ワイヤーグリッド偏光素子の製造方法及び液晶装置の製造方法
【課題】製造過程を簡素化することが可能なワイヤーグリッド偏光素子の製造方法及び液
晶装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】ワイヤーの構成材料を含むワイヤー材料層を基体上に形成するワイヤー材料
層形成工程と、第１波長に感度を有する酸発生剤と前記第１波長よりも大きい第２波長に
感度を有する酸発生剤とを含む化学増幅型レジスト層を前記ワイヤー材料層上に形成する
レジスト層形成工程と、前記レジスト層の第１領域を前記第１波長の光によって干渉露光
する干渉露光工程と、前記レジスト層の第２領域を前記第２波長の光によって結像露光す
る結像露光工程と、前記干渉露光工程及び前記結像露光工程を行った後、前記レジスト層
を現像して部分的に剥離する現像剥離工程と、前記ワイヤー材料層のうち前記現像剥離工
程によって露出した部分をエッチングするエッチング工程とを備える。
晶装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】ワイヤーの構成材料を含むワイヤー材料層を基体上に形成するワイヤー材料
層形成工程と、第１波長に感度を有する酸発生剤と前記第１波長よりも大きい第２波長に
感度を有する酸発生剤とを含む化学増幅型レジスト層を前記ワイヤー材料層上に形成する
レジスト層形成工程と、前記レジスト層の第１領域を前記第１波長の光によって干渉露光
する干渉露光工程と、前記レジスト層の第２領域を前記第２波長の光によって結像露光す
る結像露光工程と、前記干渉露光工程及び前記結像露光工程を行った後、前記レジスト層
を現像して部分的に剥離する現像剥離工程と、前記ワイヤー材料層のうち前記現像剥離工
程によって露出した部分をエッチングするエッチング工程とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤーグリッド偏光素子の製造方法及び液晶装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光分離機能を備える光学素子の１つとして、ワイヤーグリッド偏光素子が知られてい
る。ワイヤーグリッド偏光素子は、光の波長よりも短いピッチで並べられた多数の導体の
微細ワイヤーを持つ素子であり、入射光のうち微細ワイヤーに平行な偏光軸を有する成分
（ＴＥ）を反射するとともに、微細ワイヤーに垂直な偏光軸を有する成分（ＴＭ）を透過
する性質を持つ。このワイヤーグリッド偏光素子は、例えば１つの画素領域に光を透過さ
せて表示する透過表示領域と光を反射させて表示する反射表示領域とを有する半透過反射
型液晶装置に取り付けられる。半透過反射型液晶装置に取り付けられ場合、ワイヤーグリ
ッド（偏光分離部）の形成される領域が反射表示領域となる。
【０００３】
ワイヤーグリッド偏光素子を製造する際には、ワイヤーの材料となるアルミニウムの層
を基体上に形成し、層全体をグリッド状にパターニングした後、このグリッド状のアルミ
ニウム層を偏光分離部の形状にパターニングする。
【０００４】
具体的には、まずアルミニウム層にレジストを塗布し、波長２４８ｎｍのＫｒＦレーザ
や、波長約３５１ｎｍのＡｒレーザなどによってレジストを干渉露光した後、レジストを
現像する。現像後、ワイヤーの形状に対応する領域にレジストパターンが形成される。こ
のレジストパターン上からエッチングすることで、グリッド状のワイヤー層がアルミニウ
ム層全体に亘って形成される。
【０００５】
ワイヤー層を形成後、当該ワイヤー層を偏光分離部の形状にパターニングする。偏光分
離部の形状パターンはワイヤーの形状パターンよりもピッチが大きいため、グリッド状の
パターン形成時の露光光よりも解像度の大きい露光光によって露光することができる。例
えばワイヤー層上にレジストを塗布し、波長４３６ｎｍ程度のｇ線や波長３６５ｎｍ程度
のｉ線などによってレジストを露光する。露光されたレジストを現像した後、偏光分離部
の形状に対応する領域にレジストパターンが形成される。このレジストパターン上からエ
ッチングすることで、偏光分離部にワイヤーがパターニングされることになる。
【特許文献１】特開２００２−３７２７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のワイヤーグリッド偏光素子の製造過程では、干渉露光用のレジス
ト及び結像露光用のレジストを塗布する必要があり、レジスト層形成工程を２度行う必要
があるため、製造過程が煩雑になってしまう。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、製造過程を簡素化することが可能なワイヤ
ーグリッド偏光素子の製造方法及び液晶装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係るワイヤーグリッド偏光素子の製造方法は、複数
のワイヤーがグリッド状に設けられた偏光分離部を基体上に有するワイヤーグリッド偏光
素子の製造方法であって、前記ワイヤーの構成材料を含むワイヤー材料層を前記基体上に
形成するワイヤー材料層形成工程と、第１波長に感度を有する酸発生剤と前記第１波長よ
りも大きい第２波長に感度を有する酸発生剤とを含む化学増幅型レジスト層を前記ワイヤ
ー材料層上に形成するレジスト層形成工程と、前記レジスト層の第１領域を前記第１波長
の光によって干渉露光する干渉露光工程と、前記レジスト層の第２領域を前記第２波長の
光によって結像露光する結像露光工程と、前記干渉露光工程及び前記結像露光工程を行っ
た後、前記レジスト層を現像して部分的に剥離する現像剥離工程と、前記ワイヤー材料層
のうち前記現像剥離工程によって露出した部分をエッチングするエッチング工程とを備え
ることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、基体上にワイヤー材料層を形成した後、第１波長に感度を有する酸発
生剤と当該第１波長よりも大きい第２波長に感度を有する酸発生剤とを含むレジストをワ
イヤー材料層上に塗布することとしたので、このレジスト層形成工程によって塗布された
レジスト層は第１波長の光及び第２波長の光の両方の光に感度を有することとなる。この
ため、第１波長の光に感度を有するレジスト及び第２波長に感度を有するレジストを２回
に分けて塗布する必要がなく、１回のレジスト層形成工程で済むことになる。これにより
、製造過程を簡素化することができる。
【０００９】
上記のワイヤーグリッド偏光素子の製造方法は、前記第１領域は、前記複数のワイヤー
が形成される領域であり、前記第２領域は、前記複数のワイヤーが形成されない領域であ
ることを特徴とする。
本発明によれば、第１領域が複数のワイヤーが形成される領域であり、第２領域がワイ
ヤーの形成されない領域であることとしたので、解像度の異なる２つのパターンであって
も１回のレジスト層形成工程によって露光することができる。
【００１０】
上記のワイヤーグリッド偏光素子の製造方法は、前記第２領域は、前記第１領域よりも
広い領域であることを特徴とする。
本発明によれば、第２領域が第１領域よりも広い領域であることとしたので、領域の広
さの異なる２つのパターンであっても１回のレジスト層形成工程によって露光することが
できる。
【００１１】
