(57)【要約】【課題】高分子液晶膜に対して、突起部の形成を回避しつつ階段形状に加工することのできる方法を提供する。また、光学特性に優れた光学素子および光ヘッド装置を提供する。【解決手段】透明基板１の上に、配向膜２および高分子液晶膜３を形成する。次いで、第１の保護膜４および第１のレジスト５を形成した後、第１のレジスト５をマスクとして、第１の保護膜４と高分子液晶膜３をエッチングする。これを繰り返すことにより、高分子液晶膜３を階段形状に加工する。第１の保護膜４は、ポリイミド膜または有機シロキサン膜とすることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配向処理された透明基板の上に高分子液晶膜を形成する第１の工程と、
前記高分子液晶膜の上に、有機材料を主成分とする保護膜を形成する第２の工程と、
前記保護膜の上に所定の形状のレジストを形成する第３の工程と、
前記レジストをマスクとして、前記保護膜と前記高分子液晶膜をエッチングする第４の工程とを有し、
前記第２の工程から前記第４の工程までを繰り返して、前記高分子液晶膜を階段形状に加工する高分子液晶膜の加工方法。
【請求項２】
前記第４の工程の後に、前記レジストおよび前記保護膜を除去する第５の工程をさらに有し、
前記第２の工程から前記第５の工程までを繰り返して、前記高分子液晶膜を階段形状に加工する請求項１に記載の高分子液晶膜の加工方法。
【請求項３】
前記透明基板の上には、配向処理された配向膜が形成されていて、
前記高分子液晶膜は、前記配向膜の上に形成される請求項１または２に記載の高分子液晶膜の加工方法。
【請求項４】
前記保護膜はポリイミド膜または有機シロキサン膜である請求項１〜３のいずれか１項に記載の高分子液晶膜の加工方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法を用いて加工された高分子液晶膜を有する光学素子。
【請求項６】
請求項５に記載の光学素子を有する光ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子液晶膜の加工方法、光学素子および光ヘッド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ（ｃｏｍｐａｃｔ  ｄｉｓｋ）およびＤＶＤ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  ｄｉｓｋ）などの光ディスクの表面には、ビットと呼ばれる凹凸が設けられている。光ヘッド装置では、光ディスクにレーザ光を照射し、その反射光を検出することによって、ビットに記録された情報を読み取ることができる。
【０００３】
光ヘッド装置としては、従来より、ビームスプリッタによって光ディスクからの反射光を検出部へ導く方式のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
特許文献１の光ヘッド装置では、半導体レーザから出射された光は、ビームスプリッタ、液晶レンズ素子および対物レンズなどを透過した後、光ディスクに集光される。そして、光ディスクで反射された光は、再び対物レンズや液晶レンズ素子などを透過して、ビームスプリッタで反射された後、検出器に入射する。ここで、光学素子としての液晶レンズ素子は、光ディスクに設けられたカバー層の厚みに起因して発生する球面収差を補正する手段として用いられる。また、液晶レンズ素子は、フレネルレンズ部を有し、このフレネルレンズ部は、鋸歯状の断面形状または鋸歯を階段形状で近似した断面形状を備えている。
【０００５】
また、光ヘッド装置としては、上記の他に、光ディスクからの反射光を回折格子により分岐した後、光検出器で受光する光学系を備えたものも知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
特許文献２には、光学異方性ポリマーにより形成された光学異方性を有する回折格子を用いた光ヘッド装置が開示されている。この光ヘッド装置では、半導体レーザから出射された光は、回折格子および対物レンズを透過した後、光ディスクに照射される。そして、光ディスクで反射された光は、再び対物レンズを透過し、回折格子で分岐した後に検出部に入射する。ここで、光学異方性ポリマーは、液晶モノマーを光または熱により重合して製造される。特許文献２では、光学素子としての回折格子の表面に階段状の凹凸部が設けられており、この凹凸部に光学異方性ポリマーが充填される。
【０００７】
このように、表面に階段形状を有する光学素子の例は多い。しかし、特許文献１では、フレネルレンズ部の形状は、フォトリソグラフィ法や反応性イオンエッチング法によって形成できる旨が記載されているものの、その具体的な製造方法については開示されていない。一方、特許文献２には、フォトリソグラフィ法とドライエッチング法を用いて、ガラス基板の表面に、回折格子のパターンに対応した凹凸部を形成することが記載されている。そして、上記のガラス基板に、表面に配向処理が施されたポリイミド膜を有するガラス基板を重ね合わせて接着し、この中に液晶モノマーを注入した後、露光により液晶モノマーを重合させることによって、回折格子が作製される。
【０００８】
特許文献２では、基板に形成した凹凸部に液晶モノマーを充填し、凹部での配向力によって液晶を配向させている。しかしながら、この方法では、液晶がうまく配向しないおそれがあった。また、液晶は、凹凸部の延長方向、すなわち格子ストライプの方向に沿って配向するので、この方向に直交する偏光に対しては液晶の常光屈折率が対応する一方、平行な偏光に対しては、液晶の異常光屈折率が対応することになる。このため、格子ストライプの方向は、入射光の偏光方向に対して平行または垂直のいずれかであって、且つ、略一様な方向にしかとれないという制約もあった。
【０００９】
これに対して、高分子液晶からなる膜（以下、高分子液晶膜と称する。）を基板上に形成した後、この表面を凹凸に加工する方法も開示されている（特許文献３参照）。
【００１０】
特許文献３に記載の方法では、まず、ガラス基板の上に配向膜を形成し、この配向膜にラビング処理を施した後、さらに、高分子液晶膜、ＳｉＯ２膜およびレジストを順に形成する。次いで、フォトリソグラフィ法によって、レジストを回折格子のパターンに加工した後、これをマスクとして、高分子液晶膜およびＳｉＯ２膜をエッチングする。次に、等方性充填材を介して、上記のガラス基板を他の基板と貼り合わせる。その後、紫外線を照射して等方性充填材を硬化させることにより、異方性回折格子が作製される。
【００１１】
