JPWO2011148465A1 - 波長板及び波長板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1.波長板
2.波長板の製造方法
3.実施例
本発明の一実施の形態として示す波長板は、斜め蒸着による微粒子の複屈折と、微細構造による複屈折とを利用し、複屈折量を増大させるものである。前者は、図1に示すように誘電体材料の微粒子の形状異方性によって、長軸方向n1と短軸方向n2とで屈折率に差が生じることにより、複屈折を発現させるものである。また、後者は、例えば、誘電体の基板上に形成された凹凸による形状異方性によって、複屈折を発現させるものである。
次に、波長板の製造方法について説明する。なお、図2に示す波長板及び図3に示す基板と同様な構成については、同一符号を付し、ここでは説明を省略する。
以下、実施例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
図6は、基板回転角と複屈折量△nの関係を示すグラフである。斜め蒸着は、図7に示すように一次元格子(グリッド)のラインに垂直な入射角度を0°としたとき、入射角度が3°、23°、及び43°の場合について1層のみの複屈折膜を形成した。誘電体材料としてはTa2O5を用いた。また、基板面の法線方向に対する蒸着角度を70°とした。
次に、斜め蒸着による複屈折膜の波長依存性について評価した。斜め蒸着は、一次元格子のラインと垂直方向、且つ、基板面の法線方向に対する蒸着角度を70°とし、1層のみの複屈折膜を形成した。誘電体材料としてTa2O5を用い、複屈折膜の膜厚を1.2μmとした。
Re=△n・d(△n:複屈折量、d:膜厚)
次に、基板上に形成される微細パターンの効果について評価した。斜め蒸着は、一次元格子のラインと垂直方向、且つ、基板面の法線方向に対する蒸着角度を70°とし、1層のみの複屈折膜を形成した。誘電体材料としてTa2O5を用い、複屈折膜の膜厚を1.2μmとした。また、これと同様にして、パターンが形成されていない平坦な基板(以下、平坦基板ともいう。)を用い、この平坦基板上に複屈折膜を形成した。
次に、Ta2O5を2方向から斜め蒸着し、一次元格子基板上に複数層からなる複屈折膜を形成させた。斜め蒸着は、一次元格子のラインと垂直方向、且つ、基板面の法線方向に対する蒸着角度を70°とした2方向から行った。具体的には、一方の方向から斜め蒸着させた後、基板を180°回転させることにより他方の方向から斜め蒸着させる蒸着サイクルを複数回行い、複数層からなる複屈折膜を形成させた。
凹部が格子状に形成された基板と、誘電体材料を180°異なる2方向から交互に斜め蒸着することにより前記誘電体材料の微粒子が前記基板の基板面に対して垂直方向であって、前記凸部上に柱状に積層された柱状部と、前記凹部上に位置し、前記柱状部間に設けられた間隙部とを備えることを特徴とする。
[0013]
また、本発明に係る波長板の製造方法は、利用光の波長以下の周期的な凹部及び凸部が格子状に形成された基板上に誘電体材料を180°異なる2方向から交互に斜め蒸着し、誘電体材料の微粒子が基板の基板面に対して垂直方向であって、凸部上に柱状に積層された柱状部と、凹部上に位置し、柱状部間に設けられた間隙部とを有する複屈折膜を成膜することを特徴とする。
発明の効果
[0014]
本発明によれば、斜め蒸着による微粒子の複屈折と基板の微細構造による複屈折により、複屈折量が増大するため、波長板を薄膜化することができる。
図面の簡単な説明
[0015]
[図1]図1は、誘電体材料の微粒子の形状異方性を説明するための図である。
[図2]図2は、本発明の一実施の形態における波長板の要部を示す断面図である。
[図3]図3A及び図3Bは、基板の構成例を示す図である。
[図4]図4は、本発明の一実施の形態における波長板の製造方法を示すフローチャートである。
[図5]図5は、斜め蒸着の概要を説明するための図である。
[図6]図6は、基板回転角と複屈折量△nの関係を示すグラフである。
[図7]図7は、一次元格子基板に対する入射方向を説明するための図である。
[図8]図8は、入射角と複屈折量△nの関係を示すグラフである。
[図9]図9は、基板面に対する入射角を説明するための図である。
[図10]図10は、リタデーション値と波長の関係を示すグラフである。
[図11]図11A乃至図11Cは、基板のあおり角を説明するための図である。
Claims (8)
- 利用光の波長以下の周期的な凸部及び凹部が形成された基板と、
誘電体材料の2方向からの斜め蒸着により前記誘電体材料の微粒子が前記基板の基板面に対して垂直方向であって、前記凸部上に柱状に積層された柱状部と、
前記凹部上に位置し、前記柱状部間に設けられた間隙部と
を備える波長板。 - 前記柱状部における各層の厚さが、50nm以下である請求項1記載の波長板。
- 前記誘電体材料は、Ta2O5を含有し、
可視光領域における複屈折量が、0.13以上である請求項1又は2記載の波長板。 - 可視光領域の任意の2波長における複屈折量の差が、0.02以下である請求項1乃至3にいずれかに記載の波長板。
- 利用光の波長以下の周期的な凹部及び凸部が形成された基板上に誘電体材料を2方向から斜め蒸着し、
前記誘電体材料の微粒子が前記基板の基板面に対して垂直方向であって、前記凸部上に柱状に積層された柱状部と、前記凹部上に位置し、前記柱状部間に設けられた間隙部とを有する複屈折膜を成膜する波長板の製造方法。 - 前記柱状部における各層の厚さを、50nm以下とする請求項5記載の波長板の製造方法。
- 前記誘電体材料は、Ta2O5を含有する請求項5又は6記載の波長板の製造方法。
- 前記2方向からの斜め蒸着は、前記周期的な凸部及び凹部のラインと垂直方向、且つ、基板面の法線方向に対する蒸着角度を60°〜80°とする請求項5乃至7にいずれかに記載の波長板の製造方法。
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