(57)【要約】【課題】透明基板を有する表示装置に用いた場合、従来の多重回折格子の偏光の性能を維持しながら、より簡便に製造することができる多重回折格子を提供する。【解決手段】回折格子の格子を形成する格子線の間隔、線幅、線高が２色以上のそれぞれの光の波長に対応したものである複数の回折格子を重ねた場合に、次の（ア）または（イ）のいずれか１つ以上の単純化設計を行って格子線を配置することを特徴とする多重回折格子。（ア）格子線の少なくとも一部が他の格子線と重なった場合は、重なって１本となった格子線の複数の線幅および線高のいずれか１つ以上の少なくとも２つの値を１つの値とする単純化設計。（イ）格子線と他の格子線の間隙が一定距離以下となった場合は、その間隙を格子線の材料で埋める単純化設計。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回折格子の格子を形成する格子線の間隔、線幅、線高が２色以上のそれぞれの光の波長に対応したものである複数の回折格子を重ねた場合に、次の（ア）または（イ）のいずれか１つ以上の単純化設計を行って格子線を配置することを特徴とする多重回折格子。
（ア）  格子線の少なくとも一部が他の格子線と重なった場合は、重なって１本となった格子線の複数の線幅および線高のいずれか１つ以上の少なくとも２つの値を１つの値とする単純化設計。
（イ）  格子線と他の格子線の間隙が一定距離以下となった場合は、その間隙を格子線の材料で埋める単純化設計。
【請求項２】
前記単純化設計（ア）および（イ）を行って格子線を配置する請求項１記載の多重回折格子。
【請求項３】
前記単純化設計（ア）が、（１）または（２）のいずれかの方法で決定される線幅および線高を有する格子線を設定する単純化設計である請求項１または２記載の多重回折格子。
（１）重なって１本となった格子線の全体の線幅を線幅とし、重なる前の複数の回折格子の各々の格子を構成する格子線の線高の値のうち最大の値以下で最小の値以上の値を線高とする方法。
（２）重なって１本となった格子線の全体の線幅を、重なる前の複数の回折格子の各々の格子を構成する格子線の線幅の値のうち最大の値以下で最小の値以上の値とし、線高を重なる前の複数の線の各々の線高の合計値とする方法。
【請求項４】
重なって１本となった格子線のうち、１つの格子線の全幅が他の格子線の全幅の全域で重なる場合は（２）で決定される線幅および線高を有する１本の格子線とし、１つの格子線の線幅の一部だけが他の格子線の線幅に重なる場合は、（１）で決定される線幅および線高を有する１本の格子線とする請求項３記載の多重回折格子。
【請求項５】
前記線幅および線高の決定方法（１）の線高の決定方法が、重なる前の複数の各々の格子線の線高の値の平均値を線高とする方法である請求項３または４記載の多重回折格子。
【請求項６】
前記線幅および線高の決定方法（２）の線幅の決定方法が、重なる前の複数の格子線の各々の格子線の線幅の値の平均値を線幅とする方法である請求項３または４記載の多重回折格子。
【請求項７】
前記単純化設計（イ）における一定距離が３０ｎｍである請求項１または２記載の多重回折格子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多重回折格子に関する。特に、２色以上の光源を有する表示素子に用いた場合に、表示装置の光の取り出し効率を向上させる作用を有する多重回折格子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子、プラズマ表示素子、電界放射表示素子、有機ＥＬ素子等の表示素子は観察者側に透明基板を有している。液晶表示素子においてはバックライトの観察者側にも透明基板を有している。この透明基板の背面側（観察者と反対側）の光源から出射して透明基板に入射した光は、透明基板を通過してすべてが観察者側に出射されるのではなく、透明基板の内部で全反射が生じ、透明基板から出射することなく失われる。光源から出射して後、透明基板に入射した光のうち、透明基板から観察者の方向に出射する光の割合を表す光の取り出し効率は、必ずしも高くなく、表示装置の透明基板における光の取り出し効率を高めることができる光学部材が求められている。
【０００３】
また、表示素子には偏光フィルムが用いられることが多く、偏光フィルムにおける光の損失を低減するために、光源から入射した光を偏光させることが求められている。
【０００４】
２色以上の色の光源を用いた表示素子としては、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色の光の光源を有する表示素子が挙げられ、その表示素子において、透明基板における光の取り出し効率を高めることができ、かつ光を偏光させる性能をあわせ持つ光学部材として、３色それぞれの光の波長に対応した間隔を有する回折格子を重ねた多重回折格子がある。
