JP2003084134A - 偏光分離素子の作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 対向透明基板と透明基板とを接着する等方性
接着剤によるオーバーコート層の厚みを所望の厚さに均
一化でき、生産性よく平坦性のよい偏光分離素子を作製
できる作製方法を提供する。 【解決手段】 対向透明基板１８と透明基板８とを接着
する等方性接着剤１７によるオーバーコート層の厚みを
規定する厚み規定部材１５を回折格子１２が形成された
素子外に予め設けておくことで、低粘度の等方性接着剤
１７を用いた場合でも、オーバーコート層の厚さを容易
に所望の厚さに均一にすることができるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生産性が良く、信
頼性の高い偏光分離素子の作製方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、簡単な工程で安価に作製できる偏
光分離素子として、例えば、特開昭６３−３１４５０２
号公報、特開平１０−３０２２９１号公報、特２０００
−７５１３０公報等によれば、透明基板上に同一平面に
回折格子を有する複屈折膜を設け、その上に等方性のオ
ーバーコート層が被覆或いは装荷された構造のものが提
案されている。これらの中には良好な光学的特性を得る
ために両面の平坦性の向上を目的とした構成となってい
るものがある。これはガラスやプラスチック等の透明基
板上に同一平面に回折格子を形成した複屈折膜が接着剤
により接着され、その複屈折膜が等方性接着剤によるオ
ーバーコート層で覆われ、このオーバーコート層が接着
層も兼ねて対向透明基板と接着されているために、素子
として強度があり、かつ、生産性の高い構成となってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】即ち、この種の偏光分
離素子にあっては、直交する２つの偏光成分を分離する
ために、透明基板上に入射光の異なる振動面に対し屈折
率が異なる異方性膜が周期的な凹凸形状の回折格子とし
て形成される。そして、回折格子の凹み部分に等方性接
着剤を充填してオーバーコート層を形成する工程と、こ
のオーバーコート層上に対向透明基板を接着する工程と
を同一工程で行い、その後、各々回折格子を含む素子形
状に切り出して個々の偏光分離素子として完成させるよ
うにしている。

【０００４】ここに、上記工程中で、例えば、凹凸形状
の回折格子中の幅３μｍ、深さ５μｍの凹み部分に等方
性接着剤を充填してオーバーコート層を形成するために
は、等方性接着剤としては充填の容易性から粘度が低い
ことが望ましい。

【０００５】しかし、低粘度の等方性接着剤を使用した
場合、流動性が高いため、凹み部分への埋め込みは容易
であるが、同時に、横（平面）方向への流れも容易とな
り、オーバーコート層の厚さを一定厚以上に均一な状態
で対向透明基板と接着させることが極めて困難となる。
構成上、オーバーコート層は対向透明基板との接着層と
しての機能も必要であるが、接着層の厚さが不均一であ
ると、部分的な接着力の低下や平面性等が低下する問題
が発生する。特に、複屈折膜に高分子膜を使用した場
合、接着層の厚さと接着力は密接に関わっており、接着
層の厚さが不足すると、接着力の低下に大きく影響する
ことが経験的に知られている。さらに、難接着性の高分
子フィルム等の接着においては接着層の厚みが重要であ
る。また、接着層の厚さがばらつくことで、素子全体の
厚さにばらつきが生じ、光学特性低下の原因となる。

【０００６】また、透明基板と対向透明基板との接着界
面が非粘着性の場合、等方性接着剤がこの界面に浸透
し、オーバーコート層の厚みを制御できなくなる問題が
ある。

【０００７】そこで、本発明は、対向透明基板と透明基
板とを接着するための等方性接着剤によるオーバーコー
ト層の厚みを所望の厚さに均一化することができ、生産
性よく平坦性のよい偏光分離素子を作製することができ
る偏光分離素子の作製方法を提供することを目的とす
る。

【０００８】また、本発明は、等方性接着剤が非粘着性
の界面に浸透するのを防止し、オーバーコート層の厚み
の均一性を確保することができる偏光分離素子の作製方
法を提供することを目的とする。