上記のワイヤーグリッド偏光素子の製造方法は、前記基体のうち前記第２領域に平面視
で重なる領域には、光散乱機能を備えた回折光学素子の複数の段差部が設けられているこ
とを特徴とする。
本発明によれば、第２領域に平面視で重なる基体上の領域に、光散乱機能を備えた回折
光学素子の複数の段差部が設けられていることとした。このように回折光学素子を有する
ワイヤーグリッド偏光素子を形成する際に、当該段差部上に段差を有するレジスト層が形
成された場合であっても、製造工程を簡略化することができる。
【００１２】
上記のワイヤーグリッド偏光素子の製造方法は、前記第１波長の光は、波長２６６ｎｍ
の紫外線であり、前記第２波長の光は、ｇ線又はｉ線であることを特徴とする。
本発明によれば、第１波長の光が波長２６６ｎｍの紫外線であり、第２波長の光がｇ線
又はｉ線であることとしたので、結像露光工程には汎用の露光装置を用いて簡単に露光す
ることができる。
【００１３】
本発明に係る液晶装置の製造方法は、偏光板が設けられた液晶装置の製造方法であって
、上記のワイヤーグリッド偏光素子の製造方法を用いて前記偏光板を製造することを特徴
とする。
【００１４】
本発明によれば、上記のワイヤーグリッド偏光素子の製造方法を用いて液晶装置の偏光
板を製造することとしたので、製造過程を簡素化することができると共に低い製造コスト
で液晶装置を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。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、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１６】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態を説明する。
図１（ａ）は、本実施形態に係るワイヤーグリッド偏光素子１の斜視図であり、図２（
ａ）は、図１（ａ）のワイヤーグリッド偏光素子１のＸ− Ｚ平面に沿った断面図である
。ワイヤーグリッド偏光素子１は、ガラス等からなる基体６と、基体６上に配置された回
折機能層４と、回折機能層４上に配置されたグリッド２とを有している。図１（ａ）は、
ワイヤーグリッド偏光素子１の一部を拡大したものであり、実際にはＸＹ平面のより広い
範囲にわたって同様の構造が連続している。
【００１７】
図１（ｂ）は、回折機能層４の形状を示す斜視図であり、図１（ａ）からグリッド２を
取り除いた状態の図である。回折機能層４は、入射光に対して透光性を有するポリマーか
らなり、一方の面に多数の凹凸が形成されている。当該一方の面は、複数の第１の領域４
ａと、複数の第２の領域４ｂとを含んでいる。ここで第２の領域４ｂは、回折機能層４の
他方の面４ｃ（すなわち回折機能層４のうち基体６に接する面）からの高さが第１の領域
４ａとは異なっている。本実施形態では、第２の領域４ｂが、第１の領域４ａに対して高
くなっている。そして、第１の領域４ａと第２の領域４ｂとの境界には、段差部８が設け
られている。段差部８の高さｇ（図２（ａ））は、入射光の波長より小さくなるように設
定される。また、段差部８は、第１の領域４ａや第２の領域４ｂに対して略垂直となって
いる。すなわち、回折機能層４の断面は略矩形（矩形波状）となっている。
【００１８】
第１の領域４ａ及び第２の領域４ｂの配置はランダム（不規則）であり、その形状は、
正方形か、又は当該正方形を縦横に不規則に繋ぎ合わせた形状となっている。ここで、第
１の領域４ａ及び第２の領域４ｂの最小寸法（すなわち上記正方形の１辺の長さ）δ（図
２（ａ））は、入射光の波長λより長く、可視光に用いる場合には例えば２μｍとするこ
とができる。第１の領域４ａと第２の領域４ｂとは、互いに平行な平面である。
【００１９】
回折機能層４の一方の面上（すなわち第１の領域４ａ及び第２の領域４ｂの上）には、
実際には図１（ａ）のようにグリッド２が形成されている。グリッド２は、互いに平行な
多数のアルミニウムの微細ワイヤーから構成される。この微細ワイヤーは、第１の領域４
ａ及び第２の領域４ｂの外周の直線の１つと平行に配置されている。微細ワイヤーの配置
ピッチｄ（図２（ａ））は、入射光の波長λより短くなっており、例えば１４０ｎｍとす
ることができる。なお、図１（ａ）においては、説明の便宜上、微細ワイヤーの本数を実
際より少なく描いている。
【００２０】
図２（ｂ）は、図２（ａ）の一部を拡大した断面図である。この図に示すように、グリ
ッド２は、ＳｉＯ2又はＳｉＮ等からなる封止層３によって封止されており、回折機能層
４、グリッド２、及び封止層３によって囲まれた空間は真空状態となっている。
【００２１】
回折機能層４とグリッド２との間には、回折機能層４及びグリッド２のいずれとも異な
る材料からなる密着層を形成してもよい。このとき、回折機能層４と密着層との間の密着
強度、及びグリッド２と密着層との間の密着強度は、回折機能層４とグリッド２との間の
密着強度より高いことが好ましい。このような構成とすれば、回折機能層４とグリッド２
との間の密着性を、密着層を介することによって向上させることができる。密着層の素材
としては、例えば、ＳｉＯ2等の誘電体薄膜を用いることができる。
【００２２】
図３は、ワイヤーグリッド偏光素子１の機能を説明するための模式図である。このうち
図３（ａ）は、回折機能層４の機能を示す図であり、図３（ｂ）は、グリッド２の機能を
示す図である。
【００２３】
図３（ｂ）に示すように、グリッド２への入射光８０は、微細ワイヤーと平行な偏光軸
を有する成分ｐがグリッド２によって反射され、微細ワイヤーと垂直な偏光軸を有する成
分ｓがグリッド２を透過する。すなわち、グリッド２を有するワイヤーグリッド偏光素子
１は偏光分離機能を備えており、入射光８０を、偏光状態の異なる反射光８０ｒ及び透過
光８０ｔに分離することができる。
【００２４】
図３（ａ）に示すワイヤーグリッド偏光素子１においては、黒の領域が第１の領域４ａ
に相当し、白の領域が第２の領域４ｂに相当する。回折機能層４の一方の面には、この第
１の領域４ａと第２の領域４ｂとによって形作られる凹凸が複数分布している（図１（ｂ
））。回折機能層４は、この凹凸の分布によって入射光８０を回折させて、図３（ａ）に
示すように、入射方向とは異なる方向に拡散させることができる。より詳しくは、回折機
能層４の作用によれば、グリッド２によって反射された反射光８０ｒと、グリッド２を透
過した透過光８０ｔの双方を拡散させることができる。そして、後述するように、反射光
８０ｒ及び透過光８０ｔの拡散特性は調整することが可能である。
【００２５】
ワイヤーグリッド偏光素子１を透過型の装置に適用する場合は、透過光特性が重要とな
る。図４は、ワイヤーグリッド偏光素子１の透過光特性を示すグラフであり、（ａ）は透
過率の波長依存性、（ｂ）はコントラストの波長依存性を示している。ここで、コントラ
ストは、ワイヤーグリッド偏光素子１を透過する光のうち、成分ｓ（図３（ｂ））の強度
の、成分ｐの強度に対する比で定義される。この図からわかるように、透過率とコントラ
ストとの間にはトレードオフの関係が見られ、例えばコントラストを高めようとすると、
透過率が若干低下する。
【００２６】
図３（ａ）に示した反射光８０ｒの拡散効果と透過光８０ｔの拡散効果は、回折機能層
