JPH08304625A

JPH08304625A - 偏光素子及びその製造方法

Info

Publication number: JPH08304625A
Application number: JP10655295A
Authority: JP
Inventors: Masato Shintani; 真人新谷; Toru Fukano; 徹深野
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1995-04-28
Filing date: 1995-04-28
Publication date: 1996-11-22

Abstract

(57)【要約】【構成】透光性を有する誘電体中に、異方性を持った金
属粒子を分散してなる偏光素子において、上記金属粒子
を２種類以上の金属の合金で形成する。【効果】上記金属粒子を成す合金の種類や組成比を調整
することにより様々な波長特性を持った偏光素子とする
ことができ、また小型で量産性に優れ、高性能の偏光素
子を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信、光記録、セン
サー等に使用される偏光素子及びその製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来技術】従来より、偏光素子としては、ある種の溶
液をセル内に入れたものやプラスチックに着色剤を入れ
たもののように着色イオンを利用した素子、基板上に誘
電体薄膜を多数積層し、多層薄膜の干渉を利用した素
子、複屈折性の大きな結晶で構成されたグラントムソン
プリズムに代表される偏光プリズム、ブリュースター条
件を利用して偏光成分を分離するＰＢＳ（偏光ビームス
プリッタ）、あるいは高分子材を一方向に配向させ一方
向の偏光成分を吸収する偏光フィルムなどが主流を占め
ていた。

【０００３】しかし、従来の偏光素子では、着色イオン
を利用したものは波長依存性が大きく、波長毎に最適な
波長特性を有するものを選択しなければならなかった。
また、屈折性の大きな結晶で構成されたものは波長依存
性は小さいが加工が困難で素子寸法に制限があり小型化
しにくいなど、小型で波長特性に優れた偏光素子は得ら
れていなかった。

【０００４】これらに対し、金属化合物をガラス中に分
散させた後に加熱延伸することによって、赤外域で偏光
特性を発揮する偏光素子がある。この偏光素子は高分子
のものより損失が小さく、耐久性も高いため、光通信の
分野で盛んに使用されるようになった。例えば特開昭５
６−１６９１４０号公報に示されるように、ハロゲン化
銀を溶融ガラス中に分散し、加熱延伸により異方性をも
たせ、還元処理により偏光特性を生じるようにした偏光
素子がある。

【０００５】この偏光素子の製造方法は、まず銀およ
び、塩化物、臭化物およびヨウ化物より成る群から選択
された少なくとも一つのハロゲン化物より成るガラス用
バッチを溶融し、必要とされる形状のガラス素地に成形
する。次に、前記ガラス素地を定められた条件にて熱処
理を行い、ガラス中にハロゲン化銀粒子を析出させる。
さらに、前記ガラス素地を定められた温度範囲内におい
て張力を加えて延伸し、前記ハロゲン化銀粒子を伸長さ
せ、張力方向へ整列させる。最後に、上記伸長されたガ
ラス素地を定められた温度範囲内において還元雰囲気中
に暴露し、ハロゲン化銀の一部を金属銀粒子に還元する
ことによって上記偏光素子を得ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
にガラス等の誘電体中に金属粒子を分散させ加熱延伸し
て異方性を持たせた偏光素子は、金属粒子としてＡｇ，
Ａｕ，Ｃｕ等を用いるが、金属の種類によって使用でき
る波長帯域が決まってしまい、さまざまな波長帯域で使
用する偏光素子を得ることが困難であった。

【０００７】また、上記の製造方法においては、ハロゲ
ン化銀から金属銀を析出するために還元雰囲気中にて熱
処理を行っているため、これによりガラス素地内に析出
する金属銀の量を制御することは困難であり、安定した
光透過特性を得ることができなかった。

【０００８】そのため、このガラス素地を加熱延伸して
も、安定して再現性よく偏光特性を得ることが困難とな
る。また、ガラス素地内に温度分布が存在することによ
り、中心部に金属銀に析出されなかったハロゲン化銀が
残留し、これが透過率に悪影響を及ぼすという問題もあ
った。

