(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に入射光の異なる振動面に対して屈折率が異なる有機複屈折膜を接着する工程と、前記有機複屈折膜上に周期的なマスクパターンを形成し、前記マスクパターンを用いて有機複屈折膜をエッチングして周期的な凹凸格子からなる回折格子を形成する工程とを有する偏光分離素子の作製方法において、
前記接着工程が、透明基板上に紫外線硬化型接着剤を塗布し、その紫外線硬化型接着剤の上に透明基板よりも小さい有機複屈折膜を載せた後、前記透明基板を回転しながら、前記紫外線硬化型接着剤は溶解するが前記有機複屈折膜は溶解しない有機溶媒を滴下して透明基板の周辺部の紫外線硬化型接着剤を除去し、その後、前記透明基板に第１の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を硬化する工程からなることを特徴とする偏光分離素子の作製方法。
【請求項２】
請求項１記載の偏光分離素子の作製方法において、
前記有機複屈折膜は、前記透明基板と接着される面とは反対側の面に粘着剤を介して保護膜が設けられており、前記透明基板に第１の紫外線を照射した後に前記有機複屈折膜から前記保護膜を剥離することを特徴とする偏光分離素子の作製方法。
【請求項３】
請求項１記載の偏光分離素子の作製方法において、
前記有機溶媒を滴下する前後あるいは滴下中の少なくとも一方において前記透明基板を回転しながら第２の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を重合させ高粘度化させることを特徴とする偏光分離素子の作製方法。
【請求項４】
請求項３記載の偏光分離素子の作製方法において、
前記有機複屈折膜は、前記透明基板と接着される面とは反対側の面に粘着剤を介して保護膜が設けられており、前記透明基板に第１の紫外線を照射した後に前記有機複屈折膜から前記保護膜を剥離することを特徴とする偏光分離素子の作製方法。
【請求項５】
請求項３記載の偏光分離素子の作製方法において、
前記有機複屈折膜は、前記透明基板と接着される面とは反対側の面に粘着剤を介して保護膜が設けられており、前記透明基板に第２の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を重合させ高粘度化させた後に前記有機複屈折膜から前記保護膜を剥離することを特徴とする偏光分離素子の作製方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法において、
前記有機溶媒がイソプロピルアルコールまたはアセトンの少なくとも一方であることを特徴とする偏光分離素子の作製方法。
【請求項７】
透明基板上に入射光の異なる振動面に対して屈折率が異なる有機複屈折膜を接着する工程と、前記有機複屈折膜上に周期的なマスクパターンを形成し、前記マスクパターンを用いて有機複屈折膜をエッチングして周期的な凹凸格子からなる回折格子を形成する工程とを有する偏光分離素子の作製方法において、
前記接着工程が、透明基板上に紫外線硬化型接着剤を塗布し、その紫外線硬化型接着剤の上に透明基板よりも小さい有機複屈折膜を載せた後、前記透明基板を回転し、その後、前記透明基板の回転を止めた状態で前記有機複屈折膜を透明基板上で滑動して位置を修正した後、前記透明基板の回転を止めた状態で第３の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を半硬化させ、その後、透明基板を回転しながら、前記紫外線硬化型接着剤は溶解するが前記有機複屈折膜は溶解しない有機溶媒を滴下して透明基板の周辺部の紫外線硬化型接着剤を除去し、その後、透明基板に第１の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を硬化する工程からなることを特徴とする偏光分離素子の作製方法。
【請求項８】
請求項７記載の偏光分離素子の作製方法において、
前記有機複屈折膜は、前記透明基板と接着される面とは反対側の面に粘着剤を介して保護膜が設けられており、前記透明基板に第１の紫外線を照射した後に前記有機複屈折膜から前記保護膜を剥離することを特徴とする偏光分離素子の作製方法。
【請求項９】
請求項７記載の偏光分離素子の作製方法において、
前記有機複屈折膜は、前記透明基板と接着される面とは反対側の面に粘着剤を介して保護膜が設けられており、前記透明基板に第３の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を半硬化させた後に前記有機複屈折膜から前記保護膜を剥離することを特徴とする偏光分離素子の作製方法。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法において、
前記有機溶媒がイソプロピルアルコールまたはアセトンの少なくとも一方であることを特徴とする偏光分離素子の作製方法。
【請求項１１】
透明基板上に、周期的な凹凸格子からなる回折格子を有する複屈折膜を設けた構成の偏光分離素子において、
請求項１〜１０のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法を用いて作製したことを特徴とする偏光分離素子。
【請求項１２】
光記録媒体に対して情報の記録、再生または消去を行う光ピックアップ装置において、
請求項１１に記載の偏光分離素子を用いたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１３】
請求項１〜６のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法に用いられる接着装置であって、
透明基板を保持するスピンテーブルと、前記スピンテーブルを回転させる回転機構と、前記透明基板に紫外線硬化型接着剤を塗布する塗布機構と、透明基板上に塗布された紫外線硬化型接着剤上に有機複屈折膜を載置する載置機構と、前記紫外線硬化型接着剤は溶解するが前記有機複屈折膜は溶解しない有機溶媒を前記透明基板に滴下するリンス機構と、前記透明基板に紫外線を照射する紫外線照射機構からなることを特徴とする有機複屈折膜の接着装置。
【請求項１４】
請求項１〜１０のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法に用いられる接着装置であって、
透明基板を保持するスピンテーブルと、前記スピンテーブルを回転させる回転機構と、前記透明基板に紫外線硬化型接着剤を塗布する塗布機構と、前記透明基板上に塗布された紫外線硬化型接着剤上に有機複屈折膜を載置する載置機構と、前記紫外線硬化型接着剤は溶解するが前記有機複屈折膜は溶解しない有機溶媒を前記透明基板に滴下するリンス機構と、前記有機複屈折膜を透明基板上で滑動して位置を修正する位置調整機構と、前記透明基板に紫外線を照射する紫外線照射機構からなることを特徴とする有機複屈折膜の接着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偏光分離素子の作製方法及びその作製方法によって作製された偏光分離素子、及びその偏光分離素子を用いた光ピックアップ装置、及び偏光分離素子の作製方法に用いられる接着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク用の光ピックアップ装置では、光源からの入射光束と、光ディスクにより反射され光ディスクの情報を帯びた戻り光束（情報信号）とを分離して、戻り光束（情報信号）を効率良く光検出手段（例えば多分割フォトダイオード等の受光素子）に導くために、偏光分離素子が用いられている。従来は偏光分離素子として、プリズムを接着したビームスプリッタがλ／４波長板との組み合わせで用いられていたが、光ピックアップ装置の小型化、低コスト化の要求に答えるため、ビームスプリッタの代わりに薄型化が可能な「複屈折回折格子型の偏光分離素子」が提案されている。
【０００３】
例えば直交する２つの偏光成分を分離する偏光分離素子として、特開２０００−７５１３０号公報には、透明基板上に入射光の異なる振動面に対し屈折率が異なる有機複屈折膜を接着し、この有機複屈折膜の表面に周期的な凹凸格子からなる回折格子を形成した偏光分離素子が開示されている。尚、有機複屈折膜としては、延伸した有機高分子膜が用いられている。
この偏光分離素子では、接着剤を用いて有機複屈折膜を透明基板に接着しているが、有機複屈折膜を透明基板へ接着する際に、回折格子を透過する光束に対して格子面内で光路長を一定とするためには、接着剤層の厚さを均一にする必要がある。また、接着剤層に気泡が入ると入射光束や出射光束が気泡によって散乱されて回折効率が低下するため、気泡を巻きこまないような接着法が必要となる。
【０００４】
以上の点から、透明基板へ有機複屈折膜を接着する方法としては、例えば貼り合せ光ディスクの作製工程で用いられているスピンナー法が適している。
このスピンナー法による貼り合せ光ディスクの作製工程の一例を図２０を参照して説明する。
【０００５】
図２０（ａ）に示すように、第１の基板５１のハブ５１Ａをスピンテーブル５２のセンターピン５３にさし込み、スピンテーブル５２を回転させながら第１の基板５１にディスペンサー５４を用いて紫外線硬化型接着剤５５を滴下する。
次に図２０（ｂ）に示すように、第１の基板５１の周辺部まで接着剤５５が広がったらスピンテーブル５２の回転を停止する。
次に図２０（ｃ）に示すように、第２の基板５６のハブ５６Ａをスピンテーブル５２のセンターピン５３にさし込み、第１の基板５１と第２の基板５６を接触させる。
次に図２０（ｄ）に示すように、スピンテーブル５２を回転させ、余分な接着剤を振り切り接着剤層５５の厚さを一定にする。
その後、図２０（ｅ）に示すように、スピンテーブル５２の回転を停止し、紫外線（ＵＶ）を照射して接着剤層５５を硬化し、貼り合せ光ディスクを完成させる。
【０００６】
しかしながら、上記の方法を偏光分離素子の有機複屈折膜の接着に用いる場合、以下の問題が発生していた。
偏光分離素子は大きさが数ｍｍ程度であるため、偏光分離素子の作製の際には、直径４〜８インチの透明基板に接着された有機複屈折膜上に数１０〜数１００個の回折格子をアレイ状に作製し、その後、ダイシングによって個々の偏光分離素子を取り出している。また、１枚の基板から取れる偏光分離素子数を多くするため、有機複屈折膜や透明基板にはハブを設けていない。
【０００７】
そのため、図２１（ａ）に示すように、スピンテーブル１０に透明基板１を真空吸着し、その後、透明基板１の中央に紫外線硬化型接着剤３を滴下し、スピンテーブル１０を回転して接着剤３を透明基板１の全面に広げた後、有機複屈折膜５を透明基板上に載せるが、有機複屈折膜５にはハブがないためセンターピンで固定できず、フリーな状態で透明基板１に載せることになる。一般的には載置装置を用いて有機複屈折膜５を接着剤３が塗付された透明基板１に載せているが、スピンテーブル１０の回転中心に有機複屈折膜５の中心を正確に合せることは載置装置の機械的精度の点から困難な場合が多い。そのため有機複屈折膜５がスピンテーブル１０の回転中心に載っていない場合、図２１（ａ）のようにスピンテーブル１０を回転させると、有機複屈折膜５が位置ずれを起こす。そして透明基板１と有機複屈折膜５の大きさが同じ場合、図２１（ｂ）に示すように、位置ずれによって透明基板１から有機複屈折膜５がはみ出してしまう。
【０００８】
通常、有機複屈折膜５を接着剤３が塗付された透明基板１に載せ、紫外線照射によって接着剤を硬化させた後、回折格子を形成するためリソグラフィー／ドライエッチングを行うが、装置内や工程間の搬送は基板側面をクランプして行うことが多く、透明基板１から有機複屈折膜５がはみ出していると搬送が困難になり、回折格子を形成できない。
そのためスピンテーブル１０の回転中に有機複屈折膜５の位置ずれが発生した場合は、スピンテーブル１０の回転を停止し、適切な位置へ有機複屈折膜５を戻す作業を行い、再びスピンテーブル１０を回転させる必要があり、上記の作業を繰り返すことによって貼り合せ工程のスループットを遅くしていた。また、上記の作業のため、スピンテーブル１０の回転時間を一定にすることができず、基板間で接着剤層の厚さが不均一になる問題も発生していた。
【０００９】
スピンテーブルの回転中に有機複屈折膜の位置ずれを起こさせないためには、回転中に紫外線を照射する方法が考えられる。例えば貼り合せ光ディスクの作製方法では、特開平１０−３３４５２１号公報や特開２０００−２６８４１６号公報において、回転中に紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を硬化する方法が提案されている。しかしながら、偏光分離素子の作製においては、接着剤層の厚さを均一化するため基板をある程度回転させた後に紫外線を照射しなければならないので、有機複屈折膜の位置ずれを完全に防止することは困難であった。
【００１０】