【０００５】
この多重回折格子としては、例えば特許文献１に開示されているように、３色それぞれの波長に対応した間隔、３色それぞれの波長に対応した格子の線幅、線高を有する３つの回折格子を正確に重ねたものが提案されている。この多重回折格子を正確に作製することは難しく、より簡便に製造することができる多重回折格子が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】韓国公開特許第１０−２００６−０１２７６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、透明基板を有する表示装置に用いた場合、従来の多重回折格子の偏光の性能を維持しながら、より簡便に製造することができる多重回折格子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記の課題を解決すべく、多重回折格子の構成について鋭意検討した結果、２色以上のそれぞれの色の光の波長に対応した間隔を有する複数の回折格子を正確に重ねたものではない場合においても、従来の多重回折格子が有する偏光の性能と同等の性能を示すことを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、下記の＜１＞〜＜７＞を提供する。
【０００９】
＜１＞  回折格子の格子を形成する格子線の間隔、線幅、線高が２色以上のそれぞれの光の波長に対応したものである複数の回折格子を重ねた場合に、次の（ア）または（イ）のいずれか１つ以上の単純化設計を行って格子線を配置することを特徴とする多重回折格子。
（ア）  格子線の少なくとも一部が他の格子線と重なった場合は、重なって１本となった格子線の複数の線幅および線高のいずれか１つ以上の少なくとも２つの値を１つの値とする単純化設計。
（イ）  格子線と他の格子線の間隙が一定距離以下となった場合は、その間隙を格子線の材料で埋める単純化設計。
＜２＞前記単純化設計（ア）および（イ）を行って格子線を配置する＜１＞記載の多重回折格子。
＜３＞  前記単純化設計（ア）が、（１）または（２）のいずれかの方法で決定される線幅および線高を有する格子線を設定する単純化設計である＜１＞または＜２＞記載の多重回折格子。
（１）重なって１本となった格子線の全体の線幅を線幅とし、重なる前の複数の回折格子の各々の格子を構成する格子線の線高の値のうち最大の値以下で最小の値以上の値を線高とする方法。
（２）重なって１本となった格子線の全体の線幅を、重なる前の複数の回折格子の各々の格子を構成する格子線の線幅の値のうち最大の値以下で最小の値以上の値とし、線高を重なる前の複数の線の各々の線高の合計値とする方法。
＜４＞  重なって１本となった格子線のうち、１つの格子線の全幅が他の格子線の全幅の全域で重なる場合は（２）で決定される線幅および線高を有する１本の格子線とし、１つの格子線の線幅の一部だけが他の格子線の線幅に重なる場合は、（１）で決定される線幅および線高を有する１本の格子線とする＜３＞記載の多重回折格子。
＜５＞  前記線幅および線高の決定方法（１）の線高の決定方法が、重なる前の複数の各々の格子線の線高の値の平均値を線高とする方法である＜３＞または＜４＞記載の多重回折格子。
＜６＞  前記線幅および線高の決定方法（２）の線幅の決定方法が、重なる前の複数の格子線の各々の格子線の線幅の値の平均値を線幅とする方法である＜３＞または＜４＞記載の多重回折格子。
＜７＞  前記単純化設計（イ）における一定距離が３０ｎｍである＜１＞または＜２＞記載の多重回折格子。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、透明基板を有する表示装置に用いた場合、従来の多重回折格子の偏光の性能を維持しながら、より簡便に製造することができる。また、本発明の多重回折格子は、光取り出し効率も高い。そして、製造された多重回折格子は、２色以上、通常はＲ、Ｇ、Ｂの３色の多色の光源を有する表示素子であれば、液晶表示素子、プラズマ表示素子、電界放射表示素子、有機ＥＬ表示素子などの表示素子に好適に使用することができるので、本発明は工業的に極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来技術において、複数の回折格子を重ねて多重回折格子とする設計方法を説明する図。
