JP2007047251A - Method of manufacturing optical element and projection type display apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学素子の製造方法、及び投射型表示装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an optical element and a projection display device.
プロジェクタ等の投射型表示装置における光変調装置として、液晶装置が用いられている。このような液晶装置としては、対向配置された一対の基板間に液晶層が挟持された構成のものが知られており、この一対の基板の内側には、液晶層に電圧を印加するための電極が形成されている。また、この電極の内側には、電圧無印加時において液晶分子の配列を制御する配向膜が形成され、配向膜としてはポリイミド膜の表面にラビング処理を施したものが公知である。 A liquid crystal device is used as a light modulation device in a projection display device such as a projector. As such a liquid crystal device, one having a configuration in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of opposed substrates is known, and a voltage is applied to the liquid crystal layer inside the pair of substrates. An electrode is formed. Further, an alignment film that controls the alignment of liquid crystal molecules when no voltage is applied is formed inside the electrode, and an alignment film that has been rubbed on the surface of a polyimide film is known.
一方、一対の基板の外側(液晶層に対向する面とは異なる面側)には偏光板が配設されており、液晶層に対して所定の偏光が入射される構成となっている。偏光板としては、有機化合物の樹脂フィルムを一方向に延伸することによってヨウ素や二色性染料を一定方向に配向させて製造される偏光フィルムの他、特許文献1に開示されたような微細パターンの偏光素子(光学素子)が知られている。
ところが、上記特許文献1では、微細パターンを得るためには、基板側から導電層、下層レジスト、中間層、上層レジストの4層を形成する積層工程を行わなければならない。また、上層レジストをパターニング後、下層レジストに前記パターンを転写するためには、最低でも2回のドライエッチング工程が必要である。さらに、積層工程及びドライエッチング工程後も、導電層の不要な部分を除去するためにはレーザー照射を行わなければならず、いずれの場合も煩雑な工程が必要となる。
However, in
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、透過率等の光学特性に優れ、偏光素子や回折格子等として好適に用いることができる光学素子を簡便に製造できる方法を提供することを目的とし、さらに当該方法により製造された光学素子を備えた投射型表示装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides a method for easily producing an optical element that has excellent optical characteristics such as transmittance and can be suitably used as a polarizing element, a diffraction grating, and the like. It is another object of the present invention to provide a projection display device including an optical element manufactured by the method.
上記課題を解決するために、本発明の光学素子の製造方法は、誘電体からなる基板上に、ノボラック系レジストからなる第1レジスト層を形成する工程と、前記第1レジスト層上にシリル化剤を含む化学増幅型レジストからなる第2レジスト層を形成する工程と、前記第2レジスト層に対して、照射部が縞状となるように、レーザー光を選択的に照射する工程と、前記レーザー光を照射後、酸素によるドライエッチングを行い、前記第2レジスト層の露光部又は非露光部と、その下層の第1レジスト層とを選択的に除去して、残存する第1レジスト層と第2レジスト層とによって囲まれてできる溝部を形成する工程と、前記溝部において、無電解めっきにより金属層を形成する工程と、前記残存する第1レジスト層と第2レジスト層とを除去する工程と、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an optical element manufacturing method according to the present invention includes a step of forming a first resist layer made of a novolac resist on a dielectric substrate, and silylation on the first resist layer. A step of forming a second resist layer made of a chemically amplified resist containing an agent, a step of selectively irradiating the second resist layer with a laser beam so that an irradiation portion is striped, and After the laser beam irradiation, dry etching with oxygen is performed to selectively remove the exposed or non-exposed portion of the second resist layer and the first resist layer therebelow, and the remaining first resist layer Forming a groove surrounded by the second resist layer, forming a metal layer by electroless plating in the groove, and removing the remaining first resist layer and second resist layer And that step, characterized in that it comprises a.