【０００９】また、１９９０年電子情報通信学会秋期全
国大会Ｃ−２１２に発表された偏光素子のように、金属
粒子を分散させるために、ガラス等の誘電体基板上に真
空蒸着等の薄膜製造プロセスを利用して金属粒子を島状
に成膜した金属粒子層と、ガラス等の誘電体層を交互に
形成し、加熱延伸によって異方性を持たせるようにした
ものもある。

【００１０】しかし、この製造方法においては、不連続
な島状の金属層を形成することが困難であり、金属粒子
となる各島以外の部分にも金属が付着して透光性や偏光
特性をを悪くするという問題点があった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで第１の本発明は、
透光性を有する誘電体中に、異方性を持った金属粒子を
分散してなる偏光素子において、上記金属粒子が２種類
以上の金属の合金から成ることを特徴とするものであ
る。

【００１２】なお異方性を持った金属粒子とは、加熱
延伸工程によって楕円状とし、その長軸方向と短軸方向
で光の偏光成分に対する吸収性を異ならせるようにした
金属粒子のことを言う。

【００１３】また第２の本発明は、ガラス基板上に金属
粒子層と誘電体層を積層した後、加熱延伸して金属粒子
に異方性を持たせる工程から成る偏光素子の製造方法に
おいて、スパッタ装置を用いて金属粒子層を成膜すると
ともに、この成膜時及び／又は成膜後にガラス基板の温
度が３００℃からガラスの除冷点の範囲内となるように
熱処理することを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】まず、本発明の偏光素子が偏光機能を有するメ
カニズムは以下の通りである。

【００１５】島状金属粒子中には伝導電子があり、この
伝導電子が多数の正イオンを互いに結び付ける役割をし
ている。電場が作用していないときの島状金属粒子は、
静止したイオンの球と静止した伝導電子の球が重なって
いて電気的に中性な混合物である。このような島状金属
粒子に、どこでも同じ大きさと向きをもつ一様な電場が
加わると、静止していた伝導電子は電場から力を受け
て、電場の向きとは反対向きに動き出すが、イオンの方
は静止したままとなる。その結果、金属粒子には、伝導
電子のみ存在する部分と取り残されたイオンのみ存在す
る部分ができ、表面には、負に帯電した部分と正に帯電
した部分が生じ、誘導電荷ができる。

【００１６】今、光が入射した場合、電場は毎秒１０¹⁵
回も向きを変えるから、伝導電子も毎秒１０¹⁵回上下す
る。このようして、入射光が島状金属粒子のところを通
過すると、その振動電場によって伝導電子が揺さぶられ
る。入射光が島状金属粒子に当たり続けているとき、伝
導電子は一方で振動電場によって揺さぶられ、他方では
電気抵抗によって止められようとして、最終的に平衡の
成り立つ振幅で振動し続ける。このとき、電気抵抗を受
けながら振動する伝導電子は、ジュール損失によって熱
を放出していく。そのままでは振動のエネルギーは熱に
変わり振動が衰えていくが、入射光の方から絶えず振動
のエネルギーが供給されているため振動は続く。即ち、
入射光のエネルギーは一部が伝導電子の振動エネルギー
に変わり、それは次にジュール熱として放出されるので
ある。

【００１７】そして、入射光のエネルギーが伝導電子に
伝えられる結果、島状金属粒子を通過した後の入射光の
エネルギーは、島状金属粒子に当たる前と比べて減少
し、島状金属粒子のところを通過することにより入射光
は弱くなる。

