(57)【要約】【課題】作業工程を簡略化でき、容易に分割可能、かつ正確な寸法の水晶薄片を製造できる光学素子の製造方法および光学素子を提供すること。【解決手段】１枚の水晶板１００Ａの表面に、この水晶板１００Ａの各結晶軸方向のエッチングレートに応じた寸法の成膜パターン３００を形成するマスク工程と、成膜パターン３００が形成された水晶板１００Ａにエッチング処理を施して光学有効部１１０と、枠部１２０と、この枠部１２０の周囲に所定の底面幅を有する凹状に設けられた溝部１３０と、溝部１３０から水晶板１００Ａの周縁まで設けられた全体枠部１４０と、を形成するエッチング工程と、溝部１３０に沿って、水晶板１００を分割する分割工程と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図３
2009103862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学有効部と、この光学有効部の周囲に設けられ、前記光学有効部よりも肉厚の枠部とを備えた水晶薄片を有する光学素子の製造方法であって、
１枚の水晶板に、前記光学有効部と、前記枠部と、この枠部の周囲に所定の底面幅を有する凹状に設けられた溝部と、前記溝部から前記水晶板の周縁まで設けられた全体枠部と、をエッチング処理により形成する前に、前記水晶板の各結晶軸方向のエッチングレートに応じた寸法の成膜パターンを前記水晶板の表面に形成するマスク工程と、
前記成膜パターンが形成された前記水晶板に前記エッチング処理を施して、前記光学有効部と前記溝部とを同時に形成するエッチング工程と、
前記溝部に沿って、前記水晶板を分割する分割工程と、を備えたことを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の光学素子の製造方法において、
前記成膜パターンは、前記水晶板の各結晶軸方向に応じて、前記水晶薄片の所望の寸法よりも式（１）で表される補正量Ｌの分だけ小さい寸法で形成されることを特徴とする光学素子の製造方法。
Ｌ＝Ｍ／ｔａｎθ    ・・・（１）
（式（１）中、Ｍはエッチング加工量、θはエッチングにより形成される斜面の前記溝部の底面に対する傾斜角度を表す。）
【請求項３】
請求項２に記載の光学素子の製造方法において、
前記成膜パターンは、前記補正量を反映したマスク部材により形成されることを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の光学素子の製造方法において、
前記光学有効部および前記溝部の厚みは、１５μｍ以下であることを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の光学素子の製造方法において、
前記溝部は、前記水晶板の外周縁まで達していないことを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の光学素子の製造方法において、
前記水晶板には、複数の前記水晶薄片が形成されることを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の光学素子の製造方法で製造されたことを特徴とする光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置などに使用される光学素子の製造方法および光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶パネルなどのコントラスト低下の原因となる液晶パネルの位相ずれを補償するため、光学異方性を有する光学素子が用いられている。
特に、プロジェクタ等ではより高輝度化、高コントラスト化とするために、耐熱性に優れた無機物質である水晶やサファイア等の光学異方性材料からなる光学補償板を用いて液晶パネルの光学補償を行っている。
【０００３】
水晶材料は、光学素子の表裏の主面に形成される。具体的には、四角形状のウエハから個々に細分するＶ字構造のスクライブを形成した後、成膜処理を行い、分割処理を行っている（例えば、特許文献１）。
また、分割溝を形成する方法として、エッチング処理が用いられている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５７０２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、スクライブを形成する工程が、光学素子の表面加工とは別の工程で行われているため、作業工程が煩雑となり、効率が悪い。
