JP2002372620A

JP2002372620A - 偏光制御素子及びその製造方法

Info

Publication number: JP2002372620A
Application number: JP2001178629A
Authority: JP
Inventors: Motofumi Suzuki; 基史鈴木; Yasunori Taga; 康訓多賀
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2001-06-13
Filing date: 2001-06-13
Publication date: 2002-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】偏光子を効率的に製造する。【解決手段】基体１０上に斜め蒸着により多数の異方
的形状の微小柱状体１２を形成する。そして、この微小
柱状体１２の異方的形状を利用して、異方的形状の微細
な光吸収部１２ｂを構成する。これによって、多数の異
方的形状の光吸収部を利用した偏光子が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多数のアスペクト
比の異なる微小柱状体を利用した偏光制御素子及びその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、偏光板、円偏光フィルタなど
の偏光制御素子が知られており、例えば、液晶ディスプ
レイや、光通信におけるアイソレータなどに利用されて
いる。

【０００３】このような偏光制御素子には、例えば次の
ようなものが知られている。

【０００４】まず、特開平７−５６０１８号公報には、
ガラス中に細長い金属微粒子を埋め込むことにより偏光
機能を発現する偏光ガラスが示されている。この方法で
は、まず、金属微粒子を含むガラスを用意するか、また
はガラス基体上に金属島状薄膜とガラス膜の多層膜を形
成する。そして、これを加熱して延伸することにより、
ガラス中に細長い金属微粒子を埋め込む。細長い金属微
粒子は、照射される光の振動方向（光の電場振動方向）
が長手方向に向いているか、短手方向に向いているか
で、応答が異なるため、偏光が発現する。

【０００５】米国特許第５、１２２、９０７号には、金
属斜め蒸着膜偏光子（Ｓｌｏｃｕｍ型偏光子）が示され
ている。これは、金属を基板垂直方向に対し８８°傾斜
した基板表面方向に近い斜め方向から蒸着した際に形成
されるウィスカー状の金属微粒子によって偏光機能を発
現させるものである。

【０００６】特許２９０２４５６号公報には、金属−酸
化物二方向同時斜め蒸着膜を利用するものが示されてい
る。これは、斜め蒸着によって、複屈折を有する酸化物
斜めコラム構造を形成するとともに、この中にＡｇ等の
金属微粒子を埋め込むことによって偏光機能を発現して
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の偏光ガ
ラスの場合には、高温（６００℃程度）で、変形させる
（引き延ばす）プロセスが必須であり、製品の形態とし
てガラス板状にせざるを得ない。従って、光通信に用い
る場合には、ガラス板から小さく切り出して、光ファイ
バなどに光軸をあわせながら貼り付ける必要がある。従
って、高価であるとともに、ハンドリングが難しく、小
さくするのに限界がある。例えば、その厚さは少なくと
も３０μｍ程度はあり、光の損失が大きくなるという問
題がある。現状において、この偏光ガラスは、１０ｍｍ
角のガラス単体で数１００ドル程度の価格であり、実装
した場合にはさらに高価になる。

【０００８】また、金属斜め蒸着膜偏光子の場合、透過
率が低いという問題がある。まず、この金属斜め蒸着で
は、蒸着角８８°というすれすれの角度から蒸着する。
このため、膜厚、特性の面内分布が大きいという問題が
ある。さらに、斜め蒸着初期の段階で形成される微粒子
は異方性を持たないので、最終的な素子の透過率が低下
するという問題もある。

【０００９】金属−酸化物二方向同時斜め蒸着膜では、
光吸収異方性を発現するために、斜め蒸着膜に特有の複
屈折を用いている。このため、消光比を大きくするのに
限界があるという問題がある。さらに、光軸が基板に対
して斜めの方向にあるので、特性の角度依存が大きいと
いう問題もある。