このような製造方法によると、有機材料を用いない光学素子を製造することができ、該製造される光学素子は耐光性及び耐熱性に非常に優れたものとなる。
また、誘電体からなる基板上に、導電体としての金属層を縞状に形成することができ、この縞のピッチを可視光の波長以下に設定すれば金属ワイヤーグリッド型の偏光素子を提供することができる。また、この場合、基板と金属層との誘電率の相違により、当該光学素子を例えばプロジェクタ等の投射型表示装置の偏光素子として用いた場合には、透過率やコントラスト等が高く好適なものとなる。
また、金属層をレジストによって形成された溝部に無電解めっきにより形成しているため、特許文献1のような4層にもなる積層工程を必要とせず、また該特許文献1では最低でもドライエッチングを2回必要としていたが、本発明では1回で済み、したがってプロセスの簡略化を図ることができるものとなっている。さらに、無電解めっきによる金属層の形成では当該金属層のドライエッチングを省くことができ、その結果、塩素化合物やホウ素化合物等の有害な物質を製造プロセス中に排出しない利点もある。
According to such a manufacturing method, an optical element that does not use an organic material can be manufactured, and the manufactured optical element is extremely excellent in light resistance and heat resistance.
In addition, a metal layer as a conductor can be formed in a stripe shape on a dielectric substrate, and a metal wire grid type polarizing element can be provided by setting the pitch of the stripe to be equal to or less than the wavelength of visible light. be able to. Further, in this case, due to the difference in dielectric constant between the substrate and the metal layer, when the optical element is used as a polarizing element of a projection display device such as a projector, the transmittance and contrast are high and suitable. Become.
In addition, since the metal layer is formed by electroless plating in the groove formed by the resist, there is no need for a lamination process of 4 layers as in
また、本発明の製造工程のうち、前記第2レジスト層を形成する工程において、シリル化剤はレジストのOH基と反応して、レジスト表面にSi原子を導入する。ポジ型の化学増幅レジストを用いた場合、未露光部はポリマー中のOH基がシリル化されるが、露光部では発生した酸によりポリマーが架橋するためシリル化されにくい。よって、このような露光部と未露光部のシリル化コントラストの差により、ドライ現像でパターンが形成されることになる。これに対してネガ型レジストの場合は、未露光部のOH基が酸脱離基によりブロックされているために、シリル化されず露光部がドライ現像される。シリル化剤としては、トリメチルシリルジメチルアミン、ジメチルシリルジメチルアミン、トリメチルシリルジエチルアミン、ジメチルシリルジエチルアミン、1,1,3,3-トリメチルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザンのいずれかを用いることができる。このようなシリル化剤を用いることで、上述した露光の有無に基づくパターン形成を確実に行うことができるようになる。 In the process of forming the second resist layer in the manufacturing process of the present invention, the silylating agent reacts with the OH group of the resist to introduce Si atoms into the resist surface. When a positive chemically amplified resist is used, the OH group in the polymer is silylated in the unexposed portion, but the exposed portion is difficult to be silylated because the polymer is crosslinked by the generated acid. Therefore, a pattern is formed by dry development due to the difference in silylated contrast between the exposed portion and the unexposed portion. On the other hand, in the case of a negative resist, since the OH group in the unexposed area is blocked by the acid leaving group, the exposed area is dry-developed without being silylated. As the silylating agent, any of trimethylsilyldimethylamine, dimethylsilyldimethylamine, trimethylsilyldiethylamine, dimethylsilyldiethylamine, 1,1,3,3-trimethyldisilazane, and hexamethylcyclotrisilazane can be used. By using such a silylating agent, pattern formation based on the presence or absence of the exposure described above can be reliably performed.
また、本発明の製造工程のうち、前記レーザー光を照射する工程において、多光束干渉光を照射することを特徴とする。このような多光束干渉光(2光束ないしそれ以上の光束による干渉光)の照射により、レーザー光の波長オーダーの周期照射を実現することができる。例えば、2光束干渉による照射の場合、その光束間の角度を制御することにより、周期の間隔を制御することもできる。 Further, in the manufacturing process of the present invention, in the step of irradiating the laser beam, multi-beam interference light is irradiated. By irradiating such multi-beam interference light (interference light by two or more light beams), periodic irradiation of the wavelength order of the laser light can be realized. For example, in the case of irradiation by two-beam interference, the period interval can be controlled by controlling the angle between the beams.
