JPH07134337A - 光学素子 - Google Patents
光学素子Info
- Publication number
- JPH07134337A JPH07134337A JP5282645A JP28264593A JPH07134337A JP H07134337 A JPH07134337 A JP H07134337A JP 5282645 A JP5282645 A JP 5282645A JP 28264593 A JP28264593 A JP 28264593A JP H07134337 A JPH07134337 A JP H07134337A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 フレネルレンズ，プリズムアレイといった、
大面積で基板上に凹凸形状を持つフラットパネル型の光
学素子の低コスト化を実現する。 【構成】 フラットパネル型の光学素子では、石英・ガ
ラス等の材料をプレス成形することにより凹凸溝を設
け、その基板11上にゾル−ゲル焼成により、単層あるい
は複数層の酸化物誘電体層から成る偏光に応じて分離す
る作用を持つ光学薄膜や、特定の波長に反射防止する作
用を持つ光学薄膜12を作製して構成している。特に、本
発明の光学素子において、光学薄膜を構成する元素を含
むアルコキシド溶液を霧状にすることにより、数百μm
の凹凸を有する基板上に均一に堆積し、本焼成温度より
50〜100℃低い温度で仮焼して脱媒し、再塗布を繰り返
し、膜厚測定しながら多層に積層した後、450〜700℃で
本焼成する。
大面積で基板上に凹凸形状を持つフラットパネル型の光
学素子の低コスト化を実現する。 【構成】 フラットパネル型の光学素子では、石英・ガ
ラス等の材料をプレス成形することにより凹凸溝を設
け、その基板11上にゾル−ゲル焼成により、単層あるい
は複数層の酸化物誘電体層から成る偏光に応じて分離す
る作用を持つ光学薄膜や、特定の波長に反射防止する作
用を持つ光学薄膜12を作製して構成している。特に、本
発明の光学素子において、光学薄膜を構成する元素を含
むアルコキシド溶液を霧状にすることにより、数百μm
の凹凸を有する基板上に均一に堆積し、本焼成温度より
50〜100℃低い温度で仮焼して脱媒し、再塗布を繰り返
し、膜厚測定しながら多層に積層した後、450〜700℃で
本焼成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ハイビジョンテレビ映
像を映し出す投射型テレビ等に用いられるフラットパネ
ルの光学素子に関するものである。
像を映し出す投射型テレビ等に用いられるフラットパネ
ルの光学素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のレンズやプリズム等の光学素子
は、ガラスや単結晶等のバルク材料を用い、その表面を
研磨等によって非常に平滑にした上に、真空蒸着法によ
り反射防止作用や偏光分離作用を持つ誘電体薄膜を形成
して構成してきた。近年、開発されている光ピックアッ
プや光通信などに用いられる非常に小さい数mmオーダの
光学素子においても、図３にプリズム30の例を示すよう
に、ガラス材のバルク基板31を用い、その表面を研磨等
によって非常に平滑にした上に、真空蒸着法により偏光
分離作用を持つ光学薄膜32を形成して構成している。
は、ガラスや単結晶等のバルク材料を用い、その表面を
研磨等によって非常に平滑にした上に、真空蒸着法によ
り反射防止作用や偏光分離作用を持つ誘電体薄膜を形成
して構成してきた。近年、開発されている光ピックアッ
プや光通信などに用いられる非常に小さい数mmオーダの
光学素子においても、図３にプリズム30の例を示すよう
に、ガラス材のバルク基板31を用い、その表面を研磨等
によって非常に平滑にした上に、真空蒸着法により偏光
分離作用を持つ光学薄膜32を形成して構成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年のテレビのハイビ
ジョン化に伴い、大画面にテレビ映像を映し出す投射型
テレビ等に用いられる光学部品は、微少な光学素子がア
レイ状になって構成しているフレネルレンズやプリズム
アレイといった光学素子が、その軽量性，薄型性におい
て脚光を浴びている。しかしながら、従来の構成では、
最近研究されている大面積でその基板表面上に数百μm
オーダの凹凸形状を持つフラットパネル型の光学素子で
は、基板上への均一な光学薄膜を形成することは困難で