【００１０】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、製作が容易であるとともに、光ファイバやレーザ
ダイオードなど光部材の直接作り込むことができる偏光
制御素子及びその製造方法を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】基体と、この基体上に形
成された多数の微小柱状体と、を有する偏光制御素子で
あって、各微小柱状体は、前記基体に略平行な断面が所
定のアスペクト比を持つ異方的な形状であり、透明な物
質の部分と不透明な物質の部分の組合せで構成されてい
るとともに、その不透明な物質の部分が微小柱状体の形
状に応じて異方的な形状となっており、かつ、多数の微
小柱状体は、前記基体に略平行な断面の長手方向が略直
線状あるいは略平行となるように配置されていることを
特徴とする。

【００１２】このように、本発明によれば、異方的な形
状をもつ微小柱状体を有し、その微小柱状体の異方的形
状を利用して異方的形状を持つ不透明な物質の部分を形
成する。そこで、この不透明物質の異方的形状を利用し
て、偏光子を形成することができる。

【００１３】また、透明物質、不透明物質に適切な材料
を選択することで、各種波長の光についての偏光子を得
ることができる。

【００１４】また、前記微小柱状体のアスペクト比は、
２〜５０の範囲内であることが好適である。

【００１５】また、前記不透明な物質の部分が、少なく
とも各微小柱状体の先端部に形成されていることが好適
である。

【００１６】また、前記不透明な物質の部分が、少なく
とも各微小柱状体の中間部分に形成されていることが好
適である。

【００１７】また、本発明は、基体上に斜め方向から透
明な物質を蒸着するとともに、その方向を随時反転する
ことで所定のアスペクト比を持つ異方的な形状の微小柱
状体を多数その長手方向及び短手方向を揃えて形成する
透明物質蒸着工程と、形成された柱状体の表面に不透明
物質を蒸着する不透明物質蒸着工程と、を有することを
特徴とする。

【００１８】このように、本発明によれば、斜め蒸着に
よって、異方的な形状を有する微小柱状体を多数整列し
て作成できる。そこで、この微小柱状体を利用して異方
的な形状を有する不透明部分を作成することができ、こ
れによって偏光子を形成することができる。従って、比
較的容易に偏光子を作成することができる。また、この
製造方法によれば、光ファイバやレーザダイオードをそ
のまま基体として偏光子を直接作成することもできる。
従って、偏光子を実装する手間を省くことができる。そ
こで、偏光子を有する各種光制御素子のコストを大幅に
下げることができる。

【００１９】また、前記不透明物質蒸着工程と、不透明
物質蒸着工程のそれぞれを少なくとも２回以上行うこと
が好適である。これによって、消光比が十分大きな偏光
子を確実に得ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面に基づいて説明する。

【００２１】「全体構成」図１は、一実施形態に係る偏
光子の基本構造を示す模式図である。ガラスなどの透明
基体１０の表面に異方的なかたち（図の例では、横断面
楕円状の形）をもつ多数の微小柱状体１２が、一方向に
配向している。すなわち、各微小柱状体１２の長軸およ
び短軸は、ほぼ同一方向に揃っている。

【００２２】そして、この微小柱状体１２が、図２〜図
１１に示すように、必要とする波長領域で透明な物質か
ら構成される透明部１２ａと、不透明な物質からなる光
吸収部１２ｂの組み合わせによって構成されている。な
お、光吸収部１２ｂは長軸方向の電場振動方向を持つ光
を吸収するものであるが、その光を反射する反射部とし
てもよい。

【００２３】「微小柱状体のかたち」まず、微小柱状体
１２はそれらが形成される基体１０の面内方向（横断面
及び頂面）に細長いかたちをしており、長手方向の長さ
が目的とする光の散乱が問題とならない程度に短い。特
に微小柱状体１２は、その長軸方向と短軸方向の長さの
アスペクト比が２以上であることが望ましい。これによ
って、形状の異方性に基づいて、入射光の光軸の方向に
対する透過特性に差が生じる。なお、このような微小柱
状体は、斜め蒸着により好適に製造でき、その場合には
アスペクト比は５０以下になる。

