JP2000347028A - 回折格子型偏光素子 - Google Patents
回折格子型偏光素子Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】複屈折性誘電体材料にオーバーコート材料であ
る誘電体材料を充填するときに生じる残留応力やひずみ
を緩和し、充填した誘電体材料の剥離をも防止する。 【解決手段】基板２上に設けた複屈折性誘電体膜３と等
方性誘電体膜５の界面に、両誘電体材料とは組成あるい
は構造の異なる中間層４を設け、両誘電体材料の界面に
空隙や欠陥等が生じることを防ぐとともに両誘電体材料
の構造や組成の違いから生じる残留応力やひずみの影響
を緩和する。
る誘電体材料を充填するときに生じる残留応力やひずみ
を緩和し、充填した誘電体材料の剥離をも防止する。 【解決手段】基板２上に設けた複屈折性誘電体膜３と等
方性誘電体膜５の界面に、両誘電体材料とは組成あるい
は構造の異なる中間層４を設け、両誘電体材料の界面に
空隙や欠陥等が生じることを防ぐとともに両誘電体材料
の構造や組成の違いから生じる残留応力やひずみの影響
を緩和する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、各種光学装置に
使用される回折格子型偏光素子に関するものである。
使用される回折格子型偏光素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光の回折を利用した偏光素子としては、
例えば特開昭６３−５５５０１号公報に示されているよ
うにＬｉＮｂ０3 にプロトン交換を利用して製造された
回折格子型偏光素子が使用されている。この偏光素子は
薄型で量産性を有するが、ＬｉＮｂ０3 と高価な単結晶
基板を用いる必要があった。これに対して例えば特開平
５−２８９０２７号公報に示された偏光素子は基板上に
格子状の複屈折性誘電体膜を斜め蒸着法により形成し、
この複屈折性誘電体膜の格子の溝内に等方性を有する誘
電体材料をスパッタ法や蒸着法あるいは塗布法により充
填して等方性誘電体膜を形成し、複屈折性誘電体膜と等
方性誘電体膜とを同一基板上に交互に備えた回折格子構
造としている。
例えば特開昭６３−５５５０１号公報に示されているよ
うにＬｉＮｂ０3 にプロトン交換を利用して製造された
回折格子型偏光素子が使用されている。この偏光素子は
薄型で量産性を有するが、ＬｉＮｂ０3 と高価な単結晶
基板を用いる必要があった。これに対して例えば特開平
５−２８９０２７号公報に示された偏光素子は基板上に
格子状の複屈折性誘電体膜を斜め蒸着法により形成し、
この複屈折性誘電体膜の格子の溝内に等方性を有する誘
電体材料をスパッタ法や蒸着法あるいは塗布法により充
填して等方性誘電体膜を形成し、複屈折性誘電体膜と等
方性誘電体膜とを同一基板上に交互に備えた回折格子構
造としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特開平５−２８９０２
７号公報に示された偏光素子は高価な単結晶基板を用い
る必要はないが、基板上に格子状の複屈折性誘電体膜を
形成後、複屈折性誘電体膜の格子の溝内に等方性を有す
る誘電体材料を充填して等方性誘電体膜を形成するとき
に、複屈折性誘電体膜と等方性誘電体膜の界面に空隙や
欠陥が生じ易く、格子の間隙を良好な状態で形成するこ
とが極めて困難であった。また、複屈折性誘電体膜と等
方性誘電体膜の構造や組成の違いから複屈折性誘電体膜
と等方性誘電体膜の界面に残留応力やひずみが生じ、そ
の結果、形成した等方性誘電体膜が剥離するという現象
も生じていた。さらに、等方性誘電体膜として樹脂等を
液相系を用いて塗布し、それを固化して形成する場合に
は、基板と複屈折性誘電体膜に対する樹脂との濡れ性を
良好にするのが困難であり、濡れ性を良好にできた場合
でも、その屈折率が所望の値に調整できない等の問題が
あった。
７号公報に示された偏光素子は高価な単結晶基板を用い
る必要はないが、基板上に格子状の複屈折性誘電体膜を
形成後、複屈折性誘電体膜の格子の溝内に等方性を有す
る誘電体材料を充填して等方性誘電体膜を形成するとき
に、複屈折性誘電体膜と等方性誘電体膜の界面に空隙や
欠陥が生じ易く、格子の間隙を良好な状態で形成するこ
とが極めて困難であった。また、複屈折性誘電体膜と等
方性誘電体膜の構造や組成の違いから複屈折性誘電体膜
と等方性誘電体膜の界面に残留応力やひずみが生じ、そ
の結果、形成した等方性誘電体膜が剥離するという現象
