WO2018070431A1

WO2018070431A1 - 光学デバイス、表示体、カラーフィルタ、および、光学デバイスの製造方法

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Publication number: WO2018070431A1
Application number: PCT/JP2017/036832
Authority: WO
Inventors: 雅史川下; 薫古田
Original assignee: 凸版印刷株式会社
Priority date: 2016-10-11
Filing date: 2017-10-11
Publication date: 2018-04-19

Abstract

光学デバイスは、第１サブ波長格子を構成する第１高屈折率部と第１低屈折率部とを有する第１格子領域、第２サブ波長格子を構成する第２高屈折率部と第２低屈折率部とを有する第２格子領域、第１低屈折率領域、第２低屈折率領域、および、第３低屈折率領域を備える。第１サブ波長格子と第２サブ波長格子との格子周期は等しく、第１格子領域と第２格子領域とにおける高屈折率部の体積比率は等しく、第１格子領域の厚さ方向に沿った方向から見て、第１高屈折率部と第２低屈折率部とが重なり、第２高屈折率部と第１低屈折率部とが重なっている。

Description

光学デバイス、表示体、カラーフィルタ、および、光学デバイスの製造方法

　本発明は、光学デバイス、表示体、カラーフィルタ、および、光学デバイスの製造方法に関する。

　モルフォ蝶の鱗粉や玉虫の表皮に代表される構造色は、色素が呈する色のように分子における電子遷移に起因して視認される色とは異なり、光の回折や干渉や散乱といった、物体の構造に起因した光学現象の作用によって視認される色である。例えば、多層膜干渉による構造色は、多層膜の各界面で反射した特定の波長域の光が干渉により強められることによって生じる構造色である。このように、多層膜干渉によって特定の波長域の光を取り出すことができるため、多層膜干渉の原理は、特定の波長域の光を選択的に透過もしくは反射することによって波長の選別を可能とする光学デバイスに利用されている。

　しかしながら、多層膜干渉によって取り出すことのできる波長域は、多層膜における各層の膜厚等の層構成に依存するため、多層膜干渉を利用した光学デバイスでは、選択したい波長域ごとに、互いに異なる層構成の多層膜を形成する必要がある。したがって、選択される波長域の違いによる光学デバイスの製造工程の違いが大きいため汎用性に乏しく、また、選択される波長域が互いに異なる複数の領域を有する光学デバイスの製造工程は非常に複雑にならざるを得ない。

　多層膜干渉とは異なる光学現象によって波長を選別する光学デバイスとして、導波モード共鳴現象を利用した光学デバイスが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。この光学デバイスは、光の波長よりも小さい周期で並ぶ回折格子であるサブ波長格子を有する。サブ波長格子に光が入射すると、入射光が入ってきた空間への回折光の射出が抑えられる一方で、特定の波長域の光が多重反射しながら伝播することにより共鳴を起こし、この特定の波長域の光が反射光として強く射出される導波モード共鳴現象が生じる。

特許第５０２３３２４号明細書特開２００９－２５５５８号公報

　ところで、光学デバイスとしての実用性の向上のためには、取り出される光の特性の拡張が可能であることが望ましい。例えば、反射光や透過光として射出される光の波長選択性が高いこと、すなわち、射出される光の強度が高いことや射出される光の波長域が狭いことが好ましい。また例えば、射出される光の色、すなわち、射出される光の波長域の調整の自由度が高いことが好ましい。

　例えば、特許文献１に記載の光学デバイスであるカラーフィルタは、基板上にサブ波長格子を構成する複数の凸部が配置された構造を有する。しかしながら、こうした構造のデバイスにおいて、取り出される光の強度を高めるためには、特許文献１に記載のように、基板を合成石英から形成し、かつ、凸部をシリコンから形成することにより、基板と凸部との屈折率差を大きく確保して、サブ波長格子領域を伝搬する光の多重反射によるロスを小さくすることが望ましい。そのためには、合成石英からなる基板上に単結晶のＳｉが形成されたＳＯＱ（Ｓｉｌｉｃｏｎ　ｏｎ　Ｑｕａｒｔｚ）基板を用いる必要があるため、製造コストの増大が生じる。

　これに対し、特許文献２に記載の光学デバイスである波長選択素子は、基板と、サブ波長格子を構成する凸部との間に、基板を構成する材料よりも屈折率の高い材料から構成された導波層を有している。こうした構造によれば、凸部と導波層とが樹脂から形成されている場合でも、多重反射する光を導波層内に伝播させることにより、素子から出射される光の強度が高められる。また、凸部と導波層とを樹脂から形成する方法として、ナノインプリント法を用いることが可能であるため、材料費を低減しつつ簡便に素子の製造が可能であり、製造コストの削減もできる。

　しかしながら、特許文献２の構造において、導波層における光の伝播モードは、主に導波層の厚みと光の波長とによって決まるため、所望の波長域の光を導波層内で多重反射させて共鳴を起こすには、導波層の膜厚を精密に制御する必要がある。微細な周期の凸部に加えて、精密な膜厚の導波層を形成することは、素子の製造に際しての負荷が大きいため、導波層によって、波長選択性を高めることには限界がある。

　本発明は、取り出される光の特性の拡張が可能な光学デバイス、表示体、カラーフィルタ、および、光学デバイスの製造方法を提供することを目的とする。

　上記課題を解決する光学デバイスは、入射光を透過する材料から構成された光学デバイスであって、第１サブ波長格子を構成する複数の第１高屈折率部と、前記第１高屈折率部よりも低い屈折率を有する複数の第１低屈折率部とを有し、前記第１高屈折率部の並ぶ方向に沿って前記第１高屈折率部と前記第１低屈折率部とが交互に位置する第１格子領域と、前記第１高屈折率部と同一の材料から構成されて第２サブ波長格子を構成する複数の第２高屈折率部と、前記第２高屈折率部よりも低い屈折率を有する複数の第２低屈折率部とを有し、前記第２高屈折率部の並ぶ方向に沿って前記第２高屈折率部と前記第２低屈折率部とが交互に位置する第２格子領域と、前記第１格子領域の平均屈折率および前記第２格子領域の平均屈折率の各々よりも低い屈折率をそれぞれが有する第１低屈折率領域、第２低屈折率領域、および、第３低屈折率領域と、を備え、前記第１格子領域は、当該第１格子領域の厚さ方向に前記第１低屈折率領域と前記第２低屈折率領域とに挟まれ、前記第２格子領域は、当該第２格子領域の厚さ方向に前記第２低屈折率領域と前記第３低屈折率領域とに挟まれ、前記第１サブ波長格子の格子周期と前記第２サブ波長格子の格子周期とは、相互に等しい周期であり、前記第１格子領域における前記複数の第１高屈折率部の体積比率と、前記第２格子領域における前記複数の第２高屈折率部の体積比率とは同一であり、前記第１格子領域の厚さ方向に沿った方向から見て、前記第１高屈折率部と前記第２低屈折率部とが重なり、前記第２高屈折率部と前記第１低屈折率部とが重なっている。

　上記構成によれば、第１格子領域と第２格子領域との各格子領域が、サブ波長格子を有すること、および、各格子領域が、各格子領域の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率領域に挟まれていることから、各格子領域に光が入射すると、各格子領域では、入射光が入ってきた空間への回折光の射出が抑えられて導波モード共鳴現象が発生する。そして、各格子領域の格子周期および高屈折率部の体積比率が同一であることにより、第１格子領域で共鳴を起こす光の波長域と第２格子領域で共鳴を起こす光の波長域とは一致する。

　したがって、一方の格子領域にて多重反射する過程で漏れ出て他方の格子領域に入った特定の波長域の光は、他方の格子領域を多重反射しつつ伝播し、光学デバイスからは、第１格子領域で強められた波長域の反射光と、第２格子領域で強められた波長域の反射光とが射出される。そして、入射光のなかで上記強められた波長域を除く波長域の光が、光学デバイスを透過して、光学デバイスから射出される。

　このように、上記構成の光学デバイスによれば、２つの格子領域の各々で強められた波長域の光が反射光として得られるため、１つの格子領域のみを有する光学デバイスと比較して、反射光として射出される上記特定の波長域の光の強度は大きくなる。したがって、取り出される光の特性の拡張が可能である。

　上記課題を解決する光学デバイスの製造方法は、入射光を透過する材料から構成される光学デバイスの製造方法であって、第１低屈折率材料からなる層の表面に、複数の凸部と複数の凹部とを有する凹凸構造層を形成する第１工程であって、前記複数の凸部は、サブ波長周期で並び、前記凹部は、前記複数の凸部の並ぶ方向に沿って前記凸部と交互に並び、前記複数の凹部は、前記表面と対向する方向から見て前記複数の凸部の面積と等しい面積を有する、前記第１工程と、前記第１低屈折率材料よりも高い屈折率を有する高屈折率材料を用いて、前記凹凸構造層の表面に高屈折率層を形成する第２工程であって、前記高屈折率層は、前記凸部の高さよりも小さい厚さを有し、前記凹部上に位置する第１サブ波長格子と、前記凸部上に位置して前記第１サブ波長格子と同一の格子周期を有する第２サブ波長格子とを含む、前記第２工程と、前記凹凸構造層と前記高屈折率層とからなる構造体の表面に、前記高屈折率材料よりも低い屈折率を有する第２低屈折率材料からなる埋め込み層を形成することにより、前記構造体が有する凹凸を前記第２サブ波長格子上まで前記第２低屈折率材料で埋める第３工程と、を含む。

　上記製法によって、上記光学デバイス、すなわち、取り出される光の特性が拡張された光学デバイスが製造できる。そして、上記製法によれば、サブ波長格子に接する層の精密な膜厚の制御を要さずに、射出される反射光の強度が高められるため、上記光学デバイスを容易に製造することができる。

　本発明によれば、光学デバイスにおいて、取り出される光の特性を拡張することができる。

光学デバイスの第１実施形態について、光学デバイスの断面構造と格子領域の平面構造とを示す図。光学デバイスの製造方法の第１実施形態について、凹凸構造層の形成工程を示す図。光学デバイスの製造方法の第１実施形態について、高屈折率層の形成工程を示す図。光学デバイスの製造方法の第１実施形態について、埋め込み層の形成工程を示す図。第１実施形態の光学デバイスにおける第２低屈折率領域の構成例を示す断面図。第１実施形態の光学デバイスの変形例を示す断面図。第１実施形態の光学デバイスの変形例を示す断面図。第１実施形態の光学デバイスの適用例である波長選択フィルタの作用を示す図。第１実施形態の光学デバイスの適用例である表示体の平面構造を示す図。第１実施形態の光学デバイスの適用例である表示体の作用を示す図。第１実施形態の光学デバイスの適用例であるカラーフィルタの平面構造を示す図。第１実施形態の光学デバイスの適用例であるカラーフィルタの作用を示す図。光学デバイスの第２実施形態について、光学デバイスの断面構造の一例を示す断面図。光学デバイスの第２実施形態について、光学デバイスの断面構造の一例を示す断面図。第２実施形態の光学デバイスの適用例であるカラーフィルタの作用を示す図。光学デバイスの製造方法の第２実施形態について、凹凸構造体が向かい合わされた状態を示す図。光学デバイスの製造方法の第２実施形態について、埋め込み層の形成工程を示す図。光学デバイスの第３実施形態について、光学デバイスの斜視構造を示す斜視図。光学デバイスの第３実施形態について、光学デバイスを領域ごとに分割して示す斜視図。変形例の光学デバイスにおける格子領域の平面構造を示す図。変形例の光学デバイスにおける凹凸構造層の斜視構造を示す図。光学デバイスの第４実施形態について、光学デバイスの断面構造を示す図。第４実施形態の光学デバイスの反射防止部を構成する突起状構造体の形状の例を示す図。第４実施形態の光学デバイスの反射防止部を構成する突起状構造体の形状の例を示す図。第４実施形態の光学デバイスの反射防止部を構成する突起状構造体の形状の例を示す図。第４実施形態の光学デバイスの反射防止部を構成する突起状構造体の形状の例を示す図。第４実施形態の光学デバイスの他の形態を示す図。第４実施形態の光学デバイスの他の形態を示す図。第４実施形態の光学デバイスの他の形態を示す図。第４実施形態の光学デバイスの他の形態を示す図。第４実施形態の光学デバイスの他の形態を示す図。実施例２のサブ波長格子パターンを簡略化して示す図。

　（第１実施形態）
　図１～図７を参照して、光学デバイス、および、光学デバイスの製造方法の第１実施形態について説明する。光学デバイスは、光学デバイスに入射した光のなかから特定の波長域の光を反射、もしくは、透過することにより取り出す機能を有する。光学デバイスの選択対象の波長域は特に限定されないが、例えば、光学デバイスは、人間の肉眼で視認可能な光、すなわち、可視領域の光のなかから特定の波長域の光を取り出す。以下において、可視領域の光の波長は、４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下としている。

　［光学デバイスの構成］
　図１を参照して、第１実施形態の光学デバイスの構成について説明する。図１が示すように、光学デバイス１０は、基材１１、第１低屈折率領域１２、第１格子領域１３、第２低屈折率領域１４、第２格子領域１５、および、第３低屈折率領域１６を備えている。第１低屈折率領域１２、第１格子領域１３、第２低屈折率領域１４、第２格子領域１５、および、第３低屈折率領域１６の各々は、層状に広がっており、基材１１に近い位置からこの順に並んでいる。各領域の並ぶ方向が第１方向であり、第１方向は、すなわち、各領域の厚さ方向であり、光学デバイス１０の厚さ方向である。また、基材１１に対して第３低屈折率領域１６の位置する側が光学デバイス１０の表面側であり、第３低屈折率領域１６に対して基材１１の位置する側が、光学デバイス１０の裏面側である。そして、光学デバイス１０の外側の領域のなかで、基材１１に対して表面側に位置する領域が表面領域であり、基材１１に対して裏面側に位置する領域が裏面領域である。図１においては、光学デバイス１０の断面構造を示すとともに、第１格子領域１３の平面構造と第２格子領域１５の平面構造とを、これらの領域を一部破断させて示している。

　基材１１は板状を有し、基材１１の有する面のうち、光学デバイス１０の表面側に位置する面が基材１１の表面である。光学デバイス１０の選択対象が可視領域の光である場合には、基材１１としては、例えば、合成石英基板や、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレンナフタレート等の樹脂からなるフィルムが用いられる。

　第１低屈折率領域１２は、基材１１の表面に接し、基材１１の表面に沿って広がっている。第１格子領域１３は、複数の第１高屈折率部１３ａと複数の第１低屈折率部１３ｂとを有する。第１高屈折率部１３ａと第１低屈折率部１３ｂとの各々は、基材１１の表面と対向する方向から見て、すなわち、第１方向に沿った方向から見て、１つの方向である第２方向に沿って延びる帯形状を有している。第１高屈折率部１３ａと第１低屈折率部１３ｂとは、第２方向と直交する第３方向に沿って交互に並んでいる。第２方向と第３方向とは、基材１１の表面に沿った方向であって、第２方向と第３方向との各々は、第１方向と直交する。第１格子領域１３は、第１方向に沿って、第１低屈折率領域１２と第２低屈折率領域１４とに挟まれており、これらの領域の各々と接している。

　第２格子領域１５は、複数の第２高屈折率部１５ａと複数の第２低屈折率部１５ｂとを有する。第２高屈折率部１５ａと第２低屈折率部１５ｂとの各々は、第１方向に沿った方向から見て、第２方向に沿って延びる帯形状を有し、第２高屈折率部１５ａと第２低屈折率部１５ｂとは、第３方向に沿って交互に並んでいる。すなわち、第１高屈折率部１３ａおよび第１低屈折率部１３ｂの延びる方向と、第２高屈折率部１５ａおよび第２低屈折率部１５ｂの延びる方向とは一致しており、第１高屈折率部１３ａおよび第１低屈折率部１３ｂの並ぶ方向と、第２高屈折率部１５ａおよび第２低屈折率部１５ｂの並ぶ方向とは一致している。そして、第１方向に沿った方向から見て、第１高屈折率部１３ａと第２低屈折率部１５ｂとが重なり、第２高屈折率部１５ａと第１低屈折率部１３ｂとが重なっている。第２格子領域１５は、第１方向に沿って、第２低屈折率領域１４と第３低屈折率領域１６とに挟まれて、これらの領域の各々と接している。なお、図１においては、第１格子領域１３と第２格子領域１５との平面構造について、第１高屈折率部１３ａと第２高屈折率部１５ａとにドットを付して示している。

　第１高屈折率部１３ａと第２高屈折率部１５ａとは、同一の材料から構成されており、すなわち、第１高屈折率部１３ａの屈折率と第２高屈折率部１５ａの屈折率とは互いに等しい。第１高屈折率部１３ａおよび第２高屈折率部１５ａの屈折率は、第１低屈折率部１３ｂ、および、第２低屈折率部１５ｂの各々の屈折率よりも高い。さらに、第１高屈折率部１３ａおよび第２高屈折率部１５ａの屈折率は、第１低屈折率領域１２、第２低屈折率領域１４、および、第３低屈折率領域１６の各々の屈折率よりも高い。

　第１低屈折率領域１２、第２低屈折率領域１４、第３低屈折率領域１６、第１低屈折率部１３ｂ、および、第２低屈折率部１５ｂの各々は、同一の材料から構成されており、すなわち、これらの屈折率はすべて等しい。第１低屈折率領域１２の屈折率は、領域内の部位に依らず一定であり、第２低屈折率領域１４の屈折率もまた、領域内の部位に依らず一定であり、第３低屈折率領域１６の屈折率もまた、領域内の部位に依らず一定である。

　第３方向における第１高屈折率部１３ａの長さが第１高要素幅Ｄｈ１であり、第３方向における第１低屈折率部１３ｂの長さが第１低要素幅Ｄｌ１である。第１高要素幅Ｄｈ１と第１低要素幅Ｄｌ１との合計の長さが、第１格子領域１３における第１高屈折率部１３ａと第１低屈折率部１３ｂとの配列の周期である第１周期Ｐ１である。

　第３方向における第２高屈折率部１５ａの長さが第２高要素幅Ｄｈ２であり、第３方向における第２低屈折率部１５ｂの長さが第２低要素幅Ｄｌ２である。第２高要素幅Ｄｈ２と第２低要素幅Ｄｌ２との合計の長さが、第２格子領域１５における第２高屈折率部１５ａと第２低屈折率部１５ｂとの配列の周期である第２周期Ｐ２である。

