相位差补偿元件及其制造方法

文档序号:2740791阅读:121来源:国知局

专利名称::相位差补偿元件及其制造方法
技术领域
:本发明涉及一种组合到液晶显示面板中所使用的相位差补偿元件及其制造方法。
背景技术
:液晶显示面板多用予ti视接收机或各种设备的直视型显示装置,而且还可以使用为液品投影机的图像显示装置。液晶显示面板,将多个液晶单元以对应于像素排列的规定图案排列,根据封入到液晶单元内的液晶分子的动作模式的不同而公知有以下各种类型即TN(TwistedNematic)型、VAN(VerticalAlignmentNe腿tic)型、IPS(In-PlaneSwitching)型、OCB(OpticallyCompensatoryBend)型等。在用于液晶投影机的液晶显示面板中,为了提高屏幕上的图像的对比度而适用光遮断性优异类型,并且具有例如多使用VAN型的倾向。VAN型液晶显示面板,在夹持液晶层的基板间不施加电压的无电压状态下,液晶层内的棒状的液晶分子的大部分成为相对基板大致垂直配向,通过与正交尼克耳式配置的一对偏光板组合,可以获得更加良好的光遮断特性,从而可以获得高对比度。另一方面,作为液晶显示面板通常所具有的缺点,公知的有视场角狭窄的缺点。例如,在上述V緒型液晶显示面板处于无电压状态下且使液晶分子垂直配向时对垂直入射于液晶层的光线可以充分遮断,但是,倾斜入射于液晶分子的光线随着入射角度进行各种双折射,通常将直线偏振光转换为椭圆偏振光。其结果,一部分偏振光成分穿过在射出面侧正交尼克耳式配置的偏光板且沿着使屏幕上的黑电平变亮的方向起作用,从而降低对比度。而且,当液晶层内液晶分子成为水平配向或中间配向时,也不能避免由入射到液晶层的光线的角度所产生的双折射的不同而使显示图像的质量降低的情况。对液晶显示面板具有的上述问题而言,通过使用专利文献1或专利文献2所公开的相位差补偿元件就可以得以改善。液晶层根据其双折射性作为入射光线的正常光成分相对异常光成分而相位前进的正相位延迟器起作用,相位差补偿元件相反地作为正常光成分相对异常光成分产生相位延迟的负相位延迟器起作用。从而,液晶显示面板中通过组合相位差补偿元件而使相互的双折射性抵消,就可以抑制上述的对比度的降低。专利文献1特开2006-91388号公报专利文献2特开2004-102200号公报
发明内容如专利文献1、2所述,由于在液晶投影机使用高亮度灯作为光源,因此对相位差补偿元件要求充分的耐热性。如专利文献l所述,若在相位差补偿元件使用光学各向异性体的结晶板,则可获得耐热性优异的元件,但这样的结晶本身为高价,并在加工时必须严密管理结晶面的切除或尺寸精度,且组装或调整也很费事。在这--点上,专利文献2所述的相位差补偿元件具有以下优点,S卩,可以用无机材料构成的透明的薄膜层叠后的多层膜来构成,不仅耐热性和耐久性更优异,而且量产适宜性也优异,可以以低成本提供。专利文献2所述的相位差补偿元件,用折射率互不相同的2种薄膜以在可视光不产生干涉的程度的薄膜厚度交替层叠后的多层膜来构成,作为在结晶光学上一轴性的负的c-plate起作用。就2种薄膜而言,作为高折射率膜可以使用Ti02、ZrU、Nb晶等,作为低折射率膜可以使用Si02、MgF2、Ca^等各种薄膜。并且,这些薄膜可以利用蒸镀或溅射进而离子镀等多层膜形成技术手段来制造,例如可以通过图7所示的溅射装置简单地进行制造。图7示意性地表示通过将无机材料构成的2种薄膜交替层叠来制造相位差补偿元件的溅射装置,在真空室2连通有排气管3及放电气体的导入喷嘴4、反应气体的导入喷嘴5、5。在真空室2的内部,鼓体6以围着垂直的支撑轴旋转自如的方式被组装,并由鼓体6的外周面支撑用于薄膜成膜的透明基板7。另外,图中表示在呈八角筒形状的鼓体6的平坦的外周面的仅一面纵向排列5片基板7的状态,但是,在实际制造时,在八面全部以同样方式支撑基板7。