４の段差部８の高さｇを変えることで制御することができる。入射光８０が回折機能層４
へ略垂直に入射する状況において、反射光８０ｒの拡散効果が最大となる段差部８の高さ
ｇｒは以下の式（１）で与えられる。
ｇｒ＝（２ｍ＋１）λ／４ｎ （１）
ただし、ｍは０以上の整数、λは入射光８０の波長、ｎはワイヤーグリッド偏光素子１の
周囲媒体の屈折率である。他方で、透過光８０ｔの拡散効果が最大となる段差部８の高さ
ｇｔは以下の式
（２）で与えられる。
ｇｔ＝（２ｍ＋１）λ／２（Ｎ− １） （２）
ただし、Ｎは回折機能層４の屈折率である。
【００２７】
式（１），（２）から、反射光８０ｒの拡散効果が最大となる段差部８の高さｇｒと、
透過光８０ｔの拡散効果が最大となる段差部８の高さｇｔとは、互いに異なることがわか
る。したがって、回折機能層４の段差部８の高さをｇｒに等しくすれば、透過光８０ｔの
拡散効果を抑えることが可能となる。
【００２８】
例えば、λ＝６００ｎｍの場合は、ｍ＝０に対して、式（１）よりｇｒ＝１００ｎｍと
なり、また式（２）よりｇｔ＝６００ｎｍとなる。ただし、ｎ＝１．５、Ｎ＝１．５とす
る。ここで、段差部８の高さｇを１００ｎｍ（高さｇｒ）とすれば、回折機能層４による
反射光８０ｒの拡散効果を最大とすることができる。このとき、高さｇが、透過光８０ｔ
の拡散効果を最大とする高さｇｔ（６００ｎｍ）とは異なっているため、透過光８０ｔの
拡散効果は大きくならない。したがって、入射光８０を偏光状態の異なる反射光８０ｒ及
び透過光８０ｔに分離しつつ、反射光８０ｒを広範囲に拡散させ、かつ透過光８０ｔの拡
散を抑えることができる。
【００２９】
ところで、式（２）のｇｔが取り得る値の中間値をｇｔ’とすると、ｇｔ’は
ｇｔ’＝（ｍ＋１）λ／（Ｎ− １） （３）
を満たす。回折機能層４の段差部８の高さｇを上記ｇｔ’とすれば、透過光８０ｔの拡散
効果を最小とすることができる。すなわち、段差部８の高さｇを上記ｇｔ’とすることに
よっても、入射光８０を偏光状態の異なる反射光８０ｒ及び透過光８０ｔに分離しつつ、
反射光８０ｒを拡散させ、かつ透過光８０ｔの拡散を抑えることができる。
【００３０】
上記ワイヤーグリッド偏光素子１を具体的な表示デバイスに適用する場合、回折機能層
４の第１の領域４ａ及び第２の領域４ｂを全範囲で完全にランダムに配置してもよいが、
これに代えて次のようにすることもできる。すなわち、複数の第１の領域４ａと複数の第
２の領域４ｂとが特定のランダムな分布に配置された単位パターンを作成し、複数の当該
単位パターンを繰り返し配置するというものである。ここで、単位パターンの大きさは任
意であるが、例えば１辺が４００μｍの正方形とすることができる。このような構成によ
れば、回折機能層４の製造に用いるフォトマスクも、上記単位パターンに相当するマスク
パターンが繰り返し配置された構造とすることができ、当該フォトマスクの作成が容易と
なる。これにより、光学素子を容易に製造することが可能となる。
【００３１】
さらに、図５に示すように、隣接する単位パターン１ｕの方向が互いに異なるように配
置してもよい。図５においては、単位パターン１ｕ内の矢印が単位パターン１ｕの方向を
示している。このような配置によれば、回折機能層４の周期性が低く抑えられる結果、単
位パターン１ｕの繰り返し周期に起因する拡散方向の偏りを解消することができ、回折に
よる色づきを実用上問題が生じない程度に緩和することができる。
【００３２】
（製造方法）
続いて、図６及び図７を用いて、ワイヤーグリッド偏光素子の製造方法について説明す
る。図６はワイヤーグリッド偏光素子の製造過程を示すフローチャートである。図７は、
ワイヤーグリッド偏光素子の製造工程における断面図である。
【００３３】
まず、基体６上に回折機能層４を形成する（工程Ｓ１）。この工程は、まず、厚さ０．
７ｍｍのガラスからなる基体６上に、スピンコート法等を用いて、ポリマーからなる回折
機能材料層４Ｌを積層する。続いて、フォトマスクを用いて回折機能材料層４Ｌのうち第
１の領域４ａに相当する領域を選択的に露光し、その後湿式現像で除去することにより、
回折機能材料層４Ｌの一方の面に、第１の領域４ａと第２の領域４ｂの分布を形成する。
第１の領域４ａと第２の領域４ｂとの高さの差、すなわち回折機能材料層４Ｌのうち現像
により除去される部分の深さは、例えば１００ｎｍとする。また、第１の領域４ａと第２
の領域４ｂとが平行となるようにエッチングする。こうして、基体６上に回折機能層４が
形成される。回折機能層４を形成した後、当該下地層５上にスパッタ法等により厚さ１２
０ｎｍの導電膜としてのアルミ膜２Ｌを形成する（工程Ｓ２：ワイヤー材料層形成工程）
。
【００３４】
次に、アルミ膜２Ｌ上に、真空蒸着、ＣＶＤ又はスパッタ等により反射防止膜（不図示
）を形成する（工程Ｓ３）。反射防止膜としては、例えば、ＳｉＣやＳｉＯxＮy：Ｈ（ｘ
、ｙは組成比）が適している。もしくは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）を用いてもよい。
【００３５】
反射防止膜を形成したら、図７（ｂ）に示すように、当該反射防止膜上（図７（ｂ）で
はアルミ膜２Ｌ上に示す）に表面が略平坦な平面とされたレジスト層Ｒをスピンコート法
などによって形成する（工程Ｓ４：レジスト層形成工程）。レジスト層Ｒとしては、樹脂
材料に波長２６６ｎｍの光に感度を有する酸発生剤と、波長３６５ｎｍに感度を有する酸
発生剤の両者を添加させたレジストを用いる。
【００３６】
レジスト層Ｒを形成した後、プリベークを行いレジストの溶剤成分を除去させる（工程
Ｓ５）。プリベークを行った後、レジスト層Ｒに対して干渉露光を行う（工程Ｓ６：干渉
露光工程）。図７（ｃ）に示すように、レジスト層Ｒの全領域に渡り、微細ワイヤーの潜
像を形成する。図中領域Ｒ１は現像後に除去され、Ｒ２は残留することになる。干渉露光
に用いる露光光としては、波長２６６ｎｍの連続発振ＤＵＶ（Deep Ultra Violet）レー
ザを用いることができ、入射角θＬは、例えば７２°とすることができる。
【００３７】
干渉露光を行った後、図７（ｄ）に示すように、ワイヤーグリッド層２の形成位置に相
当する領域を除く領域Ｒ３を選択的に結像露光し、ワイヤーグリッド層２の潜像を形成す
る（工程Ｓ７：結像露光工程）。結像露光は、波長３６５ｎｍの光源（ｉ線）によって行
うことができる。ワイヤーグリッド層２の形成領域は１本１本のワイヤーの形成領域に比
べてピッチが大きいため、工程Ｓ６では干渉露光時（工程Ｓ４）に比べて波長の大きい露
光光によって露光することができる。この露光に用いる露光光として、例えばｉ線の代わ
りに波長４３６ｎｍの光源（ｇ線）であっても構わない。この場合、波長ｉ線に感度を有
する酸発生剤ではなくｇ線に感度を有する酸発生剤をレジストに含ませておくようにする
。
【００３８】
干渉露光及び結像露光を行った後、ＰＥＢ（Post Exposure Bake）処理を行うことによ
りレジスト内の酸を増加させ、露光領域の保護基を脱離させる（工程Ｓ８）。その後、レ
ジスト層Ｒの現像を行う（工程Ｓ９：現像工程）。現像後、レジスト層Ｒのうち領域Ｒ２
及び領域Ｒ３が除去され、図７（ｅ）に示すように、ワイヤーグリッド層２の形成領域に
ピッチ１４０ｎｍの微細な線状のレジストパターンｒが得られる。
【００３９】
