偏光板、和偏光板的制造方法、束结构的制造方法
阅读：685发布：2021-12-14
专利汇可以提供偏光板、和偏光板的制造方法、束结构的制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供具有优异的光学特性的偏光板和偏光板的制造方法。具备：透光 基板 ，透过工作谱带的光；束结构层，形成于透光基板上，且由包含 电介质 、金属和 半导体 中的1种以上的柱状的束构成；吸收层，形成于束结构层上；电介质层，形成于吸收层上；和反射层，形成于电介质层上，且以比工作谱带的光的 波长 小的间距排列成一维点阵状。束结构层使光吸收、光散射增大，因此作为结果，可以降低反射率，得到优异的光学特性。，下面是偏光板、和偏光板的制造方法、束结构的制造方法专利的具体信息内容。
1.一种偏光板，其具备：
透光基板，透过工作谱带的光；
束结构层，形成于所述透光基板上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；
吸收层，形成于所述束结构层上；
电介质层，形成于所述吸收层上；和
反射层，形成于所述电介质层上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状。
2.根据权利要求1所述的偏光板，其中，所述束结构层、所述吸收层和所述电介质层中的1层以上是以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的。
3.根据权利要求1或2所述的偏光板，其中，所述束结构层的消光系数不为零。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的偏光板，其中，所述束结构层包含含有Si、Ta、Ti、Al、Mg、Nb、Zr、Nb中的1种以上的氧化物。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的偏光板，其中，所述吸收层包含Si、Ge、Ag、Ta、Fe、Al、W、Ti、Nb、Au、Cu中的1种以上。
6.根据权利要求1至4中的任一项所述的偏光板，其中，所述吸收层包含含有Ta的层和含有Si的层这2层。
7.根据权利要求6所述的偏光板，其中，含有Si的层还含有Fe。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的偏光板，其中，所述束结构层是层叠无机微粒而得到的。
9.根据权利要求1或2所述的偏光板，其还具备：
上部束结构层，配置于所述反射层上，由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；和上部吸收层，配置于所述束结构层上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状。
10.根据权利要求1或2所述的偏光板，其还具备：
上部电介质层，配置于所述反射层上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；
上部束结构层，配置于所述上部电介质层上，由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；和上部吸收层，配置于所述上部束结构层上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状。
11.一种偏光板，其具备：
透光基板，透过工作谱带的光；
束结构层，形成于所述透光基板上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；和
吸收层，形成于所述束结构层上。
12.根据权利要求11所述的偏光板，其中，所述束结构层和所述吸收层中的1层以上是以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的。
13.一种偏光板，其具备：
透光基板，透过工作谱带的光；
吸收层，形成于所述透光基板；和
束结构层，形成于所述吸收层上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成，
所述吸收层包含无机微粒。
14.根据权利要求13所述的偏光板，其中，所述吸收层和所述束结构层中的1层以上是以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的。
15.根据权利要求13所述的偏光板，其还具备反射层，所述反射层形成于所述束结构层上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状。
16.根据权利要求15所述的偏光板，其中，所述吸收层和所述束结构层中的1层以上是以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的。
17.根据权利要求15或16所述的偏光板，其还具备：
上部束结构层，配置于所述反射层上，由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；和上部吸收层，配置于所述上部束结构层上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状。
18.根据权利要求15或16所述的偏光板，其还具备：
上部电介质层，配置于所述反射层上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；
上部束结构层，形成于所述上部电介质层上，由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；和上部吸收层，形成于所述上部束结构层上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状。
19.一种偏光板，其具备：
透光基板，透过工作谱带的光；
反射层，形成于所述透光基板上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；
束结构层，形成于所述反射层上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；和
吸收层，形成于所述束结构层上。
20.一种偏光板，其具备：
透光基板，透过工作谱带的光；
反射层，形成于所述透光基板上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；
电介质层，形成于所述反射层上；
束结构层，形成于所述电介质层上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；和
吸收层，形成于所述束结构层上。
21.一种偏光板，其具备：
透光基板，透过工作谱带的光；和
束结构层，形成于所述透光基板上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成，
所述束结构层含有1层以上的包含金属或半导体的层。
22.根据权利要求21所述的偏光板，其具备：
电介质层，形成于所述束结构层上；和
反射层，形成于所述电介质层上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状。
23.一种偏光板，其具备：
透光基板，透过工作谱带的光；和
束结构层，形成于所述透光基板上，且由包含氧化物的柱状的束构成，所述氧化物存在氧缺陷。
24.根据权利要求23所述的偏光板，其具备：
电介质层，形成于所述束结构层上；和
反射层，形成于所述电介质层上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状。
25.一种偏光板，其具备：
透光基板，透过工作谱带的光；
束结构层，形成于所述透光基板上，由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成，且具有光学各向异性；
电介质层，形成于所述束结构层上；和
反射层，形成于所述电介质层上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状。
26.根据权利要求25所述的偏光板，其中，所述束结构层和所述电介质层是以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的。
27.一种偏光板的制造方法，在透光基板上依次形成吸收层和由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成的束结构层，
以所述束结构层作为掩模实施蚀刻，使所述吸收层微粒化。
28.一种偏光板的制造方法，在透光基板上形成由包含氧化物的柱状的束构成的束结构层，对所述束结构层进行还原处理。
29.一种束结构的制造方法，将直径小于工作谱带的波长的纳米颗粒排列在基板上，将x、y、z正交坐标中的xy平面设为基板面时，在xy平面上从相差180°的2个方向交替地倾斜蒸镀无机微粒，形成束结构层。
30.根据权利要求29所述的束结构的制造方法，其中，
所述纳米颗粒为二氧化硅、铁蛋白、聚苯乙烯中的任意1种，
在所述倾斜蒸镀后实施还原处理或热处理。
31.一种束结构的制造方法，将x、y、z正交坐标中的xy平面设为基板面时，在xy平面上从相差180°的2个方向交替地倾斜蒸镀无机微粒，形成束结构层，然后从与所述相差
180°的2个方向在xy平面上的直线正交的方向进行离子蚀刻。
32.根据权利要求31所述的束结构的制造方法，其中，所述束结构层是由电介质层和1层以上的金属层或半导体层形成的。
33.根据权利要求31所述的束结构的制造方法，其中，所述束结构层包含电介质层、金属层或半导体层中的任一层。
偏光板、和偏光板的制造方法、束结构的制造方法
技术领域
背景技术
[0002] 液晶显示装置出于其图像形成原理在液晶面板表面配置偏光板是必不可少的。偏光板的功能为吸收正交的偏光成分(所谓P偏振波、S偏振波)的一者、使另一者透射。
