[发明专利]光学设备以及光学设备的制造方法

权利要求书

1.一种光学设备，其中，

所述光学设备具有：

凹凸构造层，其在表面具有凹凸构造，该凹凸构造是以亚波长周期排列的多个凸部或多个凹部中的任一者；

高折射率层，其位于所述凹凸构造上而具有追随所述凹凸构造的形状的表面，且包含位于所述凹凸构造的底部而形成第1亚波长格栅的第1格栅高折射率部、以及位于所述凹凸构造的顶部而形成第2亚波长格栅的第2格栅高折射率部，由折射率高于所述凹凸构造层的材料构成；以及

低折射率层，其位于所述高折射率层上，由折射率低于所述高折射率层的材料构成，

所述凹凸构造层以及所述低折射率层中的任一者具有规定的波长范围的光的吸收性，或者所述光学设备具有追加层，该追加层具有所述规定的波长范围的光的吸收性。

2.根据权利要求1所述的光学设备，其中，

所述规定的波长范围的光为紫外区域的光。

3.根据权利要求2所述的光学设备，其中，

在包含所述第1格栅高折射率部在内的区域通过波导模式共振现象而增强并射出的反射光、以及在包含所述第2格栅高折射率部在内的区域通过波导模式共振现象而增强并射出的反射光中的至少一者，包含紫外区域的光。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学设备，其中，

所述低折射率层具有所述规定的波长范围的光的吸收性。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的光学设备，其中，

所述凹凸构造层具有所述规定的波长范围的光的吸收性。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的光学设备，其中，

所述光学设备具有所述追加层，

所述追加层是对所述凹凸构造层进行支撑的基材。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的光学设备，其中，

所述光学设备具有：

基材，其对所述凹凸构造层进行支撑；以及

所述追加层，

所述追加层相对于所述基材而位于所述凹凸构造层的相反侧。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学设备，其中，

所述低折射率层具有追随所述高折射率层的表面的凹凸的形状的表面。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的光学设备，其中，

在将所述第1格栅高折射率部的厚度设为T1、将所述第2格栅高折射率部的厚度设为T2、将所述高折射率层的材料的折射率设为n1、将所述凹凸构造层的材料的折射率设为n2、将所述低折射率层的材料的折射率设为n3、将该第1格栅高折射率部在包含所述第1格栅高折射率部且与其厚度方向相正交的剖面中占据的面积比率设为R1、将该第2格栅高折射率部在包含所述第2格栅高折射率部且与其厚度方向相正交的剖面中占据的面积比率设为R2时，

n1＞n2、n1＞n3、且R1+R2＞1，

由T2×{n1×R2+n3×(1－R2)}表示的第2参数与由T1×{n1×R1+n2×(1－R1)}表示的第1参数之比大于或等于0.5而小于或等于2.0。

10.根据权利要求9所述的光学设备，其中，

所述高折射率层包含在所述第1格栅高折射率部与所述第2格栅高折射率部之间沿所述多个凸部或所述多个凹部的侧面延伸的中间高折射率部，

在将该中间高折射率部在包含所述中间高折射率部且与其厚度方向相正交的剖面中占据的面积比率设为R3时，满足R3≤R1+R2－1。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的光学设备，其中，

具有所述凹凸构造层、所述高折射率层以及所述低折射率层的部分形成共振构造部，

所述光学设备具有：

多个所述共振构造部，它们沿所述共振构造部的厚度方向排列；以及

所述追加层，

所述追加层将彼此相邻的所述共振构造部之间填埋，由折射率低于所述高折射率层的材料构成。

12.一种光学设备的制造方法，其中，

所述光学设备的制造方法具有如下工序：

第1工序，形成凹凸构造层，该凹凸构造层在表面具有凹凸构造，由第1低折射率材料构成，该凹凸构造是以亚波长周期排列的多个凸部或多个凹部的任一者；

第2工序，形成由具有高于所述第1低折射率材料的折射率的高折射率材料构成的高折射率层，所述高折射率层沿所述凹凸构造层的表面而包含：位于所述凹凸构造的底部而形成第1亚波长格栅的第1格栅高折射率部、以及位于所述凹凸构造的顶部而形成第2亚波长格栅的第2格栅高折射率部；以及

第3工序，将由具有低于所述高折射率材料的折射率的第2低折射率材料构成的低折射率层形成于所述高折射率层上，

所述凹凸构造层以及所述低折射率层的任一者具有规定的波长范围的光的吸收性，或者所述方法具有形成具有所述规定的波长范围的光的吸收性的追加层的工序。