【０００９】また、本発明は、これらの目的を実現する
上で、接着強度の確保を図れる偏光分離素子の作製方法
を提供する。

【００１０】また、本発明は、これらの目的を実現する
上で、高分子材料などの難接着性材料の接着強度の確保
を図れる低コストな偏光分離素子の作製方法を提供す
る。

【００１１】さらには、本発明は、これらの目的を実現
する上で、オーバーコート層の高精度な膜厚制御が可能
な偏光分離素子の作製方法を提供する。

【００１２】さらには、本発明は、これらの目的を実現
する上で、偏光分離素子の小型化、低コスト化を図れる
偏光分離素子の作製方法を提供する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
直交する２つの偏光成分を分離するために透明基板上に
入射光の異なる振動面に対し屈折率が異なる異方性膜を
周期的な凹凸形状の回折格子として形成し、前記回折格
子の凹み部分に等方性接着剤を充填してオーバーコート
層を形成する工程と、このオーバーコート層上に対向透
明基板を接着する工程とを同一工程で行うようにした回
折格子を素子構成要素に含む偏光分離素子の作製方法に
おいて、前記対向透明基板と前記透明基板とを接着する
前記等方性接着剤による前記オーバーコート層の厚みを
規定する厚み規定部材を前記回折格子が形成された素子
外に予め設けておくようにした。

【００１４】従って、対向透明基板と透明基板とを接着
する等方性接着剤によるオーバーコート層の厚みを規定
する厚み規定部材を回折格子が形成された素子外に予め
設けておくことで、低粘度の等方性接着剤を用いた場合
でも、オーバーコート層の厚さを容易に所望の厚さに均
一にすることができ、偏光分離素子としての機能の均一
性も向上させることが可能で、かつ、厚さを均一にする
ことで接着強度も均一にすることができ、生産性にも優
れ、信頼性の高い偏光分離素子を作製することができ
る。

【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の偏
光分離素子の作製方法において、前記厚み規定部材とし
て粘着性接着剤を用いた。

【００１６】従って、厚み規定部材として粘着性接着剤
を用いることで、オーバーコート層を形成する等方性接
着剤が接着界面に浸透するのを防止することができ、オ
ーバーコート層の厚みの均一性を制御性よく確保するこ
とができる。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項２記載の偏
光分離素子の作製方法において、前記等方性接着剤が粘
着性接着剤領域に拡散する前に、前記粘着性接着剤で前
記対向透明基板と前記透明基板とを接着するようにし
た。

【００１８】従って、等方性接着剤が粘着性接着剤領域
に拡散する前に、粘着性接着剤で対向透明基板と透明基
板とを接着することで、オーバーコート層を形成する等
方性接着剤が接着界面に浸透するのを確実に防止するこ
とができ、オーバーコート層の厚みの均一性をより制御
性よく確保することができる。

【００１９】請求項４記載の発明は、請求項２又は３記
載の偏光分離素子の作製方法において、前記粘着性接着
剤の厚さが３０μｍ以上１００μｍ以下である。

【００２０】従って、高分子材料などの難接着性材料の
接着強度が向上する。即ち、３０μｍより薄いと両面粘
着シート等の粘着性接着剤の製造が高価になるばかりで
なく、ハンドリング（取り扱い）性が低下するため、粘
着性接着剤の厚み制御が困難になり、結果としてオーバ
ーコート層の厚みにばらつきが発生してしまい、また、
オーバーコート層の厚さが薄くなると接着強度の低下の
恐れがある一方、１００μｍより厚くなると、充填する
等方性接着剤の量が増え、生産性が低下してしまうが、
粘着性接着剤の厚さを３０μｍ以上１００μｍ以下とす
ることにより、このような不具合を回避できる。

【００２１】請求項５記載の発明は、請求項２，３又は
４記載の偏光分離素子の作製方法において、前記粘着性
接着剤が接着形状に切抜きされたシート状又はテープ状
の両面粘着性の接着剤である。

【００２２】従って、高分子材料などの難接着性材料の
接着強度を確保できるとともに、工業用の両面粘着シー
ト等を用い得るため、低コストで済む。

【００２３】請求項６記載の発明は、請求項５記載の偏
光分離素子の作製方法において、接着形状に切抜きされ
たシート状又はテープ状の両面粘着性の接着剤の初期厚
みが加圧硬化後の前記オーバーコート層の厚みより厚
い。

【００２４】従って、シート状又はテープ状の両面粘着
性の接着剤によりオーバーコート層の厚みを確実に所定
の厚さに規定することができ、オーバーコート層の高精
度な膜厚制御が可能となる。

【００２５】請求項７記載の発明は、請求項２ないし６
の何れか一記載の偏光分離素子の作製方法において、前
記回折格子が形成された素子外に予め設けられる前記粘
着性接着剤の一部が開放している。

【００２６】従って、等方性接着剤に余剰接着剤があっ
ても粘着性接着剤の開放された部分から外側に流出させ
ることで、オーバーコート層の厚みを確実に所定の厚さ
に規定することができ、オーバーコート層の高精度な膜
厚制御が可能となる。