特許文献３によれば、配向処理が施された２枚の平坦な基板の間に液晶モノマーを挟み込み、この状態でモノマーを重合させることによって高分子液晶膜を形成する。その後で、高分子液晶膜の表面を凹凸に加工するので、液晶の配向状態が良好で、且つ、表面に階段形状を有する回折格子を作製することができる。また、入射光の偏光方向は、液晶の配向方向に依存するが、格子ストライプの方向は、高分子液晶膜に対して任意の方向を選ぶことができる。さらに、素子内に、複数の方向を有する格子ストライプを形成することもできる。
【００１２】
【特許文献１】特開平２００６−８５８０１号公報
【特許文献２】特開平９−５０６４２号公報
【特許文献３】特開平１１−１２５７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献３に記載の回折格子は、表面が平坦なバイナリ型の回折格子であり、階段形状の表面を有する回折格子については記載されていない。一方、特許文献３に記載の方法を用いて、階段形状を有する光学素子を製造しようとすると、次に述べるような問題があった。
【００１４】
図１１〜図１８は、高分子液晶膜を階段形状に加工する工程の説明図である。
【００１５】
まず、図１１に示すように、ガラス基板１０１の上に、配向膜１０２、高分子液晶膜１０３および第１のＳｉＯ２膜１０４を順に形成する。ここで、配向膜１０２には、配向処理が施されているものとする。次いで、第１のＳｉＯ２膜１０４の上に第１のレジスト１０５を設け、フォトリソグラフィ法によって、第１のレジスト１０５を所定の形状にパターニングする。これにより、図１２に示す構造が得られる。
【００１６】
次に、第１のレジスト１０５をマスクとして反応性イオンエッチングを行い、第１のＳｉＯ２膜１０４を加工する。これにより、図１３に示す構造が得られる。
【００１７】
その後、第１のレジスト１０５および第１のＳｉＯ２膜１０４をマスクとして、高分子液晶膜１０３に対して反応性イオンエッチングを行う。この工程で、第１のレジスト１０５の殆どは除去されてしまい、図１４に示す構造が得られる。
【００１８】
次に、図１５に示すように、高分子液晶膜１０３および第１のＳｉＯ２膜１０４を被覆するようにして、第２のＳｉＯ２膜１０６を形成する。尚、図１５において、第１のＳｉＯ２膜１０４は、第２のＳｉＯ２膜１０６と区別されなくなるので、これらを併せて第２のＳｉＯ２膜１０６としている。 
【００１９】
さらに、第２のＳｉＯ２膜１０６の上に第２のレジスト１０７を設けた後、フォトリソグラフィ法によって、第２のレジスト１０７を所定の形状にパターニングする。これにより、図１６に示す構造が得られる。
【００２０】
次に、第２のレジスト１０７をマスクとして、第２のＳｉＯ２膜１０６に対して反応性イオンエッチングを行い、図１７に示すように、高分子液晶膜１０３を露出させる。
【００２１】
その後、第２のレジスト１０７および第２のＳｉＯ２膜１０６をマスクとして、高分子液晶膜１０３に対して反応性イオンエッチングを行う。これにより、図１８に示すような４段の階段形状が形成される。
【００２２】
高分子液晶膜１０３のエッチング工程において、第２のレジスト１０７は殆ど除去される。一方、第２のＳｉＯ２膜１０６のエッチング速度は、高分子液晶膜１０３のエッチング速度に比べて遅いので、第２のＳｉＯ２膜１０６は、高分子液晶膜１０３のエッチングを終えた後も残存する。残存した第２のＳｉＯ２膜１０６は、液晶光学素子の光学特性を低下させる原因となる。ここで、エッチング工程でエッチングされない高分子液晶膜１０３の上面や側壁部を被覆する第２のＳｉＯ２膜１０６については、光学特性の低下に及ぼす影響が小さいために残存しても問題は少ない。
【００２３】
これに対して、エッチングにより消失する高分子液晶膜１０３の側壁部に設けられた第２のＳｉＯ２膜１０６は、エッチングを終えた後で、各階段の端部に突起部１０８となって残る。突起部１０８は、第２のＳｉＯ２膜１０６と高分子液晶膜１０３とによって構成される。第２のＳｉＯ２膜１０６によって被覆された部分の高分子液晶膜１０３はエッチングされないからである。このような突起部１０８があると、液晶光学素子の光学特性は大きく低下する。例えば、液晶光学素子が回折格子である場合には、回折格子に入射した光から、所定の回折角以外の回折光が発生するために、回折効率が低下してしまう。
【００２４】
突起部１０８をなくすには、エッチングの途中で、異方性のエッチングから等方性のエッチングに切り替えることが考えられる。しかし、高分子液晶膜１０３のエッチング速度は、第２のＳｉＯ２膜１０６のエッチング速度より速いので、高分子液晶膜１０３のサイドエッチングが進行してしまい、突起部１０８のみを消失させるには至らない。
【００２５】
また、ＳｉＯ２膜を設けずに、高分子液晶膜の上に直接レジストを形成することによって、突起部の形成を回避することも考えられる。しかしながら、一般に、レジストおよび高分子液晶膜は光硬化性の材料からなるので、レジストと高分子液晶膜とが反応してしまい、レジストの現像工程や剥離工程において、高分子液晶膜の膜厚が減少してしまうという問題があった。
【００２６】
本発明はこうした問題点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、高分子液晶膜に対して、突起部の形成を回避しつつ階段形状に加工することのできる方法を提供することにある。
【００２７】
また、本発明の目的は、光学特性に優れた光学素子および光ヘッド装置を提供することにある。
【００２８】
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明の第１の態様は、配向処理された透明基板の上に高分子液晶膜を形成する第１の工程と、
前記高分子液晶膜の上に、有機材料を主成分とする保護膜を形成する第２の工程と、
前記保護膜の上に所定の形状のレジストを形成する第３の工程と、
前記レジストをマスクとして、前記保護膜と前記高分子液晶膜をエッチングする第４の工程とを有し、
前記第２の工程から前記第４の工程までを繰り返して、前記高分子液晶膜を階段形状に加工する高分子液晶膜の加工方法に関する。
【００３０】
本発明の第１の態様は、前記第４の工程の後に、前記レジストおよび前記保護膜を除去する第５の工程をさらに有し、
前記第２の工程から前記第５の工程までを繰り返して、前記高分子液晶膜を階段形状に加工するものとすることができる。
【００３１】
本発明の第１の態様において、前記透明基板の上には、配向処理された配向膜が形成されていて、
前記高分子液晶膜は、前記配向膜の上に形成されるものとすることができる。
【００３２】
本発明の第１の態様において、前記保護膜は、ポリイミド膜または有機シロキサン膜とすることができる。
【００３３】
本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様による方法を用いて加工された高分子液晶膜を有する光学素子に関する。
【００３４】