【００１８】しかし、全ての波長の入射光が同じ割合で
弱まるわけではないため、全ての波長で同じ強さをもつ
入射光が島状金属粒子に当たった場合、伝導電子の振幅
を大きくする波長の入射光ほど多くのエネルギーを失
う。つまり、伝導電子のプラズマ振動と共振を起こす波
長をもつ入射光が最もエネルギーを失う。いろいろな波
長の入射光、言い換えるといろいろな振動数の入射光が
島状金属粒子に当たったとき、プラズマ振動数と等しい
かこれに近い振動数の入射光が最もエネルギーを失い、
減衰が激しくなるのである。

【００１９】また、金属粒子が楕円状の形状を持つ場
合、長軸方向と短軸方向でそれぞれ異なる特定の波長を
持つ入射光に対して共鳴振動を起こし各方向で光の共鳴
吸収が生じる。このとき長軸方向の偏光成分と短軸方向
の偏光成分の吸収量が異なることに起因して偏光素子と
しての機能を有することができる。

【００２０】このように、本発明の偏光素子は分散した
金属粒子に固有のプラズマ振動数に近い振動数の光に対
して偏光機能を有するのである。

【００２１】そして第１の本発明によれば、上記金属粒
子を２種類以上の金属からなる合金で形成したことによ
って、この合金を成す金属の種類や組成比を調整するこ
とで金属粒子のプラズマ振動数を変化させ、吸収する光
の波長を変化させることができ、自由に偏光機能を有す
る波長帯域を調整することができる。

【００２２】即ち、合金から成る金属粒子は２種類の異
なる金属を同時に非常に薄く蒸着し、初期段階の不連続
な状態で合金化したものであり、この合金の性質は各単
独金属の時とは異なる特定波長の光に対して光吸収が生
じる。そして、吸収される光の波長は金属粒子を構成す
る合金の金属の種類、組成比、合金粒子の粒径により決
定するため、これらの条件を制御することでさまざまな
波長帯域に応じた偏光素子として機能させることができ
るのである。

【００２３】また、第２の本発明によれば、スパッタ装
置を用いて金属粒子層を形成することによって、ガラス
中に微小金属（金属粒子）を分散させられるため、ハロ
ゲン化金属を還元させる等の工程を省略でき、容易に安
定した特性の偏光素子を得ることができる。また、スパ
ッタ装置として多元スパッタと呼ばれる複数のターゲッ
トを使用できるものを用いれば、金属粒子層とガラス等
の誘電体層を同じ装置で成膜できるため、酸素などの影
響を受けずに金属粒子のみをガラス中に分散できる。

【００２４】さらに、本発明によれば、金属粒子層の成
膜時及び／又は成膜後にガラス基板の温度が３００℃か
らガラスの除冷点の範囲内となるように熱処理したこと
によって、容易に所定の島状とすることができるが、そ
のメカニズムは以下の通りである。

【００２５】まず、金属粒子層を成膜する際に、スパッ
タ蒸着によりターゲットから飛来した原子はガラス基板
上で表面運動を行う。表面運動中に多くの原子、あるい
は原子団と衝突し結合すると基板との結合エネルギーが
増加し、基板上を原子団が運動しにくくなり、他の原子
が衝突して捕らえられ易くなる。このため、ある個数以
上の原子が結合した原子集団はどんどん大きく成長す
る。

【００２６】よって、上記成膜工程中、あるいは成膜工
程終了後に、ガラス基板を３００℃からガラスの除冷点
の範囲内の温度まで熱処理することによって、ガラス基
板が活性化して飛来してきた原子を原子団が捕らえやす
くなり、各原子を確実に島まで成長させ、ガラス基板上
の島まで成長していない金属原子を減少させられるので
ある。

【００２７】このようなメカニズムにより、本発明によ
れば、島状金属粒子層の間に介在する偏光特性に寄与し
ていない粒子を減少させることが可能となる。そのた
め、透光性、偏光特性の高い偏光素子とすることができ
る。また、同レベルの偏光特性を得るための金属量を減
らすことも可能となる。また、ガラス基板の露出面の面
積が大きくなるため、この上に積層する誘電体層との密
着性を高められる。これにより、あたかもガラス中に金
属粒子が存在するかのような構造となり、加熱延伸を行
っても剥離などの問題なく金属粒子に異方性をもたせる
ことができる。