も生じていた。さらに、等方性誘電体膜として樹脂等を
液相系を用いて塗布し、それを固化して形成する場合に
は、基板と複屈折性誘電体膜に対する樹脂との濡れ性を
良好にするのが困難であり、濡れ性を良好にできた場合
でも、その屈折率が所望の値に調整できない等の問題が
あった。
【０００４】この発明はかかる問題を解消し、複屈折性
誘電体材料にオーバーコート材料である誘電体材料を充
填する際に生じる残留応力やひずみを緩和し、充填した
誘電体材料の剥離をも防止できる回折格子型偏光素子を
提供することを目的とするものである。
誘電体材料にオーバーコート材料である誘電体材料を充
填する際に生じる残留応力やひずみを緩和し、充填した
誘電体材料の剥離をも防止できる回折格子型偏光素子を
提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係る回折格子
型偏光素子は、基板上の同一面上に交互に設けた二種類
の誘電体領域で回折格子構造をなし、少なくとも一方の
領域が複屈折性を有する誘電体材料で形成された回折格
子型偏光素子において、基板上に設けた複屈折性を有す
る誘電体材料と他方の誘電体材料との界面に、両誘電体
材料とは組成あるいは構造の異なる中間層を少なくとも
一層挿入したことを特徴とする。
型偏光素子は、基板上の同一面上に交互に設けた二種類
の誘電体領域で回折格子構造をなし、少なくとも一方の
領域が複屈折性を有する誘電体材料で形成された回折格
子型偏光素子において、基板上に設けた複屈折性を有す
る誘電体材料と他方の誘電体材料との界面に、両誘電体
材料とは組成あるいは構造の異なる中間層を少なくとも
一層挿入したことを特徴とする。
【０００６】上記の中間層は複屈折性を有する誘電体材
料の構成元素あるいは他方の誘電体材料の構成元素を少
なくとも一種類含むと良い。
料の構成元素あるいは他方の誘電体材料の構成元素を少
なくとも一種類含むと良い。
【０００７】また、中間層は複屈折性を有する誘電体材
料の構成元素及び他方の誘電体材料の構成元素を少なく
とも一種類含むと良い。
料の構成元素及び他方の誘電体材料の構成元素を少なく
とも一種類含むと良い。
【０００８】さらに、中間層を複屈折性を有する誘電体
材料の構成元素から他方の誘電体材料の構成元素まで連
続的に組成を変化させて形成すると良い。
材料の構成元素から他方の誘電体材料の構成元素まで連
続的に組成を変化させて形成すると良い。
【０００９】上記複屈折性を有する誘電体材料は金属酸
化物あるいは高分子材料を使用する。
化物あるいは高分子材料を使用する。
【００１０】また、中間層の屈折率が複屈折性を有する
誘電体材料の常光線の屈折率あるいは異常光線の屈折率
のいずれかに等しくすることが望ましい。
誘電体材料の常光線の屈折率あるいは異常光線の屈折率
のいずれかに等しくすることが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】この発明の偏光素子はガラス等光
学的に等方性を有する基板と、基板上に格子状に設けら
れた複屈折性誘電体膜と、複屈折性誘電体膜の側面界面
に設けられた中間層及び中間層を挟んだ間の格子状の複
屈折性誘電体膜の溝に設けられた等方性誘電体膜を有す
る。複屈折性誘電体膜を構成する複屈折を有する誘電体
材料は例えばＴａ，Ｗ，Ｂｉ，Ｔｉ，Ｓｎ等の金属酸化
物からなる。中間層は複屈折性誘電体膜と等方性誘電体
膜とは組成あるいは構造が異なっている組成物で形成さ
れている。
学的に等方性を有する基板と、基板上に格子状に設けら
れた複屈折性誘電体膜と、複屈折性誘電体膜の側面界面
に設けられた中間層及び中間層を挟んだ間の格子状の複
屈折性誘電体膜の溝に設けられた等方性誘電体膜を有す
る。複屈折性誘電体膜を構成する複屈折を有する誘電体
材料は例えばＴａ，Ｗ，Ｂｉ，Ｔｉ，Ｓｎ等の金属酸化
物からなる。中間層は複屈折性誘電体膜と等方性誘電体
膜とは組成あるいは構造が異なっている組成物で形成さ
れている。
【００１２】このように複屈折性誘電体膜と等方性誘電
体膜との界面に、複屈折性誘電体膜と等方性誘電体膜と
は組成あるいは構造が異なる中間層を形成することによ
り、等方性誘電体膜を形成するときに、複屈折性誘電体
膜と等方性誘電体膜との界面に空隙や欠陥等が生じるこ
とを防ぐとともに複屈折性誘電体膜と等方性誘電体膜の
構造や組成の違いから生じる残留応力やひずみの影響を
緩和して、形成した等方性誘電体膜が剥離することを防
止する。
体膜との界面に、複屈折性誘電体膜と等方性誘電体膜と