　第１高要素幅Ｄｈ１と、第１低要素幅Ｄｌ１と、第２高要素幅Ｄｈ２と、第２低要素幅Ｄｌ２とは、すべて等しい。そして、第１周期Ｐ１と第２周期Ｐ２とは一致している。

　第１周期Ｐ１と第２周期Ｐ２とは、可視領域の光の波長よりも小さく、すなわち、第１周期Ｐ１および第２周期Ｐ２の各々は、サブ波長周期である。こうした構成において、第１格子領域１３における複数の第１高屈折率部１３ａと第２格子領域１５における複数の第２高屈折率部１５ａとは、それぞれの格子領域にて、導波モード共鳴現象を生じさせるサブ波長格子を構成している。第１高屈折率部１３ａが構成するサブ波長格子と第２高屈折率部１５ａが構成するサブ波長格子とは、同一の格子周期を有している。すなわち、本実施形態の光学デバイス１０は、第１方向に間をあけて並ぶ２つのサブ波長格子がこれらのサブ波長格子を構成する材料よりも屈折率の低い材料で埋め込まれた構造を有している。

　また、第１格子領域１３の厚さが、第１領域厚さＴ１であり、第２格子領域１５の厚さが、第２領域厚さＴ２である。第１領域厚さＴ１と第２領域厚さＴ２とは、一致している。なお、第１低屈折率領域１２、第２低屈折率領域１４、および、第３低屈折率領域１６の各々の厚さは特に限定されない。

　上記構成において、第１格子領域１３の屈折率は、第１格子領域１３における第１高屈折率部１３ａと第１低屈折率部１３ｂとの体積比率に応じて、第１高屈折率部１３ａの屈折率と第１低屈折率部１３ｂの屈折率とを均した平均屈折率に近似される。第１格子領域１３における第１高屈折率部１３ａと第１低屈折率部１３ｂとの体積比率は１：１であるため、第１格子領域１３の平均屈折率は、第１高屈折率部１３ａの屈折率と第１低屈折率部１３ｂの屈折率との平均値である。

　同様に、第２高屈折率部１５ａと第２低屈折率部１５ｂとの体積比率は１：１であるため、第２格子領域１５の平均屈折率は、第２高屈折率部１５ａの屈折率と第２低屈折率部１５ｂの屈折率との平均値であり、第１格子領域１３の平均屈折率と一致する。そして、第１格子領域１３において第１高屈折率部１３ａが占める体積の比率と、第２格子領域１５において第２高屈折率部１５ａが占める体積の比率とは等しい。

　ここで、第１格子領域１３および第２格子領域１５の各々において導波モード共鳴現象を生じさせるためには、第１格子領域１３の屈折率と、第１格子領域１３を挟む第１低屈折率領域１２および第２低屈折率領域１４の各々の屈折率との差は、いずれも０．１よりも大きいことが好ましい。同様に、第２格子領域１５の屈折率と、第２格子領域１５を挟む第２低屈折率領域１４および第３低屈折率領域１６の各々の屈折率との差は、いずれも０．１よりも大きいことが好ましい。

　したがって、第１高屈折率部１３ａおよび第２高屈折率部１５ａを構成する高屈折率材料の屈折率と、第１低屈折率領域１２、第２低屈折率領域１４、第３低屈折率領域１６、第１低屈折率部１３ｂ、および、第２低屈折率部１５ｂを構成する低屈折率材料の屈折率との差は０．２より大きいことが好ましい。

　光学デバイス１０の選択対象が可視領域の光である場合には、低屈折率材料としては、合成石英等の無機物や、紫外線硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の高分子材料を用いることが可能であり、この場合、高屈折率材料としては、ＴｉＯ_２（酸化チタン）、Ｎｂ_２Ｏ_５（酸化ニオブ）、Ｔａ_２Ｏ_５（酸化タンタル）、ＺｒＯ（酸化ジルコニウム）、ＺｎＳ（硫化亜鉛）等の無機誘電体材料を用いることができる。

　基材１１、および、各領域１２，１３，１４，１５，１６のすべてが、光学デバイス１０への入射光を透過する材料から構成されている場合、光学デバイス１０は、反射光および透過光の両方について波長選択性を有する。

　［光学デバイスの作用］
　上記光学デバイス１０の表面領域から光学デバイス１０に光が入射すると、第２格子領域１５がサブ波長格子を有すること、および、第２格子領域１５が、第２格子領域１５の屈折率よりも低い屈折率を有する第２低屈折率領域１４と第３低屈折率領域１６とに挟まれていることから、第２格子領域１５では、表面領域への回折光の射出が抑えられ、導波モード共鳴現象が発生する。すなわち、特定の波長域の光が第２格子領域１５を多重反射しつつ伝播して共鳴を起こし、この特定の波長域の光が、光学デバイス１０の表面領域に反射光として射出される。第２格子領域１５で共鳴を起こす光の波長域は、第２格子領域１５における第２高要素幅Ｄｈ２、第２周期Ｐ２、および、第２領域厚さＴ２によって決まる。

　ここで、第２格子領域１５を伝播する上記特定の波長域の光が、損失なく第２格子領域１５にて多重反射することは起こりにくく、上記特定の波長域の光の一部は、第２格子領域１５内での反射ごとに、第２低屈折率領域１４に漏れ出る。この漏れ出た光は、第２低屈折率領域１４を透過して、第１格子領域１３に入る。
　また、上記特定の波長域以外の波長域の光は、第２格子領域１５で多重反射せずに、第２低屈折率領域１４を透過して、第１格子領域１３に入る。

　第１格子領域１３に光が入射すると、第１格子領域１３がサブ波長格子を有すること、および、第１格子領域１３が、第１格子領域１３の屈折率よりも低い屈折率を有する第１低屈折率領域１２と第２低屈折率領域１４とに挟まれていることから、第１格子領域１３でも、導波モード共鳴現象が発生する。第１格子領域１３で共鳴を起こす光の波長域は、第１格子領域１３における第１高要素幅Ｄｈ１、第１周期Ｐ１、および、第１領域厚さＴ１によって決まる。第１格子領域１３と第２格子領域１５とで、第１高要素幅Ｄｈ１は第２高要素幅Ｄｈ２と一致し、第１周期Ｐ１は第２周期Ｐ２と一致し、第１領域厚さＴ１は第２領域厚さＴ２と一致する。そのため、第１格子領域１３で共鳴を起こす光の波長域は、第２格子領域１５で共鳴を起こす光の波長域と同じである。

　したがって、第２格子領域１５にて多重反射する過程で漏れ出て第１格子領域１３に入った光が、第１格子領域１３を多重反射しつつ伝播して共鳴を起こし、光学デバイス１０の表面領域に反射光として射出される。
　そして、第１格子領域１３で多重反射を起こさなかった波長域の光は、第１低屈折率領域１２および基材１１を透過して、光学デバイス１０の裏面領域に出る。

　結果として、光学デバイス１０の表面領域には、第２格子領域１５で強められた波長域の光と、第１格子領域１３で強められた波長域の光とが射出される。これらの光の波長域は同じであるから、１つの格子領域のみを有する光学デバイスと比較して、光学デバイス１０から反射光として射出される上記特定の波長域の光の強度は大きくなる。したがって、反射光の波長選択性が高められる。

　そして、光学デバイス１０への入射光に含まれる波長域のなかで、上記反射光として射出された上記特定の波長域を除く波長域の光が、透過光として光学デバイス１０の裏面領域に射出される。

　なお、光学デバイス１０の裏面領域から光学デバイス１０に光が入射した場合には、第２格子領域１５で強められた波長域の反射光と、第１格子領域１３で強められた波長域の反射光とが、光学デバイス１０の裏面領域に射出される。そして、入射光に含まれる波長域のなかで、上記反射光として射出された波長域を除く波長域の光が、透過光として光学デバイス１０の表面領域に射出される。

　［光学デバイスの製造方法］
　図２～図４を参照して、上述した光学デバイス１０の製造方法について説明する。
　図２が示すように、まず、基材１１の表面に、低屈折率材料からなる層を形成し、この層の表面に凹凸構造を形成することによって、凹凸構造層２０を形成する。凹凸構造層２０は、基材１１に沿って広がる平坦部２０ａと、平坦部２０ａから突き出た複数の凸部２０ｂとを有するとともに、複数の凸部２０ｂの間に位置する部分である複数の凹部２０ｃを有する。複数の凸部２０ｂは、サブ波長周期で等間隔に配置され、１つの方向に帯状に延びる。

　複数の凹部２０ｃは、複数の凸部２０ｂと同一のパターンで並んでおり、基材１１の表面と対向する方向から見て、複数の凸部２０ｂの合計の面積と複数の凹部２０ｃの合計の面積とは等しい。

　光学デバイス１０によって取り出したい波長域に応じて、凸部２０ｂと凹部２０ｃとは、配列の周期Ｐｔが所望の第１周期Ｐ１かつ第２周期Ｐ２となり、凸部２０ｂの幅Ｄｔ１が所望の第１低要素幅Ｄｌ１かつ第２高要素幅Ｄｈ２となり、凹部２０ｃの幅Ｄｔ２が所望の第１高要素幅Ｄｈ１かつ第２低要素幅Ｄｌ２となるように形成される。すなわち、凸部２０ｂの幅Ｄｔ１と、凹部２０ｃの幅Ｄｔ２とは等しい。凸部２０ｂの高さＨｔは、所望の第１領域厚さＴ１よりも大きくなるように形成される。

　凹凸構造の形成には、ナノインプリント法やドライエッチング法等の公知の微細加工技術が用いられる。なかでも、ナノインプリント法は、微細な凸部２０ｂおよび凹部２０ｃを簡便に形成できるため好ましい。

　例えば、低屈折率材料として紫外線硬化性樹脂を用い、光ナノインプリント法によって凹凸構造層２０を形成する場合、まず、基材１１の表面に、紫外線硬化性樹脂を塗工する。次いで、紫外線硬化性樹脂からなる塗工層の表面に、形成対象の凸部２０ｂおよび凹部２０ｃからなる凹凸の反転された凹凸を有する凹版である合成石英モールドを押し当て、塗工層および凹版に紫外線を照射する。続いて、硬化した紫外線硬化性樹脂から凹版を離型する。これによって、凹版の有する凹凸が紫外線硬化性樹脂に転写されて凸部２０ｂおよび凹部２０ｃが形成されるとともに、凸部２０ｂおよび凹部２０ｃと基材１１との間には、紫外線硬化性樹脂からなる残膜として、平坦部２０ａが形成される。

　次に、図３が示すように、凹凸構造層２０の表面に、高屈折率材料からなる高屈折率層２１を形成する。高屈折率層２１の形成方法としては、真空蒸着法等の公知の成膜技術が用いられる。高屈折率層２１は、凸部２０ｂ上と凹部２０ｃ上とに形成される。すなわち、高屈折率層２１は、凹部２０ｃ上に位置する第１層状部２１ａと、凸部２０ｂ上に位置する第２層状部２１ｂとを含む。

　凹凸構造層２０における凸部２０ｂの幅Ｄｔ１と凹部２０ｃの幅Ｄｔ２とは等しいため、第１層状部２１ａの幅Ｄｓ１と第２層状部２１ｂの幅Ｄｓ２とは等しくなる。また、第１層状部２１ａの配列の周期と第２層状部２１ｂの配列の周期とは周期Ｐｔとなり、互いに等しい。高屈折率層２１の厚さは、すなわち、第１層状部２１ａの厚さＴｓ１であるとともに第２層状部の厚さＴｓ２であり、これらの厚さは等しい。高屈折率層２１の厚さは、凸部２０ｂの高さＨｔよりも小さく、所望の第１領域厚さＴ１かつ第２領域厚さＴ２になるように形成される。すなわち、複数の第１層状部２１ａと複数の第２層状部２１ｂとの各々は、互いに同一のパターンを有するサブ波長格子を構成する。

　次に、図４が示すように、凹凸構造層２０と高屈折率層２１とからなる構造体の表面を覆うように、凹凸構造層２０の形成材料と同じ低屈折率材料からなる層である埋め込み層２２を形成して、上記構造体の有する凹凸を第２層状部２１ｂ上まで埋める。埋め込み層２２は、平坦部２２ａと、複数の凸部２２ｂと、複数の凸部２２ｂの間に位置する凹部２２ｃとを備える。凸部２２ｂは、第１層状部２１ａ上で、隣り合う凸部２０ｂの間および隣り合う第２層状部２１ｂの間の空間を埋めている。平坦部２２ａは、第２層状部２１ｂ上に位置し、基材１１の表面に沿った方向に広がっている。平坦部２２ａと凸部２２ｂとは、平坦部２２ａから凸部２２ｂが基材１１に向けて突き出るように、繋がっている。

　凸部２２ｂの配列の周期は、凹凸構造層２０における凸部２０ｂの配列の周期Ｐｔと一致し、凸部２２ｂの幅は、凹部２０ｃの幅Ｄｔ２と一致し、凹部２２ｃの幅は、凸部２０ｂの幅Ｄｔ１と一致する。凸部２２ｂの高さは、高屈折率層２１の厚さよりも大きい。

　埋め込み層２２の形成方法としては、各種の塗布法等の公知の成膜技術が用いられる。例えば、低屈折率材料として紫外線硬化性樹脂を用いる場合、まず、上記構造体の表面に紫外線硬化性樹脂を塗工する。次いで、紫外線硬化性樹脂からなる塗工層の表面に、離型性を有する平板を押し当て、塗工層に紫外線を照射する。続いて、硬化した紫外線硬化性樹脂から平板を離型する。なお、紫外線硬化性樹脂を使用する場合は、上記平版は紫外線を透過する材料で構成される必要がある。

　これにより、光学デバイス１０が形成される。凹凸構造層２０の平坦部２０ａが、第１低屈折率領域１２である。高屈折率層２１の第１層状部２１ａと、凹凸構造層２０の凸部２０ｂのなかで第１層状部２１ａに隣接する部分とから第１格子領域１３が構成され、第１層状部２１ａが第１高屈折率部１３ａであり、凸部２０ｂのなかで第１層状部２１ａに隣接する部分が第１低屈折率部１３ｂである。凹凸構造層２０の凸部２０ｂのなかで第１層状部２１ａよりも延びている部分と、埋め込み層２２の凸部２２ｂのなかで凹凸構造層２０の凸部２０ｂに隣接する部分とから第２低屈折率領域１４が構成される。

　高屈折率層２１の第２層状部２１ｂと、埋め込み層２２の凸部２２ｂのなかで第２層状部２１ｂに隣接する部分とから第２格子領域１５が構成され、第２層状部２１ｂが第２高屈折率部１５ａであり、凸部２２ｂのなかで第２層状部２１ｂに隣接する部分が第２低屈折率部１５ｂである。埋め込み層２２の平坦部２２ａが、第３低屈折率領域１６である。

　こうした製造方法によって製造される光学デバイス１０においては、第１低屈折率領域１２と、第１格子領域１３の第１低屈折率部１３ｂとは連続し、第１低屈折率部１３ｂと、第２低屈折率領域１４のなかで第１低屈折率部１３ｂに隣接する部分とは連続する。第１低屈折率領域１２と、第１低屈折率部１３ｂと、第２低屈折率領域１４のなかで第１低屈折率部１３ｂに隣接する部分とは１つの構造体である。また、第２低屈折率領域１４のなかで第２格子領域１５の第２低屈折率部１５ｂに隣接する部分と、第２低屈折率部１５ｂとは連続し、第２低屈折率部１５ｂと第３低屈折率領域１６とは連続する。第２低屈折率領域１４のなかで第２低屈折率部１５ｂに隣接する部分と、第２低屈折率部１５ｂと、第３低屈折率領域１６とは１つの構造体である。

　上述のように、光学デバイス１０では、第１格子領域１３で強められた波長域の光と、第２格子領域１５で強められた波長域の光とが射出されることにより、得られる反射光の強度が大きくなる。そのため、第１格子領域１３や第２格子領域１５に接する層の精密な膜厚の制御を要さずに、具体的には、ナノインプリント法を用いて光学デバイス１０を形成する場合には、残膜の膜厚の精密な制御を要さずに、波長選択性の高められた光学デバイス１０を製造することができる。したがって、光学デバイス１０の製造が容易である。

　また、光学デバイス１０は、光ナノインプリント法と真空蒸着法とを組み合わせた製造方法によって形成可能であるため、ロール・トゥ・ロール法による製造に適している。したがって、光学デバイス１０の構成は、大量生産にも適している。

　なお、真空蒸着法を用いて高屈折率層２１を形成する場合、凹凸構造層２０の凸部２０ｂの側面にも、高屈折率材料が付着する場合がある。その結果、図５が示すように、光学デバイス１０においては、第２低屈折率領域１４が、第１方向に沿った方向から見て互いに隣り合う第１高屈折率部１３ａと第２高屈折率部１５ａとの端部間を繋ぐように、第２低屈折率領域１４の厚さ方向に延びる第３高屈折率部１７を含む。なお、第３高屈折率部１７は、第１高屈折率部１３ａと第２高屈折率部１５ａとを完全に繋いでいなくてもよく、第３高屈折率部１７と第１高屈折率部１３ａや第２高屈折率部１５ａは離れていてもよい。

　第３高屈折率部１７が存在する場合であっても、第２低屈折率領域１４における第３高屈折率部１７の体積比率は微小であって、第２低屈折率領域１４においては、低屈折率材料によって構成される部分が支配的である。そのため、第２低屈折率領域１４の屈折率は、第１低屈折率領域１２および第３低屈折率領域１６の各々の屈折率よりもわずかに大きくなるが、第１格子領域１３および第２格子領域１５の各々の屈折率よりは十分に小さい。したがって、第１格子領域１３および第２格子領域１５の各々が、これらの領域よりも屈折率の低い領域に挟まれた、導波モード共鳴現象に適した構造が実現される。

　［光学デバイスの変形例］
　上述の製造方法において、紫外線硬化性樹脂に代えて熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を用いて、ナノインプリント法により凹凸構造層２０を形成してもよい。熱硬化性樹脂を用いる場合、紫外線の照射を加熱に変更すればよく、熱可塑性樹脂を用いる場合、紫外線の照射を、加熱および冷却に変更すればよい。

　ただし、熱可塑性樹脂を用いて凹凸構造層２０を形成した場合、埋め込み層２２の形成に際して、凹凸構造層２０が加熱されて変形することを抑えるために、熱可塑性樹脂とは異なる材料を用いて埋め込み層２２を形成することが好ましい。

　例えば、図６が示すように、凹凸構造層２０を熱可塑性樹脂から形成し、埋め込み層２２を紫外線硬化性樹脂から形成してもよい。この場合、凹凸構造層２０を構成する低屈折率材料の屈折率と、埋め込み層２２を構成する低屈折率材料の屈折率とは、互いに異なっていてもよく、それぞれの低屈折率材料の屈折率が高屈折率層２１を構成する高屈折率材料の屈折率よりも低ければよい。