而且,在可以从鼓体6的旋转中心以等距离支撑基板7的结构的前提下,鼓体6的形状也可以适当决定为例如六角筒形状、圆筒形状等,进而,由鼓体6的外周面支撑的基板7的片数,根据基板7或鼓体6的尺寸适当增减也可。按照与基板7面对的方式,在真空室2内设有2种靶材料9、10。这些耙材料9、10是在基板7上交替层叠的2种薄膜材料,例如可使用Nb(铌)和Si(硅)。由此,通过使鼓体6以一定的速度旋转、同时将这些靶材料9、IO在氧气环境中进行化学反应性溅射,从而在基板7上获得交替层叠高折射率(n:2.38)的Nb2CU莫和低折射率(n二1.48)的Si02膜的多层膜。若将这些高折射率膜和低折射率膜在其物理膜厚度薄至例如1020nm左右进行层叠,则可获得具有双折射An的相位差补偿元件(负相位延迟器)。双折射An的大小由高折射率薄膜及低折射率薄膜的相互的折射率之差及各薄膜的物理膜厚度比来决定,并且由该双折射An和多层膜整体的膜厚度d的乘积来决定相位延迟dAn,因此,按照与所适用的液晶显示面板的液晶层产生的正的相位延迟dAn值吻合的方式进行膜设计。另外,在简化成膜工程上,将2种薄膜交替进行层叠是有利的,而将折射率互不相同的3种以上的薄膜进行组合也能获得同样的相位差补偿作用。如图8所示,如上述所得到的相位差补偿元件20,具有在基板7的表面成膜由多层膜而成的相位差补偿层21的结构,并且根据需要,可以在基板7的背面、进而相位差补偿层21的最上层或与基板7邻接的最下层设置反射防止层。在将该相位差补偿元件20适用在上述VAN型液晶显示面板时,例如VAN型液晶层在无电压状态下对垂直入射的光线Pl几乎不表示双折射性,因此,相位差补偿元件20对于光线P1也不发生负的相位延迟。然而,对以入射角0入射的光线P2,由于在通过液晶层时发生与液晶层内的光程长对应的正的相位延迟dAri,因此,为了对其进行补偿,相位差补偿元件20就发生负的相位延迟d△n。图9是对入射角9为30°左右的倾斜入射光而由图7所示的溅射装置制造的相位差补偿元件20所发生的负的相位延迟dAn、用晶轴同心圆(conosc叩e)图表进行表示的图。在如特性线Ql所示那样相位延迟d△n值几乎不依存于方位角(相当于将光线P2固定在一定方向并使基板7围着法线旋转的角度)而为固定的前提下没有问题,但有可能制造如特性线Q2那样随着方位角而相位延迟dAn值改变的相位差补偿元件20。此种相位差补偿元件20,意味着根据观察液晶显示面板的方向而不能补偿在液晶层发生的相位延迟dAn,并且入射角e值变得越大,其影响也变得越大。并且,就对光线P2具有如特性线Q2的倾向的相位差补偿元件而言,确认了对于垂直入射的光线Pl也发生超出lnm的负的相位延迟dAn,在要获得更加高精度的相位差补偿作用上就成为妨碍。本发明是考虑上述情况而提出的,其目的在于,为了折射率互不相同、薄至在可视光不发生干涉的程度的至少2种薄膜层叠多层后的相位差补偿层所具有的相位差补偿作用得到改善,提供一种可使成膜有此种相位差补偿层的相位差补偿元件被有效制造的制造方法。本发明为达成上述目的,因为在制造由上述多层结构而成的相位差补偿层时各薄膜的成膜条件未必固定,所以着眼于该成膜条件之差使各薄膜的物理性质变化、进而伴随着形成为多层膜结构而各薄膜的物理性质的变化被蓄积、强调从而其变动波及相位差补偿作用,并且,具有多层结构的相位差补偿层由分别层叠至少2种薄膜的第1单元层和第2单元层的组合构成,相对所入射的光线的方位角,上述第1单元层具有的相位延迟发生分布特性大致正交于上述第2单元层具有的相位延迟发生分布特性,尤其对倾斜入射光的相位差补偿作用被均一化。相对入射光线的方位角而相位延迟发生分布特性相互正交的上述第1单元层和第2单元层在基板的--侧以一体化方式层叠,除此之外,也可在基板的一面形成第1单元层而在另一面形成第2单元层。