과, 하지층 표면 상에서 그리고 볼록조의 적어도 정상부에 존재하는 금속층으로 이루어지는 금속 세선을 갖는 것이다. 볼록조의 적어도 정상부에 존재하는 금속층은 볼록조의 길이 방향으로 신장된 선 형상을 이루고 있기 때문에, 와이어 그리드형 편광자를 구성하는 금속 세선에 상당한다.

또한, 본 발명에 있어서의 볼록조, 하지층 및 금속층의 각 치수는, 와이어 그리드형 편광자의 단면 (斷面) 의 주사형 전자 현미경 이미지 또는 투과형 전자 현미경 이미지에서 측정한 것을 말한다.

(광투과성 기판)

광투과성 기판은, 와이어 그리드형 편광자의 사용 파장 범위에서 광투과성을 갖는 기판이다. 광투과성이란 광을 투과시키는 것을 의미하고, 사용 파장 범위는, 구체적으로는 400 ㎚ ∼ 800 ㎚ 의 범위이다.

본 발명에서 볼록조란, 광투과성 기판의 표면으로부터 돌출되어 있고, 또한 그 돌출이 일 방향으로 신장되어 있는 부분을 말한다. 볼록조는 광투과성 기판의 표면과 일체로 광투과성 기판의 표면 부분과 동일한 재료로 이루어져 있어도 되고, 광투과성 기판의 표면 부분과 상이한 광투과성 재료로 이루어져 있어도 된다. 볼록조는 광투과성 기판의 표면과 일체로, 그리고 광투과성 기판의 표면 부분과 동일한 재료로 이루어져 있는 것이 바람직하고, 광투과성 기판의 적어도 표면 부분을 성형함으로써 형성된 볼록조인 것이 바람직하다.

볼록조는, 그 길이 방향과 광투과성 기판의 주표면에 직교하는 방향의 단면의 형상이 길이 방향에 걸쳐 거의 일정하고, 복수의 볼록조에서도 이들의 단면 형상은 모두 거의 일정한 것이 바람직하다. 상기 단면 형상은, 광투과성 기판의 표면에서부터 높이 방향으로 거의 일정한 폭을 유지하면서 돌출되어 있는 형상, 또는 광투과성 기판의 표면에서부터 높이 방향으로 폭이 감소하면서 돌출되어 있는 형상인 것이 바람직하다. 광투과성 기판의 표면에서부터 높이 방향으로 거의 일정한 폭을 가지고 돌출되고, 그 후에 폭이 감소하면서 돌출되어 있는 형상이어도 된다. 구체적인 단면 형상으로는, 예를 들어 직사각형, 사다리꼴, 삼각형, 반원형, 반타원형, 직사각형 상부가 반원형이 된 형상 등을 들 수 있다.

본 발명에서 볼록조의 정상부란, 상기 단면 형상의 가장 높은 부분이 길이 방향으로 이어진 부분을 의미한다. 볼록조의 정상부는 면이어도 되고 선이어도 된다. 예를 들어, 단면 형상이 직사각형이나 사다리꼴인 경우에는 정상부는 면을 이루고, 단면 형상이 삼각형이나 반원형인 경우에는 정상부는 선을 이룬다. 본 발명에서 볼록조의 정상부 이외의 표면을 (볼록조의) 측면이라고 한다. 또한, 인접하는 2 개의 볼록 형상 간의 면 (인접하는 2 개의 볼록조로 형성되는 홈의 바닥면) 은 볼록조의 표면이 아니라, (볼록조 간의) 광투과성 기판 표면으로 간주한다.

광투과성 기판의 원료 또는 재료로는, 광경화 수지, 열가소성 수지, 유리 등을 들 수 있고, 후술하는 임프린트법으로 볼록조를 형성할 수 있다는 점에서 광경화 수지 또는 열가소성 수지가 바람직하고, 광임프린트법으로 볼록조를 형성할 수 있는 점 및 내열성 및 내구성이 우수하다는 점에서 광경화 수지가 특히 바람직하다. 광경화 수지로는, 생산성 면에서 광라디칼 중합에 의해 광경화시킬 수 있는 광경화성 조성물을 광경화시켜 얻어지는 광경화 수지가 바람직하다.

광경화성 조성물로는, 광경화 후의 경화막의 물에 대한 접촉각이 90°이상이 되는 것이 바람직하다. 그 경화막의 물에 대한 접촉각이 90°이상이면, 광임프린트법에 의해 볼록조를 형성할 때, 몰드와의 이형성이 양호해지고, 정밀도가 높은 전사가 가능해져, 얻어지는 와이어 그리드형 편광자가 목적으로 하는 성능을 충분히 발휘할 수 있다. 또, 이 접촉각이 높아도 하지층의 부착에는 지장이 없다.

볼록조를 갖는 영역에서 광투과성 기판의 두께 (볼록조의 높이를 포함한다) 는 0.5 ∼ 1000 ㎛ 가 바람직하고, 1 ∼ 40 ㎛ 가 보다 바람직하다. 또, 볼록조를 갖는 영역에서 볼록조의 높이를 제외한 광투과성 기판의 두께는 0.3 ㎛ 이상이 바람직하고, 0.5 ㎛ 이상이 보다 바람직하다. 볼록조를 갖는 영역 이외의 광투과성 기판의 두께는, 상기 볼록조를 갖는 영역에서 광투과성 기판의 두께 (볼록조의 높이를 포함한다) 와 거의 동일한 두께, 즉 0.5 ∼ 1000 ㎛ 가 바람직하고, 1 ∼ 40 ㎛ 가 보다 바람직하다.

볼록조의 높이는 30 ∼ 500 ㎚ 가 바람직하고, 50 ∼ 300 ㎚ 가 보다 바람직하다. 이 높이를 30 ㎚ 이상으로 함으로써, 볼록조의 표면에 대한 하지층의 선택적인 형성이 용이해진다. 이 높이를 500 ㎚ 이하로 함으로써, 와이어 그리드형 편광자의 편광도의 입사 각도 의존성이 작아진다. 또, 볼록조의 높이는, 증착에 의해 금속층을 형성하기 쉽다는 점에서 80 ∼ 270 ㎚ 가 특히 바람직하다.

(하지층)

하지층은 금속 산화물로 이루어지는 층이다. 금속층이 하지층의 표면 상에 존재하고 있을 필요가 있기 때문에, 하지층은 볼록조의 적어도 정상부에 존재하고, 또한 금속층이 볼록조의 정상부 이외에 추가로 볼록조의 측면에도 존재하고 있는 경우에는, 그 금속층이 존재하는 측면에도 존재한다. 또, 하지층은 금속층이 존재하지 않는 볼록조의 측면에 존재하고 있어도 되고, 추가로 볼록조 간의 광투과성 기판의 표면에 존재하고 있어도 된다. 하지층은, 볼록조의 전체면에 존재하는 것이 바람직하고, 나아가서는 볼록조의 전체면과 볼록조 간의 광투과성 기판의 표면에 존재하는 것이 보다 바람직하다. 즉, 볼록조가 존재하는 광투과성 기판 표면의 전체면에 하지층이 존재하고 있는 것이 보다 바람직하다.

금속 산화물로는 SiO₂, Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂, SnO₂ 등을 들 수 있다. 특히, 와이어 그리드형 편광자가 단파장 영역에서 높은 투과율을 나타내는 점에서 SiO₂ 또는 TiO₂ 가 특히 바람직하다. 또, Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂ 등의 고굴절률 재료로 이루어지는 하지층의 경우, 금속층에 피복되지 않은 하지층의 표면과 공기나 광투과성 기판 재료의 계면에서의 굴절률차가 커져, 단파장 영역에서의 투과율을 더욱 높일 수 있다.

하지층의 두께는 실질적으로 균일한 두께여도 되고, 부분적으로 상이한 두께를 가지고 있어도 된다. 예를 들어, 볼록조의 정상부, 볼록조의 측면 및 볼록조 간의 광투과성 기판의 표면에 있어서의 두께는 각각 상이해도 된다. 예를 들어, 볼록조의 정상부의 하지층의 두께를 다른 표면의 하지층의 두께보다 두꺼운 것으로 할 수 있다. 또한, 볼록조의 정상부에 있어서의 하지층의 두께는, 볼록조의 높이 방향의 두께를 말하며, 이하, 볼록조의 정상부에 있어서의 하지층의 두께를 높이라고 하는 경우도 있다.

볼록조의 정상부에 있어서의 하지층의 높이 (볼록조의 높이 방향의 두께) 는 1 ∼ 20 ㎚ 인 것이 바람직하고, 2 ∼ 15 ㎚ 인 것이 특히 바람직하다. 이 높이가 1 ㎚ 이상이면 금속 세선의 막질이 향상되어, 와이어 그리드형 편광자의 p 편광 투과율이 향상된다. 이 높이가 20 ㎚ 이하이면, 광투과성 기판과의 간섭에 의한 파장 분산이 억제되어, 와이어 그리드형 편광자의 p 편광 투과율이 향상된다. 볼록조의 측면에 있어서의 하지층의 두께는, 통상적으로 볼록조의 정상부에 있어서의 하지층의 높이와 동일하거나 그 이하의 두께이다. 볼록조의 측면에 있어서의 하지층의 두께는, 정상부에서부터 하방으로 서서히 얇아지고 있어도 된다. 볼록조의 정상부 이외의 하지층의 두께는, 볼록조의 정상부의 하지층의 높이와 동일하거나 그 이하로서 장소에 상관없이 거의 균일한 두께를 갖는 것이 보다 바람직하고, 그 두께는 1 ㎚ 이상인 것이 바람직하다.

하지층은 증착법으로 형성되는 것이 바람직하다. 증착법으로는 물리 증착법 (PVD) 이나 화학 증착법 (CVD) 을 들 수 있으며, 그 중에서도 진공 증착법, 스퍼터법, 이온 플레이팅법 등의 증착법이 바람직하다. 특히, 진공 증착법 또는 스퍼터법이 바람직하다. 진공 증착법은 부착시키는 미립자의 광투과성 기판에 대한 입사 방향을 제어하는 것이 용이하고, 후술하는 사방 증착법을 실시하는 것이 용이하다. 한편, 스퍼터법은 미립자의 입사 방향이 랜덤해지기 쉬워, 요철이 있는 표면에 균일한 두께의 박막을 형성하는 방법으로서 적합하다. 따라서, 볼록조의 정상부만 또는 볼록조의 정상부와 측면에 선택적으로 하지층을 형성하는 경우에는 진공 증착법을 사용하는 것이 바람직하고, 볼록조가 존재하는 광투과성 기판의 표면의 전체면에 하지층을 형성하는 경우에는 스퍼터법을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 스퍼터법으로는 반응 스퍼터법 (예를 들어, 금속 타깃을 사용하여, 산소 함유 가스 중에서 스퍼터를 실시하여 금속 산화물층을 형성하는 등의 방법) 을 사용할 수도 있다. 또, 스퍼터법 중에서도 특히 고진공 분위기를 사용하는 스퍼터법 (예를 들어, 마그네트론 스퍼터법 등) 으로는 입사 방향을 제어하는 것이 비교적 용이하기 때문에, 상기 진공 증착법 대신에 하지층의 형성에 사용할 수도 있다. 또한, 이하의 설명에서 스퍼터법이란, 특별히 언급하지 않는 한 범용되는 직류 스퍼터법이나 고주파 스퍼터법을 말한다.