また、載置装置に画像認識機能を搭載し、スピンテーブルの回転中心と有機複屈折膜の中心を検出し、載置装置にフィードバック制御を掛けながらスピンテーブルの回転中心に有機複屈折膜の中心を置く場合は、スピンテーブルの回転中心と有機複屈折膜の中心との位置合せ精度を著しく向上できるため、スピンテーブルの回転中に有機複屈折膜の位置ずれが起きにくい。しかしながら、載置装置にＣＣＤ（Charge Coupled Devices）等の撮像素子を用いた検出機構やフィードバック機構を設ける必要があり、載置装置のコストが上昇する。また、貼り合せ時に位置検出やフィードバック制御を行うため、貼り合せ工程のスループットが低下してしまう。そのため安価に偏光分離素子を作製することが困難になる。
【００１１】
さらに接着剤層の厚さを均一化するため、スピンテーブルを回転させて余分な接着剤を振り切る工程において、振り切られた接着剤がミストとなり、有機複屈折膜上に付着してしまう。また、有機複屈折膜は有機高分子材料からなるため、貼り合せ工程のハンドリング中に有機複屈折表面にキズが付き易かった。
接着後、有機複屈折膜の表面に回折格子を形成するため、フォトリソグラフィー／エッチングを行うが、有機複屈折膜表面に接着剤ミストやキズがあると、リソグラフィー工程でパターン欠陥が生じ、偏光分離素子の製造歩留を低下させていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは上記の従来技術の問題を解決する方法として、透明基板の最小長をＬＳ、有機複屈折膜の最大長をＬＦとした場合、ＬＳ＞ＬＦとして接着を行う作製方法を創案した。図２２にその作製方法の一例を示す。
図２２（ａ）に示すように、最小長ＬＳの透明基板１をスピンテーブル１０に真空吸着し、スピンテーブル１０を回転させながら透明基板１の中央にディスペンサー１２を用いて紫外線硬化型接着剤３を滴下する。そして図２２（ｂ）に示すように、透明基板１の全面に接着剤３が広がったらスピンテーブル１０の回転を停止する。
次に図２２（ｃ）に示すように、最大長ＬＦの有機複屈折膜５を透明基板１の上に乗せる。そして図２２（ｄ）に示すように、スピンテーブル１０を回転させ、余分な接着剤３を振り切り接着剤層の厚さを一定にする。
次に図２２（ｅ）に示すように、スピンテーブル１０の回転を停止し、紫外線（ＵＶ）を照射して接着剤層３を硬化させる。図２３は最小長ＬＳの透明基板１上に紫外線硬化型接着剤３を介して最大長ＬＦの有機複屈折膜５を接着した状態を示している。
【００１３】
次に図２２（ｆ）に示すように、有機複屈折膜５の表面に回折格子を形成するためのフォトリソグラフィー／エッチングを行い、有機複屈折膜５上に回折格子５Ａのアレイを形成する。
次に図２２（ｇ）に示すように、透明基板１上の回折格子が形成された有機複屈折膜５側に等方性接着剤６を滴下する。そして別の透明基板（対向透明基板）９の片面に粘着剤８によってλ／４波長板７を貼付け、その対向透明基板９のλ／４波長板７の側を透明基板１の等方性接着剤６の側にして透明基板１上に載せ、圧力を加えて等方性接着剤６を被接着面全面に広げて、透明基板１と対向透明基板９を接着する。その後、対向透明基板９側から紫外線を照射して等方性接着剤６を硬化し、偏光分離素子の中間完成体１００を形成する。
次に図２２（ｈ）に示すように、中間完成体１００をダイシングソー１５でダイシングして個々の偏光分離素子１０１を取り出す。
【００１４】
以上の作製方法によると、スピンテーブル１０の回転中に有機複屈折膜５が位置ずれを起こしても、有機複屈折膜５の最大長ＬＦが透明基板１の最小長ＬＳよりも小さいため、基板からのはみ出しが生じにくく、次工程への搬送や装置間の搬送で搬送不良が起きにくい。
【００１５】
しかしながらこの方法にも以下の問題があった。透明基板１は有機複屈折膜５よりも大きいため、透明基板１の周辺部は有機複屈折膜５で覆われてない。そのため有機複屈折膜５で被覆されていない領域に接着剤（図中の基板周辺部の接着剤）が残る。一般的に微細パターンをエッチングするドライエッチング装置は基板を冷却しながら行うため、基板周辺部をクランプしている。そのため基板周辺部に接着剤があると、クランプアームが直接接着剤に接触し、接着剤が基板から剥離しやすくなる。そして剥離した接着剤はチャンバー内の異物となり、最悪の場合、有機複屈折膜上に乗って回折格子の形状を劣化させ、偏光分離素子の歩留を低下させてしまう。
尚、基板周辺部の接着剤残りに対しては、前述の貼り合せ光ディスクの作製方法においては何ら提案されていないのが現状である。
【００１６】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、上記の本発明者らによる作製方法を改良し、有機複屈折膜を用いた偏光分離素子の作製過程において、有機複屈折膜と透明基板の接着工程後における装置間、装置内での搬送不良を低減することができ、回折格子を作製する際の製造歩留を向上することのできる新規な偏光分離素子の作製方法を提供することを目的としている。また、本発明は、上記の方法により作製され、従来のプリズムを接着したビームスプリッタよりも小型化が実現できる偏光分離素子を提供すること、さらにこの偏光分離素子を用い、従来のプリズムを接着したビームスプリッタを用いた光ピックアップ装置よりも小型化が実現できる光ピックアップ装置を提供することを目的としている。さらに本発明は、上記の偏光分離素子の作製方法を実現するための接着装置を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る偏光分離素子の作製方法は、「透明基板上に入射光の異なる振動面に対して屈折率が異なる有機複屈折膜を接着する工程と、前記有機複屈折膜上に周期的なマスクパターンを形成し、前記マスクパターンを用いて有機複屈折膜をエッチングして周期的な凹凸格子からなる回折格子を形成する工程と」を有しており、以下の点を特徴としている。
【００１８】
請求項１に係る偏光分離素子の作製方法は、有機複屈折膜と透明基板の接着工程後における装置間、装置内での搬送不良を低減するものであり、「接着工程が、透明基板上に紫外線硬化型接着剤を塗布し、その紫外線硬化型接着剤の上に透明基板よりも小さい有機複屈折膜を載せた後、前記透明基板を回転しながら、前記紫外線硬化型接着剤は溶解するが前記有機複屈折膜は溶解しない有機溶媒を滴下して透明基板の周辺部の紫外線硬化型接着剤を除去し、その後、前記透明基板に第１の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を硬化する工程からなる」ことを特徴としている。
【００１９】
請求項２に係る偏光分離素子の作製方法は、回折格子を作製する際の製造歩留を向上するものであり、「請求項１記載の偏光分離素子の作製方法において、前記有機複屈折膜は、前記透明基板と接着される面とは反対側の面に粘着剤を介して保護膜が設けられており、前記透明基板に第１の紫外線を照射した後に前記有機複屈折膜から前記保護膜を剥離する」ことを特徴としている。
【００２０】
請求項３に係る偏光分離素子の作製方法は、透明基板の回転によって起こる有機複屈折膜の透明基板からのはみ出しを低減するものであり、「請求項１記載の偏光分離素子の作製方法において、前記有機溶媒を滴下する前後あるいは滴下中の少なくとも一方において前記透明基板を回転しながら第２の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を重合させ高粘度化させる」ことを特徴としている。
【００２１】
請求項４に係る偏光分離素子の作製方法は、透明基板の回転によって起こる有機複屈折膜の位置ずれを低減し、かつ回折格子を作製する際の製造歩留を向上するものであり、「請求項３記載の偏光分離素子の作製方法において、前記有機複屈折膜は、前記透明基板と接着される面とは反対側の面に粘着剤を介して保護膜が設けられており、前記透明基板に第１の紫外線を照射した後に前記有機複屈折膜から前記保護膜を剥離する」ことを特徴としている。
【００２２】
請求項５に係る偏光分離素子の作製方法は、透明基板の回転によって起こる有機複屈折膜の位置ずれを低減し、かつ回折格子を作製する際の製造歩留を向上するものであり、「請求項３記載の偏光分離素子の作製方法において、前記有機複屈折膜は、前記透明基板と接着される面とは反対側の面に粘着剤を介して保護膜が設けられており、前記透明基板に第２の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を重合させ高粘度化させた後に前記有機複屈折膜から前記保護膜を剥離する」ことを特徴としている。
【００２３】
請求項６に係る偏光分離素子の作製方法は、基板周辺の接着剤を除去しつつ、人体に対しより安全な作業環境を構築するものであり、「請求項１〜５のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法において、前記有機溶媒がイソプロピルアルコールまたはアセトンの少なくとも一方である」ことを特徴としている。
【００２５】
請求項７に係る偏光分離素子の作製方法は、透明基板の回転によって起こる有機複屈折膜の透明基板からのはみ出しを防止しつつ、かつ有機複屈折膜で被覆されていない透明基板周辺の紫外線硬化型接着剤を除去して、有機複屈折膜を透明基板に貼り合せた工程後において、装置間、装置内での搬送不良を低減するものであり、「接着工程が、透明基板上に紫外線硬化型接着剤を塗布し、その紫外線硬化型接着剤の上に透明基板よりも小さい有機複屈折膜を載せた後、前記透明基板を回転し、その後、前記透明基板の回転を止めた状態で前記有機複屈折膜を透明基板上で滑動して位置を修正した後、前記透明基板の回転を止めた状態で第３の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を半硬化させ、その後、透明基板を回転しながら、前記紫外線硬化型接着剤は溶解するが前記有機複屈折膜は溶解しない有機溶媒を滴下して透明基板の周辺部の紫外線硬化型接着剤を除去し、その後、透明基板に第１の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を硬化する工程からなる」ことを特徴としている。
【００２６】
請求項８に係る偏光分離素子の作製方法は、透明基板の回転によって起こる有機複屈折膜の位置ずれを防止しつつ、かつ回折格子を作製する際の製造歩留を向上するものであり「請求項７記載の偏光分離素子の作製方法において、前記有機複屈折膜は、前記透明基板と接着される面とは反対側の面に粘着剤を介して保護膜が設けられており、前記透明基板に第１の紫外線を照射した後に前記有機複屈折膜から前記保護膜を剥離する」ことを特徴としている。
【００２７】
請求項９に係る偏光分離素子の作製方法は、透明基板の回転によって起こる有機複屈折膜の位置ずれを防止しつつ、かつ回折格子を作製する際の製造歩留を向上するものであり「請求項７記載の偏光分離素子の作製方法において、前記有機複屈折膜は、前記透明基板と接着される面とは反対側の面に粘着剤を介して保護膜が設けられており、前記透明基板に第３の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を半硬化させた後に前記有機複屈折膜から前記保護膜を剥離する」ことを特徴としている。
【００２８】
請求項１０に係る偏光分離素子の作製方法は、基板周辺の接着剤を除去しつつ、人体に対しより安全な作業環境を構築するものであり、「請求項７〜９のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法において、前記有機溶媒がイソプロピルアルコールまたはアセトンの少なくとも一方である」ことを特徴としている。
【００２９】
請求項１１に係る偏光分離素子は、従来のプリズムを接着したビームスプリッタよりも小型化が実現できる偏光分離素子の構造を提供するものであり、「透明基板上に、周期的な凹凸格子からなる回折格子を有する複屈折膜を設けた構成の偏光分離素子において、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法を用いて作製したこと」を特徴としている。
【００３０】
請求項１２に係る光ピックアップ装置は、従来のプリズムを接着したビームスプリッタを用いた光ピックアップよりも小型化が実現できる光ピックアップ装置の構造を提供するものであり、「光記録媒体に対して情報の記録、再生または消去を行う光ピックアップ装置において、請求項１１に記載の偏光分離素子を用いた」ことを特徴としている。
【００３１】
請求項１３に係る有機複屈折膜の接着装置は、請求項１〜６のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法に用いられる接着装置であって、有機複屈折膜で被覆されていない透明基板周辺の紫外線硬化型接着剤を除去して、有機複屈折膜を透明基板に貼り合せた工程後における装置間、装置内での搬送不良を低減できる装置構成を提供するものであり、「透明基板を保持するスピンテーブルと、前記スピンテーブルを回転させる回転機構と、前記透明基板に紫外線硬化型接着剤を塗布する塗布機構と、透明基板上に塗布された紫外線硬化型接着剤上に有機複屈折膜を載置する載置機構と、前記紫外線硬化型接着剤は溶解するが前記有機複屈折膜は溶解しない有機溶媒を前記透明基板に滴下するリンス機構と、前記透明基板に紫外線を照射する紫外線照射機構からなる」ことを特徴としている。
