JP2003322702A - 反射防止膜の製造方法並びに反射防止膜、空間光変調素子及び空間光変調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 赤外光に対する高い透過率を有する反射防止
膜の製造方法並びにこれにより得られる反射防止膜、こ
の反射防止膜を備え読み出し光として赤外光を採用する
ことのできる空間光変調素子及びこれを備えた空間光変
調装置の提供。 【解決手段】 利用するべき光に対する反射防止機能を
有する反射防止膜（透明電極）２０の製造方法であっ
て、金属酸化物を含有しており光透過性及び導電性を有
する透明導電層２２と、光透過性及び該透明導電層と異
なる屈折率を有しかつ該透明導電層に隣接して配置され
る少なくとも１つの誘電体層２４と、を含む積層体２１
を、透明基板２６上に形成する積層体形成工程と、積層
体形成工程において得られる積層体を、酸化剤を含む気
体中、３００℃以上の所定の熱処理温度に保持して熱処
理する熱処理工程と、を含むことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射防止膜の製造
方法並びに反射防止膜、空間光変調素子及び空間光変調
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】空間光変調素子（ＳＬＭ）は優れた光制
御デバイスであり、例えば、光情報処理やコンピュータ
合成ホログラム、プロジェクター等の様々な用途に用い
られている。このような空間光変調素子の中でも、いわ
ゆるポリマー分散液晶（ＰＤＬＣ）層を備えた空間光変
調素子は、光導電層、誘電体ミラー、ポリマー分散液晶
層等を２枚の透明電極で挟んだ平板構造を有している。

【０００３】このタイプの空間光変調素子は、小型の液
晶パネルやＣＲＴからの入力画像（アドレス光）を一方
の透明電極の側から照射して光導電層に結像すると、像
の明暗に応じて液晶にかかる電圧が変化し、他方の透明
電極の側から照射された読み出し光の散乱度（あるいは
透明度）が制御されるため、反射された読み出し光をレ
ンズで拡大投写すれば入力画像に対応した大画面画像を
得ることができる。そして、このタイプの空間光変調素
子は、偏光板が不要なため読み出し光の光利用効率が高
く、明るい投写画像を得ることができる。

【０００４】このような空間光変調素子に備えられる透
明電極の光学特性を向上させることは、鮮明な画像或い
は光情報処理を高速且つ精度よく行う上で重要である。

【０００５】例えば、透明電極の光透過率を変化させる
ための技術としては、実公平７−２５８７号公報に、ガ
ラス基板上に透明導電膜であるＩＴＯ（Indium-Tin-Oxi
de、In₂O₃-SnO₂化合物）膜（以下、「ＩＴＯ膜」とい
う）を高周波イオンプレーティング法により成膜する際
に、原料ガスとともに酸素ガスを導入しながら成膜する
ことにより、赤外線遮蔽特性に優れた窓ガラス得ること
を意図した方法が開示されている。

【０００６】また、特公平５−７８１６０号公報に、基
板上に透明導電膜を形成し、次いで該透明導電膜上にス
パッタリング法によって酸化物誘電体膜を形成した後、
得られる積層体を酸素を含むプラズマ中で熱処理するこ
とにより、均質な積層体（「酸化物誘電体膜付透明電極
膜付基板」と記載）を得ることを意図した方法が開示さ
れている。

【０００７】更に、特公平５−４０９６５号公報には、
透明導電膜を熱処理する際、熱処理中の透明導電膜の抵
抗値の変化を該膜に非接触でモニタすることにより、該
透明導電膜の抵抗値を所望の値に調節した透明導電膜を
再現性よく得ることを意図した透明導電膜の製造方法が
開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の空間光変調素子は、利用できる読み出し光の波長領
域が構成要素である透明電極の光透過特性に制限されて
しまい、特に赤外領域の波長を有する光を読み出し光と
して利用できないという問題があった。そのため、従来
の空間光変調素子は適応可能な用途が制限されるという
問題があった。

【０００９】また、読み出し光として赤外領域の波長を
有する光を積極的に利用することを意図した空間光変調
素子の検討はこれまでに行われてこなかった。

【００１０】なお、本明細書において、「赤外領域の波
長を有する光」とは、波長が、９００〜２０００ｎｍで
ある光をいう。また、以下必要に応じて「赤外領域の波
長を有する光」を「赤外光」又は「赤外線」という。

【００１１】本発明者らは、上述した実公平７−２５８
７号公報の窓ガラスの製造方法の場合、ITO膜の赤外光
の吸収を積極的に利用して赤外光を遮蔽する観点から酸
素ガスを導入してITO膜を作成しているが、赤外光を読
み出し光として利用することを意図してITO膜の赤外光
の吸収をできるだけ低く抑えようとすると、この方法の
場合には成膜時に導入する酸素ガス流量を更に増やす必
要があり、このような流量の大きな条件で酸素ガスを流
しながら成膜すると、成膜時の真空度の低下を招き、成
膜が不可能になり、赤外光の透過率の高いＩＴＯ膜を得
ることができなくなることを見出した。

【００１２】また、本発明者らは、特公平５−７８１６
０号公報に記載の方法により得られる積層体を空間光変
調素子の透明電極として使用し、かつ、読み出し光とし
て赤外光を採用した場合、酸素を含むプラズマ中で熱処
理しているため、膜（得られる積層体）やガラス基板が
プラズマによりスパッタされてその表面が荒れてしまう
という問題があり赤外領域の波長を有する光を利用する
には未だ不十分であることを見出した。

【００１３】また、このように表面が荒れてしまうと、
この密封用積層体を用いて空間光変調素子を構成した場
合、光が散乱する要因となる。更に、この場合には、酸
素を含むプラズマ中で熱処理するため、プラズマ発生源
が必要となり装置が高価、よって製造コストも高くなる
という問題があった。

【００１４】更に、本発明者らは、特公平５−４０９６
５号公報に記載の方法により得られる透明導電膜であっ
ても、これを空間光変調素子の読み出し光を受光する側
の透明電極として使用し、かつ、読み出し光として赤外
光を採用した場合、透明導電膜の抵抗値と光透過率との
相関に着目しただけでは電極としての充分な導電率を保
持しつつ膜に入射する赤外光の反射及び膜中の吸収を充
分に低減した設計をすることが困難であり、充分な光学
特性及び電気特性を得ることができず未だ不十分である
ということを見出した。

【００１５】本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑
みてなされたものであり、赤外光に対する高い透過率を
有する反射防止膜の製造方法並びにこれにより得られる
反射防止膜、この反射防止膜を備え読み出し光として赤
外光を採用することのできる空間光変調素子及びこれを
備えた空間光変調装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、酸化剤を含む気体
中で透明導電膜を熱処理すると赤外光に対する透過率が
向上する一方で膜の電気抵抗が増大してしまうが、透明
導電膜上に該透明導電膜と異なる屈折率を有する誘電体
からなる膜を少なくとも１つ形成して積層体とした後で
あれば、上記の雰囲気中であっても特定の温度範囲で熱
処理を行うことにより、熱処理後に得られる積層体につ
いて、以下の特性を得ることができることを見出した。

【００１７】すなわち、積層体とした後に特定の温度範
囲で熱処理を行うことにより、積層体の導電率を空間光
変調素子の透明電極として使用するに充分に足る水準に
保持することができると同時にその赤外光に対する吸収
率を充分に低減し赤外光の透過率を向上させることがで
きることを見出した。

【００１８】そして更に、本発明者らは、上記積層体を
構成する各層の種類、数、組み合せ、光学的膜厚（光路
長）を調節して赤外光に対する反射防止機能を付与する
ことにより、熱処理後に得られる積層体の赤外光の反射
率を充分に低減し、赤外光の透過率を、読み出し光とし
て赤外光を採用するに足る水準にまで更に向上させるこ
とができることを見出し、本発明に到達した。

【００１９】すなわち、本発明は、利用するべき光に対
する反射防止機能を有する反射防止膜の製造方法であっ
て、金属酸化物を含有しており光透過性及び導電性を有
する透明導電層と、光透過性及び該透明導電層と異なる
屈折率を有しかつ該透明導電層に隣接して配置される少
なくとも１つの誘電体層と、を含む積層体を、透明基板
上に形成する積層体形成工程と、積層体形成工程におい
て得られる積層体を、酸化剤を含む気体中、３００℃以
上の所定の熱処理温度に保持して熱処理する熱処理工程
と、を含むこと、を特徴とする反射防止膜の製造方法を
提供する。