[0003] 一直以来，作为这样的偏光板，大多使用在薄膜内含有碘系、染料系的高分子有机物而成的二色性的偏光板。作为它们的一般的制法，使用如下方法：用聚乙烯醇系薄膜和碘等二色性材料进行染色，然后使用交联剂进行交联，进行单轴拉伸。如此，二色性的偏光板通过拉伸而制作，因此一般来说容易收缩。另外，聚乙烯醇系薄膜使用亲水性聚合物，因此，特别是在加湿条件下非常容易变形。另外，根本上使用薄膜，因此作为元件的机械强度弱，有时必须粘接透明保护膜。
[0004] 近年来，液晶显示装置的用途扩大并高功能化。与之相伴地，对于构成液晶显示装置的各元件要求高的可靠性、耐久性。例如，透射型液晶投影仪那样使用光量大的光源的液晶显示装置的情况下，偏光板接收强的辐射线。由此，它们中使用的偏光板需要优异的耐热性。然而，上述那样薄膜基底的偏光板为有机物，因此在提高这些特性方面自然而然地存在限度。
[0005] 在美国，由Corning Incorporated以Polarcor的商品名销售耐热性高的无机偏光板。该偏光板形成使银微粒在玻璃内扩散的结构，不使用薄膜等有机物。原理是利用岛状微粒的等离子体共振。即，利用由光入射到贵金属、过渡金属的岛状颗粒时的表面等离子体共振产生的光吸收，吸收波长受到颗粒形状、周围的介电常数的影响。此处，使岛状微粒的形状为椭圆形时，长轴方向和短轴方向的共振波长不同，由此可以得到偏光特性，具体而言，可以得到吸收长波长侧的与长轴平行的偏光成分、使与短轴平行的偏光成分透射的偏光特性。然而，Polarcor的情况下，可以得到偏光特性的波长区域为接近红外部的区域，不会覆盖液晶显示装置所要求那样的可见光区域。这来源于岛状微粒中使用的银的物理性质。
[0006] 专利文献1中示出了，应用上述原理，通过热还原使微粒在玻璃中析出而制成的UV偏光板，提出了使用银作为金属微粒。可以认为，上述情况下，与上述Polarcor相反，使用短轴方向上的吸收。如Figure1所示那样，在400nm附近也作为偏光板而发挥功能，但消光比小、且能够吸收的谱带非常窄，因此即便假定将Polarcor与专利文献1的技术组合，也得不到能够覆盖整个可见光区域的偏光板。
[0007] 另外，非专利文献1中记载了，使用了金属岛状微粒的等离子体共振的无机偏光板的理论分析。根据该文献记载了，铝微粒与银微粒相比共振波长短200nm左右，因此通过使用铝微粒，有能够制作覆盖可见光区域的偏光板的可能性。
[0008] 另外，专利文献2中示出了，使用了铝微粒的偏光板的几种制成方法。其中记载了，对于以硅酸盐为基础的玻璃而言，铝与玻璃反应，因此不适合作为基板，钙·铝硼酸盐玻璃是适合的(第0018、0019段)。然而，使用了硅酸盐的玻璃作为光学玻璃广泛地流通，可以廉价购买可靠性高的制品，其不适合在经济上不优选。另外记载了，通过对抗蚀图案进行蚀刻而形成岛状颗粒的方法(第0037、0038段)。通常，投影仪中使用的偏光板需要数cm左右的大小，且要求高消光比。因此，以可见光用偏光板为目的时，抗蚀图案尺寸需要足够短于可见光波长、即需要为数十纳米的大小，另外，为了得到高消光比，需要以高密度形成图案。另外，作为投影仪用而使用时，需要形成大面积的图案。然而，如记载那样的通过光刻应用高密度微细图案形成的方法中，为了得到这样的图案，必须使用电子束描绘等。电子束描绘为通过电子束绘制各图案的方法，生产率差而不实用。
[0009] 另外，专利文献2中记载了，利用氯等离子体去除铝，但通常如此进行了蚀刻时，在铝图案的侧壁附着氯化物。利用市售的湿法蚀刻液(例如东京应化工业株式会社的SST-A2)可以去除氯化物，但与铝氯化物反应的化学溶液对于铝的蚀刻速度虽然慢，但也会发生反应，因此，利用所记载那样的方法难以实现期望的图案形状。
[0010] 进而，专利文献2中，作为其他方法，记载了如下方法：在经过图案化的光致抗蚀膜上通过倾斜成膜而堆积铝，并去除光致抗蚀膜(第0045、0047段)。然而，这样的方法中，为了得到基板与铝的密合性，认为必须以某种程度在基板面上也堆积铝。然而，这意味着，堆积而成的铝膜的形状与如第0015段记载的适当的形状即包括扁长椭圆体的扁长球体不同。另外，第0047段中记载了，通过与表面垂直的各向异性蚀刻将过沉积成分去除。为了作为偏光板而发挥功能，铝的形状各向异性是极其重要的。因此认为，必须以能够通过蚀刻得到期望的形状的方式调整在抗蚀膜部和基板面堆积的铝的量，但认为将它们控制为如第0047段记载那样的0.05μm的亚微米以下的尺寸非常困难，怀疑其是否适合作为生产率高的制作方法。另外，作为偏光板的特性，对于透光轴方向要求高的透射率，通常，基板使用玻璃时，无法避免从玻璃界面发生的数％的反射，难以得到高的透射率。
[0011] 另外，专利文献3中记载了利用倾斜蒸镀而制成的偏光板。对于该方法，通过倾斜蒸镀将对于工作谱带的波长为透明和不透明的物质制成微小柱状结构从而得到偏光特性，与专利文献1不同，可以利用简便的方法得到微细图案，因此认为是生产率高的方法。然而，对于工作谱带为不透明的物质的微小柱状结构的长径比、各微小柱状结构的间隔、直线性是用于获得良好的偏光特性重要的要素，从特性的再现性的观点出发，也应当特意控制，但该方法中，利用了由于在成为蒸镀颗粒初始堆积层的影的部分不会堆积后续飞来的蒸镀颗粒因而得到柱状结构这样的现象，因此难以特意控制上述项目。作为改善其的方法，记载了在蒸镀前通过摩擦处理在基板上设置研磨痕迹的方法，但一般来说，蒸镀膜的粒径最大为数十nm左右的大小，为了控制这样的颗粒的各向异性，需要通过研磨特意制作亚微米以下的间距。然而，对于一般的研磨片等而言，亚微米水平是极限，制作这样的微细的研磨痕迹是不容易的。另外，如前述那样，Al微粒的共振波长很大程度上依赖于周围的折射率，上述情况下，透明和不透明的物质的组合是重要的，但专利文献3中没有记载用于在可见光区域获得良好的偏光特性的组合。另外，与专利文献1同样地，使用玻璃作为基板时，无法避免从玻璃界面发生的数％的反射。
[0012] 另外，非专利文献2中记载了，称为Lamipol的红外通信用的偏光板。其形成Al和SiO2的层叠结构，根据该文献，显示出非常高的消光比。另外，非专利文献3中记载了，通过使用Ge来代替负责Lamipol的光吸收的Al，可以在波长1μm以下实现高消光比。另外，根据该资料中的Fig3可以期待Te(碲)也能得到高消光比。如此，Lamipol为可以得到高消光比的吸收型偏光板，但由于使吸光物质和透射性物质的层叠厚度成为受光面的大小，因此不适于需要数cm见方的大小的投影仪用途的偏光板。
[0013] 另外，专利文献4中记载了，组合线栅(wire grid)结构和吸收膜而成的偏光板。吸收膜中使用金属、半导体膜时，对材料的光学特性有较强影响，因此通过调整材料以及线栅与吸收膜之间的电介质膜厚度，可以减轻特定区域的反射率，但在宽波长区域难以实现这种对策。
[0014] 另外，通过使用吸收性高的Ta、Ge等，可以拓宽谱带，但透光轴方向的吸收同时变大，作为偏光板的重要特性的透光轴方向的透射率会降低。
[0015] 作为对上述问题的改善对策，有在吸收膜中应用微粒。然而，迄今为止提出的使用倾斜成膜来直接堆积吸收膜的方法中，依赖于由所堆积的吸收膜的遮蔽造成的自组装化，因此，受到材料本身的物性、基板的粗糙度等的较强影响，难以控制吸收特性。
[0016] 现有技术文献
[0017] 专利文献
[0019] 专利文献2：日本特开2000-147253号公报
[0020] 专利文献3：日本特开2002-372620号公报
[0021] 专利文献4：日本特开2008-216957号公报
[0022] 非专利文献
[0023] 非专利文献1：J.Opt.Soc.Am.A Vol.8，No.4 619-624
[0024] 非专利文献2：Applied Optics Vol.25 No.21986 311-314
[0025] 非专利文献3：J.Lightwave Tec.Vol.15No.6 1997 1042-1050
发明内容
[0026] 发明要解决的问题
[0027] 本发明是鉴于这样的实际情况而提出的，目的在于，提供具有优异的光学特性的偏光板和偏光板的制造方法。
[0028] 用于解决问题的方案
[0029] 为了解决前述问题，本发明的偏光板的特征在于，具备：透光基板，透过工作谱带的光；束结构层，形成于前述透光基板上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；吸收层，形成于前述束结构层上；电介质层，形成于前述吸收层上；和反射层，形成于前述电介质层上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状。
[0030] 另外，本发明的偏光板的特征在于，具备：透光基板，透过工作谱带的光；束结构层，形成于前述透光基板上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；和吸收层，形成于前述束结构层上。
[0031] 另外，本发明的偏光板的特征在于，具备：透光基板，透过工作谱带的光；吸收层，形成于前述透光基板；和束结构层，形成于前述吸收层上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成，前述吸收层包含无机微粒。
[0032] 另外，本发明的偏光板的特征在于，具备：透光基板，透过工作谱带的光；反射层，形成于前述透光基板上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；束结构层，形成于前述反射层上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；和吸收层，形成于前述束结构层上。
[0033] 另外，本发明的偏光板的特征在于，具备：透光基板，透过工作谱带的光；反射层，形成于前述透光基板上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；电介质层，形成于前述反射层上；束结构层，形成于前述电介质层上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；和吸收层，形成于前述束结构层上。