ある。従来の真空蒸着法では、大面積基板と蒸着物質か
らの距離が均一にならないことや、蒸着物の飛翔方向が
一方向であることから凹凸表面に均一な膜厚の薄膜を形
成すること、しかも家庭に普及する程安価に形成するこ
とは困難である。本発明はかかる従来の問題点を解決す
るもので、非常に低コストで、均一な光学薄膜を形成し
たフラットパネル型の光学素子を実現することを目的と
するものである。
ジョン化に伴い、大画面にテレビ映像を映し出す投射型
テレビ等に用いられる光学部品は、微少な光学素子がア
レイ状になって構成しているフレネルレンズやプリズム
アレイといった光学素子が、その軽量性，薄型性におい
て脚光を浴びている。しかしながら、従来の構成では、
最近研究されている大面積でその基板表面上に数百μm
オーダの凹凸形状を持つフラットパネル型の光学素子で
は、基板上への均一な光学薄膜を形成することは困難で
ある。従来の真空蒸着法では、大面積基板と蒸着物質か
らの距離が均一にならないことや、蒸着物の飛翔方向が
一方向であることから凹凸表面に均一な膜厚の薄膜を形
成すること、しかも家庭に普及する程安価に形成するこ
とは困難である。本発明はかかる従来の問題点を解決す
るもので、非常に低コストで、均一な光学薄膜を形成し
たフラットパネル型の光学素子を実現することを目的と
するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のマイクロプリズムアレイやフレネルレンズ
として用いるフラットパネル型の光学素子では、石英・
ガラス，樹脂，シリコン、あるいはゲルマニウム等の材
料をプレス成形することにより、断面が10μm〜１mmの
深さ及びピッチのきょ歯状，三角波形状あるいは半円形
の形状を持つ縞状の溝あるいは同心円状の溝を設けた基
板を用い、その基板上にゾル−ゲル焼成により、単層あ
るいは複数層の酸化物誘電体層から成る偏光に応じて分
離する作用を持つ光学薄膜や、特定の波長に反射防止す
る作用を持つ光学薄膜を作製して構成している。
に、本発明のマイクロプリズムアレイやフレネルレンズ
として用いるフラットパネル型の光学素子では、石英・
ガラス，樹脂，シリコン、あるいはゲルマニウム等の材
料をプレス成形することにより、断面が10μm〜１mmの
深さ及びピッチのきょ歯状，三角波形状あるいは半円形
の形状を持つ縞状の溝あるいは同心円状の溝を設けた基
板を用い、その基板上にゾル−ゲル焼成により、単層あ
るいは複数層の酸化物誘電体層から成る偏光に応じて分
離する作用を持つ光学薄膜や、特定の波長に反射防止す
る作用を持つ光学薄膜を作製して構成している。
【０００５】特に、本発明の光学素子において、光学薄
膜を構成する元素を含むアルコキシド溶液を霧状にする
ことにより、数百μmの凹凸を有する基板上に均一に堆
積し、本焼成温度より50〜100℃低い温度で仮焼して脱
媒し、再塗布を繰り返し、膜厚測定しながら多層に積層
した後、450〜700℃で本焼成することで、仮焼と焼成の
温度差を少なくして膜厚の測定精度を向上し、積層回数
で膜厚を制御して波長オーダーの膜厚精度を要する偏光
分離膜や反射防止膜といった光学薄膜を形成するもので
ある。
膜を構成する元素を含むアルコキシド溶液を霧状にする
ことにより、数百μmの凹凸を有する基板上に均一に堆
積し、本焼成温度より50〜100℃低い温度で仮焼して脱
媒し、再塗布を繰り返し、膜厚測定しながら多層に積層
した後、450〜700℃で本焼成することで、仮焼と焼成の
温度差を少なくして膜厚の測定精度を向上し、積層回数
で膜厚を制御して波長オーダーの膜厚精度を要する偏光
分離膜や反射防止膜といった光学薄膜を形成するもので
ある。
【０００６】
【作用】本発明は上記した構成によって、ガラス等に凹
凸溝を設けた基板を高精度に再現性良く作製し、更に数
百μmの凹凸を有する基板上でもゾル−ゲル法により均
一に堆積し、仮焼と焼成の温度差を少なくして膜厚の測
定精度を向上し、積層回数で膜厚を制御して波長オーダ
ーの膜厚を要する光学薄膜を形成することで、非常に低
コストでコンパクトな装置で、精度良くマイクロプリズ
ムアレイやフレネルレンズといったフラットパネル型の
光学素子の実現が可能となる。
凸溝を設けた基板を高精度に再現性良く作製し、更に数
百μmの凹凸を有する基板上でもゾル−ゲル法により均
一に堆積し、仮焼と焼成の温度差を少なくして膜厚の測
定精度を向上し、積層回数で膜厚を制御して波長オーダ
ーの膜厚を要する光学薄膜を形成することで、非常に低
コストでコンパクトな装置で、精度良くマイクロプリズ
ムアレイやフレネルレンズといったフラットパネル型の