【００２８】

【実施例】実施例１以下第１の本発明の実施例について詳細に説明する。

【００２９】図１に示すように、本発明の偏光素子１
は、ガラス等の透光性を有する誘電体基板２上に、島状
の不連続な金属粒子５からなる金属粒子層３と、ガラス
等の誘電体層４を交互に薄膜手段で形成した後、加熱し
ながら延伸して金属粒子層３中の金属粒子５を楕円状と
し、異方性を持たせたものである。

【００３０】いま、ＸＹ方向の偏光成分を持つ入射光６
をこの偏光素子１に入射させると、前述した理由により
金属粒子５の短軸方向（Ｘ方向）の偏光成分に比べて長
軸方向（Ｙ方向）の偏光成分がより多く吸収されるた
め、出射光７はＸ方向の偏光のみとなり、偏光機能を持
つことになる。

【００３１】また、上記金属粒子５は２種類以上の金属
からなる合金であり、前述した理由によりある波長帯域
の光に対して偏光機能を有するが、合金を成す金属の種
類及びその組成比を変化させることで、この波長帯域を
自由に調整することができる。

【００３２】この金属粒子５を成す金属としては、Ａ
ｇ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ等のうち２種以上を
用いればよく、上記誘電体基板２上に金属粒子層３を形
成する際に、２種類以上の金属を同時に被着することに
よって得られる。

【００３３】また、誘電体基板２としては、ＢＫ−７ガ
ラス、パイレックスガラス等、使用する光の波長範囲で
高い光透過率を示す材料を用いる。さらに、金属粒子層
３を覆う誘電体層４としては、誘電体基板２と同種のガ
ラスやＳｉＯ₂、ＭｇＯ等を用いる。

【００３４】本発明の偏光素子１は、アイソレータや干
渉計等の各種光部品に用いることができ、光通信、光記
録、センサー等の分野で広く使用することができる。

【００３５】実験例１図１に示す本発明の偏光素子１を試作した。

【００３６】まず、誘電体基板２として光学ガラス基板
（ＢＫ−７ガラス：屈折率1.47）を用い、この誘電体基
板２の入射面上に、Ａｇ（屈折率0.065-j4.0）とＣｕ
（屈折率0.260-j5.26 ）が１：４（重量比）の合金から
成る金属粒子層３と、ＢＫ−７ガラス（屈折率1.47）か
らなる誘電体層４とを積層した。

【００３７】具体的には、誘電体基板２上に真空度１．
０×１０^-3Ｔｏｒｒ、蒸着速度０．２Å／ｓｅｃで真空
蒸着により膜厚５０ÅのＡｇ−Ｃｕからなる島状の金属
粒子層３を形成した後、輻射熱加熱法により５００℃前
後に加熱し、島状の金属粒子層３を成す金属粒子５の形
状を球状に整える。この上に、真空度１．０×１０^-3Ｔ
ｏｒｒ、蒸着速度２．０Å／ｓｅｃで膜厚２０００Åの
ガラスからなる誘電体層４をスパッタ蒸着により形成す
る。この時は膜の加熱は行わない。

【００３８】積層した後、誘電体基板２全体を加熱し、
延伸することにより金属粒子５を長軸半径が１５０Å、
短軸半径が２５Åの楕円状に変形させて異方性を持た
せ、冷却して本発明の偏光素子１を得た。

【００３９】このようにして得られた本発明の偏光素子
１は、波長０．８μｍの入射光６に対して、消光比３０
ｄＢ以上の性能を有する偏光素子として機能させること
ができた。