本発明の第３の態様は、本発明の第２の態様による光学素子を有する光ヘッド装置に関する。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の第１の態様によれば、高分子液晶膜の上に、有機材料を主成分とする保護膜を形成し、レジストをマスクとして、保護膜と高分子液晶膜をエッチングするので、突起部の形成を回避しつつ高分子液晶膜を階段形状に加工することができる。
【００３６】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様による方法を用いて加工された高分子液晶膜を有するので、光学特性に優れた光学素子を提供することができる。
【００３７】
本発明の第３の態様によれば、第２の態様による光学素子を有するので、光学特性に優れた光ヘッド装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
実施の形態１．
図１〜図８を用いて、本発明による高分子液晶膜の加工方法について説明する。高分子液晶膜は、光学異方性を有する膜であり、より詳しくは、屈折率に関して異方性を有する膜である。
【００３９】
最初に、配向処理された透明基板の上に高分子液晶膜を形成する。具体的には、次のようにすることができる。
【００４０】
まず、透明基板１の上に配向膜２を形成する。透明基板１としては、例えば、ガラス基板、石英基板またはポリカーボネート基板などが挙げられる。また、配向膜２は、液晶を配向させる機能を有するものであればよく、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルシンナメートおよびポリスチレンなどの有機材料、または、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３などの無機材料を用いて形成することができる。尚、場合に応じて、透明基板１の上に電極層を設けてから配向膜２を形成することもできる。
【００４１】
次に、配向膜２に対して水平配向処理を施した後、配向膜２の上に、高分子液晶膜３を形成する。尚、配向処理は水平配向処理に限られるものではなく、液晶分子の配向方向が基板に略垂直となる垂直配向処理などとすることもできる。
【００４２】
配向処理は、具体的には、ラビング法などを用いて行うことができる。例えば、ナイロンやレーヨンなどのラビング布で、配向膜２の表面を一方向に擦ることによって、その方向に液晶分子が配向するようにする。また、ラビング法以外にも、ＳｉＯの斜め蒸着や、光配向膜などによって、液晶分子の配向を揃えることもできる。
【００４３】
高分子液晶膜３の形成は、例えば、次のようにして行うことができる。
【００４４】
まず、表面に配向膜が形成された基板（図示せず）を準備する。次いで、配向膜に対して水平配向処理を行った後、配向膜が形成された側の基板の表面に離型処理を行う。離型剤としては、例えば、フルオロシラン系または含フッ素脂肪族環構造を有する含フッ素重合体などを使用することができる。
【００４５】
次に、この基板に透明基板１を重ね合わせて接着する。このとき、離型処理された面と、配向膜２が形成された面とが互いに内側を向くようにする。また、外部から液晶モノマーを充填可能な開口部を設けておく。次いで、この開口部を通じて、基板間に光硬化性の液晶モノマーを注入する。注入には、真空注入法を用いてもよいし、大気中で毛細管現象を利用した方法を用いてもよい。
【００４６】
液晶モノマーを注入した後は、所定の波長の光を照射して液晶モノマーを重合させる。必要に応じて、光照射の後でさらに加熱処理を行ってもよい。
【００４７】
その後、離型処理された基板を取り除くことによって、図１に示すように、透明基板１の上に、配向膜２と高分子液晶膜３が形成された構造を得ることができる。この例では、液晶モノマーは、透明基板１の表面と略平行な方向に配向し、高分子液晶膜３は、この配向が固定された状態で得られる。
【００４８】
また、高分子液晶膜３の形成は、例えば、次のようにして行うこともできる。
【００４９】
まず、透明基板１に形成された配向膜２の上に、光硬化性の液晶モノマーを滴下する。また、上記と同様に、水平配向処理が施された配向膜が形成された基板（図示せず）を準備し、さらに、配向膜が形成されている側の基板表面に対して離型処理を行う。
【００５０】
次いで、この基板を透明基板１に対向させて、液状の液晶モノマーを略水平配向状態にした後、所定の波長の光を照射して液晶モノマーを重合させる。その後、離型処理が施された基板を除去すると、上記と同様に、透明基板１の上に、配向膜２と高分子液晶膜３が形成された構造を得ることができる。
【００５１】
尚、上記の例における液晶モノマーは、重合性の官能基を有するモノマーであって、重合性モノマーとしての性質と液晶としての性質とを併有する。このため、液晶モノマーを配向させた後に重合反応を行うと、液晶の配向が固定された光学異方性ポリマーが得られる。光学異方性ポリマーは、一般に、メソゲン骨格に由来した光学異方性を示すので、この性質を利用して光学素子に応用することができる。光学異方性ポリマーの屈折率異方性を大きくするには、芳香環基を有する材料を用いることが好ましい。尚、液晶モノマーは、ネマチック、スメクチックおよびコレステリックのいずれの液晶性を示してもよいが、ネマチック液晶性を示すものが好ましく用いられる。
【００５２】
次に、図１に示すように、高分子液晶膜３の上に第１の保護膜４を形成する。第１の保護膜４は、有機材料を主成分とする膜であり、高分子液晶膜３の保護膜として機能する。具体的には、レジストが高分子液晶膜３と反応するのを防いだり、レジストを現像する際に用いられるアルカリによって高分子液晶膜が侵されるのを防いだりする。尚、高分子液晶膜３と第１の保護膜４との密着性を向上させるために、高分子液晶膜３の表面をエッチングするなどして改質処理を行った後に、第１の保護膜４を形成することもできる。
【００５３】
このように、本実施の形態においては、従来法におけるＳｉＯ２膜に代えて、高分子液晶膜の上に、有機材料を主成分とする保護膜を形成することを特徴としている。有機材料を主成分とすることにより、エッチングの際の速度を高分子液晶膜と同程度にすることができる。したがって、高分子液晶膜のエッチングを終えた後に残存した膜によって、階段形状に突起部が形成されてしまうのを回避することができる。
【００５４】
保護膜に対しては、
（１）２００℃以下、より好ましくは、１５０℃以下の温度で成膜できること、
（２）レジストを現像する際に用いられるアルカリに対して耐性があること、
（３）高分子液晶膜に大きなダメージを与えずに除去できること
が求められる。
【００５５】