また、水晶は薄いため、ダイシングやスクライビング加工による応力や、一般的なダイシングテープによる仮着後の剥がしに耐えられない場合があり、分割加工が困難となるおそれがある。
【０００６】
そして、水晶は異方性を有するため、エッチングにより形成された分割溝の形状が一定とならない。そのため、分割溝の底面幅が小さい部分では分割しづらかったり、分割後の水晶薄片の形状が、製品としての所定の寸法と異なるなどの問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、作業工程を簡略化でき、容易に分割可能、かつ正確な寸法の水晶薄片を製造できる光学素子の製造方法および光学素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
［適用例１］
本適用例は、光学有効部と、この光学有効部の周囲に設けられ、前記光学有効部よりも肉厚の枠部とを備えた水晶薄片を有する光学素子の製造方法であって、１枚の水晶板に、前記光学有効部と、前記枠部と、この枠部の周囲に所定の底面幅を有する凹状に設けられた溝部と、前記溝部から前記水晶板の周縁まで設けられた全体枠部と、をエッチング処理により形成する前に、前記水晶板の各結晶軸方向のエッチングレートに応じた寸法の成膜パターンを前記水晶板の表面に形成するマスク工程と、前記成膜パターンが形成された前記水晶板に前記エッチング処理を施して、前記光学有効部と前記溝部とを同時に形成するエッチング工程と、前記溝部に沿って、前記水晶板を分割する分割工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本適用例によれば、エッチングにより水晶板に光学有効部および溝部を形成する。水晶は強度が弱いため、加工する際に変形や破損のおそれがあるが、エッチング処理で加工することにより、水晶板に応力が加わらない。したがって、変形や破損のおそれがなく、所定の形状に加工することができる。また、分割も容易に行うことができる。
そして、エッチング処理により光学有効部と溝部とを同時に形成する。したがって、一回の工程で光学有効部と溝部の両方を形成することができるので、作業工程を簡略化でき、コスト低減を図ることができる。
【００１０】
また、水晶の各結晶軸方向のエッチングレートに応じた成膜パターンを形成するので、所定の底面幅を備えた溝部を確実に形成することができる。したがって、分割工程において水晶板を溝部に沿って容易に分割することができる。
また、エッチングレートによる誤差が生じないので、正確な寸法の製品を製造することができるので、高品質の水晶薄片および光学素子を提供することができる。
【００１１】
［適用例２］
適用例１に係る本適用例では、前記成膜パターンは、前記水晶板の各結晶軸方向に応じて、前記水晶薄片の所望の寸法よりも式（１）で表される補正量Ｌの分だけ小さい寸法で形成されることが好ましい。
Ｌ＝Ｍ／ｔａｎθ    ・・・（１）
（式（１）中、Ｍはエッチング加工量、θはエッチングにより形成される斜面の前記溝部の底面に対する傾斜角度を表す。）
【００１２】
本適用例によれば、水晶板の結晶軸方向に応じてそのエッチングレートが決まっているので、結晶軸方向に応じた補正量を算出することができる。したがって、この補正量を反映した成膜パターンを水晶板の表面に形成するので、正確な寸法を有する製品を製造することができる。すなわち、高品質の製品を提供することができる。
【００１３】
［適用例３］
適用例２に係る本適用例では、前記成膜パターンは、前記補正量を反映したマスク部材により形成されることが好ましい。
本適用例によれば、前述の成膜パターンの補正量を、マスク部材に反映した。したがって、このマスク部材を水晶板の表面に配置するだけで、所望の寸法の成膜パターンを簡単に形成することができる。
【００１４】
［適用例４］
適用例１から適用例３のいずれかに係る本適用例では、前記光学有効部および前記溝部の厚みは、１５μｍ以下であることが好ましい。
本適用例によれば、光学有効部の厚みを１５μｍ以下とすることで光学特性としての機能を十分に発揮できる。また、溝部の厚みが１５μｍ以下とされていることにより、分割工程において水晶板を溝部に沿って容易に分割することができる。