光学素子の実現が可能となる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の第１の実施例のマイクロプリ
ズムアレイを図１に基づいて説明する。図１において、
10はマイクロプリズムアレイで、ガラス板をプレス成形
することにより、断面が200μmの深さ及びピッチの三角
波形状を持つ縞状の溝を設けた基板11を用い、その基板
11上に偏光に応じて分離する作用を持つ光学薄膜12を２
種の誘電体ＳiＯ2とＴiＯ2からなる周期構造の層をゾル
−ゲル焼成し、マイクロプリズムアレイを構成してい
る。本実施例では、基板11を１枚を用いて構成している
が、対向する２枚を貼り合わせることによりマイクロプ
リズムアレイを構成してもよい。
ズムアレイを図１に基づいて説明する。図１において、
10はマイクロプリズムアレイで、ガラス板をプレス成形
することにより、断面が200μmの深さ及びピッチの三角
波形状を持つ縞状の溝を設けた基板11を用い、その基板
11上に偏光に応じて分離する作用を持つ光学薄膜12を２
種の誘電体ＳiＯ2とＴiＯ2からなる周期構造の層をゾル
−ゲル焼成し、マイクロプリズムアレイを構成してい
る。本実施例では、基板11を１枚を用いて構成している
が、対向する２枚を貼り合わせることによりマイクロプ
リズムアレイを構成してもよい。
【０００８】上記構成において、基板11はガラスのプレ
スにより、非常に高精度で製造再現性良く、しかも低コ
ストで凹凸溝を形成することができる。また、光学薄膜
を構成する元素を含むアルコキシド溶液を霧状にするこ
とにより、数百μmの凹凸を有する基板上に均一に堆積
している。これを、本焼成温度より50〜100℃低い温度
で仮焼して脱媒し、再堆積を繰り返し、膜厚測定しなが
ら多層に積層した後、450〜700℃で本焼成することで、
仮焼と焼成の温度差を少なくして膜厚の測定精度を向上
し、積層回数で膜厚を制御して波長オーダーの膜厚精度
を要する人工異方性媒質を形成するものである。
スにより、非常に高精度で製造再現性良く、しかも低コ
ストで凹凸溝を形成することができる。また、光学薄膜
を構成する元素を含むアルコキシド溶液を霧状にするこ
とにより、数百μmの凹凸を有する基板上に均一に堆積
している。これを、本焼成温度より50〜100℃低い温度
で仮焼して脱媒し、再堆積を繰り返し、膜厚測定しなが
ら多層に積層した後、450〜700℃で本焼成することで、
仮焼と焼成の温度差を少なくして膜厚の測定精度を向上
し、積層回数で膜厚を制御して波長オーダーの膜厚精度
を要する人工異方性媒質を形成するものである。
【０００９】次に、本発明の第２の実施例であるフレネ
ルレンズを図２を用いて説明する。基板21に断面が800
μmの深さ及びピッチを持つきょ歯状の形状を持つ同心
円状の溝を１個設け、前記基板21上に特定の波長の反射
防止する作用を持つ光学薄膜を、低屈折材料と高屈折材
料の２種の誘電体ＳiＯ2とＺrＯ2を用いて、各層が前記
波長の１／４波長の光路長を持つ周期構造となるよう構
成している。これは、原料のアルコキシド溶液をスピン
コーティングにより塗布し、本焼成温度より50〜100℃
低い温度で仮焼して脱媒し、その上に再塗布を繰り返
し、膜厚測定しながら多層に積層した後、450〜700℃で
本焼成することで、仮焼と焼成の温度差を少なくして膜
厚の測定精度を向上し、積層回数で膜厚を制御して波長
オーダーの膜厚精度を要する光学薄膜を形成するもので
ある。
ルレンズを図２を用いて説明する。基板21に断面が800
μmの深さ及びピッチを持つきょ歯状の形状を持つ同心
円状の溝を１個設け、前記基板21上に特定の波長の反射
防止する作用を持つ光学薄膜を、低屈折材料と高屈折材
料の２種の誘電体ＳiＯ2とＺrＯ2を用いて、各層が前記
波長の１／４波長の光路長を持つ周期構造となるよう構
成している。これは、原料のアルコキシド溶液をスピン
コーティングにより塗布し、本焼成温度より50〜100℃
低い温度で仮焼して脱媒し、その上に再塗布を繰り返
し、膜厚測定しながら多層に積層した後、450〜700℃で
本焼成することで、仮焼と焼成の温度差を少なくして膜
厚の測定精度を向上し、積層回数で膜厚を制御して波長
オーダーの膜厚精度を要する光学薄膜を形成するもので
ある。
【００１０】
【発明の効果】以上のように本発明の光学素子は、フレ
ネルレンズ，プリズムアレイといった大面積で基板上に
凹凸形状を持つフラットパネル型の光学素子について、
石英・ガラス，樹脂，シリコン、あるいはゲルマニウム
等の材料をプレス成形することにより、断面が10μm〜