스퍼터법 등의 고에너지 미립자를 생성시켜 그 미립자를 볼록조의 표면에 부착시키는 방법에서는, 볼록조의 표면이 고에너지 미립자의 충돌에 의해 침식되는 경우가 있다. 예를 들어, 단면 형상이 직사각형인 볼록조에서는 그 모서리부가 침식되어 둥글게 되는 경우가 있다. 나아가서는, 볼록조의 폭이 감소하거나 볼록조의 높이가 저하되는 등의 경우가 있다. 특히, 볼록조의 재료가 수지 등의 비교적 연질 재료인 경우에 이와 같은 침식이 일어나기 쉽다. 또, 고에너지 미립자의 충돌이 많은 볼록조의 상부일수록 이와 같은 침식이 일어나기 쉬운 것으로 생각된다. 따라서, 스퍼터법 등에 의한 하지층의 형성 결과, 볼록조의 형상은 하지층의 형성 전의 형상과는 상이한 형상이 되는 경우가 있다. 그러나, 그 형상 변화는 극단적으로 되지 않는 한 허용된다. 와이어 그리드형 편광자는 기본적으로 그 금속 세선의 폭과 피치에 의해 그 기능이 발휘되는 것으로서, 소정의 폭과 피치를 갖는 금속 세선이 형성되는 한 광투과성 기판의 볼록조의 형상의 기능에 대한 영향은 적기 때문이다.

(금속 세선)

본 발명의 와이어 그리드형 편광자에 있어서, 금속 세선은 볼록조의 표면 상의 금속층으로 구성되어 있다. 금속층은 하지층의 표면 상에서 그리고 볼록조의 적어도 정상부에 존재한다. 금속층은 볼록조의 정상부와 추가로 볼록조의 측면에 존재하고 있어도 되고, 이 경우, 볼록조의 정상부와 볼록조의 측면에 존재하는 금속층은 연속되어 있는 것이 통례이다. 금속층이 측면에 존재하는 경우, 타방의 측면에 존재해도 되고 양방의 측면에 존재해도 된다. 볼록조의 측면의 금속층은 볼록조의 소정의 높이보다 상방에 존재하고 있어도 되고, 측면의 전체면에 존재하고 있어도 된다. 금속층은 볼록조 간의 광투과성 기판의 표면에는 존재하지 않지만, 측면의 전체면에 금속층이 존재하는 경우에는 광투과성 기판의 표면과 볼록조의 측면이 접하는 부분 (볼록조의 돌출부) 에 다소의 측면의 금속층이 비어져 나와도 된다.

금속층이 볼록조의 정상부에 존재함으로써 와이어 그리드형 편광자의 기능을 발휘할 수 있다. 또한, 금속층이 볼록조의 측면에 존재함으로써, 광투과성 기판의 이면 (금속 세선이 존재하지 않는 주표면) 으로부터 입사되는 s 편광이 흡수되어, 와이어 그리드형 편광자가 이면측으로부터 입사되는 광에 대해 낮은 s 편광 반사율을 나타낸다. 또한, 측면의 전체면에 금속층이 존재함으로써, 광투과성 기판의 표면으로부터 입사되는 s 편광이 효율적으로 반사되어, 와이어 그리드형 편광자가 높은 편광 분리능을 나타낸다.

또, 금속층이 하지층의 표면에 형성되기 때문에, 금속층의 형성시에 금속 재료가 결정화됨에 따른 미소 금속 입자의 생성이 억제된다. 이로써, 미소 금속 입자의 존재를 원인으로 하는 광의 흡수가 저감되어, 와이어 그리드형 편광자의 투과율이 향상된다.

볼록조의 정상부에 있어서의 금속층의 높이 (볼록조의 높이 방향의 두께) 는 30 ㎚ 이상인 것이 바람직하다. 이 높이가 30 ㎚ 이상이면, s 편광 투과가 (특히 단파장 영역에서) 억제되어, 와이어 그리드형 편광자가 충분히 높은 편광 분리능을 나타낸다. 볼록조의 정상부에 있어서의 금속층의 높이가 지나치게 높으면, 회절 현상이나 금속층의 결정화가 발생하여 와이어 그리드형 편광자의 투과율이 저하될 우려가 있고, 또 금속층의 형성이 곤란해지기 때문에, 그 상한은 200 ㎚ 인 것이 바람직하다. 볼록조의 정상부에 있어서의 금속층의 높이는, 특히 40 ∼ 150 ㎚ 인 것이 바람직하다.

볼록조의 측면에 있어서의 금속층의 두께 (하지층의 표면으로부터의 두께) 는, 통상적으로 볼록조의 정상부에 있어서의 금속층의 높이와 동일하거나 그 이하의 두께이다. 볼록조의 측면에 있어서의 금속층의 두께는, 정상부에서부터 하방으로 서서히 얇아지고 있어도 된다.

볼록조의 측면을 피복하는 금속층은, 볼록조의 측면의 면적의 50 ％ 이상에서 존재하는 것이 바람직하고, 60 ％ 이상이 보다 바람직하고, 70 ％ 이상이 더욱 바람직하며, 100 ％ 가 특히 바람직하다. 측면을 피복하고 있는 금속층의 면적이 넓어져, 와이어 그리드형 편광자의 이면측으로부터 입사되는 s 편광이 효율적으로 흡수되기 때문에, 이면측으로부터 입사되는 광에 대해 더욱 낮은 s 편광 반사율을 나타낸다. 또, 금속층이 볼록조의 측면의 면적의 100 ％ 를 차지하는 경우에는, 광투과성 기판의 표면으로부터 입사되는 s 편광이 효율적으로 반사되어, 와이어 그리드형 편광자가 높은 편광 분리능을 나타낸다.

와이어 그리드형 편광자의 기본적인 기능은, 금속 세선의 폭과 피치 (금속 세선의 폭 방향의 반복 거리) 로 정해진다. 금속 세선의 폭 (금속 세선의 길이 방향에 직교하는 방향의 폭) 은, 광의 입사 방향 (광투과성 기판의 주표면에 수직인 방향) 에서 본 금속층의 폭으로서, 광투과성 기판의 볼록조의 폭보다 좁은 경우도 있고 넓은 경우도 있다. 예를 들어, 볼록조의 정상부가 평면인 경우, 그 정상부의 폭보다 넓은 폭의 금속층을 형성할 수 있고, 볼록조의 정상부가 선 형상인 경우, 그 정상부와 측면에 금속층을 형성하여 폭이 있는 금속층으로 할 수 있다. 볼록조의 정상부가 평면인 경우, 통상적으로 그 평면의 폭과 동일하거나 그 폭보다 다소 넓은 폭의 금속층인 것이 바람직하다. 또한, 금속 세선의 피치는 볼록조의 피치와 동일하다.

금속 세선의 폭을 Da, 피치를 Pa 로 나타내면, Da 와 Pa 의 비 (Da/Pa) 는 0.1 ∼ 0.6 이 바람직하고, 0.2 ∼ 0.5 가 보다 바람직하다. Da/Pa 를 0.1 이상으로 함으로써, 와이어 그리드형 편광자가 표면 (금속 세선이 형성되어 있는 면) 측으로부터 입사되는 광에 대해 더욱 높은 편광도를 나타낸다. Da/Pa 를 0.6 이하로 함으로써 p 편광 투과율이 더욱 높아진다.

피치 (Pa) 는 300 ㎚ 이하가 바람직하고, 50 ∼ 200 ㎚ 가 보다 바람직하다. Pa 를 300 ㎚ 이하로 함으로써, 와이어 그리드형 편광자가 충분히 높은 반사율, 및 400 ㎚ 부근의 단파장 영역에서도 충분히 높은 편광 분리능을 나타낸다. 또, 회절에 의한 착색 현상이 억제된다.

금속 세선의 폭 (Da) 은 10 ∼ 120 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하고, 또한 증착에 의한 금속층 형성의 용이함을 고려하면 30 ∼ 100 ㎚ 가 특히 바람직하다. 또한, 하지층을 포함한 볼록조의 최대폭은, 금속 세선의 폭 (Da) 과 동일하거나 그 이하인 것이 바람직하다.

금속층의 재료는 충분한 도전성을 갖는 금속 재료이면 되는데, 도전성 이외에 내식성 등의 특성도 고려된 재료인 것이 바람직하다. 금속 재료로는 금속 단체 (單體), 합금, 도펀트나 소정량 이하의 불순물을 함유한 금속 등을 들 수 있다. 예를 들어, 알루미늄, 은, 크롬, 마그네슘, 알루미늄계 합금, 은계 합금 등을 들 수 있다. 또, 탄소 등의 비금속 원소를 도펀트 등으로서 함유하는 금속도 사용할 수 있다. 가시광에 대한 반사율이 높고, 가시광의 흡수가 적으며, 또한 높은 도전율을 갖는다는 점에서, 알루미늄, 알루미늄계 합금, 은, 크롬, 마그네슘이 바람직하고, 알루미늄이나 알루미늄계 합금이 특히 바람직하다.

금속층은 증착법으로 형성되는 것이 바람직하다. 증착법으로는 물리 증착법 (PVD) 이나 화학 증착법 (CVD) 을 들 수 있고, 그 중에서도 진공 증착법, 스퍼터법, 이온 플레이팅법 등의 증착법이 바람직하다. 금속층의 형성은 특히 진공 증착법이 바람직하다. 진공 증착법은 부착시키는 미립자의 광투과성 기판에 대한 입사 방향을 제어하는 것이 용이하고, 후술하는 사방 증착법을 실시하는 것이 용이하다. 금속층의 형성은 볼록조의 정상부만 또는 볼록조의 정상부와 볼록조의 측면에 선택적으로 금속을 증착시켜 형성할 필요가 있기 때문에, 진공 증착법을 사용한 사방 증착법이 가장 바람직한 금속층의 형성 방법이다. 또, 스퍼터법 중에서도 특히 고진공 분위기를 사용하는 스퍼터법 (예를 들어, 마그네트론 스퍼터법 등) 으로는 입사 방향을 제어하는 것이 비교적 용이하다는 점에서 금속층의 형성에 사용할 수 있다.

(보호층)

금속 세선의 폭이나 두께는 매우 미세하기 때문에, 금속 세선에 약간 흠집이 생긴 것만으로도 와이어 그리드형 편광자의 성능에 영향을 미친다. 또, 산화 등의 화학 변화 (녹의 생성 등) 에 의해 금속 세선의 도전율이 저하되어, 와이어 그리드형 편광자의 성능이 저하되는 경우가 있다. 따라서, 금속 세선의 흠집의 발생 및 화학 변화 등을 억제하기 위해, 금속 세선을 보호층으로 피복해도 된다. 보호층은 금속층의 표면을 피복할 뿐만 아니라, 추가로, 노출된 (즉, 그 위에 금속층이 없는) 하지층의 표면이나 노출된 (즉, 그 위에 하지층이 없는) 광투과성 기판의 표면을 피복하고 있어도 된다. 또한, 볼록조 간의 홈을 매립하여 금속 세선이 존재하는 면을 평탄하게 하는 보호층을 형성해도 된다.