【００２４】また、微小柱状体１２は基体１０表面に対
して幾分傾斜していてもかまわない。しかし、微小柱状
体１２は、基体１０表面に垂直に立っていることが望ま
しい。

【００２５】さらに、微小柱状体１２同士の間隔は、目
的とする光の散乱が問題とならない程度に小さくなけれ
ばならない。一方、微小柱状体１２の一部が隣の微小柱
状体１２と接触していてもよい。

【００２６】重要なことは、微小柱状体１２を集めた膜
の表面形態が、微小柱状体１２の構造を反映して一方向
に配向した異方的な凹凸を有することである。

【００２７】微小柱状体１２の内部構造・微小柱状体の
透明部は、目的とする光に対して透明な物質からなる透
明部１２ａで構成されており、微小柱状体１２の表面又
は内部に、目的とする光を吸収する少なくとも一層以上
の光吸収部１２ｂを有する。なお、上述のように光吸収
部ではなく光反射部としてもよい。光吸収部１２ｂ（ま
たは反射部）の一層の厚さは５０ｎｍ以下であることが
好ましい。

【００２８】このような形状に異方性を持ち、透明な物
質の部分（透明部１２ａ）と不透明な物質の部分（光吸
収部１２ｂまたは反射部）を含む微小柱状体１２が整列
配置された構成により、微小柱状体１２の長軸方向に振
動する光が吸収または反射され、短軸方向に振動する光
はそのまま透過する。これによって、微小柱状体１２の
方向に応じた振動方向を持つ偏光を得ることができる。

【００２９】特に、後述するように、透明部１２ａは、
基体１０を定期的に反転して行う動的な斜め蒸着により
形成できる。そして、このような透明部１２ａに斜め方
向から金属などを蒸着すれば、透明部１２ａの凸部に金
属膜を形成することができ、異方的形状の光吸収部１２
ｂを形成できる。そこで、微細加工などに比べ容易に偏
光子を製作することができる。

【００３０】「微小柱状体の構成例」微小柱状体１２の
構成例を図２〜図１１に示す。

【００３１】（ａ）図２では、微小柱状体１２の最上部
（頂部）に不透明な物質からなる光吸収部１２ｂが形成
されている。透明部１２ａを形成した後、基体１０を適
宜反転しながら金属等の不透明物質を蒸着することで、
このような構成にできる。

【００３２】（ｂ）図３では、微小柱状体１２の最上部
（頂部）の一部に不透明な物質からなる光吸収部１２ｂ
が形成されている。透明部１２ａに対し一方向から斜め
蒸着を行うことでこのような構成を得ることができる。

【００３３】（ｃ）図４は、（ａ）と同様の構造であり
ながら、光吸収部１２ｂが不均一なものである。

【００３４】（ｄ）図５は、（ｂ）と同様の構造であり
ながら、光吸収部１２ｂが不均一なものである。

【００３５】（ｅ）図６では、微小柱状体１２の最上部
（頂面）が、不透明な物質からなる光吸収部１２ｂに覆
われている。（ａ）に比べ、不透明物質の蒸着量を少な
くすることでこのような構成が得られる。

【００３６】（ｆ）図７では、微小柱状体の最上部（頂
面）の一部が、不透明な物質からなる光吸収部１２ｂに
覆われている。（ｂ）に比べ、不透明物質の蒸着量を少
なくすることでこのような構成が得られる。

【００３７】（ｇ）図８は、（ｅ）と同様の構造であり
ながら、光吸収部１２ｂが不均一なものである。

【００３８】（ｈ）図９は、（ｆ）と同様の構造であり
ながら、光吸収部１２ｂが不均一なものである。

【００３９】（ｉ）図１０は、（ａ）〜（ｈ）の光吸収
部１２ｂが、光を吸収する物質の微粒子で構成されてい
るものである。なお、このときの微粒子の間隔は、お互
いに相互作用を及ぼしあう程度に近接していることが望
ましい。