【図２】本発明において、複数の回折格子を重ねて多重回折格子とする設計方法を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の多重回折格子は、回折格子の格子を形成する格子線の間隔、線幅、線高が２色以上のそれぞれの光の波長に対応したものである複数の回折格子を重ねた場合に、次の（ア）または（イ）のいずれか１つ以上の単純化設計を行って格子線が配置されることを特徴とする。
（ア）  格子線の少なくとも一部が他の格子線と重なった場合は、重なって１本となった格子線の複数の線幅および線高のいずれか１つ以上の少なくとも２つの値を１つの値とする単純化設計。
（イ）  格子線と他の格子線の間隙が一定距離以下となった場合は、その間隙を格子線の材料で埋める単純化設計。
【００１３】
以下、本発明について詳細に説明する。
従来の多重回折格子は、回折格子の格子を形成する格子線の間隔、線幅、線高が２色以上のそれぞれの光の波長に対応したものである複数の回折格子を重ねた場合に、次の（Ｘ）または（Ｙ）のいずれかの設計を行って格子線を配置していた。
（Ｘ）格子線の少なくとも一部が他の格子線と重なった場合は、図１の（Ｘ）に示すように、重なった２つ以上の格子線の断面を重ね合わせた断面となるように格子線を設定する。
（Ｙ）格子線の少なくとも一部が他の格子線と重なった場合は、図１の（Ｙ）に示すように、重なった格子線の２本が重なった部分を線高の大きい方の格子線上に積み重ねて格子線を設定する。
【００１４】
しかしながら、（Ｘ）または（Ｙ）の設計では、２つ以上の格子線が重なった場合の格子線の形状が複雑であり、設計どおりに製造することが困難である点と、格子線同士が近接している場合に、格子線の間隙を設計どおりに製造することが困難である問題があった。
【００１５】
そこで、本発明は、一つには、単純化設計（ア）を行い、簡便に製造可能に設計された多重回折格子を提案する。
（ア）  格子線の少なくとも一部が他の格子線と重なった場合は、重なって１本となった格子線の複数の線幅および線高のいずれか１つ以上の少なくとも２つの値を１つの値とする単純化設計。
【００１６】
（ア）の単純化設計において、「重なって１本となった格子線の複数の線幅および線高のいずれか１つ以上の少なくとも２つの値を１つの値とする」とは、重なる前は複数の格子線が存在していたため、また、従来の設計（Ｙ）において積み重ねた部分が生じたために積み重ねた部分の幅の値が発生し、複数存在していた線幅および線高の値のうち少なくとも１つについて、値の数を少なくとも１つ減少させて、設計を単純化することである。
【００１７】
具体的には、線幅および線高の設定方法として、次の２つが挙げられる。
（１）重なって１本となった格子線の全体の線幅を線幅とし、重なる前の複数の回折格子の各々の格子を構成する格子線の線高の値のうち最大の値以下で最小の値以上の値を線高とする方法。
（２）重なって１本となった格子線の全体の線幅を、重なる前の複数の回折格子の各々の格子を構成する格子線の線幅の値のうち最大の値以下で最小の値以上の値とし、線高を重なる前の複数の線の各々の線高の合計値とする方法。
【００１８】
（１）における「重なって１本となった格子線」は、もし線幅と線高を（１）に従って設定せず、重ねるとすると、従来の設計方法の（Ｘ）の「格子線の少なくとも一部が他の格子線と重なった場合は、図１の（Ｘ）に示すように、重なった２つ以上の格子線の断面を重ね合わせた断面となるように格子線を設定する。」ことになる。しかし、（１）においては、図２の（１）に示すように、格子線の全体の線幅を線幅としたうえに、線高も１つの値とし、重なる前の複数の回折格子の各々の格子を構成する格子線の線高の値のうち最大の値以下で最小の値以上の値を線高とするのである。この線高の設定方法は、重なる前の複数の回折格子の各々の格子を構成する格子線の線高の値のうち最大の値に設定する場合、最小の値に設定する場合、平均値に設定する場合が挙げられる。
【００１９】
また、（１）は重ね合わせではなく積み重ねの単純化設計と考えると、次のように考えることもできる。（１）における「重なって１本となった格子線」は、もし線幅と線高を（１）に従って設定せず、積み重ねるとすると、従来の設計方法の（Ｙ）の「格子線の少なくとも一部が他の格子線と重なった場合は、図１の（Ｙ）に示すように、重なった格子線の２本が重なった部分を線高の大きい方の格子線上に積み重ねて格子線を設定する。」ことになる。しかし、（１）においては、図２の（３）に示すように、格子線の全体の線幅を線幅としたうえに、線高も１つの値とし、積み重ねる前の複数の回折格子の各々の格子を構成する格子線の線高の値のうち最大の値以下で最小の値以上の値を線高とするのである。この線高の設定方法は、重なる前の複数の回折格子の各々の格子を構成する格子線の線高の値のうち最大の値に設定する場合、最小の値に設定する場合、平均値に設定する場合が挙げられる。
