光学设备以及光学设备的制造方法与流程

1.本发明涉及利用波导模式共振现象的光学设备以及光学设备的制造方法。


背景技术：

2.从入射光将特定波长范围的光作为透射光或反射光而取出的光学设备，如从入射光取出红绿蓝的各种颜色的光的滤色器那样用作波长选择滤光器。例如，构成为通过颜料等色素的吸收而使得特定波长范围的光相对较多地透射的滤光器得到广泛普及。另一方面，作为能够实现比利用色素的吸收的滤光器更高的波长选择性的滤光器，可以使用利用了波导模式共振现象的光学设备。该光学设备具有亚波长格栅，该亚波长格栅是具有小于光的波长的周期的衍射格栅。如果光入射至该亚波长格栅，则因与周围的折射率差等一边使特定波长范围的光进行多重反射一边传播而引起共振，并作为反射光而强烈地射出。而且，在入射光中，除了反射光的波长范围以外的波长范围的光作为透射光而从光学设备射出(例如，参照专利文献1、2)。
3.专利文献1：日本特许第5023324号说明书
4.专利文献2：日本特开2009-25558号公报


技术实现要素：

5.但是，为了扩大光学设备的用途，优选地，在选择性地对光进行反射以及透射的功能的基础上，光学设备具有光的遮蔽功能。
6.例如，作为下代的显示器，利用微小的led元件的led显示器受到关注。一种led显示器是将来自紫外线led(uv-led)元件的光向由荧光体构成的波长变换层照射而对荧光体进行激励，由此射出有色光。详细而言，波长变换层具有：将红色光射出的子像素区域；将绿色光射出的子像素区域；以及将蓝色光射出的子像素区域。多个led元件以与子像素区域的排列对应的排列方式排列，将各led元件射出的紫外光向各子像素区域照射，由此从各子像素区域射出与紫外光的强度相应的强度的各种颜色的光。由此，实现led显示器的彩色图像的显示。
7.这里，led元件射出的紫外光的一部分从波长变换层透射并向led显示器的表面漏出。为了保护led显示器的视听者的眼睛，优选地，来自led显示器的紫外光的泄漏较少。如果光学设备在使得有色光透射的功能的基础上还具有遮蔽紫外光的功能，则为了抑制紫外光的泄漏还可以使用光学设备，光学设备的用途扩大。
8.本公开的目的在于，提供具有光的遮蔽功能的光学设备以及光学设备的制造方法。
9.在一个方式中，提供一种光学设备。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的任意者；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的任意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。
10.在其他方式中，提供一种光学设备的制造方法。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意者；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意者具有规定的波长范围的光的吸收性，或者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。
附图说明
11.图1a是关于光学设备的第1实施方式而表示光学设备的剖面构造的图，图1b是关于光学设备的第1实施方式而表示第1格栅区域的剖面构造的图，图1c是关于光学设备的第1实施方式而表示中间区域的剖面构造的图，图1d是关于光学设备的第1实施方式而表示第2格栅区域的剖面构造的图。
12.图2是关于第1实施方式的光学设备的制造方法而表示凹凸构造层的形成工序的图。
13.图3是关于第1实施方式的光学设备的制造方法而表示高折射率层的形成工序的图。
14.图4是关于第1实施方式的光学设备的制造方法而表示低折射率层的形成工序的图。
15.图5是表示第1实施方式的光学设备的变形例的剖面构造的图。
16.图6是表示第1实施方式的光学设备的变形例的剖面构造的图。
17.图7是表示具有应用了第1实施方式的光学设备的滤光器的显示装置的平面构造的图。
18.图8是表示具有应用了第1实施方式的光学设备的滤光器的显示装置的作用的图。
19.图9是关于光学设备的第2实施方式而表示光学设备的剖面构造的一个例子的图。
20.图10是关于光学设备的第2实施方式而表示光学设备的剖面构造的一个例子的图。
21.图11是关于第2实施方式的光学设备的制造方法而表示凹凸构造体相向的状态的图。
22.图12是关于第2实施方式的光学设备的制造方法而表示埋设层的形成工序的图。
23.图13是关于光学设备的第3实施方式而表示光学设备的剖面构造的一部分的图。
24.图14a是关于光学设备的第4实施方式而表示光学设备的剖面构造的图，图14b是
关于光学设备的第4实施方式而表示第1格栅区域的剖面构造的图，图14c是关于光学设备的第4实施方式而表示中间区域的剖面构造的图，图14d是关于光学设备的第4实施方式而表示第2格栅区域的剖面构造的图。
25.图15是表示第1实施方式的光学设备的变形例的剖面构造的图。
具体实施方式
26.(第1实施方式)
27.参照图1a～图8对光学设备以及光学设备的制造方法的第1实施方式进行说明。在本实施方式中，作为一个例子，对具有紫外区域的光的遮蔽功能的光学设备进行说明。下面，可见区域的光的波长设为大于或等于400nm而小于或等于800nm，紫外区域的光的波长设为大于或等于300nm而小于400nm。
28.[光学设备的整体结构]
[0029]
如图1a所示，光学设备10具有基材11、第1低折射率区域12、第1格栅区域13、中间区域14、第2格栅区域15、第2低折射率区域16以及顶部区域17。上述各区域层状而扩展，第1低折射率区域12、第1格栅区域13、中间区域14、第2格栅区域15、第2低折射率区域16以及顶部区域17从靠近基材11的位置按顺序排列。各区域排列的方向为第1方向，第1方向即各区域以及光学设备10的厚度方向。另外，顶部区域17相对于基材11所处一侧为光学设备10的表面侧，基材11相对于顶部区域17所处一侧为光学设备10的背面侧。图1b表示第1格栅区域13的与第1方向相正交的剖面，图1c表示中间区域14的与第1方向相正交的剖面，图1d表示第2格栅区域15的与第1方向相正交的剖面。
[0030]
基材11具有板状，在基材11所具有的面中的位于光学设备10的表面侧的面为基材11的表面。基材11由在光学设备10中要取出的波长范围不具有吸收波长的材料构成。例如，在将可见区域的光作为透射光而取出的情况下，作为基材11，如合成石英基板、由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二酯等树脂构成的薄膜那样，使用相对于可见区域的光而透明的基材。
[0031]
第1低折射率区域12与基材11的表面接触，沿基材11的表面均匀地扩展。第1格栅区域13具有第1格栅高折射率部13a以及第1格栅低折射率部13b。从与基材11的表面相对的位置观察，即，从沿着第1方向的方向观察，第1格栅高折射率部13a和第1格栅低折射率部13b沿作为共通方向的第2方向以带状延伸，沿与第2方向相正交的第3方向交替地排列。第2方向及第3方向分别与第1方向相正交。
[0032]
中间区域14具有中间高折射率部14a、第1中间低折射率部14b以及第2中间低折射率部14c。从沿着第1方向的方向观察，上述各部分沿第2方向延伸，第1中间低折射率部14b和第2中间低折射率部14c在其中间隔着中间高折射率部14a、且沿第3方向交替地排列。即，第1中间低折射率部14b、中间高折射率部14a、第2中间低折射率部14c、中间高折射率部14a沿第3方向按顺序反复排列。第1中间低折射率部14b位于第1格栅低折射率部13b上。中间高折射率部14a位于第1格栅高折射率部13a的宽度方向的端部上，第2中间低折射率部14c位于第1格栅高折射率部13a的宽度方向的中央部上。