若将构成第1单元层和第2单元层的多层膜结构形成为同样的膜构成,则有利于提高制造效率。而且,在各个薄膜的形成中可使用各种薄膜材料,但为获得薄膜的物理强度或稳定的折射率,可适当使用氧化膜。为获得相对入射光线的方位角而相位延迟发生分布特性相互正交的第l单元层和第2单元层,在使真空室内的成膜条件保持一律的同时使基板旋转9cr是最简便的制造方法。即使将真空室内的成膜条件保持为一定,现实中根据真空室内的基板和薄膜材料的相对位置,在被成膜的各个薄膜容易出现具有方向性的物理性质。随着这样的成膜条件的稍微差异而在薄膜产生的物理性质的变化,在一般的光学干涉薄膜中在要获得所期望的光学性能方面几乎可以忽视,但在薄膜的层叠数达到几十层甚至百几十层几百层的相位差补偿层中,被蓄积、强调就不容忽视,然而,若在第1单元层成膜后使基板旋转90°再成膜第2单元层,则具有方向性的物理性质被互补地矫正,从而可以获得良好的相位差补偿作用。而且,在基板的一面形成第1单元层而在另-一面形成第2单元层时,在形成第]单元层之后,不仅使基板围着法线旋转90。而且也需要翻转表面背面,在一系列的成膜T.程中,优选在真空室不露于大气压下而进行基板的翻转和90。旋转。在此种相位差补偿元件的制造中,可使用各种成膜方法,优选溅射成膜法。通过使用本发明,可以简便且有效地制造作为负相位延迟器可良好地起作用的相位差补偿元件。而且,根据本发明的相位差补偿元件,以往的多层膜结构的相位差补偿元件中易于发生的、对倾斜入射光的不完全的相位差补偿作用得到良好的改善,同时,也可以将相对垂直入射光的相位延迟的发生抑制到lnm以下。图1是制作本发明的相位差补偿元件的溅射装置的示意图。图2是表示在基板的一侧设置相位差补偿层之例的示意剖面图。图3是表示在基板两面将相位差补偿层分开成膜之例的示意剖面图。图4是表示组合了反射防止层的相位差补偿元件之例的示意剖面图。图5是表示比较样本的相位延迟相对于方位角的发生分布特性的图表。图6是表示本发明样本的相位延迟相对于方位角的发生分布特性的图表。图7是以往的溅射装置的示意图。图8是入射到相位差补偿元件的光线的说明图。图9是表示以往的相位差补偿元件的相位延迟相对于方位角的发生分布特性的概略的图表。图中2-真空室,6-鼓体,7、7a7e-基板,9、10-靶材料,20-相位差补偿元件,30-相位差补偿层,30a-第1单元层,30b-第2单元层,31、32、33-反射防止层。具体实施例方式本发明的相位差补偿元件由例如图1所示的溅射装置制造。该溅射装置,虽然其结构基本与图7所示的以往的装置相同,但在支撑基板7的鼓体6设有使基板7围着其法线旋转的机构。并且,在鼓体6的外周面上设有旋转自如的基板架24,由该基板架24保持有5片基板7a7e,这些基板7a7e随着基板架24旋转90°可围着其法线旋转90°。此外,90°的旋转方向可以是顺时针、逆时针中的任一方向。该溅射装置的其他构成与图7所示的以往的装置相同,靶材料9使用形成高折射率的NbA膜的成膜材料Nb,靶材料10使用形成低折射率的Si02膜的成膜材料Si。这些靶材料9、10的纵向尺寸比鼓体6的纵向尺寸更长,使得成膜条件对第1段的基板7a或第5段的基板7e在极端上不发生变化。在成膜之前首先迸行真空室2的排气。当排气进行至规定的真空度时,从放电气体的导入口喷嘴4导入作为放电气体的氩气,通过并行进行排气,使得真空室2内充满规定气压的氩气。若对靶材料9、IO施加电压,则在靶材料9、10和鼓体6之间生成氩气的等离子。在该状态从反应气体的导入喷嘴5、5导入氧气,就在氩气的等离子中含有氧气。若以一定的速度旋转鼓体6,则在基板7a7e通过靶材料9、IO对面的溅射领域之间进行溅射,从各靶材料9、10溅出的Nb粒子和Si粒子在氧气环境中被氧化分别成为NbA和Si02且依次堆积在基板7a7e,由NbA膜而成的高折射率膜和由低折射率的Si02膜而成的低折射率膜交替成膜。