[0034] 另外，本发明的偏光板的特征在于，具备：透光基板，透过工作谱带的光；和束结构层，形成于前述透光基板上，且由柱状的电介质的束构成，前述束结构层含有1层以上的包含金属或半导体的层。
[0036] 另外，本发明的偏光板的特征在于，具备：透光基板，透过工作谱带的光；束结构层，形成于前述透光基板上，由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成，且具有光学各向异性；电介质层，形成于前述束结构层上；反射层，形成于前述电介质层上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状。
[0037] 另外，本发明的偏光板的制造方法的特征在于，在透光基板上依次形成吸收层和由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成的束结构层，以前述束结构层作为掩模实施蚀刻，使前述吸收层微粒化。
[0038] 另外，本发明的偏光板的制造方法的特征在于，对由包含氧化物的柱状的束构成的束结构层进行还原处理。
[0039] 另外，本发明的束结构的制造方法的特征在于，将直径小于工作谱带的波长的纳米颗粒排列在基板上，将x、y、z正交坐标中的xy平面设为基板面时，在xy平面上从相差180°的2个方向交替地倾斜蒸镀无机微粒，形成由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成的束结构层。
[0040] 另外，本发明的束结构的制造方法的特征在于，将x、y、z正交坐标中的xy平面设为基板面时，在xy平面上从相差180°的2个方向交替地倾斜蒸镀无机微粒，形成束结构层，然后从与前述相差180°的2个方向在xy平面上的直线正交的方向进行离子蚀刻。
[0041] 发明的效果
[0043] 图1的图1A为示出构成例1的偏光板的截面示意图，图1的图1B为示出构成例2的偏光板的截面示意图。
[0044] 图2的图2A为示出通过倾斜蒸镀将无机微粒以柱状堆积而成的束结构例的截面示意图，图2的图2B为示出通过1次倾斜蒸镀形成的无机微粒层的立体图。
[0045] 图3的图3A为从X方向观察的截面的SEM(扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope))照片，图3的图3B为图3A的放大照片。
[0046] 图4的图4A为从Y方向观察的截面的SEM照片，图4的图4B为图4A的放大照片。
[0047] 图5为从Z方向观察的平面的SEM照片。
[0048] 图6的图6A为示出在玻璃基板上以柱状堆积50nm的Ta2O5而成的束结构的光学特性的图，图6的图6B为从Z方向观察束结构的平面的SEM照片。
[0050] 图8的图8A为示出在玻璃基板上通过溅射法堆积20nm的Ta而成的构成的光学特性的图，图8的图8B为从Z方向观察该构成的平面的SEM照片。
[0051] 图9的图9A为示出构成例3的偏光板的截面示意图，图9的图9B为示出构成例4的偏光板的截面示意图。
[0052] 图10的图10A为示出构成例5的偏光板的截面示意图，图10的图10B为示出构成例6的偏光板的截面示意图。
[0053] 图11的图11A为示出构成例7的偏光板的截面示意图，图11的图11B为示出构成例8的偏光板的截面示意图。
[0054] 图12的图12A为示出构成例9的偏光板的截面示意图，图12的图12B为示出构成例10的偏光板的截面示意图。
[0055] 图13的图13A为示出构成例11的偏光板的截面示意图，图13的图13B为示出构成例12的偏光板的截面示意图。
[0056] 图14的图14A为示出构成例13的偏光板的截面示意图，图14的图14B为示出构成例14的偏光板的截面示意图。
[0057] 图15的图15A为示出构成例15的偏光板的截面示意图，图15的图15B为示出构成例16的偏光板的截面示意图。
[0058] 图16的图16A为示出构成例17的偏光板的截面示意图，图16的图16B为示出构成例18的偏光板的截面示意图。
[0059] 图17的图17A为示出构成例19的偏光板的截面示意图，图17的图17B为示出构成例20的偏光板的截面示意图。
[0060] 图18的图18A为示出构成例21的偏光板的截面示意图，图18的图18B为示出构成例22的偏光板的截面示意图。
[0061] 图19的图19A为示出构成例1的蒸镀装置的截面示意图，图19的图19B为示出构成例2的蒸镀装置的截面示意图。
[0062] 图20的图20A为辊式的构成例3的蒸镀装置的截面示意图，图20的图20B为构成例3的蒸镀装置的侧视示意图。
[0063] 图21的图21A为构成例4的蒸镀装置的截面示意图，图21的图21B为构成例5的蒸镀装置的截面示意图。
[0064] 图22的图22A为示出在基板上排列有纳米颗粒的状态的俯视图，图22的图22B为示出倾斜蒸镀开始时的截面图，图22的图22C为示出倾斜蒸镀后的截面图，图22的图22D为示出退火后的束结构的截面图。
[0065] 图23的图23A为示出在基板上形成有纹理的状态的俯视图，图23的图22B为示出倾斜蒸镀开始时的截面图，图22C为示出倾斜蒸镀后的截面图。
[0066] 图24为示出本实施例中使用的蒸镀装置的示意图。
[0067] 图25为实施例1的偏光板的截面的SEM照片。
[0068] 图26的图26A为示出实施例1的偏光板的光学特性的图，图26的图26B为示出实施例1的偏光板的反射率的图。
[0069] 图27的图27A为示出比较例的偏光板的光学特性的图，图27的图27B为示出比较例的偏光板的反射率的图。
[0070] 图28为示出实施例2的偏光板的光学特性的图。
[0071] 图29为实施例2的偏光板的表面的AFM照片。
[0072] 图30的图30A为示出实施例3的蚀刻前的偏光板的光学特性的图，图30的图30B为示出实施例3的蚀刻后的偏光板的光学特性的图。
[0073] 图31为实施例3的偏光板的表面的SEM照片。
[0074] 图32为示出实施例4的偏光板的光学特性的图。
[0075] 图33为实施例5的偏光板的截面的SEM照片。
[0076] 图34的图34A为实施例5的偏光板的立体截面的SEM照片，图34的图34B为将图34A放大而得到的SEM照片。
[0077] 图35的图35A为示出实施例5的偏光板的光学特性的图，图35的图35B为示出实施例5的偏光板的反射率的图。
[0078] 图36的图36A为束结构制成后的束结构表面的SEM照片，图36的图36B为将图36A放大而得到的SEM照片。
[0079] 图37的图37A为照射Ar离子束90秒后的束结构表面的SEM照片，图37的图37B为将图37A放大而得到的SEM照片。
[0080] 图38的图38A为照射Ar离子束180秒后的束结构表面的SEM照片，图38的图38B为将图38A放大而得到的SEM照片。
[0081] 图39的图39A为照射Ar离子束0秒的束结构表面的SEM照片，图39的图39B为将图39A放大而得到的SEM照片。
[0082] 图40为示出照射Ar离子束0秒的束结构的光学特性的图。
[0083] 图41的图41A为照射Ar离子束90秒后的束结构表面的SEM照片，图41的图41B为将图41A放大而得到的SEM照片。
[0084] 图42为示出照射Ar离子束90秒后的束结构的光学特性的图。
具体实施方式
[0085] 以下，对于本发明的实施方式，边参照附图边以下述顺序详细进行说明。
[0086] 1.偏光板的构成
[0087] 2.偏光板的制造方法
[0088] 3.实施例
[0089] <1.偏光板>
[0090] 对于本实施方式的偏光板，由于由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成的束结构层使光吸收、光散射增大，因此作为结果，使反射率降低，可以得到优异的光学特性。
[0091] 需要说明的是，本说明书和附图的示出光学特性的图中，Tp表示对于x轴方向的线偏振光的透射率(透光轴透射率)，Ts表示对于y轴方向的线偏振光的透射率(吸收轴透射率)，Rp表示对于x轴方向的线偏振光的反射率(透光轴反射率)，以及，Rs表示对于y轴方向的线偏振光的反射率(吸收轴反射率)。
[0092] [第1实施方式]
[0093] 图1A为示出构成例1的偏光板的截面示意图，图1B为示出构成例2的偏光板的截面示意图。
[0094] 图1A所示的构成例1的偏光板具备：透光基板11，透过工作谱带的光；束结构层12，形成于透光基板11上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；
吸收层13，形成于束结构层12上；电介质层14，形成于吸收层13上；和反射层15，形成于电介质层14上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状。
吸收层13，形成于束结构层12上；电介质层14，形成于吸收层13上；和反射层15，形成于电介质层14上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状。
[0095] 另外，优选束结构层12、吸收层13和电介质层14中的1层以上是与反射层15同样地以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的。
[0096] 另外，更优选束结构层12、吸收层13和电介质层14全部是与反射层15同样地以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的。例如，优选的是，如图1B所示的构成例2的偏光板那样具备：透光基板11，透过工作谱带的光；束结构层12，形成于透光基板11上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；吸收层13，形成于束结构层12上；电介质层14，形成于吸收层13上；和反射层15，形成于电介质层14上，束结构层12、吸收层13、电介质层14和反射层15是以一维点阵状排列而得到的。即，该偏光板具有如下结构：从透光基板11侧起依次层叠束结构层12、吸收层13、电介质层14和反射层15而成的凸部在透光基板11上以一定间隔排列而成的一维点阵状的线栅结构。需要说明的是，如果束结构层12的透光轴透射率高、可以得到期望的光学特性，则线栅结构的凹部的底部也可以为束结构层12而不是透光基板11。另外，出于工艺上的方便，透明基板11可以被蚀刻而成为槽部。