【００２０】ここで、本発明の反射防止膜の製造方法に
おいて、熱処理工程における「酸化剤を含む気体」と
は、プラズマ状態の気体（成分気体を構成する分子が原
子化し、更にその原子がイオンと電子に電離した荷電粒
子を含む気体であり、電気的中性条件を満たす荷電粒子
系）ではなく、いわゆる中性気体（例えば、空気等の気
体）である。

【００２１】上記本発明の反射防止膜は、赤外光の反射
率及び吸収率が充分に低減されており優れた赤外光透過
率を有している。そのため、本発明の反射防止膜は、空
間光変調素子の読み出し光側の透明電極として使用した
場合、読み出し光として赤外光を採用することができ、
特に、いわゆる１３００ｎｍ帯及び１５００ｎｍ帯の通
信波長領域の赤外光を採用することができる。

【００２２】本発明者らは、上述の熱処理工程により反
射防止膜の赤外透過率を向上させることができるのは、
金属酸化物を含有する透明導電層が空気などの酸化剤を
含む気体中において加熱されると、金属酸化物の酸化が
適度に促進されるためであると考えている。

【００２３】すなわち、透明導電層を構成する金属酸化
物（例えば、酸化インジウムと酸化スズの混合物等）は
金属に対して若干酸素が不足した酸素欠損を有する構造
を有しており、この酸素欠損を有する構造、つまり、酸
素と化合していない一部の金属の金属的な振る舞いが電
気伝導に寄与しており、上記の積層体の状態で透明導電
層が加熱されることによって、金属酸化物の酸化が適度
に進行し、透明電極としての電気伝導性を確保しつつ赤
外光の吸収率を低減し赤外光の透過率を向上させること
が可能となると考えている。

【００２４】また、本発明においては、積層体形成工程
において透明基板上に積層体を形成した後に熱処理工程
において上述の条件のもとで熱処理を行う。例えば、透
明基板上に透明導電層のみを形成し、次いで、上述の条
件のもとで熱処理を行い、熱処理後の透明導電層上に誘
電体層を形成した場合には、誘電体層を形成する際に、
真空中で加熱を受けることによって透明導電層が還元さ
れ、金属酸化物から再度酸素が抜けてしまい、赤外光の
吸収率が増大し、赤外光の透過率が低下してしまう。

【００２５】更に、本発明において、透明導電層上に誘
電体層を形成しても、熱処理工程において透明導電層の
金属酸化物の酸化を進行させることができるのは、酸素
等の酸化剤が誘電体層を透過することが可能であること
や、積層体の側面には、透明導電層の側面が外部に露出
した部分があり、熱処理工程中にこの部分から酸素等の
酸化剤が充分に透明導電層内に供給されると考えられ
る。

【００２６】また、積層体を構成する透明導電層及び誘
電体層の種類、数、組み合せ、光学的膜厚を調節して反
射防止膜を光学的に設計することにより、透明導電層の
みで反射防止膜を設計するよりも容易かつ確実に赤外光
に対する反射防止機能を付与することができ、赤外光の
透過率も向上させることができる。

【００２７】更に、積層体形成工程において、透明基板
上に積層体を形成する場合、積層体に反射防止機能を備
えることが可能であれば、透明基板に対する透明導電層
と誘電体層との配置位置は特に限定されない。なお、本
発明の反射防止膜を空間光変調素子の読み出し光側の透
明電極として使用する場合には、空間光変調素子の液晶
層に対して透明導電層が最も近い位置に配置される条件
で積層体を形成することが好ましい。これにより、空間
光変調素子の２つの透明電極間に印加する電力を低減す
ることができる。

【００２８】また、本発明の場合、熱処理工程はプラズ
マ処理のように熱処理のための複雑な装置構成が不要な
ため、製造工程もシンプルに構成することができ、低コ
ストで反射防止膜を容易に製造することができる。

【００２９】更に、本発明にかかる熱処理工程におい
て、熱処理温度が３００℃未満となると、充分な赤外光
の透過率を得ることができなくなる。また、熱処理温度
が高くなり過ぎると、反射防止膜にクラック、剥がれな
どのダメージが生じたり、反射防止膜の電気抵抗が大き
くなるため、熱処理温度は６００℃以下であることが好
ましい。

【００３０】また、本発明は、利用するべき光に対する
反射防止機能を有する反射防止膜であって、上述の本発
明の製造方法により形成されること、を特徴とする反射
防止膜を提供する。

【００３１】このように、前述した本発明の製造方法を
用いることにより、赤外光に対する高い透過率を有する
反射防止膜を構成することができる。

【００３２】更に、本発明は、膜状の形状を有しかつ光
透過性を有する第１の透明電極と、膜状の形状を有しか
つ光透過性を有しており、第１の透明電極に対向配置さ
れる第２の透明電極と、第１の透明電極と第２の透明電
極との間に所定の電圧を印加する電圧印加部と、第１の
透明電極と第２の透明電極との間に配置されており、第
１の透明電極を介して外部から照射される読み出し光を
受光する読み出し光受光面と該読み出し光受光面から入
射する読み出し光を出射する光出射面とを有し、かつ、
電圧印加部により印加される印加電圧により配向状態を
変化させる液晶分子を含有する液晶層と、液晶層と第２
の透明電極との間に配置されており、液晶層の光出射面
から出射される読み出し光を液晶層の読み出し光受光面
に向けて反射する誘電体ミラー層と、誘電体ミラー層と
第２の透明電極との間に配置されており、第２の透明電
極を介して照射されるアドレス光を受光するアドレス光
受光面を有し、アドレス光が照射された部位の電気抵抗
が可逆的に変化可能な光導電層と、を有しており、第１
の透明電極が上述の本発明の反射防止膜であること、を
特徴とする空間光変調素子を提供する。

【００３３】このように、前述した本発明の反射防止膜
を読み出し光側に配置される透明電極として搭載するこ
とにより、読み出し光として赤外光を採用することので
きる空間光変調素子を構成することができる。より具体
的には、例えば、いわゆる１３００ｎｍ帯、１５００ｎ
ｍ帯の通信波長領域の赤外光を読み出し光として採用す
ることのできる空間光変調素子を構成することができ
る。

【００３４】また、本発明の空間光変調素子は、１３０
０ｎｍ帯、１５００ｎｍ帯の通信波長領域の赤外光用の
光分岐回路及びインターコネクションなどの用途に使用
することができる。更に、本発明の空間光変調素子は、
Ｎｄ：ＹＡＧレーザなど１０６０ｎｍ帯の波長領域のレ
ーザを用いたレーザ加工において、ビームの波面整形に
も適用できると考えられる。

【００３５】更に、本発明は、上述の本発明の空間光変
調素子と、読み出し光を発生する読み出し用光源と、ア
ドレス光を発生するアドレス用光源と、を有しており、
読み出し光の波長が９００〜２０００ｎｍであること、
を特徴とする空間光変調装置を提供する。

【００３６】このように、前述した本発明の空間光変調
素子を用いることにより、読み出し光として赤外光を採
用することのできる空間光変調装置を構成することがで
きる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下
の説明では、同一または相当部分には同一符号を付し、
重複する説明は省略する。

【００３８】図１は、本発明の空間光変調装置の好適な
一実施形態の基本構成を示す模式断面図である。また、
図２は、図１に示した空間光変調装置の空間光変調素子
に搭載される本発明の反射防止膜の好適な一実施形態の
基本構成を示す模式断面図である。

【００３９】図１に示す空間光変調装置１００は、主と
して、空間光変調素子１と、読み出し光を発生する読み
出し用光源（図示せず）と、アドレス光を発生するアド
レス用光源（図示せず）と、から構成されている。そし
て、この空間光変調装置１００は、読み出し用光源から
空間光変調素子１へ向けて出力される読み出し光Ｌ１の
波長が９００〜２０００ｎｍに設定されている。

【００４０】読み出し用光源としては、例えば、半導体
レーザまたはNd:YAGレーザが挙げられる。そして、これ
から出力されるアドレス光をコリメートレンズ等の光学
系（図示せず）を用いて平行光として使用する。