【００４０】ちなみに上記偏光素子１中の金属粒子５が
ＡｇまたはＣｕの単独金属からなる場合、偏光機能を有
する波長のピークはそれぞれ０．５μｍ、０．６５μｍ
となるが、本発明の偏光素子１はＡｇとＣｕの合金を用
いることにより、偏光機能を有する波長を両者と異なる
範囲に設定することができる。また、ＡｇとＣｕの組成
比率を変化させることによって、偏光機能を有する波長
帯域を自由に調整することができる。

【００４１】さらに上記金属粒子層３と誘電体層４の積
層数を調整する事により、偏光特性や波長特性を向上さ
せることができた。

【００４２】また、以上の実施例では金属粒子５を成す
合金としてＡｇ−Ｃｕから成るものを示したが、この他
にＡｇ−Ａｕ，Ａｕ−Ｃｕ，Ｆｅ−Ｎｉ，Ｃｒ−Ｎｉ等
の各種合金や、あるいはこれらの金属を３種類以上組合
せた合金を用いることもできる。

【００４３】実施例２次に、第２の本発明の実施例を説明する。

【００４４】図１に示すように、本発明の製造方法によ
って得られた偏光素子１は、ガラス基板２上に、島状の
不連続な金属粒子層３と、ガラス等の誘電体層４を交互
に形成した後、加熱しながら延伸して金属粒子層３中の
各島からなる金属粒子５を楕円状とし、異方性を持たせ
たものである。

【００４５】いま、ＸＹ方向の偏光成分を持つ入射光６
をこの偏光素子１に入射させると、前述した理由により
金属粒子５の短軸方向（Ｘ方向）の偏光成分に比べて長
軸方向（Ｙ方向）の偏光成分がより多く吸収されるた
め、出射光７はＸ方向の偏光のみとなり、偏光機能を持
つことになる。

【００４６】この偏光素子１の製造方法は以下の通りで
ある。

【００４７】まず、ＢＫ−ガラス、パイレックスガラス
等のガラス基板２を用意し、この表面に金属粒子層３を
成膜するが、この時スパッタ装置を用い、好ましくは多
元スパッタ装置を用いるとともに、ガラス基板２の温度
を３００℃からガラスの徐冷点の範囲内にして成膜を行
う。

【００４８】また、上記金属粒子５を成す金属として
は、Ａｇ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｒ等の１種また
は２種以上の合金を用いる。

【００４９】次に成膜後のガラス基板２に対して、３０
０℃からガラスの徐冷点の範囲内の温度となるように熱
処理を行う。

【００５０】なお、上記成膜時の熱処理と成膜後の熱処
理は、いずれか一方のみを行えば良いが、両方行えばよ
り効果的である。

【００５１】ここで徐冷点とはガラスの種類によって固
有の温度であり、ガラスの粘性係数がほぼ１０¹³とな
り、熱膨張曲線に屈折がおこり比熱曲線にピークが表れ
る温度のことである。

【００５２】そして、上記金属粒子層３の成膜時あるい
は成膜後のガラス基板２の温度を３００℃から徐冷点の
範囲内としたのは、３００℃よりも低いとガラス基板２
の活性度が低くなって島状の金属粒子層３を得にくくな
るからであり、一方徐冷点よりも高いとガラス基板２の
形状が変化する恐れがあるためである。

【００５３】次に、同じスパッタ装置を用いて誘電体層
４を成膜するが、誘電体層４の材質としては、ガラス基
板２と同じＢＫ−ガラスやパイレックスガラス、あるい
はＳｉＯ₂やＭｇＯ等を用いる。

【００５４】そして、上記金属粒子層３と誘電体層４を
必要に応じて積層を繰り返した後、加熱し、延伸するこ
とによって金属粒子５を楕円状に伸長させ、異方性を持
たせることができる。

【００５５】このような本発明の製造方法によって得ら
れた偏光素子１は、島状をした金属粒子５の間に存在す
る偏光特性に寄与していない粒子を減少させることが可
能となるため、透光性、偏光特性の高い偏光素子とする
ことができる。そして、この偏光素子１は、アイソレー
タや干渉計等の各種光学部品等に用いることができ、光
通信、光記録、センサー等の分野で広く使用することが
できる。

