(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、より安価で量産性の高い偏光子等の光学素子の製造方法を提供することにある。【解決手段】  本発明は、基板上に複数の金属ワイヤグリッドを備えた光学素子の製造方法であって、前記金属ワイヤグリッドを、ＬＳＰ(Liquid Self-patterning Process)で作製することを特徴とする光学素子の製造方法を提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の金属ワイヤグリッドを備えた光学素子の製造方法であって、前記金属ワイヤグリッドを、ＬＳＰ(Liquid Self-patterning Process)で作製することを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項２】
埋め込み用ペーストとして金属ナノペーストを使用することにより前記金属ワイヤグリッドを形成する、請求項１記載の光学素子の製造方法。
【請求項３】
予め金属ナノペーストを埋め込むための凹部を形成するレジストを設けておき、金属ナノペーストを焼成した際、レジスト凹部に金属粒子を析出させる、請求項２記載の光学素子の製造方法。
【請求項４】
埋め込み用ペーストとして２種類以上の金属からなる金属ナノペーストを使用し、多元系の金属ワイヤグリッドを作製する、請求項２又は３記載の光学素子の製造方法。
【請求項５】
金属ナノペーストを焼成後、ＬＳＰを１回以上繰返し、多層の金属ワイヤグリッドを作製する、請求項２〜４の何れかに記載の光学素子の製造方法。
【請求項６】
前記金属ナノペーストが、Ａｌ、Ａｇ及びＡｕからなる群より選択された１種類以上の金属を含む、請求項２〜５の何れかに記載の光学素子の製造方法。
【請求項７】
前記光学素子として、可視スペクトル用の偏光子を作製する、請求項１〜６の何れかに記載の光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子、特に可視スペクトル用のワイヤグリッド偏光子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光学素子、例えば、特定の偏光の光を効率的に透過するとともに、直交する偏光の光を効果的に反射する広帯域幅ワイヤグリッド偏光子等が種々開発されている（特許文献１等）。
【０００３】
現在、実用化されている無機偏光子は、金属のエンボスパターンを形成するため、基板上にレジストパターニング後、RIE(Reactive Ion Etching)等でドライエッチングを行っている。しかし、エンボス形状がナノオーダーになると、エッチングパラメータを厳密に制御しなければならず、精度の良い偏光子を高い歩留まりで生産することが困難であった。  このため、より安価で量産性の高い、高精度な偏光子等の光学素子を製造することが求められていた。
【特許文献１】特表２００３−５０２７０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする問題点は、前述した従来技術における問題点である。
従って、本発明の目的は、より安価で量産性の高い偏光子等の光学素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前記知見に基づきなされたもので、下記１を提供するものである。
１．基板上に複数の金属ワイヤグリッドを備えた光学素子の製造方法であって、前記金属ワイヤグリッドを、ＬＳＰ(Liquid Self-patterning Process)で作製することを特徴とする光学素子の製造方法。
【０００６】
また、本発明は、下記２．〜７．をそれぞれ提供するものである。
【０００７】
２．埋め込み用ペーストとして金属ナノペーストを使用することにより前記金属ワイヤグリッドを形成する、前記１記載の光学素子の製造方法。
【０００８】
３．予め金属ナノペーストを埋め込むための凹部を形成するレジストを設けておき、金属ナノペーストを焼成した際、レジスト凹部に金属粒子を析出させる、前記２記載の光学素子の製造方法。
【０００９】
４．埋め込み用ペーストとして２種類以上の金属からなる金属ナノペーストを使用し、多元系の金属ワイヤグリッドを作製する、前記２又は３記載の光学素子の製造方法。
【００１０】
５．金属ナノペーストを焼成後、ＬＳＰを１回以上繰返し、多層の金属ワイヤグリッドを作製する、前記２〜４の何れかに記載の光学素子の製造方法。
【００１１】
６．前記金属ナノペーストが、Ａｌ、Ａｇ及びＡｕからなる群より選択された１種類以上の金属を含む、前記２〜５の何れかに記載の光学素子の製造方法。
【００１２】