は組成あるいは構造が異なる中間層を形成することによ
り、等方性誘電体膜を形成するときに、複屈折性誘電体
膜と等方性誘電体膜との界面に空隙や欠陥等が生じるこ
とを防ぐとともに複屈折性誘電体膜と等方性誘電体膜の
構造や組成の違いから生じる残留応力やひずみの影響を
緩和して、形成した等方性誘電体膜が剥離することを防
止する。
【００１３】
【実施例】図１はこの発明の一実施例の回折格子型偏光
素子の構成を示す断面図である。図に示す用に、偏光素
子１はガラス等光学的に等方性を有する基板２と、基板
２上に格子状に設けられた複屈折性誘電体膜３と複屈折
性誘電体膜３の側面界面に設けられた中間層４及び中間
層４を挟んだ間の格子状の複屈折性誘電体膜３の溝に設
けられた等方性誘電体膜５を有する。
素子の構成を示す断面図である。図に示す用に、偏光素
子１はガラス等光学的に等方性を有する基板２と、基板
２上に格子状に設けられた複屈折性誘電体膜３と複屈折
性誘電体膜３の側面界面に設けられた中間層４及び中間
層４を挟んだ間の格子状の複屈折性誘電体膜３の溝に設
けられた等方性誘電体膜５を有する。
【００１４】複屈折性誘電体膜３を構成する複屈折を有
する誘電体材料は有機物，無機物を問わず複屈折性を有
するもので有れば良いが、安定性と量産性を考慮すると
金属酸化物あるいは高分子材料が好ましい。金属酸化物
としては、例えばＴａ，Ｗ，Ｂｉ，Ｔｉ，Ｓｎ等の酸化
物を用いることができるが、特にこれらに限定されるも
のではなく、複屈折性を有するものであれば良く、複数
の金属の酸化物（化合物）であっても良い。このような
金属酸化物を用い斜め蒸着法により複屈折性誘電体膜３
を形成することにより複屈折性を付与することができ
る。また、高分子材料としては、特にその分子量が限定
されるわけでなく、複屈折性を有していれば良い。もち
ろん、延伸やラビング等を用いて複屈折性を付与した材
料を使用しても良い。中間層４は複屈折性誘電体膜３と
等方性誘電体膜５とは組成あるいは構造が異なっている
組成物又は複数の組成物の混合物あるいは複屈折性誘電
体膜３と等方性誘電体膜５と組成及び構造の両方が異な
っている組成物又は複数の組成物の混合物により形成さ
れる。
する誘電体材料は有機物，無機物を問わず複屈折性を有
するもので有れば良いが、安定性と量産性を考慮すると
金属酸化物あるいは高分子材料が好ましい。金属酸化物
としては、例えばＴａ，Ｗ，Ｂｉ，Ｔｉ，Ｓｎ等の酸化
物を用いることができるが、特にこれらに限定されるも
のではなく、複屈折性を有するものであれば良く、複数
の金属の酸化物（化合物）であっても良い。このような
金属酸化物を用い斜め蒸着法により複屈折性誘電体膜３
を形成することにより複屈折性を付与することができ
る。また、高分子材料としては、特にその分子量が限定
されるわけでなく、複屈折性を有していれば良い。もち
ろん、延伸やラビング等を用いて複屈折性を付与した材
料を使用しても良い。中間層４は複屈折性誘電体膜３と
等方性誘電体膜５とは組成あるいは構造が異なっている
組成物又は複数の組成物の混合物あるいは複屈折性誘電
体膜３と等方性誘電体膜５と組成及び構造の両方が異な
っている組成物又は複数の組成物の混合物により形成さ
れる。
【００１５】上記のように構成された偏光素子１を作製
する方法を図２の処理工程図を参照して説明する。
する方法を図２の処理工程図を参照して説明する。
【００１６】まず、図２（ａ）に示すように、一定厚さ
の基板２上に例えば金属酸化物を斜め蒸着法を用いて積
層して一定膜厚の複屈折性誘電体膜３を形成する。その
後、形成した複屈折性誘電体膜３の表面にフォトリゾグ
ラフィー技術等を用いて格子状のマスクを積層し、エッ
チング等により複屈折性誘電体膜３を、図２（ｂ）に示
すように、格子状に加工する。この格子状に加工された
複屈折性誘電体膜３の側面に、図２（ｃ）に示すよう
に、中間層４を形成し、中間層４を両側に有する複屈折
性誘電体膜３の溝内に等方性を有する誘電体材料をスパ
ッタ法や蒸着法あるいは塗布法により充填して、図２
（ｄ）に示すように、等方性誘電体膜５を形成して偏光
素子１を作製する。
の基板２上に例えば金属酸化物を斜め蒸着法を用いて積
層して一定膜厚の複屈折性誘電体膜３を形成する。その
後、形成した複屈折性誘電体膜３の表面にフォトリゾグ
ラフィー技術等を用いて格子状のマスクを積層し、エッ
チング等により複屈折性誘電体膜３を、図２（ｂ）に示
すように、格子状に加工する。この格子状に加工された
複屈折性誘電体膜３の側面に、図２（ｃ）に示すよう