[0033]
第2格栅区域15具有第2格栅高折射率部15a以及第2格栅低折射率部15b。从沿着第1方向的方向观察，第2格栅高折射率部15a及第2格栅低折射率部15b沿第2方向以带状延
伸，沿第3方向交替地排列。即，在2个格栅区域13、15中，高折射率部以及低折射率部的排列方向一致。第2格栅高折射率部15a位于第1中间低折射率部14b上以及中间高折射率部14a上，第2格栅低折射率部15b位于第2中间低折射率部14c上。
[0034]
第2低折射率区域16相对于第2格栅区域15在中间区域14的相反侧沿第2格栅区域15均匀地扩展。顶部区域17具有第1顶部低折射率部17a以及第2顶部低折射率部17b。从沿着第1方向的方向观察，第1顶部低折射率部17a和第2顶部低折射率部17b沿第2方向以带状延伸，沿第3方向交替地排列。第1顶部低折射率部17a隔着第2低折射率区域16而位于第2格栅高折射率部15a上，第2顶部低折射率部17b隔着第2低折射率区域16而位于第2格栅低折射率部15b上。
[0035]
在光学设备10的上述各区域中，沿第1方向彼此相邻的区域在其一部分彼此相连续。具体而言，第1低折射率区域12和第1格栅低折射率部13b彼此相连续，并且，第1格栅低折射率部13b和第1中间低折射率部14b彼此相连续，上述部分由彼此相同的材料构成。另外，第1格栅高折射率部13a和中间高折射率部14a彼此相连续，并且，中间高折射率部14a和第2格栅高折射率部15a彼此相连续，上述部分由彼此相同的材料构成。另外，第2中间低折射率部14c和第2格栅低折射率部15b彼此相连续，第2格栅低折射率部15b和第2低折射率区域16彼此相连续，并且，第2低折射率区域16和第1顶部低折射率部17a彼此相连续，上述部分由彼此相同的材料构成。另外，第2顶部低折射率部17b由空气填充。
[0036]
即，光学设备10还视为具有如下部件的构造体：基材11；凹凸构造层21，其位于基材11上，在表面具有多个凸部21a构成的凹凸构造；高折射率层22，其沿凹凸构造层21的表面配置；以及低折射率层23，其沿高折射率层22的表面配置。多个凸部21a沿第2方向延伸，沿第3方向排列。高折射率层22具有追随凹凸构造层21的凹凸的形状的表面，低折射率层23具有追随高折射率层22的凹凸的形状的表面。
[0037]
凹凸构造层21由第1低折射率区域12、第1格栅低折射率部13b以及第1中间低折射率部14b构成，凸部21a由第1格栅低折射率部13b以及第1中间低折射率部14b构成。
[0038]
高折射率层22由第1格栅高折射率部13a、中间高折射率部14a以及第2格栅高折射率部15a构成。第1格栅高折射率部13a位于多个凸部21a之间、即凹凸构造层21具有的凹凸构造的底部。中间高折射率部14a与凸部21a的侧面接触，以将从沿着第1方向的方向观察而彼此相邻的第1格栅高折射率部13a和第2格栅高折射率部15a的端部之间连结的方式沿中间区域14的厚度方向延伸。第2格栅高折射率部15a将凸部21a的顶面覆盖，即，位于凹凸构造层21具有的凹凸构造的顶部。
[0039]
低折射率层23由第2中间低折射率部14c、第2格栅低折射率部15b、第2低折射率区域16以及第1顶部低折射率部17a构成。低折射率层23具有如下形状，即，第2中间低折射率部14c以及第2格栅低折射率部15b从第2低折射率区域16朝向基材11凸出，第1顶部低折射率部17a从第2低折射率区域16朝向基材11的相反侧凸出。低折射率层23的表面具有凹凸，第2顶部低折射率部17b与其凹部对应。
[0040]
高折射率层22的材料的折射率大于空气的折射率，并且大于凹凸构造层21以及低折射率层23各自的材料的折射率。即，第1格栅高折射率部13a、中间高折射率部14a、第2格栅高折射率部15a各自的折射率大于第1低折射率区域12、第1格栅低折射率部13b、第1中间低折射率部14b、第2中间低折射率部14c、第2格栅低折射率部15b、第2低折射率区域16、第1
顶部低折射率部17a、第2顶部低折射率部17b各自的折射率。
[0041]
凹凸构造层21的材料以及低折射率层23的材料的折射率大于空气的折射率。为了适当地产生波导模式共振现象，优选凹凸构造层21的材料以及低折射率层23的材料各自与高折射率层22的材料的折射率差较大，优选上述各材料与高折射率层22的材料的折射率差大于凹凸构造层21的材料与低折射率层23的材料的折射率差。另外，优选地，与空气层相邻的低折射率层23的材料的折射率小于或等于凹凸构造层21的材料的折射率。
[0042]
凹凸构造层21、高折射率层22以及低折射率层23分别由在光学设备10中要取出的波长范围不具有吸收波长的材料构成。例如，在作为透射光而取出可见区域的光的情况下，凹凸构造层21、高折射率层22以及低折射率层23分别由相对于可见区域的光而透明的材料构成。并且，低折射率层23由在紫外区域具有吸收波长的材料、即吸收紫外光的材料构成。
[0043]
具体而言，作为凹凸构造层21的低折射率材料，可以使用合成石英等无机物、紫外线固化性树脂、热塑性树脂、热固化性树脂等树脂材料。另外，作为低折射率层23的低折射率材料，可以使用环氧树脂、氧化锌等。另外，作为高折射率层22的高折射率材料，可以使用氧化钛、氧化铌、氧化钽、氧化锆、硫化锌、氧化铟锡、氮化铝等无机化合物材料。
[0044]
[光学设备的作用]
[0045]
第1格栅区域13的格栅构造的周期、即第1格栅高折射率部13a的排列周期为第1周期p1，第1周期p1小于相对于光学设备10的入射光的波长。同样地，第2格栅区域15的格栅构造的周期、即第2格栅高折射率部15a的排列周期为第2周期p2，第2周期p2小于相对于光学设备10的入射光的波长。即，第1周期p1以及第2周期p2为亚波长周期，第1格栅区域13以及第2格栅区域15分别包含亚波长格栅。此外，本实施方式的光学设备10设为对象的入射光的波长范围为包含紫外区域以及可见区域在内的区域，即，大于或等于300nm而小于或等于800nm。
[0046]
关于光学设备10，各区域的平均折射率与各区域的高折射率部和低折射率部的体积比率相应地，近似于高折射率部的折射率和低折射率部的折射率的平均值。中间区域14的中间高折射率部14a的比例分别小于第1格栅区域13的第1格栅高折射率部13a的比例、以及第2格栅区域15的第2格栅高折射率部15a的比例。因此，中间区域14的平均折射率分别小于第1格栅区域13的平均折射率以及第2格栅区域15的平均折射率。即，关于光学设备10，分别位于第1格栅区域13以及第2格栅区域15的亚波长格栅具有埋设于低折射率的区域的构造。
[0047]
如果光从上述光学设备10的表面侧射入至光学设备10，则第2格栅区域15的亚波长格栅埋设于低折射率的区域，因此在第2格栅区域15能够抑制衍射光向表面侧的射出而产生波导模式共振现象。即，特定波长范围的光在第2格栅区域15进行多重反射且传播而引起共振，该特定波长范围的光作为反射光而向光学设备10的表面侧射出。
[0048]
从第2格栅区域15透射、进而从中间区域14透射的光进入第1格栅区域13。如果光射入至第1格栅区域13，则第1格栅区域13的亚波长格栅埋设于低折射率的区域，因此即使在第1格栅区域13也产生波导模式共振现象。即，特定波长范围的光在第1格栅区域13进行多重反射且传播而引起共振，该特定波长范围的光作为反射光而向光学设备10的表面侧射出。
[0049]
从第1格栅区域13透射的光从第1低折射率区域12以及基材11透射而向光学设备
10的背面侧射出。
[0050]
另外，在入射光中包含紫外区域的光的情况下，紫外区域的光由低折射率层23吸收。即，紫外区域的光在从顶部区域17、第2低折射率区域16、第2格栅区域15以及中间区域14分别通过时由各区域吸收。