７．前記光学素子として、可視スペクトル用の偏光子を作製する、前記１〜６の何れかに記載の光学素子の製造方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、光学素子における金属ワイヤグリッドを、ＬＳＰ(Liquid Self-patterning Process)を用いて作製することで、高精度な偏光子等の光学素子が、より安価で量産性高く得られる。また、多元系ならびに多層の金属ワイヤグリッドを容易に作製でき、材料選択の幅が広がる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明に係る光学素子の製造方法について、その好ましい実施態様としての実施例を挙げて説明する。尚、本発明は、かかる実施例により何等制限されるものではない。
【実施例１】
【００１５】
図１に、本実施例に係る可視スペクトル用の偏光子の製造工程の一例を示す。
（１）レジストパターン形成
図１（ａ）に示すように、石英等の基板１１上に、通常の方法によりレジストパターン１２を形成する。
【００１６】
（２）金属ナノペーストの埋め込み
次いで、図１（ｂ）に示すように、Ａｌからなる金属ナノペースト１３をＬＳＰ法としてのスピンコート法により塗布し、レジスト１２の凹部間に埋め込む。スピンコートする際の回転数は、４０００ｒｐｍ（２ｓｅｃ）で行い、その後２０００ｒｐｍ(２０ｓｅｃ)で行った。初期２ｓｅｃのスピンコート回転数は、５００〜１００００ｒｐｍの範囲内が好適であり、特に１０００〜７０００ｒｐｍ、とりわけ２０００〜５０００ｒｐｍが好ましい。また、金属ナノペースト１３の粘度は、本実施例では８．３ｃｐｓとした。
【００１７】
（３）焼成工程
そして、図１（ｃ）に示すように、加熱炉で低温焼成(２００℃以下)し、金属ワイヤグリッド１４の基礎を形成する。金属ナノペースト１３を焼成した際には、レジスト１２の凹部に１００ｎｍ以下の金属粒子が析出していた。金属ナノペースト１３を形成するための金属粒子としては、その粒径が形成しようとする金属グリッドワイヤの幅より小さければよく、好ましくは１００ｎｍ以下である。
【００１８】
（４）ワイヤグリッド形成
図１（ｄ）に示すように、金属ワイヤグリッド１４が所望の高さに至るまで、前記の（１）〜（３）の工程を繰り返す。
【００１９】
（５）レジスト剥離
図１（ｅ）に示すように、金属ワイヤグリッド１４が所望の高さにまで形成できたら、レジスト１２を剥離する。これにより、金属ワイヤグリッド１４を備えた高精度な光学素子としての偏光子１０が、安価で量産性よく作製できる。
【実施例２】
【００２０】
次に、金属ナノペーストとして、Ａｌ，Ａｇの２種類の金属からなるペーストを用いた実施例を示す。図２は、本実施例の製造方法により形成した、２種類の金属からなるワイヤグリッド（積層合金）を備えた可視スペクトル用の偏光子の一例を示す。図２（ａ）は、実施例２に係る偏光子の斜視図、図２（ｂ）は、図２（ａ）の偏光子のＸ−Ｘ方向断面図である。
【００２１】
本実施例に係る偏光子の製造方法は、レジストの凹部間に埋め込むための金属ナノペーストとして、Ａｌ及びＡｇの２種類の金属からなるペーストを用いた以外は、前述した実施例１と同様の工程からなる。従って、本実施例２において特に詳述しない点については、前記の実施例１で説明した事項が適宜適用される。
【００２２】
本実施例においては、Ａｌからなる金属ナノペースト１３と、Ａｇからなる金属ナノペースト１３とを、交互にスピンコートにより塗布し、レジスト１２の凹部間に埋め込む。これにより、レジスト１２を剥離した後には、図２に示すように、ＡｌとＡｇが交互に積層形成された複数の金属ワイヤグリッド（多元系で多層の金属ワイヤグリッド）１４を備えた高精度な光学素子としての偏光子２０が、安価で量産性よく容易に得られる。
なお、本実施例においても、金属ナノペースト１３を焼成した際には、レジスト１２の凹部に１００ｎｍ以下の金属粒子が析出していた。
【００２３】
〔変更形態〕
本発明は、前述した各実施形態、実施例を好適に提供するものであるが、これらの実施形態、実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
【００２４】
ＬＳＰの方法として、実施例では、金属ナノペーストを埋め込み用ペーストとして用いたが、それ以外に、カーボンナノチューブ等のナノカーボンを含んだ溶液も可能である。
【００２５】
金属ワイヤグリッドを形成するための金属としては、Ａｌ、Ａｇ以外にも、Ａｕを好適に使用でき、またこれらを混合したものも使用できる。その他、ＡｌとＡｇの固溶体ならびに金属間化合物でもよい。
【００２６】
光学素子として、実施例では、可視スペクトル用の偏光子を作製したが、本発明においては、回折格子等にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、より安価で量産性の高い偏光子等の光学素子の製造方法として、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】可視スペクトル用の偏光子の製造方法の一例を示す工程図である。
【図２】２種類の金属からなるワイヤグリッドを備えた可視スペクトル用の偏光子の一例である。
【図１】
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【図２】
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