なお、光学有効部と溝部は、エッチングにより同時に形成されるので、同程度の厚みを形成することができる。
【００１５】
［適用例５］
適用例１から適用例４のいずれかに係る本適用例では、前記溝部は、前記水晶板の外周縁まで達していないことが好ましい。
本適用例によれば、水晶板の外周縁に沿って全周にわたる枠部を設けることができる。したがって、水晶板の強度を保持することができ、加工中に外来応力が加わったとしても、分解するのを防止することができる。
【００１６】
［適用例６］
適用例１から適用例５のいずれかに係る本適用例では、前記水晶板には、複数の前記水晶薄片が形成されることが好ましい。
本適用例によれば、１枚の水晶板から複数の水晶薄片を切り出すことができるので、生産性が高い。
【００１７】
［適用例７］
本適用例は、適用例１から適用例６のいずれかに係る適用例によって製造された光学素子であることを特徴とする。
本適用例によれば、前述と同様の作用効果を奏することができる光学素子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】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（１．水晶板１００の構成）
図１は、本発明の第一実施形態にかかる水晶板１００を示す斜視図である。図２は、水晶板１００を分割して得られた水晶薄片２００を示す斜視図である。
図１に示すように、水晶板１００は、光学有効部１１０と、光学有効部１１０の周囲に設けられ、光学有効部１１０よりも肉厚とされた枠部１２０と、枠部１２０の周囲に凹状に形成された溝部１３０と、溝部１３０から水晶板１００の周縁まで形成された全体枠部１４０と、を備えている。なお、第一実施形態では、１枚の水晶板１００から図２に示すような水晶薄片２００を４枚得ることができる。
【００１９】
光学有効部１１０は、光学特性を発揮する部分であり、その厚みは５μm以上１５μｍ以下、好ましくは６μm以上１０μｍ以下である。光学有効部１１０の厚みが１５μｍを超えると、光学特性を発揮できなくなるおそれがあり好ましくない。また、光学有効部１１０の厚みが５μｍ未満であると、強度が弱くなり、加工工程において破損するおそれがある。
【００２０】
枠部１２０は、光学有効部１１０の周囲に設けられ、光学有効部１１０よりも肉厚に形成されている。枠部１２０は、水晶板１００が４枚の水晶薄片２００（図２参照）に分割されたときに光学有効部１１０を保持する部分である。その厚みは、３０μｍ以上１５０μｍ以下であり、より好ましくは５０μｍ以上１００μｍ以下である。枠部１２０の厚みが３０μｍ未満であると、水晶薄片２００の保持部としての強度が弱くなり、破損するおそれがある。また、枠部１２０の厚みが１５０μｍを超えると、エッチング加工量が増えるなどして効率が悪いばかりでなく、エッチング加工に伴う光学有効部１１０の欠陥が拡大し品質を損なう。
また、枠部１２０の幅は、製品の寸法や光学有効部１１０の寸法に応じて適宜設定すればよいが、水晶薄片２００に分割された後の作業性および強度確保の点から、５００μｍ以上であることが好ましい。
【００２１】
溝部１３０は、枠部１２０の周囲に凹状に形成される。溝部１３０の底面部１３１の厚みは、光学有効部１１０と略同じ厚みで、５μm以上１５μｍ以下であることが好ましい。底面部１３１の厚みが５μｍ未満であると、溝部１３０の強度が弱まり、加工中および搬送中に外来応力によって分解してしまうおそれがある。また、底面部１３１の厚みが１５μｍを超え、光学有効部１１０の厚みと異なる厚みとなった場合、底面部１３１と光学有効部１１０との厚みに差をつけるための工程が増え、実用的でない。
また、溝部１３０の底面部１３１の幅は、一定の長さが必要とされ、具体的には、１μｍ以上１００μｍ以下、より好ましくは１μｍ以上１０μｍ以下である。溝部１３０の底面部１３１の幅が１μｍ未満であると、分割しづらくなり実用的でない。また、１００μｍを超えると、分割する位置が一定にならなくなるおそれがある。
【００２２】
全体枠部１４０は、溝部１３０の周囲から水晶板１００の周縁までに肉厚に設けられ、水晶板１００の加工時や搬送時に保持される部分である。全体枠部１４０の厚みは、枠部１２０と同様に５０μｍ以上１５０μｍ以下である。全体枠部１４０の厚みが５０μｍ未満であると、強度が小さくなり保持できなくおそれがある。また、全体枠部１４０が１５０μｍを超えても不都合はないが、枠部１２０と同程度の厚みに形成することが、製造工程において有利である。