【００４１】アドレス用光源としては、例えば、発振波
長６６０ｎｍのシングルモード赤色半導体レーザが挙げ
られる。そして、これから出力されるアドレス光をコリ
メートレンズ等の光学系（図示せず）を用いて平行光と
して使用する。

【００４２】図１に示す空間光変調素子１は、主とし
て、第１の透明電極２０と、第１の透明電極２０に対向
配置される第２の透明電極１３と、第１の透明電極２０
と第２の透明電極１３との間に所定の電圧を印加する電
圧印加部３０と、第１の透明電極と第２の透明電極との
間に配置されており液晶分子を含有する液晶層１７と、
液晶層１７と第２の透明電極１３との間に配置される誘
電体ミラー層１０と、誘電体ミラー層１０と第２の透明
電極１３との間に配置される光導電層１２と、液晶層１
７と第１の透明電極２０との間に配置される第１の配向
層１８と、液晶層１７と誘電体ミラー層１０との間に配
置される第２の配向層１６と、光導電層１２と誘電体ミ
ラー層１０との間に配置される光遮蔽層１１とから構成
されている。

【００４３】以下、第１の透明電極２０について説明す
る。第１の透明電極２０は、膜状の形状を有し電極とし
て使用可能な範囲の電気抵抗を有する。また、第１の透
明電極２０は、上述の波長範囲を有する読み出し光（赤
外光）Ｌ１に対する優れた反射防止機能を有する反射防
止膜であり、読み出し光Ｌ１の吸収率も充分に低減され
ており、読み出し光Ｌ１の高い透過率を有している。

【００４４】図２に示すように、第１の透明電極２０
は、液晶層１７に最も近い位置に配置される透明導電層
２２及び該透明導電層２２に隣接して配置される誘電体
層２４からなる積層体２１と、積層体２１の読み出し光
Ｌ１の入射側の面に隣接して配置される透明基板２６
と、透明基板２６の読み出し光Ｌ１の入射側の面に隣接
して配置される誘電体層２８と、誘電体層２８の読み出
し光Ｌ１の入射側の面に隣接して配置される誘電体層２
９とから構成されている。

【００４５】図２に示す第１の透明電極２０は、赤外光
の反射率と赤外光の吸収率を充分に低減して高い赤外光
の透過率を確保し、かつ、電極として機能し得る導電率
を確保する観点から、上述した積層体２１を構成する各
層及びそれ以外の各層について、各層の構成材料の種
類、層の数、各層の組み合せ、各層の光学的膜厚が調節
され光学的に設計されており、後述する製造方法により
製造されている。

【００４６】図２に示す第１の透明電極２０の場合、積
層体２１を構成する透明導電層２２は酸化スズと酸化イ
ンジウムとを含む層であり、好ましくはＩＴＯ膜からな
る層であり、光透過性及び導電性を有する。ＩＴＯ膜の
場合、ＩＴＯ膜を構成するＩｎ₂Ｏ₃とＳｎＯ₂との割合
は所望の赤外光の透過率、導電率及び膜の機械的強度を
満足できるものであれば特に限定されず、例えば、Ｉｎ
₂Ｏ₃が９５質量％、ＳｎＯ₂が５質量％であってもよ
い。

【００４７】また、図２に示す第１の透明電極２０の場
合、積層体２１を構成する誘電体層２４はＡｌ₂Ｏ₃から
なる層であり、光透過性及び透明導電層２２と異なる屈
折率を有している。更にこの場合、透明基板２６は合成
石英ガラスからなる基板である。

【００４８】更に、図２に示す第１の透明電極２０の場
合、先に述べたように透明基板２６の積層体２１の形成
されている側と反対側の面にも２つの誘電体層２８及び
誘電体層２９が更に形成されており、透明基板２６にお
ける読み出し光Ｌ１の反射防止がより確実に図られてい
る。誘電体層２８はＡｌ₂Ｏ₃からなる層であり、光透過
性及び透明導電層２２と異なる屈折率を有している。誘
電体層２９はＭｇＦ₂からなる層であり、光透過性及び
透明導電層２２と異なる屈折率を有している。

【００４９】例えば、波長が１５５０ｎｍの読み出し光
Ｌ１が第１の透明電極２０に垂直入射すると仮定した場
合、例えば、上述の積層体２１については、透明導電層
２２（屈折率ｎ＝１.６９）の光学的膜厚ｎｄ＝１２０
ｎｍ、誘電体層２４（屈折率ｎ＝１.６１）の光学的膜
厚ｎｄ＝５１０ｎｍ、その他の層については、誘電体層
２８（屈折率ｎ＝１.６１）の光学的膜厚ｎｄ＝３８
７．５ｎｍ（＝１５５０ｎｍ／４）、誘電体層２９（屈
折率ｎ＝１.３７）の光学的膜厚ｎｄ＝３８７．５ｎ
ｍ、と設定すると読み出し光Ｌ１の反射率を理論上０．
１％以下に低減することができる。

【００５０】なお、上記各層の屈折率は、波長が１５５
０ｎｍの読み出し光を照射する場合に仮定した値であ
る。また、透明基板２６（屈折率ｎ＝１.４４）は、そ
の厚さ（５ｍｍ）が干渉効果の起こる上記の各層の厚さ
に比べてはるかに大きいため、空気と同じように媒質と
して取り扱わる。

【００５１】次に、第２の透明電極１３について説明す
る。第２の透明電極１３は、膜状の形状を有し、アドレ
ス光Ｌ２に対する光透過性を有しかつ導電性を有してい
る。第２の透明電極１３としては、アドレス光Ｌ２を透
過できるものであれば特に限定されない。例えば、フッ
素ドープＳｎＯ₂コート膜、ＩＴＯコート膜、ＺｎＯ：
Ａｌコート膜等が挙げられる。

【００５２】図１に示すように、第２の透明電極１３の
アドレス光Ｌ２を受光するためのアドレス光受光面には
透明基板１４が配置されている。この透明基板１４とし
ては、アドレス光Ｌ２を透過できるものであれば特に限
定されない。例えば、透明なガラス基板等が挙げられ
る。なお、光を透過するものであれば材質はガラスでな
くてもよく、ポリエーテルサルホン、ポリエチレンテレ
フタレート等のポリエステルやポリプロピレン、ポリエ
チレン等のポリオレフィン等の透明プラスチックシート
或いは透明プラスチック板、無機物透明結晶体などでも
よい。

【００５３】また、図１に示すように、透明基板１４の
アドレス光Ｌ２を受光するための受光面には、アドレス
光Ｌ２の反射を防止するための誘電体層１５が配置され
ている。誘電体層１５としては、例えば、先に述べた誘
電体層２８及び誘電体層２９と同様の構成を有するもの
等が挙げられる。また、アドレス光Ｌ２の反射を防止す
るために誘電体層１５を設けずに透明基板１４のアドレ
ス光受光面を適当に荒らすなどしてもよい。

【００５４】電圧印加部３０は、第１の透明電極及び第
２の透明電極のそれぞれに電気的に接続されており、第
１の透明電極と第２の透明電極との間に所定の電圧（例
えば交流電圧）を印加する。電圧印加部３０の構成は第
１の透明電極と第２の透明電極との間に所定の電圧を印
加できるものであれば特に限定されない。

【００５５】液晶層１７は、第１の透明電極２０を介し
て読み出し用光源から照射される読み出し光Ｌ１を受光
する受光面と該受光面から入射する読み出し光を出射す
る光出射面とを有し、かつ、電圧印加部３０により印加
される印加電圧により配向状態を変化させる液晶分子を
含有する層である。この液晶層１７は、液晶分子が読み
出し光に対する光透過性を有する分散媒中に分散されて
いる。

【００５６】そして、液晶分子の常光屈折率と分散媒の
屈折率とが一致するように選択されている。この液晶分
子は、電圧印加部３０から電圧が印加されない場合には
透明基板１４と略平行となるようにホモジニアス配向さ
れており、読み出し光Ｌ１を散乱する。また、電圧印加
部３０から電圧が印加される場合には、液晶層１７内部
に形成される電界により液晶分子がこの電界方向に配列
し、その配向方向が上記の方向から傾く。このとき液晶
分子の常光屈折率と分散媒の屈折率とが一致するように
選択されているので、液晶層１７の受光面に略垂直に入
射した読み出し光Ｌ１は液晶分子と分散媒の界面で反射
することなく透過することができる。