[0051]
其结果，在第2格栅区域15被增强的波长范围的光、以及在第1格栅区域13被增强的波长范围的光向光学设备10的表面侧射出。而且，从光学设备10的各区域透射的光作为透射光而向光学设备10的背面侧射出。
[0052]
低折射率层23具有紫外区域的光的吸收性，从而即使在光学设备10的入射光中包含紫外区域的光的情况下，也能够抑制光学设备10的透射光中包含紫外区域的光。即，在光学设备10的透射光中，可见区域的光起到支配性作用。此外，光学设备10的反射光中可以包含紫外区域的光。例如，在第1格栅区域13、第2格栅区域15被增强的波长范围可以是紫外区域的波长范围，在各区域间的界面处反射的光可以包含紫外区域的光。
[0053]
在各格栅区域13、15被增强的波长范围可以根据各格栅区域13、15的亚波长格栅的周期、各格栅区域13、15的厚度t1、t2、凹凸构造层21、高折射率层22以及低折射率层23的各层的材料而调整。
[0054]
此外，如上所述，除了在各格栅区域13、15被增强的波长范围的光以外，因光学设备10的各区域处的反射、干涉引起的光有可能向光学设备10的表面侧射出。而且，这种光包含与在各格栅区域13、15被增强的波长范围不同的波长范围。因此，如果向光学设备10的表面侧射出的上述不同的波长范围的光的强度较大，则向光学设备10的表面侧取出的反射光的波长选择性降低。
[0055]
在根据光学设备10的用途而期望反射光的波长选择性较高的情况下，优选顶部区域17具有抑制与在各格栅区域13、15被增强的波长范围不同的波长范围的光向光学设备10的表面侧射出的功能。换言之，顶部区域17优选构成为消除上述不同的波长范围的光。具体而言，顶部区域17通过干涉减弱上述不同的波长范围的光、使上述不同的波长范围的光向背面侧反射而降低向表面侧射出的上述不同的波长范围的光的强度。由顶部区域17消除的光的波长范围能够根据顶部区域17的厚度以及平均折射率进行调整，换言之，能够根据低折射率层23的厚度以及材料进行调整。即，以抑制除了在各格栅区域13、15被增强的波长范围以外的光从顶部区域17向表面侧射出的方式选择低折射率层23的厚度以及材料。
[0056]
另外，光学设备10的最外表面即低折射率层23的表面具有凹凸，因此与光学设备10的最外表面平坦的方式相比，能够抑制光学设备10的表面反射。由此也能够抑制与在各格栅区域13、15被增强的波长范围的光不同的波长范围的光向光学设备10的表面侧射出。因此，能够提高向光学设备10的表面侧取出的光的波长选择性。
[0057]
在各亚波长格栅由沿1个方向以带状延伸的格栅高折射率部13a，15a构成的情况下，在各格栅区域13、15，向取决于亚波长格栅的排列方向的特定方向偏振的光进行多重反射而引起共振，并作为反射光而射出。因此，根据第1实施方式的光学设备10，能够相对于偏振光一致的入射光而有效地取出反射光。
[0058]
此外，在根据光学设备10的用途而不重视反射光的波长选择性的情况下，顶部区域17可以不具有消除与在各格栅区域13、15被增强的波长范围不同的波长范围的光的功能。
[0059]
另外，可以以使得光从光学设备10的背面侧射入至光学设备10的方式使用光学设备10。在该情况下，作为反射光，在各格栅区域13、15被增强的波长范围的光也向光学设备10的背面侧射出。而且，从光学设备10的各区域透射的光作为透射光而向光学设备10的表面侧射出。在作为在格栅区域13、15被增强的反射光而要获得紫外区域的光的情况下，使光从背面侧射入而使得在由低折射率层23吸收之前进入格栅区域13、15的紫外区域的光的量增多，因此，能够使得用于共振的光增大。难以利用低折射率层23吸收入射光中包含的所有紫外区域的光，另外，也难以利用格栅区域13、15使入射光中包含的所有紫外区域的光共振且反射，因此通过进行基于低折射率层23的紫外区域的光的吸收、以及基于格栅区域13、15的共振的紫外区域的光的吸收这两者，能够更可靠地抑制光学设备10的透射光中包含紫外区域的光。即，光学设备10的紫外光的遮蔽功能提高。
[0060]
[光学设备的详情]
[0061]
关于上述光学设备10，只要根据作为反射光或透射光要取出的光的波长范围而设定在第1格栅区域13引起共振的光的波长范围、以及在第2格栅区域15引起共振的光的波长范围即可。
[0062]
例如，在要获得更狭窄且高强度的反射光的情况下、即要进一步提高反射光的波长选择性的情况下，在第1格栅区域13引起共振的光的波长范围、和在第2格栅区域15引起共振的光的波长范围越接近越好。当特定波长范围的光在第2格栅区域15引起共振时，在第2格栅区域15与中间区域14的折射率之差较小的情况下等，上述特定波长范围的光的一部分在第2格栅区域15内的每次反射时向中间区域14漏出。在这种情况下，如果在第1格栅区域13和第2格栅区域15引起共振的光的波长范围一致，则向中间区域14漏出的上述特定波长范围的光也会进入第1格栅区域13而引起共振，并作为反射光而射出。因此，从光学设备10射出的反射光的波长选择性提高。
[0063]
另一方面，在与反射光的波长选择性相比而重视光学设备10的紫外光的吸收性的情况下，可以与第2格栅区域15的多重反射的损失的降低、共振的波长范围的调整相比优先考虑低折射率层23的紫外光的吸收性而决定低折射率层23的材料、厚度。在该情况下，在第1格栅区域13引起共振的光的波长范围和在第2格栅区域15引起共振的光的波长范围可以偏离。
[0064]
下面，对提高反射光的波长选择性的情况下的优选结构进行说明。为了提高反射光的波长选择性，即，为了使在第1格栅区域13和第2格栅区域15引起共振的光的波长范围一致，只要在第1格栅区域13和第2格栅区域15使得作为将平均折射率和膜厚相乘所得的值而表示的参数即光学膜厚一致即可。即，在第1格栅区域13和第2格栅区域15，光学膜厚越接近，引起共振的光的波长范围越接近，波长选择性提高。本技术的发明人通过模拟而发现了获得针对反射光的良好的波长选择性的第1格栅区域13和第2格栅区域15的光学膜厚之比的范围。下面，进行详细说明。
[0065]
第1格栅高折射率部13a相对于整个第1格栅区域13的体积比率，与从沿着第1方向的方向观察的俯视时的第1格栅高折射率部13a相对于整个第1格栅区域13的面积比率相等。换言之，该面积比率为第1格栅高折射率部13a在包含第1格栅高折射率部13a且与其厚度方向相正交的剖面中占据的面积比率。在根据剖面的位置而第1格栅高折射率部13a的面积变化的情况下，采用第1格栅高折射率部13a的面积最大的剖面中的第1格栅高折射率部
13a的面积比率。
[0066]
在将第1格栅高折射率部13a的上述面积比率设为r1时，上述剖面中的第1格栅低折射率部13b的面积比率由1-r1表示。
[0067]
在将高折射率层22的材料的折射率设为n1、将凹凸构造层21的材料的折射率设为n2时(n1＞n2)，第1格栅区域13的平均折射率na1由下式(1)表示。
[0068]
na1＝n1
×
r1 n2
×
(1－r1)
…
(1)
[0069]
而且，第1格栅区域13的光学膜厚ot1利用第1格栅区域13的平均折射率na1以及厚度t1并由下式(2)表示。
[0070]
ot1＝t1
×
na1
[0071]
＝t1
×
{n1
×
r1 n2
×
(1－r1)}
…
(2)
[0072]
在第2格栅区域15中，格栅构造的周期即第2周期p2与第1格栅区域13的第1周期p1一致。但是，从沿着第1方向的方向观察，第2格栅区域15的第2格栅高折射率部15a的宽度大于第1格栅区域13的第1格栅低折射率部13b的宽度。而且，第2格栅低折射率部15b的宽度小于第1格栅高折射率部13a的宽度。
[0073]