[0097] 如此，束结构层12、吸收层13和电介质层14中的1层以上是与反射层15同样地以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的，从而可以提高对比度(消光比：透光轴透射率/吸收轴透射率)。
[0098] 透光基板11由对工作谱带的光为透明、且折射率为1.1～2.2的材料构成，例如由玻璃、蓝宝石、水晶等构成。本实施方式中，作为透光基板11的构成材料，优选使用导热性高的水晶、蓝宝石基板。由此，变得对强光具有高耐光性，作为发热量多的投影仪的光学引擎用的偏光板变得有用。
[0099] 另外，透光基板11由水晶那样的双折射的晶体形成时，沿与晶体的光学轴平行或垂直的方向配置点阵状凸部，从而可以得到优异的光学特性。此处，双折射晶体中，将不区分为O(正常光线)和E(异常光线)的光的入射方向称为光学轴。
[0100] 需要说明的是，根据偏光板的用途，也可以使用玻璃、特别是石英(折射率1.46)、碱石灰玻璃(折射率1.51)。玻璃材料的成分组成没有特别限制，例如可以使用作为光学玻璃广泛流通的硅酸盐玻璃等廉价的玻璃材料，可以实现制造成本的降低。
[0101] 束结构层12由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成，通过倾斜蒸镀或倾斜溅射来层叠包含电介质、金属和半导体中的1种以上的无机微粒从而形成。作为电介质，优选包含含有Ta、Si、Ti、Al、Mg、La、Zr、Nb中的1种以上的氧化物。作为氧化物的具体例，可以举出：Ta2O5、SiO2、TiO2、Al2O3、MgO、CeO2、ZrO2、ZrO、Nb2O5等。
[0102] 另外，可以使用金属材料、半导体材料等光学常数的消光常数不为零、且具有光吸收作用的物质。作为金属材料，可以举出：Ta、Al、Ag、Cu、Au、Mo、Cr、Ti、W、Ni、Fe、Sn单质或包含它们的合金。作为半导体材料，可以举出：Si、Ge、Te、ZnO、硅化物材料(β-FeSi2、MgSi2、NiSi2、BaSi2、CrSi2、COSi2、TaSi)等。另外，也可以使用例如如在Si中添加有Fe的混合材料那样的半导体材料和金属材料的混合材料。如此，通过利用由金属材料、半导体材料等带来的光吸收的各向异性和由无机微粒的堆积带来的光吸收的各向异性，从而可以增大束结构层12的光吸收的各向异性。
[0103] 图2A为示出通过倾斜蒸镀将无机微粒以柱状堆积而成的束结构例的截面图，图2B为示出通过1次倾斜蒸镀形成的无机微粒层的立体图。束结构层12如下形成：将x、y、z正交坐标中的xy平面设为基板面时，在xy平面上从相差180°的蒸镀方向A和蒸镀方向B这2个方向交替地倾斜蒸镀无机微粒12a，从而形成。对于无机微粒12a，理想的是，为工作谱带的波长以下的尺寸，且各个颗粒完全孤立。无机微粒12a由于倾斜蒸镀特有的遮蔽效应而具有形状各向异性，其结果，容易产生X轴、Y轴的光学常数(折射率和消光系数)不同的光学各向异性。束结构层12的消光系数可以利用氧化的程度来控制，消光系数不为零时，具有光吸收特性。
[0104] 图3A为从X方向观察的截面的SEM(Scanning Electron Microscope)照片，图3B为图3A的放大照片。另外，图4A为从Y方向观察的截面的SEM照片，图4B为图4A的放大照片。另外，图5为从Z方向观察的平面的SEM照片。该束结构在图2A中，以通过1次倾斜蒸镀得到的无机微粒层的厚度t1达到7nm的方式将Ta2O5以柱状堆积而形成。另外，束结构的总厚度t为1500nm。
[0105] 该束结构如图3B和图4B所示的截面形状(X、Y)那样，由纳米尺寸的柱的束构成，在柱间存在空隙。另外，如图5所示的平面照片(Y)那样，从基板面观察时，由细长的微粒形状的集合体构成。
[0106] 图6A为示出在玻璃基板上以柱状堆积50nm的Ta2O5而成的束结构的光学特性的图，图6B为从Z方向观察束结构的平面的SEM照片。如图6A所示那样，束结构具有光学各向异性，成为与通常的介电薄膜大不相同的特性。另外，束结构具有光学各向异性对于需要光学各向异性的偏光板而言是非常有用的。
[0107] 吸收层13优选包含Si、Ta、Fe、Al、W、Ti、Nb中的1种以上。吸收层13通过蒸镀法、溅射法由金属、半导体等光学常数的消光常数不为零、且具有光吸收作用的物质的1种以上形成，其材料根据所应用的光的波长范围而选择。作为金属材料，可以举出：Ta、Al、Ag、Cu、Au、Mo、Cr、Ti、W、Ni、Fe、Sn、Nb单质或包含它们的合金。作为半导体材料，可以举出：Si、Ge、Te、ZnO、硅化物材料(β-FeSi2、MgSi2、NiSi2、BaSi2、CrSi2、COSi2、TaSi)等。另外，可以使用例如如在Si中添加有Fe的混合材料那样的半导体材料和金属材料的混合材料。
[0108] 需要说明的是，使用半导体材料时，半导体的带隙能量与吸收作用有关，因此，半导体材料的带隙能量必须为与工作谱带的波长的吸收相当的带隙能量以下。例如，在可见光下使用时，必须使用具有波长400nm以上的吸收、即以带隙计为3.1eV以下的材料。
[0109] 另外，吸收层13通过组合使用前述金属材料和/或半导体材料，从而对于工作谱带的光提高干涉效应，使期望的波长下的透光轴方向的对比度增大，且可以降低来自对于透射型液晶显示装置而言不优选的偏光板的反射成分。
[0110] 具体的材料的组合基于折射率n、消光常数k等光学常数来选择。例如，使用折射率高的Si(n＝4.08(550nm)、k＝0.04)时，通过使用折射率差大、消光常数k大于Si的Ta(n＝2.48(550nm)、k＝1.83)，可以提高吸收效应、干涉效应，增大对比度。另外，束结构层12的电介质使用Ta2O5(n＝2.16(550nm))时，通过在束结构层12上形成折射率差小的Ta层，在Ta层上形成Si层，从而可以抑制反射，提高透射率。另外，Si层优选含有Fe。由此，可以提高反射率的抑制效果。
[0111] 图7A为示出在束结构层上通过溅射法堆积20nm的Ta而成的构成的光学特性的图，图7B为从Z方向观察该构成的平面的SEM照片。
[0112] 另外，图8A为示出在玻璃基板上通过溅射法堆积20nm的Ta而成的构成的光学特性的图，图8B为从Z方向观察该构成的平面的SEM照片。束结构通过在玻璃基板上堆积25nm的Ta2O5而形成。
[0113] 比较图7A与图8A可知，玻璃/束结构/Ta膜的光学特性具有光学各向异性，成为与玻璃/Ta膜大不相同的特性。对于玻璃/束结构/Ta膜的光学特性，束结构由波长以下的大小的细长的微粒构成，因此，与玻璃/Ta膜的光学特性相比，吸收、散射增大，作为结果，可以达成反射率的降低。另外，变为Tp>Ts，从光学各向异性的观点出发，也是良好的。
[0114] 如此，通过将束结构层12和吸收层13组合，可以体现偏光功能，也可以将它们单独作为偏光板而利用，进而在其上夹着电介质层14形成反射层15，也可以提高干涉效应。
[0115] 电介质层14以如下的膜厚形成：相对于在吸收层13发生了反射的偏振光，透过吸收层13在反射层15发生了反射的该偏振光的相位错开半波长的膜厚。具体的膜厚在能够调整偏振光的相位、提高干涉效应的1～500nm的范围内适当设定。本实施方式中，由于吸收层13吸收反射的光，因此，即使膜厚不进行最佳化也可以实现对比度的提高，实用上，可以由期望的偏光特性和实际的制作工序的平衡来确定。
[0116] 构成电介质层14的材料可以使用SiO2、Al2O3、MgF2等一般的材料。另外，电介质层14的折射率优选设定得大于1.0且为2.5以下。需要说明的是，吸收层13的光学特性也受到周围的折射率的影响，因此也可以通过电介质层14的材料控制偏光特性。
[0117] 反射层15是在电介质层14上沿作为吸收轴的Y方向排列以带状延伸的金属薄膜而成的。即，反射层15具有作为线栅型偏振片的功能，从透光基板11侧入射的光中，使沿与线栅的长度方向平行的方向(Y轴方向)具有电场成分的偏振波(TE波(S波))衰减，使沿与线栅的长度方向正交的方向(X轴方向)具有电场成分的偏振波(TM波(P波))透射。
[0118] 反射层15的构成材料只要为对工作谱带的光具有反射性的材料，就没有特别限制，例如可以使用：Al、Ag、Cu、Mo、Cr、Ti、Ni、W、Fe、Si、Ge、Te等金属单质或包含它们的合金或半导体材料。需要说明的是，除了金属材料以外，例如也可以由通过着色等以表面的反射率高的方式形成的金属以外的无机膜、树脂膜构成。
[0119] 需要说明的是，反射层15的间距、线宽/间距、薄膜高度(厚度、点阵深度)、薄膜长度(点阵长度)优选分别设为以下的范围。
[0120] 0.05μm<间距<0.8μm
[0121] 0.1<(线宽/间距)<0.9
[0122] 0.01μm<薄膜高度<1μm
[0123] 0.05μm<薄膜长度
[0124] 另外，优选以光学特性的变化实用上不造成影响的范围具备覆盖透光基板11和点阵状凸部的表面的保护膜。例如通过堆积SiO2等，可以改善耐湿性等可靠性。作为保护膜的形成方法，优选使用等离子体CVD(化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition))。通过使用等离子体CVD，在点阵状凸部的间隙中也可以堆积保护膜。