１mmの深さ及びピッチの凹凸溝を設け、その基板上にゾ
ル−ゲル焼成法により、光学薄膜を構成する元素を含む
原料アルコキシド溶液を均一に堆積し、本焼成温度より
50〜100℃低い温度で仮焼して脱媒する工程を繰り返
し、膜厚測定しながら多層に積層した後、450〜700℃で
本焼成することで仮焼と焼成の温度差を少なくして膜厚
の測定精度を向上し、積層回数で膜厚を制御して波長オ
ーダーの膜厚精度を要する偏光分離膜や反射防止膜とい
った光学薄膜を形成するものであり、この方法によっ
て、非常に簡単な装置で、低コストで再現性良くフラッ
ト型の光学素子を製造することが実現できるという効果
を有する。
ネルレンズ，プリズムアレイといった大面積で基板上に
凹凸形状を持つフラットパネル型の光学素子について、
石英・ガラス，樹脂，シリコン、あるいはゲルマニウム
等の材料をプレス成形することにより、断面が10μm〜
１mmの深さ及びピッチの凹凸溝を設け、その基板上にゾ
ル−ゲル焼成法により、光学薄膜を構成する元素を含む
原料アルコキシド溶液を均一に堆積し、本焼成温度より
50〜100℃低い温度で仮焼して脱媒する工程を繰り返
し、膜厚測定しながら多層に積層した後、450〜700℃で
本焼成することで仮焼と焼成の温度差を少なくして膜厚
の測定精度を向上し、積層回数で膜厚を制御して波長オ
ーダーの膜厚精度を要する偏光分離膜や反射防止膜とい
った光学薄膜を形成するものであり、この方法によっ
て、非常に簡単な装置で、低コストで再現性良くフラッ
ト型の光学素子を製造することが実現できるという効果
を有する。
【図１】本発明の第１の実施例におけるマイクロプリズ
ムアレイの光学素子の構成図(a)と断面図(b)である。
ムアレイの光学素子の構成図(a)と断面図(b)である。
【図２】本発明の第２の実施例におけるフレネルレンズ
の光学素子の構成図(a)と断面図(b)である。
の光学素子の構成図(a)と断面図(b)である。
【図３】従来のプリズム光学素子の構成図(a)と断面図
(b)である。
(b)である。
10…マイクロプリズムアレイ、 11，21…基板、 12，
22，32…光学薄膜、 20…フレネルレンズ、 30…プリ
ズム、 31…バルク基板。
22，32…光学薄膜、 20…フレネルレンズ、 30…プリ
ズム、 31…バルク基板。
Claims (9)
- 【請求項１】 凹凸形状を設けた基板上に、ゾル−ゲル
法により作製した単層あるいは複数層の酸化物誘電体層
から成る光学薄膜を備えたことを特徴とする光学素子。 - 【請求項２】 基板において、ドライエッチングまたは
ウエットエッチングで凹凸形状を設けた基板を用いたこ
とを特徴とする請求項１記載の光学素子。 - 【請求項３】 基板において、石英・ガラス，樹脂，シ
リコン、あるいはゲルマニウムをプレス成形することに
より、凹凸形状を設けた基板を用いたことを特徴とする
請求項１記載の光学素子。 - 【請求項４】 基板に断面が10μm〜１mmの深さ及びピ
ッチのきょ歯状あるいは三角波形状を持つ縞状の溝を設
け、前記基板上に偏光に応じて分離する作用を持つ酸化
物誘電体層をゾル−ゲル焼成し、１枚あるいは対向する
２枚を貼り合わせることによりマイクロプリズムアレイ
として用いることを特徴とする請求項１記載の光学素
子。 - 【請求項５】 マイクロプリズムアレイにおいて、偏光
に応じて分離する作用を持つ光学要素を２種の誘電体、
例えばＳiＯ2とＴiＯ2、あるいはＳiＯ2とＬaＯ2の周期
構造からなる誘電体膜により形成したことを特徴とする
請求項４記載の光学素子。 - 【請求項６】 基板に断面が10μm〜１mmの深さ及びピ
ッチを持つきょ歯状，三角波形、あるいは半円形の形状
を持つ同心円状の溝を１個あるいは複数個設け、前記基
板上に特定の波長に反射防止する作用を持つ光学薄膜を
ゾル−ゲル焼成しフレネルレンズとして用いることを特
徴とする請求項１記載の光学素子。 - 【請求項７】 特定の波長の反射防止する作用を持つ光
学薄膜を、低屈折材料と高屈折材料の２種の誘電体、例
えばＳiＯ2とＴiＯ2，ＳiＯ2とＬaＯ2、あるいはＳiＯ2
とＺrＯ2を用いて、各層が前記波長の１／４波長の光路
長を持つ周期構造に積層した酸化物誘電体膜により構成
したことを特徴とするフレネルレンズとして用いる請求
項６記載の光学素子。 - 【請求項８】 光学薄膜となる酸化物誘電体を構成する
元素を含む溶液を加水分解・重合して、金属酸化物また
は水酸化物を含むゾル溶液を生成し、霧状にすることに
より基板上に均一に堆積し、加熱あるいは真空びきして