上記において、（１）の要件は、熱処理によって高分子液晶膜が変性してしまうのを防ぐためである。また、（２）の要件は、アルカリによって膜減りなどを起こすと、高分子液晶膜の保護膜としての機能が失われてしまうからである。さらに、（３）の要件は、高分子液晶膜を加工した後で、高分子液晶膜に対して選択的に保護膜を除去する必要があるからである。
【００５６】
本実施の形態に適用可能な保護膜としては、例えば、ポリイミドからなる膜が挙げられる。特に、低温で成膜が可能なプレポリマー型のポリイミドが好ましく用いられる。さらに、取り扱いの容易性から、溶媒に可溶なポリイミドであることが好ましい。例えば、溶剤に溶かしたポリイミドのプレポリマーを高分子液晶膜３の上に塗布し、低温での熱処理によって溶剤を除去した後、さらに、高温での熱処理によって重合を進行させる。これにより、ポリイミドからなる第１の保護膜４を形成することができる。
【００５７】
ポリイミドとしては、具体的には、芳香族の酸無水物とジアミンの重縮合で得られる全芳香族ポリイミドまたは熱硬化型のビスマレイミド系ポリイミドなどが挙げられる。上述したように、本実施の形態においては、ポリイミドのプレポリマー、すなわち、中間重合体から閉環反応によって得られるものが好ましく用いられる。ここで、プレポリマーとしては、例えば、ジアミンと酸二無水物の縮重合反応で得られる、ポリアミド酸などが挙げられる。
【００５８】
プレポリマーの原科モノマーとしては、公知のポリイミド原料としての酸無水物およびジアミンを用いることができる。具体的には、酸無水物としては、ピロメリット酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物またはベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物などが挙げられる。一方、ジアミンとしては、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミンなどが挙げられる。
【００５９】
本実施の形態においては、プレポリマーを重合することによってホモポリマーを合成してもよい。また、数種のモノマーからなる共重合体を合成してもよい。さらに、ジカルボン酸、ジオールおよびそれらの誘導体などを共重合して、ポリアミドイミド、ポリエステルアミドイミドまたはポリエステルイミドのプレポリマーとして使用することも可能である。
【００６０】
また、本実施の形態においては、プラズマＣＶＤ法などによって、高分子液晶膜３の上に、有機シロキサンからなる第１の保護膜４を形成してもよい。例えば、シロキサン結合（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）を有する有機シリコン化合物のモノマーを、２００℃以下の温度でプラズマ重合し、得られた有機無機ハイブリッド膜を保護膜として用いることができる。ここで、有機無機ハイブリッド膜は、有機ポリマーの母相にシロキサン部位が埋め込まれた構造の膜とすることができる。
【００６１】
有機シロキサンとしては、分子骨格にＳｉ−Ｏ結合を含んでおり、シリコンアルコキシド、鎖状シロキサンまたは環状シロキサンなどの構造を有する材料を用いることができる。ここで、シリコンアルコキシドは、ＳｉＲ４（Ｒは、個々に異なっていてもよいアルキル基またはアルコキシ基。但し、少なくとも１つはアルコキシ基。）である。鎖状シロキサンは、Ｒ（Ｒ２ＳｉＯ）ｍＳｉＲ３（Ｒは、個々に異なっていてもよいアルキル基またはアルコキシ基。但し、少なくとも１つはアルコキシ基。ｍは、１以上の整数。）である。環状シロキサンは、（Ｒ２ＳｉＯ）ｎ（Ｒは、個々に異なっていてもよいアルキル基またはアルコキシ基。但し、少なくとも１つはアルコキシ基。ｎは、３以上の整数。）である。
【００６２】
第１の保護膜４を形成した後は、この上に第１のレジスト５を設ける。そして、フォトリソグラフィ法によって、第１のレジスト５を所定の形状にパターニングする。これにより、図２に示す構造が得られる。
【００６３】
第１のレジスト５は、所望とする高分子液晶膜３のパターンに対応させて加工する。例えば、本実施の形態による高分子液晶膜の加工方法を用いて、バイナリブレーズ型の回折格子を作製する場合、高分子液晶膜３は、ブレーズ型の１周期の表面形状が、階段状に形成されたバイナリ型の表面形状で近似されるように加工される。そして、第１のレジスト５は、この階段形状の最上段８Ａとその２段下の段８Ｃのパターンに対応させてパターニングされる。すなわち、第１のレジスト５は、高分子液晶膜３の最上段８Ａと、その２段下の段８Ｃとを被覆するパターンとなるように加工される。
【００６４】
第１のレジスト５をパターニングした後は、第１のレジスト５をマスクとして、第１の保護膜４および高分子液晶膜３に対し反応性イオンエッチングを行う。これにより、図３に示す構造が得られる。エッチング工程では、第１のレジスト５に対するエッチング速度が遅く、第１の保護膜４と高分子液晶膜３に対するエッチング速度が速いガスが用いられる。尚、第１の保護膜４と高分子液晶膜３との間のエッチング選択比は、特に問題にされない。したがって、例えば、これらの間の選択比は１：１であってもよい。
【００６５】
次に、適当な薬剤を用いて、第１のレジスト５と第１の保護膜４を除去する。これらは、単一の薬剤によって除去してもよいし、それぞれ異なる薬剤を用いて除去してもよい。これにより、表面に凹凸を有する高分子液晶膜３が得られる（図４）。図４において、高分子液晶膜３は、２段の階段形状となっている。
【００６６】
次に、高分子液晶膜３の上に、凹凸を被覆するようにして、第２の保護膜６を形成する。第２の保護膜６は、第１の保護膜４と同様のものを用いることができる。これにより、図５に示す構造が得られる。
【００６７】
次いで、第２の保護膜６の上に第２のレジスト７を設けた後、フォトリソグラフィ法によって、第２のレジスト７を所定の形状にパターニングする。これにより、図６に示す構造が得られる。尚、第２のレジスト７は、第１のレジスト５と同じ材料からなるものを用いてもよいが、第１のレジスト５とは異なる材料からなるものを用いることもできる。
【００６８】
第２のレジスト７のパターンも、所望とする高分子液晶膜３のパターンに対応させて形成する。例えば、本実施の形態による高分子液晶膜の加工方法を用いて、バイナリブレーズ型の回折格子を作製する場合、高分子液晶膜３は、上述したように、ブレーズ型の１周期の表面形状が、階段状に形成されたバイナリ型の表面形状で近似されるように加工される。この場合、第１のレジスト５は、高分子液晶膜３に、階段形状の最上段８Ａとその１段下の段８Ｂを形成し、さらにその下の２段８Ｃ，８Ｄを予備形成するのに使用される。そして、第２のレジスト７は、高分子液晶膜３に、段８Ｃ，８Ｄを設けるのに使用される。このため、第２のレジスト７は、高分子液晶膜３の最上段８Ａと、その１段下の段８Ｂとを被覆するパターンとなるようにパターニングされる。
