JPH116050A - 光学部材及びその製造方法 - Google Patents
光学部材及びその製造方法Info
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- JPH116050A JPH116050A JP9158212A JP15821297A JPH116050A JP H116050 A JPH116050 A JP H116050A JP 9158212 A JP9158212 A JP 9158212A JP 15821297 A JP15821297 A JP 15821297A JP H116050 A JPH116050 A JP H116050A
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- JP
- Japan
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- resist
- thin film
- optical
- substrate
- optical thin
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 透明基板上に微細で且つ複雑なパターン形状
を有する光学薄膜を安価に形成する。 【解決手段】 透明基板１上に、インクジェット法によ
りレジスト材で所定のパターンを描画してレジスト２を
形成し、基板全面に光学薄膜３を成膜し、レジスト２を
その上の光学薄膜ごと除去することにより、所定のパタ
ーン形状の光学薄膜３を透明基板１上に残す。
を有する光学薄膜を安価に形成する。 【解決手段】 透明基板１上に、インクジェット法によ
りレジスト材で所定のパターンを描画してレジスト２を
形成し、基板全面に光学薄膜３を成膜し、レジスト２を
その上の光学薄膜ごと除去することにより、所定のパタ
ーン形状の光学薄膜３を透明基板１上に残す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヘッドマウントデ
ィスプレイやビデオカメラの内部光学部品として用いら
れる光学部材、特に面内に異なる分光特性エリアを有す
る光学部材とその製造方法に関する。
ィスプレイやビデオカメラの内部光学部品として用いら
れる光学部材、特に面内に異なる分光特性エリアを有す
る光学部材とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ヘッドマウントディスプレイやビ
デオカメラなどの光学機器において、視線入力や位置検
出等の技術の進歩に伴って、面内にある特定の波長を反
射する部分と透過する部分とを有する光学部材の必要性
が高まってきている。
デオカメラなどの光学機器において、視線入力や位置検
出等の技術の進歩に伴って、面内にある特定の波長を反
射する部分と透過する部分とを有する光学部材の必要性
が高まってきている。
【０００３】また、近年、光学系の小型化に伴って、そ
のパターンも微細化、複雑化する傾向にある。
のパターンも微細化、複雑化する傾向にある。
【０００４】このような光学部材は、基本的に透明基板
上に光学薄膜を所定のパターンに形成してなり、該光学
薄膜のパターン形状としては、中心部のみにパターン
を有する、中心部に開口部を有する、の２つのタイプ
に大別することができる。
上に光学薄膜を所定のパターンに形成してなり、該光学
薄膜のパターン形状としては、中心部のみにパターン
を有する、中心部に開口部を有する、の２つのタイプ
に大別することができる。
【０００５】ここで、上記のパターンを有する光学薄
膜を形成する場合には、中心部に開口部を設けたマスク
を用いて成膜することにより容易に製造可能である。し
かしながら、のパターンを有する光学薄膜を成膜する
場合には、中心部のみをマスク遮蔽しなければならない
が、マスクには支持部が必要であり、該支持部が影とな
って成膜を阻害するため、成膜すべき領域全面に一工程
で成膜することが不可能である。従って、成膜工程を２
回以上に分けて行なう必要がある。
膜を形成する場合には、中心部に開口部を設けたマスク
を用いて成膜することにより容易に製造可能である。し
かしながら、のパターンを有する光学薄膜を成膜する
場合には、中心部のみをマスク遮蔽しなければならない
が、マスクには支持部が必要であり、該支持部が影とな
って成膜を阻害するため、成膜すべき領域全面に一工程
で成膜することが不可能である。従って、成膜工程を２
回以上に分けて行なう必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数回
に分けた成膜工程は製造工程を複雑にするばかりでな
く、不良品の発生率を高め、歩留を低下させる原因とな
る。また、遮蔽マスクのようなメカニカルマスクを使用
する場合には、微細で複雑なパターンを高精度に形成す
ることが困難であった。このような微細なパターンを形
成する方法としてはフォトレジストを用いた方法が適し