に、中間層４を形成し、中間層４を両側に有する複屈折
性誘電体膜３の溝内に等方性を有する誘電体材料をスパ
ッタ法や蒸着法あるいは塗布法により充填して、図２
（ｄ）に示すように、等方性誘電体膜５を形成して偏光
素子１を作製する。
【００１７】このように複屈折性誘電体膜３と等方性誘
電体膜５との界面に、複屈折性誘電体膜３と等方性誘電
体膜５とは組成あるいは構造が異なる中間層４を形成す
ることにより、等方性誘電体膜５を形成するとき、複屈
折性誘電体膜３と等方性誘電体膜５との界面に空隙や欠
陥等が生じることを防ぐことができるとともに複屈折性
誘電体膜３と等方性誘電体膜５の構造や組成の違いから
生じる残留応力やひずみの影響を緩和して、形成した等
方性誘電体膜５が剥離することを防止できる。したがっ
て、複屈折性誘電体膜３の格子の間隙を良好な状態で形
成することができる。
電体膜５との界面に、複屈折性誘電体膜３と等方性誘電
体膜５とは組成あるいは構造が異なる中間層４を形成す
ることにより、等方性誘電体膜５を形成するとき、複屈
折性誘電体膜３と等方性誘電体膜５との界面に空隙や欠
陥等が生じることを防ぐことができるとともに複屈折性
誘電体膜３と等方性誘電体膜５の構造や組成の違いから
生じる残留応力やひずみの影響を緩和して、形成した等
方性誘電体膜５が剥離することを防止できる。したがっ
て、複屈折性誘電体膜３の格子の間隙を良好な状態で形
成することができる。
【００１８】この複屈折性誘電体膜３と等方性誘電体膜
５との界面を形成する中間層４に複屈折性誘電体膜３と
等方性誘電体膜５のどちらか一方の構成元素を一種類以
上含有したり、複屈折性誘電体膜３と等方性誘電体膜５
の両方の構成元素を一種類以上ずつ含有する場合、中間
層４としての機能をより有効に発揮することができ、高
特性の偏光素子を形成することができる。また、中間層
４を複屈折性誘電体膜３側から複屈折性誘電体膜３を形
成する誘電体材料から等方性誘電体膜５を形成する誘電
体材料に連続的に組成を変化させると、中間層４として
さらに高い機能を発揮することができ、より高特性の偏
光素子を形成することができる。
５との界面を形成する中間層４に複屈折性誘電体膜３と
等方性誘電体膜５のどちらか一方の構成元素を一種類以
上含有したり、複屈折性誘電体膜３と等方性誘電体膜５
の両方の構成元素を一種類以上ずつ含有する場合、中間
層４としての機能をより有効に発揮することができ、高
特性の偏光素子を形成することができる。また、中間層
４を複屈折性誘電体膜３側から複屈折性誘電体膜３を形
成する誘電体材料から等方性誘電体膜５を形成する誘電
体材料に連続的に組成を変化させると、中間層４として
さらに高い機能を発揮することができ、より高特性の偏
光素子を形成することができる。
【００１９】また、偏光素子１を作製する場合に、複屈
折性誘電体膜３の常光線と異常光線に対する屈折率と膜
厚及び等方性誘電体膜５の屈折率を適切に調整する必要
がある。そこで中間層４の屈折率を複屈折性誘電体膜３
の常光線の屈折率あるいは異常光線の屈折率のいずれか
に等しくすることにより、偏光素子１としての特性を向
上することができる。なお、基板２と複屈折性誘電体膜
３と等方性誘電体膜５にどのような材料を選択するかに
よっても異なるが、中間層４を複屈折性誘電体膜３と等
方性誘電体膜５の界面ばかりでなく、基板２と両方の誘
電体膜３，５の界面に設けた方が効果が得られる場合も
ある。
折性誘電体膜３の常光線と異常光線に対する屈折率と膜
厚及び等方性誘電体膜５の屈折率を適切に調整する必要
がある。そこで中間層４の屈折率を複屈折性誘電体膜３
の常光線の屈折率あるいは異常光線の屈折率のいずれか
に等しくすることにより、偏光素子１としての特性を向
上することができる。なお、基板２と複屈折性誘電体膜
３と等方性誘電体膜５にどのような材料を選択するかに
よっても異なるが、中間層４を複屈折性誘電体膜３と等
方性誘電体膜５の界面ばかりでなく、基板２と両方の誘
電体膜３，５の界面に設けた方が効果が得られる場合も
ある。
【００２０】上記実施例は等方性誘電体膜５を複屈折性
誘電体膜３の格子の溝にだけ設けた場合について説明し
たが、図３の断面図に示す偏光素子１ａのように、複屈
折性誘電体膜３の上面と側面及び複屈折性誘電体膜３の
格子の溝の基板２の上面を中間層４で被覆し、この中間
層４の上に等方性誘電体膜５を形成し、複屈折性誘電体
膜３と基板２を等方性誘電体膜５で覆うようにしても良
い。
誘電体膜３の格子の溝にだけ設けた場合について説明し
たが、図３の断面図に示す偏光素子１ａのように、複屈