【００２３】
なお、水晶板１００は、溝部１３０に沿って分割され、図２に示すような水晶薄片２００を得ることができる。そして、この水晶薄片２００が適当な光学素子基板の主面に貼り付けられて光学素子を構成する。あるいは、この水晶薄片２００自体が光学素子として使用される。
【００２４】
（２．水晶薄片２００の製造方法）
（２−１．水晶板１００の製造方法の概略）
水晶薄片２００を製造するために、まず、水晶板１００の製造方法について概略を説明する。
図３は、本発明の第一実施形態にかかる水晶板を製造する工程を示すフロー断面図であり、（Ａ）は処理前の水晶板、（Ｂ）はマスク工程後の水晶板、（Ｃ）はエッチング工程後の水晶板を示している。
【００２５】
まず、図３（Ａ）に示すように、所定の形状、厚さ、表面状態の水晶板１００Ａを準備する。水晶板１００Ａとしては、平板、かつその厚みが５０μｍ以上１５０μｍ以下で、表面が鏡面加工されたものを使用する。水晶板１００Ａの厚みがそのまま、水晶板１００の枠部１２０および全体枠部１４０の厚みとなる。なお、水晶板１００Ａの厚みおよび表面状態は、これに限定されるものではなく、用途に応じて適宜選択される。
その後、水晶板１００Ａはマスク工程を経て、図３（Ｂ）に示されるように、その表面に成膜パターン３００が形成される。本実施形態では、成膜パターン３００の寸法を調整することにより、最終的に製造される水晶薄片２００の製品寸法を調整することができるものである（詳細は後述）。
このように調整された成膜パターン３００が施された水晶板１００Ａは、エッチング工程を経て、図３（Ｃ）に示されるように光学有効部１１０および溝部１３０が形成され、水晶板１００が製造される。
【００２６】
各工程の詳細を説明する前に、水晶の各結晶軸方向のエッチングレートについて説明する。
（２−２．水晶板のエッチングレート）
水晶は、その結晶軸方向によりエッチングレートが異なるため、エッチング処理後の溝部１３０には、その方向によって角度の異なる斜面が形成される。
例えば、図４に示すように、溝部１３０は、溝部１３０Ａと溝部１３０Ｂと溝部１３０Ｃと溝部１３０Ｄの４辺で枠部１２０を取り囲んで構成される。これらの溝部１３０は、底面部１３１と、光学有効部１１０側に形成される壁部１３２と、外側に形成される壁部１３３と、で凹状に形成される。
【００２７】
壁部１３２と壁部１３３は、その結晶軸方向によって傾斜角度が異なっている。
図５は、図４の要部拡大Ｖ−Ｖ断面図、図６は、図４の要部拡大ＶＩ−ＶＩ断面図である。
図５に示すように、溝部１３０Ａでは、壁部１３２Ａはほとんど傾斜がない（底面部１３１に対して９０°）のに対し、壁部１３３Ａは底面部１３１に対して約４８．７°の傾斜がある。溝部１３０Ｂについては、壁部１３２Ｂが底面部１３１に対して約４８．７°の傾斜があるのに対し、壁部１３３Ｂはほとんど傾斜がない。
また、図６に示すように、溝部１３０Ｃでは、壁部１３２Ｃは底面部１３１に対して約５４．６°の傾斜があるのに対し、壁部１３３Ｃは底面部１３１に対して約７０．３°の傾斜となっている。溝部１３０Ｄについては、壁部１３２Ｄが底面部１３１に対して約７０．３°の傾斜があるのに対し、壁部１３３Ｄは底面部１３１に対して約５４．６°の傾斜となっている。
なお、これらの傾斜角度はエッチング加工量などによって適宜決まるものであるので、これらの数値に限られたものではない。
【００２８】
そして、これらの斜面が形成されることにより、溝部１３０の底面部１３１と開口部１３４とでは、その幅がそれぞれ異なっている。すなわち、溝部１３０Ａおよび１３０Ｂの開口部１３４Ａおよび１３４Ｂは、底面部１３１の幅よりもＬ１の長さの分だけ長い。また、溝部１３０Ｃおよび１３０Ｄの開口部１３４Ｃおよび１３４Ｄは、底面部１３１の幅よりもＬ２とＬ３の長さの分だけ長い。
【００２９】
エッチング加工量を９０μｍとした場合のＬ１、Ｌ２、Ｌ３は次のように算出することができる。
Ｌ１＝０．０９／tan４８．７＝０．０７９（μｍ）
Ｌ２＝０．０９／tan５４．６＝０．０６４（μｍ）
Ｌ３＝０．０９／tan７０．３＝０．０３２（μｍ）
【００３０】
次に、各工程について詳しく説明する。
