JP2006308617A - 位相差板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】波長板をガラス基板の片面に光硬化型液晶樹脂にて形成する場合、光学的損失を低減するため無反射コートを形成する必要がある。しかしながら、スパッタリングや加熱蒸着では光硬化型液晶樹脂との膜応力により剥がれたり、白濁するなどの欠点があった。
【解決手段】配向された光硬化型液晶樹脂３をＵＶ照射して硬化させた波長板形成基板１を、熱処理したあとにイオンアシストによる真空蒸着にて無反射コート４を形成することを特徴とする波長板の製造方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学部品の位相差板を製造する工法に関するものである。

従来、光ピックアップなどに使用する波長板は、使用レーザー波長に応じ設計されたものであり、水晶を基板状に加工したものや、フィルム状の位相差板をガラス基板で挟んで接着する工法により製造されていた。しかし、光学部品の薄型やコスト削減のための技術が必要となった。そこで、配向させた光硬化型液晶樹脂剤をＵＶ照射にて重合させて位相差板を製造する技術が確立された。例えば特許文献1参照。
特開２００1−５６４１１号公報

位相差板をガラス基板の片面に光硬化型液晶樹脂にて形成する場合、光学的損失を低減するため無反射コートを形成する必要がある。しかしながら、スパッタリングや加熱蒸着では光硬化型液晶樹脂との膜応力により剥がれたり、白濁するなどの欠点があった。

本発明の位相差板の製造方法は、特定の波長で使用する波長板において、ガラスなどの透明基板の片面に配向された光硬化型液晶樹脂を設けた後、無反射コートをイオンアシストによる真空蒸着で形成する構成を採用する。

また、前記光硬化型液晶樹脂をＵＶ照射により硬化した後、前記無反射コートの前処理として、１５０℃〜２００℃の大気中または窒素雰囲気中または真空中にて熱処理を行うことが望ましい。

さらに配向方法として前記光硬化型液晶樹脂は光配向性膜を用いて配向され、またこの光配向性膜は特定の光軸での偏光の光を照射することによって配向されていることが望ましい。

本発明の位相差板の製造方法は、特に配向された光硬化型液晶樹脂をＵＶ照射して硬化させた波長板形成基板を、熱処理したあとにイオンアシストによる真空蒸着にて無反射コートを形成する構成を採用することが望ましい。

また、光ピックアップ用偏光ホログラムに波長板を一体化製造する場合、ＬｉＮｂＯ３基板に形成した偏光ホログラムの裏面に波長板を直接形成する方法がよい。

本発明の位相差板の製造方法は、高温高湿環境やヒートショックなどの信頼性においても、特性変化や膜剥がれを起こさない、光学的効率の高く、素子厚みを薄くできる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
（実施例１）
図１は、透明基板がガラスである位相差板の製造方法を示す断面図である。

この波長版の製造方法は、 ガラス基板１の片面に直線偏光の光を照射することで光配向する配向膜2をスピンコートで塗布し、ホットプレートで硬化させる。次に基板切断面に対して３０゜〜６０°の範囲で直線偏光のＵＶ照射を行う。その上にＵＶ照射により硬化する光硬化型液晶樹脂剤３をスピンコートで塗布しホットプレートで加熱した後、窒素雰囲気中でＵＶ照射することで位相差膜を形成する。次工程で無反射コート５を形成する前処理として、基板を１５０℃から２００℃の大気雰囲気中で熱処理を行う。

無反射コート４の形成には、イオンアシストにより真空蒸着で形成する。実施例ではＴａ２Ｏ５とＳｉＯ２で構成した、特定の波長の反射率を最小に設計した膜を成膜する際、イオンビームを１００Ｗ〜４５０Ｗ程度に加速電圧とビーム電流を調整した。
（実施例２）
図２は、光ピックアップ用に使用する、偏光ホログラムが形成済みの透明基板であるＬｉＮｂＯ３基板5の片面に形成された波長板の製造方法を示す断面図である。

偏光ホログラムの基板の裏面に直接波長板を形成することで、厚みを基板の厚みのみで決定できることで、薄い素子を製造でき、さらに接着しないため非点収差などを低減できることが特徴である。製造工程は実施例１と同じである。

本発明の特徴として、光硬化型液晶樹脂剤はＵＶ照射による硬化だけでは基板や配向膜との密着性が悪く無反射コートの蒸着により膜応力に耐えることが出来ない。そのため、液晶が位相差を変化させない条件と密着力を得る条件の成り立つ温度（１５０℃〜２００℃の大気中または窒素雰囲気中または真空中にて熱処理）を見出した。つまり１５０℃未満であれば膜剥がれが生じ、２００℃を超えると位相差板特性が劣化するが、１５０℃〜２００℃では膜剥がれが生じず、かつ位相差板特性の劣化も起こらなかった。

また、無反射コートにイオンアシストを行う工法では、光硬化した液晶膜に対して膜応力を強くならない程度にイオンビームを最適化することで、成膜後の白濁や膜剥がれおよび信頼性試験とくに高温高湿環境での耐久性を向上することができた。

以上のように、本発明の位相差板の製造方法は、ガラス基板の片面に形成した光硬化型液晶樹脂の位相差板に最適化したイオンアシストによる真空蒸着で無反射膜を形成する方法であるので、信頼性を保証できる位相差板が製造でき、光ピックアップなどに使用する波長板の用途に利用できる。

本実施例１の位相差板断面図 本実施例２の偏光ホログラムと波長板の断面図

符号の説明

１ 基板
２ 配向膜
３ 光硬化型液晶層
４ 無反射コート
５ ホログラムを形成したＬｉＮｂＯ３基板

Claims (4)

1. 特定の波長で使用する波長板において、透明基板の片面に配向された光硬化型液晶樹脂を設けた後、無反射コートをイオンアシストによる真空蒸着で形成することを特徴とする位相差板の製造方法。
2. 前記光硬化型液晶樹脂をＵＶ照射により硬化した後、前記無反射コートの前処理として、１５０℃〜２００℃の大気中または窒素雰囲気中または真空中にて熱処理を行うことを特徴とする請求項１記載の位相差板の製造方法。
3. 前記光硬化型液晶樹脂は光配向性膜を用いて配向され、この光配向性膜は特定の光軸での偏光の光を照射することによって配向されていることを特徴とする請求項１記載の位相差板の製造方法。
4. 光ピックアップ用偏光ホログラムに波長板を一体化製造する場合、ＬｉＮｂＯ３基板に形成した偏光ホログラムの裏面に波長板を直接形成することを特徴とする請求項３の位相差板の製造方法。

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