【００２７】請求項８記載の発明は、請求項２ないし６
の何れか一記載の偏光分離素子の作製方法において、前
記粘着性接着剤を前記回折格子が形成された素子単位で
各々の素子を囲むように素子外に設けるようにした。

【００２８】従って、回折格子が形成された複数の素子
全体を囲むように素子外に粘着性接着剤を設けてもよい
が、個々の素子が独立的な場合には素子単位で各々の素
子を囲むように素子外に粘着性接着剤を設けることで、
効果的に個々の素子に対するオーバーコート層の膜厚制
御が可能となる。

【００２９】請求項９記載の発明は、請求項１ないし８
の何れか一記載の偏光分離素子の作製方法において、前
記等方性接着剤が光硬化型のアクリル系、エポキシ系の
材料からなる。

【００３０】従って、等方性接着剤として光硬化型のア
クリル系、エポキシ系の材料を用いることにより、作製
される偏光分離素子の低コスト化を図ることができる。

【００３１】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
偏光分離素子の作製方法において、前記等方性接着剤を
充填接着する容積より多く供給する。

【００３２】従って、等方性接着剤を充填接着する容積
より多く供給して粘着性接着剤等の厚み規定部材により
その膜厚を規定することにより、等方性接着剤が不足し
て所定の厚さよりも薄くなるようなことなく均一な膜厚
に規定することができる。

【００３３】請求項１１記載の発明は、請求項９又は１
０記載の偏光分離素子の作製方法において、前記等方性
接着剤を前記粘着性接着剤により形成された粘着性領域
内に供給する。

【００３４】従って、等方性接着剤に無駄なく均一な膜
厚に規定することができる。

【００３５】請求項１２記載の発明は、請求項１ないし
１１の何れか一記載の偏光分離素子の作製方法におい
て、前記回折格子が高分子複屈折膜により形成されてい
る。

【００３６】従って、回折格子が高分子複屈折膜により
形成されていることにより、作製される偏光分離素子の
低コスト化を図ることができる。

【００３７】請求項１３記載の発明は、請求項１２記載
の偏光分離素子の作製方法において、前記高分子複屈折
膜が延伸により分子鎖を配向させた高分子膜である。

【００３８】従って、回折格子を形成する高分子複屈折
膜が延伸により分子鎖を配向させた高分子膜により形成
されていることにより、作製される偏光分離素子の低コ
スト化を図ることができる。

【００３９】請求項１４記載の発明は、請求項１ないし
１１の何れか一記載の偏光分離素子の作製方法におい
て、前記回折格子が分子鎖が配向した高分子膜により形
成されている。

【００４０】従って、回折格子が分子鎖が配向した高分
子膜により形成されていることにより、作製される偏光
分離素子の低コスト化を図ることができる。

【００４１】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
ないし図９に基づいて説明する。

【００４２】［概要］本実施の形態の対象とする偏光分
離素子１の構成は、例えば、図１に示すように、透明基
板２の同一平面上に回折格子３が形成されている高分子
複屈折膜４が接着層５を介し接着され、その上に等方性
接着剤を回折格子３の凹み間に充填したオーバーコート
層６が接着層としての機能も兼ね、対向透明基板７と接
着される構成の偏光分離素子である。

【００４３】このような回折格子３を素子構成要素とし
て含む偏光分離素子１を作製する上で、回折格子３の凹
み部分に等方性接着剤を充填してオーバーコート層６を
形成する工程と、このオーバーコート層６上に対向透明
基板７を接着する工程とを同一工程で行い、その後、各
々回折格子を含む素子形状に切り出して個々の偏光分離
素子として完成させるようにするが、本実施の形態で
は、オーバーコート層の厚さを均一にするために回折格
子が形成されている高分子複屈折膜の素子形成領域外に
オーバーコート層に用いる等方性接着剤とは異なり、粘
着性を有する接着剤を支持基体両面に塗布し総厚みを制
御した、所謂、両面粘着シートを厚み規定部材として設
けることで、オーバーコート層の厚みを制御するように
したものである。この粘着性接着剤の形状は回折格子を
形成した素子領域の外を囲むように形成するものである
が、その一部が開放しており、余剰接着剤がここから接
着領域外に流出するようにしている。