　凹凸構造層２０を構成する低屈折率材料の屈折率と、埋め込み層２２を構成する低屈折率材料の屈折率とが互いに異なるとき、製造された光学デバイス１０においては、第１低屈折率領域１２、第２低屈折率領域１４、および、第３低屈折率領域１６の各々の屈折率は、互いに異なる。また、第２低屈折率領域１４は、互いに異なる屈折率を有する材料から構成された帯状の部分が、第２方向に沿って延び、第３方向に沿って交互に並ぶ構造を有する。

　なお、凹凸構造層２０を熱可塑性樹脂から形成し、埋め込み層２２を熱可塑性樹脂とは異なる材料から形成する場合に限らず、凹凸構造層２０を構成する低屈折率材料の屈折率と、埋め込み層２２を構成する低屈折率材料の屈折率とは、互いに異なっていてもよい。要は、凹凸構造層２０および埋め込み層２２の各々を構成する低屈折率材料の屈折率が、高屈折率層２１を構成する高屈折率材料の屈折率よりも低ければよい。そして、製造された光学デバイス１０においては、第１格子領域１３および第２格子領域１５の屈折率の各々よりも、第１低屈折率領域１２、第２低屈折率領域１４、および、第３低屈折率領域１６の屈折率の各々が低ければよい。

　また、図７が示すように、基材１１と凹凸構造層２０とが互いに連続した１つの構造体であってもよい。すなわち、低屈折率材料からなる基材１１の表面に凹凸構造を形成することによって、凹凸構造層２０を形成する。例えば、基材１１として熱可塑性樹脂からなるシートを用いて、基材１１の表面に凹凸構造を形成してもよいし、基材１１として合成石英からなる基板を用いて、基材１１の表面に凹凸構造を形成してもよい。合成石英基板に対する凹凸構造の形成には、ドライエッチング法等の公知の技術が用いられればよい。この場合、製造された光学デバイス１０においては、基材１１と第１低屈折率領域１２とは互いに連続している。

　［光学デバイスの適用例］
　上述した光学デバイス１０の具体的な適用例について説明する。
　＜波長選択フィルタ＞
　光学デバイス１０の第１の適用例は、光学デバイス１０を波長選択フィルタに用いる形態である。図８が示すように、波長選択フィルタ５０は、複数の波長の光を含む入射光Ｉ１を受けたとき、特定の波長域の光Ｉ２を反射し、この光Ｉ２の波長域を除く波長域の光Ｉ３を透過する。波長選択フィルタ５０には光学デバイス１０の構成が適用されており、例えば光学デバイス１０の表面領域から光が入射するように配置されている。光Ｉ２および光Ｉ３の波長域は、上述のように、第１格子領域１３および第２格子領域１５が有するサブ波長格子の周期の設定によって調整可能である。

　波長選択フィルタ５０は、反射光である光Ｉ２を利用する形態で用いられてもよいし、透過光である光Ｉ３を利用する形態で用いられてもよいし、光Ｉ２と光Ｉ３との双方を利用する形態で用いられてもよい。例えば、波長選択フィルタ５０は、色分解を要する装置を構成する部材や、照明を構成する部材等として用いられる。

　上述のように、第１実施形態の光学デバイス１０によれば波長選択性が高められるため、光学デバイス１０の構成が適用されることによって、波長選択性の高められた波長選択フィルタ５０が実現できる。

　＜表示体＞
　光学デバイス１０の第２の適用例は、光学デバイス１０を表示体に用いる形態である。表示体は、物品の偽造の困難性を高める目的で用いられてもよいし、物品の意匠性を高める目的で用いられてもよいし、これらの目的を兼ねて用いられてもよい。物品の偽造の困難性を高める目的としては、表示体は、例えば、パスポートや免許証等の認証書類、商品券や小切手等の有価証券類、クレジットカードやキャッシュカード等のカード類、紙幣等に取り付けられる。また、物品の意匠性を高める目的としては、表示体は、例えば、身に着けられる装飾品や、使用者に携帯される物品、家具や家電等のように据え置かれる物品、壁や扉等の構造物等に取り付けられる。

　図９が示すように、表示体６０は、表面６０Ｆと、表面６０Ｆとは反対側の面である裏面６０Ｒとを有し、表面６０Ｆと対向する方向から見て、表示体６０は、第１表示領域６１Ａと第２表示領域６１Ｂと第３表示領域６１Ｃとを含んでいる。第１表示領域６１Ａは、複数の第１画素６２Ａが配置されている領域であり、第２表示領域６１Ｂは、複数の第２画素６２Ｂが配置されている領域であり、第３表示領域６１Ｃは、複数の第３画素６２Ｃが配置されている領域である。換言すれば、第１表示領域６１Ａは、複数の第１画素６２Ａの集合から構成されており、第２表示領域６１Ｂは、複数の第２画素６２Ｂの集合から構成されており、第３表示領域６１Ｃは、複数の第３画素６２Ｃの集合から構成されている。

　第１表示領域６１Ａと第２表示領域６１Ｂと第３表示領域６１Ｃとの各々は、これらの領域単独、もしくは、これらの領域の２以上の組み合わせによって、文字、記号、図形、模様、絵柄、これらの背景等を表現する。一例として、図９に示す構成では、第１表示領域６１Ａによって円形の図形が表現され、第２表示領域６１Ｂによって三角形の図形が表現され、第３表示領域６１Ｃによって背景が表現されている。

　第１画素６２Ａと、第２画素６２Ｂと、第３画素６２Ｃとの各々には、光学デバイス１０の構成が適用されている。第１画素６２Ａと、第２画素６２Ｂと、第３画素６２Ｃとの各々は、第２方向と第３方向とが表示体６０の表面６０Ｆに沿った方向になるように、すなわち、表示体６０の表面６０Ｆに沿った方向にサブ波長格子を構成する要素が並ぶように配置されている。換言すれば、第１方向は、表示体６０の厚さ方向、すなわち、裏面６０Ｒから表面６０Ｆに向かう方向であり、第２方向と第３方向とは、表面６０Ｆに沿った方向である。例えば、これらの画素６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃは光学デバイス１０の表面領域が表示体６０の表面６０Ｆと向かい合う領域となる向きに配置されている。

　第１画素６２Ａと、第２画素６２Ｂと、第３画素６２Ｃとにおいて、第１格子領域１３の第１周期Ｐ１および第２格子領域１５の第２周期Ｐ２は、画素ごとに異なる周期である。したがって、第１画素６２Ａと、第２画素６２Ｂと、第３画素６２Ｃとで、第１格子領域１３および第２格子領域１５にて、導波モード共鳴現象による共鳴が起こる波長域は互いに異なる。

　結果として、複数の波長の光を含む入射光を受けたとき、第１画素６２Ａから射出される反射光の波長域と、第２画素６２Ｂから射出される反射光の波長域と、第３画素６２Ｃから射出される光の波長域とは、互いに異なる。また、上記入射光を受けたとき、第１画素６２Ａから射出される透過光の波長域と、第２画素６２Ｂから射出される透過光の波長域と、第３画素６２Ｃから射出される透過光の波長域とは、互いに異なる。

　すなわち、図１０が示すように、表示体６０の外側から表示体６０の表面６０Ｆに向けて入射光Ｉ１が照射されているとき、表示体６０の表面６０Ｆと向かい合う領域には、第１画素６２Ａから反射光Ｉ４が射出され、第２画素６２Ｂから反射光Ｉ５が射出され、第３画素６２Ｃから反射光Ｉ６が射出される。したがって、表示体６０の外側から表面６０Ｆを見ると、第１表示領域６１Ａには反射光Ｉ４の波長域に応じた色相の色が視認され、第２表示領域６１Ｂには反射光Ｉ５の波長域に応じた色相の色が視認され、第３表示領域６１Ｃには反射光Ｉ６の波長域に応じた色相の色が視認される。反射光Ｉ４の波長域と、反射光Ｉ５の波長域と、反射光Ｉ６の波長域とは互いに異なるため、第１表示領域６１Ａと第２表示領域６１Ｂと第３表示領域６１Ｃとは互いに異なる色相の色に見える。

　したがって、表示体６０の外側から表面６０Ｆに向けて入射光Ｉ１が照射されている状態で、表示体６０の表面側から表面６０Ｆを観察する表面反射観察によれば、互いに異なる色の第１表示領域６１Ａと第２表示領域６１Ｂと第３表示領域６１Ｃとから構成される像が視認される。

　また、表示体６０の外側から表示体６０の表面６０Ｆに向けて入射光Ｉ１が照射されているとき、表示体６０の裏面６０Ｒと向かい合う領域には、第１画素６２Ａから透過光Ｉ７が射出され、第２画素６２Ｂから透過光Ｉ８が射出され、第３画素６２Ｃから透過光Ｉ９が射出される。したがって、表示体６０の外側から表示体６０の裏面６０Ｒを見ると、第１表示領域６１Ａには透過光Ｉ７の波長域に応じた色相の色が視認され、第２表示領域６１Ｂには透過光Ｉ８の波長域に応じた色相の色が視認され、第３表示領域６１Ｃには透過光Ｉ９の波長域に応じた色相の色が視認される。透過光Ｉ７の波長域と、透過光Ｉ８の波長域と、透過光Ｉ９の波長域とは互いに異なるため、第１表示領域６１Ａと第２表示領域６１Ｂと第３表示領域６１Ｃとは互いに異なる色相の色に見える。

　したがって、表示体６０の外側から表面６０Ｆに向けて入射光Ｉ１が照射されている状態で、表示体６０の裏面側から裏面６０Ｒを観察する裏面透過観察によっても、互いに異なる色の第１表示領域６１Ａと第２表示領域６１Ｂと第３表示領域６１Ｃとから構成される像が視認される。

　さらに、反射光Ｉ４の波長域と透過光Ｉ７の波長域とは異なるため、表面６０Ｆを見たときと、裏面６０Ｒを見たときとで、第１表示領域６１Ａに視認される色の色相は異なる。裏面６０Ｒに見える色は、表面６０Ｆに見える色の補色に相当する色である。同様に、表面６０Ｆを見たときと、裏面６０Ｒを見たときとで、第２表示領域６１Ｂに視認される色の色相は異なり、第３表示領域６１Ｃに視認される色の色相も異なる。

　したがって、表面反射観察と裏面透過観察とで、表示体６０には互いに異なる色彩の像が視認される。それゆえ、表示体６０を備える物品にて、偽造の困難性や意匠性がより高められる。また、表示体６０の表裏の識別も容易である。

　そして、上述のように、第１実施形態の光学デバイス１０によれば波長選択性が高められるため、光学デバイス１０の構成が各画素６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃに適用されることによって、各表示領域６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃに視認される色の鮮明さや明るさが高められる。それゆえ、表示体６０が形成する像の視認性が高められる。また、第１実施形態の光学デバイス１０では、樹脂フィルムのように可撓性のある基材１１を用いることが可能であるため、形状の変形についての自由度が高い表示体６０の実現も可能である。

　第１画素６２Ａと第２画素６２Ｂと第３画素６２Ｃとの間で、基材１１、第１低屈折率領域１２、第１格子領域１３、第２低屈折率領域１４、第２格子領域１５、および、第３低屈折率領域１６の各々は連続している。すなわち、第１画素６２Ａと第２画素６２Ｂと第３画素６２Ｃとは、共通した１つの基材１１と、これらの画素間で相互に連続した凹凸構造層２０と、これらの画素間で相互に連続した埋め込み層２２とを有している。

　第１画素６２Ａと第２画素６２Ｂと第３画素６２Ｃとの各々における凹凸構造層２０は、例えば、ナノインプリント法を利用して、各画素６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃに対応する部分で凹凸の周期を変えた合成石英モールドを用いることによって、同時に形成することができる。また、高屈折率層２１および埋め込み層２２も、各画素６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃに対応する部分を同時に形成することができる。したがって、互いに異なる色を呈する画素６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃを容易に形成することができる。

　また、表示体６０が含む表示領域の数、すなわち、光学デバイス１０の構成が適用された画素が配置されて、互いに異なる色相の色を呈する表示領域の数は特に限定されず、表示領域の数は、１つであってもよいし、４つ以上であってもよい。また、表示体６０は、光学デバイス１０の構成とは異なる構成を有する領域、例えば、基材１１に低屈折率材料からなる平坦な層のみが積層された構造を有する領域等を有していてもよい。

　さらに、表示領域には、光学デバイス１０の構成が適用された表示要素が含まれればよく、表示要素は、ラスタ画像を形成するための繰返しの最小単位である画素に限らず、ベクタ画像を形成するためのアンカを結んだ領域であってもよい。

　＜カラーフィルタ＞
　光学デバイス１０の第３の適用例は、光学デバイス１０をカラーフィルタに用いる形態である。
　図１１が示すように、カラーフィルタ７０は、マトリックス状に並ぶ複数の画素７１を備え、各画素７１は、赤色用副画素７１Ｒと、緑色用副画素７１Ｇと、青色用副画素７１Ｂとの３つの副画素から構成されている。

　カラーフィルタ７０は、反射型のカラーフィルタであって、表示装置に備えられる。カラーフィルタ７０に対して、表示装置の表示面を見る観察者の位置する側が、カラーフィルタ７０の表面側であり、カラーフィルタ７０に対して、表面側と反対の側が、カラーフィルタ７０の裏面側である。カラーフィルタ７０には、表面側から、光が照射される。カラーフィルタ７０に照射される光の強度は、副画素ごとに、液晶装置等によって変更可能に構成されている。

　赤色用副画素７１Ｒは、赤色用副画素７１Ｒに入射した光を赤色の光に変換して反射する。緑色用副画素７１Ｇは、緑色用副画素７１Ｇに入射した光を緑色の光に変換して反射する。青色用副画素７１Ｂは、青色用副画素７１Ｂに入射した光を青色の光に変換して反射する。

　赤色用副画素７１Ｒと、緑色用副画素７１Ｇと、青色用副画素７１Ｂとの各々には、光学デバイス１０の構成が適用されている。赤色用副画素７１Ｒと、緑色用副画素７１Ｇと、青色用副画素７１Ｂとの各々は、第２方向と第３方向とがカラーフィルタ７０の表面に沿った方向になるように、すなわち、表示装置の表示面に沿った方向にサブ波長格子を構成する要素が並ぶように配置されている。換言すれば、第１方向は、カラーフィルタ７０の厚さ方向であり、第２方向と第３方向とは、カラーフィルタ７０の表面に沿った方向である。例えば、これらの副画素７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂは光学デバイス１０の表面領域がカラーフィルタ７０の表面側の領域となる向きに配置されている。

　図１２が示すように、赤色用副画素７１Ｒは、カラーフィルタ７０の表面側から複数の波長の光を含む入射光Ｉ１を受けたとき、赤色の反射光Ｉｒを射出するように、第１格子領域１３の第１周期Ｐ１および第２格子領域１５の第２周期Ｐ２が設定されている。緑色用副画素７１Ｇは、入射光Ｉ１を受けたとき、緑色の反射光Ｉｇを射出するように、第１周期Ｐ１および第２周期Ｐ２が設定されている。青色用副画素７１Ｂは、入射光Ｉ１を受けたとき、青色の反射光Ｉｂを射出するように、第１周期Ｐ１および第２周期Ｐ２が設定されている。副画素７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂごとに入射光の強度が変更されることによって、画素７１として視認される色が変更され、画素７１の集合によって表示装置の表示する像が形成される。

　上述のように、第１実施形態の光学デバイス１０によれば波長選択性が高められるため、光学デバイス１０の構成が各副画素７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂに適用されることによって、各副画素７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂにおける色の鮮明さや輝度が高められる。

　また、上述の表示体６０の形態と同様に、赤色用副画素７１Ｒと緑色用副画素７１Ｇと青色用副画素７１Ｂとの間で、基材１１、第１低屈折率領域１２、第１格子領域１３、第２低屈折率領域１４、第２格子領域１５、および、第３低屈折率領域１６の各々は連続している。すなわち、赤色用副画素７１Ｒと緑色用副画素７１Ｇと青色用副画素７１Ｂとは、共通した１つの基材１１と、これらの副画素間で相互に連続した凹凸構造層２０と、これらの副画素間で相互に連続した埋め込み層２２とを有している。

　赤色用副画素７１Ｒと緑色用副画素７１Ｇと青色用副画素７１Ｂとの各々における凹凸構造層２０は、例えば、ナノインプリント法を用いて、各副画素７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂに対応する部分で凹凸の周期を変えた合成石英モールドを用いることによって、同時に形成することができる。また、高屈折率層２１および埋め込み層２２も、各副画素７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂに対応する部分を同時に形成することができる。したがって、３種類の色の副画素７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂを有するカラーフィルタ７０を容易に形成することができる。

　なお、カラーフィルタ７０が備える副画素から取り出される光の色の組み合わせは、表示装置の構成等に応じて、赤、緑、青の３色とは異なる色の組み合わせであってもよい。

　以上、第１実施形態によれば、以下に列挙する効果が得られる。
　（１）各格子領域１３，１５に光が入射すると、各格子領域１３，１５では、導波モード共鳴現象が発生する。そして、第１格子領域１３で共鳴を起こす光の波長域と第２格子領域１５で共鳴を起こす光の波長域とは一致する。したがって、２つの格子領域１３，１５の各々で強められた波長域の光が反射光として得られるため、１つの格子領域のみを有する光学デバイスと比較して、反射光として射出される光の強度は大きくなる。これにより、格子領域に接する層の精密な膜厚の制御を要さずに、波長選択性が高められる。すなわち、光学デバイスにおいて、取り出される光の特性の拡張が可能である。

　（２）低屈折率材料からなる凹凸構造層２０を形成する工程と、凹凸構造層２０の表面に高屈折率層２１を形成する工程と、凹凸構造層２０と高屈折率層２１とからなる構造体の表面に、低屈折率材料からなる埋め込み層を形成する工程とによって、上記光学デバイス１０が形成される。したがって、サブ波長格子に接する層の精密な膜厚の制御を要さずに、光学デバイス１０の波長選択性が高められるため、波長選択性の高められた光学デバイス１０を容易に製造することができる。

　（３）特に、低屈折率材料として樹脂を用い、樹脂からなる塗工層に凹版を押し付けて樹脂の硬化によって凹凸構造層２０を形成する製法では、ナノインプリント法を用いて凹凸構造層２０の形成が行われるため、微細な凹凸を有する凹凸構造層２０を好適に、かつ、簡便に形成することができる。