【００２０】
（２）における「重なって１本となった格子線」は、もし線幅と線高を（２）に従って設定せず積み重ねるとすると、従来の設計方法の（Ｙ）の「格子線の少なくとも一部が他の格子線と重なった場合は、図１の（Ｙ）に示すように、重なった格子線の２本が重なった部分を線高の大きい方の格子線上に積み重ねて格子線を設定する。」ことになる。しかし、（２）においては、図２の（２）に示すように、格子線の全体の線高を重なる前の複数の線の各々の線高の合計値としたうえに、線幅も１つの値とし、重なる前の複数の回折格子の各々の格子を構成する格子線の線幅の値のうち最大の値以下で最小の値以上の値とするのである。この線幅の設定方法は、重なる前の複数の回折格子の各々の格子を構成する格子線の線幅の値のうち最大の値に設定する場合、最小の値に設定する場合、平均値に設定する場合が挙げられる。
【００２１】
本発明の多重回折格子において、重なって１本となった格子線のうち、１つの格子線の全幅が他の格子線の全幅の全域で重なる場合は（２）で決定される線幅および線高を有する１本の格子線とし、１つの格子線の線幅の一部だけが他の格子線の線幅に重なる場合は、（１）で決定される線幅および線高を有する１本の格子線とすることも可能であり、好ましい。
上記（１）および（２）の線幅および線高の設定方法の中でも、簡易に製造が可能となるという観点から、（１）が好ましく、その中でも、重なる前の複数の回折格子の各々の格子を構成する格子線の線高の値のうち最小の値に設定する場合がより好ましい。
【００２２】
また、本発明は、単純化設計（イ）を提案する。
（イ）  格子線と他の格子線の間隙が一定距離以下となった場合は、その間隙を格子線の材料で埋める単純化設計。
【００２３】
格子線と格子線間隙が狭い場合は、製造が困難となるので、単純化設計（イ）において、格子線と他の格子線の間隙を格子線の材料で埋めて隣接する２本の格子線を１本とするのである。格子線の間隙を埋めるか埋めないかを判断する基準となる一定距離としては、３０ｎｍが挙げられ、５４ｎｍとするとより簡便に製造することができ、好ましい。
【００２４】
間隙を丁度埋める線の高さは、通常は重なる前の複数の回折格子の各々の格子を構成する格子線の線高の値のうち最小の値以上で最大の値以下に設定し、最小の値に設定することが好ましい。
【００２５】
上記（１）と（２）の線幅および線高の設定方法の中で（１）を選び、その中でも、重なる前の複数の回折格子の各々の格子を構成する格子線の線高の値のうち最小の値に設定し、かつ、格子線と他の格子線の間隙を格子線の材料で埋めて隣接する２本の格子線を１本とし、間隙を丁度埋める線の高さを、重なる前の複数の回折格子の各々の格子を構成する格子線の線高の最小の値に設定することが、最も好ましい。
【００２６】
単純化設計（ア）および（イ）のいずれか一方を行った場合も、多重回折格子は、従来の設計のものより簡便に製造することができるが、（ア）および（イ）の両方の単純化設計を行った多重回折格子は、より簡便に製造することができるのでさらに好ましい。
【００２７】
本発明の多重回折格子の材料は、それが設置される透明基板の材料の屈折率と大きく異なる屈折率を有する材料を用いることが好ましい。透明基板の屈折率をｎｓ、格子線の材料の屈折率をｎｇとしたとき、屈折率ｎｇが
ｎｇ−ｎｓ≧０．１５
を満たすように、格子線の材料を選択することができる。
透明基板が通常は高分子フィルム、ガラス等からなるので、多重回折格子の材料としては、酸化タンタル、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化ニオブ等の高屈折率の金属化合物、タンタル、チタン、モリブデン、ニオブ、銅、アルミニウムなどの金属を挙げることができる。
【００２８】
これらの材料を用いて、真空蒸着、スパッタリング、フォトリソグラフ等の工業的に通常用いられる方法により、本発明の多重回折格子を製造することができる。
【００２９】
本発明の多重回折格子が用いられる表示装置の光源としては、可視領域の光を含む光を出射する２色以上の光源を用いる。光源としては、波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視光を含む２色以上の光を出力するものであれば特に限定されないが、具体的にはＬＤ（Laser Diode）や、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等が例示される。通常は各色を混合すると白色光となるように設定し、通常は、２色であれば青色と黄色、３色であれば赤色、緑色、青色とする。表示装置の色の再現性を向上させるために、赤色、緑色、青色の３色に、例えば、深い青色、深い赤色、黄色、黄緑色、青緑色の光源を加えることもできる。