보호층의 재료로는 수지, 금속 산화물, 유리 등을 들 수 있다. 금속층만을 피복하는 보호층의 재료로는, 광투과성은 아닌 불투명한 재료여도 되지만, 다른 표면까지도 피복하는 보호층의 재료로는 광투과성 보호층을 형성할 수 있는 재료가 사용된다. 재료 자체의 광투과성이 낮은 경우라 하더라도, 층의 두께가 충분히 얇은 보호층이라면 광투과성 보호층으로 할 수 있다. 또, 보호층의 재료로는, 내열성이나 화학적 내구성이 높은 재료인 것이 바람직하다. 또한, 금속층의 표면을 자연스럽게 또는 적극적으로 화학 변화시켜 보호층을 형성할 수도 있다. 예를 들어, 금속층의 재료로서 알루미늄을 사용한 경우, 공기 중에서 산화되어 산화알루미늄 박막이 표면에 형성되고, 이 금속 산화물 박막은, 금속 세선의 보호층으로서 기능한다.

보호층이 하지층 표면이나 광투과성 기판 표면도 피복하고 있는 경우, 보호층과 이들 표면의 계면에서 p 편광 반사를 저감시킬 우려가 있다. 이 때문에, 보호층의 굴절률과 하지층이나 광투과성 기판의 굴절률을 실질적으로 일치시키는 것이 바람직하다. 또, 광대역에 걸쳐 높은 편광 분리능이 얻어진다는 점에서, 굴절률이 낮은 재료로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.

보호층은 와이어 그리드형 편광자의 최표면에 존재하기 때문에, 연필 경도 (H) 이상의 경도를 갖는 것이 바람직하고, 방오성도 갖는 것이 바람직하다. 또, 보호층의 표면에 반사 방지 구조 (예를 들어, 반사 방지막 등) 를 형성해도 된다. 또한, 광투과성 기판의 이면에도 경질 표면층이나 반사 방지 구조를 형성할 수도 있다.

<와이어 그리드형 편광자의 제조 방법>

와이어 그리드형 편광자는, 표면에 복수의 볼록조가 서로 평행하게 그리고 소정의 피치로 형성된 광투과성 기판을 제작한 후, 하지층을 형성하고, 이어서 금속층을 형성함으로써 제조된다.

(광투과성 기판의 제작)

광투과성 기판의 제작 방법으로는, 임프린트법 (광임프린트법, 열임프린트법), 리소그래피법 등을 들 수 있고, 볼록조를 양호한 생산성으로 형성할 수 있는 점 및 광투과성 기판을 대면적화할 수 있다는 점에서 임프린트법이 바람직하고, 볼록조를 더욱 양호한 생산성으로 형성할 수 있는 점 및 몰드의 홈을 고정밀도도 전사시킬 수 있다는 점에서 광임프린트법이 특히 바람직하다.

광임프린트법은, 예를 들어 전자선 묘화와 에칭의 조합에 의해 복수의 홈이 서로 평행하게 그리고 소정의 피치로 형성된 몰드를 제작하고, 그 몰드의 홈을 임의의 기재의 표면에 도포된 광경화성 조성물에 전사시키고, 동시에 그 광경화성 조성물을 광경화시키는 방법이다.

광임프린트법에 의한 광투과성 기판의 제작은, 구체적으로는 하기의 공정 (ⅰ) ∼ (ⅳ) 를 거쳐 행해지는 것이 바람직하다.

(ⅰ) 광경화성 조성물을 기재의 표면에 도포하는 공정.

(ⅱ) 복수의 홈이 서로 평행하게 그리고 소정의 피치로 형성된 몰드를 홈이 광경화성 조성물에 접하도록 광경화성 조성물에 가압하는 공정.

(ⅲ) 몰드를 광경화성 조성물에 가압한 상태에서 방사선 (자외선, 전자선 등) 을 조사하여 광경화성 조성물을 경화시켜, 몰드의 홈에 대응하는 복수의 볼록조를 갖는 광투과성 기판을 제작하는 공정.

(ⅳ) 광투과성 기판으로부터 몰드를 분리시키는 공정.

또한, 얻어진, 기재 상의 광투과성 기판은, 기재와 일체인 채로 후술하는 하지층 및 금속층의 형성을 실시할 수 있다. 또, 필요에 따라 금속층의 형성 후에 광투과성 기판과 기재를 분리시킬 수 있다. 또한, 기재 상에 제작된 광투과성 기판을 기재로부터 분리시킨 후, 후술하는 하지층 및 금속층의 형성을 실시할 수 있다.

열임프린트법에 의한 광투과성 기판의 제작은, 구체적으로는 하기의 공정 (ⅰ) ∼ (ⅲ) 을 거쳐 행해지는 것이 바람직하다.

(ⅰ) 기재의 표면에 열가소성 수지의 피전사막을 형성하는 공정, 또는 열가소성 수지의 피전사 필름을 제작하는 공정.

(ⅱ) 복수의 홈이 서로 평행하게 그리고 일정한 피치로 형성된 몰드를 홈이 피전사막 또는 피전사 필름에 접하도록 열가소성 수지의 유리 전이 온도 (Tg) 또는 융점 (Tm) 이상으로 가열된 피전사막 또는 피전사 필름에 가압하여 몰드의 홈에 대응하는 복수의 볼록조를 갖는 광투과성 기판을 제작하는 공정.

(ⅲ) 광투과성 기판을 Tg 또는 Tm 보다 낮은 온도로 냉각시켜 광투과성 기판으로부터 몰드를 분리시키는 공정.

또한, 얻어진, 기재 상의 광투과성 기판은, 기재와 일체인 채로 후술하는 하지층 및 금속층의 형성을 실시할 수 있다. 또, 필요에 따라 금속층 형성 후에 광투과성 기판과 기재를 분리시킬 수 있다. 또한, 기재 상에 제작된 광투과성 기판을 기재로부터 분리시킨 후, 후술하는 하지층 및 금속층의 형성을 실시할 수 있다.

(하지층 및 금속층의 형성)

본 발명의 와이어 그리드형 편광자는, 표면에 복수의 볼록조가 서로 평행하게 그리고 소정의 피치로 형성되어 있는 광투과성 기판의 볼록조의 표면에 금속 산화물을 증착시켜 그 볼록조의 적어도 정상부에 금속 산화물로 이루어지는 하지층을 형성하고, 이어서, 상기 하지층의 표면 상에서 그리고 볼록조의 적어도 정상부에 금속을 증착시켜 금속층을 형성하여 금속 세선으로 하는 방법으로 제조되는 것이 바람직하다. 상기와 같이, 하지층은, 진공 증착법을 사용한 사방 증착법으로 볼록조의 적어도 정상부에 형성되는 것이 바람직하다. 또, 하지층을 볼록조의 전체 표면 및 볼록조 간의 광투과성 기판 표면에 형성하는 경우에는, 하지층은 스퍼터법으로 형성되는 것이 바람직하다. 금속층은, 볼록조 측면의 적어도 일부 및 볼록조의 정상부에 형성되는 것이 바람직하고, 측면의 전부 및 볼록조의 정상부에 형성되는 것이 보다 바람직하다. 금속층을 이와 같은 특정 표면에 선택적으로 형성하기 위해, 금속층은 진공 증착법을 사용한 사방 증착법으로 형성되는 것이 바람직하다.

사방 증착법에 의한 하지층이나 금속층의 형성에서는, 볼록조의 길이 방향에 대해 거의 직교하고, 또한 볼록조의 높이 방향에 대해 임의의 각도를 이루는 방향으로부터 증착시키는 공정과, 볼록조의 길이 방향에 대해 거의 직교하고, 또한 볼록조의 높이 방향에 대해 상기 각도와는 반대측에 임의의 각도를 이루는 방향으로부터 증착시키는 공정을 각각 1 회 이상 교대로 실시함으로써 목적하는 하지층이나 금속층을 형성할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 「거의 직교하고」란, 볼록조의 길이 방향과 볼록조의 높이 방향에 대해 임의의 각도를 이루는 방향이 이루는 각도가 85 ∼ 95°의 범위에 있는 것을 의미한다.

사방 증착법에 의한 금속층의 형성을 예로 하여 사방 증착법을 더욱 설명한다. 금속층의 형성은 하기의 조건에서 실시하는 것이 바람직하다. 이 방법은 후술하는 제 3 실시형태의 와이어 그리드형 편광자를 제조하는 경우에 적합한 방법이다.

(C) 상기 조건 (A) 에 의한 증착 및 상기 조건 (B) 에 의한 증착을 교대로 상기 조건 (A) 에 의한 증착을 m 회 (단, m 은 1 이상이다), 상기 조건 (B) 에 의한 증착을 n 회 (단, n 은 1 이상이다), 합계 (m + n) 로 3 회 이상, 바람직하게는 6 회 이하, 더욱 바람직하게는 4 ∼ 5 회 실시한다.

15°

θ^R

45°… (Ⅳ),

15°

θ^L

45°… (Ⅴ).

(E) 상기 m 이 2 이상인 경우, i 회째 (단, i ＝ 2 ∼ m 이다) 의 θ^R _i 와 (i-1) 회째의 θ^R _(i-1) 은 하기 식 (Ⅵ) 을 만족하고, 상기 n 이 2 이상인 경우, j 회째 (단, j ＝ 2 ∼ n 이다) 의 θ^L _j 와 (j-1) 회째의 θ^L _(j-1) 은 하기 식 (Ⅶ) 을 만족한다.

θ^R _i

θ^R _(i-1)… (Ⅵ),

θ^L _j

θ^L _(j-1)… (Ⅶ).

후술하는 제 1 또는 제 2 실시형태의 와이어 그리드형 편광자를 제조하는 경우에는, 상기 조건의 증착 방향의 각도나 증착 횟수를 바꿈으로써 마찬가지로 금속층을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 실시형태에서는 (D) 의 조건에서의 증착 각도를 더욱 작게 할 수 있고, 제 2 실시형태에서는 양 방향의 1 회째의 증착을 보다 큰 증착 각도로 하고, 2 회째 이후의 증착 각도를 상기와 마찬가지로 40°이하로 할 수 있다.

사방 증착법에 의해 하지층을 형성하는 경우, 하지층은 금속층의 형성 범위와 동등 이상의 범위로 형성할 필요성이 있다. 볼록조의 정상부나 볼록조 간의 광투과성 기판의 표면에 하지층을 형성하기 위해서는 15°보다 더욱 작은 각도를 채용하는 것이 바람직하다. 사방 증착법의 경우에는 증착 각도가 커도 수직 방향의 증착도 어느 정도 일어나기 때문에 통상은 큰 증착 각도를 채용하는 것이 바람직하다. 따라서, 사방 증착법에 의해 하지층을 형성하는 경우에는, 각도 θ^R 과 각도 θ^L 은 각각 45°보다 큰 각도가 채용되며, 그 각도는 60°이상, 90°미만이 적당하다. 그 각도는 65 ∼ 85°가 바람직하고, 70 ∼ 80°가 보다 바람직하다. 또한, 사방 증착법에 의한 하지층의 형성의 경우, 상기 (m + n) 은 2 여도 되고, 또 상기 (D) 의 조건의 채용은 필수는 아니다.

스퍼터법은 증착 방향이 랜덤하며, 하지층 형성의 경우, 스퍼터법을 채용함으로써 요철에 상관없이 광투과성 기판 표면에 거의 균일한 두께의 하지층을 형성할 수 있다. 따라서, 하지층의 형성은 스퍼터법으로 실시하는 것이 보다 바람직하다.