　（４）第１低屈折率領域１２と、第１低屈折率部１３ｂと、第２低屈折率領域１４のなかで第１低屈折率部１３ｂに隣接する部分とが、相互に連続する１つの構造体であり、第３低屈折率領域１６と、第２低屈折率部１５ｂと、第２低屈折率領域１４のなかで第２低屈折率部１５ｂに隣接する部分とが、相互に連続する１つの構造体である。こうした構成であれば、１つの構造体である部分の各々を、上述の製造方法を用いて１つの工程にて製造することができるため、光学デバイス１０の容易な製造が可能である。

　（５）上記各構造体と第１高屈折率部１３ａおよび第２高屈折率部１５ａとの屈折率差が０．２よりも大きい構成では、各格子領域１３，１５にて、導波モード共鳴現象が好適に生じやすいため、各格子領域１３，１５からの反射光の強度がより高められる。したがって、光学デバイス１０における波長選択性がより高められる。

　（６）上記各構造体を構成する低屈折率材料が、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、および、熱可塑性樹脂のいずれかであり、第１高屈折率部１３ａおよび第２高屈折率部１５ａを構成する材料が、無機化合物を含む。こうした構成であれば、各格子領域１３，１５にて、導波モード共鳴現象が好適に生じやすいため、各格子領域１３，１５からの反射光の強度がより高められる。したがって、光学デバイス１０における波長選択性がより高められる。また、光学デバイス１０の製造に要する材料費の低減や、ナノインプリント法等の簡便な製造方法の適用が可能である。

　（７）第２低屈折率領域１４が、第１方向に沿った方向から見て互いに隣り合う第１高屈折率部１３ａと第２高屈折率部１５ａとの端部間で、第２低屈折率領域１４の厚さ方向に沿って延びる第３高屈折率部１７を備える。こうした構成であれば、真空蒸着法を利用した高屈折率部１３ａ，１５ａの形成が可能であるため、サブ波長格子の好適な形成が可能である。そして、この場合であっても、導波モード共鳴現象を生じさせるための第２低屈折率領域１４の構成が好適に実現される。

　（第２実施形態）
　図１３～図１６を参照して、光学デバイス、および、光学デバイスの製造方法の第２実施形態について説明する。以下では、第２実施形態と第１実施形態との相違点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。

　［光学デバイスの構成］
　図１３および図１４を参照して、第２実施形態の光学デバイスの構成について説明する。図１３が示すように、第２実施形態の光学デバイス３０は、第１実施形態にて説明した第１低屈折率領域１２、第１格子領域１３、第２低屈折率領域１４、第２格子領域１５、および、第３低屈折率領域１６からなる構造体である共鳴構造部１８を、２つ備えている。

　２つの共鳴構造部１８である第１共鳴構造部１８Ａと第２共鳴構造部１８Ｂとは、第１方向に隣り合っており、２つの共鳴構造部１８Ａ，１８Ｂは、２つの基材１１で挟まれている。換言すれば、第２実施形態の光学デバイス３０は、第１実施形態の構成を有する２つの光学デバイス１０が、第３低屈折率領域１６同士が向かい合うように接合された構造を有する。すなわち、第２実施形態の光学デバイス３０は、第１方向に間をあけて並ぶ４つのサブ波長格子を有し、これらのサブ波長格子が低屈折率材料に埋め込まれた構造を有している。なお、一方の基材１１に対して他方の基材１１の位置する側が光学デバイス３０の表面側であり、他方の基材１１に対して一方の基材１１の位置する側が光学デバイス３０の裏面側である。そして、光学デバイス３０の外側の領域のなかで、上記一方の基材１１に対して表面側に位置する領域が表面領域であり、上記一方の基材１１に対して裏面側に位置する領域が裏面領域である。

　２つの共鳴構造部１８Ａ，１８Ｂにおいて、高屈折率部１３ａ，１５ａの延びる方向は一致している。すなわち、光学デバイス３０が含むすべての第１高屈折率部１３ａおよび第２高屈折率部１５ａは、第２方向に沿って延び、光学デバイス３０が含むすべての第１低屈折率部１３ｂおよび第２低屈折率部１５ｂもまた、第２方向に沿って延びている。そして、光学デバイス３０が有する４つの格子領域１３，１５の各々にて、高屈折率部１３ａ，１５ａと低屈折率部１３ｂ，１５ｂとは、第３方向に沿って交互に並んでいる。すなわち、光学デバイス３０が有する４つのサブ波長格子について、サブ波長格子の配列方向は同一である。

　なお、第１方向に沿った方向から見て、第１共鳴構造部１８Ａの第１高屈折率部１３ａは、第２共鳴構造部１８Ｂの第１高屈折率部１３ａと重なってもよいし、第２共鳴構造部１８Ｂの第２高屈折率部１５ａと重なってもよいし、第２共鳴構造部１８Ｂの第１高屈折率部１３ａの一部および第２高屈折率部１５ａの一部と重なってもよい。

　第１共鳴構造部１８Ａと第２共鳴構造部１８Ｂとは、これらの境界部分で、低屈折率領域を共有していてもよい。例えば、図１３が示す例では、第１共鳴構造部１８Ａの備える第３低屈折率領域１６と、第２共鳴構造部１８Ｂの備える第３低屈折率領域１６とは連続しており、これらの領域の境界面は存在しない。

　１つの共鳴構造部１８内において、第１格子領域１３の第１周期Ｐ１と第２格子領域１５の第２周期Ｐ２とは同一であり、この周期が当該共鳴構造部１８の構造周期Ｐｋである。

　第１共鳴構造部１８Ａの構造周期Ｐｋと、第２共鳴構造部１８Ｂの構造周期Ｐｋとは、図１３が示すように同一であってもよいし、図１４が示すように互いに異なっていてもよい。

　２つの共鳴構造部１８Ａ，１８Ｂが同一の構造周期Ｐｋを有する形態においては、光学デバイス３０が含む４つのサブ波長格子のパターンはすべて同一であり、共鳴構造部１８Ａ，１８Ｂにおいて高要素幅Ｄｈ１，Ｄｈ２はすべて等しく、領域厚さＴ１，Ｔ２はすべて等しい。また、２つの共鳴構造部１８Ａ，１８Ｂが互いに異なる構造周期Ｐｋを有する形態においては、光学デバイス３０が含む４つのサブ波長格子のパターンは共鳴構造部１８Ａ，１８Ｂごとに異なる。すなわち、高要素幅Ｄｈ１，Ｄｈ２は共鳴構造部１８Ａ，１８Ｂごとに異なる。領域厚さＴ１，Ｔ２はすべて等しくてもよいし、共鳴構造部１８Ａ，１８Ｂごとに異なってもよい。

　［光学デバイスの作用］
　２つの共鳴構造部１８Ａ，１８Ｂが同一の構造周期Ｐｋを有する構成では、光学デバイス３０が有する４つの格子領域１３，１５のすべてにおいて、共鳴を起こす光の波長域は一致する。したがって、光学デバイス３０の表面領域から光学デバイス３０に光が入射したとき、上層の格子領域にて多重反射する特定の波長域の光のうち、多重反射の過程でこの格子領域から漏れ出た光は、その下層の格子領域に入って多重反射し、こうした現象が、格子領域の数だけ繰り返される。その結果、４つの格子領域１３，１５の各々で強められた特定の波長域の反射光が光学デバイス３０の表面領域に射出される。そのため、第１実施形態の光学デバイス１０と比較して、光学デバイス３０から反射光として射出される上記特定の波長域の光の強度はより大きくなるため、反射光の波長選択性がより高められる。

　一方、２つの共鳴構造部１８Ａ，１８Ｂが互いに異なる構造周期Ｐｋを有する構成では、第１共鳴構造部１８Ａの有する格子領域１３，１５にて共鳴を起こす光の波長域と、第２共鳴構造部１８Ｂの有する格子領域１３，１５にて共鳴を起こす光の波長域とは、互いに異なる。したがって、光学デバイス３０の表面領域から光学デバイス３０に光が入射したとき、上層の共鳴構造部１８の各格子領域１３，１５で特定の波長域の光が多重反射し、多重反射しなかった波長域の光は、この共鳴構造部１８を透過して、下層の共鳴構造部１８に入り、上層の共鳴構造部１８とは異なる波長域の光が、下層の共鳴構造部１８の各格子領域１３，１５で多重反射する。その結果、光学デバイス３０の表面領域には、第１共鳴構造部１８Ａの有する格子領域１３，１５にて強められた第１の波長域の光と、第２共鳴構造部１８Ｂの有する格子領域１３，１５にて強められた第２の波長域の光とを含む反射光が射出される。

　そして、光学デバイス３０の裏面領域には、光学デバイス３０への入射光に含まれる波長域のなかで、上記反射光として射出された第１の波長域および第２の波長域を除く波長域の光が透過光として射出される。こうした構成によれば、光学デバイス３０にて、反射光の強度を高めつつ反射光に含まれる波長域を拡げること、および、透過光に含まれる波長域を狭めることが可能である。したがって、共鳴構造部１８Ａ，１８Ｂにおける構造周期Ｐｋの設定を通じて、反射光や透過光として観察される色相の調整の自由度を高めることができる。

　［光学デバイスの適用例］
　第２実施形態の光学デバイス３０の構成は、第１実施形態で示した適用例と同様に、波長選択フィルタ５０に適用されてもよいし、表示体６０が備える表示要素に適用されてもよいし、カラーフィルタ７０が備える副画素に適用されてもよい。

　例えば、２つの共鳴構造部１８Ａ，１８Ｂが同一の構造周期Ｐｋを有する構成が適用された場合、波長選択フィルタ５０においては、反射光の波長選択性がより高められる。また、表示体６０においては、表面反射観察にて各表示領域６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃに視認される色の鮮明さや明るさが高められることにより、像の視認性が高められる。また、カラーフィルタ７０においては、各副画素７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂにおける色の鮮明さや輝度が高められることにより、単色性の高い反射光を射出する各副画素７１Ｒ，７１Ｂ，７１Ｇを備えた反射型のカラーフィルタ７０が実現される。

　また例えば、２つの共鳴構造部１８Ａ，１８Ｂが互いに異なる構造周期Ｐｋを有する構成が適用された場合、波長選択フィルタ５０においては、反射光や透過光として観察される色相の調整の自由度が高められる。
　また、表示体６０においては、表面反射観察と裏面透過観察とにおいて視認される像の色相の調整の自由度が高められる。

　具体的には、第１画素６２Ａと第２画素６２Ｂと第３画素６２Ｃとでは、第１共鳴構造部１８Ａの構造周期Ｐｋと、第２共鳴構造部１８Ｂの構造周期Ｐｋとの組み合わせが、互いに異なっている。すなわち、第１画素６２Ａにおける第１共鳴構造部１８Ａの構造周期Ｐｋと、第２共鳴構造部１８Ｂの構造周期Ｐｋとの組み合わせと、第２画素６２Ｂにおける第１共鳴構造部１８Ａの構造周期Ｐｋと、第２共鳴構造部１８Ｂの構造周期Ｐｋとの組み合わせとでは、第１共鳴構造部１８Ａの構造周期Ｐｋと、第２共鳴構造部１８Ｂの構造周期Ｐｋとの少なくとも一方が異なる。第２画素６２Ｂと第３画素６２Ｃとにおける構造周期Ｐｋの組み合わせ、第１画素６２Ａと第３画素６２Ｃとにおける構造周期Ｐｋの組み合わせについても同様である。

　こうした構成によって、第１画素６２Ａと第２画素６２Ｂと第３画素６２Ｃとでは、反射光として射出される光の波長域が互いに異なり、かつ、透過光として射出される光の波長域が互いに異なっている。これにより、表面反射観察と裏面透過観察との各々において、第１表示領域６１Ａと第２表示領域６１Ｂと第３表示領域６１Ｃとは互いに異なる色相の色に見える。こうした構成によれば、表面反射観察と裏面透過観察とにおいて視認される像の色相の調整の自由度が高められる。

　また、カラーフィルタ７０としては、透過型のカラーフィルタの実現が可能である。透過型のカラーフィルタは、カラーフィルタの裏面側、すなわち、カラーフィルタ７０に対して、表示装置の表示面を見る観察者の位置する側とは反対側から、光が照射され、観察者が、カラーフィルタの表面側から、カラーフィルタを透過した透過光を見る形態で用いられる。

　こうしたカラーフィルタ７０において、赤色用副画素７１Ｒは、赤色用副画素７１Ｒに入射した光のなかで赤色の光を選択的に透過する。緑色用副画素７１Ｇは、緑色用副画素７１Ｇに入射した光のなかで緑色の光を選択的に透過する。青色用副画素７１Ｂは、青色用副画素７１Ｂに入射した光のなかで青色の光を選択的に透過する。

　具体的には、赤色用副画素７１Ｒと緑色用副画素７１Ｇと青色用副画素７１Ｂとでは、第１共鳴構造部１８Ａの構造周期Ｐｋと、第２共鳴構造部１８Ｂの構造周期Ｐｋとの組み合わせが、互いに異なっている。すなわち、赤色用副画素７１Ｒにおける第１共鳴構造部１８Ａの構造周期Ｐｋと、第２共鳴構造部１８Ｂの構造周期Ｐｋとの組み合わせと、緑色用副画素７１Ｇにおける第１共鳴構造部１８Ａの構造周期Ｐｋと、第２共鳴構造部１８Ｂの構造周期Ｐｋとの組み合わせとでは、第１共鳴構造部１８Ａの構造周期Ｐｋと、第２共鳴構造部１８Ｂの構造周期Ｐｋとの少なくとも一方が異なる。緑色用副画素７１Ｇと青色用副画素７１Ｂとにおける構造周期Ｐｋの組み合わせ、赤色用副画素７１Ｒと青色用副画素７１Ｂとにおける構造周期Ｐｋの組み合わせについても同様である。

　そして、図１５が示すように、赤色用副画素７１Ｒは、カラーフィルタ７０の裏面側から複数の波長の光を含む入射光Ｉ１を受けたとき、赤色の透過光Ｉｒを表面側に射出するように、共鳴構造部１８Ａ，１８Ｂにおける構造周期Ｐｋの組み合わせが設定されている。具体的には、赤色用副画素７１Ｒは、第１共鳴構造部１８Ａにて緑色の波長域の光が強められて裏面側に反射光として射出され、第２共鳴構造部１８Ｂにて青色の波長域の光が強められて裏面側に反射光として射出されるように構成される。こうした構成によれば、カラーフィルタ７０の裏面側から白色の入射光を受けたとき、カラーフィルタ７０の表面側には、赤色の透過光が射出されるため、カラーフィルタ７０の表面側から見て、赤色用副画素７１Ｒには、赤色が視認される。

　同様に、緑色用副画素７１Ｇは、入射光Ｉ１を受けたとき、緑色の透過光Ｉｇを表面側に射出するように、共鳴構造部１８Ａ，１８Ｂにおける構造周期Ｐｋの組み合わせが設定されている。また、青色用副画素７１Ｂは、入射光Ｉ１を受けたとき、青色の透過光Ｉｂを表面側に射出するように、共鳴構造部１８Ａ，１８Ｂにおける構造周期Ｐｋの組み合わせが設定されている。副画素７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂごとに入射光の強度が変更されることによって、画素７１として視認される色が変更され、画素７１の集合によって表示装置の表示する像が形成される。
　これにより、単色性の高い透過光を射出する各副画素７１Ｒ，７１Ｂ，７１Ｇを備えた透過型のカラーフィルタ７０が実現される。

　［光学デバイスの製造方法］
　図１６および図１７を参照して、第２実施形態の光学デバイス３０の製造方法について説明する。まず、第２実施形態の光学デバイス３０の製造に際しては、第１実施形態と同様に、基材１１上に凹凸構造層２０と高屈折率層２１とが順に形成される。

　続いて、図１６が示すように、基材１１と凹凸構造層２０と高屈折率層２１とからなる構造体である２つの凹凸構造体３１を、高屈折率層２１同士が向かい合うように対向させ、図１７が示すように、２つの凹凸構造体３１の間の領域を低屈折率材料で埋めることによってこれらの凹凸構造体３１を接合する。これにより、光学デバイス３０が形成される。

　図１７が示すように、低屈折率材料による埋め込みによって、２つの凹凸構造体３１の間に形成される部分が埋め込み層２２である。例えば、低屈折率材料として紫外線硬化性樹脂を用いる場合、２つの凹凸構造体３１の間の領域に、紫外線硬化性樹脂を配置する。そして、配置した紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させることにより、埋め込み層２２を形成する。埋め込み層２２の凸部２２ｂは、２つの凹凸構造体３１の各々において、凸部２０ｂの間および第２層状部２１ｂの間の空間を埋めている。平坦部２２ａは、２つの凹凸構造体３１の間に位置し、基材１１の表面に沿った方向に広がっている。平坦部２２ａと凸部２２ｂとは、平坦部２２ａから凸部２２ｂが基材１１に向けて突き出るように、繋がっている。

　第１実施形態と同様に、埋め込み層２２を構成する低屈折率材料は、高屈折率層２１を構成する高屈折率材料よりも屈折率の低い材料であれば、凹凸構造層２０を構成する材料とは異なる材料であってもよい。また、２つの凹凸構造体３１において、凹凸構造層２０を構成する低屈折率材料や高屈折率層２１を構成する高屈折率材料は互いに異なっていてもよい。

　なお、２つの凹凸構造体３１を対向させた状態において、第１層状部２１ａ同士が向かい合ってもよいし、一方の凹凸構造体３１における第１層状部２１ａと、他方の凹凸構造体３１における第２層状部２１ｂとが向かい合ってもよい。あるいは、一方の凹凸構造体３１における第１層状部２１ａは、他方の凹凸構造体３１における第１層状部２１ａの一部および第２層状部２１ｂの一部と向かい合っていてもよい。

　例えば、２つの凹凸構造体３１として、凸部２０ｂの周期Ｐｔが同一である凹凸構造体３１を接合することによって、２つの共鳴構造部１８Ａ，１８Ｂが同一の構造周期Ｐｋを有する光学デバイス３０が形成できる。また例えば、２つの凹凸構造体３１として、凸部２０ｂの周期Ｐｔが互いに異なる凹凸構造体３１を接合することによって、２つの共鳴構造部１８Ａ，１８Ｂが互いに異なる構造周期Ｐｋを有する光学デバイス３０が形成できる。

　なお、光学デバイス３０は、第１方向に並ぶ３以上の共鳴構造部１８を備えていてもよい。光学デバイス３０が複数の共鳴構造部１８を備える構成において、これらの共鳴構造部１８における構造周期Ｐｋが同一であれば、共鳴構造部１８の数が多いほど、反射光の強度は高められる。また、複数の共鳴構造部１８の構造周期Ｐｋが互いに異なっていてもよいし、複数の共鳴構造部１８に、構造周期Ｐｋが同一である複数の共鳴構造部１８と、構造周期Ｐｋが互いに異なる共鳴構造部１８とが含まれてもよい。こうした構成によれば、光学デバイス３０から出射される反射光や透過光の色の細かな調整も可能となる。