レジストパターンｒを形成した後、当該レジストパターンｒをエッチングマスクとして
アルミ膜２Ｌをエッチングする（工程Ｓ１０：エッチング工程）。このエッチングにより
、アルミ膜２Ｌのうちレジストパターンｒに重なる領域以外の領域が除去され、アルミ膜
２Ｌのパターンが形成されることになる。アルミ膜２Ｌのパターンを形成後、レジストパ
ターンｒを除去する（工程Ｓ１１）。これにより、図７（ｆ）に示すように、回折機能層
４上に、１４０ｎｍのピッチで配列された微細ワイヤーからなるワイヤーグリッド偏光層
２が形成される。
【００４０】
ワイヤーグリッド偏光層２を形成後、当該ワイヤーグリッド偏光層２上にカバー層（不
図示）を形成する（工程Ｓ１２）。この工程は、例えば、プラズマＣＶＤ法（Chemical V
apor Deposition）法、真空蒸着法等により、真空環境下においてワイヤーグリッド偏光
層２上にＳｉＯ２又はＳｉＮ等からなる層を形成することによって行う。この結果、微細
ワイヤー間に、基体６、ワイヤーグリッド偏光層２及びカバー層によって囲まれた空間を
真空状態で封止することができる。このようにして、本実施形態のワイヤーグリッド偏光
素子１を形成する。
【００４１】
このように、本実施形態によれば、基体６上にアルミ膜２Ｌを形成した後、樹脂材料に
波長２６６ｎｍの光に感度を有する酸発生剤と、波長３６５ｎｍに感度を有する酸発生剤
の両者を添加させたレジストをアルミ膜２Ｌ上に塗布することとしたので、このレジスト
層Ｒは波長２６６ｎｍの光又は波長３６５ｎｍの光の両方の光に感度を有することとなる
。このため、各波長の光に感度を有するレジストを２回に分けて塗布する必要がなく、レ
ジスト層Ｒを１回形成すれば済むことになる。これにより、製造過程を簡素化することが
できる。
【００４２】
また、本実施形態では、光散乱機能を備えた回折光学素子（ＤＯＥ）の複数の段差部が
基体６に設けられていることとした。このように回折光学素子を有するワイヤーグリッド
偏光素子を形成する際に、当該段差部上に段差を有するレジスト層が形成された場合であ
っても、製造工程を簡略化することができる。
【００４３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を説明する。本実施形態では、上記実施形態で記載したワ
イヤーグリッド偏光素子を内蔵型の反射偏光層として備えた液晶装置について図面を参照
して説明する。
【００４４】
本実施形態の液晶装置は、液晶に対して基板面方向の電界（横電界）を印加し、配向を
制御することにより画像表示を行う横電界方式のうち、ＦＦＳ（Fringe Field Switching
）方式と呼ばれる方式を採用した液晶装置である。また本実施形態の液晶装置は、基板上
にカラーフィルタを具備したカラー液晶装置である。
【００４５】
図８に示すように、液晶装置１００は互いに対向して配置されたＴＦＴアレイ基板１０
と対向基板２０との間に液晶層５０が挟持されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、ガラス
や石英、プラスチック等の透光性の基板本体１０Ａを基体としてなり、基板本体１０Ａの
内面側（液晶層５０側）には、配線３ａ、スイッチング素子７０などが形成されており、
これらを覆うように層間絶縁膜１２が形成されている。
【００４６】
層間絶縁膜１２上には、図１及び図２に示したワイヤーグリッド偏光層２、回折機能層
４及び基体６を有して構成された本発明に係る光学素子であるワイヤーグリッド偏光素子
１が部分的に形成されている。ワイヤーグリッド偏光素子１のちワイヤーグリッド偏光層
２の形成された領域では光を反射して表示を行う反射表示領域Ｒになっており、それ以外
の領域は光を透過して表示を行う透過表示領域Ｔになっている。このワイヤーグリッド偏
光素子１は上記第１実施形態と同一の手法によって製造される。ワイヤーグリッド偏光素
子１の上層には画素電極９が形成されている。画素電極９はコンタクトホール４５を介し
てスイッチング素子７０の半導体層３１に接続されている。
【００４７】
このように、本実施形態によれば、上記のワイヤーグリッド偏光素子１の製造方法を用
いて液晶装置１００の偏光板１９を製造することとしたので、製造過程を簡素化すること
ができると共に低い製造コストで液晶装置１００を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】（ａ）は、本実施形態に係る光学素子の斜視図、（ｂ）は、回折機能層の形状を示す斜視図。
【図２】（ａ）は、図１（ａ）の光学素子のＸ− Ｚ平面に沿った断面図、（ｂ）は、（ａ）の一部を拡大した断面図。
【図３】光学素子の機能を説明するための模式図。
【図４】光学素子の透過光特性を示すグラフであり、（ａ）は透過率の波長依存性、（ｂ）はコントラストの波長依存性を示すグラフ。
【図５】光学素子における単位パターンの配置の例を示す図。
【図６】光学素子の製造方法のフローチャート。
【図７】（ａ）から（ｃ）は、光学素子の製造工程における断面図。
【図８】本発明の第２実施形態に係る液晶装置の構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００４９】
１…ワイヤーグリッド偏光素子、１ｕ…単位パターン、２…ワイヤーグリッド偏光層、
２Ｌ…アルミ膜、４…回折機能層、４Ｌ…回折機能材料層、４ａ…第１の領域、４ｂ…第
２の領域、６…基体、８…段差部、Ｒ…レジスト、１００…液晶装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤーグリッド偏光素子の製造方法及び液晶装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光分離機能を備える光学素子の１つとして、ワイヤーグリッド偏光素子が知られてい
る。ワイヤーグリッド偏光素子は、光の波長よりも短いピッチで並べられた多数の導体の
微細ワイヤーを持つ素子であり、入射光のうち微細ワイヤーに平行な偏光軸を有する成分
（ＴＥ）を反射するとともに、微細ワイヤーに垂直な偏光軸を有する成分（ＴＭ）を透過
する性質を持つ。このワイヤーグリッド偏光素子は、例えば１つの画素領域に光を透過さ
せて表示する透過表示領域と光を反射させて表示する反射表示領域とを有する半透過反射
型液晶装置に取り付けられる。半透過反射型液晶装置に取り付けられ場合、ワイヤーグリ
ッド（偏光分離部）の形成される領域が反射表示領域となる。
【０００３】
ワイヤーグリッド偏光素子を製造する際には、ワイヤーの材料となるアルミニウムの層
を基体上に形成し、層全体をグリッド状にパターニングした後、このグリッド状のアルミ
ニウム層を偏光分離部の形状にパターニングする。
【０００４】
具体的には、まずアルミニウム層にレジストを塗布し、波長２４８ｎｍのＫｒＦレーザ
や、波長約３５１ｎｍのＡｒレーザなどによってレジストを干渉露光した後、レジストを
現像する。現像後、ワイヤーの形状に対応する領域にレジストパターンが形成される。こ
のレジストパターン上からエッチングすることで、グリッド状のワイヤー層がアルミニウ
ム層全体に亘って形成される。
【０００５】
ワイヤー層を形成後、当該ワイヤー層を偏光分離部の形状にパターニングする。偏光分
離部の形状パターンはワイヤーの形状パターンよりもピッチが大きいため、グリッド状の
