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JP2000276077A - Light control element, method of manufacturing the same, and display device - Google Patents

Light control element, method of manufacturing the same, and display device

Info

Publication number
JP2000276077A
JP2000276077A JP11083566A JP8356699A JP2000276077A JP 2000276077 A JP2000276077 A JP 2000276077A JP 11083566 A JP11083566 A JP 11083566A JP 8356699 A JP8356699 A JP 8356699A JP 2000276077 A JP2000276077 A JP 2000276077A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
layer
master
substrate
transmitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP11083566A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisao Nishikawa
尚男 西川
Masatoshi Yonekubo
政敏 米窪
Shunji Uejima
俊司 上島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP11083566A priority Critical patent/JP2000276077A/en
Publication of JP2000276077A publication Critical patent/JP2000276077A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速応答が可能な光制御素子を高精度に製造
することができる光制御素子の製造方法及びこれにより
製造される光制御素子並びに表示装置を提供することに
ある。 【解決手段】 光制御素子の製造方法は、基板10上
に、上下に動くように駆動される可動素子12を設ける
第1工程と、第1の原盤20と基板10とを反射構造層
前駆体16を介して密着させる第2工程と、第1の原盤
20を剥離して凸部18に対応した凹部32を有すると
ともに光を反射する反射構造層28を形成する第3工程
と、第2の原盤40と反射構造層28とを光透過性層前
駆体36を介して密着させる第4工程と、第2の原盤4
0を剥離して平坦面38に対応する平坦な上端面44を
有する光透過性層42を形成する第5工程と、可動素子
12上の部分を独立させる第6工程と、光透過性基板5
0を設ける第7工程と、を含む。
[PROBLEMS] To provide a method of manufacturing a light control element capable of manufacturing a light control element capable of high-speed response with high accuracy, and a light control element and a display device manufactured by the method. . A method of manufacturing a light control element includes a first step of providing a movable element (12) that is driven to move up and down on a substrate (10), and a method of forming a first master (20) and the substrate (10) on a reflective structure layer precursor. A second step of bringing the first master disk 20 into close contact with the first master disc 20 to form a reflective structure layer 28 that has a concave portion 32 corresponding to the convex portion 18 and reflects light. A fourth step of bringing the master 40 and the reflective structure layer 28 into close contact with each other via the light transmitting layer precursor 36, and a second master 4
A fifth step of forming a light-transmitting layer 42 having a flat upper end face 44 corresponding to the flat surface 38 by peeling off the light-transmitting substrate 0; a sixth step of making the portion on the movable element 12 independent;
And a seventh step of providing 0.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光制御素子及びそ
の製造方法並びに表示装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a light control element, a method for manufacturing the same, and a display device.

【0002】[0002]

【発明の背景】従来、液晶の分子配列を電圧の印加によ
って変化させて光制御を行う装置が知られている。この
装置は、低電力消費などの長所を有する反面、高速応答
が難しいという短所があった。そこで、液晶に代わって
光制御を行う素子が開発されている。その一例として、
入射光を制御することで、光を出射させ又は出射させな
いようにする素子がある。この素子を製造するには、高
精度な微細加工が要求される。
BACKGROUND OF THE INVENTION Conventionally, there has been known an apparatus for controlling light by changing the molecular arrangement of liquid crystal by applying a voltage. Although this device has advantages such as low power consumption, it has a disadvantage that high-speed response is difficult. Therefore, an element that performs light control instead of the liquid crystal has been developed. As an example,
There is an element that controls incident light so that light is emitted or not emitted. In order to manufacture this element, high-precision fine processing is required.

【0003】本発明の目的は、高速応答が可能な光制御
素子を高精度に製造することができる光制御素子の製造
方法及びこれにより製造される光制御素子並びに表示装
置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a light control element capable of manufacturing a light control element capable of high-speed response with high precision, a light control element manufactured by the method, and a display device. .

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】(1)本発明に係る光制
御素子の製造方法は、基板上に、上下に動くように駆動
される可動素子を設ける第1工程と、凸部が形成された
第1の原盤の前記凸部が形成された面と、前記基板の前
記可動素子が設けられた面と、を反射構造層前駆体を介
して密着させる第2工程と、前記反射構造層前駆体を固
化して前記第1の原盤を剥離し、前記凸部に対応した凹
部を有するとともに光を反射する反射構造層を形成する
第3工程と、平坦面が形成された第2の原盤の前記平坦
面を含む面と前記反射構造層とを、前記平坦面と前記凹
部とを対向させながら、光透過性層前駆体を介して密着
させる第4工程と、前記光透過性層前駆体を固化して前
記第2の原盤を剥離し、前記第2の原盤の前記平坦面に
対応する平坦な上端面を前記凹部の上方に有する光透過
性層を形成する第5工程と、前記反射構造層及び光透過
性層の一部を除去して、前記反射構造層における前記可
動素子上の部分を独立させる第6工程と、前記光透過性
層の前記上端面と平行であって、前記可動素子の駆動に
よって前記光透過性層が上昇したときに前記光透過性層
の前記上端面に密接に接触する位置に、光透過性基板を
設ける第7工程と、を含む。
(1) In a method of manufacturing a light control element according to the present invention, a first step of providing a movable element driven to move up and down on a substrate, and a convex portion are formed. A second step of closely adhering the surface of the first master on which the protrusions are formed and the surface of the substrate on which the movable element is provided, via a reflective structure layer precursor; A third step of solidifying the body, peeling off the first master, forming a reflective structure layer having a concave portion corresponding to the convex portion and reflecting light, and a second master having a flat surface formed thereon. A fourth step of bringing the surface including the flat surface and the reflective structure layer into close contact with each other with the light transmitting layer precursor interposed therebetween, with the flat surface and the concave portion facing each other; Solidifies to peel off the second master, and a flat upper surface corresponding to the flat surface of the second master A fifth step of forming a light-transmitting layer having a surface above the concave portion, and removing a portion of the reflective structure layer and the light-transmitting layer to make a portion of the reflective structure layer on the movable element independent A sixth step of causing the light-transmitting layer to be in close contact with the upper-end surface of the light-transmitting layer when the light-transmitting layer is raised by driving the movable element and is parallel to the upper-end surface of the light-transmitting layer. And a seventh step of providing a light transmissive substrate at the position where

【0005】この製造方法は、第1の原盤を型として凹
部を有する反射構造層を形成し、第2の原盤を型として
平坦な上端面を有する光透過性層を形成する工程を含
む。第1及び第2の原盤は、一旦製造すればその後、耐
久性の許す限り何度でも使用できるため、その後の光制
御素子の製造工程において省略でき、工程数の減少およ
び低コスト化を図ることができる。
[0005] This manufacturing method includes a step of forming a reflective structure layer having a concave portion using the first master as a mold, and forming a light transmitting layer having a flat upper end surface using the second master as a mold. Once manufactured, the first and second masters can be used as many times as the durability permits, so that they can be omitted in the subsequent manufacturing process of the light control element, thereby reducing the number of processes and reducing the cost. Can be.

【0006】この方法で製造される光制御素子によれ
ば、光透過性基板の内部を光が全反射して進行し、光透
過性基板に光透過性層が密接に接触すると、光が光透過
性層に入射する。そして、光透過性層の下に形成された
反射構造層の凹部にて光が反射して出射する。光透過性
層が光透過性基板に接触しないときには、光透過性基板
の内部を光が全反射して進行する。なお、光透過性層を
光透過性基板に接触させたり離したりするのは、可動素
子の駆動を介して光透過性層を上下させることで行われ
る。可動素子を高速で駆動することで、この光制御素子
は、高速応答が可能になる。
According to the light control element manufactured by this method, the light is totally reflected inside the light-transmitting substrate and proceeds, and when the light-transmitting layer comes into close contact with the light-transmitting substrate, the light is emitted. It is incident on the transmissive layer. Then, the light is reflected and emitted by the concave portion of the reflective structure layer formed below the light transmitting layer. When the light transmissive layer does not contact the light transmissive substrate, the light is totally reflected inside the light transmissive substrate and proceeds. The light transmitting layer is brought into contact with or separated from the light transmitting substrate by moving the light transmitting layer up and down through driving of the movable element. By driving the movable element at high speed, this light control element can respond at high speed.

【0007】(2)この製造方法において、前記第1の
原盤の前記凸部は、断面において三角形をなしてもよ
い。
(2) In this manufacturing method, the projection of the first master may have a triangular cross section.

【0008】このような三角形の凸部によって、反射構
造層にはV字状の凹部が形成され、この凹部の内面によ
って光を反射させることができる。
With such a triangular convex portion, a V-shaped concave portion is formed in the reflective structure layer, and light can be reflected by the inner surface of the concave portion.

【0009】(3)この製造方法において、前記可動素
子は圧電素子を含み、前記第1工程の前に、前記圧電素
子に電圧を印加するための電極を前記基板に形成する工
程を含んでもよい。
(3) In this manufacturing method, the movable element may include a piezoelectric element, and before the first step, a step of forming an electrode for applying a voltage to the piezoelectric element on the substrate may be included. .

【0010】このように、圧電素子を使用することで可
動素子を簡単に形成することができる。
As described above, the movable element can be easily formed by using the piezoelectric element.

【0011】(4)この製造方法において、前記反射構
造層前駆体は光により硬化可能な物質を含み、前記第1
の原盤は光透過性を有し、前記第3工程で、前記第1の
原盤を通して前記反射構造層前駆体に光を照射してもよ
い。
(4) In this manufacturing method, the reflective structure layer precursor contains a substance curable by light, and
The master may have optical transparency, and in the third step, the reflective structure layer precursor may be irradiated with light through the first master.

【0012】このように、光を使用することで、熱を使
用する場合に比べて格段に容易に反射構造層前駆体を固
化させることができる。
As described above, by using light, the reflection structure layer precursor can be solidified much more easily than in the case of using heat.

【0013】(5)この製造方法において、前記第3工
程で、前記第1の原盤を剥離してから、前記固化した反
射構造層前駆体上に光反射膜を形成して前記反射構造層
を形成してもよい。
(5) In this manufacturing method, in the third step, after the first master is peeled off, a light reflection film is formed on the solidified reflection structure layer precursor to form the reflection structure layer. It may be formed.

【0014】反射構造層は、光を反射する性質を有する
反射構造層前駆体で形成してもよいが、そうでなくとも
反射構造層前駆体を固化させてその上に光反射膜を形成
することで反射構造層を形成してもよい。
The reflection structure layer may be formed of a reflection structure layer precursor having a property of reflecting light, but otherwise, the reflection structure layer precursor is solidified to form a light reflection film thereon. Thus, a reflective structure layer may be formed.

【0015】(6)この製造方法において、前記光透過
性層前駆体は光により硬化可能な物質を含み、前記第2
の原盤は光透過性を有し、前記第5工程で、前記第2の
原盤を通して前記光透過性層前駆体に光を照射してもよ
い。
(6) In this manufacturing method, the light-transmitting layer precursor contains a light-curable substance,
The master may have light transmissivity, and in the fifth step, the light transmitting layer precursor may be irradiated with light through the second master.

【0016】このように、光を使用することで、熱を使
用する場合に比べて格段に容易に光透過性層前駆体を固
化させることができる。
As described above, by using light, the light-transmitting layer precursor can be solidified much more easily than in the case of using heat.

【0017】(7)この製造方法において、前記第1の
原盤の凸部の反転形状が形成された第3の原盤の前記反
転形状が形成された面と、第4の原盤と、を原盤前駆体
を介して密着させ、前記原盤前駆体を固化して前記第3
の原盤を剥離して前記第1の原盤を製造する工程を含ん
でもよい。
(7) In this manufacturing method, the surface of the third master on which the inverted shape of the convex portion of the first master is formed and the fourth master are formed by the master precursor. The master precursor is solidified through the
And removing the original master to manufacture the first original master.

【0018】これによれば、高価な第1の原盤は複製に
よって製造されるので、劣化しても簡単に製造し直すこ
とができ、光制御素子の製造コストを低減することがで
きる。
According to this, since the expensive first master is manufactured by duplication, even if it deteriorates, it can be easily manufactured again, and the manufacturing cost of the light control element can be reduced.

【0019】(8)この製造方法において、前記第1の
原盤の凸部の反転形状が形成された第3の原盤の前記反
転形状が形成された面に、電気鋳造法により金属層を形
成し、前記金属層を前記第3の原盤から剥離して前記第
1の原盤を製造する工程を含んでもよい。
(8) In this manufacturing method, a metal layer is formed by electroforming on the surface of the third master on which the inverted shape of the convex portion of the first master is formed. And removing the metal layer from the third master to manufacture the first master.

【0020】これによれば、高価な第1の原盤は複製に
よって製造されるので、劣化しても簡単に製造し直すこ
とができ、光制御素子の製造コストを低減することがで
きる。
According to this, since the expensive first master is manufactured by duplication, it can be easily manufactured again even if it deteriorates, and the manufacturing cost of the light control element can be reduced.

【0021】(9)この製造方法において、前記第1の
原盤の凸部の形状が形成された第3の原盤の前記凸部の
形状が形成された面に、電気鋳造法により金属層を形成
し、前記金属層を前記第3の原盤から剥離して、前記凸
部の反転形状が形成された中間盤を形成し、前記中間盤
の前記反転形状が形成された面と、第4の原盤と、を原
盤前駆体を介して密着させ、前記原盤前駆体を固化して
前記中間盤を剥離して前記第1の原盤を製造する工程を
含んでもよい。
(9) In this manufacturing method, a metal layer is formed by an electroforming method on a surface of the third master on which the shape of the convex portion of the first master is formed. Then, the metal layer is peeled off from the third master to form an intermediate master having the inverted shape of the convex portion formed thereon, and a surface of the intermediate master having the inverted shape formed therein, and a fourth master. And a step of manufacturing the first master by bonding the master and the master through a master precursor and solidifying the master precursor and peeling the intermediate master.

【0022】これによれば、高価な第1の原盤は複製に
よって製造されるので、劣化しても簡単に製造し直すこ
とができ、光制御素子の製造コストを低減することがで
きる。
According to this, since the expensive first master is manufactured by duplication, even if it deteriorates, it can be easily manufactured again, and the manufacturing cost of the light control element can be reduced.

【0023】(10)この製造方法において、前記第1
及び第2の原盤のうちの少なくとも一方は、前記基板と
の間隔を規制するスペーサ部を有してもよい。
(10) In this manufacturing method, the first
At least one of the second master and the second master may have a spacer for regulating a distance from the substrate.

【0024】これによれば、スペーサ部によって第1又
は第2の原盤と基板との間隔が制御されるので、両者間
に挟まれる反射構造層又は光透過性層の厚みを簡単に制
御することができ、かつ、反射構造層の凹部又は光透過
性層の上端面が傾くのを防止できる。これにより、製造
される光制御素子の品質の均一化を図ることができる。
According to this, since the distance between the first or second master and the substrate is controlled by the spacer portion, the thickness of the reflection structure layer or the light transmitting layer sandwiched therebetween can be easily controlled. And the inclination of the concave portion of the reflective structure layer or the upper end surface of the light transmissive layer can be prevented. Thereby, the quality of the manufactured light control element can be made uniform.

【0025】(11)この製造方法において、前記第1
及び第2の原盤のうちの少なくとも一方の端部には、前
記基板の方向を向く面に交差する方向に係合する係合部
が形成されていてもよい。
(11) In this manufacturing method, the first
At least one end of the second master and the second master may have an engaging portion that engages in a direction intersecting a surface facing the substrate.

【0026】これによれば、第1又は第2の原盤の端部
に係合部が形成されているので、この係合部に引っかけ
て、容易に第1又は第2の原盤を反射構造層又は光透過
性層から剥離することができる。
According to this, since the engaging portion is formed at the end of the first or second master, the first or second master can easily be hooked on the engaging portion to easily attach the first or second master to the reflection structure layer. Alternatively, it can be separated from the light transmitting layer.

【0027】(12)この製造方法において、前記第1
の原盤の前記凸部が形成された面の少なくとも一部の領
域には、前記反射構造層前駆体との密着性の低い低密着
性層が形成されていてもよい。
(12) In this manufacturing method, the first
A low-adhesion layer having low adhesion to the reflective structure layer precursor may be formed on at least a part of the surface of the master having the convex portions formed thereon.

【0028】本発明によれば、第1の原盤に低密着性層
が形成されているので、反射構造層と第1の原盤とが剥
離しやすくなっている。このことにより、第1の原盤又
は反射構造層の破損を防止して、光制御素子を製造する
ことができる。
According to the present invention, since the low adhesion layer is formed on the first master, the reflection structure layer and the first master can be easily separated. Thus, the light control element can be manufactured while preventing the first master or the reflective structure layer from being damaged.

【0029】(13)この製造方法において、前記低密
着性層は、前記第1の原盤の前記凸部が形成された面の
端部に形成されていてもよい。
(13) In this manufacturing method, the low-adhesion layer may be formed on an end of a surface of the first master on which the convex portions are formed.

【0030】(14)この製造方法において、前記第2
の原盤の前記平坦面を含む面の少なくとも一部の領域に
は、前記光透過性層前駆体との密着性の低い低密着性層
が形成されていてもよい。
(14) In this manufacturing method, the second
A low-adhesion layer having low adhesion to the light-transmitting layer precursor may be formed in at least a part of a surface of the master including the flat surface.