　３以上の共鳴構造部１８を備える光学デバイス３０の製造に際しては、凹凸構造体３１の基材１１と凹凸構造層２０とが、凹凸構造層２０から基材１１を剥離可能に形成できる材料から形成される。そして、２つの凹凸構造体３１が低屈折率材料によって接合されたのち、一方の基材１１が剥離され、露出された凹凸構造層２０と他の凹凸構造体３１とがさらに低屈折率材料を挟んで接合されることが繰り返されることによって、６以上のサブ波長格子を有する光学デバイス３０が形成される。

　以上、第２実施形態によれば、第１実施形態の（１）～（７）の効果に加えて、下記の効果が得られる。
　（８）光学デバイス３０が、第１方向に並ぶ複数の共鳴構造部１８を備える構成によれば、光学デバイス１０が４つ以上の格子領域１３，１５を備えるため、光学デバイス３０の波長選択性をさらに高めることや、反射光と透過光とに含まれる波長域の調整の自由度を高めることが可能である。

　（９）複数の共鳴構造部１８の構造周期Ｐｋが、複数の共鳴構造部１８において等しい構成によれば、各格子領域１３，１５で共鳴を起こす光の波長域は一致し、各格子領域１３，１５で強められた特定の波長域の反射光が光学デバイス３０から射出される。したがって、反射光として射出される上記特定の波長域の光の強度はより大きくなるため、反射光の波長選択性がより高められる。

　（１０）第１共鳴構造部１８Ａの構造周期Ｐｋと、第２共鳴構造部１８Ｂの構造周期Ｐｋとが互いに異なる構成によれば、第１共鳴構造部１８Ａの各格子領域１３，１５にて共鳴を起こす光の波長域と、第２共鳴構造部１８Ｂの各格子領域１３，１５にて共鳴を起こす光の波長域とは、互いに異なる。したがって、光学デバイス３０に光が入射したとき、光学デバイス３０からは、第１共鳴構造部１８Ａの格子領域１３，１５にて強められた第１の波長域の光と、第２共鳴構造部１８Ｂの有する格子領域１３，１５にて強められた第２の波長域の光とを含む反射光が射出される。また、光学デバイスへ３０の入射光に含まれる波長域のなかで、上記反射光として射出された第１の波長域および第２の波長域を除く波長域の光が透過光として光学デバイス１０から射出される。したがって、光学デバイス３０にて、反射光の強度を高めつつ反射光に含まれる波長域を拡げること、および、透過光に含まれる波長域を狭めることが可能である。それゆえ、各共鳴構造部１８Ａ，１８Ｂが有するサブ波長格子の格子周期の設定を通じて、反射光や透過光として観察される色相の調整の自由度を高めることができる。

　（１１）上記光学デバイス３０は、２つの凹凸構造体３１を、高屈折率層２１同士が向かい合うように対向させ、２つの凹凸構造体３１の間の領域を低屈折率材料で埋めることによって形成される。これによれば、複数の共鳴構造部１８を備える光学デバイス３０を容易に形成することができる。

　（第３実施形態）
　図１８および図１９を参照して、光学デバイス、および、光学デバイスの製造方法の第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第２実施形態と比較して、２つの共鳴構造部におけるサブ波長格子の配列方向が異なる。以下では、第３実施形態と第２実施形態との相違点を中心に説明し、第２実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。なお、図１８および図１９は、光学デバイスの一部分を示す図であり、光学デバイスの構造を理解しやすくするために、高屈折率材料から構成されている部分と、低屈折率材料から構成されている部分とに、互いに異なる濃度のドットを付して示している。

　［光学デバイスの構成］
　図１８が示すように、第３実施形態の光学デバイス４０は、第２実施形態と同様に、第１方向に隣り合う２つの共鳴構造部１８Ａ，１８Ｂを備えている。ただし、第３実施形態においては、第１共鳴構造部１８Ａの格子領域１３，１５が有する各要素部、すなわち、高屈折率部１３ａ，１５ａおよび低屈折率部１３ｂ，１５ｂの各々の延びる方向と、第２共鳴構造部１８Ｂの格子領域１３，１５が有する各要素部の延びる方向とは互いに異なる。つまり、共鳴構造部１８ごとに、各格子領域１３，１５での各要素部の並ぶ方向が異なっている。換言すれば、第１共鳴構造部１８Ａが有するサブ波長格子の配列方向と、第２共鳴構造部１８Ｂが有するサブ波長格子の配列方向とが互いに異なっている。

　なお、光学デバイス４０が含む４つのサブ波長格子のパターンは相互に一致しており、共鳴構造部１８Ａ，１８Ｂにおいて周期Ｐ１，Ｐ２はすべて等しく、高要素幅Ｄｈ１，Ｄｈ２はすべて等しく、領域厚さＴ１，Ｔ２はすべて等しい。

　図１９は、図１８に示す光学デバイス４０を、基材１１の表面に沿った方向に広がる領域ごとに分割して示す図である。なお、図１９は、２つの共鳴構造部１８Ａ，１８Ｂにおける各要素部の配置をわかりやすく示すための図であって、図１９にて分割されている各領域の境界は、光学デバイス４０を構成する構造体の境界を示すものではない。

　図１９が示すように、第１共鳴構造部１８Ａの高屈折率部１３ａ，１５ａおよび低屈折率部１３ｂ，１５ｂは、第２方向に沿って延び、第３方向に沿って並ぶ。一方、第２共鳴構造部１８Ｂの高屈折率部１３ａ，１５ａおよび低屈折率部１３ｂ，１５ｂは、第３方向に沿って延び、第２方向に沿って並ぶ。すなわち、第１共鳴構造部１８Ａが有する各要素部の延びる方向と、第２共鳴構造部１８Ｂが有する各要素部の延びる方向とは直交している。換言すれば、第１共鳴構造部１８Ａが有するサブ波長格子の配列方向と、第２共鳴構造部１８Ｂが有するサブ波長格子の配列方向とのなす角は９０°である。

　［光学デバイスの作用］
　サブ波長格子が、１つの方向に帯状に延びる高屈折率部１３ａ，１５ａから構成されている場合、各格子領域１３，１５では、特定の方向へ偏光した光が多重反射して共鳴を起こし、反射光として射出される。上記特定の方向は、サブ波長格子の配列方向に依存する。第１共鳴構造部１８Ａと第２共鳴構造部１８Ｂとでサブ波長格子の配列方向が異なっていることにより、第１共鳴構造部１８Ａの格子領域１３，１５と第２共鳴構造部１８Ｂの格子領域１３，１５とでは、多重反射する光の偏光方向は互いに異なっている。したがって、第３実施形態の光学デバイス４０によれば、様々な方向への偏光成分を含む入射光に対して、効率的に反射光が出射されるため、反射光の強度がより高められる。

　第３実施形態の光学デバイス４０の構成は、第１実施形態で示した適用例と同様に、波長選択フィルタ５０に適用されてもよいし、表示体６０が備える表示要素に適用されてもよいし、カラーフィルタ７０が備える副画素に適用されてもよい。

　ただし、一般的に、カラーフィルタ７０への入射光が、偏光方向の揃った光であることに対して、表示体６０への入射光は、一般的な照明や太陽光のように、様々な方向への偏光成分を含む光である場合が多い。したがって、カラーフィルタ７０へは、第２実施形態の光学デバイス３０の構成が適用されると効果が高く、表示体６０へは、第３実施形態の光学デバイス４０の構成が適用されると効果が高い。

　［光学デバイスの製造方法］
　第３実施形態の光学デバイス４０は、第２実施形態と同様に、基材１１と凹凸構造層２０と高屈折率層２１とからなる構造体である２つの凹凸構造体３１を、高屈折率層２１同士が向かい合うように対向させ、２つの凹凸構造体３１の間の領域を低屈折率材料で埋めることによって形成される。ここで、第３実施形態では、一方の凹凸構造体３１における高屈折率層２１の延びる方向と、他方の凹凸構造体３１における高屈折率層２１の延びる方向とが直交するように、これらの凹凸構造体３１を向かい合わせて低屈折率材料により接合する。

　なお、光学デバイス４０は、第１方向に並ぶ３以上の共鳴構造部１８を備えていてもよく、複数の共鳴構造部１８に、要素部の延びる方向が互いに異なる共鳴構造部１８が含まれていればよい。こうした光学デバイス４０は、偶数、すなわち２ｎ（ｎは３以上の整数）個のサブ波長格子を備え、一方の基材１１に近い位置から２ｍ－１番目（ｍは１以上ｎ以下の整数）のサブ波長格子と２ｍ番目のサブ波長格子とにおいて、配列方向は互いに同一であり、格子周期は互いに同一である。換言すれば、光学デバイス４０は、配列方向および格子周期が同一であるサブ波長格子の対が、第１方向に並び、これらのサブ波長格子が低屈折率材料に埋め込まれた構造を有している。

　こうした構成によれば、共鳴構造部１８ごとのサブ波長格子の配列方向の設定や、サブ波長格子の配列方向が同一である共鳴構造部１８の数の設定等によって、光学デバイス４０の偏光応答性を調整することもできる。なお、複数の共鳴構造部１８には、サブ波長格子のパターンが互いに異なる共鳴構造部１８が含まれていてもよい。

　３以上の共鳴構造部１８を備える光学デバイス４０の製造に際しては、凹凸構造体３１の基材１１と凹凸構造層２０とが、凹凸構造層２０から基材１１を剥離可能に形成できる材料から形成される。そして、２つの凹凸構造体３１が低屈折率材料によって接合されたのち、一方の基材１１が剥離され、露出された凹凸構造層２０と他の凹凸構造体３１とがさらに低屈折率材料を挟んで接合されることが繰り返されることによって、６以上のサブ波長格子を有する光学デバイス４０が形成される。

　以上、第３実施形態によれば、第１実施形態の（１）～（７）、第２実施形態の（８），（１１）の効果に加えて、下記の効果が得られる。
　（１２）第１共鳴構造部１８Ａの有する要素部の延びる方向と、第２共鳴構造部１８Ｂの有する要素部の延びる方向とが、互いに異なるため、第１共鳴構造部１８Ａの格子領域１３，１５と第２共鳴構造部１８Ｂの格子領域１３，１５とでは、入射光に含まれる光のうち、互いに異なる方向へ偏光した光が共鳴を起こして、それぞれの共鳴構造部１８から射出される。したがって、様々な方向への偏光成分を含む入射光に対して、効率的に反射光が出射されるため、反射光の強度がより高められる。

　［変形例］
　第１～第３実施形態は、以下のように変更して実施することが可能である。
　上記各実施形態の製造方法によって製造される光学デバイスの共鳴構造部１８においては、第１高屈折率部１３ａの上部に第２低屈折率部１５ｂが位置し、第１低屈折率部１３ｂの上部に第２高屈折率部１５ａが位置する。

　すなわち、第１高屈折率部１３ａの配置のパターンは、第２低屈折率部１５ｂの配置のパターンと一致し、第１低屈折率部１３ｂの配置のパターンは、第２高屈折率部１５ａの配置のパターンと一致する。そして、第１格子領域１３で共鳴を起こす光の波長域と、第２格子領域１５で共鳴を起こす光の波長域とを一致させるためには、第１格子領域１３と第２格子領域１５とでサブ波長格子の格子周期が一致し、かつ、第１格子領域１３における複数の第１高屈折率部１３ａの体積比率と、第２格子領域１５における複数の第２高屈折率部１５ａの体積比率とが一致することが必要である。

　こうした条件を満たすことは、上記各実施形態のように、第１高屈折率部１３ａ、第１低屈折率部１３ｂ、第２高屈折率部１５ａ、および、第２低屈折率部１５ｂの各要素部が、共通する１つの方向に帯状に延びる同一の形状を有し、各格子領域１３，１５にて、高屈折率部１３ａ，１５ａと低屈折率部１３ｂ，１５ｂとが、これらの延びる方向と直交する方向に交互に配置されている構成であれば、容易である。

　ただし、上記条件が満たされていれば、各要素部は帯状に延びる形状とは異なる形状を有していてもよい。例えば、図２０が示すように、第１高屈折率部１３ａ、第１低屈折率部１３ｂ、第２高屈折率部１５ａ、および、第２低屈折率部１５ｂの各々が、第１方向に沿った方向から見て正方形等の同一の矩形形状を有し、各格子領域１３，１５にて、高屈折率部１３ａ，１５ａと低屈折率部１３ｂ，１５ｂとが、第２方向と第３方向とのそれぞれの方向に沿って、交互に配置されている構成であってもよい。こうした場合、図２１が示すように、凹凸構造層２０においては、互いに直交する２つの方向の各々に沿って、凸部２０ｂと凹部２０ｃとが交互に配置され、平面視において凸部２０ｂと凹部２０ｃとは、正方形等の同一の矩形形状を有する。

　図２０に示す構成によれば、１つの共鳴構造部１８においても、様々な方向への偏光成分を含む入射光に対して、効率的に反射光が出射されるため、反射光の強度がより高められる。

　（第４実施形態）
　図２２～図３１を参照して、光学デバイス、および、光学デバイスの製造方法の第４実施形態について説明する。以下では、第４実施形態と第１～第３実施形態との相違点を中心に説明し、第１～第３実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。

　［光学デバイスの構成］
　図２２が示すように、第４実施形態の光学デバイス８０は、第１実施形態の光学デバイス１０に反射防止部１１２が設けられた構造を有している。反射防止部１１２は、例えば、複数の突起状構造体１１１から構成されている。複数の突起状構造体１１１は、第３低屈折率領域１６の第２格子領域１５と反対側の表面に位置する。換言すれば、複数の突起状構造体１１１は、光学デバイス８０の最表面に配列されており、第１方向における最も外側の層を構成している。

　突起状構造体１１１の形状は、突起状構造体１１１を含む層状の領域の屈折率を第１方向に沿って段階的に変化させる形状であれば、特に限定されない。例えば、突起状構造体１１１の第１方向に沿った断面形状は、図２３が示すように釣鐘状であってもよいし、図２４が示すように円錐状であってもよいし、図２５が示すように、漏斗を逆さに向けた形状、すなわち、逆漏斗状でもよいし、その他の形状であってもよい。逆漏斗状は、第１方向に沿った断面にて、突起状構造体１１１の側縁が内側に向かって窪むように湾曲しつつ、突起状構造体１１１の幅が基端から先端に向かって細くなる形状である。

　このように、突起状構造体１１１を、第１方向に沿って共鳴構造部１８から離れるにつれて幅が小さくなるような形状とすることで、上記層状の領域の屈折率を徐々に変化させることが可能であり、その結果、空気層と共鳴構造部１８との界面での反射を効果的に抑制できる。

　また、図２６が示すように、複数の突起状構造体１１１において、突起状構造体１１１の大きさや高さが変化したり、複数の突起状構造体１１１が非周期的に配列されたりするように、複数の突起状構造体１１１を不規則に設計することが好ましい。これにより、様々な波長域を含む入射光の反射を効果的に抑制することができる。

　突起状構造体１１１の材料は、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、および、熱可塑性樹脂のいずれかが主成分であることが好ましい。複数の突起状構造体１１１が配列されていることで反射防止部１１２として機能する。突起状構造体１１１からなる反射防止部１１２は、図２２に示したように第３低屈折率領域１６とは別体の構造体であってもよいし、図２７が示すように第３低屈折率領域１６と一体の構造体であってもよい。換言すると、突起状構造体１１１の材料は、第３低屈折率領域１６と同じ樹脂材料から構成されてもよいし、異なる樹脂材料から構成されてもよい。

　突起状構造体１１１の材料の屈折率は、１．１以上２．０以下が好ましい。また、突起状構造体１１１の材料の屈折率は、第３低屈折率領域１６の低屈折率材料の屈折率と近い値であることが好ましいため、１．４以上１．６以下がより好ましい。また、突起状構造体１１１の材料の屈折率と第３低屈折率領域１６の低屈折率材料の屈折率との差は０．２以下が好ましい。

　第２方向および第３方向に沿った平面での配列について、複数の突起状構造体１１１の周期は、干渉光として色を発生しない周期であれば何れでもよい。複数の突起状構造体１１１の配列の周期は、好ましくは１００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下であり、より好ましくは１００ｎｍ以上４００ｎｍ以下である。周期が一定の構造の場合は、その周期がサブ波長周期であることが好ましい。周期は可視領域の光の波長以上の周期でもよく、その場合は周期が一定でないこと、例えば、複数の突起状構造体１１１が無秩序に配列されていることが好ましい。

　突起状構造体１１１の第１方向に沿った高さは、１００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは１００ｎｍ以上６００ｎｍ以下である。突起状構造体１１１の幅に対する高さの比であるアスペクト比は１．０以上４．０以下が好ましい。アスペクト比が大きくなると反射防止効果が高くなるものの、突起状構造体１１１の加工の精度の維持が困難となる。そのため、突起状構造体１１１のアスペクト比は１．５以上２．０以下がより好ましい。突起状構造体１１１は、ピラーアレイ構造でもホールアレイ構造でもよく、ロール・トゥ・ロール法によって作製されることが好ましい。

　［光学デバイスの作用］
　第４実施形態の光学デバイス８０の作用、すなわち、反射防止部１１２を有する構造の作用について、反射防止部１１２が形成されていない場合と対比して説明する。

　突起状構造体１１１からなる反射防止部１１２が形成されていない場合、入射光が表面領域から光学デバイスに入射する際、その一部が空気層と第３低屈折率領域１６との屈折率差に起因して反射される。ここで反射された光は、共鳴構造部１８を通過していないため、導波モード共鳴現象による反射とは異なり、入射光が可視光である場合には通常の白色光が反射される。そのため、表面領域を観察する観察者には、共鳴構造部１８により得られた特定の波長域の光に、光学デバイスの表面で反射された白色光が混ざり合った光が見える。

　一方、第４実施形態の光学デバイス８０は、共鳴構造部１８の表面に突起状構造体１１１からなる反射防止部１１２を備えている。このため、突起状構造体１１１により空気層と第３低屈折率領域１６との屈折率差が段階的に変化することになり、入射光が表面領域から光学デバイス８０に入射する際、空気層と光学デバイス８０との界面での反射が抑制される。よって、反射光において、共鳴構造部１８により強度が高められた特定の波長域の光に他の波長域の光が混入することが抑えられる。したがって、観察者はより波長選択性の高い光を視認できる。