また、本発明の製造工程のうち、前記無電解めっきを行う工程の前に、前記溝部を取り囲む第1レジスト層及び第2レジスト層の側面に塩化スズを塗布する工程を含むものとすることができる。このような塩化スズをレジスト側面に塗布すれば、当該レジスト側面のめっき時の濡れ性が向上することとなる。 Moreover, the manufacturing process of this invention WHEREIN: Before the said electroless-plating process, the process of apply | coating tin chloride to the side surface of the 1st resist layer and the 2nd resist layer which surround the said groove part can be included. If such tin chloride is applied to the resist side surface, the wettability during plating of the resist side surface is improved.
また、本発明の製造工程のうち、前記無電解めっきにより金属層を形成する工程において、当該金属として、銀、金、銅、パラジウム、白金、アルミニウム、ロジウム、シリコン、ニッケル、コバルト、マンガン、鉄、クロム、チタン、ルテニウム、ニオブ、ネオジウム、イッテルビウム、イットリウム、モリブデン、インジウム、ビスマス、若しくはその合金のいずれかを用いることができる。 Further, in the production process of the present invention, in the process of forming the metal layer by electroless plating, as the metal, silver, gold, copper, palladium, platinum, aluminum, rhodium, silicon, nickel, cobalt, manganese, iron Chrome, titanium, ruthenium, niobium, neodymium, ytterbium, yttrium, molybdenum, indium, bismuth, or an alloy thereof can be used.
次に、上記課題を解決するために、本発明の投射型表示装置は、光源装置と、該光源装置から射出された光を変調する光変調装置と、該光変調装置により変調された光を投射する投射装置とを備える投射型表示装置であって、前記光変調装置の光入射側と光射出側とに偏光素子が配設されてなり、該偏光素子が上述した方法により製造された光学素子により構成されてなることを特徴とする。 Next, in order to solve the above-described problem, a projection display device of the present invention includes a light source device, a light modulation device that modulates light emitted from the light source device, and light modulated by the light modulation device. A projection type display device comprising a projection device for projecting, wherein a polarizing element is provided on a light incident side and a light emitting side of the light modulation device, and the polarizing element is manufactured by the method described above. It is characterized by comprising an element.
このような投射型表示装置は信頼性が非常に高いものとなる。つまり、上述した方法により製造された光学素子は、有機材料を含まない構成であるため耐光性や耐熱性に優れるとともに、透過率及びコントラスト等の光学特性が優れ、しかも製造効率が良いため、当該投射型表示装置を安価に提供することができるようになる。 Such a projection display device is very reliable. In other words, the optical element manufactured by the above-described method is a structure that does not include an organic material, and thus has excellent light resistance and heat resistance, optical characteristics such as transmittance and contrast, and manufacturing efficiency. A projection display device can be provided at low cost.
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each drawing used for the following description, the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size.
[プロジェクタ]
図1は、本発明の投射型表示装置の一実施形態として、プロジェクタの要部を示す概略構成図である。本実施形態のプロジェクタは、光変調装置として液晶装置を用いた液晶プロジェクタである。
[projector]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a main part of a projector as an embodiment of a projection display device of the present invention. The projector according to the present embodiment is a liquid crystal projector using a liquid crystal device as a light modulation device.
図1において、810は光源、813、814はダイクロイックミラー、815、816、817は反射ミラー、818は入射レンズ、819はリレーレンズ、820は出射レンズ、822、823、824は液晶装置からなる光変調装置、825はクロスダイクロイックプリズム、826は投射レンズ、831、832、833は入射側の偏光板(光学素子)、834、835、836は出射側の偏光板である。 In FIG. 1, 810 is a light source, 813 and 814 are dichroic mirrors, 815, 816 and 817 are reflection mirrors, 818 is an incident lens, 819 is a relay lens, 820 is an exit lens, and 822, 823 and 824 are liquid crystal devices. A modulation device, 825 is a cross dichroic prism, 826 is a projection lens, 831, 832, and 833 are incident-side polarizing plates (optical elements), and 834, 835, and 836 are output-side polarizing plates.