【0031】本発明によれば、第2の原盤に低密着性層
が形成されているので、光透過性層と第2の原盤とが剥
離しやすくなっている。このことにより、第2の原盤又
は光透過性層の破損を防止して、光制御素子を製造する
ことができる。
According to the present invention, since the low-adhesion layer is formed on the second master, the light-transmitting layer and the second master can be easily separated. Thus, the light control element can be manufactured while preventing the second master or the light transmitting layer from being damaged.

【0032】(15)この製造方法において、前記低密
着性層は、前記第2の原盤の前記平坦面を含む面の端部
に形成されていてもよい。
(15) In this manufacturing method, the low adhesion layer may be formed at an end of a surface including the flat surface of the second master.

【0033】(16)この製造方法において、前記第1
の原盤の前記凸部が形成された面は、平坦面と前記凸部
とで構成され、前記凸部は前記可動素子の領域よりも小
さく形成され、前記第2工程及び第3工程で、前記反射
構造層の表面の前記凹部の外側に、前記第1の原盤の前
記平坦面によって、平坦な上端面を形成し、前記第6工
程で、前記反射構造層の前記凹部の外側に前記平坦な上
端面の一部を残して、前記反射構造層の一部及び光透過
性層の一部を除去してもよい。
(16) In this manufacturing method, the first
The surface of the original master on which the convex portions are formed is composed of a flat surface and the convex portions, and the convex portions are formed smaller than the area of the movable element. In the second step and the third step, A flat upper end surface is formed by the flat surface of the first master outside the concave portion on the surface of the reflective structure layer. In the sixth step, the flat upper surface is formed outside the concave portion of the reflective structure layer. A part of the reflective structure layer and a part of the light transmitting layer may be removed while leaving a part of the upper end face.

【0034】これによれば、反射構造層の一部及び光透
過性層の一部を除去するときに、反射構造層の凹部の外
側に平坦な上端面の一部を残すので、凹部の全てを残す
ことができる。したがって、反射構造層の一部及び光透
過性層の一部を除去するときに、凹部に対して正確な位
置合わせをする必要がない。
According to this, when a part of the reflective structure layer and a part of the light transmitting layer are removed, a part of the flat upper end surface is left outside the concave part of the reflective structure layer. Can be left. Therefore, when removing a part of the reflective structure layer and a part of the light transmissive layer, it is not necessary to perform accurate positioning with respect to the concave portion.

【0035】(17)この製造方法において、前記第2
の原盤には、前記平坦面を含む面における前記可動素子
の真上を避けて、かつ、前記可動素子の真上から隙間を
開けた部分に、スペーサ形成用凹部が形成され、前記第
4工程及び第5工程で、前記スペーサ形成用凹部によっ
て、前記光透過性層にスペーサ形成用凸部を形成し、前
記第6工程で、前記スペーサ形成用凸部と前記可動素子
の真上との間で、前記反射構造層の一部及び光透過性層
の一部を除去し、前記スペーサ形成用凸部を含む前記光
透過性層の一部と反射構造層の一部とで、前記光透過性
基板を支持するスペーサを構成してもよい。
(17) In this manufacturing method, the second
The original master is provided with a recess for spacer formation at a portion of the surface including the flat surface, which avoids a position directly above the movable element, and at a portion where a gap is formed from directly above the movable element. And forming a spacer-forming projection on the light-transmitting layer by the spacer-forming recess in the fifth step, and forming the spacer-forming projection directly above the movable element in the sixth step. Then, a part of the reflection structure layer and a part of the light transmission layer are removed, and a part of the light transmission layer including the spacer-forming protrusions and a part of the reflection structure layer form the light transmission layer. A spacer that supports the conductive substrate may be configured.

【0036】これによれば、光透過性層において、スペ
ーサ形成用凸部が他の部分よりも高くなっている。この
高さを利用してスペーサを形成することで、光透過性層
の上方に光透過性基板を設けることができる。
According to this, in the light-transmitting layer, the convex portion for forming the spacer is higher than other portions. By forming a spacer using this height, a light-transmitting substrate can be provided above the light-transmitting layer.

【0037】(18)この製造方法において、前記光透
過性基板の光屈折率naと前記光透過性層の光屈折率n
bとは、 na≦nb の関係にあってもよい。
(18) In this manufacturing method, the light refractive index na of the light transmitting substrate and the light refractive index n of the light transmitting layer are different.
b may be in a relationship of na ≦ nb.

【0038】こうすることで、光透過性基板の内部から
光透過性層に入射する光は、屈折せずに直進するか、あ
るいは、光透過性基板と光透過性層との界面の法線に近
づく方向に屈折する。したがって、光透過性基板又は光
透過性層内で全反射しない方向に、光を反射させること
が容易になる。
By doing so, the light incident on the light transmitting layer from inside the light transmitting substrate goes straight without being refracted, or the normal to the interface between the light transmitting substrate and the light transmitting layer. Refracted in the direction approaching. Therefore, it becomes easy to reflect light in a direction that does not cause total reflection in the light transmitting substrate or the light transmitting layer.

【0039】(19)本発明に係る光制御素子は、上記
方法により製造される。
(19) The light control element according to the present invention is manufactured by the above method.

【0040】(20)本発明に係る光制御素子は、基板
と、前記基板上に形成された可動素子と、前記可動素子
上に形成されて光を反射する反射構造層と、前記反射構
造層上に形成されて上端面が平坦な光透過性層と、前記
光透過性層の上方に設けられる光透過性基板と、を有
し、前記可動素子は、上下に動くように駆動され、前記
反射構造層は、平坦な上端面と凹部とで表面が構成さ
れ、前記光透過性基板は、前記光透過性層の前記上端面
と平行であって、前記可動素子の駆動によって前記光透
過性層が上昇したときに前記光透過性層の前記上端面に
密接に接触する位置に設けられる。
(20) A light control element according to the present invention comprises a substrate, a movable element formed on the substrate, a reflective structure layer formed on the movable element to reflect light, and a reflective structure layer. A light-transmitting layer formed on the top surface and having a flat upper end surface, and a light-transmitting substrate provided above the light-transmitting layer, wherein the movable element is driven to move up and down, The reflective structure layer has a flat upper surface and a concave surface, and the light-transmitting substrate is parallel to the upper surface of the light-transmitting layer, and the light-transmitting substrate is driven by driving the movable element. The light-transmitting layer is provided at a position that comes into close contact with the upper end surface when the layer is raised.

【0041】これによれば、光透過性基板の内部を光が
全反射して進行し、光透過性基板に光透過性層が密接に
接触すると、光が光透過性層に入射する。そして、光透
過性層の下に形成された反射構造層の凹部にて光が反射
して出射する。光透過性層が光透過性基板に接触しない
ときには、光透過性基板の内部を光が全反射して進行す
る。なお、光透過性層を光透過性基板に接触させたり離
したりするのは、可動素子の駆動を介して光透過性層を
上下させることで行われる。可動素子を高速で駆動する
ことで、この光制御素子は、高速応答が可能になる。
According to this, light is totally reflected inside the light-transmitting substrate and proceeds, and when the light-transmitting layer comes into close contact with the light-transmitting substrate, the light enters the light-transmitting layer. Then, the light is reflected and emitted by the concave portion of the reflective structure layer formed below the light transmitting layer. When the light transmissive layer does not contact the light transmissive substrate, the light is totally reflected inside the light transmissive substrate and proceeds. The light transmitting layer is brought into contact with or separated from the light transmitting substrate by moving the light transmitting layer up and down through driving of the movable element. By driving the movable element at high speed, this light control element can respond at high speed.

【0042】また、反射構造層の凹部の外側に平坦な上
端面の一部が残っているので、凹部の一部が欠落してい
ることがない。
Further, since a part of the flat upper end surface remains outside the concave portion of the reflection structure layer, the concave portion is not partially missing.

【0043】(21)本発明に係る光制御素子は、基板
と、前記基板上に形成された可動素子と、前記可動素子
上に形成されかつ表面に凹部が形成されて光を反射する
反射構造層と、前記反射構造層上に形成されて上端面が
平坦な光透過性層と、前記光透過性層の上方に設けられ
る光透過性基板と、前記可動素子の外側で前記基板上に
形成されて前記光透過性基板を支持するスペーサと、を
有し、前記可動素子は、上下に動くように駆動され、前
記光透過性基板は、前記光透過性層の前記上端面と平行
であって、前記可動素子の駆動によって前記光透過性層
が上昇したときに前記光透過性層の前記上端面に密接に
接触する位置に設けられ、前記スペーサは、前記反射構
造層と同じ材料で構成される第1層と、前記光透過性層
と同じ材料で構成される第2層と、で形成されている。
(21) A light control element according to the present invention includes a substrate, a movable element formed on the substrate, and a reflection structure formed on the movable element and having a concave portion formed on the surface to reflect light. A light-transmitting layer formed on the reflective structure layer and having a flat upper end surface; a light-transmitting substrate provided above the light-transmitting layer; and a light-transmitting substrate formed on the substrate outside the movable element. And a spacer for supporting the light-transmitting substrate, wherein the movable element is driven to move up and down, and the light-transmitting substrate is parallel to the upper end surface of the light-transmitting layer. The light-transmitting layer is provided at a position in close contact with the upper end surface of the light-transmitting layer when the light-transmitting layer is raised by driving the movable element, and the spacer is made of the same material as the reflective structure layer. Made of the same material as the first layer to be formed and the light transmitting layer And the second layer in formed is the.

【0044】これによれば、光透過性基板の内部を光が
全反射して進行し、光透過性基板に光透過性層が密接に
接触すると、光が光透過性層に入射する。そして、光透
過性層の下に形成された反射構造層の凹部にて光が反射
して出射する。光透過性層が光透過性基板に接触しない
ときには、光透過性基板の内部を光が全反射して進行す
る。なお、光透過性層を光透過性基板に接触させたり離
したりするのは、可動素子の駆動を介して光透過性層を
上下させることで行われる。可動素子を高速で駆動する
ことで、この光制御素子は、高速応答が可能になる。
According to this, light is totally reflected inside the light-transmitting substrate and proceeds, and when the light-transmitting layer comes into close contact with the light-transmitting substrate, the light enters the light-transmitting layer. Then, the light is reflected and emitted by the concave portion of the reflective structure layer formed below the light transmitting layer. When the light transmissive layer does not contact the light transmissive substrate, the light is totally reflected inside the light transmissive substrate and proceeds. The light transmitting layer is brought into contact with or separated from the light transmitting substrate by moving the light transmitting layer up and down through driving of the movable element. By driving the movable element at high speed, this light control element can respond at high speed.

【0045】(22)本発明に係る表示装置は、上記光
制御素子と、光源と、を含む。
(22) A display device according to the present invention includes the above light control element and a light source.

【0046】(23)本発明に係る表示装置は、基板
と、前記基板上に形成されて上下に動くように駆動され
る複数の可動素子と、それぞれの可動素子上に形成さ
れ、光を反射する反射構造層と、前記反射構造層上に形
成されて上端面が平坦な光透過性層と、前記光透過性層
の上方に設けられる光透過性基板と、前記光透過性基板
の内部で全反射しながら進行する光を出射する光源と、
を有し、前記反射構造層は、平坦な上端面と凹部とで表
面が構成され、前記光透過性基板は、前記光透過性層の
前記上端面と平行であって、前記可動素子の駆動によっ
て前記光透過性層が上昇したときに前記光透過性層の前
記上端面に密接に接触する位置に設けられ、前記光透過
性層が前記光透過性基板に密接に接触したときに、前記
光は、前記光透過性基板から前記光透過性層に入射し、
前記反射構造層の凹部で反射して、前記光透過性層及び
前記光透過性基板から外に出射する。
(23) A display device according to the present invention includes a substrate, a plurality of movable elements formed on the substrate and driven to move up and down, and formed on each movable element to reflect light. A reflective structure layer, a light transmissive layer formed on the reflective structure layer and having a flat upper end surface, a light transmissive substrate provided above the light transmissive layer, and a light transmissive substrate inside the light transmissive substrate. A light source that emits light that travels while being totally reflected;
The reflective structure layer has a flat upper surface and a concave surface, and the light transmitting substrate is parallel to the upper surface of the light transmitting layer, and drives the movable element. The light-transmitting layer is provided at a position that comes into close contact with the upper end surface of the light-transmitting layer when the light-transmitting layer rises, and when the light-transmitting layer comes into close contact with the light-transmitting substrate, Light is incident on the light transmitting layer from the light transmitting substrate,
The light is reflected by the concave portion of the reflective structure layer and exits from the light transmitting layer and the light transmitting substrate.

【0047】これによれば、光透過性基板の内部を光が
全反射して進行し、光透過性基板に光透過性層が密接に
接触すると、光が光透過性層に入射する。そして、光透
過性層の下に形成された反射構造層の凹部にて光が反射
して出射する。光透過性層が光透過性基板に接触しない
ときには、光透過性基板の内部を光が全反射して進行す
る。なお、光透過性層を光透過性基板に接触させたり離
したりするのは、可動素子の駆動を介して光透過性層を
上下させることで行われる。可動素子を高速で駆動する
ことで、この表示装置は、高速応答が可能になる。
According to this, light is totally reflected inside the light-transmitting substrate and proceeds, and when the light-transmitting layer comes into close contact with the light-transmitting substrate, the light enters the light-transmitting layer. Then, the light is reflected and emitted by the concave portion of the reflective structure layer formed below the light transmitting layer. When the light transmissive layer does not contact the light transmissive substrate, the light is totally reflected inside the light transmissive substrate and proceeds. The light transmitting layer is brought into contact with or separated from the light transmitting substrate by moving the light transmitting layer up and down through driving of the movable element. By driving the movable element at high speed, this display device can perform high-speed response.

【0048】また、反射構造層の凹部の外側に平坦な上
端面の一部が残っているので、凹部の一部が欠落してい
ることがなく、出射される光の損失がない。
Further, since a part of the flat upper end surface remains outside the concave portion of the reflective structure layer, the concave portion is not missing, and there is no loss of emitted light.

【0049】(24)本発明に係る表示装置は、基板
と、前記基板上に形成されて上下に動くように駆動され
る複数の可動素子と、それぞれの可動素子上に形成さ
れ、表面に凹部が形成されて光を反射する反射構造層
と、前記反射構造層上に形成されて上端面が平坦な光透
過性層と、前記光透過性層の上方に設けられる光透過性
基板と、前記可動素子の外側で前記基板上に形成されて
前記光透過性基板を支持し、前記反射構造層と同じ材料
で構成される第1層と、前記光透過性層と同じ材料で構
成される第2層と、で形成されたスペーサと、前記光透
過性基板の内部で全反射しながら進行する光を出射する
光源と、を有し、前記光透過性基板は、前記光透過性層
の前記上端面と平行であって、前記可動素子の駆動によ
って前記光透過性層が上昇したときに前記光透過性層の
前記上端面に密接に接触する位置に設けられ、前記光透
過性層が前記光透過性基板に密接に接触したときに、前
記光は、前記光透過性基板から光透過性層に入射し、前
記反射構造層の凹部で反射して、前記光透過性層及び前
記光透過性基板から外に出射する。
(24) A display device according to the present invention includes a substrate, a plurality of movable elements formed on the substrate and driven to move up and down, and a recess formed on each movable element and having a recess on the surface. A reflective structure layer that is formed and reflects light, a light transmissive layer formed on the reflective structure layer and having a flat upper end surface, a light transmissive substrate provided above the light transmissive layer, A first layer formed on the substrate outside the movable element and supporting the light-transmitting substrate, and a first layer formed of the same material as the reflective structure layer, and a first layer formed of the same material as the light-transmitting layer; A light source that emits light that travels while being totally reflected inside the light-transmitting substrate, wherein the light-transmitting substrate has a Parallel to the upper end surface, the light-transmitting layer is raised by driving the movable element. Is provided at a position in close contact with the upper end surface of the light transmitting layer when the light transmitting layer is in close contact with the light transmitting substrate. From the light transmitting layer, is reflected by the concave portion of the reflection structure layer, and is emitted outside from the light transmitting layer and the light transmitting substrate.

【0050】これによれば、光透過性基板の内部を光が
全反射して進行し、光透過性基板に光透過性層が密接に
接触すると、光が光透過性層に入射する。そして、光透
過性層の下に形成された反射構造層の凹部にて光が反射
して出射する。光透過性層が光透過性基板に接触しない
ときには、光透過性基板の内部を光が全反射して進行す
る。なお、光透過性層を光透過性基板に接触させたり離
したりするのは、可動素子の駆動を介して光透過性層を
上下させることで行われる。可動素子を高速で駆動する
ことで、この表示装置は、高速応答が可能になる。
According to this, light is totally reflected inside the light-transmitting substrate and proceeds, and when the light-transmitting layer comes into close contact with the light-transmitting substrate, the light enters the light-transmitting layer. Then, the light is reflected and emitted by the concave portion of the reflective structure layer formed below the light transmitting layer. When the light transmissive layer does not contact the light transmissive substrate, the light is totally reflected inside the light transmissive substrate and proceeds. The light transmitting layer is brought into contact with or separated from the light transmitting substrate by moving the light transmitting layer up and down through driving of the movable element. By driving the movable element at high speed, this display device can perform high-speed response.

【0051】(25)この表示装置において、前記光透
過性基板の光屈折率naと前記光透過性層の光屈折率n
bとは、 na≦nb の関係にあってもよい。
(25) In this display device, the light refractive index na of the light transmitting substrate and the light refractive index n of the light transmitting layer are set.
b may be in a relationship of na ≦ nb.