パターン形成時の露光光よりも解像度の大きい露光光によって露光することができる。例
えばワイヤー層上にレジストを塗布し、波長４３６ｎｍ程度のｇ線や波長３６５ｎｍ程度
のｉ線などによってレジストを露光する。露光されたレジストを現像した後、偏光分離部
の形状に対応する領域にレジストパターンが形成される。このレジストパターン上からエ
ッチングすることで、偏光分離部にワイヤーがパターニングされることになる。
【特許文献１】特開２００２−３７２７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のワイヤーグリッド偏光素子の製造過程では、干渉露光用のレジス
ト及び結像露光用のレジストを塗布する必要があり、レジスト層形成工程を２度行う必要
があるため、製造過程が煩雑になってしまう。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、製造過程を簡素化することが可能なワイヤ
ーグリッド偏光素子の製造方法及び液晶装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係るワイヤーグリッド偏光素子の製造方法は、複数
のワイヤーがグリッド状に設けられた偏光分離部を基体上に有するワイヤーグリッド偏光
素子の製造方法であって、前記ワイヤーの構成材料を含むワイヤー材料層を前記基体上に
形成するワイヤー材料層形成工程と、第１波長に感度を有する酸発生剤と前記第１波長よ
りも大きい第２波長に感度を有する酸発生剤とを含む化学増幅型レジスト層を前記ワイヤ
ー材料層上に形成するレジスト層形成工程と、前記レジスト層の第１領域を前記第１波長
の光によって干渉露光する干渉露光工程と、前記レジスト層の第２領域を前記第２波長の
光によって結像露光する結像露光工程と、前記干渉露光工程及び前記結像露光工程を行っ
た後、前記レジスト層を現像して部分的に剥離する現像剥離工程と、前記ワイヤー材料層
のうち前記現像剥離工程によって露出した部分をエッチングするエッチング工程とを備え
ることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、基体上にワイヤー材料層を形成した後、第１波長に感度を有する酸発
生剤と当該第１波長よりも大きい第２波長に感度を有する酸発生剤とを含むレジストをワ
イヤー材料層上に塗布することとしたので、このレジスト層形成工程によって塗布された
レジスト層は第１波長の光及び第２波長の光の両方の光に感度を有することとなる。この
ため、第１波長の光に感度を有するレジスト及び第２波長に感度を有するレジストを２回
に分けて塗布する必要がなく、１回のレジスト層形成工程で済むことになる。これにより
、製造過程を簡素化することができる。
【０００９】
上記のワイヤーグリッド偏光素子の製造方法は、前記第１領域は、前記複数のワイヤー
が形成される領域であり、前記第２領域は、前記複数のワイヤーが形成されない領域であ
ることを特徴とする。
本発明によれば、第１領域が複数のワイヤーが形成される領域であり、第２領域がワイ
ヤーの形成されない領域であることとしたので、解像度の異なる２つのパターンであって
も１回のレジスト層形成工程によって露光することができる。
【００１０】
上記のワイヤーグリッド偏光素子の製造方法は、前記第２領域は、前記第１領域よりも
広い領域であることを特徴とする。
本発明によれば、第２領域が第１領域よりも広い領域であることとしたので、領域の広
さの異なる２つのパターンであっても１回のレジスト層形成工程によって露光することが
できる。
【００１１】
上記のワイヤーグリッド偏光素子の製造方法は、前記基体のうち前記第２領域に平面視
で重なる領域には、光散乱機能を備えた回折光学素子の複数の段差部が設けられているこ
とを特徴とする。
本発明によれば、第２領域に平面視で重なる基体上の領域に、光散乱機能を備えた回折
光学素子の複数の段差部が設けられていることとした。このように回折光学素子を有する
ワイヤーグリッド偏光素子を形成する際に、当該段差部上に段差を有するレジスト層が形
成された場合であっても、製造工程を簡略化することができる。
【００１２】
上記のワイヤーグリッド偏光素子の製造方法は、前記第１波長の光は、波長２６６ｎｍ
の紫外線であり、前記第２波長の光は、ｇ線又はｉ線であることを特徴とする。
本発明によれば、第１波長の光が波長２６６ｎｍの紫外線であり、第２波長の光がｇ線
又はｉ線であることとしたので、結像露光工程には汎用の露光装置を用いて簡単に露光す
ることができる。
【００１３】
本発明に係る液晶装置の製造方法は、偏光板が設けられた液晶装置の製造方法であって
、上記のワイヤーグリッド偏光素子の製造方法を用いて前記偏光板を製造することを特徴
とする。
【００１４】
本発明によれば、上記のワイヤーグリッド偏光素子の製造方法を用いて液晶装置の偏光
板を製造することとしたので、製造過程を簡素化することができると共に低い製造コスト
で液晶装置を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。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、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１６】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態を説明する。
図１（ａ）は、本実施形態に係るワイヤーグリッド偏光素子１の斜視図であり、図２（
ａ）は、図１（ａ）のワイヤーグリッド偏光素子１のＸ− Ｚ平面に沿った断面図である
。ワイヤーグリッド偏光素子１は、ガラス等からなる基体６と、基体６上に配置された回
折機能層４と、回折機能層４上に配置されたグリッド２とを有している。図１（ａ）は、
ワイヤーグリッド偏光素子１の一部を拡大したものであり、実際にはＸＹ平面のより広い
範囲にわたって同様の構造が連続している。
【００１７】
図１（ｂ）は、回折機能層４の形状を示す斜視図であり、図１（ａ）からグリッド２を
取り除いた状態の図である。回折機能層４は、入射光に対して透光性を有するポリマーか
らなり、一方の面に多数の凹凸が形成されている。当該一方の面は、複数の第１の領域４
ａと、複数の第２の領域４ｂとを含んでいる。ここで第２の領域４ｂは、回折機能層４の
他方の面４ｃ（すなわち回折機能層４のうち基体６に接する面）からの高さが第１の領域
４ａとは異なっている。本実施形態では、第２の領域４ｂが、第１の領域４ａに対して高
くなっている。そして、第１の領域４ａと第２の領域４ｂとの境界には、段差部８が設け
られている。段差部８の高さｇ（図２（ａ））は、入射光の波長より小さくなるように設
定される。また、段差部８は、第１の領域４ａや第２の領域４ｂに対して略垂直となって
いる。すなわち、回折機能層４の断面は略矩形（矩形波状）となっている。
【００１８】
第１の領域４ａ及び第２の領域４ｂの配置はランダム（不規則）であり、その形状は、
正方形か、又は当該正方形を縦横に不規則に繋ぎ合わせた形状となっている。ここで、第
１の領域４ａ及び第２の領域４ｂの最小寸法（すなわち上記正方形の１辺の長さ）δ（図
２（ａ））は、入射光の波長λより長く、可視光に用いる場合には例えば２μｍとするこ