光源810は、メタルハライド等のランプ811とランプの光を反射するリフレクタ812とからなる。なお、光源810としては、メタルハライド以外にも超高圧水銀ランプ、フラッシュ水銀ランプ、高圧水銀ランプ、Deep UVランプ、キセノンランプ、キセノンフラッシュランプ等を用いることも可能である。
The
ダイクロイックミラー813は、光源810からの白色光に含まれる赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー817で反射されて、偏光板831を介して赤色光用液晶光変調装置822に入射される。また、ダイクロイックミラー813で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー814によって反射され、偏光板832を介して緑色光用液晶光変調装置823に入射される。さらに、ダイクロイックミラー813で反射された青色光は、ダイクロイックミラー814を透過する。青色光に対しては、長い光路による光損失を防ぐため、入射レンズ818、リレーレンズ819および出射レンズ820を含むリレーレンズ系からなる導光手段821が設けられている。この導光手段821を介して、青色光が偏光板833を介して青色光用液晶光変調装置824に入射される。
The
各光変調装置822〜824により変調された3つの色光は、各色偏光板834〜836を介してクロスダイクロイックプリズム825に入射する。このクロスダイクロイックプリズム825は4つの直角プリズムを貼り合わせたものであり、その界面には赤光を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とがX字状に形成されている。これらの誘電体多層膜により3つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ826によってスクリーン827上に投写され、画像が拡大されて表示される。
The three color lights modulated by the respective
ここで、本実施形態のプロジェクタにおいては、偏光板831〜836として、無機材料からなるものを採用している。メタルハライドランプ811からなる光源810は高エネルギーの発光が行われるものであるため、有機材料では当該高エネルギーの光により分解ないし変形が生じる惧れがある。そこで、耐光性及び耐熱性の高い無機材料(金属材料を含む)で偏光板831〜836を構成している。
Here, in the projector according to the present embodiment, the polarizing
図2は偏光板831〜836(以下、これらを総称して偏光板1とも言う)の概略構成を示す斜視図、図3は偏光板1の平面模式図、図4は偏光板1の断面模式図、図5は偏光板1を光が透過する際の作用を示す説明図である。
2 is a perspective view showing a schematic configuration of
偏光板1は、本発明の光学素子に係るもので、光源810から射出された各色光を、偏光選択して直線偏光のみを透過させるものである。具体的には図2に示すように、ガラス基板等の誘電材料からなる透光性の基材11A上に、ストライプ状に配置された複数の非有機材料(無機材料及び/又は金属材料)からなる格子(微細構造体)12を備えて構成されている。
The
図3に示すように、格子12のピッチPは入射光の波長よりも小さい値であり、例えば140nm以下に設定されている。また、格子12の幅は、例えば70nm以下に設定されており、製造上の都合もあるが、入射光の波長の1/10程度にするとより好ましい。なお、格子12の隙間に形成される線状の溝パターン13は空間とされているが、例えば当該格子12と異なる透光性の材料を挿入するものとしても良い。
As shown in FIG. 3, the pitch P of the grating 12 is a value smaller than the wavelength of the incident light, and is set to 140 nm or less, for example. The width of the grating 12 is set to, for example, 70 nm or less, which is convenient for manufacturing, but is more preferably about 1/10 of the wavelength of incident light. In addition, although the
なお、格子12の高さは100nm〜200nm程度となっている。また、格子12を構成する金属材料としては、アルミニウム以外にも、銀、金、銅、パラジウム、白金、ロジウム、シリコン、ニッケル、コバルト、マンガン、鉄、クロム、チタン、ルテニウム、ニオブ、ネオジウム、イッテルビウム、イットリウム、モリブデン、インジウム、ビスマス、又はこれらの合金などを用いることができる。
The height of the grating 12 is about 100 nm to 200 nm. In addition to aluminum, the metal material constituting the