第2格栅高折射率部15a相对于整个第2格栅区域15的体积比率与从沿着第1方向的方向观察的俯视时的、第2格栅高折射率部15a相对于整个第2格栅区域15的面积比率相等。换言之，该面积比率为第2格栅高折射率部15a在包含第2格栅高折射率部15a且与其厚度方向相正交的剖面中占据的面积比率。在根据剖面的位置而第2格栅高折射率部15a的面积变化的情况下，采用第2格栅高折射率部15a的面积最大的剖面中的第2格栅高折射率部15a的面积比率。
[0074]
在将第2格栅高折射率部15a的上述面积比率设为r2时，上述剖面中的第2格栅低折射率部15b的面积比率由1－r2表示。
[0075]
在将高折射率层22的材料的折射率设为n1、将低折射率层23的材料的折射率设为n3时(n1＞n3)，第2格栅区域15的平均折射率na2由下式(3)表示。
[0076]
na2＝n1
×
r2 n3
×
(1－r2)
…
(3)
[0077]
而且，第2格栅区域15的光学膜厚ot2利用第2格栅区域15的平均折射率na2以及厚度t2并由下式(4)表示。
[0078]
ot2＝t2
×
na2
[0079]
＝t2
×
{n1
×
r2 n3
×
(1－r2)}
…
(4)
[0080]
第2格栅区域15的光学膜厚ot2与第1格栅区域13的光学膜厚ot1之比(ot2/ot1)越接近1，在第1格栅区域13和第2格栅区域15分别引起共振的光的波长范围越接近。另一方面，随着上述比偏离1，在第1格栅区域13和第2格栅区域15引起共振的光的波长范围不同。本技术的发明人能够确认，为了获得较高的波长选择性，优选ot2/ot1的值大于或等于0.5而小于或等于2.0，为了获得更高的波长选择性，优选ot2/ot1的值大于或等于0.625而小于或等于1.6。
[0081]
如果ot2/ot1的值为1.0、即光学膜厚ot1和光学膜厚ot2一致，则在第1格栅区域13引起共振的光的波长范围与在第2格栅区域15引起共振的光的波长范围一致，波长选择性特别提高。因此，优选地，以使得光学膜厚ot1和光学膜厚ot2一致的方式选择各层的材料、且设定厚度t1、t2、以及凹凸构造层21的凸部21a的宽度。凹凸构造层21的材料与低折射率
层23的材料的折射率差越小，越容易使得光学膜厚ot2与光学膜厚ot1之比接近1.0。
[0082]
例如，为了使第1格栅高折射率部13a的面积比率r1与第2格栅高折射率部15a的面积比率r2接近，可以以在第1格栅区域13使得第1格栅低折射率部13b的面积比率小于第1格栅高折射率部13a的面积比率，在第2格栅区域15使得第2格栅高折射率部15a的面积比率大于第2格栅低折射率部15b的面积比率的方式，设定凸部21a的宽度。在该情况下，关于第1格栅高折射率部13a的面积比率r1以及第2格栅高折射率部15a的面积比率r2，分别使其大于0.5且使得r1 r2大于1。
[0083]
通过使得面积比率r1、r2大于0.5，从而与面积比率r1、r2小于或等于0.5的方式相比，格栅区域13、15的平均折射率提高，因此各格栅区域13、15与相邻的区域12、14、16的平均折射率之差增大。其结果，在各格栅区域13、15产生的多重反射的损失减小，因此从格栅区域13、15射出的反射光的强度提高。
[0084]
中间区域14的第1中间低折射率部14b的排列周期即第3周期p3与第1格栅区域13的第1周期p1一致。从沿着第1方向的方向观察，第1中间低折射率部14b的宽度与第1格栅低折射率部13b的宽度一致。
[0085]
从沿着第1方向的方向观察的俯视时的、中间高折射率部14a相对于整个中间区域14的面积比率，优选小于或等于第2格栅高折射率部15a的上述面积比率与第1格栅低折射率部13b的上述面积比率之差。即，在将上述中间高折射率部14a的面积比率设为r3时，优选r3满足下式(5)。此外，换言之，该面积比率为中间高折射率部14a在包含中间高折射率部14a且与其厚度方向相正交的剖面中占据的面积比率。在根据剖面的位置而中间高折射率部14a的面积变化的情况下，采用中间高折射率部14a的面积最大的剖面中的中间高折射率部14a的面积比率。
[0086]
r3≤r2－(1－r1)＝r1 r2－1
…
(5)
[0087]
从沿着第1方向的方向观察，在第2格栅高折射率部15a所处的区域与第1中间低折射率部14b以及中间高折射率部14a所处的区域一致时，中间高折射率部14a的上述面积比率r3与右边一致，变为r1 r2－1。而且，从沿着第1方向的方向观察，在第2格栅高折射率部15a所处的区域大于第1中间低折射率部14b以及中间高折射率部14a所处的区域时，换言之，在中间高折射率部14a处于比第2格栅高折射率部15a的外缘更靠内侧的区域时，上述面积比率r3小于r1 r2－1。
[0088]
如上所述，为了通过波导模式共振现象提高从格栅区域13、15射出的反射光的强度，关于各格栅区域13、15，优选格栅区域13、15的平均折射率与隔着格栅区域13、15的区域12、14、16的平均折射率之差较大。因此，中间区域14的平均折射率越小越好，即，中间高折射率部14a的面积比率越小越好。如果是满足上式(5)的结构，则能够将中间高折射率部14a的宽度抑制为与第2格栅高折射率部15a相比不会扩展至外侧的程度，因此中间高折射率部14a的面积比率不会变得过大。因此，来自各格栅区域13、15的反射光的强度变得良好。
[0089]
为了提高上述反射光的强度，第1格栅区域13的平均折射率与第1低折射率区域12以及中间区域14各自的平均折射率之差优选均大于0.1。同样地，第2格栅区域15的平均折射率与中间区域14以及第2低折射率区域16各自的平均折射率之差优选均大于0.1。
[0090]
此外，顶部区域17的第1顶部低折射率部17a的排列周期也与第1格栅区域13的第1周期p1一致。
[0091]
[光学设备的制造方法]
[0092]
参照图2～图4对光学设备10的制造方法进行说明。
[0093]
如图2所示，首先，在基材11的表面形成由低折射率材料构成的层，在该层的表面形成凹凸构造，由此形成凹凸构造层21。凹凸构造层21具有：平坦部21c，其沿基材11扩展；以及多个凸部21a，它们从平坦部21c凸出，并且具有位于凸部21a之间的部分即多个凹部21b。凸部21a以及凹部21b沿第2方向以带状延伸。
[0094]
对于凹凸构造的形成，使用纳米压印法、干蚀刻法等公知的微细加工技术。其中，能够简便地形成微细的凸部21a以及凹部21b，因此优选纳米压印法。
[0095]
例如，在作为低折射率材料而使用紫外线固化性树脂、通过光纳米压印法形成凹凸构造层21的情况下，首先，在基材11的表面涂敷紫外线固化性树脂。接下来，将由形成对象的凸部21a以及凹部21b构成的具有凹凸反转的凹凸的凹版即合成石英模具按压于由紫外线固化性树脂构成的涂敷层的表面，对涂敷层以及凹版照射紫外线。接下来，从固化的紫外线固化性树脂使凹版脱模。由此，凹版具有的凹凸转印于紫外线固化性树脂而形成凸部21a以及凹部21b，并且在凸部21a以及凹部21b与基材11之间作为由紫外线固化性树脂构成的残膜而形成平坦部21c。
[0096]
接下来，如图3所示，在凹凸构造层21的表面形成由高折射率材料构成的高折射率层22。作为高折射率层22的形成方法，使用真空蒸镀法、溅射法等公知的成膜技术。高折射率层22的厚度小于凸部21a的高度，根据期望的厚度t1以及厚度t2而设定。高折射率层22的厚度例如大于或等于10nm而小于或等于500nm。
[0097]
在利用包含真空蒸镀法、溅射法在内的物理气相生长法形成高折射率层22的情况下，在凹凸构造层21的凸部21a上以比凸部21a进一步扩展的方式形成膜。即，第2格栅高折射率部15a的宽度形成为大于凸部21a即第1格栅低折射率部13b以及第1中间低折射率部14b的宽度。因此，在采用物理气相生长法的情况下，即使将凹凸构造层21的表面的凸部21a和凹部21b的面积比率设定为1比1，第1格栅高折射率部13a与第2格栅高折射率部15a的面积比率也会产生偏差。