【実施例】
【００３０】
次に本発明を実施例によってさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
多重回折格子を次のように設計した場合の光の取り出し効率を計算機シミュレーションにより求めた。
【００３１】
（入射光）
多重回折格子への光源からの入射光は、波長４８０ｎｍの青色光、波長５６０ｎｍの緑色光、波長６４０ｎｍの赤色光とした。入射角は、多重格子面に対して垂直方向を０度として、５０、６０、７０、８０度の４通りを設定し、各色について、入射光量を入射角別に、５０度：６０度：７０度：８０度が３：１６：１４：１１の比率となるように割り振った。光は、ｐ偏光とｓ偏光が等分となるように設定した。
【００３２】
（透明基板）
屈折率が１．４５の材料からなる透明基板の上に多重回折格子が形成されているとし、光が基板側から入射し、入射光が多重回折格子に１回入射した場合に、透明基板の多重回折格子が形成されている側に出射する光の量を求め、ｓ偏光とｐ偏光の比（SP比）および光取出効率（Eff）を算出した。
【００３３】
SP比＝（ｓ偏光成分の０次反射回折以外の回折光の回折効率合計）／（ｐ偏光成分の０次反射回折以外の回折光の回折効率合計）
Eff  ＝（（ｓ偏光成分の０次反射回折以外の回折光の回折効率合計）＋（ｐ偏光成分の０次反射回折以外の回折光の回折効率合計））÷２
【００３４】
（計算法）
計算機シミュレーションの計算には、ＲＣＷＡ（Rigorous  Coupled  Wave  Analysis）法を用いた。計算プログラムとして、Rsoft  Diffractmod（商品名）を用いた。
【００３５】
（多重回折格子）
重ねる前の回折格子を次のように設定した（図１参照。）。
格子線の材料の屈折率は２．０５とした。
＃１回折格子（青色用）
格子線の間隔ｐ１＝３６０ｎｍ、（格子線の線幅）÷（格子線の間隔）＝０．１５
格子線の線高ｄ１＝７０ｎｍ、格子線の線幅ｗ１＝５４ｎｍ
＃２回折格子（緑色用）
格子線の間隔ｐ１＝４２０ｎｍ、（格子線の線幅）÷（格子線の間隔）＝０．１５
格子線の線高ｄ１＝８０ｎｍ、格子線の線幅ｗ１＝６３ｎｍ
＃３回折格子（赤色用）
格子線の間隔ｐ１＝４８０ｎｍ、（格子線の線幅）÷（格子線の間隔）＝０．１５
格子線の線高ｄ１＝９０ｎｍ、格子線の線幅ｗ１＝７２ｎｍ
【００３６】
これら＃１、＃２および＃３の回折格子を重ねた場合に、少なくとも一部が重なった格子線について、次のように格子線の線幅と線高を設定した。
（Ｘ）−（０）３つの回折格子の格子線を重ね合わせ、単純化設計を行わない。
【００３７】
（ア）−（１）−（ａ）３つの回折格子の格子線を重ね合わせ、格子線が重なって１本となった場合は、格子線全体の線幅を線幅とし、重なる前の複数の各々の格子線の線高のうち最大の値と最小の値の平均の値を線高とする。
（ア）−（１）−（ｂ１）３つの回折格子の格子線を重ね合わせ、格子線が重なって１本となった場合は、格子線全体の線幅を線幅とし、格子線の線高を３種の格子線のうち最小の線高の７０ｎｍとする。
（ア）−（１）−（ｂ２）３つの回折格子の格子線を重ね合わせ、格子線が重なって１本となった場合は、格子線全体の線幅を線幅とし、格子線の線高を３種の格子線のうち最大の線高の９０ｎｍとする。
【００３８】
（イ）−（Ｘｆ３０）３つの回折格子の格子線を重ね合わせ、格子線と格子線の間隙が３０ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が７０ｎｍの格子線で間隙を埋める。
（イ）−（Ｘｇ３０）３つの回折格子の格子線を重ね合わせ、格子線と格子線の間隙が３０ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が９０ｎｍの格子線で間隙を埋める。
（イ）−（Ｘｆ５４）３つの回折格子の格子線を重ね合わせ、格子線と格子線の間隙が５４ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が７０ｎｍの格子線で間隙を埋める。
（イ）−（Ｘｇ５４）３つの回折格子の格子線を重ね合わせ、格子線と格子線の間隙が５４ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が９０ｎｍの格子線で間隙を埋める。
【００３９】