脱媒してゲル化をし、さらに高温で焼成することで、酸
化物誘電体層を凹凸形状を持つ基板上に均一な膜厚で形
成したことを特徴とする請求項１記載の光学素子。 - 【請求項９】 光学薄膜を構成する元素を含むアルコキ
シド溶液をディップコーティング，スピンコーティン
グ、あるいは霧により塗布し、本焼成温度より50〜100
℃低い温度で仮焼して脱媒し、再塗布を繰り返し、膜厚
測定しながら多層に積層した後、450〜700℃で本焼成す
ることで仮焼と焼成の温度差を少なくして膜厚の測定精
度を向上し、積層回数で膜厚を制御することを特徴とす
る請求項１記載の光学素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5282645A JPH07134337A (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5282645A JPH07134337A (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 光学素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07134337A true JPH07134337A (ja) | 1995-05-23 |
Family
ID=17655219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5282645A Pending JPH07134337A (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07134337A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1476002A3 (en) * | 2003-05-08 | 2007-04-25 | Samsung SDI Co., Ltd. | Method of manufacturing a substrate for organic electroluminescent device |
| WO2008153435A1 (fr) * | 2007-06-15 | 2008-12-18 | Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'technoexan' | Procédé de fabrication d'un panneau de concentration à lentilles composite pour modules photoélectriques |
-
1993
- 1993-11-11 JP JP5282645A patent/JPH07134337A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1476002A3 (en) * | 2003-05-08 | 2007-04-25 | Samsung SDI Co., Ltd. | Method of manufacturing a substrate for organic electroluminescent device |
| EP1947910A1 (en) * | 2003-05-08 | 2008-07-23 | Samsung SDI Co., Ltd. | Method of manufacturing a substrate for organic electroluminescent device |
| US7695757B2 (en) | 2003-05-08 | 2010-04-13 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Method of manufacturing a substrate for organic electroluminescent device |
| WO2008153435A1 (fr) * | 2007-06-15 | 2008-12-18 | Zakrytoe Aktsionernoe Obschestvo 'technoexan' | Procédé de fabrication d'un panneau de concentration à lentilles composite pour modules photoélectriques |
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