（２−３．マスク工程）
マスク工程は、水晶板１００Ａのエッチングしない部分、すなわち水晶板１００における枠部１２０および全体枠部１４０の表面にＣｒ／Ａｕなどの金属膜で成膜パターンを形成する工程である。前述したように、正確な製品寸法の水晶薄片２００を得るために、この成膜パターンの寸法を調整しなければならない。
【００３１】
（２−３−１．成膜用治具４００の構成）
図７（Ａ）は、成膜パターンを形成する成膜用治具４００の概略断面図である。
図７（Ａ）に示すように、成膜用治具４００は、ベース部材４１０、マスク部材４２０、磁石４３０と、から構成されている。なお、図７（Ａ）は、水晶板１００Ａがベース部材４１０とマスク部材４２０との間に挟まれた状態で図示されている。
ベース部材４１０は片面に磁石４３０が埋め込まれているため、磁力を有する。なお、磁石４３０はベース部材４１０の両面に埋め込まれていてもよい。
ベース部材４１０の上には水晶板１００Ａを介してマスク部材４２０が配置される。
【００３２】
マスク部材４２０は磁性体で構成され、例えば、磁性を有する種類のステンレススチールからなり、ベース部材４１０の一方の面４１０Ａ上であって、ベース部材４１０の磁力により引き付けられる位置に配置される。ベース部材４１０に配置された水晶板１００Ａは、ベース部材４１０とマスク部材４２０との間に介在し、ベース部材４１０に埋め込まれた磁石４３０とマスク部材４２０との間に発生した磁力によりその位置を固定されている。
【００３３】
なお、本実施形態において、マスク部材４２０は、光学有効部１１０に該当する部分をマスクする中央部マスク部材４２１と、溝部１３０に該当する部分をマスクする溝部マスク部材４２２とからなる。中央部マスク部材４２１は、光学有効部１１０と同じ寸法に形成されている。また、溝部マスク部材４２２は、中央部マスク部材４２１を取り囲むように枠状に形成されている。
【００３４】
（２−３−２．溝部マスク部材４２２の寸法）
ここで、前述のように、成膜パターン３００の寸法を調整するためには、溝部マスク部材４２２が水晶の各結晶軸方向のエッチングレートを考慮した寸法に形成されている必要がある。
水晶板１００を溝部１３０に沿って分割した後の水晶薄片２００の断面図を図８および図９に示す。図８は、図５の水晶板を分割した後の水晶薄片の断面図、図９は、図６の水晶板を分割した後の水晶薄片の断面図である。
図５、図６、図８、図９に示すように、溝部１３０の光学有効部１１０側の壁部１３２と底面部１３１とが交差する切断部Ｓで切断される。こうして完成した水晶薄片２００は、枠部１２０の外周部１２１Ｂよりも縦方向の寸法がＬ１の長さの分だけ長く、横方向の寸法が枠部１２０の外周部１２１ＣよりもＬ２の長さと、外周部１２１ＤよりもＬ３の分だけ長く形成される。
したがって、Ｌ１、Ｌ２およびＬ３を含めて所定の製品寸法となるように、本実施形態では、前述した溝部マスク部材４２２の寸法を調整することにより実現した。
【００３５】
具体的に、水晶薄片２００の製品寸法を、縦２０ｍｍ×横２５ｍｍとして考える。
図８に示すように、水晶薄片２００の縦寸法は、枠部１２０Ｂの外周部１２１ＢよりもＬ１の長さの分だけ寸法が大きくなってしまうので、枠部１２０の縦寸法をＬ１の長さの分だけ小さくすればよい。
また、図９に示すように、水晶薄片２００の横寸法は、枠部１２０Ｃの外周部１２１ＣよりもＬ２の長さの分だけ大きく、また、枠部１２０Ｄの外周部１２１ＤよりもＬ３の長さの分だけ寸法が大きくなってしまうので、枠部１２０の横寸法をＬ２およびＬ３の長さの分だけ小さくすればよい。
枠部１２０の寸法を小さくした分は、光学有効部１１０の大きさが変わらないように枠部１２０の幅を小さくして調整する。
【００３６】
このような寸法の枠部１２０は、この枠部１２０および全体枠部１４０と同じ寸法を有する成膜パターン３００を水晶板１００Ａの表面に形成し、エッチングすることにより形成することができる。
上述の寸法の成膜パターン３００を形成するには、マスク部材４２０の寸法を調整する。特に、水晶板１００における溝部１３０に該当する部分をマスクする溝部マスク部材４２２の寸法を調整すればよい。
【００３７】
前述の内容から、溝部マスク部材４２２の内周縁における縦寸法Ｈおよび横寸法Ｙは、以下の式で表される。
Ｈ＝２０（ｍｍ）−Ｌ１
Ｙ＝２５（ｍｍ）−Ｌ２−Ｌ３
【００３８】
