[发明专利]光学相位差构件及光学相位差构件的制造方法

说明书

本发明提供一种光学相位差构件及光学相位差构件的制造方法。本发明的光学相位差构件具备：基材：具有第1面及位于该第1面相反侧的第2面，第1凹凸结构体，形成于上述第1面上，由第1无机材料构成，及第2凹凸结构体：形成于上述第2面上，由第2无机材料构成；上述第1凹凸结构体具备多个凸部，该等多个凸部于与上述第1面平行的第1方向上延伸，并且宽度朝向自上述基材的上述第1面远离的方向变小，上述第2凹凸结构体具备多个凸部，该等多个凸部于上述第1方向上延伸，并且宽度朝向自上述基材的上述第2面远离的方向变小。本发明具有高透射率，可产生所期望的相位差且机械强度及耐湿性高。

技术领域

本发明是关于一种光学相位差构件及光学相位差构件的制造方法。

背景技术

光学相位差板具有非常多的用途，被用于投影机(投影型显示装置)、反射型液晶显示装置、半透射型液晶显示装置、光碟用拾取器、PS转换元件等各种用途。

于光学相位差板中，存在通过如方解石、云母、水晶般存在于自然界的双折射结晶而形成者、或通过双折射聚合物而形成者、通过人工地设置短于使用波长的周期结构而形成者、使用斜柱状结构膜者等。

作为人工地设置周期结构而形成的光学相位差板，有于透明基板上设置有凹凸结构者。用于光学相位差板的凹凸结构具有短于使用波长的周期，具有例如图3所示般的条纹状的图案。此种凹凸结构具有折射率各向异性，若光L相对于图3的光学相位差板400的基板420垂直地入射，则于凹凸结构内，平行于凹凸结构的周期方向的偏光成分、与垂直于凹凸结构的周期方向的偏光成分以不同的速度传播，因此于两偏光成分间产生相位差。该相位差可通过调整凹凸结构的高度(深度)、构成凸部的材料与凸部之间的材料(空气)的折射率差等而控制。用于上述投影机等装置的光学相位差板必须相对于使用波长λ而产生λ/4或λ/2的相位差，但为了形成此种可产生足够的相位差的光学相位差板，必须使构成凸部的材料的折射率与凸部间的材料(空气)的折射率的差或凹凸结构的高度(深度)足够大。作为此种光学相位差板，于专利文献1中，提出有通过高折射率材料被覆凹凸结构的表面者。

作为使用斜柱状结构膜的光学相位差板，于专利文献2中，记载有将Ta₂O₃膜设置于铌酸锂基板的两面而成者，该Ta₂O₃膜具有通过自斜方向的蒸镀或溅镀等而形成的膜密度低的斜柱状结构。于专利文献2中记载有：“通过在基板的两面设置斜柱状结构膜，而与仅于单面设置的情形相比，可减小斜柱状结构膜的厚度，因此可防止斜柱状结构膜因内部应力而自基板剥离”；以及“于基板的两面设置有斜柱状结构膜的光学相位差板相较于仅于单面设置有斜柱状结构膜的光学相位差板，透射率较高”。

专利文献1：日本专利特公平7-99402号公报

专利文献2：日本专利特开平8-122523号公报

发明内容

发明所欲解决的课题：

如上述般，为了使光学相位差构件产生足够的相位差，必须使凹凸结构的高度足够大，但此种凹凸结构有难以形成且机械强度亦低的倾向。又，于将光学相位差构件用于投影机等的情形时，光学相位差构件被期望于广波长范围内具有高透射率，但于上述专利文献1中所揭示的相位差板中，由于高折射率层与空气接触，故而入射至该相位差板的光的大部分于高折射率层与空气的界面被反射，因此相位差板的透射率低。又，于透明基板的形成有凹凸结构的面相反侧的面，光的一部分亦被反射，因此透射率进而降低。

专利文献2中记载的光学相位差板的斜柱状结构膜是膜密度低的空疏的膜，因此普遍认为机械强度低，于高湿环境下容易劣化。

因此，本发明的目的在于提供一种具有高透射率、可产生所期望的相位差且机械强度及耐湿性高的光学相位差构件及光学相位差构件的制造方法。

解决课题的技术手段：