　さらに、反射防止部１１２が存在しない場合、導波モード共鳴現象により反射された特定の波長域の光の一部は、空気層と第３低屈折率領域１６との間で再度反射され、裏面領域に射出する光となる。すなわち、入射光の入る表面領域を観察する観察者まで上記特定の波長域の一部の光は届かない。これに対し、反射防止部１１２が存在することで、上記と同様の原理により、導波モード共鳴現象により反射された特定の波長域の光が空気層と光学デバイス８０との界面で裏面領域に向けて反射されることが抑えられる。すなわち、反射防止部１１２が存在することで、導波モード共鳴現象により得られた特定の波長域の光を効率的に取り出すことが可能となる。

　なお、反射防止部１１２は、光学デバイス８０の最外部を構成するように、共鳴構造部１８の少なくとも一方の面に設けられていればよい。例えば、突起状構造体１１１は共鳴構造部１８の裏面に配置されてもよいし、もしくは、図２８が示すように、共鳴構造部１８の両面に配置されてもよい。このような場合であっても上述のように反射を抑える効果を得ることができる。特に、光学デバイス８０の透過光を利用する形態で、光学デバイス８０が用いられるとき、共鳴構造部１８の裏面に反射防止部１１２が設けられることが好ましい。また、上述の説明においては、反射防止部１１２として突起状構造体１１１を用いた場合について説明したが、反射を抑える効果を備える構造であれば、反射防止部１１２は突起状構造体１１１とは異なる構造を有していてもよい。

　［光学デバイスの製造方法］
　共鳴構造部１８の表面に、反射防止部１１２として突起状構造体１１１を形成する方法を説明する。突起状構造体１１１の形成は、例えば、凹凸構造層２０の形成方法と同様に、共鳴構造部１８の表面、すなわち、埋め込み層２２の表面に紫外線硬化性樹脂等の光硬化性樹脂を塗布し、塗布した樹脂に、形成対象の突起状構造体１１１の凹凸が反転された凹凸を有する凹版であるモールドを押し込み、光の照射により光硬化性樹脂を硬化させることで形成が可能である。この他にも、突起状構造体１１１の形成には、陽極酸化ポーラスアルミナをモールドとしたナノインプリント法等の公知の技術を適用してもよい。

　突起状構造体１１１を形成する別の方法として、上述の埋め込み層２２の形成時に、平板の代わりに、上記凹版、すなわち、突起状構造体１１１の構造を転写可能な凹版を使用してもよい。この場合、上記凹版を、凹凸構造層２０と高屈折率層２１とからなる構造体の表面に塗工された光硬化性樹脂に押し当てて光を照射することで、埋め込み層２２と突起状構造体１１１とを同時に形成することが可能となる。

　［光学デバイスの適用例および変形例］
　第４実施形態の光学デバイス８０の構成は、第１～第３実施形態で示した適用例と同様に、波長選択フィルタ５０に適用されてもよいし、表示体６０が備える表示要素に適用されてもよいし、カラーフィルタ７０が備える副画素に適用されてもよい。

　また、上述の説明においては、第４実施形態の光学デバイス８０として、第１実施形態の光学デバイス１０に反射防止部１１２を設けた構成を例示したが、第２および第３実施形態やその変形例の光学デバイスに反射防止部１１２を設けてもよい。

　図２９および図３０は、第２実施形態の光学デバイス３０に反射防止部１１２を設けた構造を有する光学デバイス８１を示す。図２９および図３０に示すように、突起状構造体１１１からなる反射防止部１１２は、基材１１における共鳴構造部１８とは反対側の面に形成されてもよいし、基材１１を剥離した後に、共鳴構造部１８の最外面に形成されてもよい。こうした突起状構造体１１１も、上述した突起状構造体１１１の製造方法と同様の方法で形成すればよい。

　図３１は、第３実施形態の光学デバイス４０に反射防止部１１２を設けた構造を有する光学デバイス８２を示す。図３１は、光学デバイス８２の表面と裏面との両方に突起状構造体１１１からなる反射防止部１１２が形成された構成を例示しているが、反射防止部１１２は表面と裏面とのいずれか一方にのみ設けられてもよい。こうした突起状構造体１１１も、上述した突起状構造体１１１の製造方法と同様の方法で形成すればよい。

　以上、第４実施形態によれば、第１～第３実施形態の効果に加えて、下記の効果が得られる。
　（１３）反射防止部１１２により、入射光、透過光、導波モード共鳴現象により発生した特定の波長域の光が、空気層と光学デバイスとの界面で反射することが抑制される。そのため、導波モード共鳴現象により得られた特定の波長域の光のみを効率的に取り出すことが可能となる。

　［実施例］
　上述した光学デバイスおよびその製造方法について、具体的な実施例を用いて説明する。
　（実施例１）
　実施例１は、光学デバイスが適用された波長選択フィルタであって、緑帯域の波長の光を選択的に反射する波長選択フィルタである。
　＜波長選択フィルタの製造＞
　まず、光ナノインプリント法で用いる凹版であるモールドを用意した。具体的には、光ナノインプリント法において照射する光として、３６５ｎｍの波長の光を用いたため、この波長の光を透過する合成石英をモールドの材料として用いた。モールドの形成に際しては、まず、合成石英基板の表面に、Ｃｒからなる膜をスパッタリング法により成膜し、電子線リソグラフィ法によってサブ波長格子パターンの電子線レジストパターンをＣｒ膜上に形成した。サブ波長格子パターンは、１つの方向に延びる帯状部分が等間隔で並ぶパターンである。使用したレジストはポジ型であり、膜厚は１５０ｎｍとした。電子線により描画したパターンは、一辺３ｃｍの正方形領域内に、短辺の長さを１８０ｎｍ、長辺の長さを３ｃｍとした長方形を、短辺の延びる方向に周期３６０ｎｍで配置したパターンであり、電子線を描画した領域は上記長方形の内側領域である。次に、塩素と酸素との混合ガスに高周波を印加して発生させたプラズマにより、レジストから露出した領域のＣｒ膜をエッチングした。続いて、六弗化エタンガスに高周波を印加して発生させたプラズマにより、レジストとＣｒ膜とから露出した領域の合成石英基板をエッチングした。これによりエッチングした合成石英基板の深さは２００ｎｍであった。残存したレジストおよびＣｒ膜を除去し、離型剤としてオプツールＨＤ－１１００（ダイキン工業製）を塗布して、帯状部分が等間隔で並ぶサブ波長格子パターンが正方形領域内に形成されたモールドを得た。

　次に、上記モールド上のサブ波長格子パターンが形成された正方形領域内に紫外線硬化性樹脂を塗工し、易接着処理が施されたポリエチレンテレフタラートフィルムでモールド表面を覆った。紫外線硬化性樹脂が上記正方形領域内の全面に広がるようにローラーを用いて延ばし、３６５ｎｍの紫外線を照射して、紫外線硬化性樹脂を硬化した後、モールドからポリエチレンテレフタラートフィルムを剥離した。これにより、表面にサブ波長格子パターンが形成された紫外線硬化性樹脂からなる凹凸構造層と、ポリエチレンテレフタラートフィルムである基材との積層体を得た。上記工程を繰り返し、凹凸構造層と基材との積層体を２つ作製した。なお、３６５ｎｍの紫外線の照射量は５０ｍＪ／ｃｍ^２とした。

　次に、上記２つの積層体の表面に真空蒸着法を用いて膜厚１００ｎｍのＴｉＯ_２膜を成膜することにより、ＴｉＯ_２からなる高屈折率層を形成した。続いて、２つの積層体のうちの、一方の積層体の表面のサブ波長格子パターンが位置する領域に紫外線硬化性樹脂を塗工し、塗工された紫外線硬化性樹脂に他方の積層体の表面が接し、かつ、サブ波長格子パターンが位置する領域が重なるように２つの積層体を向かい合わせた。紫外線硬化性樹脂がサブ波長格子パターンの位置する領域内の全面に広がるようにローラーを用いて延ばし、３６５ｎｍの紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化し、埋め込み層を形成した。これにより、実施例１の波長選択フィルタを得た。なお、３６５ｎｍの紫外線の照射量は５０ｍＪ／ｃｍ^２とした。
　＜波長選択フィルタの評価＞
　実施例１の波長選択フィルタの反射分光測定を実施したところ、５３０ｎｍ程度に中心波長を有する反射スペクトルが観測された。

　（実施例２）
　実施例２は、光学デバイスが画素に適用された表示体である。
　＜表示体の製造＞
　まず、光ナノインプリント法で用いる凹版であるモールドを用意した。具体的には、光ナノインプリント法において照射する光として、３６５ｎｍの波長の光を用いたため、この波長の光を透過する合成石英をモールドの材料として用いた。モールドの形成に際しては、まず、合成石英基板の表面に、Ｃｒからなる膜をスパッタリング法により成膜し、電子線リソグラフィ法によってサブ波長格子パターンを有する電子線レジストパターンをＣｒ膜上に形成した。サブ波長格子パターンは、１つの方向に延びる帯状部分が等間隔で並ぶパターンである。使用したレジストはポジ型であり、膜厚は１５０ｎｍとした。

　電子線により描画したパターンは、４種類のサブ波長格子パターンが並ぶパターンである。このパターンを図３２に模式的に示す。第１のパターンＳＰ１は、一辺３ｃｍの正方形領域内に、帯状部分が周期３６０ｎｍでＸ方向に並ぶパターンである。第２のパターンＳＰ２は、一辺３ｃｍの正方形領域内に、帯状部分が周期３６０ｎｍでＸ方向と直交するＹ方向に並ぶパターンである。第３のパターンＳＰ３は、一辺３ｃｍの正方形領域内に、帯状部分が周期３９６ｎｍでＸ方向に並ぶパターンである。第４のパターンＳＰ４は、一辺３ｃｍの正方形領域内に、帯状部分が周期３９６ｎｍでＹ方向に並ぶパターンである。

　次に、塩素と酸素との混合ガスに高周波を印加して発生させたプラズマにより、レジストから露出した領域のＣｒ膜をエッチングした。続いて、六弗化エタンガスに高周波を印加して発生させたプラズマにより、レジストとＣｒ膜とから露出した領域の合成石英基板をエッチングした。これによりエッチングした合成石英基板の深さは２００ｎｍであった。残存したレジストおよびＣｒ膜を除去し、離型剤としてオプツールＨＤ－１１００（ダイキン工業製）を塗布して、上記４つのサブ波長格子パターンが形成されたモールドを得た。

　次に、上記モールド上の４つのサブ波長格子パターンが形成された領域内に紫外線硬化性樹脂を塗工し、易接着処理が施されたポリエチレンテレフタラートフィルムでモールド表面を覆った。紫外線硬化性樹脂がサブ波長格子パターンの形成された領域内の全面に広がるようにローラーを用いて延ばし、３６５ｎｍの紫外線を照射して、紫外線硬化性樹脂を硬化した後、モールドからポリエチレンテレフタラートフィルムを剥離した。これにより、上記４つのサブ波長格子パターンの反転されたサブ波長格子パターンが紫外線硬化性樹脂の表面に形成され、この紫外線硬化性樹脂からなる凹凸構造層とポリエチレンテレフタラートフィルムである基材との積層体を得た。４つのサブ波長格子パターンの各々が形成されている領域が、画素部分に相当する。上記工程を繰り返し、凹凸構造層と基材との積層体を２つ作製した。なお、３６５ｎｍの紫外線の照射量は５０ｍＪ／ｃｍ^２とした。

　次に、上記２つの積層体の表面に真空蒸着法を用いて膜厚１００ｎｍのＴｉＯ_２膜を成膜することにより、ＴｉＯ_２からなる高屈折率層を形成した。続いて、２つの積層体のうちの、一方の積層体の表面のサブ波長格子パターンが位置する領域に紫外線硬化性樹脂を塗工し、塗工された紫外線硬化性樹脂に他方の積層体の表面が接し、かつ、同周期のサブ波長格子パターンの位置する領域が重なるように２つの積層体を向かい合わせた。紫外線硬化性樹脂がサブ波長格子パターンの位置する領域内の全面に広がるようにローラーを用いて延ばし、３６５ｎｍの紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化し、埋め込み層を形成した。これにより、実施例２の表示体を得た。なお、３６５ｎｍの紫外線の照射量は５０ｍＪ／ｃｍ^２とした。

　＜表示体の評価＞
　実施例２の表示体の反射分光測定を実施したところ、周期３６０ｎｍのサブ波長格子を有する画素では５３０ｎｍ程度に中心波長を有する反射スペクトルが観測され、周期３９６ｎｍのサブ波長格子を有する画素では６２０ｎｍ程度に中心波長を有する反射スペクトルが観測された。

　＜付記＞
　上記課題を解決するための手段には、上記各実施形態、および、それらの変形例から導き出される技術的思想として以下の項目が含まれる。

　［項目１］
　入射光を透過する材料から構成された表示要素を備え、表面と裏面とを有する表示体であって、
　前記表示要素は、
　第１サブ波長格子を構成する複数の第１高屈折率部と、前記第１高屈折率部よりも低い屈折率を有する複数の第１低屈折率部とを有し、前記表面に沿った方向に前記第１高屈折率部と前記第１低屈折率部とが交互に位置する第１格子領域と、
　前記第１高屈折率部と同一の材料から構成されて第２サブ波長格子を構成する複数の第２高屈折率部と、前記第２高屈折率部よりも低い屈折率を有する複数の第２低屈折率部とを有し、前記表面に沿った方向に前記第２高屈折率部と前記第２低屈折率部とが交互に位置する第２格子領域と、
　前記第１格子領域の平均屈折率および前記第２格子領域の平均屈折率の各々よりも低い屈折率をそれぞれが有する第１低屈折率領域、第２低屈折率領域、および、第３低屈折率領域と、を備え、
　前記第１格子領域は、前記表示体の厚さ方向に前記第１低屈折率領域と前記第２低屈折率領域とに挟まれ、
　前記第２格子領域は、前記表示体の厚さ方向に前記第２低屈折率領域と前記第３低屈折率領域とに挟まれ、
　前記第１サブ波長格子の格子周期と前記第２サブ波長格子の格子周期とは、相互に等しい周期であり、
　前記第１格子領域における前記複数の第１高屈折率部の体積比率と、前記第２格子領域における前記複数の第２高屈折率部の体積比率とは同一であり、
　前記表面と対向する方向から見て、前記第１高屈折率部と前記第２低屈折率部とが重なり、前記第２高屈折率部と前記第１低屈折率部とが重なっている
　表示体。

　したがって、一方の格子領域にて多重反射する過程で漏れ出て他方の格子領域に入った特定の波長域の光は、他方の格子領域を多重反射しつつ伝播し、表示要素からは、第１格子領域で強められた波長域の反射光と、第２格子領域で強められた波長域の反射光とが射出される。そして、入射光のなかで上記強められた波長域を除く波長域の光が、表示要素を透過して、表示要素から射出される。

　このように、上記構成の表示要素によれば、２つの格子領域の各々で強められた波長域の光が反射光として射出されるため、１つの格子領域のみを有する表示要素と比較して、反射光として射出される上記特定の波長域の光の強度は大きくなる。したがって、表示領域に視認される色の鮮明さや明るさが高められるため、表示体が形成する像の視認性が高められる結果、偽造の困難性や意匠性、すなわち、表示体の外観によって発現される機能が高められる。

　また、表面反射観察と裏面透過観察とで、表示体には互いに異なる色彩の像が視認される。それゆえ、表示体を備える物品にて、偽造の困難性や意匠性がより高められる。また、表示体の表裏の識別も容易である。

　［項目２］
　前記表示体は、複数の前記表示要素を備え、複数の前記表示要素には、第１表示要素と第２表示要素とが含まれ、
　前記表面と対向する方向から見て、前記表示体は、前記第１表示要素が位置する第１表示領域と、前記第２表示要素が位置する第２表示領域とを含み、
　前記第１表示要素における前記第１サブ波長格子および前記第２サブ波長格子の格子周期と、前記第２表示要素における前記第１サブ波長格子および前記第２サブ波長格子の格子周期とは、互いに異なる
　項目１に記載の表示体。

　上記構成によれば、第１表示領域と第２表示領域とで視認される色の色相を異ならせることができる。したがって、これらの領域によって多様な像の表現が可能である。また、視認される色相の違いが、サブ波長格子の格子周期の違いによって実現されるため、色の違いによる表示要素の製造工程の差異が小さく、表示体の製造が容易である。

　［項目３］
　前記第１格子領域、前記第２格子領域、前記第１低屈折率領域、前記第２低屈折率領域、および、前記第３低屈折率領域から構成される部分が共鳴構造部であり、
　前記表示要素は、前記表示体の厚さ方向に沿って並ぶ複数の前記共鳴構造部を備える
　項目１に記載の表示体。

　上記構成によれば、表示要素が４つ以上の格子領域を備えるため、表示要素から射出される反射光の波長選択性をさらに高めることや、反射光と透過光とに含まれる波長域の調整の自由度を高めることが可能である。したがって、表示体が形成する像の視認性を高めることや、表示体にて視認される像の色相の調整の自由度を高めることができる。

　［項目４］
　前記複数の共鳴構造部には、第１共鳴構造部と第２共鳴構造部とが含まれ、前記第１共鳴構造部の有する前記第１サブ波長格子および前記第２サブ波長格子の格子周期である第１構造周期と、前記第２共鳴構造部の有する前記第１サブ波長格子および前記第２サブ波長格子の格子周期である第２構造周期とは、互いに異なる
　項目３に記載の表示体。

　上記構成によれば、第１共鳴構造部の有する各格子領域にて共鳴を起こす光の波長域と、第２共鳴構造部の有する各格子領域にて共鳴を起こす光の波長域とは、互いに異なる。したがって、表示要素に光が入射したとき、上層の共鳴構造部の各格子領域で特定の波長域の光が多重反射し、多重反射しなかった波長域の光は、この共鳴構造部を透過して、下層の共鳴構造部に入り、上層の共鳴構造部とは異なる波長域の光が、下層の共鳴構造部の各格子領域で多重反射する。その結果、表示要素からは、第１共鳴構造部の格子領域にて強められた第１の波長域の光と、第２共鳴構造部の有する格子領域にて強められた第２の波長域の光とを含む反射光が射出される。また、表示要素への入射光に含まれる波長域のなかで、上記反射光として射出された第１の波長域および第２の波長域を除く波長域の光が透過光として射出される。したがって、表示要素にて、反射光の強度を高めつつ反射光に含まれる波長域を拡げること、および、透過光に含まれる波長域を狭めることが可能である。それゆえ、各共鳴構造部が有するサブ波長格子の格子周期の設定を通じて、反射光や透過光として観察される色相の調整の自由度を高めることが可能であり、表示体にて視認される像の色相の調整の自由度を高めることができる。