<각 실시형태의 와이어 그리드형 편광자>

이하에 본 발명의 와이어 그리드형 편광자를 도면을 이용하여 설명한다. 이하의 도면은 모식도이며, 실제의 와이어 그리드형 편광자는 도시한 바와 같은 이론적 그리고 이상적 형상을 갖는 것은 아니다. 예를 들어, 볼록조 등의 형상의 붕괴는 적지 않아, 하지층이나 금속층의 두께의 불균일도 적지않게 발생하고 있다. 도시한 광투과성 기판의 표면의 볼록조는 직사각형의 단면 형상을 갖는데, 상기와 같이 실제로 제조된 와이어 그리드형 편광자에서는, 정상부가 둥글게 된 형상이나 폭이 상방으로 좁아진 형상을 갖고 있는 것이 적지 않다.

〔제 1 실시형태〕

도 1 은 본 발명의 와이어 그리드형 편광자의 제 1 실시형태를 나타내는 사시도이다. 와이어 그리드형 편광자 (10) 는, 표면에 복수의 볼록조 (12) 가 서로 평행하게 그리고 소정의 피치 (Pp) 로 형성된 광투과성 기판 (14) 과, 그 볼록조 (12) 의 상면 (16), 및 볼록조 (12) 의 길이 방향으로 연장되는 2 개의 측면인 측면 (18) 과 측면 (20) 의 상연부 (上緣部) 를 피복하는 하지층 (22) 과, 하지층 (22) 의 상면에 형성된 금속 재료로 이루어지는 금속층 (24) 을 갖는다. 금속층 (24) 은 볼록조의 길이 방향으로 신장되어 금속 세선을 구성한다. 이하, 볼록조 간의 광투과성 기판의 표면을 홈 (26) 이라고 한다.

Pp 는 볼록조 (12) 의 폭 (Dp) 과, 볼록조 (12) 간에 형성되는 홈 (26) 의 폭의 합계이다. Pp 는 50 ∼ 200 ㎚ 가 바람직하다.

Dp 와 Pp 의 비 (Dp/Pp) 는 0.1 ∼ 0.55 가 바람직하고, 0.25 ∼ 0.45 가 바람직하다.

또, Dp 는 증착에 의해 금속층을 형성하기 쉽다는 점에서 30 ∼ 80 ㎚ 가 바람직하다.

볼록조 (12) 의 높이 (Hp) 는 50 ∼ 300 ㎚ 가 바람직하다.

광투과성 기판 (14) 의 두께 (Hs) 는 1 ∼ 40 ㎛ 가 바람직하다.

볼록조의 정상부에 있어서의 하지층 (22) 의 높이 (Hx) 는, 볼록조 (12) 의 상면 (16) 을 피복하고 있는 부분의 하지층의 두께이다. Hx 는 2 ∼ 15 ㎚ 가 바람직하다.

제 1 실시형태에 있어서의 Dx1 및 Dx2 는, 하지층 (22) 이 볼록조 (12) 의 측면 (18) 또는 측면 (20) 보다 외측으로 돌출된 부분의 폭으로서, Da1 및 Da2 는, 금속층 (24) 이 볼록조 (12) 의 측면 (18) 또는 측면 (20) 보다 외측으로 돌출된 부분의 폭이다.

금속층 (24) 의 폭 (Da), 볼록조 (12) 의 피치 (Pp) 및 볼록조 (12) 의 폭 (Dp) 은, 하기 식 (5) 를 만족하는 것이 바람직하다.

Da - Dp

0.4 × (Pp - Dp) … (5).

Da - Dp 가 0.4 × (Pp - Dp) 이하이면, 홈 (26) 의 개구가 확보되어, 와이어 그리드형 편광자 (10) 의 p 편광 투과율이 향상된다.

〔제 2 실시형태〕

도 2 는 본 발명의 와이어 그리드형 편광자의 제 2 실시형태를 나타내는 사시도이다. 와이어 그리드형 편광자 (10) 는, 표면에 복수의 볼록조 (12) 가 서로 평행하게 그리고 소정의 피치 (Pp) 로 형성된 광투과성 기판 (14) 과, 그 볼록조 (12) 의 상면 (16), 볼록조 (12) 의 길이 방향으로 연장되는 2 개의 측면인 측면 (18) 과 측면 (20) 의 표면 및 홈 (26) 의 바닥면을 피복하는 하지층 (22) 과, 하지층 (22) 의 상면에 형성된 금속층 (24) 을 갖는다.

제 2 실시형태에서는, 제 1 실시형태의 와이어 그리드형 편광자 (10) 와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.

제 2 실시형태에 있어서의 Dx1 및 Dx2 는, 하지층 (22) 이 볼록조 (12) 의 측면 (18) 또는 측면 (20) 보다 외측으로 돌출된 부분의 폭이기도 하고, 볼록조 (12) 의 측면 (18) 또는 측면 (20) 을 피복하는 하지층 (22) 의 두께이기도 하다.

〔제 3 실시형태〕

도 3 은 본 발명의 와이어 그리드형 편광자의 제 3 실시형태를 나타내는 사시도이다. 와이어 그리드형 편광자 (10) 는, 표면에 복수의 볼록조 (12) 가 서로 평행하게 그리고 소정의 피치 (Pp) 로 형성된 광투과성 기판 (14) 과, 그 볼록조 (12) 의 상면 (16), 볼록조 (12) 의 길이 방향으로 연장되는 2 개의 측면인 측면 (18) 과 측면 (20) 의 표면 및 홈 (26) 의 바닥면을 피복하는 하지층 (22) 과, 그 볼록조 (12) 의 상면 (16), 측면 (18) 및 측면 (20) 의 하지층 (22) 표면을 피복하는 금속층 (24) 을 갖는다.

제 3 실시형태에서는, 제 1 실시형태 또는 제 2 실시형태의 와이어 그리드형 편광자 (10) 와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.

제 3 실시형태에 있어서의 Da1 및 Da2 는, 금속층 (24) 이 볼록조 (12) 의 측면 (18) 또는 측면 (20) 보다 외측으로 돌출된 부분의 폭이기도 하고, 볼록조 (12) 의 측면 (18) 또는 측면 (20) 을 피복하고 있는 하지층 (22) 의 표면에 형성된 금속층 (24) 의 두께이기도 하다.

볼록조 (12) 의 측면 (18) 을 피복하고 있는 금속층 (24) 의 폭 (Ha1 ; 볼록조 (12) 의 상면 (16) 에서부터 홈으로의 깊이 방향의 길이), 볼록조 (12) 의 측면 (20) 을 피복하고 있는 금속층 (24) 의 폭 (Ha2 ; 볼록조 (12) 의 상면 (16) 에서부터 홈으로의 깊이 방향의 길이) 및 볼록조 (12) 의 높이 (Hp) 는, 각각 하기 식 (6-1), (7-1) 을 만족하는 것이 바람직하고, 하기 식 (6-2), (7-2) 를 만족하는 것이 보다 바람직하며, 하기 식 (6-3), (7-3) 을 만족하는 것이 더욱 바람직하다.

Ha1

0.5 × Hp … (6-1),

Ha2

0.5 × Hp … (7-1),

Ha1

0.6 × Hp … (6-2),

Ha2

0.6 × Hp … (7-2),

Ha1 ＝ Hp … (6-3),

Ha2 ＝ Hp … (7-3).

Ha1 및 Ha2 가 각각 Hp 의 50 ％ 이상이면, 측면 (18) 을 피복하고 있는 금속층 (24) 및 측면 (20) 을 피복하고 있는 금속층 (24) 의 면적이 넓어져, 와이어 그리드형 편광자 (10) 의 이면측으로부터 입사되는 s 편광이 효율적으로 흡수되기 때문에, 이면측으로부터 입사되는 광에 대해 더욱 낮은 s 편광 반사율을 나타낸다. Ha1 및 Ha2 가 Hp 와 동일한 경우에는, 와이어 그리드형 편광자 (10) 의 표면측으로부터 입사되는 s 편광이 효율적으로 반사되어, 와이어 그리드형 편광자 (10) 가 높은 편광 분리능을 나타낸다.

또한, 볼록조 (12) 의 상면 (16), 측면 (18), 측면 (20) 및 홈 (26) 의 바닥면은 각각 평면이어도 되고 곡면이어도 된다.

<각 실시형태의 와이어 그리드형 편광자의 제조 방법>

〔제 1 실시형태의 와이어 그리드형 편광자의 제조 방법〕

제 1 실시형태의 와이어 그리드형 편광자 (10) 는, 광투과성 기판 (14) 의 볼록조 (12) 의 상면 (16) 을 피복하는 하지층 (22) 과, 그 하지층 (22) 의 상면에 형성되는 금속층 (24) 을 하기의 조건 (A1) ∼ (J1) 을 만족하는 증착법으로 형성하는 방법으로 제조할 수 있다.

(하지층의 형성 방법)

하지층 (22) 은 광투과성 기판 (14) 의 볼록조 (12) 가 형성된 면의 경사진 상방으로부터 금속 산화물을 증착시키는 사방 증착법에 의해 형성된다.

하지층 (22) 은, 구체적으로는 하기의 조건 (A1) ∼ (E1) 을 만족하는 사방 증착법으로 형성되는 것이 바람직하다.

(A1) 도 4 에 나타내는 바와 같이, 볼록조 (12) 의 길이 방향 (L) 에 대해 거의 직교하고, 또한 볼록조 (12) 의 높이 방향 (H) 에 대해 측면 (18) 측에 각도 θ^R 을 이루는 방향 (V1) 으로부터 볼록조 (12) 의 상면 (16) 또는 하기 조건 (B1) 의 증착으로 형성된 하지층 (22) 의 상면에 금속 산화물을 증착시킨다.

(B1) 도 4 에 나타내는 바와 같이, 볼록조 (12) 의 길이 방향 (L) 에 대해 거의 직교하고, 또한 볼록조 (12) 의 높이 방향 (H) 에 대해 측면 (20) 측에 각도 θ^L 을 이루는 방향 (V2) 으로부터 볼록조 (12) 의 상면 (16) 또는 상기 조건 (A1) 의 증착으로 형성된 하지층 (22) 의 상면에 금속 산화물을 증착시킨다.

(C1) 상기 조건 (A1) 에 의한 증착을 1 회 실시하고, 상기 조건 (B1) 에 의한 증착을 1 회 실시한다.

(D1) 상기 조건 (A1) 의 증착에 있어서의 각도 θ^R 은 하기 식 (1-Ⅰ) 을 만족하고, 상기 조건 (B1) 의 증착에 있어서의 각도 θ^L 은 하기 식 (1-Ⅱ) 를 만족하는 것이 바람직하다.

45°

θ^R＜ 90°… (1-Ⅰ),

45°

θ^L＜ 90°… (1-Ⅱ).

(E1) 상기 조건 (A1) 의 증착으로 형성되는 하지층 (22) 의 높이 및 상기 조건 (B1) 의 증착으로 형성되는 하지층 (22) 의 높이는, 하기 식 (1-Ⅲ) 을 만족하는 것이 바람직하다.

0.5 ㎚

Hx'

15 ㎚ … (1-Ⅲ).

단, Hx' 는, 볼록조의 정상부에 있어서의, 1 회의 증착으로 형성되는 하지층 (22) 의 높이이다.