ているが、フォトレジストを用いることによって、光学
薄膜成膜前工程が複雑になるとともに、露光機、現像機
等の設備が高価になり、光学部材のコストアップを招い
てしまう。また、レジストの種類に応じて、特別な有機
溶剤やアルカリ現像剤、剥離装置などが必要となる。
に分けた成膜工程は製造工程を複雑にするばかりでな
く、不良品の発生率を高め、歩留を低下させる原因とな
る。また、遮蔽マスクのようなメカニカルマスクを使用
する場合には、微細で複雑なパターンを高精度に形成す
ることが困難であった。このような微細なパターンを形
成する方法としてはフォトレジストを用いた方法が適し
ているが、フォトレジストを用いることによって、光学
薄膜成膜前工程が複雑になるとともに、露光機、現像機
等の設備が高価になり、光学部材のコストアップを招い
てしまう。また、レジストの種類に応じて、特別な有機
溶剤やアルカリ現像剤、剥離装置などが必要となる。
【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、微細で且つ複雑なパターンを有する光学薄膜
を簡素な工程で形成し、信頼性の高い光学部材を安価に
提供することにある。
たもので、微細で且つ複雑なパターンを有する光学薄膜
を簡素な工程で形成し、信頼性の高い光学部材を安価に
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の第一は、透明基
板上に光学薄膜パターンを有する光学部材の製造方法で
あって、透明基板上にインクジェット法によりレジスト
材を付与してレジストを形成する工程と、透明基板全面
に光学薄膜を形成する工程と、上記レジストをその上の
光学薄膜ごと除去して透明基板上に所定のパターン形状
の光学薄膜を残す工程と、を有することを特徴とする。
板上に光学薄膜パターンを有する光学部材の製造方法で
あって、透明基板上にインクジェット法によりレジスト
材を付与してレジストを形成する工程と、透明基板全面
に光学薄膜を形成する工程と、上記レジストをその上の
光学薄膜ごと除去して透明基板上に所定のパターン形状
の光学薄膜を残す工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】また、本発明の第二は、上記製造方法で製
造されたことを特徴とする光学部材である。
造されたことを特徴とする光学部材である。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の製造方法の工程を
示す断面模式図である。本発明においては、先ず透明基
板１上にインクジェット法によりレジスト材を付与して
レジスト２を形成する。即ち、インクジェット法におけ
るインクとしてレジスト材を用いて透明基板上に描画
し、所望のパターンのレジスト２を形成する（図１
（ａ））。
示す断面模式図である。本発明においては、先ず透明基
板１上にインクジェット法によりレジスト材を付与して
レジスト２を形成する。即ち、インクジェット法におけ
るインクとしてレジスト材を用いて透明基板上に描画
し、所望のパターンのレジスト２を形成する（図１
（ａ））。
【００１１】本発明において、透明基板１としては、ガ
ラス、プラスチックなど一般に用いられる光学用基板材
料が用いられる。また、レジスト材としては、有機溶媒
に高分子材料を溶解させたものや、水に染料やでんぷん
を分散させたもの等、インクジェット法により微細なイ
ンク粒として透明基板上に付与し得るもので、且つ、乾
燥後に固形成分が透明基板上に残留するものであれば用
いることができる。
ラス、プラスチックなど一般に用いられる光学用基板材
料が用いられる。また、レジスト材としては、有機溶媒
に高分子材料を溶解させたものや、水に染料やでんぷん
を分散させたもの等、インクジェット法により微細なイ
ンク粒として透明基板上に付与し得るもので、且つ、乾
燥後に固形成分が透明基板上に残留するものであれば用
いることができる。
【００１２】また、インクジェット方式としては、エネ
ルギー発生素子として電気熱変換体を用いたバブルジェ
ットタイプ、或いは圧電素子を用いたピエゾジェットタ
イプ等が使用可能である。
ルギー発生素子として電気熱変換体を用いたバブルジェ
ットタイプ、或いは圧電素子を用いたピエゾジェットタ
イプ等が使用可能である。
【００１３】レジスト２を形成した透明基板１全面に光
学薄膜３を成膜する（図１（ｂ））。成膜方法は、光学
薄膜３の素材によって選択すれば良く、例えば真空蒸着
法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等が用いられる。
学薄膜３を成膜する（図１（ｂ））。成膜方法は、光学
薄膜３の素材によって選択すれば良く、例えば真空蒸着
法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等が用いられる。
【００１４】レジスト２を剥離或いは溶解して除去する
（図１（ｃ））。同時に、レジスト２上の光学薄膜も除