【００６９】
本実施の形態においては、図１に示す高分子液晶膜３によって、ブレーズ型の２周期分の表面形状が形成される。すなわち、図１の左側半分の高分子液晶膜３は、４段の階段形状に加工される。同様に、右側半分の高分子液晶膜３も、４段の階段形状に加工される。図４までの工程で、最上段８Ａと、その１段下の段８Ｂとが形成されているので、第２のレジスト７を用いて、さらに下の２段８Ｃ，８Ｄが形成されることになる。具体的には、高分子液晶膜３において、図４の左から２つ目の凸部とこれに隣接する右側の凹部、さらに、左から４つ目の凸部とこれに隣接する右側の凹部が加工されて、段８Ｃ，８Ｄが形成されることになる。したがって、第２のレジスト７は、最上段８Ａと、その１段下の段８Ｂ、すなわち、図４の一番左端の凸部とこれに隣接する右側の凹部、さらに、左から３つ目の凸部とこれに隣接する右側の凹部を被覆するパターンとなるように加工される。
【００７０】
次に、第２のレジスト７をマスクとして、第２の保護膜６と高分子液晶膜３に対して反応性イオンエッチングを行う。これにより、図７の構造が得られる。尚、この場合も、第２のレジスト７に対するエッチング速度が遅く、第２の保護膜６と高分子液晶膜３に対するエッチング速度が速いガスが用いられる。また、第２の保護膜６と高分子液晶膜３との間のエッチング選択比も特に問題にされないので、例えば、これらの間の選択比が１：１であっても構わない。
【００７１】
その後、適当な薬剤を用いて、第２のレジスト７と第２の保護膜６を除去する。第１の保護膜４の場合と同様に、これらは、単一の薬剤によって除去してもよいし、それぞれ異なる薬剤を用いて除去してもよい。これにより、図８に示す構造が得られる。
【００７２】
以上の工程によって、高分子液晶膜３を４段の階段形状に加工することができる。尚、本発明において、ブレーズ型の１周期を構成する階段の数は任意とすることができ、必ずしも４段に限られるものではない。上記の工程をさらに繰り返すことによって、より多くの段数を有する階段形状とすることができる。
【００７３】
このように、本実施の形態においては、従来のＳｉＯ２膜に代えて、有機材料を主成分とする保護膜を高分子液晶膜の上に形成する。この構成によれば、保護膜のエッチング速度と高分子液晶膜のエッチング速度との間に大きな差がないので、レジストをマスクとして、これらを同じようにエッチングすることができる。これにより、次のような効果が得られる。
【００７４】
高分子液晶膜の上にＳｉＯ２膜を設けた場合には、両者のエッチング速度が異なるために、例えば、フッ化炭素系のガスを用いてＳｉＯ２膜をエッチングした後に、酸素ガスまたは酸素を含むガスに変えて、高分子液晶膜をエッチングすることが必要となる。一方、本実施の形態によれば、保護膜と高分子液晶膜とを、同じガスを用いて、連続した１工程でエッチングすることができる。すなわち、保護膜と高分子液晶膜に対して、それぞれ別々にエッチングを行う必要がない。したがって、ＳｉＯ２膜を用いる場合に比較して、プロセスを簡略化することができる。
【００７５】
また、ＳｉＯ２膜を用いた場合には、高分子液晶膜のエッチング速度に比べてＳｉＯ２膜のエッチング速度の方が遅いために、高分子液晶膜のエッチングを終えた後も部分的にＳｉＯ２膜が残存する。この内、高分子液晶膜の側壁部に設けられたＳｉＯ２膜は、高分子液晶膜がエッチングで消失した後も残存することによって、突起部を形成することとなる。これに対して、本実施の形態によれば、高分子液晶膜のエッチングとともに保護膜もエッチングされるので、上記のような突起部の形成を回避して、高分子液晶膜を階段形状に加工することが可能となる。
【００７６】
本発明において、高分子液晶膜の形成に用いられる重合性化合物としては、例えば、主鎖に重合性液晶化合物が用いられているものや、側鎖に重合性液晶化合物が用いられているものなどが挙げられる。すなわち、光学的異方性を有する高分子膜、または、電圧印加により光学的特性が変化する高分子膜となるものである。
【００７７】
代表的な重合性化合物としては、２つの末端基Ａ１およびＡ２と、中央部分に複数の環を有する基Ｘとからなる鎖状の化合物（Ａ１−Ｘ−Ａ２）が挙げられる。
【００７８】
末端基Ａ１およびＡ２の少なくとも一方は、重合可能な構造であるとする。具体的には、ＣＨ2＝ＣＲ1−ＣＯＯ−Ｌ−などが挙げられる。ここで、Ｒ1は、水素原子、ハロゲン原子またはメチル基である。また、Ｌは、単結合、アルキレン基（−（ＣＨ２）ｐ−）またはアルキレンオキシ基（−（ＣＨ２）ｐ−Ｏ−）である。但し、ｐは１〜８の整数を意味する。
【００７９】
Ｘは、フェニレン、シクロヘキシレン、ナフタレンおよびアントラセンなどの環構造を複数有していて、環の端または環と環との間が、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、または、アルキレン基若しくはアルキレンオキシ基を有する構造である。環の炭素原子の一部が、酸素原子、窒素原子または硫黄原子で置換されていてもよい。また、一部の水素原子が、ハロゲン原子、シアノ基またはメチル基で置換されていてもよい。環の数は、通常は２個〜４個である。
【００８０】
Ｘの環の具体例としては、以下のような構造が挙げられる。但し、Ｐｈは、１，４−フェニレン基であり、Ｃｙは、トランス−１，４−シクロヘキシレン基であり、Ｎｈは、ナフタレン−１，４−ジイル基またはナフタレン−１，５−ジイル基であり、Ａｎは、アントラセン−１，４−ジイル基、アントラセン−１，５−ジイル基、アントラセン−１，１０−ジイル基、アントラセン−４，９−ジイル基、アントラセン−５，９−ジイル基またはアントラセン−９，１０−ジイル基である。
【００８１】
−Ｐｈ−Ｐｈ−
−Ｐｈ−（ＣＨ２）２−Ｐｈ−
−Ｐｈ−ＯＣＯ−Ｐｈ−
−Ｐｈ−Ｃｙ−
−Ｐｈ−ＯＣＯ−Ｃｙ−
−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−
−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｃｙ−
−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｐｈ−ＯＣＯ−Ｐｈ−
−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｐｈ−ＯＣＯ−Ｃｙ−
−Ｎｈ−Ｐｈ−
−Ｎｈ−ＯＣＯ−Ｐｈ−
−Ｎｈ−ＯＣＯ−Ｃｙ−
−Ａｎ−Ｐｈ−
−Ａｎ−ＯＣＯ−Ｐｈ−
−Ａｎ−ＯＣＯ−Ｃｙ−
−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｃｙ−
−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｃｙ−Ｃｙ−