このような偏光板1は、図5に示すように、格子12の屈折率nAと、格子12間に介在する空間11Bの屈折率nBとが異なるため、偏光板1に入射した光の偏光方向により、偏光選択が行なわれる。具体的には、格子12の延在方向と垂直な方向に偏光軸を有する直線偏光Xを透過させ、格子12の延在方向と平行な方向に偏光軸を有する直線偏光Yを反射する。したがって、本実施形態の偏光板1は、光反射型偏光子と同じ作用、すなわち光軸(透過軸)と平行な偏光を透過させ、垂直な偏光に対しては反射させる作用を有している。
As shown in FIG. 5, the
偏光板1を透過して生成された直線偏光は、光変調手段としての液晶装置822〜824に入射する。液晶装置822〜824は、例えば図6に示したような構成を備えている。図6は、液晶装置822〜824の断面模式図である。
The linearly polarized light generated through the
液晶装置822〜824は、ガラスやプラスチック等の透明基板で構成される2枚の基板(素子基板10,対向基板20)を含んで構成され、該一対の基板10,20間に液晶層50が挟持されている。素子基板10の液晶層50側にはITO等で構成された透明電極9がマトリクス状に形成されており、透明電極9のさらに液晶層50側には、液晶分子の配向規制を行う配向膜11が基板全面に形成されている。
The
一方、対向基板20の液晶層50側には、基板全面にベタ状の透明電極23が形成されており、透明電極23のさらに液晶層50側には、液晶分子の配向規制を行う配向膜21が基板全面にベタ状に形成されている。
On the other hand, a solid transparent electrode 23 is formed on the entire surface of the
図6の構成においては、一対の基板10,20が、シール材(図示略)を介して貼り合わせられ、その内部に液晶が封入されている。この場合、液晶層50の液晶モードとしてTN(Twisted Nematic)モードが採用されているが、その他にもSTN(Super Twisted Nematic)モード、ECB(Electrically Controlled Birefringence)モード等を採用することができる。
In the configuration of FIG. 6, a pair of
素子基板10は、ガラスや石英等の透光性の基板であって、画素電極9に対する電圧印加をスイッチング駆動するTFT素子(図示略)を備えている。画素電極9はITO(インジウム錫酸化物)等の透光性且つ導電性の材料にて構成されており、膜厚が50nm〜100nm程度(例えば85nm)とされている。また、配向膜11はSiO2の斜方蒸着材料から構成されており、液晶分子の配向を規制している。なお、配向膜11の膜厚は10nm〜50nm程度(例えば25nm)とされている。
The
一方、対向基板20は、素子基板10と同様、ガラスや石英等の透光性の基板から構成されており、その液晶層側にITO(インジウム錫酸化物)等の透光性且つ導電性の材料にて構成された共通電極23が、膜厚50nm〜150nm程度(例えば140nm)に形成されている。また、共通電極23のさらに液晶層側には、SiO2の斜方蒸着材料から構成される配向膜21が形成されており、その膜厚は10nm〜50nm程度(例えば25nm)とされている。
On the other hand, the
このような液晶装置822〜824では、図1に示した偏光板831,832,833を介して入射する直線偏光の位相制御が行われる。つまり、電極9,23に対する印加電圧により液晶層50の駆動制御を行い、当該入射光の位相を制御するものとしている。位相制御された光は、光射出側に配設された偏光板834,835,836に入射して変調される。
In such
液晶装置822〜824及び偏光板831〜836で変調された各色光は、上述した通り、クロスダイクロイックプリズム825に入射して形成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ826によってスクリーン827上に投写され、画像が拡大されて表示される。
Each color light modulated by the
本実施の形態では、偏光板1(831〜836)に関して有機材料を用いないものとしている。つまり、メタルハライドランプから供給される高エネルギー光により劣化する惧れのある有機材料を排除して、無機材料及び/又は金属材料から偏光板1(831〜836)を構成している。また、当該偏光板1(831〜836)は、以下に示すような方法により製造しているため、製造コストも安価で、非常に信頼性の高いものとなっている。 In the present embodiment, no organic material is used for the polarizing plate 1 (831 to 836). That is, the polarizing plate 1 (831-836) is comprised from an inorganic material and / or a metal material, excluding the organic material which may be deteriorated with the high energy light supplied from a metal halide lamp. Moreover, since the said polarizing plate 1 (831-836) is manufactured by the method as shown below, manufacturing cost is also cheap and it has become very reliable.