去されるため、透明基板１上にはレジスト２のパターン
とは逆パターンの光学薄膜３が残される。
（図１（ｃ））。同時に、レジスト２上の光学薄膜も除
去されるため、透明基板１上にはレジスト２のパターン
とは逆パターンの光学薄膜３が残される。
【００１５】本発明によれば、１工程で微細且つ複雑な
パターンのレジストを容易に形成することができるた
め、該レジスト形成工程として高価な装置などが不要で
あり、また、歩留も良好である。
パターンのレジストを容易に形成することができるた
め、該レジスト形成工程として高価な装置などが不要で
あり、また、歩留も良好である。
【００１６】図６に本発明の光学部材を用いた光学系の
模式図を示す。この光学系は視線入力光学系であり、当
該光学系に用いた観察光学素子６１が本発明の光学部材
であり、その面Ｂを図７に示す。本光学系においては、
画像表示手段６２に表示される画像を観察光学素子６１
の面Ｃより取り込み、目視による画像認識を可能とする
と同時に、眼球を赤外光源６３により照明し、その反射
光を観察光学素子６２の面Ｂに設けられた透過領域Ｄよ
り背面に取り出し、その赤外光を背面のクサビプリズム
６５及び結像光学系６４を介して受光素子６６に導き、
眼球の動きを検知するものである。光学薄膜３として
は、例えば金属薄膜が用いられ、領域Ｄ以外では光を反
射するように構成されている。
模式図を示す。この光学系は視線入力光学系であり、当
該光学系に用いた観察光学素子６１が本発明の光学部材
であり、その面Ｂを図７に示す。本光学系においては、
画像表示手段６２に表示される画像を観察光学素子６１
の面Ｃより取り込み、目視による画像認識を可能とする
と同時に、眼球を赤外光源６３により照明し、その反射
光を観察光学素子６２の面Ｂに設けられた透過領域Ｄよ
り背面に取り出し、その赤外光を背面のクサビプリズム
６５及び結像光学系６４を介して受光素子６６に導き、
眼球の動きを検知するものである。光学薄膜３として
は、例えば金属薄膜が用いられ、領域Ｄ以外では光を反
射するように構成されている。
【００１７】
［実施例１］７０ｍｍ×５０ｍｍで１０ｍｍ厚の光学ガ
ラス基板にインクジェット法によりφ３ｍｍの円形のレ
ジストパターンを描画した。ここで用いたレジストは、
純水に５重量％のでんぷんを溶解したものを用いた。
ラス基板にインクジェット法によりφ３ｍｍの円形のレ
ジストパターンを描画した。ここで用いたレジストは、
純水に５重量％のでんぷんを溶解したものを用いた。
【００１８】上記基板を８０℃で５分間乾燥させた後、
真空蒸着機にセットし、基板と蒸着膜の密着力を上げる
ため、２００℃に基板加熱を行いながら、１時間排気を
行なった。この後、基板全面にアルミニウムを１００ｎ
ｍ厚に抵抗加熱蒸着した後、ＳｉＯをλ／２（λ＝５５
０ｎｍ）抵抗加熱で蒸着し、真空蒸着機より取り出し
た。
真空蒸着機にセットし、基板と蒸着膜の密着力を上げる
ため、２００℃に基板加熱を行いながら、１時間排気を
行なった。この後、基板全面にアルミニウムを１００ｎ
ｍ厚に抵抗加熱蒸着した後、ＳｉＯをλ／２（λ＝５５
０ｎｍ）抵抗加熱で蒸着し、真空蒸着機より取り出し
た。
【００１９】上記基板を純水に浸し、超音波洗浄器で５
分間洗浄を施して上記レジストをその上の蒸着膜ごと除
去した後、温風乾燥し、図２に示すようなアルミニウム
のパターンミラーを得た。
分間洗浄を施して上記レジストをその上の蒸着膜ごと除
去した後、温風乾燥し、図２に示すようなアルミニウム
のパターンミラーを得た。
【００２０】本実施例で得られたパターンミラーは、透
光部４の形状が真円に近く、且つ、傷等の外観欠陥がな
く、非常に良好に形成されていた。
光部４の形状が真円に近く、且つ、傷等の外観欠陥がな
く、非常に良好に形成されていた。
【００２１】［比較例１］実施例１と同じ基板を用意
し、図４に示す２種類のマスクを用いて実施例１と同じ
蒸着工程を行なった。即ち、先ず図４（ａ）のマスクで
遮蔽して蒸着を行なうことにより、図５のパターン形状
に蒸着膜５１を得、さらに図４（ｂ）のマスクを用いて
蒸着を行なうことで実施例１と同じパターンのアルミニ
ウムパターンミラーを得た。
し、図４に示す２種類のマスクを用いて実施例１と同じ
蒸着工程を行なった。即ち、先ず図４（ａ）のマスクで
遮蔽して蒸着を行なうことにより、図５のパターン形状
に蒸着膜５１を得、さらに図４（ｂ）のマスクを用いて
蒸着を行なうことで実施例１と同じパターンのアルミニ
ウムパターンミラーを得た。
【００２２】本比較例においては、マスクエッヂと基板
のすき間に膜が回り込んで、エッヂがぼやけてしまっ
た。また、２枚のマスクのつなぎ目でズレが生じ、真円
が形成できなかった。
のすき間に膜が回り込んで、エッヂがぼやけてしまっ
た。また、２枚のマスクのつなぎ目でズレが生じ、真円
が形成できなかった。
【００２３】［比較例２］図３に示す工程によって実施
例１と同じパターンのアルミニウムパターンミラーを作
製した。即ち、実施例１と同じ基板１上にポジ型レジス