【００４０】（ｊ）図１１は、（ａ）〜（ｉ）の微小柱
状体１２の上に、透明な透明部１２ａと同様な光吸収部
を繰り返し形成して多層構造を有する微小柱状体であ
る。光吸収部１２ｂは、透明部１２ａによって、５０ｎ
ｍ以上隔てられていることが好ましい。

【００４１】「その他の構成」ここで、透明部１２ａの
材料は、目的とする光に対して透明であれば何でもよ
い。具体的にはＳｉＯ₂，Ｔａ₂Ｏ₅，ＴｉＯ₂，ＬｉＦ等
の酸化物、フッ化物、さらには赤外用としてはＳｉ，Ｇ
ｅ等を用いることができる。

【００４２】また、光吸収部１２ｂを構成する不透明な
物質としては、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｗ、Ｆ
ｅ、Ｃｕ、Ｂｅ、ＭｇおよびＲｈの少なくとも１つから
なる低抵抗の金属の粒子もしくは合金を用いることがで
きる。

【００４３】偏光子の基体１０としては、目的とする光
に対して透明な板が用いられ、ガラス、Ｓｉ（赤外）、
Ｇｅ（赤外）などが用いられる。平坦なものや、異方的
形態の微小柱状体が成長しやすいように機械的、化学的
に表面を処理したものが好適である。

【００４４】また、本偏光子は、光ファイバの端面、レ
ーザダイオードの光の出射面、その他様々な光学素子の
表面、端面上に直接形成することができる。これによっ
て、後から取り付ける手間が省け、作業量を減少して低
価格で偏光子を実装した光学素子を得ることができる。

【００４５】また、上述の説明では、基体１０の表面に
微小柱状体１２を形成することのみを述べたが、実際に
は、この偏光子上に、均一かつ平坦な保護膜及び反射防
止膜を形成することが好適である。これによって微小柱
状体１２を保護することができると共に、表面における
不要な反射を防止することができる。

【００４６】また、微小柱状体１２の間隙に、目的とす
る光に対して透明な物質を充填し、機械的強度を増加す
ることが好適である。さらに、間隙に透明な物質を充填
した上、その上に保護膜、反射防止膜を形成することも
好適である。

【００４７】また、１／４波長板の機能を有するフィル
ムや薄膜の上に、本偏光子を形成することにより、円偏
光板を構成することができる。そして、この円偏光板
は、光ファイバの端面など各種光学素子の表面に設け
て、光アイソレータとして利用することができる。

【００４８】この場合、偏光子の上又は下に１／４波長
板の機能を有するフィルムや薄膜を形成して円偏光板、
光アイソレータを構成することが好適である。

【００４９】また、光導波路の表面に本偏光子を形成す
ることで、導波路型偏光子を構成することができる。

【００５０】「製造方法」次に、本偏光子の製造法につ
いて、図１２に基づいて説明する。

【００５１】まず、真空蒸着法やスパタリングなどの物
理的蒸着において、蒸着流の入射方向に対して基体１０
をαだけ傾斜させておき、適当な膜厚ごとに、基体の面
内方位を１８０°ずつ反転させる。これによって、基体
１０の表面上に微小柱状体１２の雛形（透明部１２ａ）
を形成する。蒸着する物質は、目的とする光に対して透
明ものを採用する。また、基体１０は、ガラスや、Ｓ
ｉ，Ｇｅ等の平板を用いてもよいし、光ファイバやレー
ザダイオードを利用することもできる。光ファイバやレ
ーザダイオードなどを基体１０とすれば、これら光素子
に直接偏光子を形成することができ、別部品として実装
する作業が不要になる。

【００５２】また、基体１０の表面に微小柱状体１２の
形態の異方性を助長するような表面処理を施すことも有
効である。例えば、基体表面をあらかじめ加熱したポリ
イミドやテフロン（登録商標）などでラビング処理した
り、微小な研磨痕を付けることによって、微小柱状体の
異方性が大きくなる。