[偏光板の製造方法]
以下、図2〜図4に示した偏光板(光学素子)1の製造方法の一例について、図7〜図13を参照して説明する。
まず、図7に示すように、透光性の誘電体材料であるSiO2からなる基板11Aに対して、ノボラック系レジストとして例えば東京応化社製OFPRをスピンコートにより塗布し、これをベークして、第1レジスト層30を形成する。
[Production method of polarizing plate]
Hereinafter, an example of the manufacturing method of the polarizing plate (optical element) 1 shown in FIGS. 2 to 4 will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIG. 7, for example, OFPR manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd. is applied as a novolak resist to the
さらに、同じく図7に示すように、第1レジスト層30上にシリル化剤(シリコン化合物)を含む化学増幅型レジストとして例えばポジ型の東京応化社製TDUR−P/Nをスピンコートにより塗布し、これをベークして、第2レジスト層31を形成する。
Further, as shown in FIG. 7, for example, a positive type TDUR-P / N manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd. is applied on the first resist
ここで、シリル化剤とは、図10に示すように、レジスト31のOH基と反応して、レジスト31表面にSi原子を導入する材料のことである。例えば、第2レジスト層31にポジ型の化学増幅レジストを用いた場合、これを選択的に露光した際、未露光部はポリマー中のOH基がシリル化されるが、露光部では発生した酸によりポリマーが架橋するためシリル化されにくい。よって、このような露光部と未露光部のシリル化コントラストの差により、ドライ現像でパターンが形成されることになる。これに対してネガ型レジストの場合は、未露光部のOH基が酸脱離基によりブロックされているために、シリル化されず露光部がドライ現像される。このようなシリル化剤としては、例えばトリメチルシリルジメチルアミン、ジメチルシリルジメチルアミン、トリメチルシリルジエチルアミン、ジメチルシリルジエチルアミン、1,1,3,3-トリメチルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザン等を用いることができる。
Here, the silylating agent is a material that reacts with the OH group of the resist 31 to introduce Si atoms into the surface of the resist 31 as shown in FIG. For example, when a positive chemically amplified resist is used for the second resist
次に、形成した第2レジスト層31に対して選択的にレーザー照射を行う。ここでは、図8に示すように、露光部32と非露光部31とが縞状となるように選択照射するものとしている。具体的には、干渉露光法(ここでは二光束干渉露光)を用いてピッチが140nmの微細な縞状パターンとなるように露光を行っている。このような露光を行った後、ベーク(PEB)を行うと、非露光部31においてはシリル化剤が作用してシリル化が行われる一方、露光部32ではレジストを構成するポリマーが架橋するため、シリル化が行われないものとなる。
Next, laser irradiation is selectively performed on the formed second resist
続いて、露光後、図9に示すように酸素によるドライエッチングにより、上記露光部32と、該露光部32の下層にある第1レジスト層30とを選択的に除去する工程を行う。このようなエッチング工程により、微細な縞状の溝部34が現像された第1レジスト層30及び第2レジスト層31により囲まれて形成される。なお、ドライエッチングにより現像される非露光部31の上層がSiO2化され、当該非露光部31の上層が撥液性を有することとなる。
Subsequently, after the exposure, a step of selectively removing the exposed
さらに、図11に示すように、めっき時の濡れ性を良くするために、触媒として塩化スズを第1レジスト層30及び第2レジスト層31により取り囲まれた溝部34に塗布する工程を行う。ここでは、溝部34の底面及び側面(つまり溝部34を取り囲むレジスト層30,31の側面)に塗布し、当該位置に親液層33を形成する。
Furthermore, as shown in FIG. 11, in order to improve the wettability at the time of plating, a step of applying tin chloride as a catalyst to the
その後、溝部34において、無電解めっきにより金属層12を析出させる工程を行う。ここでは、銀鏡反応(無電解めっき)により銀薄膜を形成するものとしている。つまり、還元剤(R)の存在下、水溶液中で銀イオンを還元して、銀を溝部34に析出させる方法を採用している。なお金属層12を構成する金属としては、銀以外にも、例えば金、銅、パラジウム、白金、アルミニウム、ロジウム、シリコン、ニッケル、コバルト、マンガン、鉄、クロム、チタン、ルテニウム、ニオブ、ネオジウム、イッテルビウム、イットリウム、モリブデン、インジウム、ビスマス、若しくはその合金のいずれかを用いることもできる。
Thereafter, a step of depositing the
最後に、残存する第1レジスト層30及び第2レジスト層31をエッチングにより除去する工程を行う。ここでは、エッチング液として東京応化社製剥離液106を用いて、これら第1レジスト層30及び第2レジスト層31を選択除去し、図13に示すような、基板11A上に微細な金属層(ワイヤーグリッド)12が所定周期で形成されてなる偏光板1を製造することができる。
Finally, a step of removing the remaining first resist
このような偏光板の製造方法によると、有機材料を用いない偏光板1を簡便に製造することができ、該製造される偏光板1は耐光性及び耐熱性に非常に優れたものとなる。また、誘電体からなる基板11A上に、導電体としての金属層12を縞状に形成することができ、この縞のピッチを140nm(可視光の波長以下)に設定しているため、金属ワイヤーグリッド型の偏光板1として機能することとなる。