[0125] 根据这样的构成的偏光板，通过利用透射、反射、干涉、偏振波的选择性光吸收这4个作用，可以使具有与反射层的点阵平行的电场成分的偏振波(TE波(S波))衰减，使具有与点阵垂直的电场成分的偏振波(TM波(P波))透射。即，TE波由于吸收层13的偏振波的选择性光吸收作用而衰减，透过吸收层13和电介质层14的TE波被作为线栅发挥功能的点阵状的反射层15反射。此处，通过适当调整电介质层14的厚度、折射率，对于在反射层15发生了反射的TE波，在透过吸收层13时可以将一部分反射而返回到反射层15，另外，通过干涉可以使通过了吸收层13的光衰减。如以上那样，通过进行TE波的选择性衰减，可以得到期望的偏光特性。
[0126] 另外，第1实施方式的偏光板具有：由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成的束结构层12，因此，使光吸收、光散射增大，作为结果，使反射率降低，可以得到优异的光学特性。另外，第1实施方式的偏光板由耐久性高于有机物的无机物构成，因此对液晶投影仪中使用的那样的强光显示出高耐光特性，可以得到高可靠性。另外，第1实施方式的偏光板可以在宽波长区域内减轻反射率，因此可以应用于相机用偏光滤色器、液晶TV用偏光板等常用偏光板，可以以高可靠性满足各种需求。
[0127] [第1实施方式的变形例]
[0128] 接着，参照附图对于第1实施方式的变形例进行说明。需要说明的是，对与图1A和图1B所示的构成例1、2相同或相当的要素标注相同的符号，省略说明。
[0129] 图9A为示出构成例3的偏光板的截面示意图，图9B为示出构成例4的偏光板的截面示意图。如前述那样，通过将束结构层12和吸收层13组合，可以增大光吸收的各向异性，可以作为偏光板利用。
[0130] 图9A所示的构成例3的偏光板具备：透光基板11，透过工作谱带的光；束结构层12，形成于透光基板11上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；
和吸收层13，形成于束结构层12上。
和吸收层13，形成于束结构层12上。
[0131] 另外，优选束结构层12和吸收层13中的1层以上是以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的。
[0132] 另外，更优选束结构层12和吸收层13全部是以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的。例如，如图9B所示的构成例4的偏光板那样，优选具备：透光基板11，透过工作谱带的光；束结构层12，形成于透光基板11上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；和吸收层13，形成于束结构层12上，束结构层12和吸收层13是以一维点阵状排列而得到的。即，该偏光板具有如下的结构：从透光基板11侧起依次层叠束结构层12和吸收层13而成的凸部在透光基板11上以一定间隔排列而成的一维点阵状的栅格结构。
[0133] 如此，束结构层12和吸收层13中的1层以上是以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的，从而可以提高对比度(消光比：透光轴透射率/吸收轴透射率)。需要说明的是，如果束结构层12的透光轴透射率高、可以得到期望的光学特性，则栅格结构的凹部的底部也可以为束结构层12而不是透光基板11。
[0134] 图10A为示出构成例5的偏光板的截面示意图，图10B为示出构成例6的偏光板的截面示意图。该构成例5、6在图1所示的构成例1、2中还具备：上部束结构层22和上部吸收层23。
[0135] 即，图10A所示的构成例5的偏光板具备：透光基板11，透过工作谱带的光；束结构层12，形成于透光基板11上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；吸收层13，形成于束结构层12上；电介质层14，形成于吸收层13上；反射层15，形成于电介质层14上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；上部束结构层22，形成于反射层15上，由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；和上部吸收层23，形成于上部束结构层22上，以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状。上部束结构层22和上部吸收层23分别为与束结构层12和吸收层13相当的要素，此处省略说明。
[0136] 另外，优选束结构层12、吸收层13和电介质层14中的1层以上是以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的。
[0137] 另外，更优选束结构层12、吸收层13和电介质层14全部是与反射层15同样地以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的。例如优选如图10B所示的构成例6的偏光板那样具备：透光基板11，透过工作谱带的光；束结构层12，形成于透光基板11上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；吸收层13，形成于束结构层12上；电介质层14，形成于吸收层13上；反射层15，形成于电介质层14上；上部束结构层22，形成于反射层15上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；上部吸收层23，形成于上部束结构层22上，束结构层12、吸收层13、电介质层14、反射层15、上部束结构层22和上部吸收层23是以一维点阵状排列而得到的。即，该偏光板具有如下结构：从透光基板11侧起依次层叠束结构层12、吸收层13、电介质层14、反射层15、上部束结构层22和上部吸收层23而成的凸部在透光基板11上以一定间隔排列而成的一维点阵状的线栅结构。
[0138] 另外，图11A为示出构成例7的偏光板的截面示意图，图11B为示出构成例8的偏光板的截面示意图。该构成例7、8在图10所示的构成例5、6中在反射层15和上部束结构层22之间具备上部电介质层24。
[0139] 即，图11A所示的构成例7的偏光板具备：透光基板11，透过工作谱带的光；束结构层12，形成于透光基板11上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；吸收层13，形成于束结构层12上；电介质层14，形成于吸收层13上；反射层15，形成于电介质层14上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；上部电介质层24，形成于反射层15上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；上部束结构层22，形成于上部电介质层24上，由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；和上部吸收层23，形成于上部束结构层22上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状。上部电介质层24为与电介质层14相当的要素，此处省略说明。
[0140] 另外，图11B所示的构成例8的偏光板具备：透光基板11，透过工作谱带的光；束结构层12，形成于透光基板11上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；吸收层13，形成于束结构层12上；电介质层14，形成于吸收层13上；反射层15，形成于电介质层14上；上部电介质层24，形成于反射层上；上部束结构层22，形成于上部电介质层24上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；和上部吸收层23，形成于上部束结构层22上，束结构层12、吸收层13、电介质层14、反射层15、上部电介质层24、上部束结构层22和上部吸收层23是以一维点阵状排列而得到的。
[0141] 如图10A、图10B、图11A和图11B所示的构成例5～构成例8那样，通过具备上部束结构层22和上部吸收层23，可以在透光基板11侧和上部吸收层23侧的两面配置光源。
[0142] [第2实施方式]
[0143] 接着，参照附图对于第2实施方式进行说明。第1实施方式中，在透光基板11上形成束结构层12，而第2实施方式中，在吸收膜上形成束结构层12。需要说明的是，对与第1实施方式相同或相当的要素标注相同的符号，省略说明。
[0144] 图12A为示出构成例9的偏光板的截面示意图，图12B为示出构成例10的偏光板的截面示意图。
[0145] 图12A所示的构成例9的偏光板具备：透光基板11，透过工作谱带的光；吸收层33，形成于透光基板11上；和束结构层12，形成于吸收层33上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成。
[0146] 吸收层33例如通过以束结构层12作为掩模实施蚀刻、倾斜蒸镀等而微粒化。吸收层33的材料与构成例1～构成例8的吸收层13同样地例如可以使用包含Si、Ta、Fe、Al、W、Ti、Nb、Ag、Cu、Au中的1种以上的材料。由此，可以得到优异的偏光特性。
[0147] 另外，优选吸收层33和束结构层12中的1层以上是以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的。
[0148] 另外，更优选吸收层33和束结构层12全部是以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的。例如优选如图12B所示的构成例10的偏光板那样具备：透光基板11，透过工作谱带的光；吸收层33，形成于透光基板11上；束结构层12，形成于吸收层13上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成，吸收层33和束结构层
12是以一维点阵状排列而得到的。即，该偏光板具有如下的结构：从透光基板11侧起依次层叠吸收层33和束结构层12而成的凸部在透光基板11上以一定间隔排列而成的一维点阵状的栅格结构。