　［項目５］
　前記表示体は、複数の前記表示要素を備え、複数の前記表示要素には、第１表示要素と第２表示要素とが含まれ、
　前記表面と対向する方向から見て、前記表示体は、前記第１表示要素が位置する第１表示領域と、前記第２表示要素が位置する第２表示領域とを含み、
　前記第１表示要素における前記第１構造周期と前記第２構造周期との組み合わせと、前記第２表示要素における前記第１構造周期と前記第２構造周期との組み合わせとでは、前記第１構造周期と前記第２構造周期との少なくとも一方が異なる
　項目４に記載の表示体。

　上記構成によれば、第１表示要素と第２表示要素とでは、反射光として射出される光の波長域が互いに異なり、かつ、透過光として射出される光の波長域が互いに異なる。これにより、第１表示領域と第２表示領域とが異なる色に見える。こうした構成によれば、表示要素における第１構造周期と第２構造周期との組み合わせの違いによって各領域において視認される色相の違いが実現されているため、視認される像の色相の調整の自由度が高められる。

　［項目６］
　前記複数の共鳴構造部の各々において、前記複数の第１高屈折率部、前記複数の第１低屈折率部、前記複数の第２高屈折率部、および、前記複数の第２低屈折率部の各々である要素部は、１つの方向に帯状に延びる形状を有し、
　前記複数の共鳴構造部には、第１共鳴構造部と第２共鳴構造部とが含まれ、
　前記第１共鳴構造部の有する前記要素部の延びる方向と、前記第２共鳴構造部の有する前記要素部の延びる方向とは、互いに異なる
　項目３に記載の表示体。

　上記構成によれば、各共鳴構造部の格子領域では、入射光に含まれる光のうち、サブ波長格子の配列方向に応じた方向に偏光した光が共鳴を起こす。第１共鳴構造部と第２共鳴構造部とでサブ波長格子の配列方向が異なっていることにより、第１共鳴構造部の格子領域と第２共鳴構造部の格子領域とでは、入射光に含まれる光のうち、互いに異なる方向へ偏光した光が共鳴を起こして、それぞれの共鳴構造部から射出される。したがって、様々な方向への偏光成分を含む入射光に対して、効率的に反射光が出射されるため、反射光の強度がより高められる。それゆえ、様々な方向への偏光成分を含む外光の下で観察される表示体において、表示領域に視認される色の鮮明さや明るさを向上させる効果が高く得られ、偽造の困難性や意匠性がより高められる。

　［項目７］
　前記第１共鳴構造部の有する前記要素部の延びる方向と、前記第２共鳴構造部の有する前記要素部の延びる方向とは、前記表面に沿った方向であって、互いに直交する
　項目６に記載の表示体。
　上記構成によれば、様々な方向への偏光成分を含む入射光に対して、より効率的に反射光が出射される。また、表示要素の設計や製造が容易である。

　［項目８］
　前記第１低屈折率領域と、前記第１低屈折率部と、前記第２低屈折率領域のなかで前記第１低屈折率部に隣接する部分とは、相互に連続する１つの構造体である第１構造体であり、
　前記第３低屈折率領域と、前記第２低屈折率部と、前記第２低屈折率領域のなかで前記第２低屈折率部に隣接する部分とは、相互に連続する１つの構造体である第２構造体である
　項目１または２に記載の表示体。
　上記構成によれば、１つの構造体である部分を、１つの工程にて製造することができるため、表示体の容易な製造が可能である。

　［項目９］
　前記第１構造体と前記第１高屈折率部および前記第２高屈折率部の各々との屈折率差は０．２よりも大きく、
　前記第２構造体と前記第１高屈折率部および前記第２高屈折率部の各々との屈折率差は０．２よりも大きい
　項目８に記載の表示体。

　上記構成によれば、各格子領域にて、導波モード共鳴現象が好適に生じやすく、各格子領域からの反射光の強度がより高められる。したがって、偽造の困難性や意匠性がさらに高められる。

　［項目１０］
　前記第１構造体を構成する材料は、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、および、熱可塑性樹脂のいずれかであり、
　前記第２構造体を構成する材料は、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、および、熱可塑性樹脂のいずれかであり、
　前記第１高屈折率部および前記第２高屈折率部を構成する材料は、無機化合物を含む
　項目８または９に記載の表示体。

　上記構成によれば、各格子領域にて、導波モード共鳴現象が好適に生じやすく、各格子領域からの反射光の強度がより高められる。したがって、偽造の困難性や意匠性がさらに高められる。また、表示体の製造に要する材料費の低減や、ナノインプリント法等の簡便な製造方法の適用が可能である。

　［項目１１］
　前記第２低屈折率領域は、前記第１高屈折率部および前記第２高屈折率部と同一の材料から構成された第３高屈折率部を有し、
　前記第３高屈折率部は、前記表面と対向する方向から見て互いに隣り合う前記第１高屈折率部と前記第２高屈折率部との端部間で、前記第２低屈折率領域の厚さ方向に沿って延びている
　項目８～１０のいずれか一項に記載の表示体。

　上記構成によれば、真空蒸着法を利用した高屈折率部の形成が可能であり、サブ波長格子の好適な形成が可能である。そして、この場合であっても、導波モード共鳴現象を生じさせるための第２低屈折率領域の構成が好適に実現される。

　［項目１２］
　入射光を透過する材料から構成される表示要素を備える表示体の製造方法であって、前記表示要素を製造する工程は、
　第１低屈折率材料からなる層の表面に、複数の凸部と複数の凹部とを有する凹凸構造層を形成する第１工程であって、前記複数の凸部は、サブ波長周期で並び、前記凹部は、前記複数の凸部の並ぶ方向に沿って前記凸部と交互に並び、前記複数の凹部は、前記表面と対向する方向から見て前記複数の凸部の面積と等しい面積を有する、第１工程と、
　前記第１低屈折率材料よりも高い屈折率を有する高屈折率材料を用いて、前記凹凸構造層の表面に高屈折率層を形成する第２工程であって、前記高屈折率層は、前記凸部の高さよりも小さい厚さを有し、前記凹部上に位置する第１サブ波長格子と、前記凸部上に位置して前記第１サブ波長格子と同一の格子周期を有する第２サブ波長格子とを含む、第２工程と、
　前記凹凸構造層と前記高屈折率層とからなる構造体の表面に、前記高屈折率材料よりも低い屈折率を有する第２低屈折率材料からなる埋め込み層を形成することにより、前記構造体が有する凹凸を前記第２サブ波長格子上まで前記第２低屈折率材料で埋める第３工程と、を含む
　表示体の製造方法。

　上記製法によって、上記表示体、すなわち、表示体の外観によって発現される機能が高められた表示体が製造できる。そして、上記製法によれば、サブ波長格子に接する層の精密な膜厚の制御を要さずに、表示要素から射出される反射光の波長選択性が高められるため、上記機能が高められた表示体を容易に製造することができる。

　［項目１３］
　前記第１工程では、前記第１低屈折率材料である樹脂からなる塗工層に凹版を押し付け、前記樹脂を硬化させた後に前記凹版を離型して前記凹版の有する凹凸を前記樹脂に転写することにより、前記凹凸構造層を形成し、
　前記第２工程では、前記高屈折率材料として無機化合物を含む材料を用いて、前記高屈折率層を形成し、
　前記第３工程では、前記構造体の表面に、前記第２低屈折率材料である樹脂を塗工し、塗工した樹脂を硬化させることにより、前記埋め込み層を形成する
　項目１２に記載の表示体の製造方法。

　上記製法によれば、ナノインプリント法を用いて凹凸構造層の形成が行われるため、微細な凹凸を有する凹凸構造層を好適に、かつ、簡便に形成することができる。

　［項目１４］
　前記第３工程では、２つの前記構造体を、前記高屈折率層同士が向かい合うように対向させ、２つの前記構造体の間の領域を前記第２低屈折率材料で埋めることによって、前記埋め込み層を形成する
　項目１２または１３に記載の表示体の製造方法。

　上記製法によれば、サブ波長格子を４つ以上備える表示要素を容易に製造することができる。したがって、こうした表示要素を備える表示体の製造が容易である。

　［項目２１］
　入射光を透過する材料から構成された複数の副画素を備えるカラーフィルタであって、
　前記副画素は、前記カラーフィルタの厚さ方向に並ぶ複数の共鳴構造部を備え、
　前記共鳴構造部は、
　第１サブ波長格子を構成する複数の第１高屈折率部と、前記第１高屈折率部よりも低い屈折率を有する複数の第１低屈折率部とを有し、前記カラーフィルタの表面に沿った方向に前記第１高屈折率部と前記第１低屈折率部とが交互に位置する第１格子領域と、
　前記第１高屈折率部と同一の材料から構成されて第２サブ波長格子を構成する複数の第２高屈折率部と、前記第２高屈折率部よりも低い屈折率を有する複数の第２低屈折率部とを有し、前記表面に沿った方向に前記第２高屈折率部と前記第２低屈折率部とが交互に位置する第２格子領域と、
　前記第１格子領域の平均屈折率および前記第２格子領域の平均屈折率の各々よりも低い屈折率をそれぞれが有する第１低屈折率領域、第２低屈折率領域、および、第３低屈折率領域と、を備え、
　前記第１格子領域は、前記カラーフィルタの厚さ方向に前記第１低屈折率領域と前記第２低屈折率領域とに挟まれ、
　前記第２格子領域は、前記カラーフィルタの厚さ方向に前記第２低屈折率領域と前記第３低屈折率領域とに挟まれ、
　前記第１サブ波長格子の格子周期と前記第２サブ波長格子の格子周期とは、相互に等しい周期であり、
　前記第１格子領域における前記複数の第１高屈折率部の体積比率と、前記第２格子領域における前記複数の第２高屈折率部の体積比率とは同一であり、
　前記表面と対向する方向から見て、前記第１高屈折率部と前記第２低屈折率部とが重なり、前記第２高屈折率部と前記第１低屈折率部とが重なっている
　カラーフィルタ。

　上記構成によれば、共鳴構造部において、第１格子領域と第２格子領域との各格子領域が、サブ波長格子を有すること、および、各格子領域が、各格子領域の屈折率よりも低い屈折率を有する低屈折率領域に挟まれていることから、各格子領域に光が入射すると、各格子領域では、入射光が入ってきた空間への回折光の射出が抑えられて導波モード共鳴現象が発生する。そして、各格子領域の格子周期および高屈折率部の体積比率が同一であることにより、第１格子領域で共鳴を起こす光の波長域は、第２格子領域で共鳴を起こす光の波長域と一致する。したがって、一方の格子領域にて多重反射する過程で漏れ出て他方の格子領域に入った特定の波長域の光は、他方の格子領域を多重反射しつつ伝播し、第１格子領域で強められた波長域の反射光と、第２格子領域で強められた波長域の反射光とが共鳴構造部から射出される。そして、入射光のなかで上記強められた波長域を除く波長域の光が、共鳴構造部を透過する。
　副画素が複数の共鳴構造部を備えていることにより、射出される反射光の強度の調整や、反射光および透過光の波長域の調整の自由度が高くなる。すなわち、副画素から射出される光の強度を高くすることや、副画素から射出される光の波長域を狭くすることが可能であり、副画素の波長選択性を高めることができる。

　［項目２２］
　前記複数の共鳴構造部の各々において、前記複数の第１高屈折率部、前記複数の第１低屈折率部、前記複数の第２高屈折率部、および、前記複数の第２低屈折率部の各々は、前記複数の共鳴構造部に共通する１つの方向に帯状に延びる形状を有する
　項目２１に記載のカラーフィルタ。

　上記構成によれば、各共鳴構造部において、各格子領域におけるサブ波長格子の格子周期および高屈折率部の体積比率を一致させることが容易である。また、サブ波長格子の製造が容易である。さらに、各格子領域で共鳴を起こす光の偏光方向を揃えることが容易であり、偏光の程度の強い入射光に対して効率的に反射光を出射できる副画素の構成の実現が容易である。

　［項目２３］
　前記共鳴構造部の有する前記第１サブ波長格子および前記第２サブ波長格子の格子周期は、前記複数の共鳴構造部において相互に等しく、
　前記複数の副画素には、第１副画素と第２副画素とが含まれ、前記第１副画素が有する前記共鳴構造部における前記格子周期と、前記第２副画素が有する前記共鳴構造部における前記格子周期とは、互いに異なる
　項目２１または２２に記載のカラーフィルタ。

　上記構成によれば、副画素が有する各格子領域で共鳴を起こす光の波長域は一致するため、副画素に光が入射したとき、上層の格子領域にて多重反射する特定の波長域の光のうち、多重反射の過程でこの格子領域から漏れ出た光は、その下層の格子領域に入って多重反射し、こうした現象が、格子領域の数だけ繰り返される。その結果、各格子領域で強められた特定の波長域の反射光が副画素から射出されるため、反射光として射出される上記特定の波長域の光の強度はより大きくなり、反射光の波長選択性がより高められる。そして、第１副画素と第２副画素とで共鳴構造部における格子周期が異なることにより、第１副画素と第２副画素とで射出される反射光の色を異ならせることができる。

　上記構成では、副画素ごとに格子周期が異なることによって、副画素ごとに射出される反射光の色を異ならせることができる。反射光の色の違いが、副画素ごとの格子周期の違いによって実現されるため、色の違いによる副画素の製造工程の差異が小さく、カラーフィルタの製造が容易である。

　［項目２４］
　前記複数の副画素には、第３副画素がさらに含まれ、
　前記第１副画素が有する前記共鳴構造部における前記格子周期と、前記第２副画素が有する前記共鳴構造部における前記格子周期と、前記第３副画素が有する前記共鳴構造部における前記格子周期とは、互いに異なり、
　前記第１副画素は赤色の光を選択的に反射し、前記第２副画素は緑色の光を選択的に反射し、前記第３副画素は青色の光を選択的に反射する
　項目２３に記載のカラーフィルタ。

　上記構成によれば、波長選択性が高められた、すなわち、射出する反射光の強度が高められた副画素を備える反射型のカラーフィルタが実現される。こうしたカラーフィルタによれば、各副画素における色の鮮明さや輝度が高められる。

　［項目２５］
　前記複数の共鳴構造部には、第１共鳴構造部と第２共鳴構造部とが含まれ、前記第１共鳴構造部の有する前記第１サブ波長格子および前記第２サブ波長格子の格子周期である第１構造周期と、前記第２共鳴構造部の有する前記第１サブ波長格子および前記第２サブ波長格子の格子周期である第２構造周期とは、互いに異なり、
　前記複数の副画素には、第１副画素と第２副画素とが含まれ、
　前記第１副画素における前記第１構造周期と前記第２構造周期との組み合わせと、前記第２副画素における前記第１構造周期と前記第２構造周期との組み合わせとでは、前記第１構造周期と前記第２構造周期との少なくとも一方が異なる
　項目２１または２２に記載のカラーフィルタ。

　上記構成によれば、各副画素において、第１共鳴構造部の有する各格子領域にて共鳴を起こす光の波長域と、第２共鳴構造部の有する各格子領域にて共鳴を起こす光の波長域とは、互いに異なる。したがって、副画素に光が入射したとき、上層の共鳴構造部の各格子領域で特定の波長域の光が多重反射し、多重反射しなかった波長域の光は、この共鳴構造部を透過して、下層の共鳴構造部に入り、上層の共鳴構造部とは異なる波長域の光が、下層の共鳴構造部の各格子領域で多重反射する。その結果、副画素からは、第１共鳴構造部の格子領域にて強められた第１の波長域の光と、第２共鳴構造部の有する格子領域にて強められた第２の波長域の光とを含む反射光が射出される。そして、副画素への入射光に含まれる波長域のなかで、上記反射光として射出された第１の波長域および第２の波長域を除く波長域の光が透過光として射出される。したがって、副画素にて、透過光に含まれる波長域を狭めることが可能であり、単色性が高く波長選択性の高められた透過光を射出する副画素が実現される。そして、第１副画素と第２副画素とで共鳴構造部における構造周期の組み合わせが異なることにより、第１副画素と第２副画素とで射出される透過光の色を異ならせることができる。

　［項目２６］
　前記複数の副画素には、第３副画素がさらに含まれ、
　前記第１副画素における前記第１構造周期と前記第２構造周期との組み合わせと、前記第３副画素における前記第１構造周期と前記第２構造周期との組み合わせとでは、前記第１構造周期と前記第２構造周期との少なくとも一方が異なり、
　前記第２副画素における前記第１構造周期と前記第２構造周期との組み合わせと、前記第３副画素における前記第１構造周期と前記第２構造周期との組み合わせとでは、前記第１構造周期と前記第２構造周期との少なくとも一方が異なり、
　前記第１副画素は赤色の光を選択的に透過し、前記第２副画素は緑色の光を選択的に透過し、前記第３副画素は青色の光を選択的に透過する
　項目２５に記載のカラーフィルタ。
　上記構成によれば、波長選択性が高められた、すなわち、透過光として狭帯域の光を射出する副画素を備える透過型のカラーフィルタが実現される。

　［項目２７］
　各共鳴構造部において、
　前記第１低屈折率領域と、前記第１低屈折率部と、前記第２低屈折率領域のなかで前記第１低屈折率部に隣接する部分とは、相互に連続する１つの構造体である第１構造体であり、
　前記第３低屈折率領域と、前記第２低屈折率部と、前記第２低屈折率領域のなかで前記第２低屈折率部に隣接する部分とは、相互に連続する１つの構造体である第２構造体である
　項目２１～２６のいずれか一項に記載のカラーフィルタ。
　上記構成によれば、１つの構造体である部分を、１つの工程にて製造することができるため、カラーフィルタの容易な製造が可能である。

　［項目２８］
　前記第１構造体と前記第１高屈折率部および前記第２高屈折率部の各々との屈折率差は０．２よりも大きく、
　前記第２構造体と前記第１高屈折率部および前記第２高屈折率部の各々との屈折率差は０．２よりも大きい
　項目２７に記載のカラーフィルタ。
　上記構成によれば、各格子領域にて、導波モード共鳴現象が好適に生じやすいため、副画素における波長選択性がより高められる。

　［項目２９］
　前記第１構造体を構成する材料は、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、および、熱可塑性樹脂のいずれかであり、
　前記第２構造体を構成する材料は、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、および、熱可塑性樹脂のいずれかであり、
　前記第１高屈折率部および前記第２高屈折率部を構成する材料は、無機化合物を含む
　項目２７または２８に記載のカラーフィルタ。

　上記構成によれば、各格子領域にて、導波モード共鳴現象が好適に生じやすいため、副画素における波長選択性がより高められる。また、カラーフィルタの製造に要する材料費の低減や、ナノインプリント法等の簡便な製造方法の適用が可能である。