とができる。第１の領域４ａと第２の領域４ｂとは、互いに平行な平面である。
【００１９】
回折機能層４の一方の面上（すなわち第１の領域４ａ及び第２の領域４ｂの上）には、
実際には図１（ａ）のようにグリッド２が形成されている。グリッド２は、互いに平行な
多数のアルミニウムの微細ワイヤーから構成される。この微細ワイヤーは、第１の領域４
ａ及び第２の領域４ｂの外周の直線の１つと平行に配置されている。微細ワイヤーの配置
ピッチｄ（図２（ａ））は、入射光の波長λより短くなっており、例えば１４０ｎｍとす
ることができる。なお、図１（ａ）においては、説明の便宜上、微細ワイヤーの本数を実
際より少なく描いている。
【００２０】
図２（ｂ）は、図２（ａ）の一部を拡大した断面図である。この図に示すように、グリ
ッド２は、ＳｉＯ2又はＳｉＮ等からなる封止層３によって封止されており、回折機能層
４、グリッド２、及び封止層３によって囲まれた空間は真空状態となっている。
【００２１】
回折機能層４とグリッド２との間には、回折機能層４及びグリッド２のいずれとも異な
る材料からなる密着層を形成してもよい。このとき、回折機能層４と密着層との間の密着
強度、及びグリッド２と密着層との間の密着強度は、回折機能層４とグリッド２との間の
密着強度より高いことが好ましい。このような構成とすれば、回折機能層４とグリッド２
との間の密着性を、密着層を介することによって向上させることができる。密着層の素材
としては、例えば、ＳｉＯ2等の誘電体薄膜を用いることができる。
【００２２】
図３は、ワイヤーグリッド偏光素子１の機能を説明するための模式図である。このうち
図３（ａ）は、回折機能層４の機能を示す図であり、図３（ｂ）は、グリッド２の機能を
示す図である。
【００２３】
図３（ｂ）に示すように、グリッド２への入射光８０は、微細ワイヤーと平行な偏光軸
を有する成分ｐがグリッド２によって反射され、微細ワイヤーと垂直な偏光軸を有する成
分ｓがグリッド２を透過する。すなわち、グリッド２を有するワイヤーグリッド偏光素子
１は偏光分離機能を備えており、入射光８０を、偏光状態の異なる反射光８０ｒ及び透過
光８０ｔに分離することができる。
【００２４】
図３（ａ）に示すワイヤーグリッド偏光素子１においては、黒の領域が第１の領域４ａ
に相当し、白の領域が第２の領域４ｂに相当する。回折機能層４の一方の面には、この第
１の領域４ａと第２の領域４ｂとによって形作られる凹凸が複数分布している（図１（ｂ
））。回折機能層４は、この凹凸の分布によって入射光８０を回折させて、図３（ａ）に
示すように、入射方向とは異なる方向に拡散させることができる。より詳しくは、回折機
能層４の作用によれば、グリッド２によって反射された反射光８０ｒと、グリッド２を透
過した透過光８０ｔの双方を拡散させることができる。そして、後述するように、反射光
８０ｒ及び透過光８０ｔの拡散特性は調整することが可能である。
【００２５】
ワイヤーグリッド偏光素子１を透過型の装置に適用する場合は、透過光特性が重要とな
る。図４は、ワイヤーグリッド偏光素子１の透過光特性を示すグラフであり、（ａ）は透
過率の波長依存性、（ｂ）はコントラストの波長依存性を示している。ここで、コントラ
ストは、ワイヤーグリッド偏光素子１を透過する光のうち、成分ｓ（図３（ｂ））の強度
の、成分ｐの強度に対する比で定義される。この図からわかるように、透過率とコントラ
ストとの間にはトレードオフの関係が見られ、例えばコントラストを高めようとすると、
透過率が若干低下する。
【００２６】
図３（ａ）に示した反射光８０ｒの拡散効果と透過光８０ｔの拡散効果は、回折機能層
４の段差部８の高さｇを変えることで制御することができる。入射光８０が回折機能層４
へ略垂直に入射する状況において、反射光８０ｒの拡散効果が最大となる段差部８の高さ
ｇｒは以下の式（１）で与えられる。
ｇｒ＝（２ｍ＋１）λ／４ｎ （１）
ただし、ｍは０以上の整数、λは入射光８０の波長、ｎはワイヤーグリッド偏光素子１の
周囲媒体の屈折率である。他方で、透過光８０ｔの拡散効果が最大となる段差部８の高さ
ｇｔは以下の式
（２）で与えられる。
ｇｔ＝（２ｍ＋１）λ／２（Ｎ− １） （２）
ただし、Ｎは回折機能層４の屈折率である。
【００２７】
式（１），（２）から、反射光８０ｒの拡散効果が最大となる段差部８の高さｇｒと、
透過光８０ｔの拡散効果が最大となる段差部８の高さｇｔとは、互いに異なることがわか
る。したがって、回折機能層４の段差部８の高さをｇｒに等しくすれば、透過光８０ｔの
拡散効果を抑えることが可能となる。
【００２８】
例えば、λ＝６００ｎｍの場合は、ｍ＝０に対して、式（１）よりｇｒ＝１００ｎｍと
なり、また式（２）よりｇｔ＝６００ｎｍとなる。ただし、ｎ＝１．５、Ｎ＝１．５とす
る。ここで、段差部８の高さｇを１００ｎｍ（高さｇｒ）とすれば、回折機能層４による
反射光８０ｒの拡散効果を最大とすることができる。このとき、高さｇが、透過光８０ｔ
の拡散効果を最大とする高さｇｔ（６００ｎｍ）とは異なっているため、透過光８０ｔの
拡散効果は大きくならない。したがって、入射光８０を偏光状態の異なる反射光８０ｒ及
び透過光８０ｔに分離しつつ、反射光８０ｒを広範囲に拡散させ、かつ透過光８０ｔの拡
散を抑えることができる。
【００２９】
ところで、式（２）のｇｔが取り得る値の中間値をｇｔ’とすると、ｇｔ’は
ｇｔ’＝（ｍ＋１）λ／（Ｎ− １） （３）
を満たす。回折機能層４の段差部８の高さｇを上記ｇｔ’とすれば、透過光８０ｔの拡散
効果を最小とすることができる。すなわち、段差部８の高さｇを上記ｇｔ’とすることに
よっても、入射光８０を偏光状態の異なる反射光８０ｒ及び透過光８０ｔに分離しつつ、
反射光８０ｒを拡散させ、かつ透過光８０ｔの拡散を抑えることができる。
【００３０】
上記ワイヤーグリッド偏光素子１を具体的な表示デバイスに適用する場合、回折機能層
４の第１の領域４ａ及び第２の領域４ｂを全範囲で完全にランダムに配置してもよいが、
これに代えて次のようにすることもできる。すなわち、複数の第１の領域４ａと複数の第
２の領域４ｂとが特定のランダムな分布に配置された単位パターンを作成し、複数の当該
単位パターンを繰り返し配置するというものである。ここで、単位パターンの大きさは任
意であるが、例えば１辺が４００μｍの正方形とすることができる。このような構成によ
れば、回折機能層４の製造に用いるフォトマスクも、上記単位パターンに相当するマスク
パターンが繰り返し配置された構造とすることができ、当該フォトマスクの作成が容易と
なる。これにより、光学素子を容易に製造することが可能となる。
【００３１】
さらに、図５に示すように、隣接する単位パターン１ｕの方向が互いに異なるように配
置してもよい。図５においては、単位パターン１ｕ内の矢印が単位パターン１ｕの方向を
示している。このような配置によれば、回折機能層４の周期性が低く抑えられる結果、単
位パターン１ｕの繰り返し周期に起因する拡散方向の偏りを解消することができ、回折に
よる色づきを実用上問題が生じない程度に緩和することができる。
【００３２】
（製造方法）
続いて、図６及び図７を用いて、ワイヤーグリッド偏光素子の製造方法について説明す
る。図６はワイヤーグリッド偏光素子の製造過程を示すフローチャートである。図７は、
ワイヤーグリッド偏光素子の製造工程における断面図である。
【００３３】