トを厚さ３μｍになるようにスピンコートしてレジスト
層３１を形成し（図３（ａ））、フォトマスク３２を介
して露光機により紫外線を２０秒間照射し（図３
（ｂ））、その後アッシングを行ない、レジスト３３を
形成した（図３（ｃ））。
例１と同じパターンのアルミニウムパターンミラーを作
製した。即ち、実施例１と同じ基板１上にポジ型レジス
トを厚さ３μｍになるようにスピンコートしてレジスト
層３１を形成し（図３（ａ））、フォトマスク３２を介
して露光機により紫外線を２０秒間照射し（図３
（ｂ））、その後アッシングを行ない、レジスト３３を
形成した（図３（ｃ））。
【００２４】上記基板全面に実施例１と同様にアルミニ
ウムとＳｉＯを蒸着し（図３（ｄ））、基板裏面より露
光し、アッシングすることによりレジスト３３をその上
の蒸着膜ごと除去することにより、実施例１と同じパタ
ーンのアルミニウムパターンミラーを得た。
ウムとＳｉＯを蒸着し（図３（ｄ））、基板裏面より露
光し、アッシングすることによりレジスト３３をその上
の蒸着膜ごと除去することにより、実施例１と同じパタ
ーンのアルミニウムパターンミラーを得た。
【００２５】本比較例においては、蒸着膜と基板の密着
力を上げるための基板加熱を行うことができないので、
でき上りの膜の基板への密着力が弱かった。
力を上げるための基板加熱を行うことができないので、
でき上りの膜の基板への密着力が弱かった。
【００２６】上記実施例１、比較例１、２の工程のフロ
ーチャートを図８に示す。図中（ａ）が実施例１、
（ｂ）が比較例１、（ｃ）が比較例２である。フォトリ
ソ技術を用いた（ｃ）は、工程が長いばかりでなく、フ
ォトリソ用装置が高価であるため、得られる光学部材も
高価になってしまう。また、成膜工程は真空排気時間を
要するため、工程全体に占める時間割合が大きい。従っ
て、なるべく成膜工程数は少なくする方が有利である
が、（ｂ）では島状の開口部を形成するために複数枚の
マスクを組み合わせる必要があるため、成膜回数が増
え、時間的に不利である。
ーチャートを図８に示す。図中（ａ）が実施例１、
（ｂ）が比較例１、（ｃ）が比較例２である。フォトリ
ソ技術を用いた（ｃ）は、工程が長いばかりでなく、フ
ォトリソ用装置が高価であるため、得られる光学部材も
高価になってしまう。また、成膜工程は真空排気時間を
要するため、工程全体に占める時間割合が大きい。従っ
て、なるべく成膜工程数は少なくする方が有利である
が、（ｂ）では島状の開口部を形成するために複数枚の
マスクを組み合わせる必要があるため、成膜回数が増
え、時間的に不利である。
【００２７】［実施例２］１００ｍｍ×１００ｍｍで１
ｍｍ厚のアクリル基板に、１ｍｍピッチで５００μｍの
線幅のストライプパターンをインクジェット法により描
画した。ここで用いたレジストは、純水に１５重量％の
エチレングリコール、固形成分として粒径２μｍ以下の
カーボンブラックを８重量％、ヘキサノールを５重量
％、混合分散したものを使用した。
ｍｍ厚のアクリル基板に、１ｍｍピッチで５００μｍの
線幅のストライプパターンをインクジェット法により描
画した。ここで用いたレジストは、純水に１５重量％の
エチレングリコール、固形成分として粒径２μｍ以下の
カーボンブラックを８重量％、ヘキサノールを５重量
％、混合分散したものを使用した。
【００２８】上記基板を５０℃で１０分間乾燥した後、
スパッタ装置のチャンバーにセットし、１０分間排気し
た。この後、ＲＦスパッタリング法によりアルミニウム
ターゲットを酸化雰囲気中でスパッタした。この時の条
件は、Ａｒガス流量８０ｓｃｃｍ及びＯ2 ガス流量１０
ｓｃｃｍで、真空度が０．８Ｐａであった。ＲＦ放電パ
ワーは５００Ｗで、成膜速度は３ｎｍ／秒であった。こ
の条件で５１秒間スパッタを行ない、厚さ１５３ｎｍの
アルミナ膜を得た。
スパッタ装置のチャンバーにセットし、１０分間排気し
た。この後、ＲＦスパッタリング法によりアルミニウム
ターゲットを酸化雰囲気中でスパッタした。この時の条
件は、Ａｒガス流量８０ｓｃｃｍ及びＯ2 ガス流量１０
ｓｃｃｍで、真空度が０．８Ｐａであった。ＲＦ放電パ
ワーは５００Ｗで、成膜速度は３ｎｍ／秒であった。こ
の条件で５１秒間スパッタを行ない、厚さ１５３ｎｍの
アルミナ膜を得た。
【００２９】引き続き、同一チャンバー内に配置してあ
るＳｉＯ2 ターゲットをスパッタした。この時の条件
は、放電ガス圧及びパワーは上記アルミニウムターゲッ
トの時と同じ条件で、成膜速度は５ｎｍ／秒とした。こ
の条件で１７秒間スパッタを行ない、８５ｎｍ厚のＳｉ
Ｏ2 膜を得た。
るＳｉＯ2 ターゲットをスパッタした。この時の条件
は、放電ガス圧及びパワーは上記アルミニウムターゲッ
トの時と同じ条件で、成膜速度は５ｎｍ／秒とした。こ
の条件で１７秒間スパッタを行ない、８５ｎｍ厚のＳｉ
Ｏ2 膜を得た。
【００３０】その後、スパッタ装置より基板を取り出
し、エタノールにより超音波洗浄を１０分間施して、上
記レジストをその上の蒸着膜ごと除去し、ストライプ状