【００３３】
請求項１４に係る有機複屈折膜の接着装置は、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の偏光分離素子の作製方法に用いられる接着装置であって、透明基板の回転によって起こる有機複屈折膜の透明基板からのはみ出しを防止しつつ、かつ有機複屈折膜で被覆されていない透明基板周辺の紫外線硬化型接着剤を除去して、有機複屈折膜を透明基板に貼り合せた工程後における装置間、装置内での搬送不良を低減できる装置構成を提供するものであり、「透明基板を保持するスピンテーブルと、前記スピンテーブルを回転させる回転機構と、前記透明基板に紫外線硬化型接着剤を塗布する塗布機構と、前記透明基板上に塗布された紫外線硬化型接着剤上に有機複屈折膜を載置する載置機構と、前記紫外線硬化型接着剤は溶解するが前記有機複屈折膜は溶解しない有機溶媒を前記透明基板に滴下するリンス機構と、前記有機複屈折膜を透明基板上で滑動して位置を修正する位置調整機構と、前記透明基板に紫外線を照射する紫外線照射機構からなる」ことを特徴としている。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る偏光分離素子の作製方法及びその作製方法によって作製された偏光分離素子、及びその偏光分離素子を用いた光ピックアップ装置、及び偏光分離素子の作製方法に用いられる接着装置の具体的な実施例を、図面を参照して詳細に説明する。
【００３５】
［実施例１］
図１に本発明による偏光分離素子の作製方法の一実施例を示す。また、図２（ａ），（ｂ）に紫外線硬化型接着剤を塗布された透明基板上に有機複屈折膜を載せ有機溶媒を滴下して透明基板周辺部の接着剤を除去する前後の状態を表す斜視図を示す。
まず図１（ａ）に示すように、直径φ１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのショット製光学ガラスＢＫ７からなる透明基板１をスピンテーブル１０に載せ、真空吸着によって透明基板１をスピンテーブル１０に固定した。その後、スピンテーブル１０を１０〜５０ｒｐｍで回転させながら、透明基板１の中央部にディスペンサー１２を用いて屈折率１．５２、粘度５００ｃｐのアクリル系紫外線硬化型接着剤３を３〜１０ｇ滴下した。その後、スピンテーブル１０を１５０〜５００ｒｐｍで回転させ、透明基板１の全面に紫外線硬化型接着剤３を広げた後、図１（ｂ）に示すようにスピンテーブル１０の回転を停止した。
【００３６】
次に図１（ｃ）に示すように、有機複屈折膜５の中心をスピンテーブル１０の回転中心にほぼ合せながら、図示しない載置装置を用いて紫外線硬化型接着剤３の上に直径８０ｍｍ、厚さ１００μｍの有機複屈折膜５を載せた。図１（ｃ）のの工程後の透明基板１と有機複屈折膜５の斜視図を図２（ａ）に示す。紫外線硬化型接着剤３が塗布された透明基板１の中心には有機複屈折膜５が載せられているが、透明基板１の表面で有機複屈折膜５で被覆されていない領域、つまり透明基板１の周辺部には有機複屈折膜５からはみ出した紫外線硬化型接着剤３Ａが露出している。
【００３７】
次に図１（ｄ）に示すように、スピンテーブル１０を回転数１０００〜３０００ｒｐｍで再び回転させ、有機複屈折膜５に有機溶媒（例えばイソプロピルアルコール）１４をリンス機構のノズル１３から滴下しながら紫外線硬化型接着剤３を振り切り、接着剤層の厚さを面内で一定にした。尚、イソプロピルアルコールは、本実施例に用いたアクリル系紫外線硬化型接着剤は溶解するが有機複屈折膜は溶解しない有機溶媒である。ここで、図１（ｄ）の工程後の透明基板１と有機複屈折膜５の状態を表す斜視図を図２（ｂ）に示す。図１（ｃ）の工程後に基板周辺部に残っていた紫外線硬化型接着剤３Ａ（図２（ａ））はイソプロピルアルコールによって除去されていた。
その後、図１（ｅ）に示すように、スピンテーブル１０の回転を停止し、有機複屈折膜５側から高圧水銀灯を用いて第１の紫外線（ＵＶ）を照射し、紫外線硬化型接着剤３を硬化させた。
【００３８】
次に有機複屈折膜５を接着した透明基板（以下、基板と略す）１をスピンテーブル１０から外し、有機複屈折膜５上にポジレジストを１．５μｍの厚さに塗布し、６０℃の温度で３０分のプリベークを行った。その後、基板１を図示しない縮小投影露光装置（ＮＡ＝０．４５、σ＝０．６、波長；ｉ線）に装着し、１０００周期分の１．５μｍのラインアンドスペースパターンのレチクルを用いて露光を行い、現像液ＮＭＤ−３を用いて現像を行い、１００℃の温度で３０分のポストベークを行い、周期的なレジストパターンを完成させた。その後、前記のレジストパターンを１１０℃の雰囲気で１，１，３，３−テトラメチルヘキサジシラザン蒸気にさらし、レジスト表面に１，１，３，３−テトラメチルヘキサジシラザンをドープした後、ＥＣＲ（Electoron Cyclotron Resonance）エッチング装置を用いて酸素ガスを主成分とするエッチングガス雰囲気中で、前記のレジストパターンをマスクとして有機複屈折膜５を深さ４μｍエッチングした。その後、剥離液を用いてレジストパターンを除去し、１０００周期分の凹凸格子からなる回折格子を完成させた。ここで、図１（ｆ）は透明基板１上の有機複屈折膜５に回折格子５Ａを形成した状態を模式的に示している。すなわち図１（ｆ）において、有機複屈折膜５の上面には上記の１０００周期分の凹凸格子からなる回折格子５Ａが形成されている。
【００３９】
次に平面加工した直径φ２００ｍｍ、厚み５０ｍｍのステンレス台上に回折格子５Ａを形成した基板１を置き、回折格子面に光学的に等方的なアクリル系紫外線硬化型接着剤（等方性接着剤）６をマイクロシリンジで１．０ｍＬ滴下する。そして図１（ｇ）に示すように、両面を光学研磨した直径φ１００ｍｍ、厚み１ｍｍの対向透明基板（材質；ショット製光学ガラスＢＫ７）９の一面に粘着剤８が塗布されたλ／４波長板７を貼り付け、λ／４波長板７を貼り付けた面を前記のアクリル系紫外線硬化型接着剤（等方性接着剤）６を塗布した基板１面に載せ、さらに対向透明基板９上に光学研磨した光学ガラス（図示せず）を載せて、対向透明基板９に１００ｇｆ／ｃｍ２の圧力を加え、等方性接着剤６を被接着面全面に広げた。尚、対向透明基板９の被接着面と対向する面には入射光の反射が最小となるよう反射防止膜（図示せず）を形成している。この状態で対向透明基板９を通して紫外光を照射し、等方性接着剤６を硬化し、ウエハー状の偏光分離素子の中間完成体１００を形成した。尚、図１（ｇ）は、回折格子が形成された基板１に等方性接着剤６を介して、λ／４波長板７を貼り付けた対向透明基板９を一体化して形成した中間完成体１００を模式的に示している。
次に図１（ｈ）に示すように、ダイシングソー１５を用いて中間完成体１００をダイシングして５ｍｍ角の大きさの複数の素子（各々の素子が１個の回折格子を有する）を切り出し、１５５個の偏光分離素子１０１を完成させた。
【００４０】
尚、図１（ｃ）の工程で、一部の基板１は第１の紫外線（ＵＶ）を照射した後に、スピンテーブル１０から外し、ダイシングソーを用いて切断し、断面を金属顕微鏡（倍率２００倍）で観察して基板の直径方向での接着剤層の厚さを測定した。その結果を図３に示す。基板の直径方向での接着剤層の膜厚の変動は７μｍ以下であり、ほぼ均一な厚さを持つ接着剤層が得られた。これにより、透明基板１を回転しながら、紫外線硬化型接着剤３は溶解するが有機複屈折膜５は溶解しない有機溶媒１４を滴下しても、均一な厚さの接着剤層が得られることが確認できた。
【００４１】
本実施例の方法によると、図２（ａ）に示すように有機複屈折膜５で被覆されていない透明基板１の周辺にはみ出している紫外線硬化型接着剤３Ａは、透明基板１を回転させながら、紫外線硬化型接着剤３を溶解するが有機複屈折膜５は溶解しない有機溶媒１４を滴下するため、透明基板１の周辺部にある紫外線硬化型接着剤３Ａは図２（ｂ）に示すように除去される。また、透明基板１を回転させながら前記の有機溶媒１４を滴下するため、有機溶媒１４には遠心力がかかり、有機複屈折膜５と透明基板１とで挟まれた領域にある紫外線硬化型接着剤３へは染み込みにくいので、その後の工程（図１（ｃ））で第１の紫外線（ＵＶ）を照射することによって透明基板１と有機複屈折膜５は十分な接着面積が得られる。
その結果、基板周辺部には接着剤が残らないので、装置間や装置内の搬送で基板周辺部をハンドリングしても、基板周辺部からの異物の発生が非常に少ないので、偏光分離素子の製造歩留を向上することができる。
【００４２】
尚、本実施例では有機溶媒１４としてイソプロピルアルコールを用いたが、前記の有機溶媒１４はイソプロピルアルコールに限定される必要は無く、紫外線硬化型接着剤３を溶解するが有機複屈折膜５を溶解しない有機溶媒であれば何ら構わない。しかしながら、貼り合せ光ディスク等の貼り合せ工程で広く用いられているアクリル系やエポキシ系紫外線硬化型接着剤は、イソプロピルアルコールとアセトンに非常によく溶解するので、有害性の大きい他の有機溶媒を用いるよりも、イソプロピルアルコールやアセトンを用いることは、作業環境や装置安全性の面からより望ましい。
【００４３】
また、本実施例では透明基板１をスピンテーブル１０に固定した後、スピンテーブル１０を回転させながら透明基板１の中央部にアクリル系紫外線硬化型接着剤３を滴下して接着剤を塗布したが、接着剤の塗布方法は本実施例の方法に限定される必要は無く、透明基板１をスピンテーブル１０に固定した後、スピンテーブル１０を停止したまま透明基板１の中央部に接着剤３を滴下し、その後、スピンテーブル１０を回転させて透明基板１の全面に接着剤３を広げても良く、あるいはロールコート法、スプレー法等によって紫外線硬化型接着剤３を透明基板１に塗布しても良い。
【００４４】
［実施例２］
図４に本発明による偏光分離素子の作製方法の別の実施例を示す。
まず図４（ａ），（ｂ）に示すように、実施例１と同様の工程で、直径φ１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのショット製光学ガラスＢＫ７からなる透明基板１をスピンテーブル１０に載せ、真空吸着によって透明基板１をスピンテーブル１０に固定した後、透明基板１の中央部にディスペンサー１２を用いて屈折率１．５２のアクリル系紫外線硬化型接着剤３を滴下し、スピンテーブル１０を回転させて接着剤を透明基板全面に均一に塗布した。
その後、図４（ｃ）に示すように、一面に粘着剤２を介して有機高分子からなる保護膜４が付いた有機複屈折膜５（直径８０ｍｍ、厚さ１００μｍ）を、その中心をスピンテーブル１０の回転中心にほぼ合せ、かつ保護膜４の付いていない面を被接着面となるように、紫外線硬化型接着剤３の上に載置装置（図示せず）を用いて載せた。
【００４５】
次に図４（ｄ）に示すように、スピンテーブル１０を回転数１０００〜３０００ｒｐｍで再び回転させ、有機複屈折膜５にリンス機構のノズル１３から有機溶媒（例えばイソプロピルアルコール）１４を滴下しながら紫外線硬化型接着剤３を振り切った。尚、イソプロピルアルコールは、本実施例に用いたアクリル系紫外線硬化型接着剤３を溶解するが有機複屈折膜５は溶解しない有機溶媒であり、図４（ｄ）の工程中に基板周辺部に残っていた紫外線硬化型接着剤はイソプロピルアルコールによって除去された。
次に図４（ｅ）に示すように、スピンテーブル１０の回転を停止し、保護膜４上から高圧水銀灯を用いて第１の紫外線（ＵＶ）を照射し、紫外線硬化型接着剤３を硬化させた。尚、第１の紫外線（ＵＶ）は保護膜４での吸収を考慮して、実施例１の時の１．２倍の強度のエネルギーで照射した。
その後、図４（ｆ）に示すように、ピンセットを用いて、有機複屈折膜５から保護膜４を剥離した。
【００４６】
次に有機複屈折膜５を接着した基板１をスピンテーブル１０から外し、実施例１と同様にリソグラフィーとエッチングの工程によって回折格子を形成した後、図４（ｇ）に示すように、光学的に等方的なアクリル系紫外線硬化型接着剤（等方性接着剤）６を用い、実施例１と同様に、粘着剤８によってλ／４波長板７を貼付けられた直径φ１００ｍｍ、厚み１ｍｍの対向透明基板（材質；ショット製光学ガラスＢＫ７）を、基板１に接着した。この状態で対向透明基板９を通して紫外光を照射し、等方性接着剤６を硬化し、ウエハー状の偏光分離素子の中間完成体１００を形成した。尚、対向透明基板９の被接着面と対向する面には入射光の反射が最小となるように反射防止膜（図示せず）を形成している。また、図４（ｇ）は、有機複屈折膜５に回折格子が形成された基板１に等方性接着剤６を介して、λ／４波長板７を貼り付けた対向透明基板９を一体化して形成した中間完成体１００を模式的に示している。
次に図４（ｈ）に示すように、ダイシングソー１５を用いて中間完成体１００をダイシングして５ｍｍ角の大きさの複数の素子（各々の素子が１個の回折格子を有する）を切り出し、複数個の偏光分離素子１０１を完成させた。
【００４７】