折性誘電体膜３の上面と側面及び複屈折性誘電体膜３の
格子の溝の基板２の上面を中間層４で被覆し、この中間
層４の上に等方性誘電体膜５を形成し、複屈折性誘電体
膜３と基板２を等方性誘電体膜５で覆うようにしても良
い。
【００２１】また、上記各実施例は複屈折性誘電体膜３
を格子状に形成して、複屈折性誘電体膜３の格子間の溝
の深さを複屈折性誘電体膜３の膜厚と同じにしたっ場合
について説明したが、図４の断面図に示す偏光素子１ｂ
のように、複屈折性誘電体膜３に一定深さの凹溝を設け
て格子を形成し、この複屈折性誘電体膜３の下面全体が
基板２の上面を覆うようにしても良い。
を格子状に形成して、複屈折性誘電体膜３の格子間の溝
の深さを複屈折性誘電体膜３の膜厚と同じにしたっ場合
について説明したが、図４の断面図に示す偏光素子１ｂ
のように、複屈折性誘電体膜３に一定深さの凹溝を設け
て格子を形成し、この複屈折性誘電体膜３の下面全体が
基板２の上面を覆うようにしても良い。
【００２２】〔具体例〕 例えば厚さ１ｍｍのガラス基
板（コーニング7059）２上に複屈折性を有するＴa2Ｏ5
を斜め蒸着法を用いて厚さ５μｍの複屈折性誘電体膜３
を積層した。この複屈折性誘電体膜３の表面にフォトリ
ソグラフィー技術等を用いて格子状のマスクを積層し、
エッチングによりＴａ2Ｏ5の複屈折性誘電体膜３を格子
状に加工した。この格子状の複屈折性誘電体膜３にＴａ
2Ｏ3を被覆して中間層４を形成した後、アクリル系樹脂
をスピンコート法を用いて塗布し、さらに紫外線照射に
よって樹脂を硬化させて複屈折性誘電体膜３の格子の溝
を充填して等方性誘電体膜５を形成して、図３に示す偏
光素子１ａを試料Ａとして作製した。この偏光素子１ａ
の試料Ａの断面を電子顕微鏡により観察したところ空隙
等はなかった。また、偏光素子としての特性も良好であ
った。
板（コーニング7059）２上に複屈折性を有するＴa2Ｏ5
を斜め蒸着法を用いて厚さ５μｍの複屈折性誘電体膜３
を積層した。この複屈折性誘電体膜３の表面にフォトリ
ソグラフィー技術等を用いて格子状のマスクを積層し、
エッチングによりＴａ2Ｏ5の複屈折性誘電体膜３を格子
状に加工した。この格子状の複屈折性誘電体膜３にＴａ
2Ｏ3を被覆して中間層４を形成した後、アクリル系樹脂
をスピンコート法を用いて塗布し、さらに紫外線照射に
よって樹脂を硬化させて複屈折性誘電体膜３の格子の溝
を充填して等方性誘電体膜５を形成して、図３に示す偏
光素子１ａを試料Ａとして作製した。この偏光素子１ａ
の試料Ａの断面を電子顕微鏡により観察したところ空隙
等はなかった。また、偏光素子としての特性も良好であ
った。
【００２３】〔具体例２〕 厚さ１ｍｍのガラス基板２
上に複屈折性を有するＴa2Ｏ5を斜め蒸着法を用いて厚
さ１０μｍの複屈折性誘電体膜３を積層した。この複屈
折性誘電体膜３の表面にフォトリソグラフィー技術等を
用いて格子状のマスクを積層し、エッチングにより図４
に示すように複屈折性誘電体膜３に凹溝を加工して格子
状にした。この複屈折性誘電体膜３の表面にＴａ2Ｏ5−
ＴａＣ−Ｔａ2 Ｃ組成物で中間層４を形成した後、アク
リル系樹脂で等方性誘電体膜５を形成して、図４に示す
偏光素子１ｂを試料Ｂとして作製した。この偏光素子１
の断面を電子顕微鏡により観察したところ空隙等は生じ
ていなかった。比較例として中間層４を含まない試料Ｃ
を作製した。中間層４を含まない試料Ｃの断面を電子顕
微鏡により観察したところ複屈折性誘電体膜３と等方性
誘電体膜５の界面に空隙等が観察された。さらに、偏光
素子としての特性は中間層４を有する偏光素子１ｂの試
料Ｂ方が比較例の試料Ｃより良好であった。
上に複屈折性を有するＴa2Ｏ5を斜め蒸着法を用いて厚
さ１０μｍの複屈折性誘電体膜３を積層した。この複屈
折性誘電体膜３の表面にフォトリソグラフィー技術等を
用いて格子状のマスクを積層し、エッチングにより図４
に示すように複屈折性誘電体膜３に凹溝を加工して格子
状にした。この複屈折性誘電体膜３の表面にＴａ2Ｏ5−
ＴａＣ−Ｔａ2 Ｃ組成物で中間層４を形成した後、アク
リル系樹脂で等方性誘電体膜５を形成して、図４に示す
偏光素子１ｂを試料Ｂとして作製した。この偏光素子１
の断面を電子顕微鏡により観察したところ空隙等は生じ
ていなかった。比較例として中間層４を含まない試料Ｃ
を作製した。中間層４を含まない試料Ｃの断面を電子顕
微鏡により観察したところ複屈折性誘電体膜３と等方性
誘電体膜５の界面に空隙等が観察された。さらに、偏光
素子としての特性は中間層４を有する偏光素子１ｂの試