【００４４】［具体的な構成例］本実施の形態の偏光分
離素子の作製方法の一例を図２ないし図６を参照して説
明する。まず、図２に示すように、φ４インチ、厚み
１．０ｍｍのＢＫ−７（透明基板）８を両面光学研磨し
た後に、片面に入射波長６６０ｎｍが最小となるよう反
射防止膜９を形成した。このＢＫ−７（透明基板）８の
裏面にφ５インチ、厚さ２００μｍの高分子複屈折膜１
０をアクリル樹脂系の光硬化型の接着剤１１で接着し、
φ４インチＢＫ−７（透明基板）８に沿って高分子複屈
折膜１０を切断し透明基板８とした。この接着の具体的
な方法は図８及び図９を参照して後述する。

【００４５】この透明基板８に接着した高分子複屈折膜
１０をイソプロピルアルコール等の有機溶媒と純水で洗
浄する。その後、日本ゼオン化社製ZEP-520レジストを
スピンコートにより０．５μｍ厚のレジスト膜を形成
し、ベーク後、ニコン社製ステッパ装置を用い、ライン
＆スペース５μｍのパターンをφ９０ｍｍの範囲に形成
し、酸素ガスを主成分とするエッチングガス雰囲気中
で、住友金属社製ＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonan
ce:電子サイクロトロン共鳴）エッチング装置で幅３μ
ｍ、深さ５μｍのラインと３μｍ幅のスペースを３００
周期繰り返した回折格子１２を形成した（図３参照）。
この回折格子１２は一度の作製工程で複数個の偏光分離
素子１３を作製するために、複数個の偏光分離素子用と
して複数個整然と形成される（図４参照）。各装置のハ
ンドリング等の理由で実質有効素子形成範囲はφ８０ｍ
ｍ内にある。

【００４６】他のフォトリソグラフィー処理は一般に知
られているプロセスを採用しており、詳細は省略する。

【００４７】この高分子複屈折膜１０の回折格子１２が
形成されている面で、図４に示すように、回折格子１２
（偏光分離素子１３）に影響しないφ８０ｍｍ以上の領
域に厚さ５０μｍの工業用両面粘着シートを内径φ８５
ｍｍ、外形φ９５ｍｍのリング状に円形カッタで切り抜
き接着し、１２０°等分の３箇所に幅１ｍｍの開口部１
４を設け、粘着性接着剤による厚み規定部材１５とし
た。

【００４８】次に、図５に示すように、この透明基板８
を平面加工したφ２００ｍｍ、厚み５０ｍｍのステンレ
ス台１６上に載置し、回折格子１２を形成した高分子複
屈折膜１０の中央部にアクリル樹脂系の光硬化型の等方
性接着剤１７を所定充填量の２０％増の０．２７ｍｌを
マイクロシリンジで計量滴下し、この透明基板８の上に
両面光学研磨したＢＫ−７で外径φ４インチ、厚み１．
０ｍｍの対向透明基板１８を載置し、この上に加圧装置
１９として光学研磨した石英ガラスを載せ対向透明基板
１８に１００ｇｆ／ｃｍ^２の圧力を印加し、等方性接着
剤１７を被接着全面に広げた。

【００４９】ここで、両面粘着シートによる厚み規定部
材１５の厚みは狙いの厚みより厚いため、加圧により最
初に両面粘着シート（厚み規定部材１５）と対向透明基
板１８とが接着される。余剰接着剤は両面粘着シート
（厚み規定部材１５）の開口部１４から外にはみ出す。
圧力に応じて両面粘着シート（厚み規定部材１５）の厚
みが決定される。この状態で、図示しない紫外線照射装
置で１５０ｍｍ上面から放射照度２０ｍＷ／ｃｍ^２の紫
外光を透明基板１８，８に２０分間照射しオーバーコー
ト層としての等方性接着剤１７を硬化させ接着した。図
６は硬化接着後の断面構造を示す。

【００５０】なお、透明基板８の非接着面には入射波長
６６０ｎｍが最小となるよう反射防止膜９を形成してい
る。

【００５１】次に、ダイシング装置で回折格子１２を形
成した素子１３の形状である４ｍｍ×４ｍｍに切り出し
た。このように切り出された個々の素子１３が、図１に
示したような偏光分離素子１となる。透明基板８が透明
基板２、回折格子１２が回折格子３、高分子複屈折膜１
０が高分子複屈折膜４、接着剤１１が接着層５、オーバ
ーコート層１７がオーバーコート層６、対向透明基板１
８が対向透明基板７に各々対応する。