【００５６】実験例２金属粒子層３を成膜した後、熱処理を行う方法にて図１
に示す偏光素子１を製作した。ガラス基板２としては１
１０×１０×１ｍｍのＢＫ−７ガラス（徐冷点５７１
℃）を用いた。また成膜装置としては多元マグネトロン
スパッタ装置を使用し、ターゲットには金属粒子層３を
成す銅と誘電体層４を成すＢＫ−７ガラスを使用した。

【００５７】成膜条件は、ＲＦパワー２０Ｗ、スパッタ
圧２．０×１０^-3、Ａr ガスの流量１０ｃｃｍとし、ガ
ラス基板２の温度を１５０℃にして、金属粒子層３の膜
厚を８ｎｍに設定した。

【００５８】成膜後、２００℃、４００℃、５００℃の
各温度にてそれぞれ３０分、４５分、６０分の熱処理を
行い、金属粒子層３の島状化を行った。その結果、２０
０℃では島状化せず、４００℃、５００℃では島状化が
確認された。

【００５９】また、この状態での特性を評価するため
に、Ｒ_PVを測定した。これは、図２に示すように、銅か
らなる島状金属粒子層３の分光透過率Ａと、ＢＫ−７ガ
ラスからなるガラス基板２の分光透過率Ｂを比較した時
の、吸収高さＸと８５０ｎｍでの損失Ｙから、Ｒ_PV＝ＬＯＧ（（１００−Ｘ）／（１００−Ｙ））で求められる値であり、この値は加熱延伸を行った後の
消光比と同等のものである。

【００６０】そして、上記のように４００℃、５００℃
で熱処理を行ったもののＲ_PV値を図３に示すように、熱
処理の温度を高く、時間を長くするほどＲ_PVが大きくな
り、偏光素子としての特性が向上することがわかる。

【００６１】この結果、最も特性の良かった５００℃、
６０分の熱処理を行ったものに、ＢＫ−７ガラスからな
る誘電体層４を３００ｎｍの厚さで成膜した後、上記Ｒ
_PVを測定すると３．５ｄＢであった。さらに、この金属
粒子層３と誘電体層４を１０層積層した後、加熱延伸を
行って偏光素子１を製作したところ、消光比３５ｄＢと
することができた。

【００６２】実験例３次に、金属粒子層３の成膜時と成膜後の両方に熱処理を
行う方法にて偏光素子１を製作した。

【００６３】ガラス基板２として７６×１０×１ｍｍの
ＢＫ−７ガラスを用いて、金属粒子層３を成膜する際の
温度を、１５０℃、４００℃とし、それぞれ上記実験例
と同じスパッタ装置を用いて金属粒子層３を成膜した。
他の成膜条件は、ＲＦパワー２０Ｗ、スパッタ圧２．０
×１０^-3、Ａr ガスの流量１０ｃｃｍとし、金属粒子層
３の膜厚を８ｎｍに設定した。ここでの金属粒子層３の
膜厚は上記条件にて２０分成膜したものの膜厚を測定
し、成膜速度を算出し、この値から導き出したものであ
る。

【００６４】さらに、成膜後に５００℃、６０分の熱処
理を行った。

【００６５】この状態で、ＳＥＭにて表面状態の分析を
行った。その結果、ガラス基板温度１５０℃で成膜した
ものでは、金属粒子層３を成す島状の金属粒子５の間に
微小の粒子が確認されたが、ガラス基板温度４００℃に
て成膜したものは、金属粒子層３を成す島状の金属粒子
５の間に偏光特性に寄与していない微小粒子がほとんど
確認されなかった。