【0052】こうすることで、光透過性基板の内部から
光透過性層に入射する光は、屈折せずに直進するか、あ
るいは、光透過性基板と光透過性層との界面の法線に近
づく方向に屈折する。したがって、光透過性基板又は光
透過性層内で全反射しない方向に、光を反射させること
が容易になる。
In this way, the light incident on the light transmitting layer from inside the light transmitting substrate travels straight without being refracted, or the normal to the interface between the light transmitting substrate and the light transmitting layer. Refracted in the direction approaching. Therefore, it becomes easy to reflect light in a direction that does not cause total reflection in the light transmitting substrate or the light transmitting layer.

【0053】(26)この表示装置において、前記反射
構造層の凹部の内面は、前記光を、前記光透過性層及び
光透過性基板の界面に垂直な方向に反射する角度で傾斜
してもよい。
(26) In this display device, the inner surface of the concave portion of the reflective structure layer may be inclined at an angle to reflect the light in a direction perpendicular to the interface between the light transmitting layer and the light transmitting substrate. Good.

【0054】これによれば、光透過性層及び光透過性基
板の界面で、光を屈折させずに出射することができる。
According to this, at the interface between the light transmitting layer and the light transmitting substrate, light can be emitted without being refracted.

【0055】[0055]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について図面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0056】(第1の実施の形態)図1(A)〜図6
は、本発明の第1の実施の形態を説明する図である。本
実施の形態では、本発明に係る光制御素子の製造方法を
適用して光制御素子を製造する。ここで、光制御素子と
は、情報の伝達や画像の表示などを行うために光を制御
する素子をいう。その例として、光路を切り換える光ス
イッチがある。図6に示す表示装置は、複数行複数列で
例えばマトリクス状に並べられた複数の光スイッチを含
んで構成することができる。あるいは、光の強度、位
相、振幅、周波数、偏光面などを変調する光変調素子も
光制御素子に含まれる。以下、光制御素子の製造方法を
説明する。
(First Embodiment) FIGS. 1A to 6
FIG. 1 is a diagram illustrating a first embodiment of the present invention. In this embodiment, a light control element is manufactured by applying the method for manufacturing a light control element according to the present invention. Here, the light control element refers to an element that controls light for transmitting information, displaying an image, and the like. An example is an optical switch that switches an optical path. The display device illustrated in FIG. 6 can be configured to include a plurality of optical switches arranged in a matrix in a plurality of rows and a plurality of columns. Alternatively, a light modulation element that modulates light intensity, phase, amplitude, frequency, polarization plane, and the like is also included in the light control element. Hereinafter, a method for manufacturing the light control element will be described.

【0057】(第1工程)図1(A)に示すように、基
板10上に一つ又は複数の可動素子12を形成する。基
板10は、その上に形成される構造体を支持できる強度
を有していれば、材料は限定されない。なお、可動素子
12を電気的に駆動するときには、基板10上に電極1
4が必要となる。その場合には、本工程の前に、基板1
0に予め電極14を形成する工程を行う。例えば、シリ
コン基板を基板10として利用して、半導体製造プロセ
スの微細加工技術を適用して、基板10上に電極14を
簡単に形成することができる。なお、電極14は、図1
(A)以外の図では省略する。
(First Step) As shown in FIG. 1A, one or a plurality of movable elements 12 are formed on a substrate 10. The material of the substrate 10 is not limited as long as it has a strength capable of supporting a structure formed thereon. When the movable element 12 is electrically driven, the electrode 1 is placed on the substrate 10.
4 is required. In that case, before this step, the substrate 1
The step of forming the electrode 14 in advance to 0 is performed. For example, the electrode 14 can be easily formed on the substrate 10 by using a silicon substrate as the substrate 10 and applying a microfabrication technique of a semiconductor manufacturing process. Note that the electrode 14 is
Illustrations other than (A) are omitted.

【0058】光制御素子が表示装置に使用される場合に
は、複数の可動素子12が基板10上に形成される。そ
れぞれの可動素子12は、表示装置の画面の各画素に対
応して形成されており、独立に駆動される。可動素子1
2は、少なくとも一部が上下に、すなわち基板10の厚
み方向に沿って動くよう駆動され、この上下の動きによ
って光制御が行われる。可動素子12を電気的に制御す
ることで、光制御を高速に且つ高精度に行うことができ
る。圧電素子を含むあるいは圧電素子からなる可動素子
12は、電圧を印加することで所定の方向に伸縮させる
ことができる。基板10の厚さ方向に沿って可動素子1
2を伸縮させることで、その上部を上下に動かすことが
できる。可動素子12を形成するときにも、半導体プロ
セスの微細加工技術を適用することができる。あるい
は、圧電素子以外に、静電力を利用して可動素子12を
上下に動くように駆動してもよい。
When the light control element is used for a display device, a plurality of movable elements 12 are formed on the substrate 10. Each movable element 12 is formed corresponding to each pixel of the screen of the display device, and is driven independently. Movable element 1
2 is driven so that at least a part thereof moves up and down, that is, along the thickness direction of the substrate 10, and the light control is performed by this up and down movement. By electrically controlling the movable element 12, light control can be performed at high speed and with high accuracy. The movable element 12 including or composed of a piezoelectric element can be expanded and contracted in a predetermined direction by applying a voltage. The movable element 1 extends along the thickness direction of the substrate 10.
By expanding and contracting 2, the upper part can be moved up and down. When forming the movable element 12, a fine processing technique of a semiconductor process can be applied. Alternatively, in addition to the piezoelectric element, the movable element 12 may be driven to move up and down using electrostatic force.

【0059】(第2工程)次に、図1(B)に示すよう
に、反射構造層前駆体16を設ける。反射構造層前駆体
16は、反射構造層28(図1(D)参照)を形成する
ためのものである。
(Second Step) Next, as shown in FIG. 1B, a reflective structure layer precursor 16 is provided. The reflection structure layer precursor 16 is for forming the reflection structure layer 28 (see FIG. 1D).

【0060】反射構造層前駆体16は、低粘性の液状物
質であることが好ましい。このような物質は、常温、常
圧あるいはその近傍下においても、第1の原盤20の表
面の形状を転写することが容易である。液状の物質とし
ては、エネルギーの付与により硬化可能な物質であるこ
とが好ましい。このような物質を用いると、反射構造層
前駆体16を固化して反射構造層28とするタイミング
を制御しやすくなるため、生産性や精度の向上が容易と
なり、また、堅牢な反射構造層28が得られ易い。
The reflection structure layer precursor 16 is preferably a low-viscosity liquid material. Such a material can easily transfer the shape of the surface of the first master 20 even at normal temperature, normal pressure or in the vicinity thereof. The liquid substance is preferably a substance that can be cured by applying energy. When such a substance is used, the timing of solidifying the reflective structure layer precursor 16 to form the reflective structure layer 28 can be easily controlled, so that the productivity and accuracy can be easily improved, and the robust reflective structure layer 28 can be easily formed. Is easily obtained.

【0061】また、反射構造層前駆体16として可塑性
を有する物質を使用することができる。
A material having plasticity can be used as the reflective structure layer precursor 16.

【0062】また、反射構造層前駆体16は、固化して
からその上に形成される構造を支持できる強度を有する
ものであれば特に限定されるものではないが、樹脂を使
用することができる。樹脂は、エネルギー硬化性を有す
るもの、あるいは可塑性を有するものが容易に得られる
ので好適である。
The reflective structure layer precursor 16 is not particularly limited as long as it has a strength capable of supporting a structure formed thereon after solidification, but a resin can be used. . The resin is preferably used because a resin having energy curability or a resin having plasticity can be easily obtained.

【0063】エネルギー硬化性を有する樹脂としては、
光及び熱の少なくともいずれかー方の付与により硬化可
能であることが望ましい。光や熱の利用は、汎用の露光
装置、ベイク炉やホットプレート等の加熱装置を利用す
ることができ、省設備コスト化を図ることが可能であ
る。
As the resin having energy curability,
Desirably, it can be cured by applying at least one of light and heat. For the use of light and heat, a general-purpose exposure apparatus, a heating apparatus such as a baking furnace or a hot plate can be used, and the equipment cost can be reduced.

【0064】このようなエネルギー硬化性を有する樹脂
としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、
メラミン系樹脂、ポリイミド系樹脂等が利用できる。特
に、アクリル系樹脂は、市販品の様々な前駆体や感光剤
(光重合開始剤)を利用することで、光の照射で短時間
に硬化するものが容易に得られるため好適である。
Examples of such an energy-curable resin include acrylic resins, epoxy resins,
Melamine-based resins, polyimide-based resins, and the like can be used. In particular, an acrylic resin is preferable because it can easily be cured by irradiation with light by using various commercially available precursors and photosensitive agents (photopolymerization initiators).

【0065】光硬化性のアクリル系樹脂の基本組成の具
体例としては、プレポリマーまたはオリゴマー、モノマ
ー、光重合開始剤があげられる。
Specific examples of the basic composition of the photocurable acrylic resin include a prepolymer or oligomer, a monomer, and a photopolymerization initiator.

【0066】プレポリマーまたはオリゴマーとしては、
例えば、エポキシアクリレート類、ウレタンアクリレー
ト類、ポリエステルアクリレート類、ポリエーテルアク
リレート類、スピロアセタール系アクリレート類等のア
クリレート類、エポキシメタクリレート類、ウレタンメ
タクリレート類、ポリエステルメタクリレート類、ポリ
エーテルメタクリレート類等のメタクリレート類等が利
用できる。
As the prepolymer or oligomer,
For example, acrylates such as epoxy acrylates, urethane acrylates, polyester acrylates, polyether acrylates, and spiroacetal acrylates; methacrylates such as epoxy methacrylates, urethane methacrylates, polyester methacrylates, and polyether methacrylates; Is available.

【0067】モノマーとしては、例えば、2−エチルヘ
キシルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレー
ト、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキ
シエチルメタクリレート、N−ビニル−2−ピロリド
ン、カルビトールアクリレート、テトラヒドロフルフリ
ルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロ
ペンテニルアクリレート、1,3−ブタンジオールアク
リレート等の単官能性モノマー、1,6−ヘキサンジオ
ールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタ
クリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、
ネオペンチルグリコールジメタクリレート、エチレング
リコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジア
クリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート等の
二官能性モノマー、トリメチロールプロパントリアクリ
レート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、
ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリ
スリトールヘキサアクリレート等の多官能性モノマーが
利用できる。
Examples of the monomer include 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, N-vinyl-2-pyrrolidone, carbitol acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate and isovol Monofunctional monomers such as nyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, and 1,3-butanediol acrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate,
Bifunctional monomers such as neopentyl glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, pentaerythritol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate,
Polyfunctional monomers such as pentaerythritol triacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate can be used.

【0068】光重合開始剤としては、例えば、2,2−
ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン等のアセトフ
ェノン類、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、p−イ
ソプロピル−α−ヒドロキシイソブチルフェノン等のブ
チルフェノン類、p−tert−ブチルジクロロアセト
フェノン、p−tert−ブチルトリクロロアセトフェ
ノン、α,α−ジクロル−4−フェノキシアセトフェノ
ン等のハロゲン化アセトフェノン類、ベンゾフェノン、
N,N−テトラエチル−4,4−ジアミノベンゾフェノ
ン等のベンゾフェノン類、ベンジル、ベンジルジメチル
ケタール等のベンジル類、ベンゾイン、ベンゾインアル
キルエーテル等のベンゾイン類、1−フェニル−1,2
−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オ
キシム等のオキシム類、2−メチルチオキサントン、2
−クロロチオキサントン等のキサントン類、ミヒラーケ
トン、ベンジルメチルケタール等のラジカル発生化合物
が利用できる。
As the photopolymerization initiator, for example, 2,2-
Acetophenones such as dimethoxy-2-phenylacetophenone, butylphenones such as α-hydroxyisobutylphenone and p-isopropyl-α-hydroxyisobutylphenone, p-tert-butyldichloroacetophenone, p-tert-butyltrichloroacetophenone, α, halogenated acetophenones such as α-dichloro-4-phenoxyacetophenone, benzophenone,
Benzophenones such as N, N-tetraethyl-4,4-diaminobenzophenone; benzyls such as benzyl and benzyldimethylketal; benzoins such as benzoin and benzoin alkyl ether; 1-phenyl-1,2
Oximes such as -propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, 2-methylthioxanthone,
-Xanthones such as chlorothioxanthone, and radical generating compounds such as Michler's ketone and benzyl methyl ketal can be used.

【0069】なお、必要に応じて、酸素による硬化阻害
を防止する目的でアミン類等の化合物を添加したり、塗
布を容易にする目的で溶剤成分を添加してもよい。溶剤
成分としては、特に限定されるものではなく、種々の有
機溶剤、例えば、プロピレングリコールモノメチルエー
テルアセテート、メトキシメチルプロピオネート、エト
キシエチルプロピオネート、エチルラクテート、エチル
ピルビネート、メチルアミルケトン等が利用可能であ
る。
If necessary, a compound such as an amine may be added for the purpose of preventing curing inhibition by oxygen, or a solvent component may be added for the purpose of facilitating coating. The solvent component is not particularly limited, and various organic solvents, for example, propylene glycol monomethyl ether acetate, methoxymethyl propionate, ethoxyethyl propionate, ethyl lactate, ethyl pyruvate, methyl amyl ketone, etc. Available.

【0070】これらの物質を用いることは、第1の原盤
20をシリコン又は石英で形成した場合に、この第1の
原盤20からの離型性が良好であるため好適である。
The use of these substances is preferable when the first master 20 is made of silicon or quartz because the releasability from the first master 20 is good.

【0071】また、可塑性を有する樹脂としては、例え
ば、ポリカーボネート系樹脂、ポリメチルメタクリレー
ト系樹脂、アモルファスポリオレフィン系樹脂等の熱可
塑性を有する樹脂が利用できる。
As the resin having plasticity, for example, a resin having thermoplasticity such as a polycarbonate resin, a polymethyl methacrylate resin, and an amorphous polyolefin resin can be used.

【0072】そして、図1(C)に示すように、第1の
原盤20を用意する。第1の原盤20には、一つ又は複
数の凸部18が形成されており、凸部18の周囲には平
坦面22が形成されている。基板10の可動素子12が
形成された面と、一つ又は複数の凸部18が形成された
第1の原盤20の凸部18が形成された面と、を反射構
造層前駆体16を介して密着させる。第1の原盤20の
凸部18と、基板10の可動素子12とは対向して配置
される。したがって、基板10が複数の可動素子12を
有する場合には、第1の原盤20は複数の凸部18を有
する。
Then, as shown in FIG. 1C, a first master 20 is prepared. One or a plurality of convex portions 18 are formed on the first master 20, and a flat surface 22 is formed around the convex portions 18. The surface of the substrate 10 on which the movable element 12 is formed and the surface of the first master 20 on which one or a plurality of protrusions 18 are formed on which the protrusions 18 are formed are interposed via the reflective structure layer precursor 16. And make it adhere. The convex portion 18 of the first master 20 and the movable element 12 of the substrate 10 are arranged to face each other. Therefore, when substrate 10 has a plurality of movable elements 12, first master 20 has a plurality of convex portions 18.

【0073】なお、反射構造層前駆体16を基板10の
ほぼ中央部に塊状にして設けておき、基板10及び第1
の原盤20で反射構造層前駆体16を押し広げてもよ
い。こうすることで、反射構造層前駆体16と、基板1
0及び第1の原盤20の少なくとも一方と、の間の気泡
が外に逃がされて気泡が残りにくくなる。
The reflective structure layer precursor 16 is provided in a lump at substantially the center of the substrate 10, and the substrate 10 and the first
The reflection structure layer precursor 16 may be spread by the original master 20. By doing so, the reflective structure layer precursor 16 and the substrate 1
Air bubbles between at least one of the 0 and the first master 20 are released to the outside, so that air bubbles are less likely to remain.

【0074】反射構造層前駆体16は、基板10上に載
せる代わりに、第1の原盤20に載せるか、基板10及
び第1の原盤20の両方に載せてもよい。また、基板1
0及び第1の原盤20のいずれか一方、または、両方
に、予め反射構造層前駆体16を所定領域まで塗り拡げ
てもよい。また、必要に応じて、基板10と第1の原盤
20とを反射構造層前駆体16を介して密着させる際
に、基板10及び第1の原盤20の少なくともいずれか
一方を介して反射構造層前駆体16を加圧しても良い。
加圧することで、反射構造層前駆体16が所定領域まで
塗れ拡がる時間を短縮できることで作業性が向上し、か
つ、第1の原盤20の凸部18の間への充填が確実とな
る。
Instead of being placed on the substrate 10, the reflection structure layer precursor 16 may be placed on the first master 20 or on both the substrate 10 and the first master 20. Also, substrate 1
The reflection structure layer precursor 16 may be previously applied to one or both of the zero and first masters 20 to a predetermined area. If necessary, when the substrate 10 and the first master 20 are brought into close contact with each other via the reflective structure layer precursor 16, the reflective structure layer is provided via at least one of the substrate 10 and the first master 20. The precursor 16 may be pressurized.
By applying pressure, the time required for the reflective structure layer precursor 16 to spread to a predetermined region can be shortened, so that workability is improved, and filling between the convex portions 18 of the first master 20 is ensured.

