專利名稱：光學(xué)元件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)元件的制造方法，特別是可見光譜用線柵偏光鏡的制造方法。
背景技術(shù)：
近來，已經(jīng)研發(fā)出各種光學(xué)元件，例如有效透過特定偏振光光線，同時(shí)有效反射正交的偏振光光線的寬帶域?qū)挾染€柵偏光鏡等(專利文獻(xiàn)1等)。
現(xiàn)在，為了形成了金屬壓花圖案，已經(jīng)實(shí)用化的無機(jī)偏光鏡在基板上形成抗蝕圖案之后，通過RIE(Reactive Ion Etching)等進(jìn)行干法蝕刻。然而，壓花形狀為納光譜級(jí)(nano-order)時(shí)必須嚴(yán)格控制蝕刻參數(shù)，從而難以高成品率制造精度良好的偏光鏡。為此，尋求一種比較廉價(jià)且大批量生產(chǎn)性高的制造高精度偏光鏡等光學(xué)元件的方法。
專利文獻(xiàn)1特表2003-502708號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的問題要點(diǎn)就是上述現(xiàn)有技術(shù)所涉及的問題要點(diǎn)。
因而，本發(fā)明的目的是提供一種比較廉價(jià)且大批量生產(chǎn)性高的偏光鏡等光學(xué)元件的制造方法。
本發(fā)明根據(jù)上述獲得的信息提出下述1。
1、一種在基板上具有多個(gè)金屬線柵的光學(xué)元件的制造方法，其特征在于，采用電解電鍍法制造所述金屬線柵。
而且，本發(fā)明分別提供了下述2～6。
2根據(jù)上述1所述的光學(xué)元件的制造方法，采用電鍍?cè)【哌M(jìn)行電沉積。
3、根據(jù)上述1或2所述的光學(xué)元件的制造方法，其中通過電解電鍍形成第一層線柵之后，至少重復(fù)一次電解電鍍或非電解電鍍來制造多層線柵。
4、根據(jù)上述1-3中任一所述的光學(xué)元件的制造方法，其中采用2種以上的金屬來制造多元系金屬線柵。
5、根據(jù)上述1-4中任一所述的光學(xué)元件的制造方法，其中通過所述電解電鍍法生成的金屬包含從Al、Ag和Au構(gòu)成的群中選擇的一種以上的金屬。
6、根據(jù)上述1-5中任一所述的光學(xué)元件的制造方法，其中制造可見光譜用偏光鏡作為所述光學(xué)元件。
根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)椴捎秒娊怆婂兎ㄖ圃旃鈱W(xué)元件中的金屬線柵，所以可以比較廉價(jià)且大批量生產(chǎn)性高地得到高精度偏光鏡等光學(xué)元件。而且，能夠容易制造多元系以及多層的金屬線柵，材料選擇范圍廣。


圖1為示出可見光譜用偏光鏡的制造方法的一個(gè)例子的工序圖。
圖2為示出用于實(shí)施電解電鍍法的電鍍?cè)【叩母怕詧D。
圖3為示出可見光譜用偏光鏡的制造方法的其他例子的工序圖。
圖4為具有由兩種金屬構(gòu)成的7層線柵的可見光譜用偏光鏡的一個(gè)例子。
具體實(shí)施例方式
下面通過列舉作為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明所涉及的光學(xué)元件的制造方法進(jìn)行說明。而且，本發(fā)明并不受這樣實(shí)施例的任何局限。
實(shí)施例1圖1中，示出了該實(shí)施例涉及的可見光譜用偏光鏡的制造工序。
(1)透明電極層的成膜如圖1(a)中所示，在石英等玻璃基板11上形成透明電極層(ITO等)膜12。
(2)形成抗蝕圖案如圖1(b)中所示，在透明電極層12上，通過通常方法形成抗蝕圖案13?？刮g劑13形成為多個(gè)平行的肋狀，從而形成凹部溝槽。
(3)電解電鍍接著，如圖1(c)中所示，采用電解電鍍?cè)谟煽刮g劑13形成的凹部中生長由Al構(gòu)成的金屬層14。作為電解電鍍條件，采用從得到大批量生產(chǎn)性高、精度高的偏光鏡這一觀點(diǎn)出發(fā)所希望的條件。此外，作為在此進(jìn)行的電解電鍍法的一個(gè)例子，可以列舉通過采用圖2中示出的電鍍?cè)【?0進(jìn)行電沉積方法等。
如圖2中所示，電鍍?cè)【?0包括AlCl3和有機(jī)氯化物的混合鹽構(gòu)成的溶液21；由用于電沉積(electrodeposition)Al的基板構(gòu)成的陰極22；和由Al構(gòu)成的陽極23。
在此，作為溶液21的混合鹽中有機(jī)氯化物可以列舉例如BPC(1-butylpyridinium chloride)、EMIC(1-ethyl-3-methylimidazolium chloride)等。
構(gòu)成陰極22的基板就是用于電沉積Al的基板，如前所述，在石英等玻璃基板11上形成透明電極層(ITO等)膜12，進(jìn)一步可以使用具有規(guī)定抗蝕劑13(圖2中未示出)的基板。
雖然構(gòu)成陽極23的材料不特別局限為具有導(dǎo)電性的材料，但是優(yōu)選與電沉積的金屬為同一材料。因而，在該實(shí)施例中，作為陽極，優(yōu)選與陰極相同使用由Al組成的金屬。而且，陽極不局限于上述這種金屬，可以使用碳等具有導(dǎo)電性的材料。
此外，作為電極沉積條件的一個(gè)例子，可以列舉電流密度5～30mA·cm-2、浴溫度20～25℃、通電量10～50C·cm-2、電極之間的距離1～10cm等。
(4)抗蝕劑剝離，形成線柵生成金屬層14之后，如圖1(d)中所示，剝離抗蝕劑13，制造金屬線柵15。由此，作為具有金屬線柵15的高精度光學(xué)元件的偏光鏡10可以廉價(jià)且大批量生產(chǎn)性好地制作。
實(shí)施例2圖3中，示出了該實(shí)施例中涉及的可見光譜用偏光鏡的制造工序的其他例子。