【００６６】また、この状態での分光透過率を図４に示
す。この結果より、金属粒子層３の成膜時の温度を３０
０℃から徐冷点の間である４００℃としたものは、ピー
ク高さが高く、半値幅が小さいことが確認された。

【００６７】次に、金属粒子層３の上に誘電体層４とし
てＢＫ−７ガラスを５００ｎｍ成膜し、各層を１層ずつ
形成した状態で６０５℃に加熱し、４５ｋｇ／ｍｍ²の
張力で５０ｍｍ延伸して金属粒子５に異方性を持たせて
偏光素子を得た。

【００６８】その結果、１５０℃で成膜したものは、消
光比が３．５ｄＢであり、誘電体層４の剥離が生じたも
のがあったが、４００℃で成膜したものは、消光比が５
ｄＢと高く、誘電体層４の剥離が全く生じていなかっ
た。

【００６９】さらに、４００℃で成膜したものについ
て、金属粒子層３と誘電体層４を８層積層して偏光素子
１を得たところ、消光比４２ｄＢと特性を向上させるこ
とができた。

【００７０】

【発明の効果】以上のように第１の本発明によれば、透
光性を有する誘電体中に、異方性を持った金属粒子を分
散してなる偏光素子において、上記金属粒子を２種類以
上の金属の合金で形成したことによって、上記合金の種
類や組成比を調整することにより様々な波長特性を持っ
た偏光素子とすることができるため、使用する波長帯域
に応じた偏光素子を容易に得ることができる。また、本
発明の偏光素子は、誘電体中に異方性を持った金属粒子
を分散させた構造であるため、小型で量産性に優れ、高
性能の偏光素子を提供できる。

【００７１】また、第２の本発明によれば、ガラス基板
上に金属粒子層と誘電体層を積層した後、加熱延伸して
金属粒子に異方性を持たせる工程から成る偏光素子の製
造方法において、スパッタ装置を用いて金属粒子層を成
膜するとともに、この成膜時及び／又は成膜後にガラス
基板の温度が３００℃からガラスの除冷点の範囲内とな
るように熱処理することによって、以下のような優れた
効果を有する。

【００７２】スパッタ装置を使用し、金属粒子のみを
ガラス中に分散させたことにより、容易に安定した特性
の偏光素子を提供できる。

【００７３】ガラス基板の温度を３００℃からガラス
の除冷点の範囲内に設定したことにより、島状をした金
属粒子の間に存在する偏光特性に寄与しない粒子を減少
させられる。そのため、透光性、偏光特性を向上できる
とともに、ガラス基板の露出面が多くなるため誘電体層
との密着性が高まり、加熱延伸工程時に誘電体層の剥離
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の偏光素子を示す概略図である。

【図２】偏光素子を構成する金属粒子層とガラス基板の
分光透過率を示すグラフである。

【図３】本発明の製造方法における金属粒子層を成膜し
た後の熱処理時間とＲ_PV値との関係を示すグラフであ
る。

【図４】本発明の製造方法で得た偏光素子の分光透過率
を示すグラフである。

【符号の説明】

１：偏光素子２：誘電体基板３：金属粒子層４：誘電体層５：金属粒子６：入射光７：出射光

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性を有する誘電体中に、異方性を持っ
た金属粒子を分散してなる偏光素子において、上記金属
粒子が２種類以上の金属の合金から成ることを特徴とす
る偏光素子。
【請求項２】誘電体基板上に合金からなる金属粒子層と
誘電体層を積層した後、加熱延伸して金属粒子に異方性
を持たせたことを特徴とする請求項１記載の偏光素子。
【請求項３】ガラス基板上にスパッタ装置を用いて金属
粒子層を成膜するとともに、この成膜時及び／又は成膜
後にガラス基板の温度が３００℃から除冷点の範囲内と
なるように熱処理し、上記金属粒子層上に誘電体層を積
層した後、加熱延伸して金属粒子に異方性を持たせる工
程から成る偏光素子の製造方法。