[0098]
另外，如果在成膜中第2格栅高折射率部15a的宽度扩大，则蒸镀材料的粒子难以附着于凹部21b上，因此有时第1格栅高折射率部13a的厚度t1与第2格栅高折射率部15a的厚度t2产生偏差。
[0099]
在要提高光学设备10的反射光的波长选择性的情况下，优选以填补因这种第2格栅高折射率部15a的宽度的扩大而引起的面积比率、厚度的偏差，并且上述光学膜厚ot2与光学膜厚ot1之比大于或等于0.5而小于或等于2.0，更优选大于或等于0.625而小于或等于1.6的方式，设定凸部21a的宽度、即凸部21a和凹部21b的面积比率。
[0100]
另外，在利用物理气相生长法而形成高折射率层22的情况下，大多情况下在凹凸构造层21的凸部21a的侧面也附着有高折射率材料，难以避免中间高折射率部14a的形成。因此，如上所述，以满足上式(5)的方式控制中间高折射率部14a的宽度，从而虽然采用形成中间高折射率部14a的制造方法，但也能够获得来自各格栅区域13、15的反射光的良好强度。
[0101]
可以根据成膜方法、成膜的条件而控制中间高折射率部14a的宽度。例如，在真空蒸镀法和溅射法中，关于粒子的飞来方向的角度依赖性不同，因此能够根据使用哪种方法
而改变中间高折射率部14a的宽度。另外，可以在形成高折射率层22之后进行蚀刻而缩小中间高折射率部14a的宽度。
[0102]
接下来，如图4所示，在高折射率层22的表面形成由低折射率材料构成的低折射率层23。作为低折射率层23的形成方法，使用真空蒸镀法、溅射法等公知的成膜技术。低折射率层23的厚度例如大于或等于10nm而小于或等于500nm。
[0103]
在本实施方式中，与将与格栅区域接触的层用作波导模式共振的波导层的方式相比，不要求与格栅区域接触的层的精密的膜厚的控制，具体而言，在利用纳米压印法而形成光学设备10的情况下，能够不要求残膜的膜厚的精密的控制而制造光学设备10。因此，容易制造光学设备10。
[0104]
另外，通过组合光纳米压印法和真空蒸镀法等的制造方法而能够形成光学设备10，因此适合于卷轴式(roll to roll)法的制造。因此，光学设备10还适合于大量生产。
[0105]
此外，在上述制造方法中，可以利用热固化性树脂、热塑性树脂取代紫外线固化性树脂，并通过纳米压印法而形成凹凸构造层21。在使用热固化性树脂的情况下，只要将紫外线的照射变更为加热即可，在使用热塑性树脂的情况下，只要将紫外线的照射变更为加热以及冷却即可。
[0106]
[变形例]
[0107]
可以以下面的方式对上述实施方式的光学设备10进行变更。
[0108]
如图5所示，光学设备10可以不具有基材11。在该情况下，通过在由低折射率材料构成的板状体的表面形成凹凸构造，从而形成凹凸构造层21。例如，可以利用由热塑性树脂构成的片材，在该片材的表面形成凹凸构造，也可以利用由合成石英构成的基板，在该基板的表面形成凹凸构造。对于凹凸构造相对于合成石英基板的形成，只要利用干蚀刻法等公知的技术即可。
[0109]
另外，如图6所示，可以在基材11的表面直接形成凸部21a。即，凹凸构造层21可以不具有与凸部21a连续的平坦部21c。在该情况下，凸部21a和基材11构成凹凸构造层21，基材11中与凸部21a接触的区域作为第1低折射率区域12而起作用。这种凹凸构造层21例如可以通过利用光刻而形成。
[0110]
另外，可以利用各种涂敷法形成低折射率层23。在通过涂敷法而形成低折射率层23的情况下，可以使用苏打玻璃作为低折射率层23的材料。但是，为了使低折射率层23形成为追随高折射率层22的形状，换言之，为了在低折射率层23的表面适当地形成凹凸，优选通过物理气相生长法而形成低折射率层23。低折射率层23具有凹凸，从而能够调整顶部区域17的平均折射率而调整顶部区域17消除的波长、抑制光学设备10的表面反射。
[0111]
此外，在不重视上述顶部区域17的功能的情况下，低折射率层23的表面可以平坦。在该情况下，光学设备10不具有顶部区域17、即低折射率层23的与表面的凹凸部分对应的区域，第2低折射率区域16的表面成为光学设备10的最外表面。
[0112]
[光学设备的应用例]
[0113]
作为上述光学设备10的具体应用例，对将光学设备10用作显示装置所具有的滤光器的方式进行说明。
[0114]
如图7所示，显示装置100具有光源层110、变换层120以及滤光层130。光源层110具有多个发光部111。发光部111具有紫外线led(uv-led)元件，将紫外光射出。紫外线led元件
例如形成为具有几10μm的长度以及宽度的大小。
[0115]
变换层120具有多个子像素区域121。多个子像素区域121包含红色子像素区域121r、绿色子像素区域121g以及蓝色子像素区域121b这三种像素区域121。红色子像素区域121r具有因紫外光的激励而将红色光射出的无机荧光体，绿色子像素区域121g具有因紫外光的激励而将绿色光射出的无机荧光体，蓝色子像素区域121b具有因紫外光的激励而将蓝色光射出的无机荧光体。在本实施方式中，红色光是在大于或等于600nm而小于或等于700nm的波长范围具有强度峰值的光，绿色光是在大于或等于520nm而小于或等于580nm的波长范围具有强度峰值的光，蓝色光是在大于或等于400nm而小于或等于500nm的波长范围具有强度峰值的光。
[0116]
在图7中，1个1个地示出了各子像素区域121r、121g、121b，但红色子像素区域121r、绿色子像素区域121g以及蓝色子像素区域121b以规定的排列方式反复排列。包含红色子像素区域121r、绿色子像素区域121g以及蓝色子像素区域121b在内的单位区域为像素区域。此外，彼此相邻的子像素区域121可以接触，也可以在彼此相邻的子像素区域121之间设置划分这些区域的区域。
[0117]
多个发光部111相对于各子像素区域121r、121g、121b1个1个地排列，即，在1个子像素区域121的下方配置1个发光部111。
[0118]
滤光层130具有多个滤光区域131。在各滤光区域131应用光学设备10。多个滤光区域131包含红色滤光区域131r、绿色滤光区域131g以及蓝色滤光区域131b这三种滤光区域131。红色滤光区域131r使得红色光透射，绿色滤光区域131g使得绿色光透射，蓝色滤光区域131b使得蓝色光透射。红色滤光区域131r位于红色子像素区域121r的上方，绿色滤光区域131g位于绿色子像素区域121g的上方，蓝色滤光区域131b位于蓝色子像素区域121b的上方。滤光层130相对于变换层120所处一侧为显示装置100的表面侧。
[0119]
红色滤光区域131r只要使得可见区域的光中的至少红色光透射即可，例如，红色滤光区域131r可以使所有可见区域的光透射、且使得紫外区域的光反射，或者，可以使得红色光透射且使得绿色光以及蓝色光反射。同样地，绿色滤光区域131g只要使得可见区域的光中的、至少绿色光透射即可，蓝色滤光区域131b只要使得可见区域的光中的至少蓝色光透射即可。
[0120]
因此，红色滤光区域131r、绿色滤光区域131g以及蓝色滤光区域131b的构造无需必须互不相同。例如，上述滤光区域131r、131g、131b可以具有彼此相同的构造，均可以使得所有可见区域的光透射、且使得紫外区域的光反射。根据这种结构，与红色滤光区域131r、绿色滤光区域131g以及蓝色滤光区域131b的构造互不相同的情况相比，容易形成滤光层130。
[0121]