12是以一维点阵状排列而得到的。即，该偏光板具有如下的结构：从透光基板11侧起依次层叠吸收层33和束结构层12而成的凸部在透光基板11上以一定间隔排列而成的一维点阵状的栅格结构。
[0149] 如此，通过吸收层33和束结构层12中的1层以上是以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的，从而可以提高对比度(消光比：透光轴透射率/吸收轴透射率)。
[0150] 图13A为示出构成例11的偏光板的截面示意图，图13B为示出构成例12的偏光板的截面示意图。
[0151] 图13A所示的构成例11的偏光板具备：透光基板11，透过工作谱带的光；吸收层33，形成于透光基板11上；束结构层12，形成于吸收层33上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；反射层15，形成于束结构层12，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状。
[0152] 另外，优选吸收层33和束结构层12中的1层以上是与反射层15同样地以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的。
[0153] 另外，更优选吸收层33和束结构层12全部是与反射层15同样地以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的。例如，优选如图13B所示的构成例12的偏光板那样具备：透光基板11，透过工作谱带的光；吸收层33，形成于透光基板11上；束结构层12，形成于吸收层33上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；和反射层15，形成于束结构层12上，吸收层33、束结构层12和反射层15是以一维点阵状排列而得到的。即，该偏光板具有如下的结构：从透光基板11侧起依次层叠吸收层33、束结构层12和反射层15而成的凸部在透光基板11上以一定间隔排列而成的一维点阵状的线栅结构。
[0154] 如此，吸收层33和束结构层12中的1层以上是与反射层15同样地以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的，从而可以提高对比度(消光比：透光轴透射率/吸收轴透射率)。
[0155] 图14A为示出构成例13的偏光板的截面示意图，图14B为示出构成例14的偏光板的截面示意图。该构成例13、14在图13所示的构成例11、12中还具备上部束结构层22和上部吸收层23。
[0156] 即，图14A所示的构成例13的偏光板具备：透光基板11，透过工作谱带的光；吸收层33，形成于透光基板11上；束结构层12，形成于吸收层33上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；反射层15，形成于束结构层12，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；上部束结构层22，形成于反射层15上，由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；和上部吸收层23，形成于上部束结构层22上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状。上部束结构层22和上部吸收层23分别为与束结构层12和吸收层33相当的要素，此处省略说明。
[0157] 另外，优选吸收层33和束结构层12中的1层以上是以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的。
[0158] 另外，更优选吸收层33和束结构层12全部是以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的。例如，优选如图14B所示的构成例14的偏光板那样具备：透光基板11，透过工作谱带的光；吸收层33，形成于透光基板11上；束结构层12，形成于吸收层33上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；反射层15，形成于束结构层12上；上部束结构层22，形成于反射层15上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；上部吸收层23，形成于上部束结构层22上，吸收层33、束结构层12和反射层15是以一维点阵状排列而得到的。即，该偏光板具有如下的结构：从透光基板11侧起依次层叠吸收层33、束结构层12、反射层15、上部束结构层22和上部吸收层23而成的凸部在透光基板11上以一定间隔排列而成的一维点阵状的线栅结构。
[0159] 另外，图15A为示出构成例15的偏光板的截面示意图，图15B为示出构成例16的偏光板的截面示意图。该构成例15、16在图14所示的构成例13、14中在反射层15和上部束结构层22之间具备上部电介质层24。
[0160] 即，图15A所示的构成例15的偏光板具备：透光基板11，透过工作谱带的光；吸收层33，形成于透光基板11上；束结构层12，形成于吸收层33上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；反射层15，形成于束结构层12上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；上部电介质层24，形成于反射层15上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；上部束结构层22，形成于上部电介质层24上，由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；和上部吸收层23，形成于上部束结构层22上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状。上部电介质层24为与构成例1～2和构成例5～8的电介质层14相当的要素，此处省略说明。
[0161] 另外，图15B所示的构成例16的偏光板具备：透光基板11，透过工作谱带的光；吸收层33，形成于透光基板11上；束结构层12，形成于吸收层33上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；反射层15，形成于束结构层12上；上部电介质层24，形成于反射层15上；上部束结构层22，形成于上部电介质层24上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；和上部吸收层23，形成于上部束结构层22上，吸收层33、束结构层12、反射层15、上部电介质层24、上部束结构22和上部吸收层23是以一维点阵状排列而得到的。
[0162] 如图14A、图14B、图15A和图15B所示的构成例13～构成例16那样，通过具备上部束结构层22和上部吸收层23，可以在透光基板11侧和上部吸收层23侧的两面配置光源。
[0163] [第3实施方式]
[0164] 接着，参照附图对第3实施方式进行说明。第3实施方式中，在透光基板11上形成反射层15而构成偏光板。需要说明的是，对与第1实施方式相同或相当的要素标注相同的符号，省略说明。
[0165] 图16A为示出构成例17的偏光板的截面示意图，图16B为示出构成例18的偏光板的截面示意图。
[0166] 图16A所示的构成例17的偏光板具备：透光基板11，透过工作谱带的光；反射层15，形成于透光基板11上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；上部束结构层22，形成于反射层15上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；和上部吸收层23，形成于上部束结构层22上。
[0167] 另外，构成例18在构成例17中在反射层15和上部束结构层22之间具备上部电介质层24。即，图16B所示的构成例18的偏光板具备：透光基板11，透过工作谱带的光；反射层15，形成于透光基板11上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；上部电介质层24，形成于反射层15上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；上部束结构层22，形成于上部电介质层24上，由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状；和上部吸收层23，形成于上部束结构层22上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状。
[0168] 如图16A和图16B所示的构成例17、18那样，通过以与第1和第2实施方式的偏光板的构成相反的方式形成基板上的反射层和吸收层，从而可以在上部吸收层23侧配置光源。
[0169] [第4实施方式]
[0170] 接着，参照附图对于第4实施方式进行说明。第4实施方式在束结构内形成吸收层，束结构层含有1层以上的包含金属或半导体的层。需要说明的是，对于与第1实施方式相同或相当的要素标注相同的符号，省略说明。
[0171] 图17A为示出构成例19的偏光板的截面示意图。图17A所示的构成例19的偏光板具备：透光基板11，透过工作谱带的光；束结构层12a，形成于透光基板11上，且由包含电介质的柱状的束构成；束结构层12b，形成于束结构层12a上，且由包含金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；和束结构层12c，形成于束结构层12b上，且由包含电介质的柱状的束构成。