本実施例の方法によると、透明基板１と有機複屈折膜５の貼り合せ工程は、有機複屈折膜５の面のうち回折格子を形成する面を保護膜４で被覆した状態で行うことができる。そのため貼り合せ工程で有機複屈折膜５の回折格子を形成する面にキズや異物を付ける確率が著しく減る。特にスピンテーブル１０を回転させ、紫外線硬化型接着剤３を振り切る工程において、振り切った接着剤のミストが回折格子を形成する面に付着しない（接着剤のミストは保護膜４に付き、紫外線照射後、保護膜４を剥離するので、有機複屈折膜５の表面には残らない）ため、異物の非常に少ない有機複屈折膜表面を実現できる。そのためリソグラフィー工程において異物やキズによって発生するパターン欠陥を低減でき、偏光分離素子の製造歩留を向上することができる。
【００４８】
［実施例３］
図５に本発明による偏光分離素子の作製方法の別の実施例を示す。
まず図５（ａ），（ｂ）に示すように、実施例１と同様の工程で、直径φ１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのショット製光学ガラスＢＫ７からなる透明基板１をスピンテーブル１０に載せ、真空吸着によって透明基板１をスピンテーブル１０に固定した後、透明基板１の中央部にディスペンサー１２を用いて屈折率１．５２のアクリル系紫外線硬化型接着剤３を滴下し、スピンテーブル１０を回転させて接着剤を透明基板全面に均一に塗布した。
その後、図５（ｃ）に示すように、有機複屈折膜５（直径８０ｍｍ、厚さ１００μｍ）を、その中心をスピンテーブル１０の回転中心にほぼ合せ、載置装置（図示せず）を用いて紫外線硬化型接着剤３の上に載せた。
【００４９】
次に図５（ｄ）に示すように、スピンテーブル１０を回転数１０００〜３０００ｒｐｍで再び回転させ、紫外線硬化型接着剤３を振り切りながら、有機複屈折膜５にリンス機構のノズル１３から有機溶媒（例えばイソプロピルアルコール）１４を滴下し、かつ透明基板１に第２の紫外線（ＵＶ）を照射した。尚、イソプロピルアルコールは、本実施例に用いたアクリル系紫外線硬化型接着剤３を溶解するが有機複屈折膜５は溶解しない有機溶媒であるため、図５（ｄ）の工程中に基板周辺部に残っていた紫外線硬化型接着剤はイソプロピルアルコールによって除去された。ここで第２の紫外線の照射エネルギーは第１の紫外線の照射エネルギーよりも小さくし、第２の紫外線照射によって紫外線硬化型接着剤は重合して高粘度化する程度に留め、紫外線硬化型接着剤の完全硬化は次の工程での第１の紫外線照射によって成されるようにしておく。
その後、図５（ｅ）に示すように、スピンテーブル１０の回転を停止し、有機複屈折膜５上から高圧水銀灯を用いて第１の紫外線（ＵＶ）を照射し、紫外線硬化型接着剤３を完全に硬化させた。
【００５０】
次に有機複屈折膜５を接着した基板１をスピンテーブル１０から外し、実施例１と同様にリソグラフィーとエッチングの工程によって回折格子を形成した後、図５（ｇ）に示すように、光学的に等方的なアクリル系紫外線硬化型接着剤（等方性接着剤）６を用い、実施例１と同様に、粘着剤８によってλ／４波長板７を貼付けられた直径φ１００ｍｍ、厚み１ｍｍの対向透明基板（材質；ショット製光学ガラスＢＫ７）を、基板１に接着した。この状態で対向透明基板９を通して紫外光を照射し、等方性接着剤６を硬化し、ウエハー状の偏光分離素子の中間完成体１００を形成した。尚、対向透明基板９の被接着面と対向する面には入射光の反射が最小となるように反射防止膜（図示せず）を形成している。また、図５（ｇ）は、有機複屈折膜５に回折格子が形成された基板１に等方性接着剤６を介して、λ／４波長板７を貼り付けた対向透明基板９を一体化して形成した中間完成体１００を模式的に示している。
次に図５（ｈ）に示すように、ダイシングソー１５を用いて中間完成体１００をダイシングして５ｍｍ角の大きさの複数の素子（各々の素子が１個の回折格子を有する）を切り出し、複数個の偏光分離素子１０１を完成させた。
【００５１】
本実施例の方法によると、第２の紫外線照射によって紫外線硬化型接着剤３は重合を開始して高粘度化するため、紫外線硬化型接着剤３と有機複屈折膜５との固着力が強まり、透明基板１の回転によって起こる有機複屈折膜５の位置ずれを低減できる。その結果、有機複屈折膜５が透明基板１からはみ出す頻度が小さくなり、搬送不良を低減でき、より低コストの偏光分離素子を実現できる。
【００５２】
尚、接着剤層の厚さを均一化するため、透明基板１を回転させてある程度接着剤を振り切らなければならないので、第２の紫外線照射によって紫外線硬化型接着剤３が急激に高粘度することを避ける必要があり、第２の紫外線は比較的弱い強度で照射するのが良く、本実施例では第１の紫外線の１／１０の強度で紫外線照射を行った。
また、第２の紫外線照射によって紫外線硬化型接着剤３が高粘度化するため、接着剤層の厚さを均一化するためには透明基板１の回転数を最適化する必要があり、本実施例では第２の紫外線照射中に３ステップでスピンテーブル１０の回転数を上昇させた。
【００５３】
尚、本実施例では有機溶媒１４の滴下中に透明基板１を回転しながら第２の紫外線を照射したが、第２の紫外線の照射は本実施例に限定される必要はなく、前記の有機溶媒１４の滴下前、あるいは滴下後の一方であっても何ら構わず、第２の紫外線照射によって紫外線硬化型接着剤３が重合を始め、高粘度化して有機複屈折膜５との固着力が大きくなれば良い。
【００５４】
［実施例４］
図６に本発明による偏光分離素子の作製方法の別の実施例を示す。
まず図６（ａ），（ｂ）に示すように、実施例１と同様の工程で、直径φ１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのショット製光学ガラスＢＫ７からなる透明基板１をスピンテーブル１０に載せ、真空吸着によって透明基板１をスピンテーブル１０に固定した後、透明基板１の中央部にディスペンサー１２を用いて屈折率１．５２のアクリル系紫外線硬化型接着剤３を滴下し、スピンテーブル１０を回転させて接着剤を透明基板全面に均一に塗布した。
その後、図６（ｃ）に示すように、一面に粘着剤２を介して有機高分子からなる保護膜４が付いた有機複屈折膜５（直径８０ｍｍ、厚さ１００μｍ）を、その中心をスピンテーブル１０の回転中心にほぼ合せ、かつ保護膜４の付いていない面を被接着面となるように、載置装置（図示せず）を用いて紫外線硬化型接着剤３の上に載せた。
【００５５】
次に図６（ｄ）に示すように、スピンテーブル１０を回転数１０００〜３０００ｒｐｍで再び回転させ、紫外線硬化型接着剤３を振り切るながら、有機複屈折膜５にリンス機構のノズル１３から有機溶媒（例えばイソプロピルアルコール）１４を滴下し、かつ透明基板に第２の紫外線（ＵＶ）を照射した。尚、イソプロピルアルコールは、本実施例に用いたアクリル系紫外線硬化型接着剤３を溶解するが有機複屈折膜５は溶解しない有機溶媒であるため、図６（ｄ）の工程中に基板周辺部に残っていた紫外線硬化型接着剤はイソプロピルアルコールによって除去された。
尚、第２の紫外線の照射エネルギーは実施例３と同様に、第１の紫外線の照射エネルギーよりも小さくしておき、第２の紫外線照射によって紫外線硬化型接着剤３は重合して高粘度化する程度に留め、紫外線硬化型接着剤３の完全硬化は次の工程での第１の紫外線照射によって成されるようにする。
次に図６（ｅ）に示すように、スピンテーブル１０の回転を停止し、保護膜４上から高圧水銀灯を用いて第１の紫外線（ＵＶ）を照射し、紫外線硬化型接着剤３を硬化させた。尚、第１の紫外線（ＵＶ）は保護膜４での吸収を考慮して、実施例１の時の１．２倍の強度のエネルギーで照射した。
その後、図６（ｆ）に示すように、ピンセットを用いて、有機複屈折膜５から保護膜４を剥離した。
【００５６】
次に有機複屈折膜５を接着した基板１をスピンテーブル１０から外し、実施例１と同様にリソグラフィーとエッチングの工程によって回折格子を形成した後、図６（ｇ）に示すように、光学的に等方的なアクリル系紫外線硬化型接着剤（等方性接着剤）６を用い、実施例１と同様に、粘着剤８によってλ／４波長板７を貼付けられた直径φ１００ｍｍ、厚み１ｍｍの対向透明基板（材質；ショット製光学ガラスＢＫ７）を、基板１に接着した。この状態で対向透明基板９を通して紫外光を照射し、等方性接着剤６を硬化し、ウエハー状の偏光分離素子の中間完成体１００を形成した。尚、対向透明基板９の被接着面と対向する面には入射光の反射が最小となるように反射防止膜（図示せず）を形成している。また、図６（ｇ）は、有機複屈折膜５に回折格子が形成された基板１に等方性接着剤６を介して、λ／４波長板７を貼り付けた対向透明基板９を一体化して形成した中間完成体１００を模式的に示している。
次に図６（ｈ）に示すように、ダイシングソー１５を用いて中間完成体１００をダイシングして５ｍｍ角の大きさの複数の素子（各々の素子が１個の回折格子を有する）を切り出し、複数個の偏光分離素子１０１を完成させた。
【００５７】
本実施例の方法によっても、第２の紫外線照射によって紫外線硬化型接着剤３は重合を開始して高粘度化するため、紫外線硬化型接着剤３と有機複屈折膜５との固着力が強まり、透明基板１の回転によって起こる有機複屈折膜５の位置ずれを低減できる。
また、透明基板１と有機複屈折膜５の貼り合せ工程中は有機複屈折膜５の表面が保護膜４で被覆されているため、有機複屈折膜５の表面に異物やキズが付く確率を非常に小さくできる。その結果、リソグラフィー工程において異物やキズによって発生するパターン欠陥を低減でき、偏光分離素子の製造歩留を向上することができる。
【００５８】
［実施例５］
図７に本発明による偏光分離素子の作製方法の別の実施例を示す。
まず図７（ａ），（ｂ）に示すように、実施例１と同様の工程で、直径φ１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのショット製光学ガラスＢＫ７からなる透明基板１をスピンテーブル１０に載せ、真空吸着によって透明基板１をスピンテーブル１０に固定した後、透明基板１の中央部にディスペンサー１２を用いて屈折率１．５２のアクリル系紫外線硬化型接着剤３を滴下し、スピンテーブル１０を回転させて接着剤を透明基板全面に均一に塗布した。
その後、図７（ｃ）に示すように、一面に粘着剤２を介して有機高分子からなる保護膜４が付いた有機複屈折膜５（直径８０ｍｍ、厚さ１００μｍ）を、その中心をスピンテーブル１０の回転中心にほぼ合せ、かつ保護膜４の付いていない面を被接着面となるように、載置装置（図示せず）を用いて紫外線硬化型接着剤３の上に載せた。
【００５９】
次に図７（ｄ）に示すように、スピンテーブル１０を回転数１０００〜３０００ｒｐｍで再び回転させ、紫外線硬化型接着剤３を振り切るながら、有機複屈折膜５にリンス機構のノズル１３から有機溶媒（例えばイソプロピルアルコール）１４を滴下し、かつ透明基板に第２の紫外線（ＵＶ）を照射した。イソプロピルアルコールは、本実施例に用いたアクリル系紫外線硬化型接着剤３を溶解するが有機複屈折膜５は溶解しない有機溶媒であるため、図７（ｄ）の工程中に基板周辺部に残っていた紫外線硬化型接着剤はイソプロピルアルコールによって除去された。尚、第２の紫外線の照射エネルギーは実施例４と同様に、第１の紫外線の照射エネルギーよりも小さくしておき、第２の紫外線照射によって紫外線硬化型接着剤３は重合して高粘度化する程度に留めておかなければならないが、次の工程において第１の紫外線照射前に有機複屈折膜５から保護膜４を剥離するので、紫外線硬化型接着剤３はある程度硬化が進んでいる必要がある。そこで本実施例では、実施例４の２〜３倍の強度のエネルギーを照射した。
次に図７（ｅ）に示すように、スピンテーブルの回転を停止し、ピンセットを用いて、有機複屈折膜５から保護膜４を剥離した。
その後、図７（ｆ）に示すように、高圧水銀灯を用いて第１の紫外線（ＵＶ）を透明基板１に照射し、紫外線硬化型接着剤３を硬化させた。
【００６０】
次に有機複屈折膜５を接着した基板１をスピンテーブル１０から外し、実施例１と同様にリソグラフィーとエッチングの工程によって回折格子を形成した後、図７（ｇ）に示すように、光学的に等方的なアクリル系紫外線硬化型接着剤（等方性接着剤）６を用い、実施例１と同様に、粘着剤８によってλ／４波長板７を貼付けられた直径φ１００ｍｍ、厚み１ｍｍの対向透明基板（材質；ショット製光学ガラスＢＫ７）を、基板１に接着した。この状態で対向透明基板９を通して紫外光を照射し、等方性接着剤６を硬化し、ウエハー状の偏光分離素子の中間完成体１００を形成した。尚、対向透明基板９の被接着面と対向する面には入射光の反射が最小となるように反射防止膜（図示せず）を形成している。また、図７（ｇ）は、有機複屈折膜５に回折格子が形成された基板１に等方性接着剤６を介して、λ／４波長板７を貼り付けた対向透明基板９を一体化して形成した中間完成体１００を模式的に示している。
次に図７（ｈ）に示すように、ダイシングソー１５を用いて中間完成体１００をダイシングして５ｍｍ角の大きさの複数の素子（各々の素子が１個の回折格子を有する）を切り出し、複数個の偏光分離素子１０１を完成させた。
【００６１】
本実施例の方法によっても、第２の紫外線照射によって紫外線硬化型接着剤３は重合を開始して高粘度化するため、紫外線硬化型接着剤３と有機複屈折膜５との固着力が強まり、透明基板１の回転によって起こる有機複屈折膜５の位置ずれを低減できる。
