TWI278478B - Method for manufacturing optical element - Google Patents

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TWI278478B
TWI278478B TW095104388A TW95104388A TWI278478B TW I278478 B TWI278478 B TW I278478B TW 095104388 A TW095104388 A TW 095104388A TW 95104388 A TW95104388 A TW 95104388A TW I278478 B TWI278478 B TW I278478B
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Description

1278478 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種光學元件，尤其是關於用於可見光譜 之線栅偏光器之製造方法。 【先前技術】 先前，開發有多種光學元件，例如，廣頻寬線柵偏光器， 其可使特定偏光之光高效透過、且可有效反射直交之偏光 .的光，等等（專利文獻1等）。 目前，關於已得到廣泛使用之無機偏光器，為形成金屬 之壓印圖案’而於基板上進行光阻圖案後，利用 RIE(Reactive Ion Etching，反應性離子蝕刻）等進行乾式蝕 刻。然而，當壓印形狀達到奈米級， ’則必須對蝕刻參數進
度之偏光器等光學元件。 # 【專利文獻1】特表2〇〇3_5〇27〇8號公報 [發明所欲解決之問題]
製造出高量產性之偏光器等光學元件的方法 【發明内容】 / 種能夠以更低之價袼 的方法。
’且其利用 I08297.doc 1278478 LSP(Liquid Self-patterning Process)製造上述金屬線柵。 又，本發明分別提供下述2.-7.所述之内容。 2·如上述1之光學元件之製造方法，其中使用金屬奈米暮 作為嵌入用膏，藉此形成上述金屬線栅。 3_如上述2之光學元件之製造方法，其中預先設有形成凹 部之抗蝕劑，該凹部用以嵌入金屬奈米膏，且焙燒金屬奈 米膏時，於抗蝕劑凹部析出金屬粒子。 4·如上述2或3之光學元件之製造方法，其中使用含有兩 種以上金屬之金屬奈米膏作為嵌入用膏，製造多元系金屬 線橋。 5·如上述2至4中任一項之光學元件之製造方法，其中給 燒金屬奈米膏之後，重複LSP一次以上，製造多層之金屬線 柵。 6.如上述2至5中任一項之光學元件之製造方法，其中上 述金屬奈米膏含有選自由A卜Ag以及Au所組成之群中之一 種以上的金屬。 7·如上述1至6中任一項之光學元件之製造方法，其中製 造用於可見光譜之偏光器作為上述光學元件。 [發明之效果] 根據本發明’使用 LSP(Liquid Self-patterning Process)製 造光學元件中之金屬線栅，藉此可更廉價且量產性高地獲 得高精度之偏光器等光學元件。又，可容易地製造出多元 系以及多層之金屬線栅，且材料選擇之範圍較寬。 【實施方式】 108297.doc 1278478 以下，對於本發明中之光學 施態樣作為實施例進行說明： 例之限制。 [實施例1] 元件之製造方法之較好的實 又’本發明並非受相關實施 用於可見光譜之偏光器之製造工序
圖1表示本實施例中 的一例。 (1) 光阻圖案之形成 圖1⑷所不’於石英等基板UJ^，使用通常之方法形 光阻圖案12。 (2) 金屬奈米膏之嵌入 繼而，如圖1(b)所示，使用作為LSp法之旋塗法塗佈含有 之孟屬不米貧13，且將其後入抗钱劑12之凹部内。旋塗 時之紅轉數為4000 rpm(2 sec)，之後，以2〇〇〇卬叫2〇化幻 進行。開始28“之旋塗旋轉數，較好的是5〇〇〜1〇〇〇〇1^111範 圍内，特別好的是1000〜7000 rpm，更加好的是2〇〇〇〜5〇〇〇 rpm。又，本實施例中，金屬奈米膏13之黏度為8.3邛§。 (3) 、J:咅燒工序 然後’如圖1(c)所示，於加熱爐中進行低溫焙燒（2〇〇t以 下）’形成金屬線拇14之基礎。培燒金屬奈米膏13之後，於 抗钱劑12之凹部析出100 nm以下之金屬粒子。作為用以形 成金屬奈米膏1 3之金屬粒子，只要該粒徑小於所要形成之 金屬線柵之寬度即可，較好的是100 nm以下。 (4) 線柵之形成 如圖1(d)所示，重複實施上述（1)〜(3)之工序，直至金屬 108297.doc 1278478 線柵14達到所期望之高度為止 (5)抗蝕劑之剝離 如圖1(e)所示’當金屬線柵丨 尺珊14形成至所期望之高度，剝離 抗姓劑12。藉此，能夠以低僧 -只I以出I產性優良之偏光器 10,其作為具有金屬線栅U之高精度的光學元件。 [實施例2] 以下，表示使用含有A1、Ag兩種金屬之膏作為金屬奈米 貧的實施例。圖2表示藉由本實施例之製造方法形成之用於 可見光譜的偏光器的一例’且其具有含兩種金屬之線栅(積 曰口玉）@2(a)係實施例2之偏光器之立體冑，圖2(b)係圖 2(a)之偏光器於χ_χ方向上之剖面圖。 本貫施例中之偏光器的製造方法中’除使用含有Α1以及 兩種金屬之膏作為用以嵌入抗蝕劑之凹部内的金屬奈米 貧以外’其他工序均與上述實施例ι相同。因此，關於本實
施例2中未作詳述之方面’可適當使用上述實施例工中所說 明的事項。 本實施例中，對於含有A1之金屬奈米膏13、與含有Ag之 至屬奈米貧13，交替使用旋塗法進行塗佈，並將其嵌入抗 蝕劑12之凹部内。藉此，剝離抗蝕劑12之後，如圖2所示， 月b夠以較低之價袼容易地獲得量產性良好之作為高精度光 子—件的偏光器2〇 ’其具備由A1與Ag交替積層形成之複數 個金屬線柵（多元系且多層之金屬線柵）14。 再者’本實施例中，焙燒金屬奈米膏13之後，於抗蝕劑 12之凹部亦析出100 nm以下之金屬粒子。 108297.doc 1278478 [變更形態] 本發明較好地提供有上述各實施形態、實施例，但並非 僅限於該等實施形態、實施例，可於不脫離本發明宗旨之 範圍内進行多種變更。 作為LSP之方法，實施例中係將金屬奈米膏作為嵌入用膏 使用’除此以外，亦可以使用含有奈米碳管等奈米碳之溶 液。 作為用以形成金屬線栅之金屬，除Al、Ag以外，亦可使 用Au ’又，亦可將該等物質混合使用。另外，亦可使用A1 與Ag之固溶體、或者金屬間化合物。 作為光學元件，實施例中係製造出用於可見光譜之偏光 器’但本發明中亦可使用於繞射光柵等中。 [產業上之可利用性] 本發明作為能夠以更低之價格製造出量產性較高之偏光 器等光學元件之方法，而具有產業上之可利用性。 【圖式簡單說明】 圖1⑷至⑷係表示用於可見光错之偏光器之製造方法的 一例的工序圖。 圖2⑷、（b)係具備含兩種金屬之線柵之用於可見光譜的 偏光器的一例。 【主要元件符號說明】 10 偏光器 11 基板 12 抗餘劑 108297.doc -10- 1278478 13 金屬奈米膏 14 金屬線拇 20 偏光器
108297.doc