조건 (A1) ∼ (C1) : 조건 (A1) ∼ (C1) 을 만족하지 않는 경우, 하지층 (22) 이 볼록조 (12) 의 측면 (18) 또는 측면 (20) 보다 외측으로 돌출된 부분이 형성되지 않기 때문에, 금속층 (24) 을 형성할 때에, 측면 (18) 및 측면 (20) 에 금속이 증착되기 쉬워진다. 또, 홈 (26) 의 바닥면에 금속 산화물이 증착되기 쉬워진다.

조건 (D1) : 광의 파장 이하의 피치의 볼록조 (12) 에 증착을 실시하는 경우, 증착의 각도 θ^R (또는 θ^L) 에 따라 하지층 (22) 의 형상이 변화하기 때문에, 각도 θ^R (또는 θ^L) 에 따라서는 적절한 형상의 하지층 (22) 을 형성할 수 없는 경우가 있다. 각도 θ^R (또는 θ^L) 이 45°미만에서는, 하지층 (22) 이 측면 (18) 또는 측면 (20) 보다 외측으로 돌출된 부분이 형성되지 않는다. 또는 각각의 폭 (Dx1 및 Dx2) 이 부족하다. 또는, 하지층 (22) 이 측면 (18) 또는 측면 (20) 보다 외측으로 돌출된 부분을 형성할 때에, 측면 (18) 및 측면 (20) 에 금속 산화물이 증착된다. 각도 θ^R (또는 θ^L) 이 90°에서는 하지층 (22) 의 형성이 곤란하다. 따라서, 도 1 에 나타내는, 볼록조 (12) 의 상면 (16) 보다 폭이 넓은 하지층을 형성하는 경우에는, 각도 θ^R (또는 θ^L) 은 65 ∼ 85°가 바람직하다.

조건 (E1) : 1 회의 증착으로 형성되는 하지층 (22) 의 높이 (Hx') 가 0.5 ㎚ 미만에서는, 하지층 (22) 이 볼록조 (12) 의 측면 (18) 또는 측면 (20) 보다 외측으로 돌출된 부분이 충분히 형성되지 않기 때문에, 금속층 (24) 을 형성할 때에, 측면 (18) 및 측면 (20) 에 금속이 증착되기 쉬워진다. Hx' 가 10 ㎚ 를 초과하면, 하지층 (22) 의 두께가 커지기 때문에, 와이어 그리드형 편광자 (10) 의 파장 분산이 커져 단파장측의 투과율이 저하된다. Hx' 는 2 ∼ 10 ㎚ 가 바람직하다.

(금속층의 형성 방법)

금속층 (24) 은, 광투과성 기판 (14) 의 볼록조 (12) 가 형성된 면의 경사진 상방으로부터 금속을 증착시킴으로써 형성된다.

금속층 (24) 은, 구체적으로는 하기의 조건 (F1) ∼ (J1) 을 만족하는 사방 증착법으로 형성되는 것이 바람직하다.

(F1) 볼록조 (12) 의 길이 방향 (L) 에 대해 거의 직교하고, 또한 볼록조 (12) 의 높이 방향 (H) 에 대해 측면 (18) 측에 각도 θ^R 을 이루는 방향 (V1) 으로부터 하지층 (22) 의 상면 또는 하기 조건 (G1) 의 증착으로 형성된 금속층 (24) 의 상면에 금속을 증착시킨다.

(G1) 볼록조 (12) 의 길이 방향 (L) 에 대해 거의 직교하고, 또한 볼록조 (12) 의 높이 방향 (H) 에 대해 측면 (20) 측에 각도 θ^L을 이루는 방향 (V2) 으로부터 하지층 (22) 의 상면 또는 상기 조건 (F1) 의 증착으로 형성된 금속층 (24) 의 상면에 금속을 증착시킨다.

(H1) 상기 조건 (F1) 에 의한 증착 및 상기 조건 (G1) 에 의한 증착을 교대로 상기 조건 (F1) 에 의한 증착을 m 회 (단, m 은 1 이상이다), 상기 조건 (G1) 에 의한 증착을 n 회 (단, n 은 1 이상이다), 합계 (m + n) 로 3 회 이상 실시한다.

(I1) 상기 조건 (F1) 에 의한 m 회의 증착 중 1 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^R 은 하기 식 (1-Ⅳ) 를 만족하고, 상기 조건 (G1) 에 의한 n 회의 증착 중 1 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^L 은 하기 식 (1-Ⅴ) 를 만족한다.

10°

θ^R

45°… (1-Ⅳ),

10°

θ^L

45°… (1-Ⅴ).

(J1) 상기 m 이 2 이상인 경우, i 회째 (단, i ＝ 2 ∼ m 이다) 의 θ^R _i 와 (i-1) 회째의 θ^R _(i-1) 은 하기 식 (1-Ⅵ) 을 만족하고, 상기 n 이 2 이상인 경우, j 회째 (단, j ＝ 2 ∼ n 이다) 의 θ^L _j 와 (j-1) 회째의 θ^L _(j-1) 은 하기 식 (1-Ⅶ) 을 만족한다.

θ^R _i

θ^R _(i-1)… (1-Ⅵ),

θ^L _j

θ^L _(j-1)… (1-Ⅶ).

조건 (F1), (G1) : 조건 (F1), (G1) 을 만족하지 않는 경우, 홈 (26) 의 바닥면에 금속이 증착되기 쉬워진다.

조건 (H1) : 조건 (F1) 에 의한 증착 및 조건 (G1) 에 의한 증착을 교대로 합계로 3 회 이상으로 나누어 실시함으로써 금속이 치우쳐 증착되는 경우가 없어 균일한 금속층 (24) 이 형성된다.

조건 (I1) : 광의 파장 이하의 피치의 볼록조 (12) 에 증착을 실시하는 경우, 증착의 각도 θ^R (또는 θ^L) 에 따라 금속층 (24) 의 형상이 변화하기 때문에, 각도 θ^R (또는 θ^L) 에 따라서는 적절한 형상의 금속층 (24) 을 형성할 수 없는 경우가 있다. m 회의 증착 중 1 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^R 및 n 회의 증착 중 1 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^L 이 10°미만에서는, 볼록조 (12) 간의 홈 (26) 의 바닥면에도 금속이 증착된다. m 회의 증착 중 1 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^R 및 n 회의 증착 중 1 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^L 이 45°를 초과하면, 금속이 치우쳐 증착되어 비스듬하게 기울어진 금속층 (24) 이 형성되어 버린다.

조건 (J1) : 조건 (J1) 을 만족하지 않는 경우, 높이 (Ha) 가 30 ㎚ 이상인 금속층 (24) 을 형성하기 곤란하다.

〔제 2 실시형태의 와이어 그리드형 편광자의 제조 방법〕

제 2 실시형태의 와이어 그리드형 편광자 (10) 는, 광투과성 기판 (14) 의 볼록조 (12) 의 상면 (16), 측면 (18), 측면 (20) 및 홈 (26) 의 바닥면을 피복하는 하지층 (22) 을 스퍼터법으로 형성하고, 볼록조 (12) 의 상면 (16) 을 피복하는 하지층 (22) 의 상면에 형성되는 금속층 (24) 을 하기의 조건 (A2) ∼ (H2) 를 만족하는 증착법으로 형성하는 방법으로 제조할 수 있다.

(하지층의 형성 방법)

하지층 (22) 은, 광투과성 기판 (14) 의 볼록조 (12) 가 형성된 면의 전체면에 금속 산화물을 부착시키는 스퍼터법에 의해 형성된다.

(금속층의 형성 방법)

금속층 (24) 은, 광투과성 기판 (14) 의 볼록조 (12) 가 형성된 면의 경사진 상방으로부터 금속을 증착시킴으로써 형성된다. 스퍼터법으로 형성되는 하지층 (22) 은, 볼록조 (12) 의 측면 (18) 또는 측면 (20) 보다 외측으로 돌출된 부분이 충분히 형성되지 않기 때문에, 금속층 (24) 을 형성할 때에, 측면 (18) 및 측면 (20) 에 금속이 증착되기 쉬워진다. 이 때문에, 측면에 금속층 (24) 이 존재하지 않아, 금속층 (24) 의 폭이 볼록조 (12) 의 상면 (16) 보다 폭이 넓은 금속층 (24) 을 형성하기 위해서는, 구체적으로는 하기의 조건 (A2) ∼ (H2) 를 만족하는 사방 증착법으로 형성되는 것이 바람직하다.

(A2) 도 4 에 나타내는 바와 같이, 볼록조 (12) 의 길이 방향 (L) 에 대해 거의 직교하고, 또한 볼록조 (12) 의 높이 방향 (H) 에 대해 측면 (18) 측에 각도 θ^R 을 이루는 방향 (V1) 으로부터 하지층 (22) 의 표면 및/또는 하기 조건 (B2) 의 증착으로 형성된 금속층 (24) 의 표면에 금속을 적어도 1 회 증착시킨다.

(B2) 도 4 에 나타내는 바와 같이, 볼록조 (12) 의 길이 방향 (L) 에 대해 거의 직교하고, 또한 볼록조 (12) 의 높이 방향 (H) 에 대해 측면 (20) 측에 각도 θ^L 을 이루는 방향 (V2) 으로부터 하지층 (22) 의 표면 및/또는 상기 조건 (A2) 의 증착으로 형성된 금속층 (24) 의 표면에 금속을 적어도 1 회 증착시킨다.

(C2) 상기 조건 (A2) 에 의한 증착 및 상기 조건 (B2) 에 의한 증착을 교대로 상기 조건 (A2) 에 의한 증착을 m 회 (단, m 은 2 이상이다), 상기 조건 (B2) 에 의한 증착을 n 회 (단, n 은 2 이상이다), 합계 (m + n) 로 5 회 이상 실시한다.

(D2) 상기 조건 (A2) 에 의한 m 회의 증착 중 1 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^R 은 하기 식 (2-Ⅰ) 을 만족하고, 상기 조건 (B2) 에 의한 n 회의 증착 중 1 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^L은 하기 식 (2-Ⅱ) 를 만족한다.

45°

θ^R＜ 90°… (2-Ⅰ),

45°

θ^L＜ 90°… (2-Ⅱ).

(E2) 상기 조건 (A2) 에 의한 m 회의 증착 중 1 회째의 증착으로 형성되는 금속층 (24) 의 높이 및 상기 조건 (B2) 에 의한 n 회의 증착 중 1 회째에 형성되는 금속층 (24) 의 높이는, 하기 식 (2-Ⅲ) 을 만족한다.

0.5 ㎚

Ha'

10 ㎚ … (2-Ⅲ).

단, Ha' 는 1 회의 증착으로 형성되는 금속층 (24) 의 높이이다.

(F2) 상기 조건 (A2) 에 의한 m 회의 증착 중 2 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^R 은 하기 식 (2-Ⅳ) 를 만족하고, 상기 조건 (B2) 에 의한 n 회의 증착 중 2 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^L 은 하기 식 (2-Ⅴ) 를 만족한다.

10°

θ^R

45°… (2-Ⅳ),

10°

θ^L

45°… (2-Ⅴ).

(G2) 상기 조건 (A2) 에 의한 m 회의 증착 중 2 회째의 증착으로 형성되는 금속층 (24) 의 높이 및 상기 조건 (B2) 에 의한 n 회의 증착 중 2 회째로 형성되는 금속층 (24) 의 높이는, 하기 식 (2-Ⅲ) 을 만족한다.

1 ㎚

Ha'

15 ㎚ … (2-Ⅲ).