【0075】第1の原盤20の凸部18は、少なくとも
一つの傾斜面を有する。傾斜面は、平面であっても曲面
であってもよく、後述するように、光の反射角度に応じ
て傾斜角度が決められる。例えば、凸部18は、図示す
るように断面において三角形をなしていてもよく、その
場合に立体的には三角柱であっても三角錐であってもよ
い。また、凸部18の頂点の部分は、必ずしも角をなさ
ずに曲面あるいは平面をなしていてもよい。
The projection 18 of the first master 20 has at least one inclined surface. The inclined surface may be a flat surface or a curved surface, and as described later, the inclined angle is determined according to the light reflection angle. For example, the projection 18 may have a triangular shape in cross section as shown in the figure, and in that case, the projection 18 may be a triangular prism or a triangular pyramid. Further, the vertex portion of the convex portion 18 may not necessarily form a corner but may be a curved surface or a flat surface.

【0076】凸部18は、その頂点部分からの平面視に
おいて、基板10に形成された可動素子12の大きさよ
りも小さく形成してもよい。その場合には、凸部18の
周囲に形成された平坦面22の少なくとも一部が、可動
素子12の真上の領域内に入る。
The projection 18 may be formed to be smaller than the size of the movable element 12 formed on the substrate 10 in a plan view from the vertex thereof. In that case, at least a part of the flat surface 22 formed around the convex portion 18 enters a region right above the movable element 12.

【0077】反射構造層前駆体16を介して第1の原盤
20と基板10を密着させることで、反射構造層前駆体
16には、第1の原盤20の凸部18を有する面に対応
する形状が転写される。つまり、反射構造層前駆体16
に、複数の凸部18の反転形状と、凸部18の周囲に形
成された平坦面22に対応する平坦面24と、が形成さ
れる。
By bringing the first master 20 and the substrate 10 into close contact with each other via the reflective structure layer precursor 16, the reflective structure layer precursor 16 corresponds to the surface of the first master 20 having the convex portions 18. The shape is transferred. That is, the reflection structure layer precursor 16
In addition, an inverted shape of the plurality of protrusions 18 and a flat surface 24 corresponding to the flat surface 22 formed around the protrusions 18 are formed.

【0078】(第3工程)続いて、図1(C)に示すよ
うに、反射構造層前駆体16を固化させる。例えば、反
射構造層前駆体16が光硬化性の物質を含む場合には、
光26を反射構造層前駆体16に照射する。その場合に
は、第1の原盤20が光透過性を有することが好まし
く、第1の原盤20を通して光26を照射することがで
きる。あるいは、軟化点温度以上に加温した可塑化した
樹脂を反射構造層前駆体16として使用する場合には、
冷却することにより固化させることができる。
(Third Step) Subsequently, as shown in FIG. 1C, the reflection structure layer precursor 16 is solidified. For example, when the reflective structure layer precursor 16 contains a photocurable substance,
Light 26 is applied to the reflective structure layer precursor 16. In that case, it is preferable that the first master 20 has optical transparency, and the light 26 can be irradiated through the first master 20. Alternatively, when using a plasticized resin heated above the softening point temperature as the reflective structure layer precursor 16,
It can be solidified by cooling.

【0079】次に、図1(D)に示すように、反射構造
層28から第1の原盤20を剥離する。
Next, as shown in FIG. 1D, the first master 20 is separated from the reflective structure layer 28.

【0080】こうして、反射構造層28が形成される。
反射構造層28には、一つ又は複数の凹部32が形成さ
れている。凹部32は、第1の原盤20の凸部18の形
状に対応する。凹部32の内面は、凸部18の傾斜面に
対応した角度で傾斜している。複数の凸部18を有する
第1の原盤20が使用されたときには、複数の凹部32
が形成される。また、凹部32の外側の上端面24は、
第1の原盤20の平坦面22に対応して平坦になってい
る。詳しくは、反射構造層前駆体16の表面に、第1の
原盤20の平坦面22に対応する平坦面24が形成さ
れ、後述するようにその上に光反射膜30を平坦に形成
することで、上端面34が平坦になる。凹部32は、可
動素子12の真上の領域よりも小さく形成され、平坦な
上端面24の一部が、可動素子12の真上の領域に入り
込んでいる。
Thus, the reflection structure layer 28 is formed.
One or more concave portions 32 are formed in the reflective structure layer 28. The concave portion 32 corresponds to the shape of the convex portion 18 of the first master 20. The inner surface of the concave portion 32 is inclined at an angle corresponding to the inclined surface of the convex portion 18. When the first master 20 having the plurality of projections 18 is used, the plurality of recesses 32
Is formed. Further, the upper end surface 24 outside the concave portion 32 is
The first master 20 is flat corresponding to the flat surface 22. Specifically, a flat surface 24 corresponding to the flat surface 22 of the first master 20 is formed on the surface of the reflective structure layer precursor 16, and the light reflecting film 30 is formed flat thereon as described later. , The upper end surface 34 becomes flat. The concave portion 32 is formed to be smaller than the region directly above the movable element 12, and a part of the flat upper end surface 24 enters the region directly above the movable element 12.

【0081】なお、反射構造層28が必要とされる光反
射率を有しないときには、図2(A)に示すように、反
射構造層28上に光反射膜30を形成する。光反射膜3
0は、光反射率の高い材料、例えばアルミニウム、白
金、銀、金などの金属で形成することができる。その形
成方法として、スパッタリング、蒸着又はCVD等があ
る。
When the reflection structure layer 28 does not have the required light reflectance, a light reflection film 30 is formed on the reflection structure layer 28 as shown in FIG. Light reflection film 3
0 can be formed of a material having high light reflectance, for example, a metal such as aluminum, platinum, silver, or gold. As a forming method, there are sputtering, vapor deposition, CVD and the like.

【0082】(第4工程)図2(B)に示すように、反
射構造層28上に光透過性層前駆体36設ける。光透過
性層前駆体36として、光透過性を有していれば、上述
した反射構造層前駆体16として選択可能な物質を使用
することができる。また、光透過性層前駆体36を設け
る方法も、反射構造層前駆体16を設ける方法を適用す
ることができる。
(Fourth Step) As shown in FIG. 2B, a light transmitting layer precursor 36 is provided on the reflection structure layer 28. As long as the light-transmitting layer precursor 36 has light-transmitting properties, the above-mentioned substance that can be selected as the reflective structure layer precursor 16 can be used. In addition, the method of providing the light-transmitting layer precursor 36 may be the method of providing the reflective structure layer precursor 16.

【0083】そして、図2(C)に示すように、平坦面
38を有する第2の原盤40の平坦面38を含む面と、
反射構造層28(光反射膜30)と、を光透過性層前駆
体36を介して密着させる。第2の原盤40は、光透過
性層前駆体36に密着する面の全体が平坦な面であって
もよいが、面の一部のみに平坦面38が形成されていて
もよい。平坦面38と反射構造層28の凹部32、ある
いはこれに対応する光反射膜30における凹部32′と
が対向するように、第2の原盤40は配置される。複数
の凹部32が形成されている場合には、第2の原盤40
には、複数の平坦面38を形成するか面の全体を平坦に
する。密着方法のその他の点は、基板10と第1の原盤
20とを反射構造層前駆体16を介して密着させるとき
の方法を適用することができる。
Then, as shown in FIG. 2C, a surface including the flat surface 38 of the second master 40 having the flat surface 38 is provided.
The reflection structure layer 28 (the light reflection film 30) is brought into close contact with the light transmission layer precursor 36. The entire surface of the second master 40 that is in close contact with the light-transmitting layer precursor 36 may be a flat surface, or the flat surface 38 may be formed only on a part of the surface. The second master 40 is arranged so that the flat surface 38 and the concave portion 32 of the reflective structure layer 28 or the corresponding concave portion 32 ′ of the light reflection film 30 face each other. When a plurality of recesses 32 are formed, the second master 40
In this case, a plurality of flat surfaces 38 are formed or the entire surface is flattened. As for the other points of the adhesion method, a method for bringing the substrate 10 and the first master 20 into close contact with each other via the reflective structure layer precursor 16 can be applied.

【0084】(第5工程)図2(C)に示すように、光
透過性層前駆体36を固化させる。その方法として、反
射構造層前駆体16を固化させる方法を適用することが
できる。例えば光26を使用するときには、第2の原盤
40が光透過性を有することが好ましい。
(Fifth Step) As shown in FIG. 2C, the light transmitting layer precursor 36 is solidified. As the method, a method of solidifying the reflective structure layer precursor 16 can be applied. For example, when the light 26 is used, it is preferable that the second master 40 has optical transparency.

【0085】続いて、第2の原盤40を、固化した光透
過性層前駆体36から剥離して、図2(D)に示すよう
に、光透過性層42を形成する。反射構造層28の凹部
32の上方(光反射膜30における凹部32′)におい
て、光透過性層42の上端面44は、第2の原盤40の
平坦面38に対応して平坦になっている。また、光透過
性層42の上端面44は、反射膜30の平坦な上端面3
4の一部の上方に至るまで拡がっている。
Subsequently, the second master 40 is separated from the solidified light transmitting layer precursor 36 to form a light transmitting layer 42 as shown in FIG. 2D. Above the concave portion 32 of the reflective structure layer 28 (the concave portion 32 ′ of the light reflecting film 30), the upper end surface 44 of the light transmitting layer 42 is flat corresponding to the flat surface 38 of the second master 40. . The upper end surface 44 of the light transmitting layer 42 is formed on the flat upper end surface 3 of the reflective film 30.
It extends to the upper part of part 4.

【0086】(第6工程)図3(A)に示すように、光
透過性層42における可動素子12の上方に、可動素子
12に対応してパターニングされたレジスト層46を形
成する。レジスト層46は、反射構造層28のそれぞれ
の凹部32あるいは凹部32′の少なくとも一部の真上
を覆い、それ以外の領域で光透過性層42を露出するよ
うに形成される。レジスト層46は、それぞれの凹部3
2′の全体の真上を覆うことが好ましい。そのために
は、凹部32′の外側に形成される平坦な上端面34の
上方に至るまでレジスト層46を形成することが好まし
い。こうすることで、凹部32′と上端面34との境界
線にレジスト層46を位置合わせする必要がない。
(Sixth Step) As shown in FIG. 3A, a resist layer 46 patterned corresponding to the movable element 12 is formed on the light transmitting layer 42 above the movable element 12. The resist layer 46 is formed so as to cover at least a part of the concave portion 32 or at least a part of the concave portion 32 ′ of the reflective structure layer 28 and to expose the light transmissive layer 42 in other regions. The resist layer 46 is formed in each of the concave portions 3.
It is preferable to cover just above the entire 2 '. To this end, it is preferable to form the resist layer 46 up to above the flat upper end surface 34 formed outside the recess 32 '. By doing so, there is no need to align the resist layer 46 with the boundary between the concave portion 32 'and the upper end surface 34.

【0087】レジスト層46を形成する物質としては、
例えば、半導体デバイス製造において一般的に用いられ
ている、クレゾールノボラック系樹脂に感光剤としてジ
アゾナフトキノン誘導体を配合した市販のポジ型のレジ
ストをそのまま利用できる。ここで、ポジ型のレジスト
とは、所定のパターンに応じて放射線に暴露することに
より、放射線によって暴露された領域が現像液により選
択的に除去可能となる物質のことである。レジスト層4
6を形成する方法としては、スピンコート法、ディッピ
ング法、スプレーコート法、ロールコート法、バーコー
ト法等の方法を用いることが可能である。レジスト層4
6のパターニング方法は、塗布されたレジスト層46の
上方にマスクを配置して、所定領域を放射線で暴露すれ
ばよい。放射線としては波長200nm〜500nmの
領域の光を用いることが好ましい。この波長領域の光の
利用は、液晶パネルの製造プロセス等で確立されている
フォトリソグラフィの技術及びそれに利用されている設
備の利用が可能となり、低コスト化を図ることができ
る。そして、レジスト層46を放射線によって暴露した
後に所定の条件により現像処理を行うことで、レジスト
層46をパターニングすることができる。
As a material for forming the resist layer 46,
For example, a commercially available positive resist in which a diazonaphthoquinone derivative is blended as a photosensitive agent with a cresol novolak resin, which is generally used in the manufacture of semiconductor devices, can be used as it is. Here, the positive resist is a substance that can be selectively removed by a developer when exposed to radiation according to a predetermined pattern. Resist layer 4
As a method for forming 6, a method such as a spin coating method, a dipping method, a spray coating method, a roll coating method, and a bar coating method can be used. Resist layer 4
In the patterning method 6, a mask may be arranged above the applied resist layer 46, and a predetermined region may be exposed to radiation. It is preferable to use light having a wavelength of 200 nm to 500 nm as radiation. The use of light in this wavelength region makes it possible to use the photolithography technology established in the liquid crystal panel manufacturing process and the like and the equipment used therefor, and to reduce costs. Then, after the resist layer 46 is exposed to radiation, development processing is performed under predetermined conditions, whereby the resist layer 46 can be patterned.

【0088】次に、図3(B)に示すように、反射構造
層28、光反射膜30(形成されている場合のみ)及び
光透過性層42の一部を除去する。この除去は、レジス
ト層46をマスクとするエッチングによって行うことが
できる。例えば、反応性ガスを利用した反応性イオンエ
ッチング(RIE)等のドライエッチングの手法が利用
できる。
Next, as shown in FIG. 3B, the reflection structure layer 28, the light reflection film 30 (only when formed) and a part of the light transmission layer 42 are removed. This removal can be performed by etching using the resist layer 46 as a mask. For example, a dry etching technique such as reactive ion etching (RIE) using a reactive gas can be used.

【0089】この除去により、それぞれの可動素子12
上に反射構造層28、光反射膜30(必要な場合のみ)
及び光透過性層42で構成される反射構造体48が形成
される。ただし、それぞれの可動素子12上に形成され
る反射構造体48は、基板10上から分離するように除
去されなければならない。また、反射構造体48内に
は、反射構造層28の凹部32の少なくとも一部、好ま
しくは全部を残すようにする。そして、図3(C)に示
すように、レジスト層46を除去する。
By this removal, each movable element 12
Reflective structure layer 28 and light reflective film 30 (only if necessary)
And a reflection structure 48 composed of the light transmissive layer 42 is formed. However, the reflection structure 48 formed on each movable element 12 must be removed so as to separate from the substrate 10. Further, at least a part, preferably all of the concave portion 32 of the reflective structure layer 28 is left in the reflective structure 48. Then, as shown in FIG. 3C, the resist layer 46 is removed.

【0090】図3(C)において、それぞれの可動素子
12の上にのみ反射構造層28及び光透過性層42が残
っている。反射構造層28には、凹部32の少なくとも
一部、好ましくは全体が形成されており、凹部32の外
側には平坦な34が残っていても良い。反射構造層28
の上には光透過性層42が形成されている。光透過性層
42の上端面44は平坦になっている。
In FIG. 3C, the reflection structure layer 28 and the light transmitting layer 42 remain only on each movable element 12. At least a part, preferably the entirety of the concave portion 32 is formed in the reflective structure layer 28, and a flat portion 34 may remain outside the concave portion 32. Reflective structure layer 28
A light transmitting layer 42 is formed thereon. The upper end surface 44 of the light transmitting layer 42 is flat.

【0091】(第7工程)図4に示すように、光透過性
層42の上方に、光透過性基板50を設ける。光透過性
基板50は、内部で光を全反射させて進行させるので、
光導波路としての機能を果たす。複数の可動素子12が
形成されており、複数の光透過性層42が形成されてい
る場合には、それぞれの光透過性層42ごとに光透過性
基板50を設けてもよいが、全ての光透過性層42の上
方に一枚の光透過性基板50を設けてもよい。
(Seventh Step) As shown in FIG. 4, a light transmitting substrate 50 is provided above the light transmitting layer 42. Since the light transmissive substrate 50 allows light to be totally internally reflected and travels,
It functions as an optical waveguide. When a plurality of movable elements 12 are formed and a plurality of light-transmitting layers 42 are formed, a light-transmitting substrate 50 may be provided for each of the light-transmitting layers 42. One light transmitting substrate 50 may be provided above the light transmitting layer 42.

【0092】光透過性基板50は、少なくとも一つ好ま
しくは複数のスペーサ52によって支持される。スペー
サ52は、基板10上に、例えば可動素子12の形成さ
れていない領域に設けることができる。光透過性基板5
0は、可動素子12の駆動によって反射構造体48が上
昇したときに、その上に形成されている光透過性層42
と密接に接触する位置に設けられる。詳しくは、光透過
性層42の平坦な上端面44と光透過性基板50とが隙
間なく密着することが好ましい。そのためには、光透過
性基板50は平坦に形成されていることが好ましい。ま
た、光透過性基板50は、可動素子12の駆動によって
光透過性層42が下降したときに、光透過性層42から
離れる位置に設けられる。一旦密接に接触した光透過性
層42と光透過性基板50とを高速で離すために、両者
に粘着性がないことが好ましい。こうして、光透過性基
板50は、可動素子12を駆動することで、光透過性層
42と密接に接触したり離れたりする。
The light transmissive substrate 50 is supported by at least one, preferably a plurality of spacers 52. The spacer 52 can be provided on the substrate 10, for example, in a region where the movable element 12 is not formed. Light transmitting substrate 5
0 indicates that when the movable element 12 is driven to raise the reflection structure 48, the light-transmitting layer 42
It is provided at a position where it comes into close contact with the device. More specifically, it is preferable that the flat upper end surface 44 of the light-transmitting layer 42 and the light-transmitting substrate 50 be in close contact with each other without any gap. For that purpose, the light transmissive substrate 50 is preferably formed flat. The light-transmitting substrate 50 is provided at a position separated from the light-transmitting layer 42 when the light-transmitting layer 42 is lowered by driving the movable element 12. In order to separate the light-transmitting layer 42 and the light-transmitting substrate 50 once in close contact with each other at a high speed, it is preferable that the two have no tackiness. Thus, the light-transmitting substrate 50 comes into close contact with or separates from the light-transmitting layer 42 by driving the movable element 12.