−Ｐｈ−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｐｈ−
【００８２】
末端基Ａ１およびＡ２のいずれか一方は、重合可能な構造でなくてもよい。その場合、炭素数が１〜８のアルキル基、アルコキシ基、シアノ基またはハロゲン原子とされる。
【００８３】
高分子液晶膜の形成に用いられる重合性化合物の具体例としては、以下のような化合物がある。
【００８４】
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＮ
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｐｈ−Ｐｈ−ｎ-Ｃ3Ｈ7
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｃｙ−Ｃｙ−ＣＮ
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｃｙ−Ｃｙ−ｎ-Ｃ3Ｈ7
ＣＨ２＝ＣＣＨ３−ＣＯＯ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＮ
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−（ＣＨ２）３−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＮ
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−（ＣＨ２）３−Ｏ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＣＮ
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｐｈ−ＯＣＯ−Ｐｈ−ｎ-Ｃ3Ｈ7
ＣＨ２＝ＣＣＨ３−ＣＯＯ−Ｐｈ−ＯＣＯ−Ｐｈ−ｎ-Ｃ3Ｈ7
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｐｈ−ＯＣＯ−Ｃｙ−ｎ-Ｃ3Ｈ7
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−（ＣＨ２）３−Ｏ−Ｃｙ−Ｃｙ−ｎ-Ｃ3Ｈ7
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｐｈ−ＯＣＯ−Ｐｈ−ｎ-Ｃ5Ｈ11
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｎｈ−ＯＣＯ−Ｃｙ−ｎ-Ｃ４Ｈ９
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｐｈ−Ｃｙ−Ｐｈ−ｎ-Ｃ3Ｈ7
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｃｙ−ｎ-Ｃ3Ｈ7
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｎｈ−ＯＣＯ−Ｃｙ−Ｃｙ−ｎ-Ｃ４Ｈ９
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｃｙ−ＯＣＯ−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｃｙ−ｎ-Ｃ3Ｈ7
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−（ＣＨ２）６−Ｏ−Ｐｈ−Ｃｙ−Ｐｈ（ＣＨ３）−Ｐｈ−ｎ-Ｃ3Ｈ7
（但し、−Ｐｈ（ＣＨ３）−は、１位または４位以外の位置の水素原子がメチル基で置換されている。）
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−（ＣＨ２）６−Ｏ−Ｐｈ−Ｃｙ−Ｐｈ−Ｐｈ−Ｆ
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−（ＣＨ２）６−Ｏ−Ｐｈ−Ｃｙ−Ｐｈ−ＰｈＦ−Ｆ
（但し、−ＰｈＦ−Ｆは、末端がフッ素原子であって、１位または４位以外の位置の水素原子がフッ素原子で置換されている。）
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ２
ＣＨ２＝ＣＨ−ＣＯＯ−（ＣＨ２）６−Ｏ−Ｐｈ−ＣＯＯ−Ｐｈ−ＯＣＯ−Ｐｈ−Ｏ−（ＣＨ２）６−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ２
【００８５】
このような重合性化合物は、１種類で、または、複数種類を混合して、重合性液晶組成物として使用される。この重合性液晶組成物は、特定の温度で液晶性を示せばよい。尚、重合性液晶組成物中には、重合性非液晶化合物が含まれていてもよいが、その使用量は、重合性液晶組成物に対して５質量％以下が好ましく、１質量％以下がより好ましい。
【００８６】
重合性液晶組成物は、重合反応を円滑に進行させるために、重合開始剤を含有していることが好ましい。重合開始剤としては、例えば、過酸化物およびアゾ化合物などの熱重合開始剤並びにアセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ベンゾイン類、ベンジル類、ミヒラーケトン類、ベンゾインアルキルエーテル類、ベンジルジメチルケタール類およびチオキサントン類などの光重合開始剤などが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、重合開始剤の量は、重合性液晶組成物に対して０．１質量％〜１０質量％が好ましく、０．３質量％〜２質量％がより好ましい。
【００８７】
また、重合性液晶組成物は、安定剤や紫外線吸収剤などを含有していてもよい。安定剤としては、例えば、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノアルキルエーテル類または第三ブチルカテコール類などが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、安定剤や紫外線吸収剤等の含有量は、それぞれ重合性液晶組成物に対して１質量％以下が好ましく、０．５質量％以下がより好ましい。
【００８８】
実施の形態２．
実施の形態１で述べた高分子液晶膜の加工方法を用いて、光学素子を作製することができる。光学素子としては、階段状のバイナリブレーズ型の回折格子や液晶レンズ素子などが挙げられる。
【００８９】
図９は、本実施の形態による回折格子の断面模式図である。
【００９０】
図９に示すように、回折格子１１は、第１の透明基板１２と、これに対向する第２の透明基板１３とを有する。
【００９１】