【００５７】液晶層１７に含有される液晶分子は、特に
限定されるものではないが、ネマティック液晶分子、コ
レステリック液晶分子及びスメクティック液晶分子が好
ましい。その中でも、ネマティック液晶分子がより好ま
しく、特に正の誘電異方性を有するネマティック液晶分
子が更に好ましい。また、分散媒としては、その分散媒
の屈折率と液晶分子の常光屈折率が整合するように選択
された材料であればよく、無機材料であっても有機材料
であってもよい。

【００５８】また、液晶層１７は所定の層厚を保持する
ために、スペーサＳを外周部に配置している。スペーサ
Ｓとしては、例えば、樹脂製スペーサ、プラスチックビ
ーズやセラミック製スペーサ、シリカビーズ等を用いる
ことができる。

【００５９】次に、第１の配向層１８及び第２の配向層
について説明する。第１の配向層１８及び第２の配向層
は、それぞれ高分子材料から構成されており、液晶層１
７の液晶分子を一定方向に並べるための層である。その
ため、第１の配向層１８及び第２の配向層には、液晶分
子を一定方向に並べるための溝（図示せず）がそれぞれ
形成されている。第１の配向層１８及び第２の配向層を
構成する高分子材料としては、例えば、ポリイミド、ポ
リビニルアルコール等が挙げられる。

【００６０】誘電体ミラー層１０は、液晶層の光出射面
から出射される読み出し光を該光出射面に向けて反射す
るための層である。この誘電体ミラー層１０は、読み出
し光Ｌ１の波長に対応する所定の波長域の光を反射させ
るように、例えば、高屈折率材料としてのＴｉＯ₂と低
屈折率材料としてのＳｉＯ₂が、スパッタ法または蒸着
法により交互に積層された状態で構成されている。

【００６１】光導電層１２は、第２の透明電極１３を介
してアドレス用光源から照射されるアドレス光Ｌ２を受
光するアドレス光受光面を有し、アドレス光Ｌ２が照射
された部位の結晶構造が可逆的に変化し、電気抵抗（イ
ンピーダンス）が可逆的に変化する層である。すなわ
ち、光導電層１２は、アドレス光Ｌ２の明暗に対応して
電気抵抗（インピーダンス）が変化して導電性を示す光
導電性を有する。光導電層１２は、例えば、アモルファ
スシリコン等により形成される。

【００６２】光遮蔽層１１は、読み出し光Ｌ１が誘電体
ミラー層１０を透過して光導電層１２に到達することを
防止し、第１の透明電極２０と第２の透明電極１３との
間の領域を光学的に２つの領域に分離するための層であ
る。

【００６３】次に、図２に示した第１の透明電極（反射
防止膜）２０の製造方法の好適な一実施形態について説
明する。反射防止膜の製造方法は、主として、透明導電
層２２と誘電体層２４からなる積層体２１を透明基板２
６上に形成する積層体形成工程と、積層体形成工程にお
いて得られる積層体を、酸化剤を含む気体中、３００℃
以上の所定の熱処理温度に保持して熱処理する熱処理工
程とから構成されている。ここで、第１の透明電極２０
は、上記２つの工程を経て製造さればよく、上記工程以
外の製造条件は特に限定されず、公知の薄膜製造技術に
より製造することができる。。

【００６４】先ず、積層体形成工程において、所定の大
きさを有する透明基板２６を用意するか又は公知のガラ
ス製造技術により作製し、蒸着法、スパッタ法などの公
知の薄膜技術により透明基板２６上に誘電体層２４を形
成し、更に誘電体層２４上に透明導電層２２を形成す
る。このとき、透明基板２６、誘電体層２４及び透明導
電層２２のそれぞれの厚さは上述の光学的な設計条件を
満たす大きさに調節する。

【００６５】また、このとき透明基板２６の積層体２１
の形成されていない側の面にも、蒸着法、スパッタ法な
どの公知の薄膜技術により誘電体層２８及び誘電体層２
９を順次形成する。

【００６６】次に、熱処理工程において、積層体形成工
程において得られる透明基板２６に積層体２１、誘電体
層２８及び誘電体層２９が一体化されたものを、酸化剤
を含む気体中、上記の熱処理温度で熱処理する。酸化剤
を含む気体としては、取り扱い易さの観点からは酸化剤
として酸素を含む気体が好ましく、空気がより好まし
い。

【００６７】熱処理温度は、先にも述べたように３００
℃以上であり、３００〜６００℃であることが好まし
く、４００〜６００℃であることがより好ましく、４５
０〜５５０℃であることが更に好ましい。

【００６８】なお、熱処理温度を考慮した保持時間の条
件は、熱処理温度が３００℃以上４００℃未満の場合、
保持時間は８時間以上であることが好ましい。この場
合、保持時間が８時間未満であると、透明電極（反射防
止膜）として充分な赤外光の透過率を得ることができな
くなる傾向が大きくなる。これにより得られる第１透明
電極２０を備えた空間光変調素子１は、波長が１０００
ｎｍ帯の固体レーザのレーザビームの制御用に使用した
場合に吸収損失の許容度を２％以内に抑制することがで
きる。

【００６９】また、熱処理温度が４００℃以上５００℃
未満の場合にも、保持時間は８時間以上であることが好
ましい。これにより得られる第１透明電極２０を備えた
空間光変調素子１は、波長が１５００ｎｍ帯（通信波長
領域）の読み出し光Ｌ１を使用した場合に吸収損失の許
容度を４％以内に抑制することができる。

【００７０】熱処理温度が５００℃以上の場合、保持時
間は２時間以上であることが好ましい。これにより得ら
れる第１透明電極２０を備えた空間光変調素子１は波長
が１５００ｎｍ帯（通信波長領域）の読み出し光Ｌ１を
使用した場合に吸収損失の許容度を２％以内に抑制する
ことができる。

【００７１】また、透明電極（反射防止膜）として充分
な赤外光の透過率を得ることと、透明電極として充分な
導電率を得る観点から、空気以外の酸素を含む気体を使
用する場合、酸素分圧は２００〜２１５ｈＰａであるこ
とが好ましい。

【００７２】熱処理工程において、積層体形成工程にお
いて得られる透明基板２６に積層体２１、誘電体層２８
及び誘電体層２９が一体化されたもの（以下、「ブロッ
ク１」という）の温度を、例えば室温などの所定の温度
から熱処理温度にまで昇温する際の昇温速度は基板２６
からの上記の各層の剥離や各層のひび割れの発生などの
ダメージを回避できるのであれば特に限定されず、例え
ば、１００℃／ｈとしてもよい。また、熱処理工程にお
いて、所定の熱処理温度で所定の保持時間熱処理した
後、得られるブロック１を例えば室温などの所定の温度
にまで降温する場合の降温速度も基板２６からの上記の
各層の剥離や各層のひび割れの発生などのダメージを回
避できるのであれば特に限定されず、例えば、５０℃／
ｈとしてもよい。

【００７３】上述のようにして第１の透明電極２０を作
製した後、公知の薄膜製造技術により透明基板１４上に
第２の透明電極２、光導電層１２、光遮蔽層１１、誘電
体ミラー層１０を形成する。更に、公知の薄膜製造技術
により透明基板１４の裏面に誘電体層１５を形成する。
なお、透明基板１４に第２の透明電極２、光導電層１
２、光遮蔽層１１、誘電体ミラー層１０及び誘電体層１
５が一体化されたものを以下「ブロック２」という。

【００７４】次に、公知のプラスチック成形技術等によ
りスペーサＳ、配向層１６及び配向層１８を形成する。
このとき配向層の液晶に接触する面には、液晶分子を一
定方向に配列させるための微細な溝を形成する。

【００７５】次に、ブロック１、ブロック２、スペーサ
Ｓ、配向層１６及び配向層１８を張り合わせる。次に、
スペーサＳ、配向層１６及び配向層１８により形成され
る空間に、液晶分子を分散させた液晶の液を注入しこの
液で空間が満たされた後、注入口を封止する。これによ
り、図２に示す空間光変調素子１が完成する。