【0093】光透過性基板50の光屈折率naと、光透
過性層42の光屈折率nbとは、 na≦nb の関係にあることが好ましい。こうすることで、光透過
性基板50の内部から光透過性層42に入射する光が、
屈折せずに直進するか、あるいは、光透過性基板50と
光透過性層42との界面の法線に近づく方向に屈折す
る。したがって、光透過性層42又は光透過性基板50
内で全反射しない方向に、光を反射させることが容易に
なる。
It is preferable that the light refractive index na of the light transmitting substrate 50 and the light refractive index nb of the light transmitting layer 42 have a relationship of na ≦ nb. By doing so, light incident on the light transmitting layer 42 from inside the light transmitting substrate 50 is
The light travels straight without being refracted, or refracts in a direction approaching the normal to the interface between the light transmitting substrate 50 and the light transmitting layer 42. Therefore, the light transmitting layer 42 or the light transmitting substrate 50
It is easy to reflect light in a direction that does not cause total internal reflection.

【0094】以上の工程によって、光制御素子42を製
造することができる。光制御素子54は、基板10と、
基板10上に形成された可動素子12と、可動素子12
上に形成されて光を反射する反射構造体48と、反射構
造体48の上方に設けられる光透過性基板50と、を有
する。
The light control element 42 can be manufactured through the above steps. The light control element 54 includes the substrate 10,
A movable element 12 formed on a substrate 10;
It has a reflective structure 48 formed thereon to reflect light, and a light-transmitting substrate 50 provided above the reflective structure 48.

【0095】反射構造体48は、反射構造層28と、反
射構造層28上に形成されて光を反射する光反射膜30
と、光反射膜30上に形成された光透過性層42で構成
される。なお、反射構造層28単体で必要とされる光反
射率を確保することが可能な場合、光反射膜30は不要
であり、この場合、反射構造層28で光が反射される。
The reflection structure 48 includes the reflection structure layer 28 and the light reflection film 30 formed on the reflection structure layer 28 and reflecting light.
And a light transmitting layer 42 formed on the light reflecting film 30. In addition, when the light reflectance required by the reflection structure layer 28 alone can be ensured, the light reflection film 30 is unnecessary, and in this case, light is reflected by the reflection structure layer 28.

【0096】可動素子12は、上下に動くように駆動さ
れるので、これに伴って反射構造体48、すなわち反射
構造層28及び光透過性層42が上下に動く。光透過性
層42の上端面44は平坦になっており、光透過性層4
2が上昇したときに、上端面44は光透過性基板50に
密接に接触する。あるいは、光透過性層42が下降する
と、その上端面44は光透過性層48から離れる。この
条件を満たす位置に光透過性基板50は配置されてい
る。例えば、基板10上に設けられたスペーサ52を介
して光透過性基板50が設けられている。反射構造層2
8の表面は、凹部32と平坦な上端面34とで構成され
ている。凹部32は、例えば断面においてV字状をな
し、傾斜した内面を含む。
Since the movable element 12 is driven to move up and down, the reflecting structure 48, that is, the reflecting structure layer 28 and the light transmitting layer 42 move up and down. The upper end surface 44 of the light transmitting layer 42 is flat, and the light transmitting layer 4
2 rises, the upper end surface 44 comes into close contact with the light transmitting substrate 50. Alternatively, when the light transmissive layer 42 descends, the upper end surface 44 separates from the light transmissive layer 48. The light transmissive substrate 50 is arranged at a position satisfying this condition. For example, the light-transmitting substrate 50 is provided via a spacer 52 provided on the substrate 10. Reflective structure layer 2
8 has a concave portion 32 and a flat upper end surface 34. The concave portion 32 has, for example, a V-shaped cross section and includes an inclined inner surface.

【0097】なお、複数の可動素子12のそれぞれにつ
いて光制御素子54を同時に製造して、複数の光制御素
子54を含む光制御素子アレイを得ることができる。
The light control elements 54 can be simultaneously manufactured for each of the plurality of movable elements 12 to obtain a light control element array including the plurality of light control elements 54.

【0098】(光制御素子の動作)図5(A)及び図5
(B)は、光制御素子の動作を説明する図である。図5
(A)に示すように、光透過性基板50の内部では光5
6が全反射しながら進行している。すなわち、光56は
光制御素子54の内部から抽出されない。このとき、光
透過性層42の上端面44は、光透過性基板50から離
れており非接触の状態にある。なお、光透過性基板50
の周囲の光屈折率nと、光透過性基板50の光屈折率n
aとが、 n<na となっている。光透過性基板50の周囲には空気などの
気体が存在するか、あるいは真空となっている。また、
光透過性基板50の内部で、光透過性基板50とその外
部との界面に対する光56の入射角が臨界角以上となっ
ている。例えば、光透過性基板50がガラス基板であ
り、その周囲に空気が存在する場合には、臨界角は42
°である。
(Operation of Light Control Element) FIGS. 5A and 5
FIG. 3B is a diagram illustrating the operation of the light control element. FIG.
As shown in (A), light 5 is transmitted inside light-transmitting substrate 50.
6 is proceeding with total reflection. That is, the light 56 is not extracted from inside the light control element 54. At this time, the upper end surface 44 of the light transmitting layer 42 is separated from the light transmitting substrate 50 and is in a non-contact state. The light transmitting substrate 50
And the light refractive index n of the light transmitting substrate 50
a and n <na. A gas such as air exists around the light-transmitting substrate 50 or is in a vacuum. Also,
Inside the light transmissive substrate 50, the incident angle of the light 56 with respect to the interface between the light transmissive substrate 50 and the outside is equal to or larger than the critical angle. For example, when the light transmissive substrate 50 is a glass substrate and air exists around the glass substrate, the critical angle is 42
°.

【0099】図5(B)に示すように、可動素子12を
駆動して、光透過性層42の上端面44を光透過性基板
50に密接に接触させる。このとき、光透過性基板50
の内部で全反射していた光56は光透過性層42に進入
する。その前提として、光透過性基板50の光屈折率n
aと、光透過性層42の光屈折率nbとは、 na≦nb となっている。光56は、光透過性層42の内部を進行
し、反射構造層28の凹部32の傾斜面で、光反射膜3
0が形成されている場合はその膜面で反射してエバネセ
ント光58を抽出することができる。ここで、エバネセ
ント光58が光透過性層42及び光透過性基板50の内
部で全反射しない角度で進行するように、凹部32の傾
斜面が決められる。エバネセント光58は、光透過性基
板50の表面に垂直な方向に進行させてもよい。こうし
て、エバネセント光58を光制御素子54から抽出する
ことができる。
As shown in FIG. 5B, the movable element 12 is driven to bring the upper end surface 44 of the light transmitting layer 42 into close contact with the light transmitting substrate 50. At this time, the light transmissive substrate 50
The light 56 totally reflected inside the light enters the light transmitting layer 42. The premise is that the light refractive index n of the light transmitting substrate 50 is
a and the light refractive index nb of the light transmissive layer 42 are such that na ≦ nb. The light 56 travels inside the light transmissive layer 42, and on the inclined surface of the concave portion 32 of the reflective structure layer 28,
When 0 is formed, the evanescent light 58 can be extracted by being reflected on the film surface. Here, the inclined surface of the concave portion 32 is determined such that the evanescent light 58 travels at an angle that does not cause total reflection inside the light transmitting layer 42 and the light transmitting substrate 50. The evanescent light 58 may travel in a direction perpendicular to the surface of the light transmitting substrate 50. Thus, the evanescent light 58 can be extracted from the light control element 54.

【0100】以上説明したように、本実施の形態に係る
光制御素子54によれば、可動素子12を駆動すること
で、エバネセント光58のON・OFFを行うことがで
きる。これによって、情報の伝達や画像の表示などを行
うことができる。
As described above, according to the light control element 54 according to the present embodiment, the ON / OFF of the evanescent light 58 can be performed by driving the movable element 12. Thereby, it is possible to transmit information, display images, and the like.

【0101】(表示装置)図6は、本発明の本実施の形
態に係る表示装置を示す図である。同図に示す表示装置
は、複数の光制御素子が平面的に並べられた光制御素子
アレイ60、62、64と、光制御素子アレイ60、6
2、64のそれぞれに対応する光源66、68、70及
びレンズ72、74、76と、を有する。光制御素子ア
レイ60、62、64のそれぞれに形成された光制御素
子として、上述した光制御素子54を適用した例を説明
する。光制御素子54は、マトリクス状に並べることが
できる。
(Display Device) FIG. 6 is a diagram showing a display device according to the present embodiment of the present invention. The display device shown in the figure includes a light control element array 60, 62, 64 in which a plurality of light control elements are arranged in a plane, and a light control element array 60, 6
2 and 64, and light sources 66, 68, 70 and lenses 72, 74, 76, respectively. An example in which the above-described light control element 54 is applied as a light control element formed in each of the light control element arrays 60, 62, and 64 will be described. The light control elements 54 can be arranged in a matrix.

【0102】光源66、68、70は、光制御素子54
の光透過性基板50の内部に光を供給する。一つの光源
から全ての光制御素子アレイ60、62、64に光を供
給してもよい。そして、可動素子12を駆動することで
各光制御素子54からのエバネセント光58をON・O
FFして、レンズ72、74、76によって拡大するこ
とで画像の表示を行う。また、光源66、68、70の
それぞれの光の色を赤、緑、青とすることで、R、G、
Bの光により画像の表示を行うことができる。あるい
は、光源66、68、70において赤、緑、青の各色を
抽出しなくても、光源66、68、70からレンズ7
2、74、76までのいずれかの位置にカラーフィルタ
を設けてもよい。
The light sources 66, 68, 70
Is supplied to the inside of the light-transmitting substrate 50. Light may be supplied from a single light source to all the light control element arrays 60, 62, 64. By driving the movable element 12, the evanescent light 58 from each light control element 54 is turned ON / O.
The image is displayed by performing FF and enlarging by the lenses 72, 74, and 76. Further, by setting the color of each light of the light sources 66, 68, 70 to red, green, and blue, R, G,
An image can be displayed by the B light. Alternatively, even if the light sources 66, 68, 70 do not extract the red, green, and blue colors, the light sources 66, 68, 70
A color filter may be provided at any one of positions 2, 74 and 76.

【0103】(第2の実施の形態)図7(A)〜図8
(C)は、本発明の第2の実施の形態に係る光制御素子
の製造方法を説明する図である。本実施の形態では、図
1(A)〜図2(B)の工程を行い、その後、図7
(A)〜図8(C)の工程を行う。
(Second Embodiment) FIGS. 7A to 8
(C) is a figure explaining the manufacturing method of the light control element concerning a 2nd embodiment of the present invention. In this embodiment mode, the steps shown in FIGS. 1A to 2B are performed, and thereafter, the steps shown in FIGS.
The steps of (A) to FIG. 8C are performed.

【0104】図7(A)において、平坦面102及びス
ペーサ形成用凹部104を有する第2の原盤100の平
坦面102及びスペーサ形成用凹部104を含む面と、
反射構造層28(光反射膜30が形成されている場合は
光反射膜30)と、を光透過性層前駆体36を介して密
着させる。第2の原盤100において、平坦面102は
反射構造層28の光反射膜30側に形成された凹部32
に対向する位置に形成され、スペーサ形成用凹部104
は可動素子12に対応する領域を避けた領域に形成され
ている。また、スペーサ形成用凹部104は、可動素子
12の真上から隙間をあけた領域に形成されている。ス
ペーサ形成用凹部104はリソグラフィ工程によって形
成することができる。
In FIG. 7A, a plane including the flat surface 102 and the spacer forming recess 104 of the second master 100 having the flat surface 102 and the spacer forming recess 104 is shown.
The reflection structure layer 28 (or the light reflection film 30 when the light reflection film 30 is formed) is brought into close contact with the light transmission layer precursor 36. In the second master 100, the flat surface 102 is formed by the concave portion 32 formed on the light reflecting film 30 side of the reflective structure layer 28.
Is formed at a position opposing to
Is formed in a region avoiding a region corresponding to the movable element 12. Further, the spacer forming concave portion 104 is formed in a region having a gap from directly above the movable element 12. The spacer forming recess 104 can be formed by a lithography process.

【0105】光透過性の物質を光透過性層前駆体36と
して使用する場合は、第2の原盤100が光透過性を有
することが好ましい。密着方法は、第1の実施の形態
で、基板10と第1の原盤20とを反射構造層前駆体1
6を介して密着させた方法を適用することができる。ま
た、光透過性層前駆体36の固化方法も第1の実施の形
態で説明したものを適用することができる。
When a light-transmitting substance is used as the light-transmitting layer precursor 36, the second master 100 preferably has light-transmitting properties. The adhesion method is the same as that of the first embodiment except that the substrate 10 and the first master 20 are bonded to the reflection structure layer precursor 1.
6 can be applied. The method described in the first embodiment can be applied to the method of solidifying the light transmitting layer precursor 36.

【0106】続いて、図7(B)に示すように、第2の
原盤100を、固化した光透過性層前駆体36から剥離
して、光透過性層108を形成する。反射構造層28の
光反射膜30側に形成された凹部32′の上方におい
て、光透過性層108の上端面110は、第2の原盤1
00の平坦面102に対応して平坦になっている。ま
た、光透過性層108の上端面110は、反射構造層2
8の平坦な上端面34の一部の上方に至るまで拡がって
いる。光透過性層108には、第2の原盤100のスペ
ーサ形成用凹部104に対応したスペーサ112が形成
されている。スペーサ112は、可動素子12に対応す
る領域を避けて形成されており、さらに可動素子12に
対応する領域から隙間をあけた位置に設けられている。
Subsequently, as shown in FIG. 7B, the second master 100 is peeled off from the solidified light-transmitting layer precursor 36 to form a light-transmitting layer 108. Above the concave portion 32 'formed on the light reflection film 30 side of the reflection structure layer 28, the upper end surface 110 of the light transmission layer 108 is connected to the second master 1
The flat surface 102 corresponds to the flat surface 102 of FIG. The upper end surface 110 of the light transmitting layer 108 is
8 extends to a position above a part of the flat upper end surface 34. A spacer 112 corresponding to the spacer forming recess 104 of the second master 100 is formed in the light transmitting layer 108. The spacer 112 is formed so as to avoid the region corresponding to the movable element 12, and is provided at a position spaced from the region corresponding to the movable element 12.

【0107】次に、図8(A)に示すように、光透過性
層108における可動素子12の上方及びスペーサ11
2上に、パターニングされたレジスト層114を形成す
る。レジスト層114は、反射構造層28のそれぞれの
凹部32の少なくとも一部であって好ましくは全体の真
上と、スペーサ112の少なくとも一部であって好まし
くは全体の上とを覆っている。また、レジスト層114
は、基板10の可動素子12を除く領域の一部であっ
て、少なくとも可動素子12の外形に接する部分の真上
で光透過性層108を露出するように形成される。レジ
スト層114が凹部32′の全体の真上を覆うために
は、凹部32′の外側に形成される平坦な上端面34の
上方に至るまでレジスト層114を形成することが好ま
しい。こうすることで、凹部32′と上端面34との境
界線にレジスト層114を位置合わせする必要がない。
Next, as shown in FIG. 8A, the upper part of the movable element 12 in the light transmitting layer 108 and the spacer 11
2, a patterned resist layer 114 is formed. The resist layer 114 covers at least a part of and preferably directly above the entire recess 32 of the reflective structure layer 28 and at least a part and preferably the whole of the spacer 112. Also, the resist layer 114
Is formed so as to expose the light-transmitting layer 108 at least over a part of the region of the substrate 10 excluding the movable element 12 and at least a part in contact with the outer shape of the movable element 12. In order for the resist layer 114 to cover directly over the entire concave portion 32 ', it is preferable to form the resist layer 114 up to above a flat upper end surface 34 formed outside the concave portion 32'. By doing so, there is no need to align the resist layer 114 with the boundary between the concave portion 32 'and the upper end surface 34.

【0108】次に、図8(B)に示すように、反射構造
層28、光反射膜30(必要な場合のみ)及び光透過性
層108の一部を除去する。この除去は、レジスト層4
6をマスクとするエッチングによって行うことができ
る。例えば、反応性ガスを利用した反応性イオンエッチ
ング(RIE)等のドライエッチングの手法が利用でき
る。
Next, as shown in FIG. 8B, the reflection structure layer 28, the light reflection film 30 (only when necessary) and a part of the light transmission layer 108 are removed. This removal is performed by the resist layer 4
6 can be performed by etching using the mask as a mask. For example, a dry etching technique such as reactive ion etching (RIE) using a reactive gas can be used.

【0109】この除去により、それぞれの可動素子12
上に反射構造層28、光反射膜30(必要な場合のみ)
及び光透過性層108で構成される反射構造体116が
形成される。ただし、それぞれの可動素子12上に形成
される反射構造体116は、基板10上から分離するよ
うに除去されなければならない。また、反射構造体11
6内には、反射構造層28の凹部32の少なくとも一
部、好ましくは全体を残すようにする。
By this removal, each movable element 12
Reflective structure layer 28 and light reflective film 30 (only if necessary)
And a reflection structure 116 composed of the light-transmitting layer 108 is formed. However, the reflective structure 116 formed on each movable element 12 must be removed so as to separate from the substrate 10. Further, the reflection structure 11
In 6, at least a part, preferably the whole, of the concave portion 32 of the reflective structure layer 28 is left.