料Ｂ方が比較例の試料Ｃより良好であった。
【００２４】〔具体例３〕 具体例２と全く同じ構成で
中間層４だけをＴａ2Ｏ5−（Ｃ5Ｈ5）2ＴａＨ3−Ｔａ
（ＯＣ2Ｈ5）5−Ｃ組成物に換えて図４に示す偏光素子
１ｂを試料Ｄとして作製した。この偏光素子１ｂの試料
Ｄの断面を電子顕微鏡により観察したところ空隙等は生
じていなかく、偏光素子としての特性も中間層４を含ま
ない試料Ｃと比べて良好であった。また、作製した偏光
素子１ｂの試料Ｄと比較例の試料Ｃを恒温槽に入れ、温
度を−２０℃〜＋５０℃で繰り返し変化させた。その結
果、中間層を含まない試料Ｃは等方性誘電体膜５の一部
が剥離したが、偏光素子１ｂの試料Ｄにおいては等方性
誘電体膜５の剥離は確認されなかった。
中間層４だけをＴａ2Ｏ5−（Ｃ5Ｈ5）2ＴａＨ3−Ｔａ
（ＯＣ2Ｈ5）5−Ｃ組成物に換えて図４に示す偏光素子
１ｂを試料Ｄとして作製した。この偏光素子１ｂの試料
Ｄの断面を電子顕微鏡により観察したところ空隙等は生
じていなかく、偏光素子としての特性も中間層４を含ま
ない試料Ｃと比べて良好であった。また、作製した偏光
素子１ｂの試料Ｄと比較例の試料Ｃを恒温槽に入れ、温
度を−２０℃〜＋５０℃で繰り返し変化させた。その結
果、中間層を含まない試料Ｃは等方性誘電体膜５の一部
が剥離したが、偏光素子１ｂの試料Ｄにおいては等方性
誘電体膜５の剥離は確認されなかった。
【００２５】〔具体例４〕 厚さ１ｍｍのガラス基板２
上に複屈折性を有するポリイミド系樹脂の延伸材を膜厚
10μｍで接着して複屈折性誘電体膜３を形成した。この
複屈折性誘電体膜３にフォトリソグラフィー技術等を用
いて格子状のマスクを積層して、エッチングにより複屈
折性誘電体膜３を凹溝を有する格子状に加工した。この
複屈折性誘電体膜３の表面にポリイミド系樹脂とアクリ
ル系樹脂の混合物を、ポリイミド系樹脂側からアクリル
系樹脂側まで連続的に組成を変化させて被覆して中間層
４を形成した後、中間層４の表面にアクリル系樹脂をス
ピンコート法を用いて塗布して紫外線照射によってアク
リル系樹脂を硬化させて等方性誘電体膜５を形成して、
図４に示す偏光素子１ｂを試料Ｅとして作製した。この
偏光素子１ｂの試料Ｅの断面を電子顕微鏡により観察し
た結果、空隙等は生じていなかった。また、比較例であ
る中間層４を有しない試料Ｃと共に偏光素子としての特
性を測定したところ、偏光素子１ｂの試料Ｅの方が良好
であった。また、試料Ｅと比較例の試料Ｃを恒温槽に入
れ、温度を−２０℃〜＋５０℃で繰り返し変化させ結
果、中間層を含まない試料Ｃは等方性誘電体膜５の一部
が剥離したが、偏光素子１ｂの試料Ｅにおいては等方性
誘電体膜５の剥離は確認されなかった。
上に複屈折性を有するポリイミド系樹脂の延伸材を膜厚
10μｍで接着して複屈折性誘電体膜３を形成した。この
複屈折性誘電体膜３にフォトリソグラフィー技術等を用
いて格子状のマスクを積層して、エッチングにより複屈
折性誘電体膜３を凹溝を有する格子状に加工した。この
複屈折性誘電体膜３の表面にポリイミド系樹脂とアクリ
ル系樹脂の混合物を、ポリイミド系樹脂側からアクリル
系樹脂側まで連続的に組成を変化させて被覆して中間層
４を形成した後、中間層４の表面にアクリル系樹脂をス
ピンコート法を用いて塗布して紫外線照射によってアク
リル系樹脂を硬化させて等方性誘電体膜５を形成して、
図４に示す偏光素子１ｂを試料Ｅとして作製した。この
偏光素子１ｂの試料Ｅの断面を電子顕微鏡により観察し
た結果、空隙等は生じていなかった。また、比較例であ
る中間層４を有しない試料Ｃと共に偏光素子としての特
性を測定したところ、偏光素子１ｂの試料Ｅの方が良好
であった。また、試料Ｅと比較例の試料Ｃを恒温槽に入
れ、温度を−２０℃〜＋５０℃で繰り返し変化させ結
果、中間層を含まない試料Ｃは等方性誘電体膜５の一部
が剥離したが、偏光素子１ｂの試料Ｅにおいては等方性
誘電体膜５の剥離は確認されなかった。
【００２６】
【発明の効果】この発明は以上説明したように、基板上
に設けた複屈折性を有する誘電体材料と他方の誘電体材
料との界面に、両誘電体材料とは組成あるいは構造の異
なる中間層を設けることにより、両誘電体材料の界面に
空隙や欠陥等が生じることを防ぐことができる。また、
両誘電体材料の構造や組成の違いから生じる残留応力や
ひずみの影響を緩和して、形成した誘電体膜が剥離する
ことを防止できる。したがって、特性の良好な偏光素子
を得ることができる。
に設けた複屈折性を有する誘電体材料と他方の誘電体材