【００５３】膜厚１００ｎｍ以上の長周期で基体１０を
反転させると、微小柱状体１２のかたちが膜厚方向にジ
グザグになるため、電気的主軸の方向が、膜の垂直方向
に向かないという点で好ましくない。そこで、基体１０
の反転周期を、通常の斜め蒸着で形成されるコラムの太
さよりも短くするとよい。これによって、ジグザグのか
たちは消失し、電気的主軸が基体１０の垂直方向に向
く。

【００５４】最適な反転周期は蒸着する材料によって異
なるが、通常の酸化物であれば、５０ｎｍ以下が適当で
ある。このようにして作製した膜は、通常の斜め蒸着膜
とは異なり、蒸着面に対して垂直な方向に長くのびた異
方的なかたちのコラム構造を示す。

【００５５】本発明では、このコラム構造を、微小柱状
体１２の雛形として用い、この上に光吸収部１２ｂや、
透明部分を追加していくことによって、偏光子を作製す
る。

【００５６】図１３にＳｉＯ₂を用いて作製した雛形の
表面のＡＦＭ像を示す。細長くのびた異方的な形態が明
確に確認できる。

【００５７】そして、この異方的形態をした微小柱状体
１２の光吸収部１２ｂを形成する。すなわち、微小柱状
体の雛形の上に斜め蒸着によって、光を吸収する物質を
わずかに蒸着する。面内の蒸着方向を、異方性微小柱状
体１２の長手方向と垂直な方向に取り、適当な蒸着角を
設定することによって、微小柱状体の凸部にのみ、光吸
収材料を蒸着することができる。さらに、蒸着角を変化
させることによって、蒸着される部分のアスペクト比を
変化させることができるので、目的とする光の波長に最
適なアスペクト比を持った、光吸収部を形成することが
できる。すなわち、蒸着の条件を変更することで、図２
〜図１１に示した構成を得ることができる。

【００５８】光吸収部１２ｂの厚さは、目的の光の波長
にあわせて最適化する必要があるが、あまり厚くする
と、雛形のかたちとは無関係に、斜めのコラム構造が成
長してしまうので、せっかく雛形を形成した意味がなく
なってしまう。雛形のかたちを忠実に再現するという点
において、光吸収部の厚さは、５０ｎｍ以下にすること
が望ましい。

【００５９】光吸収部１２の蒸着は、雛形作製時と同じ
く基体を面内反転してもよいが、単純な一方向からだけ
の斜め蒸着でもかまわない。光吸収部１２ｂは一層だけ
で、所望の特性が得られればよいが、膜厚が薄いので多
くの場合、光吸収部１２ｂにおいて十分な吸収が得られ
ない。これを解決するためには、光吸収部１２ｂを形成
した後に、続いて上述の雛形形成の方法と同様の方法で
透明部１２ａを形成し、その上に光吸収部１２ｂを形成
する。これを繰り返すことによって、所望の特性を得る
ことができる。

【００６０】さらに、基体１０及び微小柱状体１２の材
料を適切に選択することで、紫外線から近赤外線までの
波長の光を直線偏光に変換することができる。

【００６１】このように、本実施形態における基体を所
定の頻度で反転させる動的斜め蒸着技術によって、制御
された異方的表面形態を得ることができる。そして、こ
の異方的形態のシャドウイング効果を利用して異方的形
態を有する光吸収物質の微粒子を形成することができ
る。すなわち、異方的形態を有する光吸収物質の微粒子
は、光吸収や反射において異方性を示す。このため、こ
れを利用して偏光子が実現できる。

【００６２】さらに、同様な斜め蒸着技術を利用した複
屈折膜の技術と組み合わせることによって、完全に薄膜
化された円偏光フィルタ、光アイソレータが実現され
る。また、本製造方法によれば、偏光制御素子を光ファ
イバや、レーザダイオードに直接形成することができ
る。そこで、光ファイバやレーザダイオードに実装する
際、偏光制御素子を小さなサイズに切ったり、光軸をあ
わせながら貼り付けるといった実装工程を完全に排除で
きる。そのため、大幅な低コスト化が可能になる。