【0110】この除去に際し、基板10上には、可動素
子以外の領域上にも、反射構造体116と同じ構成の構
造が残るようにする。
At the time of this removal, a structure having the same configuration as that of the reflection structure 116 is left on the region other than the movable element on the substrate 10.

【0111】そして、レジスト層114を除去して、図
8(C)に示すように、光透過性基板50をスペーサ1
12を介して支持させて設ける。こうして、光制御素子
が得られる。この光制御素子は、スペーサ112におい
て、第1の実施の形態の光制御素子54と異なる。詳し
くは、スペーサ112は、可動素子以外の領域に残った
反射構造体116と同じ構成の構造上に形成されてい
る。この部分は、スペーサ112によって、反射構造体
116の光透過性層108の上端面よりも高くなってい
る。そのため、このスペーサ112を介して光透過性基
板50を配置すると、光透過性基板50と反射構造体1
16との間に空間が形成される。この光制御素子でも第
1の実施の形態と同じ効果を達成することができる。
Then, the resist layer 114 is removed, and as shown in FIG.
12 so as to be supported. Thus, a light control element is obtained. This light control element differs from the light control element 54 of the first embodiment in a spacer 112. Specifically, the spacer 112 is formed on a structure having the same configuration as the reflective structure 116 remaining in the region other than the movable element. This portion is higher than the upper end surface of the light transmitting layer 108 of the reflective structure 116 by the spacer 112. Therefore, when the light transmissive substrate 50 is arranged via the spacer 112, the light transmissive substrate 50 and the reflective structure 1
16 and a space is formed. This light control element can also achieve the same effects as in the first embodiment.

【0112】(第3の実施の形態)図9(A)〜図9
(E)は、本発明に係る光制御素子の製造方法で使用さ
れる第1の原盤の製造方法を説明する図である。図9
(A)に示すように、第1の原盤の凸部の反転形状を形
成するための基板120を用意する。基板120は平坦
な面を有することが好ましく、金属、ガラス、プラスチ
ックなどを使用してもよいが、シリコン基板が加工性に
優れている。基板120を加工するときにリソグラフィ
を適用する場合には、第1の原盤の凸部に対応する領域
のみが露出するようにレジスト層122をパターニング
する。基板120がシリコン基板である場合には、結晶
方位110面に合わせて、基板120の露出した部分を
エッチングすることができる。
(Third Embodiment) FIGS. 9A to 9
(E) is a figure explaining the manufacturing method of the 1st master used in the manufacturing method of the light control element concerning the present invention. FIG.
As shown in (A), a substrate 120 for forming an inverted shape of the convex portion of the first master is prepared. The substrate 120 preferably has a flat surface, and metal, glass, plastic, or the like may be used. However, a silicon substrate has excellent workability. When lithography is applied when processing the substrate 120, the resist layer 122 is patterned so that only a region corresponding to the convex portion of the first master is exposed. When the substrate 120 is a silicon substrate, an exposed portion of the substrate 120 can be etched in accordance with the crystal orientation 110 plane.

【0113】こうして、図9(B)に示すように、凹部
124が形成された第3の原盤126が得られる。第3
の原盤126の凹部124の外側には平坦面128を形
成してもよい。凹部124は、第1の原盤の凸部の反転
形状をなし、その内面は傾斜した面になっている。凹部
124の断面形状は、V字状をなしていてもよい。結晶
方位110面に合わせてエッチングが行われた場合に
は、54.74°の角度で断面V字状の凹部124を形成す
ることができる。
Thus, as shown in FIG. 9B, a third master 126 having the recess 124 formed thereon is obtained. Third
A flat surface 128 may be formed outside the concave portion 124 of the original master 126. The concave portion 124 has an inverted shape of the convex portion of the first master, and the inner surface thereof is an inclined surface. The cross-sectional shape of the concave portion 124 may be V-shaped. When the etching is performed according to the crystal orientation 110 plane, a concave portion 124 having a V-shaped cross section can be formed at an angle of 54.74 °.

【0114】そして、図9(C)に示すように、第3の
原盤126の凹部124が形成された面上に金属膜13
0を形成して導電(体)化する。金属膜130として
は、例えば、ニッケル(Ni)を500〜1000オン
グストローム(10-10m)の厚みで形成すればよい。
金属膜130の形成方法としては、スパッタリング、C
VD、蒸着、無電解メッキ法等の方法を用いることが可
能である。なお、第3の原盤126の表面が、この後の
電気鋳造法による金属層の形成において必要な導電性を
有していれば、この導電化は不要である。
Then, as shown in FIG. 9C, the metal film 13 is formed on the surface of the third master 126 on which the recess 124 is formed.
0 is formed to be conductive (body). As the metal film 130, for example, nickel (Ni) may be formed to a thickness of 500 to 1000 Å (10 −10 m).
As a method for forming the metal film 130, sputtering, C
It is possible to use methods such as VD, vapor deposition, and electroless plating. Note that if the surface of the third master 126 has the conductivity required for forming a metal layer by the subsequent electroforming method, this conductivity is unnecessary.

【0115】そして、金属膜130を陰極とし、チップ
状あるいはボール状のNiを陽極として電気鋳造法によ
りさらにNiを電着させて、図9(D)に示すように、
厚い金属層132を形成する。電気メッキ液の一例を以
下に示す。
Then, Ni is further electrodeposited by electroforming using the metal film 130 as a cathode and the chip-shaped or ball-shaped Ni as an anode, as shown in FIG. 9D.
A thick metal layer 132 is formed. An example of the electroplating solution is shown below.

【0116】 スルファミン酸ニッケル:550g/l ホウ酸 : 35g/l 塩化ニッケル : 5g/l レベリング剤 :20mg/l 続いて、図9(E)に示すように、金属膜130及び金
属層132を、第3の原盤126から剥離し、必要があ
れば金属膜130を金属層132から除去する等の処理
をして、第1の原盤134が得られる。
Nickel sulfamate: 550 g / l Boric acid: 35 g / l Nickel chloride: 5 g / l Leveling agent: 20 mg / l Subsequently, as shown in FIG. 9E, the metal film 130 and the metal layer 132 were The first master disk 134 is obtained by performing processing such as peeling from the third master disk 126 and removing the metal film 130 from the metal layer 132 if necessary.

【0117】なお、本実施の形態では、金属層132を
第3の原盤126から剥離する際に、金属膜130を金
属層132側に残すように剥離したが、金属膜130を
第3の原盤126に残すように剥離したり、金属膜13
0を凝集破壊して第3の原盤126及び金属層132の
両方に分離するように剥離してもよい。
In this embodiment, when the metal layer 132 is separated from the third master 126, the metal film 130 is separated so as to remain on the metal layer 132 side. 126, leaving the metal film 13
0 may be peeled off by cohesive failure to separate it into both the third master 126 and the metal layer 132.

【0118】(第4の実施の形態)図10(A)〜図1
0(C)は、本発明に係る光制御素子の製造方法で使用
される第1の原盤の製造方法を説明する図である。本実
施の形態では、図10(A)に示すように、第3の実施
の形態で使用した第3の原盤126を用意し、凹部12
4が形成された面上に、原盤前駆体136を設ける。原
盤前駆体136は、第1の実施の形態で使用した反射構
造層前駆体16として選択できる物質から選ぶことがで
き、特に光透過性を有する物質を使用することができ
る。
(Fourth Embodiment) FIGS. 10A to 1
FIG. 0 (C) is a diagram illustrating a method for manufacturing a first master used in the method for manufacturing a light control element according to the present invention. In the present embodiment, as shown in FIG. 10A, the third master 126 used in the third embodiment is prepared,
The master precursor 136 is provided on the surface on which 4 is formed. The master precursor 136 can be selected from materials that can be selected as the reflective structure layer precursor 16 used in the first embodiment, and in particular, a material having light transmittance can be used.

【0119】そして、図10(B)に示すように、第3
の原盤126と基板138とを、原盤前駆体を介して密
着させる。基板138は光透過性を有していてもよく、
原盤前駆体136が光硬化性を有する場合には、基板1
38を介して光26を照射することができる。
Then, as shown in FIG.
The master 126 and the substrate 138 are brought into close contact with each other via a master precursor. The substrate 138 may have a light transmitting property,
When the master precursor 136 has photocurability, the substrate 1
Light 26 can be emitted via 38.

【0120】こうして、原盤前駆体136を硬化させ
て、第3の原盤126を剥離すると、第1の原盤140
を得ることができる。基板138及び原盤前駆体136
が光透過性を有する場合には、第1の原盤140は光透
過性を有するので、図1(C)に示す反射構造層前駆体
16を固化させるときに、第1の原盤140を介して光
26を照射することができる。
Thus, when the master precursor 136 is cured and the third master 126 is peeled off, the first master 140
Can be obtained. Substrate 138 and master precursor 136
Has light transmissivity, the first master 140 has light transmissivity. Therefore, when the reflective structure layer precursor 16 shown in FIG. 1C is solidified, the first master 140 passes through the first master 140. Light 26 can be applied.

【0121】(第5の実施の形態)図11(A)〜図1
1(C)は、本発明に係る光制御素子の製造方法で使用
される第1の原盤の製造方法を説明する図である。図1
1(A)に示すように、第3の原盤150上に金属膜1
52を形成する。第3の原盤150には、第1の原盤の
凸部と同じ形状の凸部154が形成されており、凸部1
54の周囲には平坦面を形成してもよい。金属膜152
及びその形成方法については、図9(C)に示す金属膜
130及びその形成方法と同じでよい。
(Fifth Embodiment) FIGS. 11A to 1
FIG. 1 (C) is a diagram illustrating a method for manufacturing a first master used in the method for manufacturing a light control element according to the present invention. FIG.
As shown in FIG. 1A, a metal film 1 is formed on a third master 150.
52 is formed. On the third master 150, a convex portion 154 having the same shape as the convex portion of the first master is formed.
A flat surface may be formed around 54. Metal film 152
The method for forming the metal film may be the same as the method for forming the metal film 130 illustrated in FIG.

【0122】続いて、図11(B)に示すように、金属
膜152上に厚い金属層156を形成する。金属層15
6及びその形成方法は、図9(D)に示す金属層132
及びその形成方法と同じでよい。そして、図11(C)
に示すように、金属膜152及び金属層156を、第3
の原盤150から剥離し、必要があれば金属膜152を
金属層156から除去する等の処理をして中間盤158
が得られる。中間盤158には、第3の原盤150の凸
部154に対応する凹部160が形成されている。この
中間盤158を、図10(A)に示す第3の原盤126
の代わりに使用すれば、図10(C)に示す第1の原盤
140を得ることができる。
Subsequently, as shown in FIG. 11B, a thick metal layer 156 is formed on the metal film 152. Metal layer 15
6 and the method of forming the metal layer 132 are shown in FIG.
And its forming method. Then, FIG. 11 (C)
As shown in FIG. 3, the metal film 152 and the metal layer 156 are
From the master 150 of the intermediate layer 158, and if necessary, remove the metal film 152 from the metal layer 156.
Is obtained. The intermediate plate 158 has a concave portion 160 corresponding to the convex portion 154 of the third master 150. The intermediate master 158 is used as a third master 126 shown in FIG.
If used instead of this, the first master 140 shown in FIG. 10C can be obtained.

【0123】なお、本実施の形態では、金属層156を
第3の原盤150から剥離する際に、金属膜152を金
属層156側に残すように剥離したが、金属膜152を
第3の原盤150に残すように剥離したり、金属膜15
2を凝集破壊して第3の原盤150及び金属層152の
両方に分離するように剥離してもよい。
In the present embodiment, when the metal layer 156 is peeled off from the third master 150, the metal film 152 is peeled off so as to remain on the metal layer 156 side. 150 or peel off the metal film 15
2 may be peeled off by cohesion and destruction into both the third master 150 and the metal layer 152.

【0124】(その他の実施の形態)図12は、本発明
に係る光制御素子の製造方法で使用される第1の原盤を
説明する図である。図12に示す第1の原盤170に
は、凸部172が形成された面にスペーサ部174が形
成されている。スペーサ部174は、第1の原盤170
の端部に形成することが好ましい。スペーサ部174
は、第1の原盤170と基板10とを反射構造層前駆体
16を介して密着させるときに、第1の原盤170と基
板10との間隔を規制する。スペーサ部174によって
第1の原盤170と基板10とを平行に保つこともでき
る。
(Other Embodiments) FIG. 12 is a view for explaining a first master used in the method for manufacturing a light control element according to the present invention. On the first master 170 shown in FIG. 12, a spacer portion 174 is formed on the surface on which the convex portion 172 is formed. The spacer portion 174 is provided on the first master 170.
Is preferably formed at the end. Spacer part 174
Regulates the distance between the first master 170 and the substrate 10 when the first master 170 and the substrate 10 are brought into close contact with each other via the reflective structure layer precursor 16. The first master 170 and the substrate 10 can be kept parallel by the spacer portion 174.

【0125】図13は、本発明に係る光制御素子の製造
方法で使用される第1の原盤を説明する図である。図1
3に示す第1の原盤180には、凸部182が形成され
た面に交差する方向に係合する係合部184が形成され
ている。この係合部184は第1の原盤180の端部に
形成することが好ましい。係合部184として、テーパ
面、突起、切り欠き、溝、穴など種々の形状がある。係
合部184を利用することで、第1の原盤180を反射
構造層28から剥離する工程を容易に行うことができ
る。
FIG. 13 is a view for explaining a first master used in the method for manufacturing a light control element according to the present invention. FIG.
The first master 180 shown in FIG. 3 has an engaging portion 184 that engages in a direction intersecting the surface on which the convex portion 182 is formed. This engaging portion 184 is preferably formed at the end of the first master 180. The engaging portion 184 has various shapes such as a tapered surface, a protrusion, a notch, a groove, and a hole. By using the engaging portion 184, the step of peeling the first master 180 from the reflective structure layer 28 can be easily performed.

【0126】図14は、本発明に係る光制御素子の製造
方法で使用される第1の原盤を説明する図である。図1
4に示す第1の原盤190には、凸部192が形成され
た面に低密着性層194が形成されている。低密着性層
194は第1の原盤190の端部に形成してもよい。低
密着性層194は、反射構造層前駆体16(反射構造層
28)との密着性の低い材料で構成されている。したが
って、低密着性層194によって第1の原盤190を反
射構造層前駆体16から剥離する工程を容易に行うこと
ができる。
FIG. 14 is a view for explaining a first master used in the method for manufacturing a light control element according to the present invention. FIG.
The first master 190 shown in FIG. 4 has a low-adhesion layer 194 formed on the surface on which the convex portions 192 are formed. The low adhesion layer 194 may be formed on the end of the first master 190. The low adhesion layer 194 is formed of a material having low adhesion to the reflection structure layer precursor 16 (reflection structure layer 28). Therefore, the step of peeling the first master disk 190 from the reflective structure layer precursor 16 by the low adhesion layer 194 can be easily performed.

【0127】反射構造層前駆体16が親水性である場合
には、低密着性層194を疎水性とし、反射構造層前駆
体16が疎水性である場合には、低密着性層194を親
水性とすれば、両者の密着性を低くすることができる。
あるいは、反射構造層前駆体16(反射構造層28)が
親水性であっても疎水性であっても密着性の低い材料
で、低密着性層194を形成してもよい。
When the reflective structure layer precursor 16 is hydrophilic, the low adhesion layer 194 is made hydrophobic, and when the reflective structure layer precursor 16 is hydrophobic, the low adhesion layer 194 is made hydrophilic. , The adhesion between the two can be reduced.
Alternatively, the low-adhesion layer 194 may be formed of a material having low adhesion regardless of whether the reflection structure layer precursor 16 (reflection structure layer 28) is hydrophilic or hydrophobic.

【0128】低密着性層194は、第1の原盤190を
構成する基材と強固に結合していることが好ましい。こ
うすることで、低密着性層194の耐久性が向上するの
で、第1の原盤190と反射構造層28との剥離を何度
も繰り返しても、低密着性層194が剥離しにくくな
る。
It is preferable that low adhesion layer 194 is firmly bonded to the base material constituting first master 190. By doing so, the durability of the low-adhesion layer 194 is improved, so that the low-adhesion layer 194 is unlikely to peel even if the first master 190 and the reflection structure layer 28 are repeatedly peeled many times.

【0129】次に、低密着性層194の形成方法を説明
する。低密着性層194は、反射構造層前駆体16をは
じく材料で形成される。例えば、反射構造層前駆体16
が親水性であれば、シリコン等の疎水性材料で低密着性
層194を形成する。反射構造層前駆体16が疎水性で
あれば、金属やSiO2等の親水性材料で低密着性層1
94を形成する。あるいは、フッ素(原子(F)を有す
る化合物)コーティングにより低密着性層194を形成
すれば、反射構造層前駆体16が親水性及び疎水性のい
ずれであってもはじくようになる。例えば、第1の原盤
190がシリコン系の材料で形成されている場合には、
フッ素原子を有するシランカップリング剤で表面処理を
行うことで、フッ素コーティングを行うことができる。
Next, a method for forming the low adhesion layer 194 will be described. The low adhesion layer 194 is formed of a material that repels the reflective structure layer precursor 16. For example, the reflection structure layer precursor 16
Is low, the low adhesion layer 194 is formed of a hydrophobic material such as silicon. If the reflection structure layer precursor 16 is hydrophobic, the low adhesion layer 1 is made of a hydrophilic material such as metal or SiO 2.
Form 94. Alternatively, if the low-adhesion layer 194 is formed by fluorine (a compound having an atom (F)) coating, the reflection structure layer precursor 16 is repelled regardless of whether it is hydrophilic or hydrophobic. For example, when the first master 190 is formed of a silicon-based material,
Fluorine coating can be performed by performing surface treatment with a silane coupling agent having a fluorine atom.