また、透明基板１と有機複屈折膜５の貼り合せ工程中は有機複屈折膜５の表面が保護膜４で被覆されているため、有機複屈折膜５の表面に異物やキズが付く確率を非常に小さくできる。その結果、リソグラフィー工程において異物やキズによって発生するパターン欠陥を低減でき、偏光分離素子の製造歩留を向上することができる。
【００６２】
［実施例６］
図８に本発明による偏光分離素子の作製方法の別の実施例を示す。また、図９に図８（ｅ）の工程の詳細を説明する斜視図を示す。
まず図８（ａ）に示すように、直径φ１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのショット製光学ガラスＢＫ７からなる透明基板１をスピンテーブル１０に載せ、真空吸着によってスピンテーブル１０に固定した。その後、スピンテーブル１０を１０〜５０ｒｐｍで回転させながら、透明基板１の中央部にディスペンサー１２を用いて屈折率１．５２のアクリル系紫外線硬化型接着剤３を３〜１０ｇ滴下した。
その後、図８（ｂ）に示すように、スピンテーブルを１５０〜５００ｒｐｍで回転させ、透明基板１の全面に紫外線硬化型接着剤３を広げた後、スピンテーブル１０の回転を停止した。
【００６３】
次に図８（ｃ）に示すように、有機複屈折膜５の中心をスピンテーブル１０の回転中心にほぼ合せながら、載置装置（図示せず）を用いて紫外線硬化型接着剤３の上に直径φ１００ｍｍ、厚さ１００μｍの有機複屈折膜５を載せた。
その後、図８（ｄ）に示すように、スピンテーブル１０を回転数１０００〜３２０００ｒｐｍで再び回転し、余分な接着剤を振り切って接着剤層の厚さを均一にした。
次にスピンテーブル１０の回転を停止して有機複屈折膜５の位置ずれを観察したところ、有機複屈折膜５は透明基板１からはみ出していた。そこで図８（ｅ）及び図９（ａ）に示すように、調整治具１１を用い、有機複屈折膜５のはみ出した側の端部を透明基板１の中心側へ押し、透明基板上を滑るように有機複屈折膜５を動かし（以後、滑るように動かすことを滑動と略す）、有機複屈折膜５の位置修正（つまり透明基板１から有機複屈折膜５がはみ出さない位置へ有機複屈折膜５を動かす）を行った（図９（ｂ））。
次に図８（ｆ）に示すように、高圧水銀灯を用いて透明基板に第１の紫外線（ＵＶ）を照射し、紫外線硬化型接着剤３を硬化させた。
【００６４】
次に有機複屈折膜５を接着した基板１をスピンテーブル１０から外し、実施例１と同様にリソグラフィーとエッチングの工程によって回折格子を形成した後、図８（ｇ）に示すように、光学的に等方的なアクリル系紫外線硬化型接着剤（等方性接着剤）６を用い、実施例１と同様に、粘着剤８によってλ／４波長板７を貼付けられた直径φ１００ｍｍ、厚み１ｍｍの対向透明基板（材質；ショット製光学ガラスＢＫ７）を、基板１に接着した。この状態で対向透明基板９を通して紫外光を照射し、等方性接着剤６を硬化し、ウエハー状の偏光分離素子の中間完成体１００を形成した。尚、対向透明基板９の被接着面と対向する面には入射光の反射が最小となるように反射防止膜（図示せず）を形成している。また、図８（ｇ）は、有機複屈折膜５に回折格子が形成された基板１に等方性接着剤６を介して、λ／４波長板７を貼り付けた対向透明基板９を一体化して形成した中間完成体１００を模式的に示している。
次に図８（ｈ）に示すように、ダイシングソー１５を用いて中間完成体１００をダイシングして５ｍｍ角の大きさの複数の素子（各々の素子が１個の回折格子を有する）を切り出し、複数個の偏光分離素子１０１を完成させた。
【００６５】
尚、一部の基板は図８（ｆ）の工程で第１の紫外線を照射した後に、スピンテーブル１０から外して、ダイシングソーを用いて切断し、断面を金属顕微鏡（倍率２００倍）で観察し、基板の直径方向での接着剤層の厚さを測定した。その結果を図１０に示す。基板の直径方向での接着剤層の厚さの変動は６μｍ以下であり、実施例１と同程度のバラツキであることが確認された。この結果から、透明基板１を回転して余分な紫外線硬化型接着剤３を振り切り、接着剤層厚さを均一化した後は有機複屈折膜５を透明基板上で滑るように動かしても接着剤層の厚さ変動に影響はないことが判った。
【００６６】
本実施例の方法によると、図８（ｄ）の工程において透明基板１の回転によって有機複屈折膜５の位置ずれが発生した場合、図８（ｅ）の工程で透明基板１の回転を止めた状態で、透明基板１上で有機複屈折膜５を滑動させ、有機複屈折膜５の位置を修正して透明基板１から有機複屈折膜５がはみ出さないようにし、その状態で第１の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤３を硬化させるので、透明基板１からの有機複屈折膜５のはみ出しを完全に防止できる。その結果、次工程以降の装置間及び装置内で搬送不良が起こらず、偏光分離素子の製造歩留を向上することができる。
【００６７】
［実施例７］
図１１に本発明による偏光分離素子の作製方法の別の実施例を示す。
まず図１１（ａ）に示すように、直径φ１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのショット製光学ガラスＢＫ７からなる透明基板１をスピンテーブル１０に載せ、真空吸着によってスピンテーブル１０に固定した。その後、スピンテーブル１０を１０〜５０ｒｐｍで回転させながら、透明基板１の中央部にディスペンサー１２を用いて屈折率１．５８、粘度６００ｃｐのエポキシ系紫外線硬化型接着剤３を３〜１１ｇ滴下した。
その後、図１１（ｂ）に示すように、スピンテーブル１０を３００〜５００ｒｐｍで回転させ、透明基板１の全面に紫外線硬化型接着剤３を広げ、その後、スピンテーブル１０の回転を停止した。
【００６８】
次に図１１（ｃ）に示すように、有機複屈折膜５の中心をスピンテーブル１０の回転中心にほぼ合せながら、載置装置（図示せず）を用いて紫外線硬化型接着剤３の上に直径８０ｍｍ、厚さ８０μｍの有機複屈折膜５を載せた。
その後、図１１（ｄ）に示すように、スピンテーブル１０を回転数１０００〜３０００ｒｐｍで再び回転し、余分な接着剤を振り切って接着剤層の厚さを均一にした。
その後、スピンテーブル１０の回転を停止し、図１１（ｅ）に示すように、調整治具１１を用いて有機複屈折膜５のはみ出した側の端部を透明基板１の中心側へ押し、有機複屈折膜５を透明基板上で滑動させ、有機複屈折膜５の位置修正（つまり透明基板１から有機複屈折膜５がはみ出さない位置へ有機複屈折膜５を動かす）を行った。
次に図１１（ｆ）に示すように、高圧水銀灯を用いて透明基板１に第３の紫外線（ＵＶ）を照射し、紫外線硬化型接着剤３を半硬化させた。尚、第３の紫外線のエネルギーは、次の工程でスピンテーブル１０を回転させた時に有機複屈折膜５が位置ずれを起こさない程度に紫外線硬化型接着剤３を硬化できれば良いので、本実施例では、実施例１で用いた第１の紫外線の約３０％のエネルギーで照射した。
【００６９】
次に図１１（ｇ）に示すように、スピンテーブル１０を回転数４００〜１０００ｒｐｍで再び回転させながら、有機複屈折膜上にリンス機構のノズル１３から有機溶媒（例えばアセトン）１４を滴下した。アセトンは、本実施例に用いたエポキシ系紫外線硬化型接着剤を溶解するが有機複屈折膜は溶解しない有機溶媒であるため、図１１（ｆ）の工程後に基板周辺部に残っていた紫外線硬化型接着剤はアセトンによって除去された。
その後、図１１（ｈ）に示すように、スピンテーブル１０の回転を停止し、有機複屈折膜側から高圧水銀灯を用いて第１の紫外線（ＵＶ）を照射し、紫外線硬化型接着剤３を完全に硬化させた。尚、本実施例では既に第３の紫外線照射によって紫外線硬化型接着剤３が硬化を始めているので、実施例１で用いた第１の紫外線の約７０％の強度のエネルギーで照射した。
【００７０】
次に有機複屈折膜５を接着した透明基板（以下基板と略す）１をスピンテーブル１０から外して、実施例１と同様にリソグラフィーとエッチングによって有機複屈折膜上に回折格子を形成した。ここで、図１１（ｉ）は透明基板１上の有機複屈折膜５に回折格子５Ａを形成した状態を模式的に示している。この例では、有機複屈折膜５の上面には例えば１０００周期分の凹凸格子からなる回折格子５Ａが形成されている。
次に平面加工した直径φ２００ｍｍ、厚み５０ｍｍのステンレス台上に回折格子５Ａを形成した基板１を置き、回折格子面に光学的に等方的なエポキシ系紫外線硬化型接着剤（等方性接着剤）をマイクロシリンジで１．０ｍＬ滴下した。そして図１１（ｊ）に示すように、両面を光学研磨した直径φ１００ｍｍ、厚み１ｍｍの対向透明基板（材質；ショット製光学ガラスＢＫ７）を前記の紫外線硬化型接着剤（等方性接着剤）６を塗布した基板面に載せ、さらに対向透明基板９上に光学研磨した光学ガラス（図示せず）を載せ、対向透明基板９に１００ｇｆ／ｃｍ２の圧力を加え、等方性接着剤６を被接着面全面に広げた。尚、対向透明基板９の被接着面と対向する面には入射光の反射が最小となるよう反射防止膜（図示せず）を形成している。この状態で対向透明基板９を通して紫外光を照射し、等方性接着剤６を硬化し、ウエハー状の偏光分離素子の中間完成体１０２を形成した。尚、図１１（ｊ）は、回折格子が形成された基板１に等方性接着剤６を介して、対向透明基板９を一体化して形成した中間完成体１０２を模式的に示している。
次に図１１（ｋ）に示すように、ダイシングソー１５を用いて中間完成体１０２をダイシングして５ｍｍ角の大きさの複数の素子（各々の素子が１個の回折格子を有する）を切り出し、複数個の偏光分離素子１０３を完成させた。
【００７１】
本実施例の方法によると、図１１（ｄ）の工程において透明基板１の回転によって有機複屈折膜５の位置ずれが発生した場合、図１１（ｅ）の工程で透明基板１の回転を止めた状態で、透明基板１上で有機複屈折膜５を滑動させ、有機複屈折膜５の位置を修正して透明基板１から有機複屈折膜５がはみ出さないようにし、その状態で第３の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤３を半硬化させるので、透明基板１からの有機複屈折膜５のはみ出しを完全に防止できる。
【００７２】
また、有機複屈折膜５で被覆されていない透明基板周辺の紫外線硬化型接着剤３は、図１１（ｇ）の工程において透明基板１を回転させながら、紫外線硬化型接着剤３を溶解するが有機復屈折膜５は溶解しない有機溶媒１４を滴下するので、基板周辺部の紫外線硬化型接着剤３を除去することができる。ここで透明基板１を回転させながら前記の有機溶媒１４を滴下するため、有機溶媒１４には遠心力がかかり、有機複屈折膜５と透明基板１とで挟まれた領域にある紫外線硬化型接着剤３へは染み込みにくいので、第１の紫外線を照射することによって透明基板１と有機複屈折膜５は十分な接着面積が得られる。その結果、基板周辺部には接着剤が残らないので、装置間や装置内の搬送で基板周辺部をハンドリングしても、基板周辺部からの異物の発生は著しく少ないので、偏光分離素子の製造歩留を向上することができる。
【００７３】
尚、本実施例では有機溶媒１４としてアセトンを用いたが、前記の有機溶媒１４はアセトンに限定されるものでは無く、紫外線硬化型接着剤３を溶解するが有機復屈折膜５は溶解しない有機溶媒であれば何ら構わない。しかしながら、貼り合せ光ディスク等の貼り合せ工程で広く用いられているアクリル系やエポキシ系紫外線硬化型接着剤は、イソプロピルアルコールとアセトンに非常によく溶解するので、有害性の大きい他の有機溶媒を用いるよりも、イソプロピルアルコールやアセトンを用いることは、作業環境や装置安全性の面からより望ましい。
【００７４】
また、本実施例では透明基板１をスピンテーブル１０に固定した後、スピンテーブル１０を回転させながら透明基板１の中央部にエポキシ系紫外線硬化型接着剤を滴下して接着剤３を塗布したが、接着剤３の塗布方法は本実施例の方法に限定される必要は無く、透明基板１をスピンテーブル１０に固定した後、スピンテーブル１０を停止したまま透明基板１の中央部に接着剤３を滴下し、その後、スピンテーブル１０を回転させて透明基板１の全面に接着剤３を広げても良く、あるいはロールコート法、スプレー法等によって紫外線硬化型接着剤３を塗布しても良い。
【００７５】
［実施例８］
図１２に本発明による偏光分離素子の作製方法の別の実施例を示す。
まず図１２（ａ），（ｂ）に示すように、実施例７と同様の工程で、直径φ１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのショット製光学ガラスＢＫ７からなる透明基板１をスピンテーブル１０に載せ、真空吸着によって透明基板１をスピンテーブル１０に固定した後、透明基板１の中央部にディスペンサー１２を用いて屈折率１．５８、粘度６００ｃｐのエポキシ系紫外線硬化型接着剤３を滴下し、スピンテーブル１０を回転させて接着剤を透明基板全面に均一に塗布した。
その後、図１２（ｃ）に示すように、一面に粘着剤２を介して有機高分子からなる保護膜４が付いた有機複屈折膜５（直径８０ｍｍ、厚さ１００μｍ）を、その中心をスピンテーブル１０の回転中心にほぼ合せ、かつ保護膜４の付いていない面を被接着面となるように、紫外線硬化型接着剤３の上に載置装置（図示せず）を用いて載せた。
【００７６】
次に図１２（ｄ）に示すように、スピンテーブル１０を回転数１０００〜３０００ｒｐｍで再び回転し、余分な接着剤３を振り切って接着剤層の厚さを均一にした。