Claims (1)

1278478 十、申請專利範圍： i -種光學元件之製造方法，其特徵在於：其係於基板上 具有複數個金屬線栅之光學元件之製造方法’且利用 LSP(Liquid Self-patterning pr。⑽)製造上述金屬 2. 如請求们之光學元件之製造方法，纟中使用金屬奈米膏 作為嵌入用膏，藉此形成上述金屬線柵。 3. 如請求項2之光學元件之製造方法，其中預先設有形成凹 部之抗蝕劑，該凹部用以嵌入金屬奈米膏，且於焙燒金 屬奈米貧時，於抗蝕劑凹部析出金屬粒子。 4. 如請求項2或3之光學元件之製造方法，#中使用包含兩 種以上金屬之金屬奈米膏作為嵌入用膏，製造多元系金 屬線拇。 ^ 5. 如明求項2之光學元件之製造方法，其中焙燒金屬奈米膏 之後’重複LSP—次以上，製造多層金屬線柵。 6_如請求項2至5中任一項之光學元件之製造方法，其中上 述金屬奈米膏含有選自由Ai、Ag以及Aum組成之群中之 一種以上的金屬。 7·如清求項1之光學元件之製造方法，其中製造用於可見光 譜之偏光器作為上述光學元件。 108297.doc
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