まず、基体６上に回折機能層４を形成する（工程Ｓ１）。この工程は、まず、厚さ０．
７ｍｍのガラスからなる基体６上に、スピンコート法等を用いて、ポリマーからなる回折
機能材料層４Ｌを積層する。続いて、フォトマスクを用いて回折機能材料層４Ｌのうち第
１の領域４ａに相当する領域を選択的に露光し、その後湿式現像で除去することにより、
回折機能材料層４Ｌの一方の面に、第１の領域４ａと第２の領域４ｂの分布を形成する。
第１の領域４ａと第２の領域４ｂとの高さの差、すなわち回折機能材料層４Ｌのうち現像
により除去される部分の深さは、例えば１００ｎｍとする。また、第１の領域４ａと第２
の領域４ｂとが平行となるようにエッチングする。こうして、基体６上に回折機能層４が
形成される。回折機能層４を形成した後、当該下地層５上にスパッタ法等により厚さ１２
０ｎｍの導電膜としてのアルミ膜２Ｌを形成する（工程Ｓ２：ワイヤー材料層形成工程）
。
【００３４】
次に、アルミ膜２Ｌ上に、真空蒸着、ＣＶＤ又はスパッタ等により反射防止膜（不図示
）を形成する（工程Ｓ３）。反射防止膜としては、例えば、ＳｉＣやＳｉＯxＮy：Ｈ（ｘ
、ｙは組成比）が適している。もしくは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）を用いてもよい。
【００３５】
反射防止膜を形成したら、図７（ｂ）に示すように、当該反射防止膜上（図７（ｂ）で
はアルミ膜２Ｌ上に示す）に表面が略平坦な平面とされたレジスト層Ｒをスピンコート法
などによって形成する（工程Ｓ４：レジスト層形成工程）。レジスト層Ｒとしては、樹脂
材料に波長２６６ｎｍの光に感度を有する酸発生剤と、波長３６５ｎｍに感度を有する酸
発生剤の両者を添加させたレジストを用いる。
【００３６】
レジスト層Ｒを形成した後、プリベークを行いレジストの溶剤成分を除去させる（工程
Ｓ５）。プリベークを行った後、レジスト層Ｒに対して干渉露光を行う（工程Ｓ６：干渉
露光工程）。図７（ｃ）に示すように、レジスト層Ｒの全領域に渡り、微細ワイヤーの潜
像を形成する。図中領域Ｒ１は現像後に除去され、Ｒ２は残留することになる。干渉露光
に用いる露光光としては、波長２６６ｎｍの連続発振ＤＵＶ（Deep Ultra Violet）レー
ザを用いることができ、入射角θＬは、例えば７２°とすることができる。
【００３７】
干渉露光を行った後、図７（ｄ）に示すように、ワイヤーグリッド層２の形成位置に相
当する領域を除く領域Ｒ３を選択的に結像露光し、ワイヤーグリッド層２の潜像を形成す
る（工程Ｓ７：結像露光工程）。結像露光は、波長３６５ｎｍの光源（ｉ線）によって行
うことができる。ワイヤーグリッド層２の形成領域は１本１本のワイヤーの形成領域に比
べてピッチが大きいため、工程Ｓ６では干渉露光時（工程Ｓ４）に比べて波長の大きい露
光光によって露光することができる。この露光に用いる露光光として、例えばｉ線の代わ
りに波長４３６ｎｍの光源（ｇ線）であっても構わない。この場合、波長ｉ線に感度を有
する酸発生剤ではなくｇ線に感度を有する酸発生剤をレジストに含ませておくようにする
。
【００３８】
干渉露光及び結像露光を行った後、ＰＥＢ（Post Exposure Bake）処理を行うことによ
りレジスト内の酸を増加させ、露光領域の保護基を脱離させる（工程Ｓ８）。その後、レ
ジスト層Ｒの現像を行う（工程Ｓ９：現像工程）。現像後、レジスト層Ｒのうち領域Ｒ２
及び領域Ｒ３が除去され、図７（ｅ）に示すように、ワイヤーグリッド層２の形成領域に
ピッチ１４０ｎｍの微細な線状のレジストパターンｒが得られる。
【００３９】
レジストパターンｒを形成した後、当該レジストパターンｒをエッチングマスクとして
アルミ膜２Ｌをエッチングする（工程Ｓ１０：エッチング工程）。このエッチングにより
、アルミ膜２Ｌのうちレジストパターンｒに重なる領域以外の領域が除去され、アルミ膜
２Ｌのパターンが形成されることになる。アルミ膜２Ｌのパターンを形成後、レジストパ
ターンｒを除去する（工程Ｓ１１）。これにより、図７（ｆ）に示すように、回折機能層
４上に、１４０ｎｍのピッチで配列された微細ワイヤーからなるワイヤーグリッド偏光層
２が形成される。
【００４０】
ワイヤーグリッド偏光層２を形成後、当該ワイヤーグリッド偏光層２上にカバー層（不
図示）を形成する（工程Ｓ１２）。この工程は、例えば、プラズマＣＶＤ法（Chemical V
apor Deposition）法、真空蒸着法等により、真空環境下においてワイヤーグリッド偏光
層２上にＳｉＯ２又はＳｉＮ等からなる層を形成することによって行う。この結果、微細
ワイヤー間に、基体６、ワイヤーグリッド偏光層２及びカバー層によって囲まれた空間を
真空状態で封止することができる。このようにして、本実施形態のワイヤーグリッド偏光
素子１を形成する。
【００４１】
このように、本実施形態によれば、基体６上にアルミ膜２Ｌを形成した後、樹脂材料に
波長２６６ｎｍの光に感度を有する酸発生剤と、波長３６５ｎｍに感度を有する酸発生剤
の両者を添加させたレジストをアルミ膜２Ｌ上に塗布することとしたので、このレジスト
層Ｒは波長２６６ｎｍの光又は波長３６５ｎｍの光の両方の光に感度を有することとなる
。このため、各波長の光に感度を有するレジストを２回に分けて塗布する必要がなく、レ
ジスト層Ｒを１回形成すれば済むことになる。これにより、製造過程を簡素化することが
できる。
【００４２】
また、本実施形態では、光散乱機能を備えた回折光学素子（ＤＯＥ）の複数の段差部が
基体６に設けられていることとした。このように回折光学素子を有するワイヤーグリッド
偏光素子を形成する際に、当該段差部上に段差を有するレジスト層が形成された場合であ
っても、製造工程を簡略化することができる。
【００４３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を説明する。本実施形態では、上記実施形態で記載したワ
イヤーグリッド偏光素子を内蔵型の反射偏光層として備えた液晶装置について図面を参照
して説明する。
【００４４】
本実施形態の液晶装置は、液晶に対して基板面方向の電界（横電界）を印加し、配向を
制御することにより画像表示を行う横電界方式のうち、ＦＦＳ（Fringe Field Switching
）方式と呼ばれる方式を採用した液晶装置である。また本実施形態の液晶装置は、基板上
にカラーフィルタを具備したカラー液晶装置である。
【００４５】
図８に示すように、液晶装置１００は互いに対向して配置されたＴＦＴアレイ基板１０
と対向基板２０との間に液晶層５０が挟持されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、ガラス
や石英、プラスチック等の透光性の基板本体１０Ａを基体としてなり、基板本体１０Ａの
内面側（液晶層５０側）には、配線３ａ、スイッチング素子７０などが形成されており、
これらを覆うように層間絶縁膜１２が形成されている。
【００４６】
層間絶縁膜１２上には、図１及び図２に示したワイヤーグリッド偏光層２、回折機能層
４及び基体６を有して構成された本発明に係る光学素子であるワイヤーグリッド偏光素子
１が部分的に形成されている。ワイヤーグリッド偏光素子１のちワイヤーグリッド偏光層
２の形成された領域では光を反射して表示を行う反射表示領域Ｒになっており、それ以外
