JP6248296B2 - 光学素子、光学素子の製造方法および光学装置 - Google Patents
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Description
以下、図面を参照しながら本実施の形態の光学素子の構造と製造方法について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態の光学素子の構成を模式的に示す平面図であり、図2は、図1の一部(破線で囲まれた領域)を示す斜視図である。本実施の形態の光学素子の特徴的な構成について、以下に説明する。
次いで、図8〜図22を参照しながら、本実施の形態の光学素子の製造方法を説明するとともに、当該光学素子の構成をより明確にする。図8〜図22は、本実施の形態の光学素子の製造工程を示す要部断面図または要部平面図である。要部断面図は、例えば、図5のA−A断面部に対応する。
まず、図8に示すように、スタンパの型となるマスタ(原版)Mを形成する。シリコン(Si)基板などよりなるマスタ基板を加工することにより、ワイヤP10、突起部P20および突起部P21の形状に対応する凸部を形成する(図8)。この凸部のうち、ワイヤP10に対応する凸部をM10、突起部P20に対応する凸部をM20、突起部P21に対応する凸部をM21と示す。
次いで、上記スタンパSTを用いたナノインプリント法により光学素子(偏光フィルター)を形成する。
本実施の形態においては、周辺領域2Aの突起部(P20、P21)の形成面積(形成領域)について説明する。
本実施の形態においては、周辺領域2Aの突起部(P20)の形状(上面からの平面視における形状)およびレイアウト(配置)の例について説明する。
実施の形態2においては、ワイヤグリッド領域1A中のワイヤP10の形成面積の割合(AR1=AP10/A1A)および周辺領域2A中の突起部(P20、P21)の形成面積の割合(AR2=AP2X/A2A)を調整した。これに対し、本実施の形態においては、溝(S10、S20等)の深さを調整することにより、レジスト樹脂RRをバランス良く溝(S10、S20等)の内部に充填する。
実施の形態4においては、ワイヤP10の高さ(膜厚)HP10より突起部P20の高さHP20が低くなる場合(図30参照)について説明したが、本実施の形態においては、ワイヤP10の高さ(膜厚)HP10より突起部P20の高さHP20が高くなる場合について説明する。
上記実施の形態1〜5において説明した光学素子(偏光フィルター)の適用例に制限はなく、種々の光学装置に適用可能である。このうち、本実施の形態においては、光学素子を用いた光学装置として、画像投影装置の1つである液晶プロジェクタを例に挙げて説明する。
1S 基板
2A 周辺領域
CH チップ領域
D1 幅
D2 幅
D3 幅
DM ダイクロイックミラー
LCP 液晶パネル
LEN 投影レンズ
LGS 導波光学系
LS 光源
M マスタ
M10 凸部
M20 凸部
M21 凸部
ML 金属層
MR 反射ミラー
P10 ワイヤ
P20 突起部
P21 突起部
PD1 幅
PD2 スペース
RR レジスト樹脂
RR10 凸部
RR20 凸部
Rs UV硬化樹脂
S 間隔(スペース)
S10 溝
S20 溝
S21 溝
ST スタンパ
Ss 支持基板
W ウエハ基板
WG1 偏光フィルター
WG2 偏光フィルター
a ライン
b ライン
c ライン
Claims (10)
- 第1領域と前記第1領域の外周に位置する第2領域とを有する基板を備え、
前記基板の前記第1領域には、金属よりなる第1方向に延在する線状の第1凸部が前記第1方向と交差する第2方向に第1間隔を置いて複数配置された第1凸部群が設けられ、
前記第2領域には、前記金属よりなる第2凸部が複数配置された第2凸部群が設けられており、
前記第1凸部群において、前記基板の一面側から入射した電磁波を偏光し、
前記第2凸部群は、平面視において市松模様であり、第1周目の第2凸部列と、前記第1周目の第2凸部列の隣の周に配置される第2周目の第2凸部列とを有し、
前記第1周目の第2凸部列の複数の前記第2凸部は、前記第2周目の第2凸部列の複数の前記第2凸部と、接触または接続するように繰り返し、前記第1領域を囲むように配置されている、光学素子。 - 前記第2凸部は、平面視において四角形状である請求項1記載の光学素子。
- 前記第2凸部は、平面視において三角形状である請求項1記載の光学素子。
- 前記第2凸部は、平面視において円または楕円形状である請求項1記載の光学素子。
- 前記第1領域における前記第1凸部の形成領域の割合は、25%以上40%以下である請求項1記載の光学素子。
- 前記第1領域における前記第1凸部の形成領域の割合を、A%とした場合、前記第2領域における前記第2凸部の形成領域の割合は、A×0.8%以上A×1.2%以下である請求項1記載の光学素子。
- 前記第2凸部の表面は前記第1凸部の表面より低い請求項1記載の光学素子。
- 前記第1凸部の表面は前記第2凸部の表面より低い請求項1記載の光学素子。
- (a)第1領域と前記第1領域の外周に位置する第2領域とを有する基板上の金属上にレジスト樹脂を塗布する工程と、
(b)前記(a)工程の後、前記レジスト樹脂に型部材を押し付ける工程であって、
前記第1領域に対応する位置に、第1方向に延在する線状の第1凹部が前記第1方向と交差する第2方向に第1間隔を置いて複数配置され、前記第2領域に対応する位置に、第2凹部が複数配置された型部材を押し付ける工程と、
(c)前記(b)工程の後、前記レジスト樹脂を硬化させる工程と、
(d)前記(c)工程の後、前記型部材を剥離することにより、前記第1凹部および前記第2凹部に対応するレジスト樹脂を形成する工程と、
(e)前記(d)工程の後、前記レジスト樹脂をマスクとして前記金属をエッチングする工程と、
を有し、
前記(e)工程により、
前記第1領域には、前記金属よりなる第1方向に延在する線状の第1凸部が前記第1方向と交差する第2方向に第1間隔を置いて複数配置された第1凸部群が設けられ、
前記第2領域には、前記金属よりなる第2凸部が複数配置された第2凸部群が設けられ、
前記第1凸部群において、前記基板の一面側から入射した電磁波を偏光し、
前記第2凸部群は、平面視において市松模様であり、第1周目の第2凸部列と、前記第1周目の第2凸部列の隣の周に配置される第2周目の第2凸部列とを有し、
前記第1周目の第2凸部列の複数の前記第2凸部は、前記第2周目の第2凸部列の複数の前記第2凸部と、接触または接続するように繰り返し、前記第1領域を囲むように配置されている、光学素子の製造方法。 - (a)光源と、(b)前記光源より射出される光から特定の偏光光を選択透過する光学素子と、(c)前記光学素子から射出された前記偏光光を入射し、画像情報に応じて前記偏光光の強度変調を行う液晶パネルと、を備え、
前記光学素子は、
第1領域と前記第1領域の外周に位置する第2領域とを有する基板を備え、
前記基板の前記第1領域には、金属よりなる第1方向に延在する線状の第1凸部が前記第1方向と交差する第2方向に第1間隔を置いて複数配置された第1凸部群が設けられ、
前記第2領域には、前記金属よりなる第2凸部が複数配置された第2凸部群が設けられており、
前記第1凸部群において、前記基板の一面側から入射した電磁波を偏光し、
前記第2凸部群は、平面視において市松模様であり、第1周目の第2凸部列と、前記第1周目の第2凸部列の隣の周に配置される第2周目の第2凸部列とを有し、
前記第1周目の第2凸部列の複数の前記第2凸部は、前記第2周目の第2凸部列の複数の前記第2凸部と、接触または接続するように繰り返し、前記第1領域を囲むように配置されている、光学装置。
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