第１の透明基板１２の裏面には、第１の低反射膜１４が形成されている。一方、第２の透明基板１３の表面には、配向処理が施された第１の配向膜１５と、高分子液晶膜１６とが形成されている。そして、高分子液晶膜１６は、実施の形態１で述べた方法を用いて、階段形状に加工されている。
【００９２】
一方、第２の透明基板１３の裏面には、第２の低反射膜１７が形成されている。そして、第１の透明基板１２の表面と第２の透明基板１３の表面とは、等方性充填材１８を介して貼り合わされている。
【００９３】
等方性充填材１８は、高分子液晶膜１６を構成する高分子液晶の常光屈折率または異常光屈折率に等しい屈折率を有する材料からなる。等方性充填材１８の屈折率が常光屈折率に等しい場合、回折格子１１は、常光屈折率方向の偏光を回折せずに、この光を高い透過率で透過させる。一方、異常光屈折率方向の偏光に対しては、高い回折効率で回折する。等方性充填材１８を構成する材料としては、例えば、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂などが用いられる。
【００９４】
本実施の形態の回折格子によれば、高分子液晶膜１６の表面に大きな突起部が見られないので、高い回折効率を得ることができる。
【００９５】
図１０は、図９の回折格子を用いた光ヘッド装置の構成図の一例である。
【００９６】
図１０に示す光ヘッド装置２１では、光源である半導体レーザ２２から出射された光は、回折格子１１を透過し、対物レンズ２３によって光ディスク２４に集光される。次いで、光ディスク２４で反射した光は、再び対物レンズ２３を透過した後に、回折格子１１によって回折されて、受光素子２５に到達する。
【００９７】
図１０では、回折格子１１は、ホログラムビームスプリッタとして機能する。そして、回折格子１１と光ディスク２４との間に、１／４波長板２６を挿入することにより、半導体レーザ２２から出射された直線偏光の偏光方向を、往路と復路とで９０度回転させることができる。これにより、往路の偏光方向の光に対しては透過率を高めることができ、復路の偏光方向の光に対しては回折効率を高めることができるので、光ヘッド装置２１の全体としての光の利用効率をさらに向上させることができる。
【００９８】
尚、本発明による高分子液晶膜の加工方法は、他の光学素子や光ヘッド装置にも適用することが可能である。例えば、本出願人による特願２００４−３０４２４９号には、鋸歯状のフレネルレンズ部を有する液晶レンズ素子を備えた光ヘッド装置が記載されている。この鋸歯を階段形状で近似する際にも、本発明による高分子液晶膜の加工方法が好ましく用いられる。
【００９９】
さらに、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。
【０１００】
例えば、高分子液晶膜以外の光学異方性膜であっても、この膜と同等の速度でエッチングすることのできる保護膜をレジストとの間に設けることにより、本発明の効果を得ることができる。但し、保護膜に対しては、（１）光学異方性膜にダメージを与えるおそれのある温度より低い温度で成膜できること、（２）レジストを現像する際に用いられるアルカリに対して耐性があること、（３）光学異方性膜に大きなダメージを与えずに除去できることが求められる。
【０１０１】
以下、本発明の実施例および比較例について述べる。
【０１０２】
実施例．
まず、直径が５インチで、厚さが０．５２５ｍｍである石英基板を２枚準備した。次いで、これらの石英基板の上に、それぞれポリイミド配向膜を形成した。そして、配向膜に対して、それぞれラビング法による水平配向処理を行った。さらに、これらの石英基板の一方に対して離型処理を行った。
【０１０３】
次に、上記の石英基板を互いに重ね合わせて接着し、空セルを組み立てた。この際、離型処理された面と、配向膜が形成された面とが、互いに内側を向くようにして重ね合わせた。また、石英基板間の距離は３μｍとなるようにした。
【０１０４】
次に、真空注入法を用いて、上記の空セルに、光硬化性の重合性液晶組成物を注入した。そして、石英基板を介して紫外線を照射することによって、重合性液晶組成物を重合させた後、さらに、１６０℃で２０分間の加熱処理を行った。これにより、重合性液晶組成物は完全に固化した。次いで、離型処理を行った基板を除去すると、配向膜が形成された石英基板上に、さらに、厚さ３μｍの高分子液晶膜が形成された構造を得ることができた。
【０１０５】
重合性化合物として、本出願人による特願２００５−３０１１３８号に記載の下記化合物（１）と（２）を用いた。これらをそれぞれ５０モル％ずつ混合した後、重合開始剤として、チバスペシャリティーケミカルズ社製の「イルガキュア７５４」を添加して重合性液晶組成物とした。尚、重合開始剤の添加量は、重合性液晶組成物に対して０．５質量％とした。
【０１０６】
2008003187.tif 000003
【０１０７】
2008003187.tif 000004
【０１０８】
次に、酸素ガスを用いて、高分子液晶膜に対して反応性イオンエッチングを行い、高分子液晶膜を０．１μｍ程度エッチングした。その後、この高分子液晶膜の上に、γ―ブチロラクトン、エチレングリコールモノブチルエーテルおよびＮ−メチル−２−ピロリドンを溶媒とする可溶性ポリイミドをスピンコータを用いて塗布した。次いで、８０℃で１分間のプリベークを行った後、さらに、１２０℃で２時間の焼成を行った。これにより、厚さが約５００Åであるポリイミドの保護膜が形成された。
【０１０９】
次に、保護膜の上に、乳酸エチルと酢酸ブチルを溶媒とするノボラック樹脂系のレジストをスピンコータを用いて塗布した。次いで、フォトリソグラフィ法により、このレジストを、７μｍ〜５０μｍの範囲で異なる線幅を有する同心円状のパターンに加工した。この際、レジストの現像液としては、東京応化工業株式会社製の現像液（商品名：ＮＭＤ−Ｗ）を用いた。
【０１１０】
次に、上記のレジストをマスクとし、酸素ガスを用いた反応性イオンエッチングによって、保護膜および高分子液晶膜を０．３５μｍ程度エッチングした。その後、東京応化工業株式会社製の剥離液（商品名：１０４）を用いて、残存しているレジストと、保護膜とを一緒に除去した。これにより、高分子液晶膜を、レジストのパターンに対応した７μｍ〜５０μｍの線幅を有し、深さが０．３５μｍである同心円状のパターンに加工できた。
【０１１１】
続いて、高分子液晶膜のパターンの上に、上記と同じ保護膜を形成した。次いで、この保護膜の上に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを溶媒とするノボラック樹脂系のレジストをスピンコータを用いて塗布した。次いで、フォトリソグラフィ法により、このレジストを、１４μｍ〜１００μｍの範囲で異なる線幅を有する同心円状のパターンに加工した。このとき、レジストパターンの線幅方向の一方の端部が、先のレジストパターンで同じ方向の一方の端部と重なるようにマスクの位置合わせを行った。また、レジストの現像液としては、東京応化工業株式会社製の現像液（商品名：ＮＭＤ−Ｗ）を用いた。