【００５２】なお、本実施の形態では、厚さ５０μｍの
両面粘着シート用い、〜４０μｍ厚みのオーバーコート
層１７を得たが、５０μｍ厚みに限定されるものではな
く、両面粘着剤の厚さはその厚さが３０μｍ以上１００
μｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは３０
μｍ以上５０μｍ以下が好ましい。即ち、３０μｍより
も薄いと両面粘着シートの製造が高価になるばかりでな
く、ハンドリング（取り扱い）性が低下するため、粘着
剤の厚み制御が困難になり、結果としてオーバーコート
層１７の厚みにばらつきが発生する。また、オーバーコ
ート層１７の厚さが薄くなると接着強度の低下の恐れが
ある。一方、１００μｍよりも厚い場合には、充填する
オーバーコート剤の量が増え、生産性が低下する。

【００５３】なお、両面粘着シートの厚みを変えて製作
したオーバーコート層の厚さを測定したところほぼ両面
粘着シートの厚みに応じたオーバーコート層の厚さを得
た。図７に示したように全体的に粘着性接着剤厚みに対
し、オーバーコート層が薄い結果である。

【００５４】また、等方性接着剤１７の厚みを規定する
厚み規定部材１５には本実施の形態で示した両面粘着シ
ートを用いる以外に印刷等の手法で行なうことも可能で
ある。また、偏光分離素子１３の等方性接着剤１７は粘
性や屈折率等の特性制御の容易さや接着力及び透明性の
点からアクリル系の接着剤を用いたが、エポキシ系でも
同様なことが可能である。これらの接着剤は紫外線で硬
化する（光硬化型）ので、加圧中硬化が可能であり、プ
ロセスを簡略である。

【００５５】高分子複屈折膜１０はポリエチレンテレフ
タレート等の高分子膜を布で擦ってラビング処理して配
向膜を形成し、この配向膜上にポリジアセチレンモノマ
ーを真空蒸着して配向させた後、紫外光を照射してポリ
マー化して異方性膜とする方法（参考文献：J.Appl.phy
s.,72,No,3,P938-947）があるが、本実施の形態では、
分子鎖が配向した高分子膜で、特性の均一性を考慮した
延伸された有機高分子膜を用いた。

【００５６】ところで、図２で前述のＢＫ−７（透明基
板）８の裏面にφ５インチ、厚さ２００μｍの高分子複
屈折膜１０をアクリル樹脂系の光硬化型の接着剤１１で
接着し、φ４インチＢＫ−７（透明基板）８に沿って高
分子複屈折膜１０を切断し透明基板８とする作製工程、
特に接着工程について、さらに詳細に説明する。

【００５７】図８の断面構造図に示すように、φ４イン
チ、厚み１．０ｍｍの両面光学研磨したＢＫ−７（透明
基板）８の片面に入射波長６６０ｎｍが最小となるよう
反射防止膜９（図２参照）を形成し、透明基板とした。
透明基板８の反射防止膜９のない面にφ５インチ、厚さ
２００μｍの高分子複屈折膜１０としてポリエステル系
のλ／４板（以下、λ／４フィルムという）をアクリル
樹脂系の光硬化型の接着剤１１を用いて透明基板８に接
着したものである。

【００５８】このＢＫ−７（透明基板）８に厚さ３０μ
ｍの粘着性接着剤２１である両面粘着シートを内径φ８
５ｍｍ、外形φ９５ｍｍのリング状に切り抜き接着し、
１２０°等分の３箇所に幅１ｍｍの開口部を設けて接着
厚み規定部材とした（図４の場合の接着厚み規定部材１
５と同様）。なお、両面粘着シート（粘着性接着剤２
１）はλ／４フィルム（高分子複屈折膜１０）の素子に
影響しないφ８０ｍｍ領域に貼り付けられている。

【００５９】次に、φ５インチに切断したポリエステル
系のλ／４フィルムを光学平面加工したφ２００ｍｍ、
厚み５０ｍｍの真空吸着口２２を有する石英ガラス２３
上に中心軸を合わせて載置し、図示しない真空排気装置
によりλ／４フィルムの接着範囲の外側を真空吸着によ
り固定した。次に、この中央部にアクリル樹脂系の光硬
化型の等方性接着剤１７を所定充填量の２０％増の０．
２ｍｌをマイクロシリンジで計量し滴下した。このλ／
４フィルムの上に上述の透明基板８を載置し、加圧装置
２４により１００ｇｆ／ｃｍ^２の圧力を印加し、等方性
接着剤１７を被接着面全面に広げた。