(1)透明電極層的成膜如圖3(a)中所示，在石英等玻璃基板31上形成透明電極層(ITO、ZnO等)膜32。
(2)形成抗蝕圖案如圖3(b)中所示，在透明電極層32上，用通常的方法形成抗蝕圖案33。抗蝕劑33形成多個(gè)平行的肋狀，從而形成凹部溝槽。
(3)電解電鍍，形成第一層金屬線柵接著，如圖3(c)中所示，采用電解電鍍?cè)谟煽刮g劑33形成的凹部中生長第一層金屬層34。作為電解電鍍條件，采用從得到大批量生產(chǎn)性高、精度高的偏光鏡這一觀點(diǎn)出發(fā)所希望的條件。此外，作為在此進(jìn)行的電解電鍍法的一個(gè)例子，可以列舉通過使用實(shí)施例1中詳細(xì)描述的電鍍?cè)【哌M(jìn)行電沉積的方法(圖2)。通過該電解電鍍生長金屬層34，從而形成第一層金屬線柵35。
(4)形成多層線柵如圖3(d)中所示，通過電解電鍍形成第一層金屬線柵35之后，反復(fù)進(jìn)行至少一次電解電鍍或無電解電鍍直到構(gòu)成所希望的層為止。由此，形成由所希望的層構(gòu)成的金屬線柵36。而且，在圖3(d)中，雖然示出了Al和Ag等金屬種類不同的兩層結(jié)構(gòu)的金屬線柵36，但是金屬的種類和層數(shù)不受特別地限制。
(5)抗蝕劑剝離如圖3(e)中所示，剝離抗蝕劑33，作為具有金屬線柵36的高精度光學(xué)元件的偏光鏡30可以廉價(jià)且大批量生產(chǎn)性好地制作。
實(shí)施例3接著，示出了作為通過電解電鍍法生長的金屬使用Al、Ag兩種金屬、通過電解電鍍法形成7層結(jié)構(gòu)的線柵的實(shí)施例。圖4示出了通過該實(shí)施例的制造方法形成的具有由兩種金屬構(gòu)成的線柵(疊層合金)的可見光譜用偏光鏡的一個(gè)例子。圖4(a)為實(shí)施例3中涉及的偏光鏡的立體圖，圖4(b)為圖4(a)中偏光鏡的X-X方向橫截面圖。
該實(shí)施例所涉及的偏光鏡的制造方法除了通過作為由電解電鍍法生長的金屬使用Al和Ag兩種金屬而形成交替的7層金屬層之外，還包括與上述實(shí)施例1和2相同的工序。因而，在該實(shí)施例3中沒有特別詳細(xì)描述的地方，適當(dāng)?shù)剡m用上述實(shí)施例1和2中說明了的事項(xiàng)。
在該實(shí)施例中，在玻璃基板41上設(shè)置的透明電極層42上設(shè)置了抗蝕劑之后，用Al和Ag交替地進(jìn)行電解電鍍。由此，在剝離抗蝕劑之后，如圖4中所示，作為具有交替層疊形成了Al和Ag的多個(gè)金屬線柵(多元系且多層金屬線柵)43的高精度光學(xué)元件的偏光鏡40，可以廉價(jià)且大批量生產(chǎn)性好的容易得到。
變形例雖然本發(fā)明適當(dāng)?shù)靥峁┝怂龈鲗?shí)施方案、實(shí)施例，但是不局限于這些實(shí)施方案、實(shí)施例，在不脫離其主旨的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種變形。
作為用于形成金屬線柵的金屬除了Al、Ag以外，還可以適當(dāng)?shù)厥褂肁u，而且也可以混合它們使用。其他的，也可以使用Al和Ag的固溶體和金屬間化合物。
作為光學(xué)元件，實(shí)施例中，雖然制造了可見光譜用偏光鏡，但是本發(fā)明也可以適用于衍射光柵等。
(產(chǎn)業(yè)上的可利用性)本發(fā)明作為比較廉價(jià)且大批量生產(chǎn)性高的偏光鏡等光學(xué)元件的制造方法，具有產(chǎn)業(yè)利用的可能性。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)元件的制造方法，該光學(xué)元件在基板上具有多個(gè)金屬線柵，所述方法的特征在于，采用電解電鍍法制造所述金屬線柵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件的制造方法，其中所述電解電鍍法是采用電鍍?cè)【哌M(jìn)行電沉積的方法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)元件的制造方法，其中通過電解電鍍形成第一層線柵之后，至少重復(fù)一次電解電鍍或非電解電鍍來制造多層線柵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件的制造方法，其中采用2種以上的金屬來制造多元系金屬線柵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件的制造方法，其中通過所述電解電鍍法生成的金屬包含從Al、Ag和Au構(gòu)成的群中選擇的一種以上的金屬。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)元件的制造方法，其中制造可見光譜用偏光鏡作為所述光學(xué)元件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種在基板上具有多個(gè)金屬線柵的光學(xué)元件的制造方法，其特征在于，采用電解電鍍法制造所述金屬線柵。這樣，本發(fā)明的光學(xué)元件的制造方法，能制造比較廉價(jià)且大批量生產(chǎn)性高的偏光鏡等。
文檔編號(hào)G02B5/30GK1825146SQ20061007390
公開日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2006年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月21日
發(fā)明者熊井啟友, 澤木大輔 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社