　［項目３０］
　各共鳴構造部において、
　前記第２低屈折率領域は、前記第１高屈折率部および前記第２高屈折率部と同一の材料から構成された第３高屈折率部を有し、
　前記第３高屈折率部は、前記表面と対向する方向から見て互いに隣り合う前記第１高屈折率部と前記第２高屈折率部との端部間で、前記第２低屈折率領域の厚さ方向に沿って延びている
　項目２１～２９のいずれか一項に記載のカラーフィルタ。

　［項目３１］
　入射光を透過する材料から構成される副画素を備えるカラーフィルタの製造方法であって、前記副画素を製造する工程は、
　第１低屈折率材料からなる層の表面に、複数の凸部と複数の凹部とを有する凹凸構造層を形成する第１工程であって、前記複数の凸部は、サブ波長周期で並び、前記凹部は、前記複数の凸部の並ぶ方向に沿って前記凸部と交互に並び、前記複数の凹部は、前記表面と対向する方向から見て前記複数の凸部の面積と等しい面積を有する、第１工程と、
　前記第１低屈折率材料よりも高い屈折率を有する高屈折率材料を用いて、前記凹凸構造層の表面に高屈折率層を形成する第２工程であって、前記高屈折率層は、前記凸部の高さよりも小さい厚さを有し、前記凹部上に位置する第１サブ波長格子と、前記凸部上に位置して前記第１サブ波長格子と同一の格子周期を有する第２サブ波長格子とを含む、第２工程と、
　前記凹凸構造層と前記高屈折率層とからなる構造体を２つ用いて、２つの前記構造体を前記高屈折率層同士が向かい合うように対向させ、２つの前記構造体の間の領域を、前記高屈折率材料よりも低い屈折率を有する第２低屈折率材料で埋めることにより、前記第２低屈折率材料からなる埋め込み層を形成する第３工程と、を含む
　カラーフィルタの製造方法。

　上記製法によって、上記カラーフィルタ、すなわち、副画素の波長選択性が高められたカラーフィルタが製造できる。そして、上記製法によれば、サブ波長格子に接する層の精密な膜厚の制御を要さずに、副画素の波長選択性が高められたカラーフィルタを容易に製造することができる。

　［項目３２］
　前記第１工程では、前記第１低屈折率材料である樹脂からなる塗工層に凹版を押し付け、前記樹脂を硬化させた後に前記凹版を離型して前記凹版の有する凹凸を前記樹脂に転写することにより、前記凹凸構造層を形成し、
　前記第２工程では、前記高屈折率材料として無機化合物を含む材料を用いて、前記高屈折率層を形成し、
　前記第３工程では、２つの前記構造体の間の領域に、前記第２低屈折率材料である樹脂を配置し、配置した樹脂を硬化させることにより、前記埋め込み層を形成する
　項目３１に記載のカラーフィルタの製造方法。

　［項目４１］
　入射光を透過する材料から構成された光学デバイスであって、
　前記光学デバイスは、共鳴構造部と、前記共鳴構造部の少なくとも一方の面に配置された反射防止部とを備え、
　前記共鳴構造部は、
　　第１低屈折率領域と、
　　第１サブ波長格子を構成し、第２方向に延びる複数の第１高屈折率部と、前記第１高屈折率部よりも低い屈折率を有し、前記第２方向に延びる複数の第１低屈折率部とが、前記第２方向と直交する第３方向に交互に配置された第１格子領域と、
　　第２低屈折率領域と、
　　前記第１高屈折率部と同一の材料からなるとともに第２サブ波長格子を構成し、前記第２方向に延びる複数の第２高屈折率部と、前記第２高屈折率部よりも低い屈折率を有し、前記第２方向に延びる複数の第２低屈折率部とが、前記第３方向に交互に配置された第２格子領域と、
　　第３低屈折率領域と、が、前記第１抵屈折率領域、前記第１格子領域、前記第２低屈折率領域、前記第２格子領域、前記第３抵屈折率領域の順で配置された構成を有し、
　前記第１低屈折率領域、前記第２低屈折率領域、および、前記第３低屈折率領域の各々の屈折率は、前記第１格子領域の平均屈折率および前記第２格子領域の平均屈折率の各々よりも低く、
　前記第１サブ波長格子の格子周期と前記第２サブ波長格子の格子周期とは、相互に等しく、
　前記第１格子領域における前記複数の第１高屈折率部の体積比率と、前記第２格子領域における前記複数の第２高屈折率部の体積比率とは同一であり、
　前記共鳴構造部の一方の面と対向する方向から見て、
　前記第１高屈折率部と前記第２低屈折率部とが重なり、かつ、前記第２高屈折率部と前記第１低屈折率部とが重なる、
　光学デバイス。

　［項目４２］
　前記反射防止部は突起状構造体を含み、
　前記共鳴構造部の厚さ方向における前記突起状構造体の断面形状が、釣鐘状、円錐状、および、逆漏斗状のいずれかである
　項目４１に記載の光学デバイス。

　［項目４３］
　前記突起状構造体の配列は、周期性を有さない
　項目４２に記載の光学デバイス。
　［項目４４］
　前記突起状構造体の大きさが不均一である
　項目４２または４３に記載の光学デバイス。

　［項目４５］
　前記突起状構造体の周期が１００ｎｍ以上４００ｎｍ以下である
　項目４２～４４のいずれか一項に記載の光学デバイス。
　［項目４６］
　前記突起状構造体の高さが１００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下である
　項目４２～４５のいずれか一項に記載の光学デバイス。

　［項目４７］
　前記突起状構造体のアスペクト比が１．０以上４．０以下である
　項目４２～４６のいずれか一項に記載の光学デバイス。

　［項目４８］
　前記共鳴構造部の厚さ方向に並ぶ複数の前記共鳴構造部を備え、
　前記反射防止部は、少なくとも、前記複数の共鳴構造部のうち、前記厚さ方向において、最も外側に位置する１つの前記共鳴構造部の外側に位置する
　請求項４１～４７のいずれか一項に記載の光学デバイス。

　［項目４９］
　入射光を透過する材料から構成される光学デバイスの製造方法であって、
　第１低屈折率材料からなる層の表面に、複数の凸部と複数の凹部とを有する凹凸構造層を形成する第１工程であって、前記凸部は、第２方向に延び、前記第２方向と直交する第３方向にサブ波長周期で配置され、前記凹部は、前記第２方向に延び、前記第３方向に前記凸部と交互に配置され、かつ、前記凹部における前記第２方向の長さおよび前記第３方向の幅の各々が、前記凸部における前記第２方向の長さおよび前記第３方向の幅の各々と等しい、第１工程と、
　前記第１低屈折率材料よりも高い屈折率を有する高屈折率材料を用いて、前記凹凸構造体の表面に高屈折率層を形成する第２工程であって、前記高屈折率層は、前記凸部の高さよりも小さい厚さを有し、前記凹部上に位置する第１サブ波長格子と、前記凸部上に位置して前記第１サブ波長格子と同一の格子周期を有する第２サブ波長格子とを含む、第２工程と、
　前記凹凸構造体と前記高屈折率層とからなる積層体の表面に、前記高屈折率材料よりも低い屈折率を有する第２低屈折率材料からなる埋め込み層を形成することにより、前記積層体が有する凹凸を前記第２サブ波長格子上まで前記第２低屈折率材料で埋める第３工程と、
　前記積層体と前記埋め込み層とからなる共鳴構造部が有する２つの面のうちの少なくとも一方に反射防止部を形成する第４工程と、
　を含む光学デバイスの製造方法。

　［項目５０］
　前記第１工程では、前記第１低屈折率材料である樹脂からなる塗工層に第１の凹版を押し付け、前記樹脂を硬化させた後に前記第１の凹版を離型して前記第１の凹版の有する凹凸を前記樹脂に転写することにより、前記凹凸構造層を形成し、
　前記第２工程では、前記高屈折率材料として無機化合物を含む材料を用いて、前記高屈折率層を形成し、
　前記第３工程では、前記積層体の表面に、前記第２低屈折率材料である樹脂を塗工し、塗工した前記第２低屈折率材料である樹脂を硬化させることにより、前記埋め込み層を形成し、
　前記第４工程では、前記共鳴構造部の表面に配置された樹脂に、第２の凹版を押し付けて前記第２の凹版の有する凹凸を転写することにより、突起状構造体からなる前記反射防止部を形成する、
　項目４９に記載の光学デバイスの製造方法。

　［項目５１］
　前記第４工程は、前記第３工程で前記埋め込み層を形成することと同時に行う、
　項目４９または５０に記載の光学デバイスの製造方法。

Claims

　入射光を透過する材料から構成された光学デバイスであって、
　第１サブ波長格子を構成する複数の第１高屈折率部と、前記第１高屈折率部よりも低い屈折率を有する複数の第１低屈折率部とを有し、前記第１高屈折率部の並ぶ方向に沿って前記第１高屈折率部と前記第１低屈折率部とが交互に位置する第１格子領域と、
　前記第１高屈折率部と同一の材料から構成されて第２サブ波長格子を構成する複数の第２高屈折率部と、前記第２高屈折率部よりも低い屈折率を有する複数の第２低屈折率部とを有し、前記第２高屈折率部の並ぶ方向に沿って前記第２高屈折率部と前記第２低屈折率部とが交互に位置する第２格子領域と、
　前記第１格子領域の平均屈折率および前記第２格子領域の平均屈折率の各々よりも低い屈折率をそれぞれが有する第１低屈折率領域、第２低屈折率領域、および、第３低屈折率領域と、を備え、
　前記第１格子領域は、当該第１格子領域の厚さ方向に前記第１低屈折率領域と前記第２低屈折率領域とに挟まれ、
　前記第２格子領域は、当該第２格子領域の厚さ方向に前記第２低屈折率領域と前記第３低屈折率領域とに挟まれ、
　前記第１サブ波長格子の格子周期と前記第２サブ波長格子の格子周期とは、相互に等しい周期であり、
　前記第１格子領域における前記複数の第１高屈折率部の体積比率と、前記第２格子領域における前記複数の第２高屈折率部の体積比率とは同一であり、
　前記第１格子領域の厚さ方向に沿った方向から見て、
　前記第１高屈折率部と前記第２低屈折率部とが重なり、前記第２高屈折率部と前記第１低屈折率部とが重なっている
　光学デバイス。
　前記第１低屈折率領域と、前記第１低屈折率部と、前記第２低屈折率領域のなかで前記第１低屈折率部に隣接する部分とは、相互に連続する１つの構造体である第１構造体であり、
　前記第３低屈折率領域と、前記第２低屈折率部と、前記第２低屈折率領域のなかで前記第２低屈折率部に隣接する部分とは、相互に連続する１つの構造体である第２構造体である
　請求項１に記載の光学デバイス。
　前記第１構造体と前記第１高屈折率部および前記第２高屈折率部の各々との屈折率差は０．２よりも大きく、
　前記第２構造体と前記第１高屈折率部および前記第２高屈折率部の各々との屈折率差は０．２よりも大きい
　請求項２に記載の光学デバイス。
　前記第１構造体を構成する材料は、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、および、熱可塑性樹脂のいずれかであり、
　前記第２構造体を構成する材料は、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、および、熱可塑性樹脂のいずれかであり、
　前記第１高屈折率部および前記第２高屈折率部を構成する材料は、無機化合物を含む
　請求項２または３に記載の光学デバイス。
　前記第２低屈折率領域は、前記第１高屈折率部および前記第２高屈折率部と同一の材料から構成された第３高屈折率部を有し、
　前記第３高屈折率部は、前記第１格子領域の厚さ方向に沿った方向から見て互いに隣り合う前記第１高屈折率部と前記第２高屈折率部との端部間で、前記第２低屈折率領域の厚さ方向に沿って延びている
　請求項１～４のいずれか一項に記載の光学デバイス。
　前記複数の第１高屈折率部、前記複数の第１低屈折率部、前記複数の第２高屈折率部、および、前記複数の第２低屈折率部の各々は、共通する１つの方向に帯状に延びる形状を有している
　請求項１～５のいずれか一項に記載の光学デバイス。
　前記第１格子領域、前記第２格子領域、前記第１低屈折率領域、前記第２低屈折率領域、および、前記第３低屈折率領域から構成される部分が共鳴構造部であり、
　前記光学デバイスは、前記共鳴構造部の厚さ方向に沿って並ぶ複数の前記共鳴構造部を備える
　請求項１～６のいずれか一項に記載の光学デバイス。
　前記複数の共鳴構造部の各々が有する前記第１サブ波長格子および前記第２サブ波長格子の格子周期は、前記複数の共鳴構造部において等しい
　請求項７に記載の光学デバイス。
　前記複数の共鳴構造部には、第１共鳴構造部と第２共鳴構造部とが含まれ、前記第１共鳴構造部の有する前記第１サブ波長格子および前記第２サブ波長格子の格子周期である第１構造周期と、前記第２共鳴構造部の有する前記第１サブ波長格子および前記第２サブ波長格子の格子周期である第２構造周期とは、互いに異なる
　請求項７に記載の光学デバイス。
　前記複数の共鳴構造部の各々において、前記複数の第１高屈折率部、前記複数の第１低屈折率部、前記複数の第２高屈折率部、および、前記複数の第２低屈折率部の各々である要素部は、１つの方向に帯状に延びる形状を有し、
　前記複数の共鳴構造部には、第１共鳴構造部と第２共鳴構造部とが含まれ、
　前記第１共鳴構造部の有する前記要素部の延びる方向と、前記第２共鳴構造部の有する前記要素部の延びる方向とは、互いに異なる
　請求項７に記載の光学デバイス。
　前記複数の共鳴構造部の各々において、前記複数の第１高屈折率部、前記複数の第１低屈折率部、前記複数の第２高屈折率部、および、前記複数の第２低屈折率部の各々は、前記複数の共鳴構造部に共通する１つの方向に帯状に延びる形状を有する
　請求項７に記載の光学デバイス。
　前記光学デバイスにて前記第１格子領域の厚さ方向における最も外側の層を構成する反射防止部を備える
　請求項１～１１のいずれか一項に記載の光学デバイス。
　前記反射防止部は突起状構造体を含み、
　前記第１格子領域の厚さ方向に沿った前記突起状構造体の断面形状が、釣鐘状、円錐状、および、逆漏斗状のいずれかである
　請求項１２に記載の光学デバイス。
　請求項１～６のいずれか一項に記載の光学デバイスの構成を有する表示要素を備え、表面と裏面とを有する表示体であって、
　前記表示体は、複数の前記表示要素を備え、複数の前記表示要素には、第１表示要素と第２表示要素とが含まれ、
　前記表面と対向する方向から見て、前記表示体は、前記第１表示要素が位置する第１表示領域と、前記第２表示要素が位置する第２表示領域とを含み、
　前記第１表示要素における前記第１サブ波長格子および前記第２サブ波長格子の格子周期と、前記第２表示要素における前記第１サブ波長格子および前記第２サブ波長格子の格子周期とは、互いに異なる
　表示体。
　請求項９に記載の光学デバイスの構成を有する表示要素を備え、表面と裏面とを有する表示体であって、
　前記表示体は、複数の前記表示要素を備え、複数の前記表示要素には、第１表示要素と第２表示要素とが含まれ、
　前記表面と対向する方向から見て、前記表示体は、前記第１表示要素が位置する第１表示領域と、前記第２表示要素が位置する第２表示領域とを含み、
　前記第１表示要素における前記第１構造周期と前記第２構造周期との組み合わせと、前記第２表示要素における前記第１構造周期と前記第２構造周期との組み合わせとでは、前記第１構造周期と前記第２構造周期との少なくとも一方が異なる
　表示体。
　請求項８に記載の光学デバイスの構成を有する複数の副画素を備えるカラーフィルタであって、
　前記複数の副画素には、第１副画素と第２副画素とが含まれ、前記第１副画素が有する前記共鳴構造部における前記格子周期と、前記第２副画素が有する前記共鳴構造部における前記格子周期とは、互いに異なる
　カラーフィルタ。
　請求項９に記載の光学デバイスの構成を有する複数の副画素を備えるカラーフィルタであって、
　前記複数の副画素には、第１副画素と第２副画素とが含まれ、
　前記第１副画素における前記第１構造周期と前記第２構造周期との組み合わせと、前記第２副画素における前記第１構造周期と前記第２構造周期との組み合わせとでは、前記第１構造周期と前記第２構造周期との少なくとも一方が異なる
　カラーフィルタ。
　入射光を透過する材料から構成される光学デバイスの製造方法であって、
　第１低屈折率材料からなる層の表面に、複数の凸部と複数の凹部とを有する凹凸構造層を形成する第１工程であって、前記複数の凸部は、サブ波長周期で並び、前記凹部は、前記複数の凸部の並ぶ方向に沿って前記凸部と交互に並び、前記複数の凹部は、前記表面と対向する方向から見て前記複数の凸部の面積と等しい面積を有する、前記第１工程と、
　前記第１低屈折率材料よりも高い屈折率を有する高屈折率材料を用いて、前記凹凸構造層の表面に高屈折率層を形成する第２工程であって、前記高屈折率層は、前記凸部の高さよりも小さい厚さを有し、前記凹部上に位置する第１サブ波長格子と、前記凸部上に位置して前記第１サブ波長格子と同一の格子周期を有する第２サブ波長格子とを含む、前記第２工程と、
　前記凹凸構造層と前記高屈折率層とからなる構造体の表面に、前記高屈折率材料よりも低い屈折率を有する第２低屈折率材料からなる埋め込み層を形成することにより、前記構造体が有する凹凸を前記第２サブ波長格子上まで前記第２低屈折率材料で埋める第３工程と、
　を含む光学デバイスの製造方法。
　前記第１工程では、前記第１低屈折率材料である樹脂からなる塗工層に凹版を押し付け、前記樹脂を硬化させた後に前記凹版を離型して前記凹版の有する凹凸を前記樹脂に転写することにより、前記凹凸構造層を形成し、
　前記第２工程では、前記高屈折率材料として無機化合物を含む材料を用いて、前記高屈折率層を形成し、
　前記第３工程では、前記構造体の表面に、前記第２低屈折率材料である樹脂を塗工し、塗工した樹脂を硬化させることにより、前記埋め込み層を形成する
　請求項１８に記載の光学デバイスの製造方法。
　前記第３工程では、２つの前記構造体を、前記高屈折率層同士が向かい合うように対向させ、２つの前記構造体の間の領域を前記第２低屈折率材料で埋めることによって、前記埋め込み層を形成する
　請求項１８または１９に記載の光学デバイスの製造方法。