【００６０】ここで、両面粘着シート２１の厚みは狙い
の厚みより厚くしており、加圧により始めに両面粘着シ
ート２１と透明基板８とが接着される。余剰接着剤は両
面粘着シート２１の開口部から外にはみ出す。両面粘着
シート２１の厚みで加圧が規制され、この状態で、１５
０ｍｍ上面から照射照度１０ｍＷ／ｃｍ^２の紫外光を透
明基板８に１０分間照射することにより等方性接着剤１
７を硬化させて接着した。

【００６１】この後、図９に示すようにφ４インチの透
明基板８に沿ってλ／４フィルム１０を切断した。この
結果、図２に示したような透明基板８が得られる。

【００６２】本発明の第二の実施の形態を図１０ないし
図１２に基づいて説明する。前述の実施の形態で示した
部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する。

【００６３】基本的には、前述の実施の形態と同様であ
るが、本実施の形態では、複数個の回折格子１２が形成
された高分子複屈折膜１０の個々の素子１３の形成範囲
外に厚み規定部材３１としての接着剤を設けたものであ
る。具体的には、紫外線硬化型接着剤をスクリーン印刷
法で一部の角を開放した格子状の１ｍｍ幅、厚み３０μ
ｍのパターンに形成する。

【００６４】次に、厚み規定部材３１としての接着剤に
対して紫外光を完全硬化条件の８０％程度の光量を照射
し、表面を粘着性を有する半固化状態とした。本実施の
形態では素子形状が四角で各角を開放としているが、四
角に限定するものではなく、丸、三角、六角形等の素子
形状であってもよく、その一部に図１１に示すように余
剰接着剤が外部に流れる通路（開口部）３２を有してい
る物であれば良い。また、今回、紫外線硬化型接着剤の
硬化条件を工夫して用いたが、この接着範囲は素子１３
の形成範囲外であり、素子１３の光学的特性の制約を受
けないので、一般に用いられている粘着性接着剤を用い
ても良い。

【００６５】このパターンの中央部に等方性接着剤１７
をマイクロシリンジで所定充填量の２０％増の６×１０
^−５ｍｌ滴下した後、透明基板８を図８で説明した場合
と同様に光学平面加工したφ２００ｍｍ、厚み５０ｍｍ
の石英ガラス上に中心軸を合わせて載置し、真空吸着口
により真空吸着により固定しておき、各々に設けたアラ
イメントマークに合わせ、対向透明基板１８を貼り合わ
せ、加圧接着する。このとき余剰接着剤は開口部３２を
通り、厚みを規定する接着パターンのスペース部に流れ
る。その後、紫外光照射による硬化と素子に切り出す工
程は第一の実施の形態の場合と同じである。図１２は硬
化接着後の素子断面構造を示している。

【００６６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、直交する
２つの偏光成分を分離するために透明基板上に入射光の
異なる振動面に対し屈折率が異なる異方性膜を周期的な
凹凸形状の回折格子として形成し、前記回折格子の凹み
部分に等方性接着剤を充填してオーバーコート層を形成
する工程と、このオーバーコート層上に対向透明基板を
接着する工程とを同一工程で行うようにした回折格子を
素子構成要素に含む偏光分離素子の作製方法において、
対向透明基板と透明基板とを接着する等方性接着剤によ
るオーバーコート層の厚みを規定する厚み規定部材を回
折格子が形成された素子外に予め設けておくことで、低
粘度の等方性接着剤を用いた場合でも、オーバーコート
層の厚さを容易に所望の厚さに均一にすることができ、
偏光分離素子としての機能の均一性も向上させることが
可能で、かつ、厚さを均一にすることで接着強度も均一
にすることができ、生産性にも優れ、信頼性の高い偏光
分離素子を作製することができる。

【００６７】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の偏光分離素子の作製方法において、厚み規定部材と
して粘着性接着剤を用いることで、オーバーコート層を
形成する等方性接着剤が接着界面に浸透するのを防止す
ることができ、オーバーコート層の厚みの均一性を制御
性よく確保することができる。

【００６８】請求項３記載の発明によれば、請求項２記
載の偏光分離素子の作製方法において、等方性接着剤が
粘着性接着剤領域に拡散する前に、粘着性接着剤で対向
透明基板と透明基板とを接着することで、オーバーコー
ト層を形成する等方性接着剤が接着界面に浸透するのを
確実に防止することができ、オーバーコート層の厚みの
均一性をより制御性よく確保することができる。