另外,为了控制各薄膜的膜厚度,可以以调节鼓体6的旋转速度、调节放电电压、电力来对应,更进一步通过在各靶材料和鼓体之间设置遮挡板并调节其开闭时间也可对应。在设置遮挡板的情况下,利用当基板7a7e移动至溅射领域时使鼓体6停止并在该状态控制遮挡板的开闭的技术手段,也能够在基板上以任意的膜厚度交替层叠高折射率膜和低折射率膜。除这些氧化膜以外,根据由液晶层产生的相位延迟dAn的大小,可以在靶材料9、IO使用各种材料,其他例如TiOJ莫、Zr0,膜、&02膜、SnOj莫、TaA,膜等氧化膜,由于具有膜强度且光吸收也少,因此,可适宜作为高折射率的薄膜使用。而且,作为可以适用于低折射率的薄膜的氧化膜有A1A膜或MgO膜。在成膜这样的氧化膜时,除如上所述将氧气导入溅射领域进行氧化的同时进行成膜之外,还可以在氧气不导入溅射领域仅在氩气下由靶材料9、IO进行溅射后,在其上成膜下一层薄膜之前使基板通过充满氧气的氧化领域,使其成为氧化膜。在高折射率膜和低折射率膜以规定膜厚度交替重叠各100层而成膜由合计200层的多层结构构成的相位差补偿层的情况下,在基板7a7e上成模了合计100层分的时刻,使各基板架24—齐旋转90°。之后,完全相同地进行余下的100层分的成膜。图2是示意性地表示如此在基板7层叠了相位差补偿层30的构成的图,合计200层的相位差补偿层30,由高折射率膜Ll和低折射率膜L2交替层叠至100层的第1单元层30a、和在其上层同样地将高折射率膜Ll和低折射率膜L2交替层叠至100层的第2单元层30b构成。第1单元层30a和第2单元层30b虽为完全相同的膜构成,但因在其境界相对靶材料9、]0而基板7旋转了90。,因此,第l单元层30a因成膜条件的稍微不同产生的有方向性的物性、尤其相对入射光线的方位角而相位延迟dAn的发生分布特性具有偏差时,第2单元层30b按照将这样的偏差互补地矫正的方式起作用。艮口,相位差补偿层30的相位延迟dAn值由整体的膜厚度d和双折射An所决定,所以在高折射率膜L1和低折射率膜L2成膜时,要充分考虑到由于稍微的成膜条件的偏差而膜厚度或折射率未必一致。然而,如上所述,在将第l单元层30a成膜后的时刻,使基板7旋转90。,然后层叠由同一膜构成而成的第2单元层30b,由此整体上可将成膜条件的差异所引起的偏差进行矫正,可获得良好的相位差补偿作用。另外,高折射率膜L1、低折射率膜L2的各自膜厚度与通常的光学干涉薄膜相比相当薄,例如对于可视光(基准波长为550nm),其光学膜厚度为A/100A/5,优选为人/50人/5,更优选为A/30A/10。从而,即使第1单元层30a和第2单元层30b的境界从第100层和第101层之间幵始偏斜数层左右的范围,也几乎不产生有意义的差,但作为优选可以将第100层为止设为第1单元层30a、将101层以后设为第2单元层30b,从而将各单元层30a、30b形成为同样的多层膜结构。在图3表示在基板7的表面背面成膜上述第1单元层30a和第2单元层30b的相位差补偿元件。为了制造该相位差补偿元件,只要在使基板7的一面与靶材料9、10面对并成膜第l单元层30a后,使基板7的表面背面翻转且将另一面与靶材料9、IO面对的同时,使基板7围着其法线旋转90°后按照与第1单元层30a的成膜完全相同的方式成膜第2单元层30b即可。在图4表示附加了反射防止层的相位差补偿元件的例子。同图(A)是在图2所示的相位差补偿元件附加了反射防止层31、32、33的图,反射防止层31防止相位差补偿层30和基板7的界面反射,反射防止层32防止相位差补偿层30和空气的界面反射,反射防止层33防止基板7和空气的界面反射。这些反射防止层,也可以例如就反射防止层33而言将低折射率膜L2以入/4的光学膜厚度进行成膜,就反射防止层31、32而言,由高折射率膜Ll和低折射率膜L2分别以构成干涉薄膜的膜厚度组合后的多层反射防止层构成。