料との界面に、両誘電体材料とは組成あるいは構造の異
なる中間層を設けることにより、両誘電体材料の界面に
空隙や欠陥等が生じることを防ぐことができる。また、
両誘電体材料の構造や組成の違いから生じる残留応力や
ひずみの影響を緩和して、形成した誘電体膜が剥離する
ことを防止できる。したがって、特性の良好な偏光素子
を得ることができる。
【００２７】また、中間層として複屈折性を有する誘電
体材料の構成元素あるいは他方の誘電体材料の構成元素
を少なくとも一種類含めたり、複屈折性を有する誘電体
材料の構成元素及び他方の誘電体材料の構成元素を少な
くとも一種類含めたり、複屈折性を有する誘電体材料の
構成元素から他方の誘電体材料の構成元素まで連続的に
組成を変化させて形成したりして、中間層の構成元素を
適切に調整することにより、空隙や欠陥が生じにくくで
きると共に誘電体の剥離等も生じない優れた特性を有す
る偏光素子を得ることができる。
体材料の構成元素あるいは他方の誘電体材料の構成元素
を少なくとも一種類含めたり、複屈折性を有する誘電体
材料の構成元素及び他方の誘電体材料の構成元素を少な
くとも一種類含めたり、複屈折性を有する誘電体材料の
構成元素から他方の誘電体材料の構成元素まで連続的に
組成を変化させて形成したりして、中間層の構成元素を
適切に調整することにより、空隙や欠陥が生じにくくで
きると共に誘電体の剥離等も生じない優れた特性を有す
る偏光素子を得ることができる。
【００２８】さらに、複屈折性を有する誘電体材料とし
て金属酸化物や高分子材料を使用して適切に選択するこ
とにより、空隙や欠陥が生じにくくできると共に誘電体
の剥離等も生じない優れた特性を有する偏光素子を得る
ことができる。
て金属酸化物や高分子材料を使用して適切に選択するこ
とにより、空隙や欠陥が生じにくくできると共に誘電体
の剥離等も生じない優れた特性を有する偏光素子を得る
ことができる。
【００２９】また、中間層の屈折率が複屈折性を有する
誘電体材料の常光線の屈折率あるいは異常光線の屈折率
のいずれかに等しくすることにより、より優れた特性の
偏光素子を得ることができる。
誘電体材料の常光線の屈折率あるいは異常光線の屈折率
のいずれかに等しくすることにより、より優れた特性の
偏光素子を得ることができる。
【図１】この発明の実施例の回折格子型偏光素子の構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】上記実施例の偏光素子を作製するときの処理工
程図であ。
程図であ。
【図３】第２の実施例の構成を示す断面図である。
【図４】第３の実施例の構成を示す断面図である。
１；偏光素子、２；基板、３；複屈折性誘電体膜、４；
中間層、５；等方性誘電体膜。
中間層、５；等方性誘電体膜。
Claims (7)
- 【請求項１】 基板上の同一面上に交互に設けた二種類
の誘電体領域で回折格子構造をなし、少なくとも一方の
領域が複屈折性を有する誘電体材料で形成された回折格
子型偏光素子において、 基板上に設けた複屈折性を有する誘電体材料と他方の誘
電体材料との界面に、両誘電体材料とは組成あるいは構
造の異なる中間層を少なくとも一層挿入したことを特徴
とする回折格子型偏光素子。 - 【請求項２】 上記の中間層は複屈折性を有する誘電体
材料の構成元素あるいは他方の誘電体材料の構成元素を
少なくとも一種類含む請求項１記載の回折格子型偏光素
子。 - 【請求項３】 上記の中間層は複屈折性を有する誘電体
材料の構成元素及び他方の誘電体材料の構成元素を少な
くとも一種類含む請求項１記載の回折格子型偏光素子。 - 【請求項４】 上記中間層を複屈折性を有する誘電体材
料の構成元素から他方の誘電体材料の構成元素まで連続
的に組成を変化させて形成した請求項１記載の回折格子
型偏光素子。 - 【請求項５】 上記複屈折性を有する誘電体材料が金属
酸化物である請求項１乃至４のいずれかに記載の回折格
子型偏光素子。 - 【請求項６】 上記複屈折性を有する誘電体材料が高分
子材料である請求項１乃至４のいずれかに記載の回折格
子型偏光素子。 - 【請求項７】 上記の中間層の屈折率が複屈折性を有す
る誘電体材料の常光線の屈折率あるいは異常光線の屈折
率のいずれかに等しい請求項１乃至６のいずれかに記載