その後、スピンテーブル１０の回転を停止し、図１２（ｅ）に示すように、調整治具１１を用いて有機複屈折膜５のはみ出した側の端部を透明基板１の中心側へ押し、有機複屈折膜５を透明基板上で滑動させ、有機複屈折膜５の位置修正を行った。
次に図１２（ｆ）に示すように、高圧水銀灯を用いて保護膜４を通して透明基板１に第３の紫外線（ＵＶ）を照射し、紫外線硬化型接着剤３を半硬化させた。尚、第３の紫外線は保護膜４での吸収を考慮して、実施例７の時の１．２倍の強度のエネルギーで照射した。
【００７７】
次に図１２（ｇ）に示すように、スピンテーブル１０を回転数４００〜１０００ｒｐｍで再び回転し、保護膜４にリンス機構のノズル１３から有機溶媒（例えばアセトン）１４を滴下して基板周辺部の紫外線硬化型接着剤３を除去した。
その後、図１２（ｈ）に示すように、スピンテーブル１０の回転を停止し、保護膜４上から高圧水銀灯を用いて第１の紫外線を照射し、紫外線硬化型接着剤３を硬化させた。尚、第１の紫外線は保護膜４での吸収を考慮して、実施例７の時の１．２倍の強度のエネルギーで照射した。
その後、図１２（ｉ）に示すように、ピンセットを用いて、有機複屈折膜５から保護膜４を剥離した。
【００７８】
次に有機複屈折膜５を接着した透明基板１をスピンテーブル１０から外して、実施例７と同様にリソグラフィーとエッチングによって有機複屈折膜上に回折格子を形成した。
次に平面加工した直径φ２００ｍｍ、厚み５０ｍｍのステンレス台上に回折格子を形成した透明基板１を置き、回折格子面に光学的に等方的なエポキシ系紫外線硬化型接着剤（等方性接着剤）をマイクロシリンジで１．０ｍＬ滴下した。そして図１２（ｊ）に示すように、両面を光学研磨した直径φ１００ｍｍ、厚み１ｍｍの対向透明基板（材質；ショット製光学ガラスＢＫ７）を前記の紫外線硬化型接着剤（等方性接着剤）６を塗布した基板面に載せ、さらに対向透明基板９上に光学研磨した光学ガラス（図示せず）を載せ、対向透明基板９に１００ｇｆ／ｃｍ２の圧力を加え、等方性接着剤６を被接着面全面に広げた。尚、対向透明基板９の被接着面と対向する面には入射光の反射が最小となるよう反射防止膜（図示せず）を形成している。この状態で対向透明基板９を通して紫外光を照射し、等方性接着剤６を硬化し、ウエハー状の偏光分離素子の中間完成体１０２を形成した。尚、図１２（ｊ）は、回折格子が形成された基板１に等方性接着剤６を介して、対向透明基板９を一体化して形成した中間完成体１０２を模式的に示している。
次に図１２（ｋ）に示すように、ダイシングソー１５を用いて中間完成体１０２をダイシングして５ｍｍ角の大きさの複数の素子（各々の素子が１個の回折格子を有する）を切り出し、複数個の偏光分離素子１０３を完成させた。
【００７９】
本実施例の方法によると、透明基板１と有機複屈折膜５の貼り合せ工程は、有機複屈折膜５の面のうち回折格子を形成する面を保護膜４で被覆した状態で行うことができるので、貼り合せ工程で有機複屈折膜５の回折格子を形成する面にキズや異物を付ける確率が著しく減少する。そのためリソグラフィー工程において異物やキズによって発生するパターン欠陥を低減でき、偏光分離素子の製造歩留を向上することができる。
【００８０】
［実施例９］
図１３に本発明による偏光分離素子の作製方法の別の実施例を示す。
まず図１３（ａ），（ｂ）に示すように、実施例７と同様の工程で、直径φ１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのショット製光学ガラスＢＫ７からなる透明基板１をスピンテーブル１０に載せ、真空吸着によって透明基板１をスピンテーブル１０に固定した後、透明基板１の中央部にディスペンサー１２を用いて屈折率１．５８、粘度６００ｃｐのエポキシ系紫外線硬化型接着剤３を滴下し、スピンテーブル１０を回転させて接着剤を透明基板全面に均一に塗布した。
その後、図１３（ｃ）に示すように、一面に粘着剤２を介して有機高分子からなる保護膜４が付いた有機複屈折膜５（直径８０ｍｍ、厚さ１００μｍ）を、その中心をスピンテーブル１０の回転中心にほぼ合せ、かつ保護膜４の付いていない面を被接着面となるように、紫外線硬化型接着剤３の上に載置装置（図示せず）を用いて載せた。
【００８１】
次に図１３（ｄ）に示すように、スピンテーブル１０を回転数１０００〜３０００ｒｐｍで再び回転し、余分な接着剤３を振り切って接着剤層の厚さを均一にした。
その後、スピンテーブル１０の回転を停止し、図１３（ｅ）に示すように、調整治具１１を用いて有機複屈折膜５のはみ出した側の端部を透明基板１の中心側へ押し、有機複屈折膜５を透明基板上で滑動させ、有機複屈折膜５の位置修正を行った。
次に図１３（ｆ）に示すように、高圧水銀灯を用いて保護膜４を通して透明基板１に第３の紫外線（ＵＶ）を照射し、紫外線硬化型接着剤３を半硬化させた。尚、第３の紫外線は保護膜４での吸収を考慮して、実施例７の時の２倍の強度のエネルギーで照射した。
その後、図１３（ｇ）に示すように、ピンセットを用いて、有機複屈折膜５から保護膜４を剥離した。
【００８２】
次に図１３（ｈ）に示すように、スピンテーブル１０を回転数４００〜１０００ｒｐｍで再び回転し、有機複屈折膜５にリンス機構のノズル１３から有機溶媒（例えばアセトン）１４を滴下して、基板周辺部の紫外線硬化型接着剤３を除去した。
その後、図１３（ｉ）に示すように、スピンテーブル１０の回転を停止し、高圧水銀灯を用いて透明基板１に第１の紫外線（ＵＶ）を照射し、紫外線硬化型接着剤３を硬化させた。尚、第１の紫外線は実施例７の８０％のエネルギーで照射した。
【００８３】
次に有機複屈折膜５を接着した透明基板１をスピンテーブル１０から外して、実施例７と同様にリソグラフィーとエッチングによって有機複屈折膜上に回折格子を形成した。
次に平面加工した直径φ２００ｍｍ、厚み５０ｍｍのステンレス台上に回折格子を形成した透明基板１を置き、回折格子面に光学的に等方的なエポキシ系紫外線硬化型接着剤（等方性接着剤）をマイクロシリンジで１．０ｍＬ滴下した。そして図１３（ｊ）に示すように、両面を光学研磨した直径φ１００ｍｍ、厚み１ｍｍの対向透明基板（材質；ショット製光学ガラスＢＫ７）を前記の紫外線硬化型接着剤（等方性接着剤）６を塗布した基板面に載せ、さらに対向透明基板９上に光学研磨した光学ガラス（図示せず）を載せ、対向透明基板９に１００ｇｆ／ｃｍ２の圧力を加え、等方性接着剤６を被接着面全面に広げた。尚、対向透明基板９の被接着面と対向する面には入射光の反射が最小となるよう反射防止膜（図示せず）を形成している。この状態で対向透明基板９を通して紫外光を照射し、等方性接着剤６を硬化し、ウエハー状の偏光分離素子の中間完成体１０２を形成した。尚、図１３（ｊ）は、回折格子が形成された基板１に等方性接着剤６を介して、対向透明基板９を一体化して形成した中間完成体１０２を模式的に示している。
次に図１３（ｋ）に示すように、ダイシングソー１５を用いて中間完成体１０２をダイシングして５ｍｍ角の大きさの複数の素子（各々の素子が１個の回折格子を有する）を切り出し、複数個の偏光分離素子１０３を完成させた。
【００８４】
本実施例の方法によっても、有機複屈折膜５の面のうち回折格子を形成する面を保護膜４で被覆した状態で透明基板１と有機複屈折膜５の貼り合せ工程を行うことができるため、貼り合せ工程で回折格子を形成する面にキズや異物を付ける確率を小さくすることが可能となる。そのためリソグラフィー工程において異物やキズによって発生するパターン欠陥を低減でき、偏光分離素子の製造歩留を向上することができる。
【００８５】
［実施例１０］
図１４に本発明による光ピックアップ装置の一実施例を示す。この光ピックアップ装置はＣＤ（コンパクトディスク）系の光ディスク（ＣＤ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ）用であり、光源であるレーザーダイオード１１１、偏光分離素子１１２、コリメータレンズ１１３、対物レンズ１１４、光検出器であるフォトダイオード１１５を備えており、偏光分離素子１１２としては、実施例１〜６のいずれかの作製方法で作製された偏光分離素子が用いられる。
このＣＤ系光ディスク用の光ピックアップ装置では、レーザーダイオード１１１から出射された波長７８０ｎｍの光は、偏光分離素子１１２、コリメータレンズ１１３、対物レンズ１１４を通ってＣＤ系の光ディスク１１６を照射する。そしてＣＤ系の光ディスク１１６の記録面からの反射光は戻り光束となり、偏光分離素子１１２で回折されフォトダイオード１１５に導かれ、フォーカス誤差信号、トラック誤差信号、情報信号の検出が行われる。
【００８６】
本実施例の光ピックアップ装置を用い、ＣＤ系の光ディスク１１６としてＣＤ−ＲＷに信号を記録し、その後、同じ光ピックアップ装置で信号の再生を行ったところ、プリズムを接着したビームスプリッタとλ／４波長板を組み合わせた従来のＣＤ系光ディスク用光ピックアップ装置と同等の再生信号出力を得ることができ、本実施例の光ピックアップ装置が従来の光ピックアップ装置と同等の記録／再生特性を持つことが確認できた。
また、本実施例の光ピックアップ装置では、偏光分離素子１１２は実施例１〜６のいずれかの作製方法によって有機複屈折膜５を透明基板１に接着して作製しているので、プリズムを接着したビームスプリッタよりも小さく薄型になっており、かつ偏光分離素子にλ／４波長板も組み込んでいるため、従来の光ピックアップ装置と比較して小型化・薄型化が実現できている。加えて実施例１〜６のいずれかの作製方法によって作製した偏光分離素子は比較的安価に製造できることから、光ピックアップ装置の低コスト化も実現することができる。
【００８７】
［実施例１１］
図１５に本発明による光ピックアップ装置の別の実施例を示す。この光ピックアップ装置はＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）系の光ディスク（ＤＶＤ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭ，Ｓ−ＤＶＤ等）用であり、光源であるレーザーダイオード１１１、偏光分離素子１１２、コリメータレンズ１１３、対物レンズ１１４、光検出器であるフォトダイオード１１５、λ／４波長板１１７を備えており、偏光分離素子１１２としては、実施例７〜９のいずれかの作製方法で作製された偏光分離素子が用いられる。
このＤＶＤ系光ディスク用の光ピックアップ装置では、レーザーダイオード１１１から出射された波長６８０ｎｍの光は偏光分離素子１１２とコリメータレンズ１１３、λ／４波長板１１７、対物レンズ１１４を通った後、ＤＶＤ系の光ディスク１１８を照射する。そして，ＤＶＤ系の光ディスク１１８の記録面からの反射光は戻り光束となり、偏光分離素子１１２で回折されフォトダイオード１１５に導かれ、フォーカス誤差信号、トラック誤差信号、情報信号の検出が行われる。
【００８８】
本実施例の光ピックアップ装置を用い、ＤＶＤ系の光ディスク１１８としてＤＶＤ−ＲＯＭからの情報信号の再生を行った所、プリズムを接着したビームスプリッタとλ／４波長板を組み合わせた従来のＤＶＤ系光ディスク用の光ピックアップ装置と同等の信号出力を得ることができ、本実施例の光ピックアップ装置が従来の光ピックアップ装置と同等の再生特性を持つことが確認できた。
また、本実施例の光ピックアップ装置では、偏光分離素子１１２は実施例７〜９のいずれかの作製方法によって有機複屈折膜５を透明基板１に接着した構造をもつので、プリズムを接着したビームスプリッタよりも小さく薄型になっている。その結果、従来の光ピックアップ装置よりも小型化・薄型化が可能となる。さらに実施例７〜９のいずれかの作製方法によって作製した偏光分離素子は比較的安価に製造できることから、光ピックアップ装置をより低コストで作製することが可能となる。
【００８９】
［実施例１２］
図１６に本発明による有機複屈折膜の接着装置の一実施例を示す。
この有機複屈折膜の接着装置は、本発明による偏光分離素子の作製方法に用いられる接着装置であり、透明基板１を保持するスピンテーブル１０と、前記スピンテーブル１０を回転させるステッピングモーター等からなる回転機構（図示せず）と、前記透明基板１に紫外線硬化型接着剤を塗布するディスペンサー１６からなる塗布機構と、２本の吸着アーム２１によって有機複屈折膜５の両端を保持し、透明基板上に塗布された紫外線硬化型接着剤上に有機複屈折膜５を載置する載置機構２０と、紫外線硬化型接着剤を溶解するが有機複屈折膜は溶解しない有機溶媒を透明基板１に滴下するリンス機構１７と、透明基板１に紫外線（ＵＶ）を照射する高圧水銀灯やメタルハライドランプ等からなる紫外線照射機構３０等から構成されている。
【００９０】
次に本実施例の接着装置を用いて有機複屈折膜を接着する手順を述べる。
直径φ１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのショット製光学ガラスＢＫ７からなる透明基板１をスピンテーブル１０に載せ、真空吸着によってスピンテーブル１０に固定する。その後、透明基板１の中央部にロボットアーム１６Ａによってディスペンサー１６を移動し、スピンテーブル１０を回転機構によって１０ｒｐｍで回転させながら、屈折率１．５２、粘度５００ｃｐのアクリル系紫外線硬化型接着剤を４ｇ滴下する。その後、ディスペンサー１６を元の位置に戻し、スピンテーブル１０を３００ｒｐｍで回転させ、透明基板１の全面に紫外線硬化型接着剤を広げ、その後、スピンテーブル１０の回転を停止する。