[0172] 束结构层12b含有1层以上的包含金属或半导体的层。束结构层12b的各层包含含有Si、Ta、Fe、Al、W、Ti、Nb、Ag、Cu、Au中的1种以上的微粒，与束结构层12a、12c同样地通过倾斜蒸镀而形成。即，对于构成例19的偏光板，在透光基板11上形成有由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成的束结构。该构成例19可以单独作为偏光板利用，但是通过在束结构层12c上进一步形成具备电介质层和反射层的线栅结构，可以提高对比度。
[0173] [第5实施方式]
[0174] 接着，参照附图对于第5实施方式进行说明。需要说明的是，对于与第1实施方式相同或相当的要素标注相同的符号，省略说明。
[0175] 图17B为示出构成例20的偏光板的截面示意图。图17B所示的构成例20的偏光板具备：透光基板11，透过工作谱带的光；和束结构层32，形成于透光基板11上，且由包含氧化物的柱状的束构成。
[0176] 束结构层32包含含有Si、Ta、Ti、Al、Mg、La、Zr、Nb中的1种以上的氧化物，通过使用氢气等的还原等而使氧化物存在氧缺陷。由此，氧化物的氧化度降低，可以提高光吸收特性。该构成例20也可以单独作为偏光板利用，通过在束结构层32上进一步形成具备电介质层和反射层的线栅结构，可以提高对比度。
[0177] [第6实施方式]
[0178] 接着，参照附图对于第6实施方式进行说明。如前述那样，仅利用束结构可以得到优异的光学各向异性，第6实施方式中，束结构层兼有吸收层。需要说明的是，对于与第1实施方式相同或相当的要素标注相同的符号，省略说明。
[0179] 图18A为示出构成例21的偏光板的截面示意图，图18B为示出构成例22的偏光板的截面示意图。
[0180] 图18A所示的构成例21的偏光板具备：透光基板11，透过工作谱带的光；束结构层42，形成于透光基板11上，由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成，且具有光学各向异性；电介质层14，形成于束结构层42上；和反射层15，形成于电介质层14上，且以比工作谱带的光的波长小的间距排列成一维点阵状。束结构层42具有光学各向异性，优选含有1层以上的包含金属或半导体的层。具体而言，束结构层42的各层优选含有1层以上的包含微粒的层，所述微粒包含Si、Ta、Fe、Al、W、Ti、Nb、Ag、Cu、Au中的1种以上。
[0181] 另外，优选束结构层42和电介质层14中的1层以上是与反射层15同样地以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的。
[0182] 另外，更优选束结构层42和电介质层14全部是与反射层15同样地以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的。例如，优选如图18B所示的构成例22的偏光板那样具备：透光基板11，透过工作谱带的光；束结构层42，形成于透光基板11上，且由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成；电介质层14，形成于束结构层42上；和反射层15，形成于电介质层14上，束结构层42、电介质层14和反射层15是以一维点阵状排列而得到的。即，该偏光板具有如下的结构：从透光基板11侧起依次层叠束结构层42、电介质层14和反射层15而成的凸部在透光基板11上以一定间隔排列而成的一维点阵状的线栅结构。需要说明的是，如果束结构层42的透光轴透射率高、可以得到期望的光学特性，则线栅结构的凹部的底部也可以为束结构层42而不是透光基板11。
[0183] 如此，束结构层42和电介质层14中的1层以上是与反射层15同样地以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列而得到的，从而可以提高对比度(消光比：透光轴透射率/吸收轴透射率)。
[0184] [蒸镀装置的构成例]
[0185] 制造TV等大型画面用的偏光板时，需要制作大面积的束结构。此处，对能够制作大面积的束结构的蒸镀装置的构成例进行说明。
[0186] 图19A、图19B、图20、图21A和图21B分别为示出制作束结构的蒸镀装置的构成例1～5的图。如图19A、图19B、图20和图21B所示那样，蒸镀装置在二维上相对于基板50的法线方向成为对称的位置上分别具备蒸镀源51A和蒸镀源51B。另外，如图21A所示那样，也可以具备1个蒸镀源51，使基板50翻转。
[0187] 对于图19A所示的构成例1的蒸镀装置，通过使基板50向箭头的一个方向移动，使蒸镀源51A和蒸镀源51B同时工作，从而可以在基板50上交替地层叠利用蒸镀源51A形成的层和利用蒸镀源51B形成的层。另外，对于构成例1的蒸镀装置，通过每当使基板50向箭头的一个方向移动，切换蒸镀源51A或蒸镀源51B，从而可以在基板50上交替地层叠利用蒸镀源51A形成的层和利用蒸镀源51B形成的层。另外，构成例1的蒸镀装置中，每1批可以同时在4张大型基板上形成束结构。
[0188] 另外，对于图19B所示的构成例2的蒸镀装置，通过使基板50往复移动，通过去路移动或回路移动而切换蒸镀源51A或蒸镀源51B，从而可以在基板50上交替地层叠利用蒸镀源51A形成的层和利用蒸镀源51B形成的层。
[0189] 另外，图20A为辊式的构成例3的蒸镀装置的截面图，图20B为构成例3的蒸镀装置的侧面图。对于图20所示的构成例3的蒸镀装置，通过使薄玻璃、薄膜等能够弯曲的基板50旋转，使蒸镀源51A和蒸镀源51B同时工作，从而可以在基板50上交替地层叠利用蒸镀源51A形成的层和利用蒸镀源51B形成的层。
[0190] 另外，对于图21A所示的构成例4的蒸镀装置，通过使基板50倾斜地沿上下方向往复移动，而且利用翻转构件使基板50进行180度翻转，从而可以通过去路移动或回路移动利用蒸镀源51在基板50上如下地交替层叠：将x、y、z正交坐标中的xy平面设为基板面时，在xy平面上从相差180°的蒸镀方向A和蒸镀方向B这2个方向交替层叠。
[0191] 另外，对于图21B所示的构成例5的蒸镀装置，通过使基板50倾斜地沿上下方向往复移动，使蒸镀源51A和蒸镀源51B同时工作，从而可以在基板50上交替地层叠利用蒸镀源51A形成的层和利用蒸镀源51B形成的层。
[0192] <2.偏光板的制造方法>
[0193] 接着，对本实施方式中的偏光板的制造方法进行说明。此处，对图1B所示的构成例2、图12A所示的构成例9和图17B所示的构成例20的偏光板的制造方法进行说明。
[0194] [构成例2的偏光板的制造方法]
[0195] 构成例2的偏光板的制造方法中，首先，在透光基板11上依次将束结构层12、吸收层13、电介质层14、反射层15成膜。
[0196] 束结构层12通过倾斜蒸镀或倾斜溅射形成。例如，从一个方向倾斜蒸镀电介质材料，然后使透明基板180°旋转，从另一个方向倾斜蒸镀电介质材料，进行多次上述蒸镀循环，从而得到柱状的电介质的束。
[0197] 束结构层12的制作中，为了提高柱状的电介质的直进性，在基板上排列纳米颗粒或者在基板上形成一维点阵等纹理是有效的。
[0198] 图22A为示出在基板上排列有纳米颗粒的状态的俯视图，图22B为示出倾斜蒸镀开始时的截面图，图22C为示出倾斜蒸镀后的截面图，图22D为示出退火后的束结构的截面图。
[0199] 如图22A所示那样，首先，在基板60上或纹理上排列直径小于工作谱带的波长的纳米颗粒61。作为纳米颗粒61，可以使用二氧化硅、铁蛋白、聚苯乙烯等。接着，如图22B所示那样，将x、y、z正交坐标中的xy平面设为基板面时，在xy平面上从相差180°的2个方向交替地倾斜蒸镀无机微粒。然后，如图22C所示那样，在纳米颗粒61上得到由包含无机微粒的柱62的束构成的束结构层。使用二氧化硅、铁蛋白、聚苯乙烯等时，形成束结构层后，通过实施还原处理或热处理，如图22D所示那样，可以使纳米颗粒61消失。纳米颗粒61部分相对于蒸镀膜较薄，因此即使消失也没有影响。另外，通过进行还原处理，可以提高偏光度。另外，在形成束结构层后，也可以利用光刻和蚀刻以工作谱带以下的间距将束结构层加工成栅格形状。
[0200] 另外，图23A为示出在基板上形成的纹理的俯视图，图23B为示出倾斜蒸镀开始时的截面图，以及图23C为示出倾斜蒸镀后的截面图。如图23A所示那样，作为纹理，例如在基板70上以比工作谱带的光的波长小的间距以一维点阵状排列凸部71。接着，如图23B所示那样，将x、y、z正交坐标中的xy平面设为基板面时，在xy平面上从相差180°的2个方向交替地倾斜蒸镀无机微粒。然后，如图23C所示那样，在凸部71上得到由包含无机微粒的柱72的束构成的束结构层。另外，在形成束结构层后，也可以利用光刻和蚀刻以工作谱带以下的间距将束结构层加工成栅格形状。
[0201] 如此，通过在基板上排列纳米颗粒，或者在基板上形成一维点阵等纹理，从而蒸镀颗粒的堆积位置受到它们的影响，因此可以提高包含无机微粒的柱的直线性，可以提高偏光特性。
[0202] 另外，束结构层12的制作中，通过组合倾斜蒸镀和离子蚀刻，从而可以提高包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱的直线性。具体而言，将x、y、z正交坐标中的xy平面设为基板面时，在xy平面上从相差180°的2个方向交替地倾斜蒸镀无机微粒，形成束结构层12，然后从与相差180°的2个方向在xy平面上的直线正交的方向进行离子蚀刻。蚀刻使用Ar离子、Xe离子。利用这样的离子蚀刻，通过控制蚀刻时间、离子照射量，可以调整间距间隔，可以提高直线性。
[0203] 另外，束结构层12优选通过无机微粒由电介质层和1层以上的金属层或半导体层形成。如果可以得到期望的对比度(消光比：透光轴透射率/吸收轴透射率)，则与第4实施方式同样地，仅利用该束结构层12可以作为偏光板发挥功能。另外，通过在束结构上形成线栅结构，可以提高对比度。
[0204] 另外，通过组合倾斜蒸镀和离子蚀刻，可以得到包含电介质层、金属层或半导体层中的任一层的束结构。该束结构的柱状柱的规则性高，因此通过将其用于偏光板、波长板等，可以得到优异的光学特性。