(H2) 상기 m 이 3 이상인 경우, i 회째 (단, i ＝ 3 ∼ m 이다) 의 θ^R _i 와 (i-1) 회째의 θ^R _(i-1) 은 하기 식 (2-Ⅵ) 을 만족하고, 상기 n 이 3 이상인 경우, j 회째 (단, j ＝ 3 ∼ n 이다) 의 θ^L _j 와 (j-1) 회째의 θ^L _(j-1) 은 하기 식 (2-Ⅶ) 을 만족한다.

θ^R _i

θ^R _(i-1)… (2-Ⅵ),

θ^L _j

θ^L _(j-1)… (2-Ⅶ).

조건 (A2), (B2) : 조건 (A2), (B2) 를 만족하지 않는 경우, 금속층 (24) 이 볼록조 (12) 의 측면 (18) 또는 측면 (20) 보다 외측으로 돌출된 부분이 형성되지 않기 때문에, 측면 (18) 및 측면 (20) 을 피복하고 있는 하지층 (22) 에 금속이 증착되기 쉬워진다. 또, 홈 (26) 의 바닥면에 금속이 증착되기 쉬워진다.

조건 (C2) : 조건 (A2) 에 의한 증착 및 조건 (B2) 에 의한 증착을 교대로 합계로 5 회 이상으로 나누어 실시함으로써, 금속이 치우쳐 증착되지 않아 균일한 금속층 (24) 이 형성된다.

조건 (D2) : 광의 파장 이하의 피치의 볼록조 (12) 에 증착을 실시하는 경우, 증착의 각도 θ^R (또는 θ^L) 에 따라 금속층 (24) 의 형상이 변화하기 때문에, 각도 θ^R (또는 θ^L) 에 따라서는 적절한 형상의 금속층 (24) 을 형성할 수 없는 경우가 있다. 각도 θ^R (또는 θ^L) 이 45°미만에서는, 금속층 (24) 이 볼록조 (12) 의 측면 (18) 또는 측면 (20) 보다 외측으로 돌출된 부분이 형성되지 않는다. 또는 각각의 폭 (Da1 및 Da2) 이 부족하다. 또는, 금속층 (24) 이 볼록조 (12) 의 측면 (18) 또는 측면 (20) 보다 외측으로 돌출된 부분을 형성할 때에, 측면 (18) 및 측면 (20) 을 피복하고 있는 하지층 (22) 에 금속이 증착된다. 각도 θ^R (또는 θ^L) 이 90°에서는, 금속층 (24) 의 형성이 곤란하다. 각도 θ^R (또는 θ^L) 은 60°이상, 85°이하가 바람직하고, 65°∼ 80°가 특히 바람직하다.

조건 (E2) : 볼록조 (12) 의 정상부에 있어서의, 1 회의 증착으로 형성되는 금속층 (24) 의 높이 (Ha') 가 0.5 ㎚ 미만에서는, 금속층 (24) 이 볼록조 (12) 의 측면 (18) 또는 측면 (20) 보다 외측으로 돌출된 부분이 충분히 형성되지 않기 때문에, 측면 (18) 및 측면 (20) 을 피복하고 있는 하지층 (22) 에 금속이 증착되기 쉬워진다. Ha' 가 10 ㎚ 를 초과하면, 금속층 (24) 의 두께가 커진다.

조건 (F2) : 광의 파장 이하의 피치의 볼록조 (12) 에 증착을 실시하는 경우, 증착의 각도 θ^R (또는 θ^L) 에 따라 금속층 (24) 의 형상이 변화하기 때문에, 각도 θ^R (또는 θ^L) 에 따라서는 적절한 형상의 금속층 (24) 을 형성할 수 없는 경우가 있다. m 회의 증착 중 2 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^R 및 n 회의 증착 중 2 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^L 이 10°미만에서는, 볼록조 (12) 간의 홈 (26) 의 바닥면에도 금속이 증착된다. m 회의 증착 중 2 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^R 및 n 회의 증착 중 2 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^L 이 45°를 초과하면, 금속이 치우쳐 증착되어 비스듬하게 기울어진 금속층 (24) 이 형성되어 버린다.

조건 (G2) : 1 회의 증착으로 형성되는 금속층 (24) 의 높이 (Ha') 가 1 ㎚ 미만에서는, 높이 (Ha) 가 30 ㎚ 이상인 금속층 (24) 을 형성하기 곤란하다. Ha' 가 15 ㎚ 를 초과하면, 금속층 (24) 의 두께가 커진다.

조건 (H2) : 조건 (H2) 를 만족하지 않는 경우, 높이 (Ha) 가 30 ㎚ 이상인 금속층 (24) 을 형성하기 곤란하다.

〔제 3 실시형태의 와이어 그리드형 편광자의 제조 방법〕

제 3 실시형태의 와이어 그리드형 편광자 (10) 는, 광투과성 기판 (14) 의 볼록조 (12) 의 상면 (16), 측면 (18), 측면 (20) 및 홈 (26) 의 바닥면을 피복하는 하지층 (22) 을 스퍼터법으로 형성하고, 볼록조 (12) 의 상면 (16), 측면 (18) 및 측면 (20) 을 피복하는 하지층 (22) 의 표면에 형성되는 금속층 (24) 을 하기의 조건 (A3) ∼ (E3) 을 만족하는 사방 증착법으로 형성하는 방법으로 제조하는 것이 바람직하다.

(하지층의 형성 방법)

(금속층의 형성 방법)

금속층 (24) 은, 구체적으로는 하기의 조건 (A3) ∼ (E3) 을 만족하는 사방 증착법으로 형성된다.

(A3) 도 4 에 나타내는 바와 같이, 볼록조 (12) 의 길이 방향 (L) 에 대해 거의 직교하고, 또한 볼록조 (12) 의 높이 방향 (H) 에 대해 측면 (18) 측에 각도 θ^R 을 이루는 방향 (V1) 으로부터 하지층 (22) 의 표면 및/또는 하기 조건 (B3) 의 증착으로 형성된 금속층 (24) 의 표면에 금속을 적어도 1 회 증착시킨다.

(B3) 도 4 에 나타내는 바와 같이, 볼록조 (12) 의 길이 방향 (L) 에 대해 거의 직교하고, 또한 볼록조 (12) 의 높이 방향 (H) 에 대해 측면 (20) 측에 각도 θ^L 을 이루는 방향 (V2) 으로부터 하지층 (22) 의 표면 및/또는 상기 조건 (A3) 의 증착으로 형성된 금속층 (24) 의 표면에 금속을 적어도 1 회 증착시킨다.

(C3) 상기 조건 (A3) 에 의한 증착 및 상기 조건 (B3) 에 의한 증착을 교대로 상기 조건 (A3) 에 의한 증착을 m 회 (단, m 은 1 이상이다), 상기 조건 (B3) 에 의한 증착을 n 회 (단, n 은 1 이상이다), 합계 (m + n) 로 3 회 이상, 바람직하게는 6 회 이하, 더욱 바람직하게는 4 ∼ 5 회 실시한다.

(D3) 상기 조건 (A3) 에 의한 m 회의 증착 중 1 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^R 은 하기 식 (3-Ⅳ) 를 만족하고, 상기 조건 (B3) 에 의한 n 회의 증착 중 1 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^L 은 하기 식 (3-Ⅴ) 를 만족한다.

15°

θ^R

45°… (3-Ⅳ),

15°

θ^L

45°… (3-Ⅴ).

(E3) 상기 m 이 2 이상인 경우, i 회째 (단, i ＝ 2 ∼ m 이다) 의 θ^R _i 와 (i-1) 회째의 θ^R _(i-1) 은 하기 식 (3-Ⅵ) 을 만족하고, 상기 n 이 2 이상인 경우, j 회째 (단, j ＝ 2 ∼ n 이다) 의 θ^L _j 와 (j-1) 회째의 θ^L _(j-1) 은 하기 식 (3-Ⅶ) 을 만족한다.

θ^R _i

θ^R _(i-1)… (3-Ⅵ),

θ^L _j

θ^L _(j-1)… (3-Ⅶ).

조건 (A3), (B3) : 조건 (A3), (B3) 을 만족하지 않는 경우, 볼록조 (12) 의 상면 (16), 측면 (18) 및 측면 (20) 을 피복하는 하지층 (22) 의 표면에 금속층 (24) 을 형성할 수 없다.

조건 (C3) : 조건 (C3) 을 만족하지 않는 경우, 볼록조 (12) 의 상면 (16) 을 피복하고 있는 하지층 (22) 의 상면에 형성되는 금속층 (24) 의 높이 (Ha) 가 낮아진다. 즉, 조건 (A3), (B3) 의 각각 1 회의 증착으로 금속층 (24) 이 볼록조 (12) 의 측면 (18) 또는 측면 (20) 보다 외측으로 돌출된 부분이 충분한 두께를 갖도록 증착하고자 하면, 각도 θ^R 및 각도 θ^L을 크게 할 필요가 있고, 그 결과, 상면에 증착되는 금속의 양이 적어진다.

또, 조건 (A3) 에 의한 증착 및 조건 (B3) 에 의한 증착을 교대로 실시함으로써 금속이 치우쳐 증착되지 않아, 금속층 (24) 이 볼록조 (12) 의 측면 (18) 또는 측면 (20) 보다 외측으로 돌출된 부분의 두께 (Da1 및 Da2) 가 거의 동일해진다.

조건 (D3) : 광의 파장 이하의 피치의 볼록조 (12) 에 증착을 실시하는 경우, 증착의 각도 θ^R (또는 θ^L) 에 따라 금속층 (24) 의 형상이 변화하기 때문에, 각도 θ^R (또는 θ^L) 에 따라서는 적절한 형상의 금속층 (24) 을 형성할 수 없는 경우가 있다. m 회의 증착 중 1 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^R 및 n 회의 증착 중 1 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^L이 15°미만에서는, 홈 (26) 의 바닥면에도 금속이 증착된다. m 회의 증착 중 1 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^R 및 n 회의 증착 중 1 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^L 이 45°를 초과하면 금속이 치우쳐 증착되어, 비스듬하게 기울어진 금속층 (24) 이 형성되어 버린다.

조건 (E3) : 조건 (E3) 을 만족하지 않는 경우, 금속층 (24) 이 볼록조 (12) 의 측면 (18) 또는 측면 (20) 보다 외측으로 돌출된 부분을 소정의 두께로 한 경우, 볼록조 (12) 의 상면 (16) 을 피복하고 있는 하지층 (22) 의 상면에 형성되는 금속층 (24) 의 높이 (Ha) 가 지나치게 낮아진다. 또, 볼록조 (12) 의 상면 (16) 을 피복하고 있는 하지층 (22) 의 상면의 금속층 (24) 의 높이 (Ha) 를 30 ㎚ 이상으로 하는 경우, 금속층 (24) 이 측면 (18) 또는 측면 (20) 보다 외측으로 돌출된 부분의 두께가 지나치게 두꺼워진다.

조건 (F3) : 증착법은 추가로 하기의 조건 (F3) 을 만족하는 것이 바람직하다.

(F3) 상기 조건 (A3) 에 의한 m 회의 증착 중 1 회째의 증착으로 형성되는 금속층 (24) 의 높이 및 상기 조건 (B3) 에 의한 n 회의 증착 중 1 회째에 형성되는 금속층 (24) 의 높이는, 하기 식 (3-Ⅲ) 을 만족한다.