そして、溝部マスク部材４２２の内周縁と外周縁との距離、すなわち溝部マスク部材４２２の各辺の幅は、溝部１３０の開口部１３４と同じ幅寸法とされる。
なお、光学有効部１１０にも、エッチングにより壁面に傾斜が形成されるが、この傾斜により生じるずれは光学有効部１１０に対して微小であり、製品寸法には影響しないので、考慮しなくてもよい。
【００３９】
以上のような寸法の溝部マスク部材４２２は、平面視して水晶板１００Ａよりも外形が小さく、水晶板１００Ａの一部が、溝部マスク部材４２２から全周にわたり露出している。また、溝部マスク部材４２２の枠の中央に配置される中央部マスク部材４２１と、溝部マスク部材４２２との間も全周にわたり露出している。
なお、中央部マスク部材４２１および溝部マスク部材４２２の外形の大きさは、水晶板１００Ａに形成される成膜パターンの形状により決められる。
【００４０】
（２−３−３．成膜パターン３００の形成方法）
前述の幅寸法を有する溝部マスク部材４２２を備えたマスク部材４２０を有する成膜用治具４００を用いて成膜パターン３００を形成する方法を、図７に基づいて説明する。
図７は、水晶板に成膜パターンを形成する工程を示すフロー断面図である。図７（Ａ）は処理前の水晶板、図７（Ｂ）は成膜パターンを形成した水晶板、図７（Ｃ）は耐食膜を形成した水晶板、図７（Ｄ）はエッチング処理後の水晶板を示している。
【００４１】
まずは、図７（Ａ）のような成膜用治具４００に配置した水晶板１００Ａの上から、図示しない蒸着装置やスパッタリング装置などにより、Ｃｒ／Ａｕなどの金属膜を成膜する（図７（Ｂ））。そして、マスク部材４２０を取り外した後、ベース部材４１０から水晶板１００Ａを取り外す。
こうして、水晶板１００Ａは、水晶板１００における枠部１２０および全体枠部１４０に該当する部分が成膜され、成膜パターン３００が形成される（図３（Ｂ）参照）。
このように形成された成膜パターン３００は、その幅寸法が、前述のＬ１、Ｌ２およびＬ３の長さの分だけ小さく形成されている。具体的には、図４に示す枠部１２０および全体枠部１４０と同じ形状の成膜パターン３００が形成される。
【００４２】
そして、水晶板１００Ａの各面のうち成膜パターン３００が形成された面以外の面にＣｒ／Ａｕ膜などの耐食膜５００を形成する。これにより、図７（Ｃ）のように、水晶板１００Ａは、水晶板１００における光学有効部１１０と溝部１３０とに該当する部分を除いて成膜パターン３００及び耐食膜５００によりマスクされた状態となる。
【００４３】
（２−４．エッチング工程）
次に、エッチング工程について説明する。
金属膜で形成された成膜パターン３００および耐食膜５００でマスクされた水晶板１００Ａを、フッ酸、又はフッ酸とフッ化アンモニウムなどのエッチング液に浸漬する。そして、水晶板１００Ａの光学有効部１１０および溝部１３０が１５μｍ以下の厚み、例えば、７μｍ程度になるまでエッチングする。これにより、図７（Ｄ）に示すように水晶板１００Ａの光学有効部１１０および溝部１３０に該当する部分が凹状に形成され、水晶板１００が形成される。
【００４４】
そして、水晶板１００をストリップ液に浸漬して、成膜パターン３００、耐食膜５００を剥離し、剥離後、水晶板１００を純水などで洗浄し、乾燥を行う。これにより、図３（Ｃ）に示すように、光学有効部１１０と溝部１３０が凹状に形成された水晶板１００を得ることができる。
【００４５】
（２−５．分割工程）
以上の工程で形成された水晶板１００は、溝部１３０に沿って分割され、４個の水晶薄片２００を得ることができる。分割された水晶薄片２００は、図８および図９に示すように所定の形状（縦２０ｍｍ×横２５ｍｍ）に仕上がっている。
そして、水晶薄片２００は光学素子の主面に貼り付けられ、光学素子の一部として機能する。
【００４６】
（２−６．実施形態の効果）
以上に述べた第一実施形態においては次に示す効果がある。
本実施形態では、エッチングにより光学有効部１１０および溝部１３０を形成した。水晶は強度が弱いため、加工する際に変形や破損のおそれがあるが、エッチングで加工することにより、水晶板１００に応力が加わらない。したがって、変形や破損のおそれがなく、所定の形状に加工することができる。また、分割も容易に行うことができる。
そして、エッチングにより、光学有効部１１０と溝部１３０とを同時に形成しているので、製造工程を簡略化でき、コスト低減を図ることができる。