在滤光区域131例如以使得基材11朝向子像素区域121的方式应用光学设备10。在各滤光区域131r、131g、131b的构造彼此相同的情况下，能够通过同一制造工序而统一形成多个滤光区域131。另外，即使在各滤光区域131r、131g、131b的构造互不相同的情况下，如果是仅改变亚波长格栅的周期而使得反射光以及透射光的波长范围不同的方式，则在形成凸部21a时改变其周期而能够通过同一制造工序统一形成多个滤光区域131。
[0122]
在上述情况下，基材11、第1低折射率区域12、第1格栅区域13、中间区域14、第2格栅区域15、第2低折射率区域16、顶部区域17分别在多个滤光区域131之间连续。即，多个滤
光区域131具有：共通的1个基材11；在滤光区域131之间彼此连续的凹凸构造层21；在滤光区域131之间彼此连续的高折射率层22；以及在滤光区域131之间彼此连续的低折射率层23。在改变亚波长格栅的周期的情况下，多个滤光区域131的凹凸构造层21例如能够利用纳米压印法，并利用在与各种颜色的滤光区域131对应的部分改变凹凸的周期的合成石英模具而同时形成。另外，高折射率层22以及低折射率层23也能够同时形成与各种颜色的滤光区域131对应的部分。因此，能够容易地形成多个滤光区域131r。
[0123]
如图8所示，各发光部111将紫外光io射出。从发光部111射出的紫外光io射入至发光部111的上方的子像素区域121。由此，从红色子像素区域121r将红色光ir射出，从绿色子像素区域121g将绿色光ig射出，从蓝色子像素区域121b将蓝色光ib射出。
[0124]
从红色子像素区域121r射出的红色光ir进入红色子像素区域121r的上方的红色滤光区域131r。红色滤光区域131r使得一部分波长范围的光反射，另一方面，使红色光透射，因此进入红色滤光区域131r的红色光ir从红色滤光区域131r透射而向显示装置100的表面侧射出。
[0125]
从绿色子像素区域121g射出的绿色光ig进入绿色子像素区域121g的上方的绿色滤光区域131g。绿色滤光区域131g使得一部分波长范围的光反射，另一方面，使绿色光透射，因此进入绿色滤光区域131g的绿色光ig从绿色滤光区域131g透射而向显示装置100的表面侧射出。
[0126]
从蓝色子像素区域121b射出的蓝色光ib进入蓝色子像素区域121b的上方的蓝色滤光区域131b。蓝色滤光区域131b使得一部分波长范围的光反射，另一方面，使蓝色光透射，因此进入蓝色滤光区域131b的蓝色光ib从蓝色滤光区域131b透射而向显示装置100的表面侧射出。
[0127]
根据向显示装置100输入的图像数据对向各子像素区域121照射的紫外光io的强度进行控制，由此对从子像素区域121射出的红色、绿色、蓝色的各种光的强度进行控制，从而控制在像素区域目视确认的颜色。其结果，在显示装置100对与图像数据相应的图像进行显示。利用微小的紫外线led元件而在显示装置100中实现高亮度且广视角的高精细的图像的显示。
[0128]
这里，从发光部111照射的紫外光io的一部分从子像素区域121透射。这样从子像素区域121透射的紫外光iu进入滤光区域131。滤光区域131具有基于低折射率层23的紫外光的吸收性，因此紫外光iu在滤光区域131被吸收。其结果，能够抑制紫外光向显示装置100的表面侧漏出。因此，能够抑制紫外光对视听者等外部造成影响。
[0129]
另外，如果是滤光区域131通过波导模式共振现象而使得紫外区域的光反射的结构，则能够更可靠地抑制紫外光向显示装置100的表面侧泄漏。并且，在这种结构中，从子像素区域121透射的紫外光的一部分在滤光区域131被反射而进入滤光区域131的下方的子像素区域121，有助于无机荧光体的激励。因此，能够提高相对于发光部111的发光量的子像素区域121的有色光的生成效率。
[0130]
另外，红色滤光区域131r仅使可见区域的光中的红色光透射，绿色滤光区域131g仅使可见区域的光中的绿色光透射，如果蓝色滤光区域131b是仅使可见区域的光中的蓝色光透射的结构，则显示装置100发出的颜色的鲜明度得到提高。
[0131]
此外，光学设备10的用途并不局限于显示装置100具有的用于遮蔽紫外光的滤光
器。如果是期望紫外光的遮蔽的用途，光学设备10也可以应用于进行光的颜色的变换、颜色分解的装置中使用的波长选择滤光器、为了防伪或装饰而粘贴于物品的显示体。
[0132]
如上，根据第1实施方式，能够获得下面列举的优点。
[0133]
(1)在第1格栅区域13和第2格栅区域15，产生波导模式共振现象，从而光学设备10选择性地对光进行反射以及透射。并且，低折射率层23吸收紫外区域的光，因此光学设备10具有紫外区域的光的遮蔽功能。因此，作为设置于利用紫外光的荧光体的激励的显示装置100等要求抑制紫外光的泄漏的装置的滤光器，可以使用光学设备10，能够实现光学设备10的用途的扩大。
[0134]
(2)如果是紫外区域的波长范围包含于在第1格栅区域13被增强的波长范围、以及在第2格栅区域15被增强的波长范围中的至少一者的方式，则能够进一步抑制在光学设备10的透射光中包含紫外区域的光。即，能够进一步提高光学设备10的紫外光的遮蔽功能。
[0135]
(3)顶部区域17具有消除与在各格栅区域13、15被增强的反射光不同的波长范围的光而抑制将这种光与上述反射光一起射出的功能。由此，能够提高光学设备10的反射光的波长选择性。
[0136]
(4)第2格栅区域15的光学膜厚ot2与第1格栅区域13的光学膜厚ot1之比大于或等于0.5而小于或等于2.0，更优选大于或等于0.625而小于或等于1.6，由此能够获得在2个格栅区域13、15分别被增强的接近的波长范围的光作为反射光。因而，能够提高光学设备10的反射光的波长选择性。
[0137]
(5)关于中间区域14的中间高折射率部14a的面积比率r3，满足r3≤r1 r2－1，从而能够将中间高折射率部14a的宽度抑制得较小，因此能够抑制中间区域14的平均折射率变得过大。因此，将格栅区域13、15与其相邻区域的平均折射率之差确保得良好，因此通过波导模式共振现象而获得的来自各格栅区域13、15的反射光的强度变得良好。
[0138]
另外，从沿着第1方向的方向观察，如果第2格栅高折射率部15a是扩展至中间高折射率部14a的外侧的结构，则能够将中间高折射率部14a的宽度抑制得较小，因此，同上所述，来自各格栅区域13、15的反射光的强度变得良好。
[0139]
(6)通过形成由低折射率材料构成的凹凸构造层21的工序、在凹凸构造层21的表面形成高折射率层22的工序以及在高折射率层22的表面形成低折射率层23的工序，从而形成上述光学设备10。根据这种制法，不要求与亚波长格栅接触的层的精密的膜厚的控制而能够提高光学设备10的波长选择性，因此能够容易地制造光学设备10。
[0140]
另外，关于作为低折射率材料而使用树脂、将凹版按压于由树脂构成的涂敷层并通过树脂的固化而形成凹凸构造层21的制法，利用纳米压印法而进行凹凸构造层21的形成，因此能够适当且简便地形成具有微细的凹凸的凹凸构造层21。另外，如果是利用物理气相生长法而形成低折射率层23的方法，则能够适当地形成具有追随高折射率层22的表面的凹凸的形状的表面的低折射率层23。另外，在对于高折射率层22的形成而使用物理气相生长法的情况下，以从沿着第1方向的方向观察而使得第2格栅高折射率部15a扩展至中间高折射率部14a的外侧的方式形成高折射率层22。根据这种制法，虽然采用在凸部21a的侧面形成中间高折射率部14a的方法，但也能够将中间高折射率部14a的宽度抑制得较小，因此来自各格栅区域13、15的反射光的强度变得良好。
[0141]
(第2实施方式)
[0142]
参照图9～图12，对光学设备、以及光学设备的制造方法的第2实施方式进行说明。以下，以第2实施方式和第1实施方式的不同点为中心进行说明，针对与第1实施方式相同的要素，标注相同的标号并省略其说明。
[0143]
[光学设备]
[0144]