の反射防止膜付きアクリル基板を得た。
し、エタノールにより超音波洗浄を１０分間施して、上
記レジストをその上の蒸着膜ごと除去し、ストライプ状
の反射防止膜付きアクリル基板を得た。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複雑な工程或いは高価な装置を要する工程を経ることな
く、微細で複雑なパターンの光学薄膜を有する光学部材
を容易に形成することができる。
複雑な工程或いは高価な装置を要する工程を経ることな
く、微細で複雑なパターンの光学薄膜を有する光学部材
を容易に形成することができる。
【図１】本発明の製造方法の工程を示す断面模式図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例１で形成したアルミニウムパタ
ーンミラーを示す図である。
ーンミラーを示す図である。
【図３】本発明の比較例２の工程を示す断面模式図であ
る。
る。
【図４】本発明の比較例１で用いたマスクを示す図であ
る。
る。
【図５】本発明の比較例１において、第一の成膜工程で
得られた蒸着膜を示す図である。
得られた蒸着膜を示す図である。
【図６】本発明の光学部材を用いた視線入力光学系の模
式図である。
式図である。
【図７】図６に示した光学系に用いた光学部材を示す図
である。
である。
【図８】本発明の実施例及び比較例のフローチャートで
ある。
ある。
１ 透明基板 ２ レジスト ３ 光学薄膜 ４ 透光領域 ３１ レジスト層 ３２ フォトマスク ３３ レジスト ５１ 蒸着膜 ６１ 観察光学素子 ６２ 画像表示手段 ６３ 赤外光源 ６４ 結像光学系 ６５ クサビプリズム ６６ 受光素子
フロントページの続き (72)発明者 岩田 研逸 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 透明基板上に光学薄膜パターンを有する
光学部材の製造方法であって、透明基板上にインクジェ
ット法によりレジスト材を付与してレジストを形成する
工程と、透明基板全面に光学薄膜を形成する工程と、上
記レジストをその上の光学薄膜ごと除去して透明基板上
に所定のパターン形状の光学薄膜を残す工程と、を有す
ることを特徴とする光学部材の製造方法。 - 【請求項２】 透明基板上に光学薄膜パターンを有し、
請求項１記載の製造方法により製造されたことを特徴と
する光学部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9158212A JPH116050A (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 光学部材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9158212A JPH116050A (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 光学部材及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH116050A true JPH116050A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=15666740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9158212A Withdrawn JPH116050A (ja) | 1997-06-16 | 1997-06-16 | 光学部材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH116050A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1496731A4 (en) * | 2002-04-15 | 2008-10-22 | Nat Inst Of Advanced Ind Scien | FAST MANUFACTURING PROCESS FOR A PCB |
-
1997
- 1997-06-16 JP JP9158212A patent/JPH116050A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1496731A4 (en) * | 2002-04-15 | 2008-10-22 | Nat Inst Of Advanced Ind Scien | FAST MANUFACTURING PROCESS FOR A PCB |
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| Date | Code | Title | Description |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040907 |