【００７６】次に、空間光変調素子１を、読み出し用光
源、アドレス用光源、その他必要に応じて備えられる光
学系が配置されたハウジングなどの筐体の所定の位置に
配置し、空間光変調装置１００が完成する。

【００７７】次に、図１に示す空間光変調装置１００及
び空間光変調素子１の動作について説明する。まず、電
圧印加部３０から第１の透明電極２０と第２の透明電極
１３との間に３Ｖ程度の交流電圧を印加する。このと
き、アドレス光Ｌ２が照射されない場合は、光導電層１
２の電気抵抗（インピーダンス）が大きいので液晶層１
７には一定量のわずかな電圧しかかからず、液晶層１７
の液晶分子は変化しない。

【００７８】一方、アドレス用光源からアドレス光Ｌ２
を出力した場合、そのアドレス光Ｌ２が透明基板１４を
透過して光導電層１２に入射すると、入射した部位の光
導電層１２の電気抵抗（インピーダンス）が低下し、こ
れに対応する液晶層１７の部位に電圧がかかって液晶分
子が傾く。このようにして、液晶層１７の各部位での屈
折率がアドレス光Ｌ２の強度に対応して変化し、アドレ
ス光Ｌ２のパターンに対応した屈折率分布が液晶層１７
内に形成される。

【００７９】この状態で、読み出し用光源から読み出し
光Ｌ１を出力した場合、読み出し光Ｌ１が液晶層１７を
透過するとアドレス光Ｌ２に対応した屈折率分布を有す
る部位で位相が変調され、位相が変調された光は、誘電
体ミラー層１０で反射され反射光Ｌ１０として空間光変
調素子１の外部に出射される。このようにして、液晶層
１７の屈折率の変化によって、誘電体ミラー層１０から
の読み出し光Ｌ１の反射光Ｌ１０が変化し位相変調され
た画像として出力される。

【００８０】空間光変調素子１によって変調された書き
込み光Ｌ２の信号画像情報は、変調画像として読み出し
光Ｌ１の反射光Ｌ１０により読み出され、ハーフミラー
等の光学系（図示せず）によって所定の方向へ反射され
て出力される。

【００８１】以下、本発明の反射防止膜の好適な一実施
形態について説明する。図３は、本発明の反射防止膜の
好適な一実施形態の基本構成を示す模式断面図であり、
図１及び図２に示した第１の透明電極（反射防止膜）２
０とは別の実施形態を示す。

【００８２】以下、反射防止膜２０Ａについて説明す
る。図３に示す反射防止膜２０Ａは、膜状の形状を有し
電極として使用可能な範囲の電気抵抗を有する。また、
反射防止膜２０Ａは、先に述べた波長範囲を有する読み
出し光（赤外光）Ｌ１に対する優れた反射防止機能を有
する反射防止膜であり、読み出し光Ｌ１の吸収率も充分
に低減されており、読み出し光Ｌ１の高い透過率を有し
ている。なお、図３に示す反射防止膜２０Ａは、図１及
び図２に示した第１の透明電極（反射防止膜）２０のよ
うに空間光変調装置を構成するための電極として使用さ
れるものではなく、入射光Ｌ１Ａと反対側に存在する媒
質が空気である場合に適用されるものである。

【００８３】図３に示すように、反射防止膜２０Ａは、
空気の層に最も近い位置に配置される誘電体層２４Ａ、
誘電体層２４Ａに隣接して配置される誘電体層２４Ｂ及
び誘電体層２４Ｂに隣接して配置される透明導電層２２
からなる積層体２１Ａと、積層体２１Ａの入射光Ｌ１Ａ
の入射側の面に隣接して配置される透明基板２６Ａと、
透明基板２６Ａの入射光Ｌ１Ａの入射側の面に隣接して
配置される誘電体層２８と、誘電体層２８の入射光Ｌ１
Ａの入射側の面に隣接して配置される誘電体層２９とか
ら構成されている。

【００８４】図３に示す反射防止膜２０Ａは、赤外光の
反射率と赤外光の吸収率を充分に低減して高い赤外光の
透過率を確保し、かつ、電極として機能し得る導電率を
確保する観点から、上述した積層体２１Ａを構成する各
層及びそれ以外の各層について、各層の構成材料の種
類、層の数、各層の組み合せ、各層の光学的膜厚が調節
され光学的に設計されており、上述した製造方法と同様
の製造方法により製造されている。

【００８５】図３に示す反射防止膜２０Ａの場合、積層
体２１Ａを構成する透明導電層２２は図２に示した第１
の透明電極２０の透明導電層２２と同様に酸化スズと酸
化インジウムとを含む層であり、好ましくはＩＴＯ膜か
らなる層であり、光透過性及び導電性を有する。ＩＴＯ
膜の場合、ＩＴＯ膜を構成するＩｎ₂Ｏ₃とＳｎＯ₂との
割合は所望の赤外光の透過率、導電率及び膜の機械的強
度を満足できるものであれば特に限定されず、例えば、
Ｉｎ₂Ｏ₃が９５質量％、ＳｎＯ₂が５質量％であっても
よい。

【００８６】また、図３に示す反射防止膜２０Ａの場
合、積層体２１Ａを構成する誘電体層２４ＡはＭｇＦ₂
からなる層であり、光透過性及び透明導電層２２と異な
る屈折率を有している。更に、この場合、積層体２１Ａ
を構成する誘電体層２４ＢはＨｆＯ₂からなる層であ
り、光透過性及び透明導電層２２と異なる屈折率を有し
ている。また、図３に示す反射防止膜２０Ａの場合、透
明基板２６Ａはホウ酸系ガラス（例えば、商品名：「Ｂ
Ｋ７」，SCHOTT社製）からなる基板である。また、図３
に示す反射防止膜２０Ａは、図２に示した第１の透明電
極２０と同様の誘電体層２８及び誘電体層２９を有して
いる。

【００８７】例えば、波長が１５５０ｎｍの読み出し光
Ｌ１Ａが反射防止膜２０Ａに垂直入射すると仮定した場
合、例えば、積層体２１Ａについては、誘電体層２４Ａ
（屈折率ｎ＝１.３７）の光学的膜厚ｎｄ＝３５０ｎ
ｍ、誘電体層２４Ｂ（屈折率ｎ＝１.９０）の光学的膜
厚ｎｄ＝３５０ｎｍ、透明導電層２２（屈折率ｎ＝１.
６９）の光学的膜厚ｎｄ＝３５０ｎｍ、その他の層につ
いては、透明基板２６Ａ（屈折率ｎ＝１.５０）の厚さ
＝２ｍｍ、誘電体層２８（屈折率ｎ＝１.６１）の光学
的膜厚ｎｄ＝３８７．５ｎｍ、誘電体層２９（屈折率ｎ
＝１.６１）の光学的膜厚ｎｄ＝３８７．５ｎｍ、と設
定すると読み出し光Ｌ１Ａの反射率を理論上約０．２％
以下に低減することができる。なお、上記各層の屈折率
は、波長が１５５０ｎｍの読み出し光を照射する場合に
仮定した値である。

【００８８】この反射防止膜２０Ａも先に述べた第１の
透明電極２０と同様の製造方法により製造することがで
きる。

【００８９】以上、本発明の好適な実施形態について説
明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものでは
ない。

【００９０】例えば、本発明の反射防止膜の構成は上記
実施形態に限定されない。例えば、上記の実施形態にお
いては、第１の透明電極２０の積層体２１が透明導電層
２２の他に１又は２つの誘電体層により構成される場合
について説明したが、本発明の反射防止膜における積層
体２１の構成は上記実施形態に限定されず、例えば、３
つ以上の誘電体層と１つの透明導電層を用いて積層体を
光学的に設計し構成してもよい。

【００９１】また、上記実施形態においては、透明導電
層２２としてＩＴＯ膜からなる層を好ましく備えた場合
について説明したが、透明導電層を構成材料となる金属
酸化物は、上述の本発明の製造方法に従って製造された
場合に、利用するべき光に対する光透過性と電気伝導性
を有する材料であれば特に限定されず、例えは、ＺｎＯ
系透明導電膜を使用してもよい。