参照图9以及图10，对第2实施方式的光学设备进行说明。如图9所示，第2实施方式的光学设备30具有2个由在第1实施方式中说明的第1低折射率区域12、第1格栅区域13、中间区域14、第2格栅区域15、第2低折射率区域16、以及顶部区域17构成的构造体即共振构造部31。但是，顶部区域17的第2顶部低折射率部17b由低折射率材料进行充填。
[0145]
2个共振构造部31即第1共振构造部31a和第2共振构造部31b在第1方向上相邻，2个共振构造部31a、31b由2个基材11夹着。换言之，第2实施方式的光学设备30具有将第1实施方式的2个光学设备10以顶部区域17彼此相向的方式接合的构造。即，第2实施方式的光学设备30具有如下构造，即，具有在第1方向上空开间隔而排列的4个亚波长格栅，这些亚波长格栅被埋入至低折射率材料。此外，另一个基材11相对于一个基材11所处一侧为光学设备30的表面侧，一个基材11相对于另一个基材11所处一侧为光学设备30的背面侧。
[0146]
在光学设备30中，第1共振构造部31a的格栅要素即格栅高折射率部13a、15a以及格栅低折射率部13b、15b延伸的方向、和第2共振构造部31b的格栅要素即格栅高折射率部13a、15a以及格栅低折射率部13b、15b延伸的方向一致。换言之，第1共振构造部31a所具有的亚波长格栅的排列方向和第2共振构造部31b所具有的亚波长格栅的排列方向一致。另外，各共振构造部31的中间区域14以及顶部区域17的各低折射率部以及高折射率部也沿与格栅要素相同的方向延伸。
[0147]
沿第1共振构造部31a的顶部区域17和第1共振构造部31a的顶部区域17而均匀地扩展的边界低折射率区域18位于第1共振构造部31a和第2共振构造部31b之间。边界低折射率区域18与第1共振构造部31a的顶部区域17的第2顶部低折射率部17b、以及第2共振构造部31b的顶部区域17的第2顶部低折射率部17b分别相连续，边界低折射率区域18和各共振构造部31的第2顶部低折射率部17b由相互相同的材料构成。
[0148]
第1共振构造部31a的凸部21a的排列的周期即构造周期pk、和第2共振构造部31b的凸部21a的排列的周期即构造周期pk可以如图9所示相同，也可以如图10所示互不相同。构造周期pk与第1格栅区域13的第1周期p1一致。
[0149]
在重视反射光的波长选择性的高度的情况下，在第1共振构造部31a和第2共振构造部31b各自中，与第1实施方式相同地，第2格栅区域15的光学膜厚ot2与第1格栅区域13的光学膜厚ot1之比优选大于或等于0.5而小于或等于2.0，更优选大于或等于0.625而小于或等于1.6。
[0150]
[光学设备的作用]
[0151]
对于2个共振构造部31a、31b具有相同的构造周期pk的结构，在光学设备30所具有的4个格栅区域13、15中，引起共振的光的波长范围的波动变小。在4个格栅区域13、15分别被增强的波长范围的反射光从光学设备30射出，由此与第1实施方式的光学设备10相比，反射光的特定范围的波长范围的强度变得更大。此时，如果是在第1共振构造部31a和第2共振构造部31b中光学膜厚ot2与光学膜厚ot1之比一致的结构，则4个格栅区域13、15的光学膜厚的波动变小，在各格栅区域13、15引起共振的光的波长范围进一步变近，因此，反射光的
波长选择性进一步提高。
[0152]
另一方面，对于2个共振构造部31a、31b具有互不相同的构造周期pk的结构，在第1共振构造部31a的格栅区域13、15引起共振的光的波长范围、和在第2共振构造部31b的格栅区域13、15引起共振的光的波长范围互不相同。其结果，从光学设备30射出包含在第1共振构造部31a的格栅区域13、15被增强的波长范围的光、和在第2共振构造部31b的格栅区域13、15被增强的波长范围的光在内的反射光。而且，针对光学设备30的入射光中的从各共振构造部31a、31b以及边界低折射率区域18透射后的光作为来自光学设备30的透射光而射出。通过各共振构造部31a、31b的构造周期pk的设定能够进行在各共振构造部31a、31b被增强而反射的光的波长范围的设定，由此，还能够对透射光的波长范围进行调整。
[0153]
由此，第2实施方式的光学设备30具有多个具有2个格栅区域13、15的共振构造部31，因此反射光、透射光的波长范围、强度的调整的自由度提高。
[0154]
而且，第2实施方式的光学设备30具有2个具有紫外区域的光的吸收功能的低折射率层23，在2个共振构造部31a、31b的每一者，紫外区域的光被吸收。因此，即使在入射光包含紫外区域的波长的光的情况下，更优选抑制在光学设备30的透射光中包含紫外区域的光。即，与第1实施方式相比，光学设备30的紫外光的遮蔽功能提高。
[0155]
并且，如果是紫外区域的波长范围包含于在格栅区域13、15被增强而反射的波长范围的方式，则光学设备30的紫外光的遮蔽功能提高。
[0156]
此外，顶部区域17与第1实施方式相同地，也可以通过将因比顶部区域17更靠背面侧的反射、干涉引起的光中的、与要取出的波长范围的光不同的波长范围的光消除，而抑制该不同的波长范围的光向光学设备30的表面侧射出。即，优选以将在各格栅区域13、15被增强的波长范围以外的光由顶部区域17消除的方式，选择低折射率层23的厚度以及材料和边界低折射率区域18的材料。
[0157]
[光学设备的制造方法]
[0158]
参照图11以及图12，对第2实施方式的光学设备30的制造方法进行说明。首先，在制造第2实施方式的光学设备30时，与第1实施方式相同地，在基材11上依次形成凹凸构造层21、高折射率层22和低折射率层23。
[0159]
接着，如图11所示，使由基材11、凹凸构造层21、高折射率层22和低折射率层23构成的构造体即2个凹凸构造体32以低折射率层23彼此相向的方式相对，如图12所示，通过将2个凹凸构造体32之间的区域由低折射率材料填埋，从而将这些凹凸构造体32接合。由此，形成光学设备30。
[0160]
如图12所示，通过基于低折射率材料的埋入而形成于2个凹凸构造体32之间的部分是埋设层24。埋设层24由第1共振构造部31a的顶部区域17的第2顶部低折射率部17b、第2共振构造部31b的顶部区域17的第2顶部低折射率部17b和边界低折射率区域18构成。
[0161]
埋设层24的低折射率材料是与高折射率层22的高折射率材料相比折射率低的材料，优选使用紫外线固化性树脂、热塑性树脂、热固化性树脂等树脂材料。例如，埋设层24由与凹凸构造层21相同的材料构成即可。作为埋设层24的形成方法，使用各种涂覆法等即可。
[0162]
此外，在使2个凹凸构造体32相对的状态下，可以是第1顶部低折射率部17a彼此相向，也可以是一个凹凸构造体32的第1顶部低折射率部17a和另一个凹凸构造体32的第2顶部低折射率部17b相向。或者，一个凹凸构造体32的第1顶部低折射率部17a也可以与另一个
凹凸构造体32的第1顶部低折射率部17a的一部分以及第2顶部低折射率部17b的一部分相向。
[0163]
例如，作为2个凹凸构造体32，能够通过将凸部21a的周期相同的凹凸构造体32接合而形成2个共振构造部31a、31b具有相同的构造周期pk的光学设备30。另外，例如，作为2个凹凸构造体32，能够通过将凸部21a的周期互不相同的凹凸构造体32接合而形成2个共振构造部31a、31b具有互不相同的构造周期pk的光学设备30。
[0164]
此外，2个共振构造部31a、31b也可以取代以顶部区域17彼此相向的方式配置而将顶部区域17朝向外侧进行配置。即，2个凹凸构造体32也可以以基材11彼此相向的方式由低折射率材料进行接合。
[0165]