0.5 ㎚

Ha'

10 ㎚ … (3-Ⅲ).

단, Ha' 는 볼록조의 정상부에 있어서의 1 회의 증착으로 형성되는 금속층 (24) 의 높이이다.

초기의 증착에 있어서, 금속층 (24) 의 높이 (Ha') 를 낮게 해 버리면, 금속층 (24) 이 볼록조 (12) 의 측면 (18) 또는 측면 (20) 보다 외측으로 돌출된 부분이 지나치게 두꺼워지는 경우가 있다.

〔제 1 ∼ 3 실시형태의 제조 방법에 공통〕

각도 θ^R (또는 θ^L) 은, 예를 들어 하기의 증착 장치를 사용함으로써 조정할 수 있다.

볼록조 (12) 의 길이 방향 (L) 에 대해 거의 직교하고, 또한 볼록조 (12) 의 높이 방향 (H) 에 대해 측면 (18) 측에 각도 θ^R 을 이루는 방향 (V1) 또는 볼록조 (12) 의 높이 방향 (H) 에 대해 측면 (20) 측에 각도 θ^L 을 이루는 방향 (V2) 의 연장선 상에 증착원이 위치하도록 증착원에 대향하여 배치된 광투과성 기판 (14) 의 기울기를 변경할 수 있는 증착 장치.

이상 설명한 와이어 그리드형 편광자 (10) 의 제조 방법에서는, 상기 서술한 조건을 만족하는 증착법으로 금속층 (24), 또는 하지층 (22) 및 금속층 (24) 을 형성하고 있기 때문에, 와이어 그리드형 편광자 (10) 를 용이하게 제조할 수 있다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다.

예 1 ∼ 13 은 실시예이고, 예 14 ∼ 16 은 비교예이다.

(하지층 및 금속 세선의 각 치수)

하지층 및 금속층 (금속 세선) 의 각 치수는, 와이어 그리드형 편광자의 단면의 투과형 전자 현미경 이미지 또는 주사형 전자 현미경 이미지에서 5 지점의 하지층 및 금속층에 있어서의 각 치수의 최대값을 측정하고, 5 지점의 그 값을 평균하여 구하였다.

(투과율)

와이어 그리드형 편광자의 표면측 (금속층이 형성된 면측) 으로부터 파장 405 ㎚ 의 고체 레이저광 및 파장 635 ㎚ 의 반도체 레이저광을 와이어 그리드형 편광자의 표면에 대해 수직으로 입사시켜 p 편광 투과율 및 s 편광 투과율을 측정하였다.

파장 400 ㎚ 또는 700 ㎚ 의 p 편광 투과율이 78 ％ 이상인 것을 S 로 하고, 75 ％ 이상 78 ％ 미만인 것을 A 로 하며, 75 ％ 미만인 것을 X 로 하였다.

(반사율)

와이어 그리드형 편광자의 표면측 또는 이면측 (금속 세선이 형성되지 않은 면측) 으로부터 파장 405 ㎚ 의 고체 레이저광 및 파장 635 ㎚ 의 반도체 레이저광을 와이어 그리드형 편광자의 표면 또는 이면에 대해 5°의 각도로 입사시켜 s 편광 반사율을 측정하였다.

표면측의 파장 400 ㎚ 또는 700 ㎚ 의 s 편광 반사율이 82 ％ 이상인 것을 S 로 하고, 80 ％ 이상 82 ％ 미만인 것을 A 로 하며, 80 ％ 미만인 것을 X 로 하였다.

이면측의 파장 400 ㎚ 또는 700 ㎚ 의 s 편광 반사율이 40 ％ 미만인 것을 A 로 하고, 40 ％ 이상인 것을 X 로 하였다.

(편광도)

편광도는 하기 식으로부터 계산하였다.

편광도 ＝ ((Tp - Ts)/(Tp + Ts))^0.5

단, Tp 는 p 편광 투과율이고, Ts 는 s 편광 투과율이다.

파장 400 ㎚ 또는 700 ㎚ 의 편광도가 99.7 이상인 것을 S 로 하고, 99.5 ％ 이상 99.7 ％ 미만인 것을 A 로 하며, 99.5 ％ 미만인 것을 X 로 하였다.

(광경화성 조성물의 조제)

교반기 및 냉각관을 장착한 1000 ㎖ 의 4 구 플라스크에,

단량체 1 (신나카무라 화학 공업사 제조, NK 에스테르 A-DPH, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트) 60 g,

단량체 2 (신나카무라 화학 공업사 제조, NK 에스테르 A-NPG, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트) 40 g,

광중합 개시제 (치바 스페셜리티 케미컬즈사, IRGACURE 907) 4.0 g,

함불소 계면 활성제 (아사히 가라스사 제조, 플루오로아크릴레이트 (CH₂＝CHCOO(CH₂)₂(CF₂)₈F) 와 부틸아크릴레이트의 코올리고머, 불소 함유량 : 약 30 질량％, 질량 평균 분자량 : 약 3000) 0.1 g,

중합 금지제 (와코 쥰야쿠사 제조, Q1301) 1.0 g, 및

시클로헥사논 65.0 g 을 넣었다.

플라스크 내를 상온 및 차광으로 한 상태에서 1 시간 교반하여 균일화하였다. 이어서, 플라스크 내를 교반하면서 콜로이드상(狀) 실리카 100 g (고형분 : 30 g) 을 천천히 첨가하고, 추가로 플라스크 내를 상온 및 차광으로 한 상태에서 1 시간 교반하여 균일화하였다. 이어서, 시클로헥사논 340 g 을 첨가하고, 플라스크 내를 상온 및 차광으로 한 상태에서 1 시간 교반하여 광경화성 조성물 1 의 용액을 얻었다.

〔예 1〕

(광투과성 기판의 제작)

두께 100 ㎛ 의 고투과 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 (테이진 듀퐁사 제조, 테이진 테트론 O3, 100 ㎜ × 100 ㎜) 의 표면에 광경화성 조성물 1 을 스핀 코트법에 의해 도포하여 두께 1 ㎛ 의 광경화성 조성물 1 의 도막을 형성하였다.

복수의 홈이 서로 평행하게 그리고 소정의 피치로 형성된 석영제 몰드 (50 ㎜ × 50 ㎜, 홈의 피치 : 150 ㎚, 홈의 폭 : 50 ㎚, 홈의 깊이 : 100 ㎚, 홈의 길이 : 50 ㎜, 홈의 단면 형상 : 직사각형) 를 홈이 광경화성 조성물 1 의 도막에 접하도록 25 ℃ 에서 0.5 ㎫ (게이지압) 로 광경화성 조성물 1 의 도막에 가압하였다.

그 상태를 유지한 채로 석영제 몰드측으로부터 고압 수은등 (주파수 : 1.5 ㎑ ∼ 2.0 ㎑, 주파장광 : 255 ㎚, 315 ㎚ 및 365 ㎚, 365 ㎚ 에 있어서의 조사 에너지 : 1000 mJ) 의 광을 15 초간 조사하여 광경화성 조성물 1 을 경화시켜, 석영제 몰드의 홈에 대응하는 복수의 볼록조를 갖는 광투과성 기판 (볼록조의 피치 (Pp) : 150 ㎚, 볼록조의 폭 (Dp) : 50 ㎚, 볼록조의 높이 (Hp) : 100 ㎚) 을 제작하였다.

광투과성 기판으로부터 석영제 몰드를 천천히 분리시켰다.

(하지층 및 금속층의 형성)

증착원에 대향하는 광투과성 기판의 기울기를 변경할 수 있는 진공 증착 장치 (쇼와 진공사 제조, SEC-16CM) 를 사용하여 광투과성 기판의 볼록조에 금속 산화물 및 금속을 증착시켜, 도 1 에 나타내는 바와 같은 하지층 및 금속층을 형성하며, 이면에 PET 필름이 첩착 (貼着) 된 와이어 그리드형 편광자를 얻었다. 이 때, 볼록조의 길이 방향 (L) 에 대해 거의 직교하고, 또한 볼록조의 높이 방향 (H) 에 대해 일방의 측면 측에 각도 θ^R 을 이루는 방향 (V1) (즉, 측면 (18) 측) 으로부터의 증착과, 볼록조의 길이 방향 (L) 에 대해 거의 직교하고, 또한 볼록조의 높이 방향 (H) 에 대해 타방의 측면 측에 각도 θ^L 을 이루는 방향 (V2) (즉 측면 (20) 측) 으로부터의 증착을 교대로 실시하고, 또한 각 회의 증착에 있어서의 증착원, 각도 θ^R 또는 θ^L, 및 1 회의 증착으로 형성되는 하지층의 높이 (Hx') 또는 금속층의 높이 (Ha') 를 표 1, 2 에 나타내는 재료, 각도 및 높이로 하였다. 또한, Hx' 및 Ha' 는 수정 진동자를 막 두께 센서로 하는 막 두께 모니터에 의해 측정하였다.

얻어진 와이어 그리드형 편광자에 대해, 하지층 및 금속층의 각 치수를 측정하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다.

또, 얻어진 와이어 그리드형 편광자에 대해, 투과율, 반사율, 편광도를 측정하였다. 결과를 표 4 에 나타낸다.

〔예 2〕

(광투과성 기판의 제작)

예 1 과 동일하게 하여 광투과성 기판을 제작하였다.

(하지층의 형성)

로드 로크 기구를 구비한 인라인형 스퍼터 장치 (히마 세이키사 제조) 를 사용하여 광투과성 기판의 볼록조가 형성된 면의 전체면에 금속 산화물을 증착시켜, 도 2 에 나타내는 바와 같은 하지층을 형성하였다.

금속 산화물의 종류, 스퍼터법으로 형성되는 하지층의 높이 (Hx') 를 표 1 에 나타내는 재료 및 높이로 하였다.

(금속층의 형성)

증착원에 대향하는 광투과성 기판의 기울기를 변경할 수 있는 진공 증착 장치 (쇼와 진공사 제조, SEC-16CM) 를 사용하여 광투과성 기판의 볼록조에 금속을 증착시켜, 도 2 에 나타내는 바와 같은 금속층을 형성하여, 이면에 PET 필름이 첩착된 와이어 그리드형 편광자를 얻었다. 이 때, 볼록조의 길이 방향 (L) 에 대해 거의 직교하고, 또한 볼록조의 높이 방향 (H) 에 대해 일방의 측면 측에 각도 θ^R 을 이루는 방향 (V1) (즉, 측면 (18) 측) 으로부터의 증착과, 볼록조의 길이 방향 (L) 에 대해 거의 직교하고, 또한 볼록조의 높이 방향 (H) 에 대해 타방의 측면 측에 각도 θ^L 을 이루는 방향 (V2) (즉 측면 (20) 측) 으로부터의 증착을 교대로 실시하고, 또한 각 회의 증착에 있어서의 증착원, 각도 θ^R 또는 θ^L, 및 1 회의 증착으로 형성되는 금속층의 높이 (Ha') 를 표 2 에 나타내는 재료, 각도 및 높이로 하였다.

〔예 3〕

예 1 과 동일하게 하여 광투과성 기판을 제작한 후, 금속 산화물의 종류, 스퍼터법으로 형성되는 하지층의 높이 (Hx') 를 표 1 에 나타내는 재료 및 높이로 한 것 이외에는, 예 2 와 동일하게 하여 도 3 에 나타내는 바와 같은 하지층을 형성하였다.