【００６９】請求項４記載の発明によれば、請求項２又
は３記載の偏光分離素子の作製方法において、粘着性接
着剤の厚さを３０μｍ以上１００μｍ以下としたので、
高分子材料などの難接着性材料の接着強度を向上させる
ことができる。即ち、３０μｍより薄いと両面粘着シー
ト等の粘着性接着剤の製造が高価になるばかりでなく、
ハンドリング（取り扱い）性が低下するため、粘着性接
着剤の厚み制御が困難になり、結果としてオーバーコー
ト層の厚みにばらつきが発生してしまい、また、オーバ
ーコート層の厚さが薄くなると接着強度の低下の恐れが
ある一方、１００μｍより厚くなると、充填する等方性
接着剤の量が増え、生産性が低下してしまうが、粘着性
接着剤の厚さを３０μｍ以上１００μｍ以下とすること
により、このような不具合を回避することができる。

【００７０】請求項５記載の発明によれば、請求項２，
３又は４記載の偏光分離素子の作製方法において、粘着
性接着剤を接着形状に切抜きされたシート状又はテープ
状の両面粘着性の接着剤とすることにより、高分子材料
などの難接着性材料の接着強度を確保できるとともに、
工業用の両面粘着シート等を用い得るため、低コストで
済ませることができる。

【００７１】請求項６記載の発明によれば、請求項５記
載の偏光分離素子の作製方法において、接着形状に切抜
きされたシート状又はテープ状の両面粘着性の接着剤の
初期厚みが加圧硬化後の前記オーバーコート層の厚みよ
り厚いので、シート状又はテープ状の両面粘着性の接着
剤によりオーバーコート層の厚みを確実に所定の厚さに
規定することができ、オーバーコート層の高精度な膜厚
制御が可能となる。

【００７２】請求項７記載の発明によれば、請求項２な
いし６の何れか一記載の偏光分離素子の作製方法におい
て、前記回折格子が形成された素子外に予め設けられる
前記粘着性接着剤の一部が開放しているので、等方性接
着剤に余剰接着剤があっても粘着性接着剤の開放された
部分から外側に流出させることで、オーバーコート層の
厚みを確実に所定の厚さに規定することができ、オーバ
ーコート層の高精度な膜厚制御が可能となる。

【００７３】請求項８記載の発明によれば、請求項２な
いし６の何れか一記載の偏光分離素子の作製方法におい
て、回折格子が形成された複数の素子全体を囲むように
素子外に粘着性接着剤を設けてもよいが、個々の素子が
独立的な場合には素子単位で各々の素子を囲むように素
子外に粘着性接着剤を設けることで、効果的に個々の素
子に対するオーバーコート層の膜厚制御が可能となる。

【００７４】請求項９記載の発明によれば、請求項１な
いし８の何れか一記載の偏光分離素子の作製方法におい
て、等方性接着剤として光硬化型のアクリル系、エポキ
シ系の材料を用いることにより、作製される偏光分離素
子の低コスト化を図ることができる。

【００７５】請求項１０記載の発明によれば、請求項９
記載の偏光分離素子の作製方法において、等方性接着剤
を充填接着する容積より多く供給して粘着性接着剤等の
厚み規定部材によりその膜厚を規定することにより、等
方性接着剤が不足して所定の厚さよりも薄くなるような
ことなく均一な膜厚に規定することができる。

【００７６】請求項１１記載の発明によれば、請求項９
又は１０記載の偏光分離素子の作製方法において、前記
等方性接着剤を前記粘着性接着剤により形成された粘着
性領域内に供給することで、等方性接着剤に無駄なく均
一な膜厚に規定することができる。

【００７７】請求項１２記載の発明によれば、請求項１
ないし１１の何れか一記載の偏光分離素子の作製方法に
おいて、回折格子が高分子複屈折膜により形成されてい
ることにより、作製される偏光分離素子の低コスト化を
図ることができる。

【００７８】請求項１３記載の発明によれば、請求項１
２記載の偏光分離素子の作製方法において、回折格子を
形成する高分子複屈折膜が延伸により分子鎖を配向させ
た高分子膜により形成されていることにより、作製され
る偏光分離素子の低コスト化を図ることができる。

【００７９】請求項１４記載の発明によれば、請求項１
ないし１１の何れか一記載の偏光分離素子の作製方法に
おいて、回折格子が分子鎖が配向した高分子膜により形
成されていることにより、作製される偏光分離素子の低
コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態の偏光分離素子を示
し、（ａ）は概略断面図、（ｂ）はその概略平面図であ
る。