【０１１２】
次に、上記のレジストをマスクとし、酸素ガスを用いた反応性イオンエッチングによって、保護膜および高分子液晶膜を０．７μｍ程度エッチングした。その後、東京応化工業株式会社製の剥離液（商品名：１０４）を用いて、残存しているレジストと、保護膜とを一緒に除去した。これにより、高分子液晶膜を、レジストのパターンに対応した７μｍ〜５０μｍの線幅を有し、深さが０．７μｍである同心円状のパターンに加工できた。
【０１１３】
さらに、高分子液晶膜のパターンの上に、上記と同じ保護膜を形成した。次いで、この保護膜の上に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを溶媒とするノボラック樹脂系のレジストをスピンコータを用いて塗布した。次いで、フォトリソグラフィ法により、このレジストを、２８μｍ〜２００μｍの範囲で異なる線幅を有する同心円状のパターンに加工した。このとき、レジストパターンの線幅方向の一方の端部が、先の２つのレジストパターンで同じ方向の一方の端部と重なるようにマスクの位置合わせを行った。また、レジストの現像液としては、東京応化工業株式会社製の現像液（商品名：ＮＭＤ−Ｗ）を用いた。
【０１１４】
次に、上記のレジストをマスクとし、酸素ガスを用いた反応性イオンエッチングによって、保護膜および高分子液晶膜を１．４μｍ程度エッチングした。その後、東京応化工業株式会社製の剥離液（商品名：１０４）を用いて、残存しているレジストと、保護膜とを一緒に除去した。これにより、高分子液晶膜を、レジストのパターンに対応した２８μｍ〜２００μｍの線幅を有し、深さが１．４μｍである同心円状のパターンに加工できた。
【０１１５】
以上の工程によって、高分子液晶膜を、階段状の表面形状（バイナリブレーズ型の表面形状）を有するフレネルレンズ形状に加工できた。そして、得られた高分子液晶膜の表面には、従来法で見られた突起部は観察されなかった。
【０１１６】
比較例．
実施例と同様にして、石英基板の上に、配向処理が施された配向膜と、高分子液晶膜とを順に形成した。高分子液晶膜の厚さは、実施例と同様に３μｍであった。
【０１１７】
次いで、高分子液晶膜の上に、乳酸エチルと酢酸ブチルを溶媒とするノボラック樹脂系のレジストをスピンコータを用いて塗布した。次いで、フォトリソグラフィ法により、このレジストをパターニングしようとしたところ、高分子液晶膜とレジストとの反応によってレジストの感光性が著しく低下し、実施例の４倍程度の長さの露光時間を要した。また、東京応化工業株式会社製の現像液（商品名：ＮＭＤ−Ｗ）を用いてレジストの現像を行うと、高分子液晶膜の膜厚が０．１μｍ程度減少した。
【０１１８】
次に、上記のレジストをマスクとし、酸素ガスを用いた反応性イオンエッチングによって、高分子液晶膜を０．３５μｍ程度エッチングした。その後、東京応化工業株式会社製の剥離液（商品名：１０４）を用いて、残存しているレジストを除去したところ、高分子液晶膜の膜厚が０．１５μｍ程度減少した。
【０１１９】
このように、レジストの現像および剥離工程で、高分子液晶膜の膜厚が大きく減少するため、所望とするフレネルレンズ形状に高分子液晶膜を加工することができなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】実施の形態１における高分子液晶膜の加工方法を説明する図である。
【図２】実施の形態１における高分子液晶膜の加工方法を説明する図である。
【図３】実施の形態１における高分子液晶膜の加工方法を説明する図である。
【図４】実施の形態１における高分子液晶膜の加工方法を説明する図である。
【図５】実施の形態１における高分子液晶膜の加工方法を説明する図である。
【図６】実施の形態１における高分子液晶膜の加工方法を説明する図である。
【図７】実施の形態１における高分子液晶膜の加工方法を説明する図である。
【図８】実施の形態１における高分子液晶膜の加工方法を説明する図である。
【図９】実施の形態２における発光素子の断面模式図である。
【図１０】実施の形態２における光ヘッド装置の構成図である。
【図１１】従来法における高分子液晶膜の加工方法を説明する図である。
【図１２】従来法における高分子液晶膜の加工方法を説明する図である。
【図１３】従来法における高分子液晶膜の加工方法を説明する図である。
【図１４】従来法における高分子液晶膜の加工方法を説明する図である。
【図１５】従来法における高分子液晶膜の加工方法を説明する図である。
【図１６】従来法における高分子液晶膜の加工方法を説明する図である。
【図１７】従来法における高分子液晶膜の加工方法を説明する図である。
【図１８】従来法における高分子液晶膜の加工方法を説明する図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１，１０１  透明基板
２，１０２  配向膜
３，１０３  高分子液晶膜
４  第１の保護膜
５，１０５  第１のレジスト
６  第２の保護膜
７，１０７  第２のレジスト
１０４  第１のＳｉＯ２膜
１０６  第２のＳｉＯ２膜
１０８  突起部
１１  回折格子
１２  第１の透明基板
１３  第２の透明基板
１４  第１の低反射膜
１５  第１の配向膜
１６  高分子液晶膜
１７  第２の低反射膜
１８  等方性充填材
２１  光ヘッド装置
２２  半導体レーザ
２３  対物レンズ
２４  光ディスク
２５  受光素子
【図１】
2008003187.tif 000005
【図２】
2008003187.tif 000006
【図３】
2008003187.tif 000007
【図４】
2008003187.tif 000008
【図５】
2008003187.tif 000009
【図６】
2008003187.tif 000010
【図７】
2008003187.tif 000011
【図８】
2008003187.tif 000012
【図９】
2008003187.tif 000013
【図１０】
2008003187.tif 000014
【図１１】
2008003187.tif 000015
【図１２】
2008003187.tif 000016
【図１３】
2008003187.tif 000017
【図１４】
2008003187.tif 000018
【図１５】
2008003187.tif 000019
【図１６】
2008003187.tif 000020
【図１７】
2008003187.tif 000021
【図１８】
2008003187.tif 000022