【００９１】
次に直径φ８０ｍｍ、厚さ１００μｍの有機複屈折膜５の両端を載置機構２０の２本の吸着アーム２１に真空吸着して保持し、載置機構２０を透明基板１上へ移動し、有機複屈折膜５の中心をスピンテーブル１０の回転中心にほぼ合せながら２本の吸着アーム２１の真空吸着を徐々に解除して透明基板１上の紫外線硬化型接着剤の上に有機複屈折膜５を載せる。
その後、載置装置２０を元の位置に戻し、スピンテーブル１０を１８００ｒｐｍで回転させ、紫外線硬化型接着剤を振り切り、有機複屈折膜５の表面を平坦化する。また回転中に透明基板１と有機複屈折膜５の境界部にリンス機構１７を移動し、リンス機構１７から、紫外線硬化型接着剤を溶解するが有機複屈折膜は溶解しない有機溶媒（本実施例ではイソプロピルアルコールを使用）を滴下して基板周辺部に残っている紫外線硬化型接着剤を除去する。
その後、スピンテーブル１０の回転を停止し、リンス機構１７を元の位置に戻す。そして透明基板上に紫外線照射機構３０を移動し、有機複屈折膜５側から第１の紫外線（ＵＶ）を照射して紫外線硬化型接着剤を硬化させる。紫外線照射終了後、紫外線照射機構３０を元の位置に戻し、スピンテーブル１０の真空吸着を解除して有機複屈折膜５を接着した透明基板１を取り出す。
【００９２】
上記のように本実施例の接着装置を用いると、実施例１の偏光分離素子の作製方法を実現することができるため、透明基板の周辺部にある紫外線硬化型接着剤は除去される。
その結果、装置間や装置内の搬送で基板周辺部をハンドリングしても基板周辺部からの異物の発生が非常に少ないので、偏光分離素子の製造歩留を向上することができる。
また、本実施例では回転停止後に紫外線照射機構３０によって第１の紫外線を照射したが、リンス機構１７から有機溶媒を滴下する前後あるいは滴下中の少なくても一方において、透明基板上に紫外線照射機構３０を移動して有機複屈折膜５側から第２の紫外線を照射して接着剤を半硬化させた後、さらに回転停止後に第１の紫外線を照射すると、実施例３の偏光分離素子の作製方法を実現することができる。
【００９３】
尚、本実施例では紫外線照射機構３０は１つであるため、第１、第２の紫外線照射では照射時間や照射距離等を変えて第１の紫外線と第２の紫外線を照射するが、光強度の異なる２つの紫外線照射機構を設け、各々第１の紫外線と第２の紫外線を照射しても良い。
また、有機複屈折膜５の一面に粘着剤２を介して有機高分子からなる保護膜４が付いた有機複屈折膜を用いると、実施例２，４，５の偏光分離素子の作製方法を実現することができる。
さらに本実施例では紫外線硬化型接着剤の塗布にディスペンサーを用いたが、スプレーやロールコーターを用いても何ら構わない。
【００９４】
［実施例１３］
図１７に本発明による有機複屈折膜の接着装置の別の実施例を示す。
この有機複屈折膜の接着装置は、本発明による偏光分離素子の作製方法に用いられる接着装置であり、透明基板１を保持するスピンテーブル１０と、前記スピンテーブル１０を回転させるステッピングモーター等からなる回転機構（図示せず）と、前記透明基板１に紫外線硬化型接着剤を塗布するディスペンサー１６からなる塗布機構と、２本の吸着アーム２１によって有機複屈折膜５の両端を保持し、透明基板上に塗布された紫外線硬化型接着剤上に有機複屈折膜５を載置する載置機構２０と、有機複屈折膜５を透明基板上で滑動して位置を修正する位置調整機構４０と、透明基板１に紫外線を照射する高圧水銀灯やメタルハライドランプ等からなる紫外線照射機構３０等から構成されている。
尚、位置調整機構４０はＸＹ方向に可動できる２軸アーム４１の先端に調整治具１１が付いており、調整治具１１で有機複屈折膜５を押し、透明基板１上を滑らせる機構になっている。
【００９５】
次に本実施例の接着装置を用いて有機複屈折膜を接着する手順を述べる。
直径１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのショット製光学ガラスＢＫ７からなる透明基板１をスピンテーブル１０に載せ、真空吸着によってスピンテーブル１０に固定する。その後、透明基板１の中央部にロボットアーム１６Ａによってディスペンサー１６を移動し、スピンテーブル１０を回転機構によって１０ｒｐｍで回転させながら、屈折率１．５２、粘度５００ｃｐのアクリル系紫外線硬化型接着剤を４ｇ滴下する。その後、ディスペンサー１６を元の位置に戻し、スピンテーブル１０を３００ｒｐｍで回転させ、透明基板１の全面に紫外線硬化型接着剤を広げ、その後、スピンテーブル１０の回転を停止する。
【００９６】
次に直径８０ｍｍ、厚さ１００μｍの有機複屈折膜５の両端を載置機構２０の２本の吸着アーム２１に真空吸着して保持し、載置機構２０を透明基板１上へ移動し、有機複屈折膜５の中心をスピンテーブル１０の回転中心にほぼ合せながら２本の吸着アーム２１の真空吸着を徐々に解除して透明基板１上の紫外線硬化型接着剤の上に有機複屈折膜５を載せる。
その後、載置機構２０を元の位置に戻し、スピンテーブル１０を１８００ｒｐｍで回転させ、紫外線硬化型接着剤を振り切り、有機複屈折膜５の表面を平坦化する。
【００９７】
次にスピンテーブル１０の回転を停止し、図１８に示すように、位置調整機構４０の２軸アーム４１を動かして調整治具１１を有機複屈折膜５の側面に突き当て、有機複屈折膜５の位置ズレに応じて２軸アーム４１をＸＹ方向に動かし、有機複屈折膜５を調整治具１１で押し、有機複屈折膜５を透明基板上で滑るように動かし（滑動）、有機複屈折膜５の位置修正（つまり透明基板１から有機複屈折膜５がはみ出さない位置へ有機複屈折膜５を動かす）を行う。
位置調整が終了した後、位置調整機構４０を元の位置に戻す。そして透明基板１上に紫外線照射機構３０を移動し、有機複屈折膜５側から第１の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を硬化させる。紫外線照射終了後、紫外線照射機構３０を元の位置に戻し、スピンテーブル１０の真空吸着を解除して有機複屈折膜５を接着した透明基板１を取り出す。
【００９８】
上記のように本実施例の接着装置を用いると、実施例６の偏光分離素子の作製方法を実現することができるため、透明基板１からの有機複屈折膜５のはみ出しを完全に防止でき、その結果、次工程以降の装置間及び装置内で搬送不良が起こらず、偏光分離素子の製造歩留を向上できる。
尚、本実施例では紫外線硬化型接着剤の塗布にディスペンサーを用いたが、スプレーやロールコーターを用いても良い。
【００９９】
［実施例１４］
図１９に本発明による有機複屈折膜の接着装置の別の実施例をに示す。
この有機複屈折膜の接着装置は、本発明による偏光分離素子の作製方法に用いられる接着装置であり、透明基板１を保持するスピンテーブル１０と、前記スピンテーブル１０を回転させるステッピングモーター等からなる回転機構（図示せず）と、前記透明基板１に紫外線硬化型接着剤を塗布するディスペンサー１６からなる塗布機構と、２本の吸着アーム２１によって有機複屈折膜５の両端を保持し、透明基板１上に塗布された紫外線硬化型接着剤上に有機複屈折膜５を載置する載置機構２０と、紫外線硬化型接着剤を溶解するが有機複屈折膜は溶解しない有機溶媒を透明基板１に滴下するリンス機構１７と、有機複屈折膜５を透明基板上で滑動して位置を修正する位置調整機構４０と、透明基板１に紫外線を照射する高圧水銀灯やメタルハライドランプ等からなる紫外線照射機構３０から構成されている。
尚、位置調整機構はＸＹ方向に可動できる２軸アーム４１の先端に調整治具１１が付いており、調整治具１１で有機複屈折膜５を押し、透明基板上を滑らせる機構になっている。
【０１００】
次に本実施例の接着装置を用いて有機複屈折膜を接着する手順を述べる。
直径１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのショット製光学ガラスＢＫ７からなる透明基板１をスピンテーブル１０に載せ、真空吸着によってスピンテーブル１０に固定する。その後、透明基板１の中央部にロボットアーム１６Ａによってディスペンサー１６を移動し、スピンテーブル１０を２０ｒｐｍで回転させながら、透明基板１の中央部にディスペンサー１６を用いて屈折率１．５８、粘度６００ｃｐのエポキシ系紫外線硬化型接着剤を５ｇ滴下する。
その後、ディスペンサー１６を元の位置に戻し、スピンテーブル１０を４５０ｒｐｍで回転させ、透明基板１の全面に紫外線硬化型接着剤を広げ、その後、スピンテーブル１０の回転を停止する。
【０１０１】
次に直径８０ｍｍ、厚さ８０μｍの有機複屈折膜５の両端を載置機構２０の２本の吸着アーム２１に真空吸着して保持し、載置機構２０を透明基板１上へ移動し、有機複屈折膜５の中心をスピンテーブル１０の回転中心にほぼ合せながら２本の吸着アーム２１の真空吸着を徐々に解除して透明基板１上の紫外線硬化型接着剤の上に有機複屈折膜５を載せる。
その後、載置機構２０を元の位置に戻し、スピンテーブル１０を２２００ｒｐｍで回転させ、紫外線硬化型接着剤を振り切り、有機複屈折膜５の表面を平坦化する。
【０１０２】
次にスピンテーブル１０の回転を停止し、２軸アーム４１を動かして調整治具１１を有機複屈折膜５の側面に突き当て、有機複屈折膜５の位置ズレに応じて２軸アーム４１をＸＹ方向に動かして有機複屈折膜５を調整治具１１で押し、有機複屈折膜５を透明基板上で滑るように動かし（滑動）、有機複屈折膜５の位置修正を行う。
位置調整終了後、位置調整機構４０を元の位置に戻し、透明基板１上に紫外線照射機構３０を移動し、有機複屈折膜５側から第３の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を半硬化させる。
【０１０３】
次に紫外線照射機構３０を元の位置に戻し、スピンテーブル１０を再び５００ｒｐｍで回転させ、有機複屈折膜５上にリンス機構１７を移動して、紫外線硬化型接着剤を溶解するが有機複屈折膜は溶解しない有機溶媒（本実施例ではアセトンを使用）を滴下し、基板周辺部に残っていた紫外線硬化型接着剤を除去する。その後スピンテーブルの回転を停止し、リンス機構を元の位置に戻す。そして透明基板上に紫外線照射機構を移動し、有機複屈折膜側から第１の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を硬化させる。
紫外線照射終了後、紫外線照射機構３０を元の位置に戻し、スピンテーブル１０の真空吸着を解除して有機複屈折膜５を接着した透明基板１を取り出す。
【０１０４】
上記のように本実施例の接着装置を用いると、実施例７の偏光分離素子の作製方法を実現することができるため、透明基板１の周辺部にある紫外線硬化型接着剤は除去され、かつ透明基板１からの有機複屈折膜５のはみ出しを完全に防止できる。
また、有機複屈折膜５の一面に粘着剤２を介して有機高分子からなる保護膜４が付いた有機複屈折膜を用いると、実施例８，９の偏光分離素子の作製方法を実現することができる。
尚、本実施例では紫外線硬化型接着剤の塗布にディスペンサーを用いたが、ロールコート法、スプレー法等によって紫外線硬化型接着剤を塗布しても良い。
【０１０５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の偏光分離素子の作製方法は、透明基板上に入射光の異なる振動面に対して屈折率が異なる有機複屈折膜を接着する工程と、前記有機複屈折膜上に周期的なマスクパターンを形成し、前記マスクパターンを用いて有機複屈折膜をエッチングして周期的な凹凸格子からなる回折格子を形成する工程とを有する作製方法であり、前記接着工程が、透明基板上に紫外線硬化型接着剤を塗布し、その紫外線硬化型接着剤の上に透明基板よりも小さい有機複屈折膜を載せた後、前記透明基板を回転しながら、前記紫外線硬化型接着剤は溶解するが前記有機複屈折膜は溶解しない有機溶媒を滴下して透明基板の周辺部の紫外線硬化型接着剤を除去し、その後、前記透明基板に第１の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を硬化する工程からなるので、有機複屈折膜で覆われていない基板周辺部には接着剤が残らない。その結果、装置間や装置内の搬送で基板周辺部をハンドリングした場合、基板周辺部からの異物の発生が著しく減少するので、偏光分離素子の製造歩留を向上できる。
また、透明基板を回転させながら前記の有機溶媒を滴下するため、有機溶媒には遠心力がかかり、有機複屈折膜と透明基板とで挟まれた領域にある紫外線硬化型接着剤へは染み込みにくいので、透明基板と有機複屈折膜は十分な接着面積が得られる。
【０１０６】
請求項２に記載の偏光分離素子の作製方法においては、前記有機複屈折膜は透明基板と接着する面と対向する面に粘着剤を介して保護膜が付いており、透明基板に第１の紫外線を照射した後に有機複屈折膜から保護膜を剥離するので、有機複屈折膜の面のうち回折格子を形成する面を保護膜で被覆した状態で有機複屈折膜と透明基板の貼り合せを行うことができる。その結果、貼り合せ工程で回折格子を形成する面にキズや異物を付ける確率が著しく減少し、リソグラフィー工程において異物やキズによって発生するパターン欠陥を低減でき、偏光分離素子の製造歩留をさらに向上することができる。