이어서, 증착의 횟수, 각 회의 증착에 있어서의 증착원, 각도 θ^R 또는 θ^L 및 1 회의 증착으로 형성되는 금속층의 높이 (Ha') 를 표 2 에 나타내는 재료, 각도 및 높이로 한 것 이외에는, 예 2 와 동일하게 하여 도 3 에 나타내는 바와 같은 금속층을 형성하여 와이어 그리드형 편광자를 얻었다.

〔예 4〕

예 1 과 동일하게 하여 광투과성 기판을 제작한 후, 증착의 횟수, 각 회의 증착에 있어서의 증착원, 각도 θ^R 또는 θ^L및 1 회의 증착으로 형성되는 하지층의 높이 (Hx') 또는 금속층의 높이 (Ha') 를 표 1, 2 에 나타내는 재료, 각도 및 높이로 한 것 이외에는, 예 1 과 동일하게 하여 도 1 에 나타내는 바와 같은 하지층 및 금속층을 형성하여 와이어 그리드형 편광자를 얻었다.

〔예 5〕

예 1 과 동일하게 하여 광투과성 기판을 제작한 후, 금속 산화물의 종류, 스퍼터법으로 형성되는 하지층의 높이 (Hx') 를 표 1 에 나타내는 재료 및 높이로 한 것 이외에는, 예 2 와 동일하게 하여 도 2 에 나타내는 바와 같은 하지층을 형성하였다.

이어서, 증착의 횟수, 각 회의 증착에 있어서의 증착원, 각도 θ^R 또는 θ^L 및 1 회의 증착으로 형성되는 금속층의 높이 (Ha') 를 표 2 에 나타내는 재료, 각도 및 높이로 한 것 이외에는, 예 2 와 동일하게 하여 도 2 에 나타내는 바와 같은 금속층을 형성하여 와이어 그리드형 편광자를 얻었다.

〔예 6 ∼ 13〕

〔예 14〕

예 1 과 동일하게 하여 광투과성 기판을 제작한 후, 증착의 횟수, 각 회의 증착에 있어서의 증착원, 각도 θ^R 또는 θ^L 및 1 회의 증착으로 형성되는 금속층의 높이 (Ha') 를 표 2 에 나타내는 재료, 각도 및 높이로 한 것 이외에는, 예 1 과 동일하게 하여 하지층이 없는 와이어 그리드형 편광자를 얻었다.

〔예 15〕

(광투과성 기판의 제작)

몰드로서 복수의 홈이 서로 평행하게 그리고 소정의 피치로 형성된 실리콘제 몰드 (20 ㎜ × 20 ㎜, 홈의 피치 : 200 ㎚, 홈의 폭 : 60 ㎚, 홈의 깊이 : 100 ㎚, 홈의 길이 : 10 ㎜, 홈의 단면 형상 : 직사각형) 를 사용한 것 이외에는, 예 1 과 동일하게 하여 실리콘제 몰드의 홈에 대응하는 복수의 볼록조를 갖는 광투과성 기판 (볼록조의 피치 (Pp) : 200 ㎚, 볼록조의 폭 (Dp) : 60 ㎚, 볼록조의 높이 (Hp) : 100 ㎚) 을 제작하였다.

(금속층의 형성)

증착의 횟수, 각 회의 증착에 있어서의 증착원, 각도 θ^R 또는 θ^L 및 1 회의 증착으로 형성되는 금속층의 높이 (Ha') 를 표 2 에 나타내는 재료, 각도 및 높이로 한 것 이외에는, 예 1 과 동일하게 하여 하지층이 없는 와이어 그리드형 편광자를 얻었다.

〔예 16〕

두께 100 ㎛ 의 고투과 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 (테이진 듀퐁사 제조, 테이진 테트론 O3, 100 ㎜ × 100 ㎜) 의 표면에 두께 100 ㎚ 의 SiO₂ 막을 스퍼터법에 의해 형성하였다.

이어서, SiO₂ 막 상에 두께 100 ㎚ 의 Al 막을 스퍼터법에 의해 형성하여, PET 필름 상에 SiO₂ 막, Al 막이 적층된 다층막을 제작하였다.

Al 막 상에 두께 100 ㎚ 의 레지스트 (닛폰 제온사 제조, ZEP520A) 를 스핀 코트법에 의해 도포하였다. 전자선 묘화 장치 (히타치 하이테크놀로지사 제조, HL800D (50 keV)) 를 사용하여 EB 노광, 현상을 실시하여, 복수의 홈 (폭 : 100 ㎚) 이 서로 평행하게 그리고 소정의 피치 (200 ㎚) 로 형성된 레지스트막을 형성하였다.

이어서, 플라즈마 에칭 장치 (삼코사 제조, RIE-140iPC) 를 사용하여 SF₆ 에 의해 에칭을 실시하여, 특허문헌 3 의 도 3 에 나타내는 바와 같은 와이어 그리드형 편광자를 제작하였다.

얻어진 와이어 그리드형 편광자에 대해 금속층의 각 치수를 측정하였다. 결과를 표 3 에 나타낸다.

예 1 ∼ 13 은 볼록조의 상면에 금속 산화물로 이루어지는 하지층이 형성되어 있기 때문에, 높은 편광도, p 편광 투과율 및 s 편광 반사율을 나타냈다.

예 14 는 하지층이 없기 때문에, p 편광의 투과율이 저하되었다.

예 15 는 특허문헌 2 의 실시예 1 에 상당하는 예로서, 하지층이 없기 때문에 p 편광의 투과율이 저하되었다.

예 16 은 특허문헌 3 에 상당하는 예로서, 수지 그리드가 없기 때문에, 단파장의 p 편광 투과율이 저하되었다.

산업상 이용가능성

본 발명의 와이어 그리드형 편광자는, 액정 표시 장치, 리어 프로젝션 텔레비전, 프론트 프로젝터 등의 화상 표시 장치의 편광자로서 유용하다.

또한, 2008년 7월 10일에 출원된 일본 특허출원 2008-180448호의 명세서, 특허청구 범위, 도면 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하여 본 발명의 명세서의 개시로서 도입한다.

10 : 와이어 그리드형 편광자
12 : 볼록조
14 : 광투과성 기판
16 : 볼록조의 상면
18 : 볼록조의 일방의 측면
20 : 볼록조의 타방의 측면
22 : 하지층
24 : 금속층
26 : 볼록조 간의 홈

Claims

표면에 복수의 볼록조가 서로 평행하게 그리고 소정의 피치로 형성되어 있는 광투과성 기판과, 상기 볼록조의 적어도 정상부에 존재하는, 금속 산화물로 이루어지는 하지층과,
상기 하지층의 표면 상에서 그리고 볼록조의 적어도 정상부에 존재하는 금속층으로 이루어지는 금속 세선을 갖는, 와이어 그리드형 편광자.
제 1 항에 있어서,
금속층이 추가로 볼록조 측면의 적어도 일부에 존재하는, 와이어 그리드형 편광자.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
금속층이 추가로 볼록조 측면의 전체면에 존재하는, 와이어 그리드형 편광자.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
하지층이 추가로 볼록조 측면의 전체면에 존재하는, 와이어 그리드형 편광자.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
금속 산화물이 SiO₂ 또는 TiO₂ 인, 와이어 그리드형 편광자.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
하지층의 볼록조의 정상부에 있어서의 높이가 1 ∼ 20 ㎚ 인, 와이어 그리드형 편광자.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
금속층의 볼록조의 정상부에 있어서의 높이가 30 ㎚ 이상인, 와이어 그리드형 편광자.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
금속 세선의 피치 (Pa) 가 50 ∼ 200 ㎚ 이고, 금속 세선의 폭 (Da) 과 피치 (Pa) 의 비 (Da/Pa) 가 0.1 ∼ 0.6 인, 와이어 그리드형 편광자.
와이어 그리드형 편광자를 제조하는 방법으로서,
표면에 복수의 볼록조가 서로 평행하게 그리고 소정의 피치로 형성되어 있는 광투과성 기판의 볼록조의 적어도 정상부에 금속 산화물을 증착시켜 금속 산화물로 이루어지는 하지층을 형성하고,
이어서, 상기 하지층의 표면 상에서 그리고 볼록조의 적어도 정상부에 금속을 증착시켜 금속층을 형성하여 금속 세선으로 하는 것을 특징으로 하는 와이어 그리드형 편광자의 제조 방법.
제 9 항에 있어서,
진공 증착법을 사용한 사방 증착법으로 볼록조의 적어도 정상부에 하지층을 형성하는, 와이어 그리드형 편광자의 제조 방법.
제 9 항에 있어서,
볼록조의 전체 표면 및 볼록조 간의 광투과성 기판 표면에 하지층을 형성하는, 와이어 그리드형 편광자의 제조 방법.
제 11 항에 있어서,
하지층을 스퍼터법으로 형성하는, 와이어 그리드형 편광자의 제조 방법.
제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
금속층을 볼록조 측면의 적어도 일부 및 볼록조의 정상부에 형성하는, 와이어 그리드형 편광자의 제조 방법.
제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
금속층을 볼록조 측면의 전체면 및 볼록조의 정상부에 형성하는, 와이어 그리드형 편광자의 제조 방법.
제 9 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
진공 증착법을 사용한 사방 증착법으로 금속층을 형성하는, 와이어 그리드형 편광자의 제조 방법.
제 15 항에 있어서,
사방 증착법을 사용한 금속층을 하기의 조건으로 형성하는, 와이어 그리드형 편광자의 제조 방법.
(A) 볼록조의 길이 방향에 대해 거의 직교하고, 또한 볼록조의 높이 방향에 대해 각도 θ^R 을 이루는 방향에서부터 금속을 증착시킨다.
(B) 볼록조의 길이 방향에 대해 거의 직교하고, 또한 볼록조의 높이 방향에 대해 상기 각도 θ^R 과는 반대측에 각도 θ^L 을 이루는 방향에서부터 금속을 증착시킨다.
(C) 상기 조건 (A) 에 의한 증착 및 상기 조건 (B) 에 의한 증착을 교대로 상기 조건 (A) 에 의한 증착을 m 회 (단, m 은 1 이상이다), 상기 조건 (B) 에 의한 증착을 n 회 (단, n 은 1 이상이다), 합계 (m + n) 로 3 회 이상 실시한다.
(D) 상기 조건 (A) 에 의한 m 회의 증착 중 1 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^R 은 하기 식 (Ⅳ) 를 만족하고, 상기 조건 (B) 에 의한 n 회의 증착 중 1 회째의 증착에 있어서의 각도 θ^L 은 하기 식 (Ⅴ) 를 만족한다.
15°
θ^R
45°… (Ⅳ),
15°
θ^L
45°… (Ⅴ).
(E) 상기 m 이 2 이상인 경우, i 회째 (단, i ＝ 2 ∼ m 이다) 의 θ^R _i 와 (i-1) 회째의 θ^R _(i-1)은 하기 식 (Ⅵ) 을 만족하고, 상기 n 이 2 이상인 경우, j 회째 (단, j ＝ 2 ∼ n 이다) 의 θ^L _j 와 (j-1) 회째의 θ^L _(j-1) 은 하기 식 (Ⅶ) 을 만족한다.
θ^R _i
θ^R _(i-1) … (Ⅵ),
θ^L _j
θ^L _(j-1) … (Ⅶ).