の領域は光を透過して表示を行う透過表示領域Ｔになっている。このワイヤーグリッド偏
光素子１は上記第１実施形態と同一の手法によって製造される。ワイヤーグリッド偏光素
子１の上層には画素電極９が形成されている。画素電極９はコンタクトホール４５を介し
てスイッチング素子７０の半導体層３１に接続されている。
【００４７】
このように、本実施形態によれば、上記のワイヤーグリッド偏光素子１の製造方法を用
いて液晶装置１００の偏光板１９を製造することとしたので、製造過程を簡素化すること
ができると共に低い製造コストで液晶装置１００を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】（ａ）は、本実施形態に係る光学素子の斜視図、（ｂ）は、回折機能層の形状を示す斜視図。
【図２】（ａ）は、図１（ａ）の光学素子のＸ− Ｚ平面に沿った断面図、（ｂ）は、（ａ）の一部を拡大した断面図。
【図３】光学素子の機能を説明するための模式図。
【図４】光学素子の透過光特性を示すグラフであり、（ａ）は透過率の波長依存性、（ｂ）はコントラストの波長依存性を示すグラフ。
【図５】光学素子における単位パターンの配置の例を示す図。
【図６】光学素子の製造方法のフローチャート。
【図７】（ａ）から（ｃ）は、光学素子の製造工程における断面図。
【図８】本発明の第２実施形態に係る液晶装置の構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００４９】
１…ワイヤーグリッド偏光素子、１ｕ…単位パターン、２…ワイヤーグリッド偏光層、
２Ｌ…アルミ膜、４…回折機能層、４Ｌ…回折機能材料層、４ａ…第１の領域、４ｂ…第
２の領域、６…基体、８…段差部、Ｒ…レジスト、１００…液晶装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のワイヤーがグリッド状に設けられた偏光分離部を基体上に有するワイヤーグリッ
ド偏光素子の製造方法であって、
前記ワイヤーの構成材料を含むワイヤー材料層を前記基体上に形成するワイヤー材料層
形成工程と、
第１波長に感度を有する酸発生剤と前記第１波長よりも大きい第２波長に感度を有する
酸発生剤とを含む化学増幅型レジスト層を前記ワイヤー材料層上に形成するレジスト層形
成工程と、
前記レジスト層の第１領域を前記第１波長の光によって干渉露光する干渉露光工程と、
前記レジスト層の第２領域を前記第２波長の光によって結像露光する結像露光工程と、
前記干渉露光工程及び前記結像露光工程を行った後、前記レジスト層を現像して部分的
に剥離する現像剥離工程と、
前記ワイヤー材料層のうち前記現像剥離工程によって露出した部分をエッチングするエ
ッチング工程と
を備えることを特徴とするワイヤーグリッド偏光素子の製造方法。
【請求項２】
前記第１領域は、前記複数のワイヤーが形成される領域であり、
前記第２領域は、前記複数のワイヤーが形成されない領域である
ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤーグリッド偏光素子の製造方法。
【請求項３】
前記第２領域は、前記第１領域よりも広い領域である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のワイヤーグリッド偏光素子の製造方法
。
【請求項４】
前記基体のうち前記第２領域に平面視で重なる領域には、光散乱機能を備えた回折光学
素子の複数の段差部が設けられている
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のワイヤーグリッド
偏光素子の製造方法。
【請求項５】
前記第１波長の光は、波長２６６ｎｍの紫外線であり、
前記第２波長の光は、ｇ線又はｉ線である
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載のワイヤーグリッド
偏光素子の製造方法。
【請求項６】
偏光板が設けられた液晶装置の製造方法であって、
請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のワイヤーグリッド偏光素子の製造方
法を用いて前記偏光板を製造する
ことを特徴とする液晶装置の製造方法。
【請求項１】
複数のワイヤーがグリッド状に設けられた偏光分離部を基体上に有するワイヤーグリッ
ド偏光素子の製造方法であって、
前記ワイヤーの構成材料を含むワイヤー材料層を前記基体上に形成するワイヤー材料層
形成工程と、
第１波長に感度を有する酸発生剤と前記第１波長よりも大きい第２波長に感度を有する
酸発生剤とを含む化学増幅型レジスト層を前記ワイヤー材料層上に形成するレジスト層形
成工程と、
前記レジスト層の第１領域を前記第１波長の光によって干渉露光する干渉露光工程と、
前記レジスト層の第２領域を前記第２波長の光によって結像露光する結像露光工程と、
前記干渉露光工程及び前記結像露光工程を行った後、前記レジスト層を現像して部分的
に剥離する現像剥離工程と、
前記ワイヤー材料層のうち前記現像剥離工程によって露出した部分をエッチングするエ
ッチング工程と
を備えることを特徴とするワイヤーグリッド偏光素子の製造方法。
【請求項２】
前記第１領域は、前記複数のワイヤーが形成される領域であり、
前記第２領域は、前記複数のワイヤーが形成されない領域である
ことを特徴とする請求項１に記載のワイヤーグリッド偏光素子の製造方法。
【請求項３】
前記第２領域は、前記第１領域よりも広い領域である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のワイヤーグリッド偏光素子の製造方法
。
【請求項４】
前記基体のうち前記第２領域に平面視で重なる領域には、光散乱機能を備えた回折光学
素子の複数の段差部が設けられている
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のワイヤーグリッド
偏光素子の製造方法。
【請求項５】
前記第１波長の光は、波長２６６ｎｍの紫外線であり、
前記第２波長の光は、ｇ線又はｉ線である
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載のワイヤーグリッド
偏光素子の製造方法。
【請求項６】
偏光板が設けられた液晶装置の製造方法であって、
請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のワイヤーグリッド偏光素子の製造方
法を用いて前記偏光板を製造する
ことを特徴とする液晶装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１６９２１３（Ｐ２００９−１６９２１３Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８８０８（Ｐ２００８−８８０８）
【出願日】平成２０年１月１８日（２００８．１．１８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１８日（２００８．１．１８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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