【００９２】更に、上記実施形態においては、積層体を
構成する誘電体層２４として、Ａｌ ₂Ｏ₃からなる層を備
えた場合について説明したが、誘電体層を構成材料とな
る金属酸化物は、上述の本発明の製造方法に従って製造
された場合に、利用するべき光（特に９００〜２０００
ｎｍの波長領域の光）に対する光透過性を有する材料で
あり、反射防止効果を得るために適した屈折率を有する
材料であれば特に限定されないが、上記の利用するべき
光に対する光透過性を有し、容易に入手可能であり、か
つ、光学薄膜とした場合に優れた安定性、耐久性を有す
る信頼性の高い材料であることが好ましい。

【００９３】例えば、高い屈折率を有する材料として
は、例えば、ＨｆＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、ＴｉＯ₂が挙げられ
る。また、低い屈折率を有する材料としては、例えば、
ＭｇＦ₂、ＳｉＯ₂が挙げられる。更に、上記の高屈折率
材料と低屈折率材料との間の中間的な屈折率を有する材
料としては、Ａｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯが挙げられる。

【００９４】また、本発明の反射防止膜において積層体
に反射防止機能を備えることが可能であれば、透明基板
に対する透明導電層と誘電体層との配置位置は特に限定
されない。

【００９５】また、例えば、上記の実施形態において
は、本発明の反射防止膜を空間光変調素の構成要素とな
る透明電極として適用する場合について説明したが、本
発明の反射防止膜の用途は、上記空間光変調素子用の反
射防止膜に特に限定されない。例えば、本発明の反射防
止膜は、７００ｎｍ以上の波長を有する光を利用する光
学素子に使用することができる。このような光学素子と
しては、例えば、光シャッタ、光スイッチ、焦点距離可
変レンズ等が挙げられる。

【００９６】更に、本発明の空間光変調素子には、読み
出し用光源として、６８０ｎｍの波長を出力する半導体
レーザ、半導体レーザ励起ＹＡＧのＳＨＧレーザ（５３
２ｎｍ）、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、Ａｒレーザを使用しても
よい。

【００９７】

【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて本発明につ
いて更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に
何ら限定されるものではない。

【００９８】（実施例１）以下に示す手順により、図２
に示した第１の透明電極（反射防止膜）２０と同様の構
成を有する第１の透明電極を作製した。なお、説明の便
宜上、図２に示した第１の透明電極２０の構成要素と同
じ符号を使用して説明する。

【００９９】先ず、真空蒸着法により、透明基板２６
（合成石英ガラス基板、３０ｍｍ×３５ｍｍ、基板の厚
さ＝５ｍｍ，屈折率ｎ＝１.４４）上に、誘電体層２４
（Ａｌ₂Ｏ₃からなる層，光学的膜厚ｎｄ＝５１０ｎｍ，
屈折率ｎ＝１.６１）、透明導電層２２｛ＩＴＯ膜（Ｉ
ｎ₂Ｏ₃：９５質量％，ＳｎＯ₂：５質量％），光学的膜
厚ｎｄ＝１２０ｎｍ，屈折率ｎ＝１.６９｝を順次形成
した。

【０１００】次いで、透明基板２６の裏面に、誘電体層
２８（Ａｌ₂Ｏ₃からなる層，光学的膜厚ｎｄ＝３８７．
５ｎｍ，屈折率ｎ＝１.６１）、誘電体層２９（ＭｇＦ₂
からなる層，光学的膜厚ｎｄ＝３８７．５ｎｍ，屈折率
ｎ＝１.３７）を順次形成した（積層体形成工程）。な
お、上記各層の屈折率は、波長が１５５０ｎｍの読み出
し光を照射する場合に仮定した値である。

【０１０１】この積層体形成工程において得られたブロ
ック１を、大気中において昇温速度１００℃／ｈで室温
から昇温し、熱処理温度３００℃で８時間保持した。そ
の後、ブロック１を降温速度５０℃／ｈで室温まで降温
し、第１の透明電極２０を得た（熱処理工程）。

【０１０２】（実施例２）積層体形成工程において得ら
れたブロック１を熱処理工程において熱処理する際に、
熱処理温度を４００℃とした以外は実施例１と同様にし
て第１の透明電極２０を作製した。

【０１０３】（実施例３）積層体形成工程において得ら
れたブロック１を熱処理工程において熱処理する際に、
熱処理温度を５００℃とした以外は実施例１と同様にし
て第１の透明電極２０を作製した。

【０１０４】（比較例１）積層体形成工程において得ら
れたブロック１に熱処理を施さなかったこと以外は実施
例１と同様にして透明電極を作製した。（比較例２）積
層体形成工程において得られたブロック１を熱処理工程
において熱処理する際に、熱処理温度を２００℃とした
以外は実施例１と同様にして透明電極を作製した。

【０１０５】［光透過率測定試験１］実施例１の透明電
極２０を空間光変調素子の読み出し光側の透明電極とし
て搭載させた場合の光透過率を測定するために、実施例
１の透明電極２０を用いて図４に示す空間光変調素子を
模した光学素子を構成した。

【０１０６】図４に示す光学素子は、ホウ酸系ガラス
（商品名：「ＢＫ７」、SCHOTT社製，基板の厚さ＝２ｍ
ｍ，屈折率ｎ＝１.５０）からなる透明基板５４上に紫
外線硬化接着剤からなる接着層５２（厚さ＝約３０μ
ｍ，屈折率ｎ＝１.５０）を形成し、透明基板５４の裏
面に、実施例１と同様の配置条件で誘電体層２８（Ａｌ
₂Ｏ₃からなる層，光学的膜厚ｎｄ＝３８７．５ｎｍ，屈
折率ｎ＝１.６１）、誘電体層２９（ＭｇＦ₂からなる
層，光学的膜厚ｎｄ＝３８７．５ｎｍ，屈折率ｎ＝１.
３７）を順次形成したもの（以下、「ブロック３」とい
う）を作製し、ブロック３の接着層５２と、実施例１の
透明電極２０の透明導電層２２とを張り合わせて構成さ
れている。

【０１０７】なお、上記各層の屈折率は、波長が１５５
０ｎｍの読み出し光を照射する場合に仮定した値であ
る。また、透明基板５４（屈折率ｎ＝１.４４）は、そ
の厚さ（２ｍｍ）が干渉効果の起こる上記の各層の厚さ
に比べてはるかに大きいため、空気と同じように媒質と
して取り扱わる。更に、接着層５２も、上記の各層の厚
さに比べてはるかに大きな厚さを有しており、干渉効果
による反射防止効果には寄与していないと考えられるの
で、透明基板５４同様、空気と同じように媒質として扱
われる。

【０１０８】ブロック３の透明基板５４と接着層５２と
からなる積層体５０の部分は、図１に示した空間光変調
素子１における液晶層１７（波長が１５５０ｎｍの読み
出し光を照射する場合の屈折率ｎ＝１.５）を模したも
のである。これら透明基板５４及び接着層５２からなる
仮想の液晶層により、実際に液晶層を備えた空間光変調
素子を構成した場合と同様の条件での光透過率を測定す
ることが可能となる。

【０１０９】次に、実施例１の透明電極２０のかわり
に、実施例２及び実施例３の透明電極２０、並びに比較
例１の透明電極を用いて同様の光学素子を作製した。

【０１１０】次に、分光光度計（商品名：「U-3500形自
記分光光度計」、日立製作所社製）を使用して、各光学
素子の光透過率を測定した。なお、光は、各光学素子の
透明電極の側から照射した。その結果を図５に示す。ま
た、各光学素子の光反射率及び光吸収率について、これ
らの結果を図６及び図７にそれぞれ示す。

【０１１１】更に、デジタルマルチメータ（商品名：
「FLUKE87 TRUE RMS MULTIMETER」、フルーク社製）を
使用して、実施例１〜実施例３及び比較例１の透明導電
層２２の表面抵抗［Ω／□］を測定した。その結果を表
１に示す。ここで、「表面抵抗［Ω／□］」とは、「薄
膜ハンドブック（オーム社刊）」ｐ896に記載の「表面
抵抗」と同義であり、面状の抵抗体を正方形に切り出し
て対向する２辺間の抵抗で表わしたものを示す。この表
面抵抗は、抵抗分布が一様ならば正方形の寸法に無関係
である。