According to such a method for producing a polarizing plate, it is possible to easily produce a
また、金属層12をレジスト30,31によって形成された溝部34に無電解めっきにより形成しているため、複雑な積層工程を必要とせず、また1回のドライエッチングで済み、プロセスの簡略化が図られている。さらに、レジスト間に形成された溝部34に対する無電解めっきによる金属層12の形成では、当該金属層12のドライエッチングを省くことができ、その結果、塩素化合物やホウ素化合物等の有害な物質を製造プロセス中に排出しない利点もある。
In addition, since the
なお、本実施の形態では、微細構造を有する光学素子を偏光素子(偏光板)として用いる例を示したが、その他にも回折素子やPBS(Polarized Beam Splitter)、位相差板として用いることも可能である。また、本実施の形態では、プロジェクタとして投射型のものを例示したが、直視型のプロジェクタに対しても、上記偏光板1を用いることが可能である。
In this embodiment, an example in which an optical element having a fine structure is used as a polarizing element (polarizing plate) is shown, but it can also be used as a diffraction element, PBS (Polarized Beam Splitter), or a retardation plate. It is. In the present embodiment, the projector is exemplified as the projector, but the
1,831〜836…偏光板、11A…基板、12…金属層(格子、微細構造体)、13…溝パターン、30…第1レジスト層、31…第2レジスト層、32…露光部、34…溝部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,831-836 ... Polarizing plate, 11A ... Board | substrate, 12 ... Metal layer (grid, fine structure), 13 ... Groove pattern, 30 ... 1st resist layer, 31 ... 2nd resist layer, 32 ... Exposure part, 34 ... Groove
Claims (6)
前記第1レジスト層上にシリル化剤を含む化学増幅型レジストからなる第2レジスト層を形成する工程と、
前記第2レジスト層に対して、照射部が縞状となるように、レーザー光を選択的に照射する工程と、
前記レーザー光を照射後、酸素によるドライエッチングを行い、前記第2レジスト層の露光部又は非露光部と、その下層の第1レジスト層とを選択的に除去して、残存する第1レジスト層と第2レジスト層とによって囲まれてできる溝部を形成する工程と、
前記溝部において、無電解めっきにより金属層を形成する工程と、
前記残存する第1レジスト層と第2レジスト層とを除去する工程と、を含むことを特徴とする光学素子の製造方法。 Forming a first resist layer made of a novolak-based resist on a dielectric substrate;
Forming a second resist layer comprising a chemically amplified resist containing a silylating agent on the first resist layer;
A step of selectively irradiating the second resist layer with a laser beam so that the irradiated portion is striped;
After the laser light irradiation, dry etching with oxygen is performed to selectively remove the exposed or non-exposed portion of the second resist layer and the first resist layer therebelow, and the remaining first resist layer Forming a groove portion surrounded by the second resist layer; and
Forming a metal layer by electroless plating in the groove,
And a step of removing the remaining first resist layer and second resist layer.
前記光変調装置の光入射側と光射出側とに偏光素子が配設されてなり、該偏光素子が請求項1ないし5のいずれか1項に記載の方法により製造された光学素子により構成されてなることを特徴とする投射型表示装置。
A projection display device comprising: a light source device; a light modulation device that modulates light emitted from the light source device; and a projection device that projects light modulated by the light modulation device.
A polarizing element is provided on a light incident side and a light emitting side of the light modulation device, and the polarizing element is constituted by an optical element manufactured by the method according to any one of claims 1 to 5. A projection type display device characterized by comprising:
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