图4(B)表示在图3所示的相位差补偿元件组合了反射防止层的例子,通过将图4(A)所使用的反射防止层31、32如图所示进行组合,可进行相位差补偿元件的反射防止。这些反射防止层都是在相位差补偿层30的成膜工程前后组合成膜,因此,无需在途中将真空室露于大气压,不会使制造效率降低。关于采用本发明的相位差补偿元件的具体实施例进行说明。原理上,采用具有图1所示结构的溅射装置,基本上,成膜具有图4(A)所示的多层结构的相位差补偿层30。在鼓体6纵向排列且支撑基板7a7e,在这些基板7a7e—齐交替层叠作为高折射率膜Ll的恥205膜、作为低折射率膜L2的Si0J莫。T述的表1表示其一具体的膜构成例,基板侧的第1层和第2层相当于反射防止层31,最上层侧的第175层第178层的4层相当于反射防止层32。另外,虽省略了基板7背面侧的反射防止层,但从实用性来看,期望设置山46层的多层膜而成的反射防止层。[表l]<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>相位差补偿层30由第3层第174层的合计172层构成,恥205膜和Si0J莫交替地以5mn的膜厚度层叠。构成相位差补偿层30的基板侧的第1单元层30a为第3层第88层的合计86层,进一步层叠于其上的第2单元层30b成为第89层至第174层的合计86层。成膜第1单元层30a后,使基板7在鼓体6上以顺时针方向旋转90。后,成膜第2单元层30b,由此制作本发明相位差补偿元件的样本(1)(5)。并且,为了比较,使基板7完全不旋转,将第3层至第174层的相位差补偿层30—连地成膜来制作比较样本(1)(5)。这些样本(1)(5)分别对应于鼓体6上的基板位置,将在第l段的基板7a成膜的样本设为(1),将分别成膜在第2段的基板7b、第3段的基板7c、第4段的基板7d、第5段的基板7e依次设为样本(2)、(3)、(4)、(5)。另外,反射防止层31、32及相位差补偿层30的物理膜厚度不是针对样本进行实际解析、测定的值,全部为成膜时的设定膜厚度,是由鼓体6的旋转速度、施加于靶材料9、IO的放电电压、电力等成膜条件的设定而获得的推定的膜厚度,至少与进行成膜的同时进行膜厚度测定的情况下的测定膜厚度很一致。而且,各薄膜的折射率也是通过事先的成膜实验而同样被确认的推定值,并非测定制造的相位差补偿层30其各层所得的实测值。[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>上述表2,分别关于制作的比较样本和本发明样本,光以入射角30。入射时的相位延迟dAn的测定值,测洼30°改变而进行的。在一般的光学干涉薄膜中,即使在鼓7e纵向排列进行同样的成膜,也几乎没有由基板的位置所引起的有意义的差别,相对于此,如比较样本(1)、(5)中尤其显著那样,在相位差补偿元件中很明显在相位延迟dAn值可认定依赖于方位角的差。图5是将表2中的比较样本(3)、比较样本(5)的所示的相位延迟dAn值图表化的图,半径的长度相当于相位延迟值。比较样本(3)、即位于鼓体6的高度方向中央的基板7c的相位差补偿层所示的相位延迟R(3),不存在对于30。的入射光线依存于方位角的极端的偏差,但比较样本(5),即成膜在鼓体6的第5段的基板7e的相位差补偿层所示的相位延迟R(5),很明显依存于方位角且变化很大。另夕卜,从表2可以确认,在第l段的基板7a成膜相位差补偿层的比较样本(1)也具有与比较样本(5)几乎相同的倾向。而且,虽省略了比较样本(2)、(4)所示的相位延迟的图表化,但表示与比较样本(3)相近的特性。从以上见解得知,采用如图l所示成膜技术手段时,根据靶材料9、IO的大小或位置、氧气的导入喷嘴5、5的位置的氧气浓度的偏差等,在严格意义上,在基板7a7e堆积薄膜时的成膜条件并不一致。