【０１１２】

【表１】

【０１１３】図５の結果から明らかなように、実施例１
〜実施例３の第１の透明電極２０は、優れた赤外光の透
過率を有していることが確認された。また、図６及び図
７の結果から明らかなように、実施例１〜実施例３の第
１の透明電極２０は、光反射率及び光吸収率が充分に低
減されていることが確認された。更に、表１の結果よ
り、実施例１〜実施例３の第１の透明電極２０の透明導
電層２２は、充分に電極として機能する導電性を有して
いることが確認された。

【０１１４】（実施例４）以下に示す手順により、図３
に示した反射防止膜２０Ａと同様の構成を有する反射防
止膜を作製した。なお、説明の便宜上、図３に示した反
射防止膜２０Ａの構成要素と同じ符号を使用して説明す
る。

【０１１５】先ず、真空蒸着法により、透明基板２６Ａ
（商品名：「ＢＫ７」、SCHOTT社製，φ３０ｍｍ、基板
の厚さ＝２ｍｍ，屈折率ｎ＝１.５０）上に、透明導電
層２２｛ＩＴＯ膜（Ｉｎ₂Ｏ₃：９５質量％，ＳｎＯ₂：
５質量％），光学的膜厚ｎｄ＝３５０ｎｍ，屈折率ｎ＝
１.６９｝、誘電体層２４Ｂ（ＨｆＯ₂からなる層，光学
的膜厚ｎｄ＝３５０ｎｍ，屈折率ｎ＝１.９０）、誘電
体層２４Ａ（ＭｇＦ₂からなる層，光学的膜厚ｎｄ＝３
５０ｎｍ，屈折率ｎ＝１.３７）を順次形成した。

【０１１６】次いで、透明基板２６の裏面に、誘電体層
２８（Ａｌ₂Ｏ₃からなる層，光学的膜厚ｎｄ＝３８７．
５ｎｍ，屈折率ｎ＝１.６１）、誘電体層２９（ＭｇＦ₂
からなる層，光学的膜厚ｎｄ＝３８７．５ｎｍ，屈折率
ｎ＝１.３７）を順次形成した（積層体形成工程）。な
お、上記各層の屈折率は、波長が１５５０ｎｍの読み出
し光を照射する場合に仮定した値である。

【０１１７】この積層体形成工程において得られたブロ
ック１を、大気中において昇温速度１００℃／ｈで室温
から昇温し、熱処理温度５００℃で８時間保持した。そ
の後、ブロック１を降温速度５０℃／ｈで室温まで降温
し、第１の透明電極２０を作製した（熱処理工程）。

【０１１８】（比較例３）透明基板２６Ａ上に透明導電
層２２を形成した後、透明基板２６の裏面に誘電体層２
８及び誘電体層２９を順次形成し、誘電体層２４Ｂ及び
誘電体層２４Ａを形成する前に、実施例４と同様の条件
で熱処理を行い、次いで、透明導電層２２上に誘電体層
２４Ｂ及び誘電体層２４Ａを順次形成した以外は、実施
例４と同様にして反射防止膜を作製した。

【０１１９】（比較例４）積層体形成工程において得ら
れたブロック１に熱処理を施さなかったこと以外は実施
例４と同様にして反射防止膜を作製した。

【０１２０】［光透過率測定試験２］先に述べた光透過
率測定試験１に使用した分光光度計を使用して、実施例
４、比較例３及び比較例４の各反射防止膜の光透過率を
測定した。なお、光は、各透明電極の誘電体層２９の側
から照射した。その結果を図８に示す。

【０１２１】図６に示す結果から明らかなように、積層
体形成工程において透明基板２６Ａ上に積層体２１Ａを
形成した後に熱処理工程において熱処理を行った実施例
４の反射防止膜２０Ａは優れた赤外光の透過率を有して
いることが確認された。また、実施例４の反射防止膜２
０Ａの透明導電層２２の表面抵抗を測定したところ、約
８３Ω／□となり、十分な導電性を有していることが確
認された。

【０１２２】（比較例５）透明基板（合成石英ガラス基
板、φ２５ｍｍ、基板の厚さ＝１ｍｍ，屈折率ｎ＝１.
４４）上に、真空蒸着法により、透明導電層｛ＩＴＯ膜
（Ｉｎ₂Ｏ₃：９５質量％，ＳｎＯ₂：５質量％），光学
的膜厚ｎｄ＝３５０ｎｍ，屈折率ｎ＝１.６９｝を形成
した。

【０１２３】なお、上記各層の屈折率は、波長が１５５
０ｎｍの読み出し光を照射する場合に仮定した値であ
る。次に、この透明基板と透明導電層とが一体化したも
のに、実施例１と同様の条件で熱処理（熱処理温度：３
００℃）を行い透明電極を作製した。

【０１２４】（比較例６）透明基板と透明導電層とが一
体化したものに、熱処理温度を４００℃とした条件で熱
処理を行ったこと以外は比較例５と同様にして透明電極
を作製した。

【０１２５】（比較例７）透明基板と透明導電層とが一
体化したものに、熱処理温度を５００℃とした条件で熱
処理を行ったこと以外は比較例５と同様にして透明電極
を作製した。

【０１２６】（比較例８）透明基板と透明導電層とが一
体化したものに、熱処理温度を２００℃とした条件で熱
処理を行ったこと以外は比較例５と同様にして透明電極
を作製した。

【０１２７】（比較例９）透明基板と透明導電層とが一
体化したものに、熱処理温度を１００℃とした条件で熱
処理を行ったこと以外は比較例５と同様にして透明電極
を作製した。

【０１２８】（比較例１０）透明基板と透明導電層とが
一体化したものに、熱処理を施さなかったこと以外は比
較例５と同様にして透明電極を作製した。

【０１２９】（比較例１１）比較例７の透明電極に対し
て、真空中において昇温速度１００℃／ｈで室温から昇
温し、熱処理温度３５０℃で４時間保持した。その後、
透明電極を降温速度５０℃／ｈで室温まで降温した。

【０１３０】［光透過率測定試験３］先に述べた光透過
率測定試験１に使用した分光光度計を使用して、比較例
５〜比較例１１の各透明電極の光透過率を測定した。な
お、光は、各透明電極の透明基板の側から照射した。そ
の結果を図９及び図１０に示す。また、比較例５〜比較
例１０の各透明電極の光反射率及び光吸収率の測定結果
を図１１及び図１２にそれぞれ示す。

【０１３１】図５〜図７に示した結果と、図９、図１１
及び図１２に示す結果との比較から明らかなように、同
様の熱処理条件で熱処理した場合であっても、反射防止
膜としての構成を有する実施例１〜実施例３の透明電極
の方が、反射防止膜としての構成を有さない比較例５〜
比較例７の透明電極よりも優れた赤外光の透過率を有し
ており、光反射率も充分に低減されていることが確認さ
れた。

【０１３２】また、図１０に示す結果から、比較例７の
透明電極だけでなく上述した各実施例の透明電極におい
ても真空中において熱処理を行った場合には赤外光の透
過率が著しく低下することが示唆された。

【０１３３】（実施例５）図１３に示す反射防止膜２０
Ｂを作製した。なお、説明の便宜上、図３に示した反射
防止膜２０Ａの構成要素と同じ符号を使用して説明す
る。図１３に示す反射防止膜２０Ｂは、透明導電層２
２、誘電体層２４Ｂ及び誘電体層２４Ａの配置位置を以
下に示すようにかえたこと以外は図３に示した反射防止
膜２０Ａと同様の構成を有している。

【０１３４】すなわち、図１３に示す反射防止膜２０Ｂ
は、透明基板２６Ａ（実施例１の透明基板２６と同じ構
成を有するもの）上に、誘電体層２４Ｂ（Ａｌ₂Ｏ₃から
なる層、光学的膜厚ｎｄ＝５１０ｎｍ、屈折率ｎ＝１.
６１）が形成され、誘電体層２４Ｂ上に誘電体層２４Ａ
（ＨｆＯ₂からなる層、光学的膜厚ｎｄ＝７０ｎｍ、屈
折率ｎ＝１.９０）が形成され、更に、誘電体層２４Ａ
上に透明導電層２２｛ＩＴＯ膜（Ｉｎ₂Ｏ₃：９５質量
％，ＳｎＯ₂：５質量％），光学的膜厚ｎｄ＝３５ｎ
ｍ，屈折率ｎ＝１.６９｝が順次形成されている。