【0130】あるいは、反射構造層前駆体16がアクリ
ル系樹脂である場合には、金属膜を形成してもよい。
Alternatively, when the reflection structure layer precursor 16 is an acrylic resin, a metal film may be formed.

【0131】または、第1の原盤190に金属の下地層
を形成し、この下地層を構成する金属上に反射構造層前
駆体16をはじく硫黄化合物を自己集積させて低密着性
層194を構成してもよい。金属の下地層(以下金属層
という)を形成する材料としては、金(Au)、銀(A
g)、銅(Cu)、インジウム(In)等が利用でき
る。金属層の膜厚は、この上に硫黄化合物を自己集積さ
せて固定するための下地層であるため、一般に、100
〜2000オングストローム(10-10m)程度の厚み
があればよい。金属層の形成方法としては、スパッタリ
ング、蒸着、CVD、無電解メッキ法等を用いることが
可能である。なお、第1の原盤190と金属層との密着
性を高めるために、例えば、チタン(Ti)、クロム
(Cr)等で構成される中間層を設けてもよい。
Alternatively, a metal underlayer is formed on the first master disk 190, and a sulfur compound repelling the reflective structure layer precursor 16 is self-assembled on the metal constituting the underlayer to form the low adhesion layer 194. May be. As a material for forming a metal base layer (hereinafter referred to as a metal layer), gold (Au), silver (A
g), copper (Cu), indium (In) and the like can be used. Since the thickness of the metal layer is an underlayer for self-accumulating and fixing a sulfur compound thereon, it is generally 100
A thickness of about 2000 Å (10 −10 m) is sufficient. As a method for forming the metal layer, sputtering, vapor deposition, CVD, electroless plating, or the like can be used. In order to enhance the adhesion between the first master 190 and the metal layer, an intermediate layer made of, for example, titanium (Ti), chromium (Cr), or the like may be provided.

【0132】また、硫黄化合物としては、チオール化合
物が好ましい。ここで、チオール化合物とは、メルカブ
ト基(−SH)を持つ有機化合物(R−SH;Rはアル
キル基等の炭化水素基)の総称をいう。このようなチオ
ール化合物の中で、例えば、 Cn2n+1m2mSH (n,mは自然数) で表されるフッ素原子(F)を持つ化合物は、反射構造
層前駆体16をはじくので好ましい。このようなチオー
ル化合物を、例えば、ジクロロメタン、トリクロロメタ
ン等の有機溶剤に溶かして0.1〜10mM程度の溶液
とする。そして、金属層を形成した第1の原盤190を
この溶液に浸漬すると、チオール化合物が金属層に自発
的に集合して、金属層を構成する原子とチオール化合物
を構成する硫黄原子(S)とが共有結合的に結合し、金
属層上にチオール化合物の緻密な単分子層が強固に形成
される。なお、硫黄化合物としては、チオール化合物以
外にジスルフィド結合(S−S結合)を持つ有機化合物
(R1−S−S−R2;R1,R2は、アルキル基等の炭化
水素基)等も利用できる。
Further, as the sulfur compound, a thiol compound is preferable. Here, the thiol compound is a general term for an organic compound having a mercapto group (-SH) (R-SH; R is a hydrocarbon group such as an alkyl group). Among such thiol compounds, for example, a compound having a fluorine atom (F) represented by C n F 2n + 1 C m H 2m SH (n and m are natural numbers) is referred to as a reflective structure layer precursor 16. It is preferable because it repels. Such a thiol compound is dissolved in an organic solvent such as dichloromethane or trichloromethane to form a solution of about 0.1 to 10 mM. Then, when the first master 190 on which the metal layer is formed is immersed in this solution, the thiol compound spontaneously assembles in the metal layer, and the atoms constituting the metal layer and the sulfur atoms (S) constituting the thiol compound are removed. Are covalently bonded, and a dense monomolecular layer of the thiol compound is firmly formed on the metal layer. Examples of the sulfur compound include an organic compound having a disulfide bond (SS bond) other than the thiol compound (R 1 -S—S—R 2 ; R 1 and R 2 are hydrocarbon groups such as an alkyl group) and the like. Also available.

【0133】これによれば、緻密で強固に一体化した、
反射構造層前駆体16をはじく低密着性層194を、第
1の原盤190上に容易に形成することができる。
According to this, a dense and firmly integrated
The low adhesion layer 194 that repels the reflective structure layer precursor 16 can be easily formed on the first master 190.

【0134】図15は、本発明に係る光制御素子の製造
方法で使用される第2の原盤の他の例を説明する図であ
る。図15に示す第2の原盤200には、平坦面202
が形成された面にスペーサ部204が形成されている。
スペーサ部204は、第2の原盤200の端部に形成す
ることが好ましい。スペーサ部204は、第2の原盤2
00と反射構造層28(光反射膜30)とを光透過性層
前駆体36を介して密着させるときに、第2の原盤20
0と反射構造層28(光反射膜30)との間隔を規制す
る。スペーサ部204によって第2の原盤200と反射
構造層28(光反射膜30)の表面とを平行に保つこと
もできる。
FIG. 15 is a view for explaining another example of the second master used in the method for manufacturing a light control element according to the present invention. A second master 200 shown in FIG.
The spacer portion 204 is formed on the surface on which is formed.
The spacer section 204 is preferably formed at an end of the second master 200. The spacer section 204 is the second master 2
00 and the reflective structure layer 28 (light reflecting film 30) are brought into close contact with each other via the light transmitting layer precursor 36,
The distance between 0 and the reflection structure layer 28 (light reflection film 30) is regulated. The second master 200 and the surface of the reflection structure layer 28 (light reflection film 30) can be kept parallel by the spacer portion 204.

【0135】図16は、本発明に係る光制御素子の製造
方法で使用される第2の原盤の更に別の例を説明する図
である。図16に示す第2の原盤210には、平坦面2
12が形成された面に交差する方向に係合する係合部2
14が形成されている。この係合部214は第2の原盤
210の端部に形成することが好ましい。係合部214
として、テーパ面、突起、切り欠き、溝、穴など種々の
形状がある。係合部214を利用することで、第2の原
盤210を光透過性層42から剥離する工程を容易に行
うことができる。
FIG. 16 is a view for explaining still another example of the second master used in the method for manufacturing a light control element according to the present invention. The second master 210 shown in FIG.
Engaging part 2 engaged in a direction intersecting the surface on which 12 is formed
14 are formed. This engaging portion 214 is preferably formed at the end of the second master 210. Engaging portion 214
There are various shapes such as a tapered surface, a projection, a notch, a groove, and a hole. By using the engaging portion 214, the step of peeling the second master 210 from the light transmitting layer 42 can be easily performed.

【0136】図17は、本発明に係る光制御素子の製造
方法で使用される第2の原盤を説明する図である。図1
7に示す第2の原盤220には、平坦部222が形成さ
れた面に低密着性層224が形成されている。低密着性
層224は第2の原盤220の端部に形成してもよい。
低密着性層224は、光透過性層前駆体36(光透過性
層42)との密着性の低い材料で構成されている。した
がって、低密着性層224によって第2の原盤220を
光透過性層42から剥離する工程を容易に行うことがで
きる。
FIG. 17 is a view for explaining a second master used in the method for manufacturing a light control element according to the present invention. FIG.
In the second master 220 shown in FIG. 7, a low adhesion layer 224 is formed on the surface where the flat portion 222 is formed. The low adhesion layer 224 may be formed on the end of the second master 220.
The low adhesion layer 224 is made of a material having low adhesion to the light transmitting layer precursor 36 (light transmitting layer 42). Therefore, the step of peeling the second master 220 from the light transmitting layer 42 by the low adhesion layer 224 can be easily performed.

【0137】低密着性層224は、第2の原盤220を
構成する基材と強固に結合していることが好ましい。こ
うすることで、低密着性層224の耐久性が向上するの
で、第2の原盤220と光透過性層42との剥離を何度
も繰り返しても、低密着性層224が剥離しにくくな
る。
It is preferable that the low adhesion layer 224 is firmly bonded to the base material constituting the second master 220. By doing so, the durability of the low-adhesion layer 224 is improved, so that the low-adhesion layer 224 is unlikely to be peeled even if the second master 220 and the light-transmitting layer 42 are repeatedly peeled many times. .

【0138】低密着性層224は、光透過性層前駆体3
6をはじく材料で形成される。例えば、光透過性層前駆
体36が親水性であれば、シリコン等の疎水性材料で低
密着性層224を形成する。光透過性層前駆体36が疎
水性であれば、金属やSiO 2等の親水性材料で低密着
性層224を形成する。あるいは、光透過性層前駆体3
6が親水性であっても疎水性であっても密着性の低い材
料で、低密着性層224を形成してもよい。その他の詳
細については、図14に示す第1の原盤190の低密着
性層194及びその形成方法を適用することができる。
The low adhesion layer 224 is made of the light transmitting layer precursor 3
6 is formed of a material repelling. For example, a light-transmitting layer precursor
If the body 36 is hydrophilic, a hydrophobic material such as silicon
An adhesive layer 224 is formed. When the light transmitting layer precursor 36 is
If it is aqueous, metal or SiO TwoLow adhesion with hydrophilic materials such as
The conductive layer 224 is formed. Alternatively, the light transmitting layer precursor 3
6 is a material having low adhesion regardless of whether it is hydrophilic or hydrophobic
The low-adhesion layer 224 may be formed with a material. Other details
For details, the low adhesion of the first master disk 190 shown in FIG.
The active layer 194 and a formation method thereof can be applied.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1(A)〜図1(D)は、本発明の第1の実
施の形態に係る光制御素子を製造する工程を示す図であ
る。
FIGS. 1A to 1D are diagrams showing steps of manufacturing a light control element according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図2(A)〜図2(D)は、本発明の第1の実
施の形態に係る光制御素子を製造する工程を示す図であ
る。
FIGS. 2A to 2D are diagrams showing steps of manufacturing the light control element according to the first embodiment of the present invention.

【図3】図3(A)〜図3(C)は、本発明の第1の実
施の形態に係る光制御素子を製造する工程を示す図であ
る。
FIGS. 3A to 3C are diagrams illustrating a process of manufacturing the light control element according to the first embodiment of the present invention.

【図4】図4は、本発明の第1の実施の形態に係る光制
御素子を製造する工程を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a step of manufacturing the light control element according to the first embodiment of the present invention.

【図5】図5(A)及び図5(B)は、第1の実施の形
態に係る光制御素子の動作を説明する図である。
FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating the operation of the light control element according to the first embodiment.

【図6】図6は、第1の実施の形態に係る表示装置を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a display device according to the first embodiment.

【図7】図7(A)及び図7(B)は、本発明の第2の
実施の形態に係る光制御素子を製造する工程を示す図で
ある。
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing a process for manufacturing a light control element according to a second embodiment of the present invention.

【図8】図8(A)〜図8(C)は、本発明の第2の実
施の形態に係る光制御素子を製造する工程を示す図であ
る。
8 (A) to 8 (C) are views showing steps for manufacturing a light control element according to a second embodiment of the present invention.

【図9】図9(A)〜図9(E)は、本発明の第3の実
施の形態に係る第1の原盤の製造方法を示す図である。
FIGS. 9A to 9E are diagrams showing a method of manufacturing a first master according to a third embodiment of the present invention.

【図10】図10(A)〜図10(C)は、本発明の第
4の実施の形態に係る第1の原盤の製造方法を示す図で
ある。
FIGS. 10A to 10C are diagrams showing a method of manufacturing a first master according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】図11(A)〜図11(C)は、本発明の第
5の実施の形態に係る第1の原盤の製造方法を示す図で
ある。
FIGS. 11A to 11C are diagrams showing a method of manufacturing a first master according to a fifth embodiment of the present invention.

【図12】図12は、本発明のその他の実施の形態に係
る第1の原盤を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a first master according to another embodiment of the present invention.

【図13】図13は、本発明のその他の実施の形態に係
る第1の原盤を示す図である。
FIG. 13 is a view showing a first master according to another embodiment of the present invention.

【図14】図14は、本発明のその他の実施の形態に係
る第1の原盤を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a first master according to another embodiment of the present invention.

【図15】図15は、本発明のその他の実施の形態に係
る第2の原盤を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a second master according to another embodiment of the present invention.

【図16】図16は、本発明のその他の実施の形態に係
る第2の原盤を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a second master according to another embodiment of the present invention.

【図17】図17は、本発明のその他の実施の形態に係
る第2の原盤を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a second master according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 基板 12 可動素子 16 反射構造層前駆体 18 凸部 20 第1の原盤 22 平坦面 24 平坦面 28 反射構造層 30 光反射膜 32 凹部 34 上端面 36 光透過性層前駆体 38 平坦面 40 第2の原盤 42 光透過性層 44 上端面 48 反射構造体 50 光透過性基板 52 スペーサ 54 光制御素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate 12 Moving element 16 Reflection structure layer precursor 18 Convex part 20 1st original master 22 Flat surface 24 Flat surface 28 Reflection structure layer 30 Light reflection film 32 Depression 34 Upper end surface 36 Light transmitting layer precursor 38 Flat surface 40 2 master 42 light transmissive layer 44 upper end surface 48 reflective structure 50 light transmissive substrate 52 spacer 54 light control element

フロントページの続き (72)発明者 上島 俊司 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 Fターム(参考) 2H041 AA04 AB12 AB40 AC08 AZ08 5C094 AA05 AA13 AA43 BA66 BA84 EB02 EB04 ED15 GB01 JA13Continued on the front page (72) Inventor Shunji Uejima 3-5-5 Yamato, Suwa-shi, Nagano Seiko Epson Corporation F-term (reference) 2H041 AA04 AB12 AB40 AC08 AZ08 5C094 AA05 AA13 AA43 BA66 BA84 EB02 EB04 ED04 GB01 JA13