从而,如同以往在鼓体6固定基板7a7e且在该状态下仅层叠相位差补偿层30而制造相位差补偿元件时,样本(2)(4)可毫无问题地制品化,但在要求无方位角依赖性的高精度的相位差补偿作用时,会产生样本(1)及(5)不能制品化的可能性。相对于此,可知本发明样本、即在相位差补偿层成膜至其中间的第1单元层为止的时刻使基板旋转90°且继续成膜第2单元层而制造的本发明样本(1)(5)中,尤其关于样本(3)及(5)如图6所示,成膜在基板7c的相位差补偿层的相位延迟R(3)和成膜在基板7e的相位差补偿层的相位延迟R(5)都不依赖于方位角而较大地变化,都可获得良好的相位差补偿作用并可制品化。而且,作为参考如表2所附记,关于各样本(1)(5),即使就相对方位角的相位延迟值的最大值(MAX)、最小值(MIN)、最大值和最小值的差、平均值(Average)、标准偏差(。)进行评价,也可以得知,本发明样本与比较样本相比没有偏差且发挥更加良好的相位差补偿作用。而且,垂直入射(入射角e二o。)的相位延迟虽然与方位角无关,但在比较样本(1)(5)和试验样本(1)(5)中,如以下表3所示,承认了差别。在比较样本(1)、(5)中,对于垂直入射光也发生超出lnm的相位延迟,相对于此,在本发明样本(1)(5)可以确认,都只发生小于0.2nm的相位延迟,表示出良好的特性。[表3]<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>如上所示,本发明的相位差补偿元件,通过高折射率膜和低折射率膜交替层叠至几十层百几十层甚至几百层的相位差补偿层可获得相位差补偿作用。从而,伴随各薄膜成膜时不能精密控制的成膜条件的稍微的离散偏差,使得膜厚度或双折射率等物性的偏差缓缓蓄积而最终物性偏差至不可忽视的程度,考虑这样的情况,在成膜途中使基板相对其法线旋90°,然后通过完全同样地继续成膜而使物性的偏差互补地消除,总而言之,使相位差补偿层整体的物理性质得以良好地保持。该技术手段,具有即使成膜条件的稍微的不同或伴随于此的物性值的变化没有定量地掌握也可以使用的实用性价值,不只限于一般的溅射成膜法,可以使用于蒸镀法或离子电镀法等各种成膜法。而且,在实施本发明时,构成相位差补偿层的各个薄膜的折射率或膜厚度、还有其层叠数并不限定于上述实施例,当然也可以根据组合使用的液晶层种类适当地设定。而且,本发明还可适用于例如与反射型液晶面板组合使用的相位差补偿元件。此时,相位差补偿元件通常是配置在液晶层的光入射面和偏光板之间而使用,但也可配置在液晶层的背面侧即反射面侧。尤其,在反射面上成膜相位差补偿层时,相位差补偿元件的基板不透明也可,相位差补偿元件的基板不限定于透明的基板。另外,作为相位差补偿层的膜构成,如以上实施方式中的说明,将具有高、低2种折射率的薄膜交替地以同样的物理膜厚度层叠,在制造工程简略化方面最为优选,但也可将折射率互不相同的薄膜的种类数设为3种以上、改变各个膜厚度。而且,从实用性来看,期望在基板、相位差补偿层、空气的相互界面设置适当层数的反射防止层,而且,优选构成反射防止层的薄膜也使用与相位差补偿层的成膜所使用的相同的薄膜材料,但在构成反射防止层的至少一部分薄膜,也可以使用专用薄膜材料,例如作为低折射率材料而稳定地使用的MgF2膜。当然,当目的仅仅在于相位差补偿作用时,也可以省略这些反射防止层。权利要求1.一种相位差补偿元件,在基板上具备将折射率互不相同的至少2种薄膜层叠后的多层结构的相位差补偿层,并且使所入射的光线发生对应于入射角的负的相位延迟,其特征在于,上述相位差补偿层,由第1单元层和第2单元层的组合构成,该第1单元层,是在上述基板侧层叠上述至少2种薄膜的多层结构,该第2单元层,是在该第1单元层上层叠上述至少2种薄膜的多层结构,并且,对于所入射的光线的方位角,上述第1单元层具有的相位延迟的发生分布特性大致正交于上述第2单元层所具有的相位延迟的发生分布特性。2.