さらに、水晶板１００に溝部１３０を形成しているが、水晶板１００は全体としてつながっている。したがって、水晶板１００の強度が保持され、破損のおそれがないので、生産性が高い。
【００４７】
また、水晶の各結晶軸方向のエッチングレートに応じた成膜パターン３００を形成するので、所定の底面幅を備えた溝部１３０を形成することができる。したがって、分割工程において水晶板１００を溝部１３０に沿って容易に分割することができる。また、正確な寸法の製品を製造することができるので、高品質の水晶薄片および光学素子を提供することができる。
【００４８】
そして、光学有効部１１０の厚みと溝部１３０の底面部１３１の厚みを１５μｍ以下とした。光学有効部１１０と溝部１３０とは、エッチングにより同時に形成されるので、同じ厚みにすることができる。
また、光学有効部１１０は、厚みを１５μｍとすることで光学特性としての機能を十分に発揮できるとともに、溝部１３０の底面部１３１の厚みが１５μｍ以下とされていることにより、分割工程において水晶板１００を溝部１３０に沿って容易に分割することができる。
【００４９】
また、溝部１３０が水晶板１００の外周縁まで突き抜けない構成とし、４個の水晶薄片２００の外周部に水晶板１００の全周にわたる全体枠部１４０を設けたので、水晶板１００の強度を保持することができる。すなわち、加工中に外来応力が加わったとしても、分解するのを防止することができる。
【００５０】
さらに、第一実施形態では、１枚の水晶板１００に４個の水晶薄片２００を形成したので、一度に多数の素子を切り出すことができ、生産性に優れている。
【００５１】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、１枚の水晶板１００に４個の水晶薄片２００を形成したが、図１０（Ａ）のように、１枚の水晶板１００に１個の水晶薄片２００を形成してもよい。
また、前記実施形態では、成膜冶具をもちいてマスク部材を形成したが、電子デバイスで一般に用いられるような感光性耐食樹脂いわゆるフォトレジストを、塗布工程、露光工程、現像工程等により、マスク部材を形成してもよい。
【００５２】
また、溝部１３０は水晶板１００の周縁まで突き抜けていなければ、図１０（Ｂ）のように溝部１３０が水晶板１００の周縁近くまで形成されていてもよい。このような構成であれば、分割工程での加重が少なくてよいので分割しやすい。また、全体枠部１４０が決まった位置で折れやすいので、分割加工時の水晶薄片２００への応力が少なくてよいので、破損を防止することができる。
【００５３】
さらに、前記実施形態において、水晶板１００を樹脂でコーディングした後に分割工程を実施してもよい。樹脂でコーティングすることで水晶板１００の部分的な応力集中を緩和することができ、加工工程中での取り扱いによる破損を防止することができる。すなわち、作業性が良好となる。また、溝部１３０の水晶箔が欠けるおそれがないので、ダストの発生を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、画像表示装置などの光学素子として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態にかかる水晶板を示す斜視図。
【図２】本発明の一実施形態における水晶薄片示す斜視図。
【図３】本発明の一実施形態における水晶板を製造する工程を示すフロー断面図。
【図４】本発明の一実施形態における水晶板の一部を示す平面図。
【図５】図４の要部拡大Ｖ−Ｖ断面図。
【図６】図４の要部拡大ＶＩ−ＶＩ断面図。
【図７】本発明の一実施形態におけるマスク工程およびエッチング工程を示すフロー断面図。
【図８】図５の水晶板を分割した後の水晶薄片の断面図。
【図９】図６の水晶板を分割した後の水晶薄片の断面図。
【図１０】本発明の変形例を示す平面図。
【符号の説明】
【００５６】
１００    水晶板
１１０    光学有効部
１２０    枠部
１３０    溝部
１４０    全体枠部
２００    水晶薄片
３００    成膜パターン
４００    成膜用治具
５００    耐食膜
【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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