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に、上下に動くように駆動される
可動素子を設ける第1工程と、 凸部が形成された第1の原盤の前記凸部が形成された面
と、前記基板の前記可動素子が設けられた面と、を反射
構造層前駆体を介して密着させる第2工程と、 前記反射構造層前駆体を固化して前記第1の原盤を剥離
し、前記凸部に対応した凹部を有するとともに光を反射
する反射構造層を形成する第3工程と、 平坦面が形成された第2の原盤の前記平坦面を含む面と
前記反射構造層とを、前記平坦面と前記凹部とを対向さ
せながら、光透過性層前駆体を介して密着させる第4工
程と、 前記光透過性層前駆体を固化して前記第2の原盤を剥離
し、前記第2の原盤の前記平坦面に対応する平坦な上端
面を前記凹部の上方に有する光透過性層を形成する第5
工程と、 前記反射構造層及び光透過性層の一部を除去して、前記
反射構造層における前記可動素子上の部分を独立させる
第6工程と、 前記光透過性層の前記上端面と平行であって、前記可動
素子の駆動によって前記光透過性層が上昇したときに前
記光透過性層の前記上端面に密接に接触する位置に、光
透過性基板を設ける第7工程と、 を含む光制御素子の製造方法。
A first step of providing a movable element which is driven to move up and down on a substrate; a surface of the first master on which the convex portions are formed, on which the convex portions are formed; A second step of bringing the surface on which the movable element is provided into close contact with a reflective structure layer precursor, and solidifying the reflective structure layer precursor to peel off the first master to correspond to the convex portion A third step of forming a reflective structure layer having a concave portion and reflecting light, and a step including the flat surface of the second master having a flat surface formed thereon and the reflective structure layer, A fourth step of bringing the light-transmitting layer precursor into close contact with the recess while facing the recess, and solidifying the light-transmitting layer precursor to peel off the second master; Forming a light-transmitting layer having a flat upper end surface corresponding to the flat surface above the concave portion;
A sixth step of removing a part of the reflective structure layer and the light transmissive layer to make a part of the reflective structure layer on the movable element independent, and being parallel to the upper end surface of the light transmissive layer. A seventh step of providing a light-transmitting substrate at a position in close contact with the upper end surface of the light-transmitting layer when the light-transmitting layer is raised by driving the movable element. A method for manufacturing a light control element.
【請求項2】 請求項1記載の光制御素子の製造方法に
おいて、 前記第1の原盤の前記凸部は、断面において三角形をな
す光制御素子の製造方法。
2. The method of manufacturing a light control element according to claim 1, wherein the projection of the first master has a triangular cross section.
【請求項3】 請求項1又は請求項2記載の光制御素子
の製造方法において、 前記可動素子は圧電素子を含み、 前記第1工程の前に、前記圧電素子に電圧を印加するた
めの電極を前記基板に形成する工程を含む光制御素子の
製造方法。
3. The method of manufacturing a light control element according to claim 1, wherein the movable element includes a piezoelectric element, and an electrode for applying a voltage to the piezoelectric element before the first step. Forming a light control element on the substrate.
【請求項4】 請求項1から請求項3のいずれかに記載
の光制御素子の製造方法において、 前記反射構造層前駆体は光により硬化可能な物質を含
み、前記第1の原盤は光透過性を有し、前記第3工程
で、前記第1の原盤を通して前記反射構造層前駆体に光
を照射する光制御素子の製造方法。
4. The method of manufacturing a light control element according to claim 1, wherein the reflective structure layer precursor includes a material curable by light, and the first master includes a light transmitting member. A method of manufacturing a light control element having a property and irradiating the reflective structure layer precursor with light through the first master in the third step.
【請求項5】 請求項1から請求項4のいずれかに記載
の光制御素子の製造方法において、 前記第3工程で、前記第1の原盤を剥離してから、前記
固化した反射構造層前駆体上に光反射膜を形成して前記
反射構造層を形成する光制御素子の製造方法。
5. The method for manufacturing a light control element according to claim 1, wherein the first master is peeled off in the third step, and then the solidified reflection structure layer precursor is formed. A method for manufacturing a light control element, wherein a light reflection film is formed on a body to form the reflection structure layer.
【請求項6】 請求項1から請求項5のいずれかに記載
の光制御素子の製造方法において、 前記光透過性層前駆体は光により硬化可能な物質を含
み、前記第2の原盤は光透過性を有し、前記第5工程
で、前記第2の原盤を通して前記光透過性層前駆体に光
を照射する光制御素子の製造方法。
6. The method for manufacturing a light control element according to claim 1, wherein the light transmitting layer precursor includes a material curable by light, and the second master includes light. A method of manufacturing a light control element having transparency and irradiating light to the light transmitting layer precursor through the second master in the fifth step.
【請求項7】 請求項1から請求項6のいずれかに記載
の光制御素子の製造方法において、 前記第1の原盤の凸部の反転形状が形成された第3の原
盤の前記反転形状が形成された面と、第4の原盤と、を
原盤前駆体を介して密着させ、前記原盤前駆体を固化し
て前記第3の原盤を剥離して前記第1の原盤を製造する
工程を含む光制御素子の製造方法。
7. The method of manufacturing a light control device according to claim 1, wherein the inverted shape of the third master on which the inverted shape of the convex portion of the first master is formed. A step of bringing the formed surface and the fourth master into close contact with each other via a master precursor, solidifying the master precursor, peeling the third master, and manufacturing the first master. A method for manufacturing a light control element.
【請求項8】 請求項1から請求項6のいずれかに記載
の光制御素子の製造方法において、 前記第1の原盤の凸部の反転形状が形成された第3の原
盤の前記反転形状が形成された面に、電気鋳造法により
金属層を形成し、前記金属層を前記第3の原盤から剥離
して前記第1の原盤を製造する工程を含む光制御素子の
製造方法。
8. The method for manufacturing a light control device according to claim 1, wherein the inverted shape of the third master on which the inverted shape of the convex portion of the first master is formed. A method for manufacturing a light control element, comprising: forming a metal layer on the formed surface by an electroforming method; and peeling the metal layer from the third master to manufacture the first master.
【請求項9】 請求項1から請求項6のいずれかに記載
の光制御素子の製造方法において、 前記第1の原盤の凸部の形状が形成された第3の原盤の
前記凸部の形状が形成された面に、電気鋳造法により金
属層を形成し、前記金属層を前記第3の原盤から剥離し
て、前記凸部の反転形状が形成された中間盤を形成し、
前記中間盤の前記反転形状が形成された面と、第4の原
盤と、を原盤前駆体を介して密着させ、前記原盤前駆体
を固化して前記中間盤を剥離して前記第1の原盤を製造
する工程を含む光制御素子の製造方法。
9. The method of manufacturing a light control element according to claim 1, wherein the shape of the convex portion of the third master is formed with the shape of the convex portion of the first master. A metal layer is formed on the surface on which is formed by an electroforming method, and the metal layer is peeled from the third master to form an intermediate master having an inverted shape of the convex portion.
The surface of the intermediate master, on which the inverted shape is formed, and the fourth master are brought into close contact with each other via a master precursor, the master precursor is solidified, and the intermediate master is peeled off to form the first master. A method for manufacturing a light control element, comprising the step of manufacturing a light control element.
【請求項10】 請求項1から請求項9のいずれかに記
載の光制御素子の製造方法において、 前記第1及び第2の原盤のうちの少なくとも一方は、前
記基板との間隔を規制するスペーサ部を有する光制御素
子の製造方法。
10. The method for manufacturing a light control element according to claim 1, wherein at least one of the first and second masters is a spacer that regulates a distance from the substrate. The manufacturing method of the light control element which has a part.
【請求項11】 請求項1から請求項10のいずれかに
記載の光制御素子の製造方法において、 前記第1及び第2の原盤のうちの少なくとも一方の端部
には、前記基板の方向を向く面に交差する方向に係合す
る係合部が形成されている光制御素子の製造方法。
11. The method of manufacturing a light control element according to claim 1, wherein at least one end of the first and second masters has a direction of the substrate. A method for manufacturing a light control element, wherein an engaging portion that engages in a direction intersecting with a facing surface is formed.
【請求項12】 請求項1から請求項11のいずれかに
記載の光制御素子の製造方法において、 前記第1の原盤の前記凸部が形成された面の少なくとも
一部の領域には、前記反射構造層前駆体との密着性の低
い低密着性層が形成されている光制御素子の製造方法。
12. The method for manufacturing a light control element according to claim 1, wherein at least a part of a surface of the first master on which the convex portions are formed, A method for manufacturing a light control element in which a low adhesion layer having low adhesion to a reflective structure layer precursor is formed.
【請求項13】 請求項12記載の光制御素子の製造方
法において、 前記低密着性層は、前記第1の原盤の前記凸部が形成さ
れた面の端部に形成されている光制御素子の製造方法。
13. The method of manufacturing a light control element according to claim 12, wherein the low adhesion layer is formed at an end of a surface of the first master where the convex portion is formed. Manufacturing method.
【請求項14】 請求項1から請求項13のいずれかに
記載の光制御素子の製造方法において、 前記第2の原盤の前記平坦面を含む面の少なくとも一部
の領域には、前記光透過性層前駆体との密着性の低い低
密着性層が形成されている光制御素子の製造方法。
14. The method for manufacturing a light control element according to claim 1, wherein at least a part of a surface of the second master including the flat surface includes the light transmission element. A method for producing a light control element in which a low-adhesion layer having low adhesion to a functional layer precursor is formed.
【請求項15】 請求項14記載の光制御素子の製造方
法において、 前記低密着性層は、前記第2の原盤の前記平坦面を含む
面の端部に形成されている光制御素子の製造方法。
15. The method for manufacturing a light control element according to claim 14, wherein the low adhesion layer is formed at an end of a surface including the flat surface of the second master. Method.
【請求項16】 請求項1から請求項15のいずれかに
記載の光制御素子の製造方法において、 前記第1の原盤の前記凸部が形成された面は、平坦面と
前記凸部とで構成され、前記凸部は前記可動素子の領域
よりも小さく形成され、 前記第2工程及び第3工程で、前記反射構造層の表面の
前記凹部の外側に、前記第1の原盤の前記平坦面によっ
て、平坦な上端面を形成し、 前記第6工程で、前記反射構造層の前記凹部の外側に前
記平坦な上端面の一部を残して、前記反射構造層の一部
及び光透過性層の一部を除去する光制御素子の製造方
法。
16. The method for manufacturing a light control element according to claim 1, wherein the surface of the first master on which the convex portions are formed is a flat surface and the convex portions. The convex portion is formed to be smaller than the area of the movable element. In the second step and the third step, the flat surface of the first master is located outside the concave portion on the surface of the reflective structure layer. Forming a flat upper end surface. In the sixth step, a part of the reflective structure layer and a light transmissive layer, leaving a part of the flat upper end surface outside the concave portion of the reflective structure layer. Of manufacturing a light control element for removing a part of the light control element.
【請求項17】 請求項1から請求項16のいずれかに
記載の光制御素子の製造方法において、 前記第2の原盤には、前記平坦面を含む面における前記
可動素子の真上を避けて、かつ、前記可動素子の真上か
ら隙間を開けた部分に、スペーサ形成用凹部が形成さ
れ、 前記第4工程及び第5工程で、前記スペーサ形成用凹部
によって、前記光透過性層にスペーサ形成用凸部を形成
し、 前記第6工程で、前記スペーサ形成用凸部と前記可動素
子の真上との間で、前記反射構造層の一部及び光透過性
層の一部を除去し、 前記スペーサ形成用凸部を含む前記光透過性層の一部と
反射構造層の一部とで、前記光透過性基板を支持するス
ペーサを構成する光制御素子の製造方法。
17. The method for manufacturing a light control element according to claim 1, wherein the second master includes a surface including the flat surface and directly above the movable element. A spacer forming recess is formed in a portion where a gap is opened from directly above the movable element. In the fourth step and the fifth step, a spacer is formed in the light transmitting layer by the spacer forming recess. Forming a convex portion for use, in the sixth step, between the convex portion for forming a spacer and directly above the movable element, removing a part of the reflective structure layer and a part of the light transmissive layer; A method for manufacturing a light control element, wherein a part of the light transmitting layer including the spacer forming protrusions and a part of the reflective structure layer constitute a spacer supporting the light transmitting substrate.
【請求項18】 請求項1から請求項17のいずれかに
記載の光制御素子の製造方法において、 前記光透過性基板の光屈折率naと前記光透過性層の光
屈折率nbとは、 na≦nb の関係にある光制御素子の製造方法。
18. The method for manufacturing a light control element according to claim 1, wherein a light refractive index na of the light transmitting substrate and a light refractive index nb of the light transmitting layer are: A method for manufacturing a light control element having a relationship of na ≦ nb.
【請求項19】 請求項1から請求項18のいずれかに
記載の方法により製造された光制御素子。
19. A light control element manufactured by the method according to claim 1. Description:
【請求項20】 基板と、前記基板上に形成された可動
素子と、前記可動素子上に形成されて光を反射する反射
構造層と、前記反射構造層上に形成されて上端面が平坦
な光透過性層と、前記光透過性層の上方に設けられる光
透過性基板と、 を有し、 前記可動素子は、上下に動くように駆動され、 前記反射構造層は、平坦な上端面と凹部とで表面が構成
され、 前記光透過性基板は、前記光透過性層の前記上端面と平
行であって、前記可動素子の駆動によって前記光透過性
層が上昇したときに前記光透過性層の前記上端面に密接
に接触する位置に設けられる光制御素子。
20. A substrate, a movable element formed on the substrate, a reflective structure layer formed on the movable element to reflect light, and an upper end surface formed on the reflective structure layer and having a flat upper end surface. A light-transmitting layer, and a light-transmitting substrate provided above the light-transmitting layer, wherein the movable element is driven to move up and down, and the reflective structure layer has a flat upper end surface. The light transmitting substrate is parallel to the upper end surface of the light transmitting layer, and the light transmitting layer is raised when the light transmitting layer is raised by driving the movable element. A light control element provided at a position in close contact with the upper end surface of the layer.
【請求項21】 基板と、前記基板上に形成された可動
素子と、前記可動素子上に形成されかつ表面に凹部が形
成されて光を反射する反射構造層と、前記反射構造層上
に形成されて上端面が平坦な光透過性層と、前記光透過
性層の上方に設けられる光透過性基板と、前記可動素子
の外側で前記基板上に形成されて前記光透過性基板を支
持するスペーサと、 を有し、 前記可動素子は、上下に動くように駆動され、 前記光透過性基板は、前記光透過性層の前記上端面と平
行であって、前記可動素子の駆動によって前記光透過性
層が上昇したときに前記光透過性層の前記上端面に密接
に接触する位置に設けられ、 前記スペーサは、前記反射構造層と同じ材料で構成され
る第1層と、前記光透過性層と同じ材料で構成される第
2層と、で形成されている光制御素子。
21. A substrate, a movable element formed on the substrate, a reflective structure layer formed on the movable element and having a concave portion formed on the surface to reflect light, and formed on the reflective structure layer A light transmissive layer having a flat upper end surface, a light transmissive substrate provided above the light transmissive layer, and formed on the substrate outside the movable element to support the light transmissive substrate And a spacer, wherein the movable element is driven to move up and down, and the light transmissive substrate is parallel to the upper end surface of the light transmissive layer, and the light is transmitted by driving the movable element. A first layer formed of the same material as the reflective structure layer, the first layer being provided at a position in close contact with the upper end surface of the light transmissive layer when the transmissive layer is raised; And a second layer made of the same material as the conductive layer. That light control element.
【請求項22】 請求項19から請求項21のいずれか
に記載の光制御素子と、光源と、を含む表示装置。
22. A display device comprising: the light control element according to claim 19; and a light source.
【請求項23】 基板と、 前記基板上に形成されて上下に動くように駆動される複
数の可動素子と、 それぞれの可動素子上に形成され、光を反射する反射構
造層と、 前記反射構造層上に形成されて上端面が平坦な光透過性
層と、 前記光透過性層の上方に設けられる光透過性基板と、 前記光透過性基板の内部で全反射しながら進行する光を
出射する光源と、 を有し、 前記反射構造層は、平坦な上端面と凹部とで表面が構成
され、 前記光透過性基板は、前記光透過性層の前記上端面と平
行であって、前記可動素子の駆動によって前記光透過性
層が上昇したときに前記光透過性層の前記上端面に密接
に接触する位置に設けられ、 前記光透過性層が前記光透過性基板に密接に接触したと
きに、前記光は、前記光透過性基板から前記光透過性層
に入射し、前記反射構造層の凹部で反射して、前記光透
過性層及び前記光透過性基板から外に出射する表示装
置。
23. A substrate, a plurality of movable elements formed on the substrate and driven to move up and down, a reflective structure layer formed on each movable element and reflecting light, and the reflective structure A light-transmitting layer formed on the layer and having a flat upper end surface; a light-transmitting substrate provided above the light-transmitting layer; and emitting light traveling while being totally reflected inside the light-transmitting substrate. The light-reflecting layer has a flat upper surface and a concave surface, and the light-transmitting substrate is parallel to the upper surface of the light-transmitting layer. The light-transmitting layer is provided at a position that comes into close contact with the upper end surface of the light-transmitting layer when the light-transmitting layer is raised by driving the movable element, and the light-transmitting layer comes into close contact with the light-transmitting substrate. Sometimes, the light enters the light transmitting layer from the light transmitting substrate. A display device that emits light, reflects from a concave portion of the reflective structure layer, and emits light out of the light transmitting layer and the light transmitting substrate.
【請求項24】 基板と、 前記基板上に形成されて上下に動くように駆動される複
数の可動素子と、 それぞれの可動素子上に形成され、表面に凹部が形成さ
れて光を反射する反射構造層と、 前記反射構造層上に形成されて上端面が平坦な光透過性
層と、 前記光透過性層の上方に設けられる光透過性基板と、 前記可動素子の外側で前記基板上に形成されて前記光透
過性基板を支持し、前記反射構造層と同じ材料で構成さ
れる第1層と、前記光透過性層と同じ材料で構成される
第2層と、で形成されたスペーサと、 前記光透過性基板の内部で全反射しながら進行する光を
出射する光源と、 を有し、 前記光透過性基板は、前記光透過性層の前記上端面と平
行であって、前記可動素子の駆動によって前記光透過性
層が上昇したときに前記光透過性層の前記上端面に密接
に接触する位置に設けられ、 前記光透過性層が前記光透過性基板に密接に接触したと
きに、前記光は、前記光透過性基板から光透過性層に入
射し、前記反射構造層の凹部で反射して、前記光透過性
層及び前記光透過性基板から外に出射する表示装置。
24. A substrate, a plurality of movable elements formed on the substrate and driven to move up and down, and a reflection formed on each of the movable elements and having a concave portion formed on a surface to reflect light. A light-transmitting layer formed on the reflective structure layer and having a flat upper end surface; a light-transmitting substrate provided above the light-transmitting layer; and a light-transmitting substrate on the substrate outside the movable element. A spacer formed and supporting the light-transmitting substrate and formed of a first layer made of the same material as the reflective structure layer, and a second layer made of the same material as the light-transmitting layer And a light source that emits light that travels while being totally reflected inside the light transmissive substrate, wherein the light transmissive substrate is parallel to the upper end surface of the light transmissive layer, When the light transmitting layer is raised by driving the movable element, the light transmitting The light is incident on the light-transmitting layer from the light-transmitting substrate when the light-transmitting layer is in close contact with the light-transmitting substrate. A display device that reflects light from a concave portion of the reflective structure layer and emits light out of the light transmitting layer and the light transmitting substrate.
【請求項25】 請求項23又は請求項24記載の表示
装置において、 前記光透過性基板の光屈折率naと前記光透過性層の光
屈折率nbとは、 na≦nb の関係にある表示装置。
25. The display device according to claim 23, wherein a light refractive index na of the light-transmitting substrate and a light refractive index nb of the light-transmitting layer have a relationship of na ≦ nb. apparatus.
【請求項26】 請求項23から請求項25のいずれか
に記載の表示装置において、 前記反射構造層の凹部の内面は、前記光を、前記光透過
性層及び光透過性基板の界面に垂直な方向に反射する角
度で傾斜する表示装置。
26. The display device according to claim 23, wherein the inner surface of the concave portion of the reflection structure layer directs the light perpendicular to an interface between the light transmitting layer and the light transmitting substrate. Display device that tilts at an angle that reflects light in various directions.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4750026B2 (en) * 2003-07-17 2011-08-17 ダウ・コーニング・コーポレイション Electro-optical gap cell for waveguide placement

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