—种相位差补偿元件,在透明的基板上具备将折射率互不相同的至少2种薄膜层叠后的多层结构的相位差补偿层,并且使所入射的光线发生对应于入射角的负的相位延迟,其特征在于,上述相位差补偿层,由第1单元层和第2单元层的组合构成,该第l单元层,是在上述基板的一面将上述至少2种薄膜交替层叠的多层结构,该第2单元层,是在上述基板的另一面将上述至少2种薄膜层叠的多层结构,并且,对于所入射的光线的方位角,上述第1单元层具有的相位延迟的发生分布特性大致正交于上述第2单元层具有的相位延迟的发生分布特性。3.根据权利要求1或2所述的相位差补偿元件,其特征在于,构成上述第1单元层的多层结构和构成第2单元层的多层结构,是大致相同的膜构成。4.根据权利要求3所述的相位差补偿元件,其特征在于,构成上述第1及第2单元层的至少2种薄膜的至少一个,是在氧化环境中被成膜的氧化膜或成膜后被暴露于氧气环境中而被氧化的氧化膜。5.—种相位差补偿元件的制造方法,在真空室内收容基板和至少2种薄膜材料,从上述薄膜材料依次放射粒子堆积在上述基板,在上述基板上形成层叠了折射率互不相同的至少2种薄膜的多层结构的相位差补偿层,使通过上述相位差补偿层的光线发生对应于入射角的负的相位延迟,其特征在于,将上述至少2种薄膜层叠至上述相位差补偿层的中间为止而形成第1单元层后,将上述基板相对其法线旋转9(T后,层叠上述至少2种薄膜,形成与上述第1单元层协同构成上述相位差补偿层的第2单元层。6.—种相位差补偿元件的制造方法,在真空室内收容基板和至少2种薄膜材料,从上述各薄膜材料单独地放射粒子堆积在上述基板,在上述基板上形成层叠了折射率互不相同的至少2种薄膜的多层结构的相位差补偿层,使通过上述相位差补偿层的光线发生对应于入射角的负的相位延迟,其特征在于,在上述基板的一I:W将上述节少2种薄膜层叠至上述相位差补偿层的中间为止而形成第1单元层,然后将上述基板相对其法线旋转90。并且使其表面背面翻转,在上述基板的背面层叠上述至少2种薄膜,形成与上述第1单元层协同构成上述相位差补偿层的第2单元层。7.根据权利要求5所述的相位差补偿元件的制造方法,其特征在于,将构成上述第1单元层的多层结构和构成第2单元层的多层结构,形成为大致相同的膜构成。8.根据权利要求6所述的相位差补偿元件的制造方法,其特征在于,将构成上述第1单元层的多层结构和构成第2单元层的多层结构,形成为大致相同的膜构成。9.根据权利要求7所述的相位差补偿元件的制造方法,其特征在于,构成上述第]及第2单元层的至少2种薄膜的至少一个,是在氧化环境中被成膜的氧化膜或成膜后被暴露于氧气环境中而被氧化的氧化膜。10.根据权利要求8所述的相位差补偿元件的制造方法,其特征在于,构成上述第1及第2单元层的至少2种薄膜的至少一个,是在氧化环境中被成膜的氧化膜或成膜后被暴露于氧气环境中而被氧化的氧化膜。11.根据权利要求510中任一项所述的相位差补偿元件的制造方法,其特征在于,将构成上述第1及第2单元层的2种薄膜通过溅射进行成膜。全文摘要本发明提供一种相位差补偿元件及其制造方法,其中折射率不同的薄膜交替层叠后的多层膜结构的相位差补偿层所产生的相位差补偿作用得到改善,基板(7a~7e)由旋转的鼓体(6)保持,且在旋转鼓体(6)的同时利用来自靶材料(9、10)的飞溅粒子使相位差补偿层溅射成膜。在相当于相位差补偿层的一半的第1单元层成膜后,旋转基板架(24),使各基板(7a~7e)围着法线旋转90°。之后,按照完全相同的方式成膜用于构成相位差补偿层的余下一半的第2单元层。文档编号G02B5/30GK101290369SQ20081009300公开日2008年10月22日申请日期2008年4月15日优先权日2007年4月17日发明者金谷元隆申请人:富士能株式会社
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