【００６３】「具体例１：Ａｇ−ＳｉＯ₂」本発明によ
る偏光子具体的な例として、光吸収物質としてＡｇを、
透明部の物質としてＳｉＯ₂を用いた例を説明する。

【００６４】偏光子の作製手順は、次の通りである。

【００６５】（ｉ）基体１０としてコーニング７０５９
ガラスを用意し、有機洗浄した後に真空槽に取り付け、
１×１０^-6Ｔｏｒｒ（１．３３×１０^-4Ｐａ）まで排気
した。

【００６６】（ｉｉ）基体１０の下方約５０ｃｍの位置
に配置した電子ビーム蒸着源に、ＳｉＯ₂ペレットを入
れておき、これに電子ビームを照射して加熱した。

【００６７】（ｉｉｉ）蒸着角８２°、基体反転周期１
５ｎｍ（堆積厚１５ｎｍ毎に反転）で、基体反転を３０
回行い、ＳｉＯ₂の雛形層（透明部１２ａ）を形成し
た。

【００６８】（ｉｖ）基体１０の下方約５０ｃｍの位置
に配置した電子ビーム蒸着源に、Ａｇペレットを用意
し、これに電子ビームを照射して加熱した。

【００６９】（ｖ）蒸着角７５°で一方向から１５ｎｍ
のＡｇ層（光吸収部１２ｂ）を斜め蒸着した。

【００７０】（ｖｉ）蒸発源をＳｉＯ₂に交換し、再び
電子ビームを照射して加熱した。

【００７１】（ｖｉｉ）蒸着角８２°、基体反転周期１
５ｎｍで、基体反転を１０回行い、ＳｉＯ₂を蒸着し
た。

【００７２】（ｖｉｉｉ）（ｉｖ）〜（ｖｉｉ）の工程
を４回繰り返し、内部に光吸収部１２ｂを８層含む微小
柱状体１２を多数有する薄膜偏光子を作製した。

【００７３】図１４に、蒸着面に平行に振動する直線偏
光（ｐ−偏光）と垂直に振動する直線偏光（ｓ−偏光）
の透過率（ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ（％）：Ｔｐ，
Ｔｓ）を、所定の波長（ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ）範囲に
ついて示す。波長８００ｎｍ以上で良好な偏光特性を示
し、光通信に有用な１．３μｍ帯では、ｐ−偏光の透過
率８０％以上、消光比１：１０００以上が得られた。

【００７４】また、光吸収部の一層あたりのＡｇの膜厚
を変化させると、消光比が最大になる波長が変化するこ
ともわかった。すなわち、Ａｇの膜厚で、偏光特性を制
御することができる。

【００７５】「具体例２：円偏光フィルタ」上記偏光子
を作製する前のガラス基板（基体１０）上に、特公平７
−３４８６号公報に開示されている斜め蒸着法で、Ｔｉ
Ｏ₂を用いた１．３μｍ帯用の１／４波長板を作製し、
基体１０を面内で正確に４５°回転した後に、上述の方
法で、Ａｇ−ＳｉＯ₂偏光子を作製した。

【００７６】図１５に構成図を示す。このように、図１
５の上図におけるガラス基板２０に対し、右上及び左下
の方向からＴｉＯ₂を蒸着することで、ガラス基板２０
上に１／４波長板２２を作成する。次に、左右方向から
Ａｇと、ＳｉＯ₂を蒸着することで、Ａｇ−ＳｉＯ₂偏光
子２４を形成する。なお、実際には、ガラス基板の方を
４５°回転させる。このようにして、できあがった膜は
良好な円偏光フィルターになった。また、これをアイソ
レータとして用いた場合、光ファイバ端部等における反
射をほぼ完全に消去することができた。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
異方的な形状をもつ微小柱状体を有し、その微小柱状体
の異方的形状を利用して異方的形状を持つ不透明な物質
の部分を形成できる。そこで、この不透明物質の異方的
形状を利用して、偏光子を形成することができる。ま
た、透明物質、不透明物質に適切な材料を選択すること
で、各種波長の光についての偏光子を得ることができ
る。