（ア）−（イ）−（ａｆ３０）３つの回折格子の格子線を重ね合わせ、格子線が重なって１本となった場合は、格子線全体の線幅を線幅とし、重なる前の複数の各々の格子線の線高のうち最大の値と最小の値の平均の値を線高とし、さらに、格子線と格子線の間隙が３０ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が７０ｎｍの格子線材料で間隙を埋める。
（ア）−（イ）−（ａｇ３０）３つの回折格子の格子線を重ね合わせ、格子線が重なって１本となった場合は、格子線全体の線幅を線幅とし、重なる前の複数の各々の格子線の線高のうち最大の値と最小の値の平均の値を線高とし、さらに、格子線と格子線の間隙が３０ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が９０ｎｍの格子線材料で間隙を埋める。
（ア）−（イ）−（ａｆ５４）３つの回折格子の格子線を重ね合わせ、格子線が重なって１本となった場合は、格子線全体の線幅を線幅とし、重なる前の複数の各々の格子線の線高のうち最大の値と最小の値の平均の値を線高とし、さらに、格子線と格子線の間隙が５４ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が７０ｎｍの格子線材料で間隙を埋める。
（ア）−（イ）−（ａｇ５４）３つの回折格子の格子線を重ね合わせ、格子線が重なって１本となった場合は、格子線全体の線幅を線幅とし、重なる前の複数の各々の格子線の線高のうち最大の値と最小の値の平均の値を線高とし、さらに、格子線と格子線の間隙が５４ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が９０ｎｍの格子線材料で間隙を埋める。
【００４０】
（ア）−（イ）−（ｂ１ｆ３０）３つの回折格子の格子線を重ね合わせ、格子線が重なって１本となった場合は、格子線全体の線幅を線幅とし、格子線の線高を３種の格子線のうち最小の線高の７０ｎｍとし、さらに、格子線と格子線の間隙が３０ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が７０ｎｍの格子線で間隙を埋める。
（ア）−（イ）−（ｂ１ｇ３０）３つの回折格子の格子線を重ね合わせ、格子線が重なって１本となった場合は、格子線全体の線幅を線幅とし、格子線の線高を３種の格子線のうち最小の線高の７０ｎｍとし、さらに、格子線と格子線の間隙が３０ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が９０ｎｍの格子線で間隙を埋める。
（ア）−（イ）−（ｂ１ｆ５４）３つの回折格子の格子線を重ね合わせ、格子線が重なって１本となった場合は、格子線全体の線幅を線幅とし、格子線の線高を３種の格子線のうち最小の線高の７０ｎｍとし、さらに、格子線と格子線の間隙が５４ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が７０ｎｍの格子線で間隙を埋める。
（ア）−（イ）−（ｂ１ｇ５４）３つの回折格子の格子線を重ね合わせ、格子線が重なって１本となった場合は、格子線全体の線幅を線幅とし、格子線の線高を３種の格子線のうち最小の線高の７０ｎｍとし、さらに、格子線と格子線の間隙が５４ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が９０ｎｍの格子線で間隙を埋める。
【００４１】
（ア）−（イ）−（ｂ２ｆ３０）３つの回折格子の格子線を重ね合わせ、格子線が重なって１本となった場合は、格子線全体の線幅を線幅とし、格子線の線高を３種の格子線のうち最大の線高の９０ｎｍとし、さらに、格子線と格子線の間隙が３０ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が７０ｎｍの格子線材料で間隙を埋める。
（ア）−（イ）−（ｂ２ｇ３０）３つの回折格子の格子線を重ね合わせ、格子線が重なって１本となった場合は、格子線全体の線幅を線幅とし、格子線の線高を３種の格子線のうち最大の線高の９０ｎｍとし、さらに、格子線と格子線の間隙が３０ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が９０ｎｍの格子線材料で間隙を埋める。
（ア）−（イ）−（ｂ２ｆ５４）３つの回折格子の格子線を重ね合わせ、格子線が重なって１本となった場合は、格子線全体の線幅を線幅とし、格子線の線高を３種の格子線のうち最大の線高の９０ｎｍとし、さらに、格子線と格子線の間隙が５４ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が７０ｎｍの格子線材料で間隙を埋める。