【図２】作製工程中の一つの工程を示す概略断面図であ
る。

【図３】作製工程中の回折格子の作製工程を示す概略断
面図である。

【図４】作製工程中の厚み規定部材の作製工程を示す概
略平面図である。

【図５】作製工程中の粘着性接着剤による接着工程を示
す概略断面図である。

【図６】作製工程中の粘着性接着剤による接着後を示す
概略断面図である。

【図７】粘着性接着剤−オーバーコート層厚の特性を示
す特性図である。

【図８】透明基板に対する高分子複屈折膜の接着工程を
示す概略断面図である。

【図９】その接着後を示す概略断面図である。

【図１０】本発明の第二の実施の形態の作製方法を示
し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）はその一部を拡大して
示す概略断面図である。

【図１１】余剰接着剤の流れを示す概略平面図である。

【図１２】接着後を示す概略断面図である。

【符号の説明】

８ 透明基板 １０ 高分子複屈折膜 １２ 回折格子 １３ 素子 １４ 開口部 １５ 厚み規定部材、粘着性接着剤 １７ 等方性接着剤 １８ 対向透明基板 ３１ 厚み規定部材、粘着性接着剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H049 AA03 AA13 AA31 AA33 AA37 AA45 AA48 AA65 BA05 BA42 BA45 BB52 BC03 BC08 BC14

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直交する２つの偏光成分を分離するため
   に透明基板上に入射光の異なる振動面に対し屈折率が異
   なる異方性膜を周期的な凹凸形状の回折格子として形成
   し、前記回折格子の凹み部分に等方性接着剤を充填して
   オーバーコート層を形成する工程と、このオーバーコー
   ト層上に対向透明基板を接着する工程とを同一工程で行
   うようにした回折格子を素子構成要素に含む偏光分離素
   子の作製方法において、 前記対向透明基板と前記透明基板とを接着する前記等方
   性接着剤による前記オーバーコート層の厚みを規定する
   厚み規定部材を前記回折格子が形成された素子外に予め
   設けておくようにしたことを特徴とする偏光分離素子の
   作製方法。
2. 【請求項２】 前記厚み規定部材として粘着性接着剤を
   用いたことを特徴とする請求項１記載の偏光分離素子の
   作製方法。
3. 【請求項３】 前記等方性接着剤が粘着性接着剤領域に
   拡散する前に、前記粘着性接着剤で前記対向透明基板と
   前記透明基板とを接着するようにしたことを特徴とする
   請求項２記載の偏光分離素子の作製方法。
4. 【請求項４】 前記粘着性接着剤の厚さが３０μｍ以上
   １００μｍ以下であることを特徴とする請求項２又は３
   記載の偏光分離素子の作製方法。
5. 【請求項５】 前記粘着性接着剤が接着形状に切抜きさ
   れたシート状又はテープ状の両面粘着性の接着剤である
   ことを特徴とする請求項２，３又は４記載の偏光分離素
   子の作製方法。
6. 【請求項６】 接着形状に切抜きされたシート状又はテ
   ープ状の両面粘着性の接着剤の初期厚みが加圧硬化後の
   前記オーバーコート層の厚みより厚いことを特徴とする
   請求項５記載の偏光分離素子の作製方法。
7. 【請求項７】 前記回折格子が形成された素子外に予め
   設けられる前記粘着性接着剤の一部が開放していること
   を特徴とする請求項２ないし６の何れか一記載の偏光分
   離素子の作製方法。
8. 【請求項８】 前記粘着性接着剤を前記回折格子が形成
   された素子単位で各々の素子を囲むように素子外に設け
   るようにしたことを特徴とする請求項２ないし６の何れ
   か一記載の偏光分離素子の作製方法。
9. 【請求項９】 前記等方性接着剤が光硬化型のアクリル
   系、エポキシ系の材料からなることを特徴とする請求項
   １ないし８の何れか一記載の偏光分離素子の作製方法。
10. 【請求項１０】 前記等方性接着剤を充填接着する容積
    より多く供給することを特徴とする請求項９記載の偏光
    分離素子の作製方法。
11. 【請求項１１】 前記等方性接着剤を前記粘着性接着剤
    により形成された粘着性領域内に供給することを特徴と
    する請求項９又は１０記載の偏光分離素子の作製方法。
12. 【請求項１２】 前記回折格子が高分子複屈折膜により
    形成されていることを特徴とする請求項１ないし１１の
    何れか一記載の偏光分離素子の作製方法。
13. 【請求項１３】 前記高分子複屈折膜が延伸により分子
    鎖を配向させた高分子膜であることを特徴とする請求項
    １２記載の偏光分離素子の作製方法。
14. 【請求項１４】 前記回折格子が分子鎖が配向した高分
    子膜により形成されていることを特徴とする請求項１な
    いし１１の何れか一記載の偏光分離素子の作製方法。