【００７８】また、本発明によれば、斜め蒸着によっ
て、異方的な形状を有する微小柱状体を多数整列して作
成できる。そこで、この微小柱を利用して異方的な形状
を有する不透明部分を作成することができ、これによっ
て偏光子を形成することができる。従って、比較的容易
に偏光子を作成することができる。また、この製造方法
によれば、光ファイバやレーザダイオードをそのまま基
体として偏光子を直接作成することもできる。従って、
実装する手間を省くことができる。そこで、偏光子を有
する各種光制御素子のコストを大幅に下げることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】偏光子の基本構造を示す模式図である。

【図２】微小柱状体の構造例を示す図である。

【図３】微小柱状体の構造例を示す図である。

【図４】微小柱状体の構造例を示す図である。

【図５】微小柱状体の構造例を示す図である。

【図６】微小柱状体の構造例を示す図である。

【図７】微小柱状体の構造例を示す図である。

【図８】微小柱状体の構造例を示す図である。

【図９】微小柱状体の構造例を示す図である。

【図１０】微小柱状体の構造例を示す図である。

【図１１】微小柱状体の構造例を示す図である。

【図１２】斜め蒸着を説明する図である。

【図１３】表面形状を示す電子顕微鏡写真である。

【図１４】Ａｇ−ＳｉＯ₂偏光子のスペクトルを示す
図である。

【図１５】薄膜円偏光フィルタの構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０基体、１２微小柱状体、１２ａ透明部、１２
ｂ光吸収部。

フロントページの続きＦターム(参考） 2H049 BA02 BA03 BA45 BB03 BC01 BC09 BC22 BC25 2H099 BA02 CA00 CA08 DA05 2K009 BB02 BB04 CC03 CC06 CC12 CC14 CC42 DD03 EE00 4K029 AA09 AA24 BA04 BA32 BA35 BA43 BA46 BA48 BB02 BB07 BC07 BD00 CA01 CA15 DB14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体と、この基体上に形成された多数の
微小柱状体と、を有する偏光制御素子であって、各微小柱状体は、前記基体に略平行な断面が所定のアスペクト比を持つ異
方的な形状であり、透明な物質の部分と不透明な物質の部分の組合せで構成
されているとともに、その不透明な物質の部分が微小柱
状体の形状に応じて異方的な形状となっており、かつ、多数の微小柱状体は、前記基体に略平行な断面の
長手方向が略直線状あるいは略平行となるように配置さ
れていることを特徴とする偏光制御素子。
【請求項２】請求項１に記載の偏光制御素子であっ
て、前記微小柱状体のアスペクト比は、２〜５０の範囲内で
あることを特徴とする偏光制御素子。
【請求項３】請求項１または２に記載の偏光制御素子
であって、前記不透明な物質の部分が、少なくとも各微小柱状体の
先端部に形成されていることを特徴とする偏光制御素
子。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１つに記載の偏
光制御素子であって、前記不透明な物質の部分が、少なくとも各微小柱状体の
中間部分に形成されていることを特徴とする偏光制御素
子。
【請求項５】基体上に斜め方向から透明な物質を蒸着
するとともに、その方向を随時反転することで所定のア
スペクト比を持つ異方的な形状の微小柱状体を多数その
長手方向及び短手方向を揃えて形成する透明物質蒸着工
程と、形成された微小柱状体の表面に不透明物質を蒸着する不
透明物質蒸着工程と、を有することを特徴とする偏光制御素子の製造方法。
【請求項６】請求項５に記載の製造方法において、前記不透明物質蒸着工程と、不透明物質蒸着工程のそれ
ぞれを少なくとも２回以上行うことを特徴とする偏光制
御素子の製造方法。