（ア）−（イ）−（ｂ２ｇ５４）３つの回折格子の格子線を重ね合わせ、格子線が重なって１本となった場合は、格子線全体の線幅を線幅とし、格子線の線高を３種の格子線のうち最大の線高の９０ｎｍとし、さらに、格子線と格子線の間隙が５４ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が９０ｎｍの格子線材料で間隙を埋める。
【００４２】
（Ｙ）−（０）３つの回折格子を重ね合わせ、格子線が一部でも重なった場合は、重なった部分を上に積み重ねる。
（ア）−（２）３つの回折格子を重ね合わせ、格子線が重なって１本となった場合は、格子線の全体の線幅を、重なる前の複数の格子線の各々の格子線の線幅のうち最大の値と最小の値の平均の値を線幅とし、線高を重なる前の複数の格子線の各々の線高の合計値とする。
【００４３】
（イ）−（Ｙｆ３０）３つの回折格子を重ね合わせ、格子線が一部でも重なった場合は、重なった部分を上に積み重ね、さらに、格子線と格子線の間隙が３０ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が７０ｎｍの格子線で間隙を埋める。
（イ）−（Ｙｇ３０）３つの回折格子を重ね合わせ、格子線が一部でも重なった場合は、重なった部分を上に積み重ね、さらに、格子線と格子線の間隙が３０ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が９０ｎｍの格子線で間隙を埋める。
（イ）−（Ｙｆ５４）３つの回折格子を重ね合わせ、格子線が一部でも重なった場合は、重なった部分を上に積み重ね、さらに、格子線と格子線の間隙が５４ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が７０ｎｍの格子線で間隙を埋める。
（イ）−（Ｙｇ５４）３つの回折格子を重ね合わせ、格子線が一部でも重なった場合は、重なった部分を上に積み重ね、さらに、格子線と格子線の間隙が５４ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が９０ｎｍの格子線で間隙を埋める。
【００４４】
（ア）−（２ｆ３０）３つの回折格子を重ね合わせ、格子線が重なって１本となった場合は、格子線の全体の線幅を、重なる前の複数の格子線の各々の格子線の線幅のうち最大の値と最小の値の平均の値を線幅とし、線高を重なる前の複数の格子線の各々の線高の合計値とし、さらに、格子線と格子線の間隙が３０ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が７０ｎｍの格子線で間隙を埋める。
（ア）−（２ｇ３０）３つの回折格子を重ね合わせ、格子線が重なって１本となった場合は、格子線の全体の線幅を、重なる前の複数の格子線の各々の格子線の線幅のうち最大の値と最小の値の平均の値を線幅とし、線高を重なる前の複数の格子線の各々の線高の合計値とし、さらに、格子線と格子線の間隙が３０ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が９０ｎｍの格子線で間隙を埋める。
（ア）−（２ｆ５４）３つの回折格子を重ね合わせ、格子線が重なって１本となった場合は、格子線の全体の線幅を、重なる前の複数の格子線の各々の格子線の線幅のうち最大の値と最小の値の平均の値を線幅とし、線高を重なる前の複数の格子線の各々の線高の合計値とし、さらに、格子線と格子線の間隙が５４ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が７０ｎｍの格子線で間隙を埋める。
（ア）−（２ｇ５４）３つの回折格子を重ね合わせ、格子線が重なって１本となった場合は、格子線の全体の線幅を、重なる前の複数の格子線の各々の格子線の線幅のうち最大の値と最小の値の平均の値を線幅とし、線高を重なる前の複数の格子線の各々の線高の合計値とし、さらに、格子線と格子線の間隙が５４ｎｍ以下の場合は、該間隙と同じ線幅で線高が９０ｎｍの格子線で間隙を埋める。
【００４５】
上記のとおり設定して計算した結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
2011118214.tif 000003
【００４７】
表１のデータからわかるとおり、実施例はいずれも単純化設計を行っているにもかかわらず、単純化設計を全く行っていない比較例１および２と比較して、３色全部のSP比が大きく低下することはないのである。また、Effも高いものが得られる。
【図１】
2011118214.tif 000004
【図２】
2011118214.tif 000005