[0205] 吸收层13通过蒸镀法、溅射法进行成膜。具体而言，在成膜时，使透光基板11相对于靶材对置，使氩气颗粒撞击靶材，使因该冲击而弹飞的靶材成分附着于基板上，得到吸收层13。
[0207] 在透光基板11上依次将束结构层12、吸收层13、电介质层14、反射层15成膜，然后在反射层15上通过纳米压印、光刻等形成点阵状的掩模图案，然后通过干法蚀刻形成点阵状凸部。作为干法蚀刻用的气体，对于防反射膜(BARC)可以举出Ar/O2，对于AlSi可以举出Cl2/BCl3，对于SiO2、Si、Ta可以举出CF4/Ar。另外，通过使蚀刻条件(气体流量、气体压力、功率、基板的冷却温度)最佳化，实现垂直性高的点阵形状。另外，利用蚀刻条件，可以调整吸收层13的宽度(X轴方向)。
[0208] 需要说明的是，反射层15使用Al、AlSi时，理想的是，吸收层13和电介质层14中选择能够用氟蚀刻的材料。由此，可以得到高的蚀刻选择比，可以拓宽吸收层13和电介质层14的膜厚设计值的幅度，在工艺构筑上变得有利。
[0209] 另外，以光学特性的变化在应用上不造成影响的范围，出于改善耐湿性等可靠性的目的，也可以在最上部堆积SiO2等氧化物的保护膜。
[0210] [构成例9的偏光板的制造方法]
[0211] 图12A所示构成例9的偏光板的制造方法如下：在透光基板11上依次形成吸收层33和由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成的束结构层12，以束结构层12作为掩模实施蚀刻，使吸收层33微粒化。由此，可以控制吸收层33的光特性。
[0212] 束结构层12由包含电介质、金属和半导体中的1种以上的柱状的束构成，因此可以以其作为掩模对基底的吸收层33进行蚀刻。蚀刻可以根据吸收层33和束结构层12的材料等而适当选择，例如，可以适合利用使用Cl2/BCl3、CF4/Ar等气体的干法蚀刻。
[0213] 图12A所示的构成例9可以单独作为偏光板利用，也可以如构成例10所示那样在束形成后以工作谱带以下的间距将束结构层12加工成栅格形状。另外，也可以如构成例11、12所示那样形成线栅结构。
[0214] [构成例20的偏光板的制造方法]
[0215] 图17B所示的构成例20的偏光板的制造方法如下：对于形成在透光基板11上、且由柱状的氧化物的束构成的束结构层进行还原处理，形成图17B的束结构层32。由此，可以降低氧化物的氧化度，提高光吸收性。
[0216] 作为束结构层的还原处理，可以举出使用了氢气等的还原。使用氢气还原时，作为透光基板11，优选使用石英基板等耐热性高的透明基板。
[0217] 实施例
[0218] <4.实施例>
[0219] 以下，对本发明的实施例进行说明。此处，作为实施例1，制作图1B所示的构成例2的偏光板，作为实施例2，制作图17A所示的构成例19的偏光板，作为实施例3，制作图12A所示的构成例9的偏光板，作为实施例4，制作图17B所示的构成例20的偏光板，作为实施例5，制作图1B所示的构成例2的偏光板，以及作为实施例6，制作图17B所示的构成例20的偏光板。需要说明的是，本发明不限定于这些实施例。
[0220] 图24为示出本实施例中使用的蒸镀装置的示意图。该蒸镀装置具备：用于保持基板80的基板台81；用于使基板台81旋转的步进电动机82；用于检测旋转位置的传感器83；和，基于旋转位置来控制步进电动机的控制器84。该蒸镀装置通过具备1个蒸镀源，每隔1层使基板台81进行180°旋转，从而可以层叠无机微粒，制作束结构层。
[0221] [实施例1]
[0222] 首先，通过倾斜蒸镀，在玻璃基板上以柱状堆积25nm的Ta2O5而形成束结构层。接着，通过溅射，在束结构层上堆积15nm的Ta而形成吸收层。接着，通过溅射，在吸收层上堆积50nm的SiO2而形成电介质层。接着，通过溅射，在电介质层上堆积60nm的Al，形成反射层。然后，通过利用光刻的图案化和蚀刻，形成间距约150nm的线栅结构，制作实施例1的偏光板。
[0223] 图25为实施例1的偏光板的截面的SEM照片。根据图25所示的SEM照片可知，通过蚀刻进行去除直至吸收层为止，在束结构层上形成了由吸收层、电介质层和反射层构成的凸部形成为一维点阵状而得到的线栅结构。
[0224] 图26A为示出实施例1的偏光板的光学特性的图，图26B为示出实施例1的偏光板的反射率的图。另外，图27A为示出比较例的偏光板的光学特性的图，图27B为示出比较例的偏光板的反射率的图。对于比较例的偏光板，在玻璃基板上堆积50nm的SiO2、20nm的Ta、50nm的SiO2和60nm的Al，与实施例1同样地，通过利用光刻的图案化和蚀刻，形成间距约150nm的线栅结构。另外，比较例的偏光板以与实施例1的偏光板的短波长区域的透光轴透射率基本一致的方式调整Ta的膜厚。
[0225] 根据图26B和图27B所示的图，实施例1的偏光板与比较例1的偏光板相比，可以在保持其他光学特性不变的情况下大幅降低反射率。另外，实施例1的偏光板的反射率在整个测定波长区域中达到6％以下，可以应对宽波长区域。另外，实施例1的偏光板的对比度(消光比：透光轴透射率/吸收轴透射率)约为9。需要说明的是，想要提高对比度时，增加Al的膜厚来提高即可。
[0226] [实施例2]
[0227] 首先，通过倾斜蒸镀，在玻璃基板上以15nm周期以柱状堆积450nm的SiO2而形成束结构层。接着，通过倾斜蒸镀，在束结构层上堆积15nm的Al而形成吸收层。然后，通过倾斜蒸镀，在吸收层上堆积150nm的SiO2而形成上部束结构层，制作实施例2的偏光板。
[0228] 图28为示出实施例2的偏光板的光学特性的图，图29为实施例2的偏光板的表面的AFM照片。由图28所示的图可知，实施例2的偏光板在整个可见光区域中显示出偏光特性。
[0229] [实施例3]
[0230] 首先，通过溅射，在玻璃基板上堆积20nm的Al而形成吸收层。接着，通过倾斜蒸镀，在吸收层上以柱状堆积50nm的Ta2O5而形成束结构层。然后，以束结构作为掩模，利用CF4/Ar气体对吸收层进行干法蚀刻，制作实施例3的偏光板。
[0231] 图30A为示出实施例3的蚀刻前的偏光板的光学特性的图，图30B为示出实施例3的蚀刻后的偏光板的光学特性的图。另外，图31为实施例3的偏光板的表面的SEM照片。由图30A和图30B所示的图可知，通过对吸收层进行蚀刻，可以得到偏光特性。
[0232] [实施例4]
[0233] 首先，通过倾斜蒸镀，在玻璃基板上以柱状堆积2000nm的Ta2O5而形成束结构层。然后，在氢气还原炉中，在氢气7％、400℃的条件下，对束结构层进行还原，制作实施例4的偏光板。
[0234] 图32为示出实施例4的偏光板的光学特性的图。由图32所示的图可知，通过对束结构层进行还原，降低构成束结构层的氧化物的氧化度，从而可以提高光吸收性。
[0235] [实施例5]
[0236] 实施例5中，制作吸收层为2层构成的偏光板。首先，通过倾斜蒸镀，在玻璃基板上以柱状堆积35nm的Ta2O5而形成束结构层。接着，通过溅射，在束结构层上堆积10nm的Ta而形成第1吸收层。接着，通过溅射，在第1吸收层上堆积15nm的FeSi(Fe＝5atm％)而形成第2吸收层。接着，通过溅射，在第2吸收层上堆积30nm的SiO2而形成电介质层。接着，通过溅射，在电介质层上堆积60nm的Al而形成反射层。然后，通过利用光刻的图案化和蚀刻，形成间距约150nm的线栅结构，制作实施例5的偏光板。
[0237] 图33为实施例5的偏光板的截面的SEM照片。另外，图34A为实施例5的偏光板的立体截面的SEM照片，图34B为将图34A放大而得到的SEM照片。由图33和图34所示的SEM照片可知，通过蚀刻进行去除直至第1电介质层为止，在束结构层上形成了由第1电介质层、第2电介质层和反射层构成的凸部形成为一维点阵状而得到的线栅结构。
[0238] 图35A为示出实施例5的偏光板的光学特性的图，图35B为示出实施例5的偏光板的反射率的图。实施例5与图26所示的实施例1同样地，在宽的波长区域中可以得到低反射率，而且可以得到比实施例1高的透射率。如此可知，通过将吸收层设为2层以上，光学特性的调整变得容易，可以得到高透射率和低反射率。
[0239] [实施例6]
[0240] 实施例6中，通过组合倾斜蒸镀和离子蚀刻，制作提高了直进性的包含氧化物的柱状的束结构层，通过还原处理提高了光吸收性。
[0241] 首先，使用图24所示的蒸镀装置，通过倾斜蒸镀，在玻璃基板上以柱状堆积200nm的Ta2O5而形成束结构层。之后，从与蒸镀方向平行的方向、相对于基板表面法线倾斜70度的位置照射Ar离子束。照射时间设为90秒、180秒。
[0242] 图36A为束结构制成后的束结构表面的SEM照片，图36B为将图36A放大而得到的SEM照片。另外，图37A为Ar离子束照射90秒后的束结构表面的SEM照片，图37B为将图37A放大而得到的SEM照片。另外，图38A为Ar离子束照射180秒后的束结构表面的SEM照片，图38B为将图38A放大而得到的SEM照片。由这些SEM照片可知，通过照射Ar离子束，可以大幅改善栅格直线性。
[0243] 接着，在氢气还原炉中，在氢气7％、400℃的条件下，对束结构层进行1小时还原，制作实施例6的偏光板。图39A为Ar离子束照射0秒的束结构表面的SEM照片，图39B为将图39A放大而得到的SEM照片。另外，图40为示出Ar离子束照射0秒的束结构的光学特性的图。另外，图41A为Ar离子束照射90秒后的束结构表面的SEM照片，图41B为将图41A放大而得到的SEM照片。另外，图42为示出Ar离子束照射90秒后的束结构的光学特性的图。偏光特性的测定通过入射分别与透光轴、吸收轴平行的线偏振光的光而进行。
[0244] 由图40和图42所示的光学特性可知，通过提高束结构的直线性，可以增大透光轴透射率和吸收轴透射率之差(即，相当于对比度)。
[0245] 附图标记说明
[0246] 11 透光基板、12 束结构层、13 吸收层、14 电介质层、15 反射层、22 上部束结构层、23 上部吸收层、32 束结构层、33 吸收层、42 束结构层。
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