の回折格子型偏光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15484099A JP4197799B2 (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | 回折格子型偏光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15484099A JP4197799B2 (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | 回折格子型偏光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000347028A true JP2000347028A (ja) | 2000-12-15 |
| JP4197799B2 JP4197799B2 (ja) | 2008-12-17 |
Family
ID=15593047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15484099A Expired - Fee Related JP4197799B2 (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | 回折格子型偏光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4197799B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002169010A (ja) * | 2000-12-04 | 2002-06-14 | Minolta Co Ltd | 回折光学素子 |
| WO2003019247A1 (fr) * | 2001-08-24 | 2003-03-06 | Asahi Glass Company, Limited | Polariseur multicouches a diffraction et element a cristaux liquides |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102923636B (zh) * | 2012-10-30 | 2015-11-25 | 上海丽恒光微电子科技有限公司 | 半导体结构及其制作方法 |
-
1999
- 1999-06-02 JP JP15484099A patent/JP4197799B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002169010A (ja) * | 2000-12-04 | 2002-06-14 | Minolta Co Ltd | 回折光学素子 |
| WO2003019247A1 (fr) * | 2001-08-24 | 2003-03-06 | Asahi Glass Company, Limited | Polariseur multicouches a diffraction et element a cristaux liquides |
| EP1420275A1 (en) * | 2001-08-24 | 2004-05-19 | Asahi Glass Company, Limited | Multi-layer diffraction type polarizer and liquid crystal element |
| EP1420275A4 (en) * | 2001-08-24 | 2005-11-16 | Asahi Glass Co Ltd | MULTILAYER DIFFUSING POLARIZER AND LIQUID CRYSTAL ELEMENT |
| US7079202B2 (en) | 2001-08-24 | 2006-07-18 | Asahi Glass Company, Limited | Multi-layer diffraction type polarizer and liquid crystal element |
| US7764354B2 (en) | 2001-08-24 | 2010-07-27 | Asahi Glass Company, Limited | Multi-layer diffraction type polarizer and liquid crystal element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4197799B2 (ja) | 2008-12-17 |
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