【０１０７】
請求項３に記載の偏光分離素子の作製方法においては、有機溶媒滴下の前後あるいは滴下中の少なくとも一方において、透明基板を回転しながら第２の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を重合させ高粘度化させるので、第２の紫外線照射によって紫外線硬化型接着剤は重合を開始して高粘度化し、紫外線硬化型接着剤と有機複屈折膜との固着力が強まり、透明基板の回転によって起こる有機複屈折膜の位置ずれを低減することができる。その結果、有機複屈折膜が透明基板からはみ出す頻度が小さくなり、搬送不良を低減でき、より低コストの偏光分離素子を実現することができる。
【０１０８】
請求項４に記載の偏光分離素子の作製方法においては、有機複屈折膜は透明基板と接着する面と対向する面に粘着剤を介して保護膜が付いており、有機溶媒滴下の前後あるいは滴下中の少なくても一方において、透明基板を回転しながら第２の紫外線を照射し、かつ透明基板に第１の紫外線を照射した後に有機複屈折膜から保護膜を剥離するので、本方法によっても、第２の紫外線照射によって紫外線硬化型接着剤は重合を開始して高粘度化するため、紫外線硬化型接着剤と有機複屈折膜との固着力が強まり、透明基板の回転によって起こる有機複屈折膜の位置ずれを低減することができる。また、透明基板と有機複屈折膜の貼り合せ工程中は有機複屈折膜表面が保護膜で被覆されているため、有機複屈折膜表面に異物やキズが付く確率を非常に小さくできる。
【０１０９】
請求項５に記載の偏光分離素子の作製方法においては、有機複屈折膜は透明基板と接着する面と対向する面に粘着剤を介して保護膜が付いており、有機溶媒滴下の前後あるいは滴下中の少なくても一方において、透明基板を回転しながら第２の紫外線を照射し、かつ透明基板に第２の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を重合させ高粘度化させた後に有機複屈折膜から保護膜を剥離するので、本方法によっても、第２の紫外線照射によって紫外線硬化型接着剤は重合を開始して高粘度化するため、紫外線硬化型接着剤と有機複屈折膜との固着力が強まり、透明基板の回転によって起こる有機複屈折膜の位置ずれを低減することができる。また、透明基板と有機複屈折膜の貼り合せ工程中は有機複屈折膜表面が保護膜で被覆されているため、有機複屈折膜表面に異物やキズが付く確率を非常に小さくできる。
【０１１０】
請求項６に記載の偏光分離素子の作製方法においては、前記の有機溶媒がイソプロピルアルコールまたはアセトンの少なくとも一方であるので、イソプロピルアルコールやアセトンは広く用いられているアクリル系紫外線硬化型接着剤やエポキシ系紫外線硬化型接着剤を溶解できることから、基板周辺の接着剤を除去することができる。また、イソプロピルアルコールやアセトンは他の有機溶媒に比べて有害性が小さいので、人体に対しより安全な作業環境を構築することができる。
【０１１２】
請求項７に記載の偏光分離素子の作製方法は、透明基板上に入射光の異なる振動面に対して屈折率が異なる有機複屈折膜を接着する工程と、前記有機複屈折膜上に周期的なマスクパターンを形成し、前記マスクパターンを用いて有機複屈折膜をエッチングして周期的な凹凸格子からなる回折格子を形成する工程とを有する作製方法であり、前記接着工程が、透明基板上に紫外線硬化型接着剤を塗布し、その紫外線硬化型接着剤の上に透明基板よりも小さい有機複屈折膜を載せた後、前記透明基板を回転し、その後、前記透明基板の回転を止めた状態で前記有機複屈折膜を透明基板上で滑動して位置を修正した後、前記透明基板の回転を止めた状態で第３の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を半硬化させ、その後、透明基板を回転しながら、前記紫外線硬化型接着剤は溶解するが前記有機複屈折膜は溶解しない有機溶媒を滴下して透明基板の周辺部の紫外線硬化型接着剤を除去し、その後、透明基板に第１の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を硬化する工程からなるので、透明基板の回転によって有機複屈折膜の位置ずれが発生した場合、透明基板の回転を止めた状態で、透明基板上で有機複屈折膜を滑動し、有機複屈折膜の位置を修正した後、その状態で第３の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を半硬化させるので、透明基板からの有機複屈折膜のはみ出しを完全に防止することができる。
また、有機複屈折膜で被覆されていない透明基板周辺の紫外線硬化型接着剤は、透明基板を回転させながら、紫外線硬化型接着剤を溶解するが有機複屈折膜は溶解しない有機溶媒を滴下するため、基板周辺の接着剤は除去される。さらに透明基板を回転させながら前記の有機溶媒を滴下するので有機溶媒には遠心力がかかり、有機複屈折膜と透明基板とで挟まれた領域にある紫外線硬化型接着剤へは染み込みにくいので、第１の紫外線を照射することによって透明基板と有機複屈折膜は十分な接着面積が得られる。
【０１１３】
請求項８に記載の偏光分離素子の作製方法においては、前記の有機複屈折膜は透明基板と接着する面と対向する面に粘着剤を介して保護膜が付いており、透明基板に第１の紫外線を照射した後に有機複屈折膜から保護膜を剥離するので、有機複屈折膜の面のうち回折格子を形成する面を保護膜で被覆した状態で有機複屈折膜と透明基板の貼り合せを行うことができる。したがって透明基板と有機複屈折膜の貼り合せ工程中は有機複屈折膜表面が保護膜で被覆されているため、有機複屈折膜表面に異物やキズが付く確率を非常に小さくできる。
【０１１４】
請求項９に記載の偏光分離素子の作製方法においては、前記の有機複屈折膜は透明基板と接着する面と対向する面に粘着剤を介して保護膜が付いており、透明基板に第３の紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤を半硬化させた後に有機複屈折膜から保護膜を剥離するので、有機複屈折膜の面のうち回折格子を形成する面を保護膜で被覆した状態で有機複屈折膜と透明基板の貼り合せを行うことができる。したがって透明基板と有機複屈折膜の貼り合せ工程中は有機複屈折膜表面が保護膜で被覆されているため、有機複屈折膜表面に異物やキズが付く確率を非常に小さくできる。
【０１１５】
請求項１０に記載の偏光分離素子の作製方法においては、前記の有機溶媒がイソプロピルアルコールまたはアセトンの少なくとも一方であるので、イソプロピルアルコールやアセトンは広く用いられているアクリル系紫外線硬化型接着剤やエポキシ系紫外線硬化型接着剤を溶解できることから、基板周辺の接着剤を除去することができる。また、イソプロピルアルコールやアセトンは他の有機溶媒に比べて有害性が小さいので、人体に対しより安全な作業環境を構築することができる。
【０１１６】
請求項１１に記載の偏光分離素子は、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の作製方法によって、有機複屈折膜を透明基板に接着して作製しているので、従来のプリズムを接着したビームスプリッタよりも小さく薄型に形成することができる。
【０１１７】
請求項１２に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の作製方法によって作製された請求項１１に記載の偏光分離素子を用いているので、この偏光分離素子は、従来のプリズムを接着したビームスプリッタよりも小さく薄型に形成できるため、本発明の光ピックアップ装置は従来の光ピックアップ装置よりも小型化、薄型化が実現できる。
【０１１８】
請求項１３に記載の有機複屈折膜の接着装置は、透明基板を保持するスピンテーブルと、前記スピンテーブルを回転させる回転機構と、前記透明基板に紫外線硬化型接着剤を塗布する塗布機構と、透明基板上に塗布された紫外線硬化型接着剤上に有機複屈折膜を載置する載置機構と、紫外線硬化型接着剤を溶解しかつ有機複屈折膜を溶解しない有機溶媒を透明基板に滴下するリンス機構と、透明基板に紫外線を照射する紫外線照射機構からなるので、請求項１〜６に記載の偏光分離素子の作製方法を実現でき、作製された偏光分離素子は透明基板の周辺部にある紫外線硬化型接着剤は除去される。そのため装置間や装置内の搬送で基板周辺部をハンドリングしても基板周辺部からの異物の発生が非常に少ないので、偏光分離素子の製造歩留を向上することができる。
【０１２０】
請求項１４に記載の有機複屈折膜の接着装置は、透明基板を保持するスピンテーブルと、前記スピンテーブルを回転させる回転機構と、前記透明基板に紫外線硬化型接着剤を塗布する塗布機構と、透明基板上に塗布された紫外線硬化型接着剤上に有機複屈折膜を載置する載置機構と、紫外線硬化型接着剤を溶解しかつ有機複屈折膜を溶解しない有機溶媒を透明基板に滴下するリンス機構と、有機複屈折膜を透明基板上で滑動して位置を修正する位置調整機構と、透明基板に紫外線を照射する紫外線照射機構からなるので、請求項１〜１０記載の偏光分離素子の作製方法を実現でき、作製された偏光分離素子は、透明基板の周辺部にある紫外線硬化型接着剤は除去され、かつ透明基板からの有機複屈折膜のはみ出しを完全に防止できるので、次工程以降の装置間及び装置内で搬送不良がさらに起こらず、偏光分離素子の製造歩留を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による偏光分離素子の作製方法の一実施例を示す工程説明図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は紫外線硬化型接着剤を塗布された透明基板上に有機複屈折膜を載せ有機溶媒を滴下して透明基板周辺部の接着剤を除去する前後の状態を表す斜視図である。
【図３】実施例１の作製方法で透明基板に有機複屈折膜を接着した際の、基板上の直径方向の距離と接着剤層の膜厚の関係を示す図である。
【図４】本発明による偏光分離素子の作製方法の別の実施例を示す工程説明図である。
【図５】本発明による偏光分離素子の作製方法の別の実施例を示す工程説明図である。
【図６】本発明による偏光分離素子の作製方法の別の実施例を示す工程説明図である。
【図７】本発明による偏光分離素子の作製方法の別の実施例を示す工程説明図である。
【図８】本発明による偏光分離素子の作製方法の別の実施例を示す工程説明図である。
【図９】透明基板上の有機複屈折膜の位置ずれ修正方法の説明図である。
【図１０】実施例６の作製方法で透明基板に有機複屈折膜を接着した際の、基板上の直径方向の距離と接着剤層の膜厚の関係を示す図である。
【図１１】本発明による偏光分離素子の作製方法の別の実施例を示す工程説明図である。
【図１２】本発明による偏光分離素子の作製方法の別の実施例を示す工程説明図である。
【図１３】本発明による偏光分離素子の作製方法の別の実施例を示す工程説明図である。
【図１４】本発明による光ピックアップ装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図１５】本発明による光ピックアップ装置の別の実施例を示す概略構成図である。
【図１６】本発明による有機複屈折膜の接着装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図１７】本発明による有機複屈折膜の接着装置の別の実施例を示す概略構成図である。
【図１８】図１７に示す接着装置の位置調整機構によって有機複屈折膜の位置ズレを調整する際の説明図である。
【図１９】本発明による有機複屈折膜の接着装置の別の実施例を示す概略構成図である。
【図２０】従来の貼り合せ光ディスクの作製方法の一例を示す工程説明図である。
【図２１】透明基板上に有機複屈折膜を接着する際の位置ずれを示す説明図である。
【図２２】偏光分離素子の作製方法の一例を示す工程説明図である。
【図２３】透明基板上に基板より直径の小さい有機複屈折膜を接着剤で接着した際の状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１：透明基板
２：粘着剤
３：紫外線硬化型接着剤
４：保護膜
５：有機複屈折膜
５Ａ：回折格子
６：等方性接着剤
７，１１７：λ／４波長板
８：粘着剤
９：対向透明基板
１０：スピンテーブル
１１：調整治具
１２，１６：ディスペンサー
１４：有機溶媒
１５：ダイシングソー
１６Ａ：ロボットアーム
１７：リンス機構
２０：載置機構
２１：吸着アーム
３０：紫外線照射機構
４０：位置調整機構
４１：２軸アーム
１０１，１０３，１１２：偏光分離素子
１１１：レーザーダイオード
１１３：コリメータレンズ
１１４：対物レンズ
１１５：フォトダイオード
１１６：ＣＤ系光ディスク
１１８：ＤＶＤ系光ディスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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