【０１３５】また、透明基板２６Ａの裏面には、誘電体
層２８（Ａｌ₂Ｏ₃からなる層、光学的膜厚ｎｄ＝３８
７．５ｎｍ，屈折率ｎ＝１.６１）、誘電体層２９（Ｍ
ｇＦ₂からなる層，光学的膜厚ｎｄ＝３８７．５ｎｍ，
屈折率ｎ＝１.３７）が順次形成されている。

【０１３６】上記の構成の反射防止膜２０Ｂを真空蒸法
により作製した。この構成により、読み出し光L1の反射
率を理論上は約０．２％以下に低減することができる。
なお、上記各層の屈折率は、波長が１５５０ｎｍの読み
出し光を照射する場合に仮定した値である。

【０１３７】［光透過率測定試験４］上記の実施例５の
反射防止膜２０Ｂを実施例１の透明電極２０のかわりに
搭載したこと以外は図４に示した光学素子と同様の構成
を有する光学素子を作製し、先に述べた光透過率測定試
験１に使用した分光光度計を使用して、実施例５の反射
防止膜２０Ｂを備えた光学素子の光透過率を測定した。
なお、光は、透明電極の誘電体層２９の側から照射し
た。その結果を実施例１の光学素子の結果と合わせて図
１４に示す。

【０１３８】図１４に示す結果から明らかなように、透
明導電層２２の厚さをより薄くすることにより、光吸収
損失を低減することができ、光透過率をより向上させる
ことができることが確認された。

【０１３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の反射防止
膜の製造方法によれば、赤外光に対する高い透過率を有
する反射防止膜を提供することができる。また、この反
射防止膜を用いることにより、読み出し光として赤外光
を採用することのできる空間光変調素子及びこれを備え
た空間光変調装置を構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空間光変調装置の好適な一実施形態の
基本構成を示す模式断面図である。

【図２】図１に示した空間光変調装置の空間光変調素子
に搭載される本発明の反射防止膜の好適な一実施形態の
基本構成を示す模式断面図である。

【図３】本発明の反射防止膜の別の実施形態の基本構成
を示す模式断面図である。

【図４】実施例１〜実施例３及び実施例５並びに比較例
１の透明電極を備えた光学素子の構成を示す基本構成を
示す模式断面図である。

【図５】実施例１〜実施例３並びに比較例１及び比較例
２の透明電極を備えた光学素子の光透過率を示すグラフ
である。

【図６】実施例１〜実施例３並びに比較例１及び比較例
２の透明電極を備えた光学素子の光反射率を示すグラフ
である。

【図７】実施例１〜実施例３並びに比較例１及び比較例
２の透明電極を備えた光学素子の光吸収率を示すグラフ
である。

【図８】実施例４、比較例３及び比較例４の反射防止膜
の光透過率を示すグラフである。

【図９】比較例５〜比較例１０の透明電極の光透過率を
示すグラフである。

【図１０】比較例７及び比較例１１の透明電極の光透過
率を示すグラフである。

【図１１】比較例５〜比較例１０の透明電極の光反射率
を示すグラフである。

【図１２】比較例５〜比較例１０の透明電極の光吸収率
を示すグラフである。

【図１３】実施例５の反射防止膜の基本構成を示す模式
断面図である。

【図１４】実施例１及び実施例５の透明電極を備えた光
学素子の光透過率を示すグラフである。

【符号の説明】

１・・・空間光変調素子、１０・・・誘電体ミラー層、１１・・
・光遮蔽層、１２・・・光導電層、１３・・・透明電極、１４・
・・透明基板、１５・・・誘電体層、１６・・・配向層、１７・・
・液晶層、１８・・・配向層、２０・・・透明電極（反射防止
膜）、２０Ａ・・・反射防止膜、２１，２１Ａ・・・積層体、
２２・・・透明導電層、２４，２４Ａ，２４Ｂ・・・誘電体
層、２６，２６Ａ・・・透明基板、２８・・・誘電体層、２９
・・・誘電体層、３０・・・電圧印加部、５２・・・接着層、５
４・・・透明基板、１００・・・空間光変調装置、Ｌ１・・・読
み出し光、Ｌ２・・・アドレス光、Ｌ１０・・・反射光。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 利用するべき光に対する反射防止機能を
   有する反射防止膜の製造方法であって、 金属酸化物を含有しており光透過性及び導電性を有する
   透明導電層と、光透過性及び該透明導電層と異なる屈折
   率を有しかつ該透明導電層に隣接して配置される少なく
   とも１つの誘電体層と、を含む積層体を、透明基板上に
   形成する積層体形成工程と、 前記積層体形成工程において得られる前記積層体を、酸
   化剤を含む気体中、３００℃以上の所定の熱処理温度に
   保持して熱処理する熱処理工程と、を含むこと、を特徴
   とする反射防止膜の製造方法。
2. 【請求項２】 前記積層体形成工程において、前記透明
   基板の前記積層体の形成されている側と反対側の面に前
   記少なくとも１つの誘電体層を更に形成すること、を特
   徴とする請求項１に記載の反射防止膜の製造方法。
3. 【請求項３】 前記酸化剤は酸素であることを特徴とす
   る請求項１又は２に記載の反射防止膜の製造方法。
4. 【請求項４】 前記熱処理工程における酸素分圧が２０
   ０〜２１５ｈＰａであることを特徴とする請求項３に記
   載の反射防止膜の製造方法。
5. 【請求項５】 前記透明導電層は、酸化スズと酸化イン
   ジウムとを含む層であることを特徴とする請求項１〜４
   の何れかに記載の反射防止膜の製造方法。
6. 【請求項６】 利用するべき光に対する反射防止機能を
   有する反射防止膜であって、 請求項１〜５の何れかに記載の製造方法により形成され
   ること、を特徴とする反射防止膜。
7. 【請求項７】 膜状の形状を有しかつ光透過性を有する
   第１の透明電極と、 膜状の形状を有しかつ光透過性を有しており、前記第１
   の透明電極に対向配置される第２の透明電極と、 前記第１の透明電極と前記第２の透明電極との間に所定
   の電圧を印加する電圧印加部と、 前記第１の透明電極と前記第２の透明電極との間に配置
   されており、前記第１の透明電極を介して外部から照射
   される読み出し光を受光する受光面と該受光面から入射
   する前記読み出し光を出射する光出射面とを有し、か
   つ、前記電圧印加部により印加される印加電圧により配
   向状態を変化させる液晶分子を含有する液晶層と、 前記液晶層と前記第２の透明電極との間に配置されてお
   り、前記液晶層の前記光出射面から出射される前記読み
   出し光を該光出射面に向けて反射する誘電体ミラー層
   と、 前記誘電体ミラー層と前記第２の透明電極との間に配置
   されており、前記第２の透明電極を介して照射される前
   記アドレス光を受光するアドレス光受光面を有し、前記
   アドレス光が照射された部位の電気抵抗が可逆的に変化
   可能な光導電層と、を有しており、 前記第１の透明電極が請求項６に記載の反射防止膜であ
   ること、を特徴とする空間光変調素子。
8. 【請求項８】 高分子材料から構成された第１の配向層
   が前記液晶層と前記第１の透明電極との間に配置されて
   おり、 高分子材料から構成された第２の配向層が前記液晶層と
   前記誘電体ミラー層との間に配置されていること、を特
   徴とする請求項７記載の空間光変調素子。
9. 【請求項９】 前記読み出し光が前記誘電体ミラー層を
   透過して前記光導電層に到達することを防止し、前記第
   １の透明電極と第２の透明電極との間の領域を光学的に
   ２つの領域に分離する光遮蔽層が、前記光導電層と前記
   誘電体ミラー層との間に更に配置されていること、を特
   徴とする請求項７又は８に記載の空間光変調素子。
10. 【請求項１０】 請求項７〜９の何れかに記載の空間光
    変調素子と、 前記読み出し光を発生する読み出し用光源と、 前記アドレス光を発生するアドレス用光源と、を有して
    おり、 前記読み出し光の波長が９００〜２０００ｎｍであるこ
    と、を特徴とする空間光変調装置。