另外，2个共振构造部31a、31b也可以以各共振构造部31a、31b的顶部区域17都朝向表面侧的方式配置。即，2个凹凸构造体32可以以一个凹凸构造体32的顶部区域17和另一个凹凸构造体32的基材11相向的方式由低折射率材料进行接合。
[0166]
如果是顶部区域17位于光学设备30的最外表面的结构，则与第1实施方式相同地能得到由顶部区域17抑制表面反射的效果。
[0167]
另外，光学设备30可以具有在第1方向上排列的大于或等于3个共振构造部31。光学设备30所具有的共振构造部31的数量越多，光学设备30的紫外区域的光的吸收性越高。在光学设备30具有多个共振构造部31的方式中，如果这些共振构造部31的构造周期pk相同，则共振构造部31的数量越多，反射光的强度越高。另外，在多个共振构造部31，也可以包含构造周期pk相同的共振构造部31、和构造周期pk互不相同的共振构造部31。根据这样的结构，还能够进行从光学设备30射出的反射光、透射光的波长范围的细微的调整。
[0168]
在制造具有大于或等于3个共振构造部31的光学设备30时，基材11和凹凸构造层21可以由能够从凹凸构造层21将基材11剥离的材料形成，在凹凸构造体32的层叠时将基材11剥离。例如，在将2个凹凸构造体32以顶部区域17彼此相向的方式由低折射率材料接合之后，将一个基材11剥离，将露出的凹凸构造层21和其他凹凸构造体32进一步夹着低折射率材料进行接合，通过反复进行上述动作，形成具有大于或等于6个亚波长格栅的光学设备30。
[0169]
第2实施方式的光学设备30可以与第1实施方式中示出的应用例相同地，应用于在显示装置等设置的滤光器，也可以应用于显示体。以上，根据第2实施方式，在第1实施方式的(1)～(6)的优点的基础上，还得到下述优点。
[0170]
(7)根据光学设备30具有在第1方向上排列的多个共振构造部31的结构，光学设备10具有大于或等于4个格栅区域13、15，因此能够进一步提高光学设备30的波长选择性、或提高反射光和透射光所包含的波长范围的调整的自由度。而且，光学设备30具有2个低折射率层23，因此光学设备30的紫外光的遮蔽功能提高。
[0171]
(8)如果是在多个共振构造部31中构造周期pk相等的方式，则在各共振构造部31的格栅区域13、15引起共振的光的波长范围的波动变小。因此，反射光的波长选择性进一步提高。并且，根据在第1共振构造部31a和第2共振构造部31b中光学膜厚ot2与光学膜厚ot1之比一致的结构，在4个格栅区域13、15中，光学膜厚的波动变小，即在各格栅区域13、15中引起共振的光的波长范围进一步变近。因此，反射光的波长选择性进一步提高。
[0172]
(9)如果是第1共振构造部31a的构造周期pk和第2共振构造部31b的构造周期pk互
不相同的方式，则在第1共振构造部31a的各格栅区域13、15引起共振的光的波长范围、和在第2共振构造部31b的各格栅区域13、15引起共振的光的波长范围互不相同。因此，反射光、透射光的波长范围的调整的自由度提高。
[0173]
(10)光学设备30通过使2个凹凸构造体32相向、将2个凹凸构造体32之间的区域由低折射率材料填埋而形成。据此，能够容易地形成具有多个共振构造部31的光学设备30。
[0174]
(第3实施方式)
[0175]
参照图13，对光学设备、以及光学设备的制造方法的第3实施方式进行说明。第3实施方式与第2实施方式相比，2个共振构造部的亚波长格栅的排列方向不同。以下，以第3实施方式和第2实施方式的不同点为中心进行说明，针对与第2实施方式相同的要素，标注相同的标号并省略其说明。此外，图13是表示光学设备的一部分的图，为了易于理解光学设备的构造，对凹凸构造层21、高折射率层22、低折射率层23、埋设层24分别标注互不相同的浓度的点而示出。
[0176]
[光学设备]
[0177]
如图13所示，第3实施方式的光学设备40与第2实施方式相同地，具有在第1方向上相邻的2个共振构造部31a、31b。但是，在第3实施方式中，第1共振构造部31a的格栅区域13、15所具有的格栅要素、即格栅高折射率部13a、15a以及格栅低折射率部13b、15b延伸的方向、和第2共振构造部31b的格栅区域13、15所具有的各格栅要素延伸的方向互不相同。换言之，第1共振构造部31a所具有的亚波长格栅的排列方向、和第2共振构造部31b所具有的亚波长格栅的排列方向互不相同。
[0178]
第1共振构造部31a的凸部21a的排列的周期即构造周期pk和第2共振构造部31b的凸部21a的排列的周期即构造周期p相同。在重视反射光的波长选择性的高度的情况下，在第1共振构造部31a和第2共振构造部31b各自中，第2格栅区域15的光学膜厚ot2与第1格栅区域13的光学膜厚ot1之比优选大于或等于0.5而小于或等于2.0，更优选大于或等于0.625而小于或等于1.6。并且，对于第1共振构造部31a和第2共振构造部31b，上述比优选相一致。
[0179]
第1共振构造部31a的格栅高折射率部13a、15a以及格栅低折射率部13b、15b沿第2方向延伸，沿第3方向排列。另一方面，第2共振构造部31b的格栅高折射率部13a、15a以及格栅低折射率部13b、15b沿第3方向延伸，沿第2方向排列。即，第1共振构造部31a所具有的格栅要素延伸的方向、和第2共振构造部31b所具有的格栅要素延伸的方向相正交。换言之，第1共振构造部31a所具有的亚波长格栅的排列方向、和第2共振构造部31b所具有的亚波长格栅的排列方向所成的角为90
°
。
[0180]
[光学设备的作用]
[0181]
如上所述，在亚波长格栅由在1个方向上以带状延伸的格栅高折射率部13a、15a构成的情况下，在各格栅区域13、15中，向特定的方向进行了偏振的光进行多重反射而引起共振，并作为反射光而射出。上述特定的方向取决于亚波长格栅的排列方向。由于在第1共振构造部31a和第2共振构造部31b中亚波长格栅的排列方向不同，由此在第1共振构造部31a的格栅区域13、15和第2共振构造部31b的格栅区域13、15中，多重反射的光的偏振方向互不相同。因此，根据第3实施方式的光学设备40，针对包含向各种方向的偏振光成分在内的入射光而有效地将反射光射出，因此反射光的强度进一步提高。
[0182]
[光学设备的制造方法]
[0183]
第3实施方式的光学设备40与第2实施方式相同地，通过使2个凹凸构造体32以顶部区域17彼此相向的方式相对，将2个凹凸构造体32之间的区域由低折射率材料填埋而形成。这里，在第3实施方式中，以一个凹凸构造体32的凸部21a延伸的方向和另一个凹凸构造体32的凸部21a延伸的方向相正交的方式，使这些凹凸构造体32相向而通过低折射率材料进行接合。
[0184]
此外，与第2实施方式相同地，2个共振构造部31a、31b可以将顶部区域17朝向外侧而配置，也可以将各共振构造部31a、31b的顶部区域17都朝向表面侧而配置。
[0185]
另外，光学设备40可以具有在第1方向上排列的大于或等于3个共振构造部31，在多个共振构造部31包含有格栅要素延伸的方向互不相同的共振构造部31即可。该光学设备40具有偶数、即2n(n为大于或等于3的整数)个亚波长格栅，在从表面侧或背面侧起第2m-1个(m为大于或等于1而小于或等于n的整数)的亚波长格栅和第2m个亚波长格栅中，排列方向彼此相同，格栅的排列周期彼此相同。换言之，光学设备40具有排列方向以及排列周期相同的成对的亚波长格栅在第1方向上排列，这些亚波长格栅埋入于低折射率材料的构造。
[0186]
根据这样的结构，还能够根据每个共振构造部31的亚波长格栅的排列方向的设定、亚波长格栅的排列方向相同的共振构造部31的数量的设定等而调整光学设备40的偏振光响应性。而且，光学设备40具有的共振构造部31的数量越多，光学设备40的紫外区域的光的吸收性越高。此外，多个共振构造部31可以包含亚波长格栅的排列周期互不相同的共振构造部31。
[0187]
第3实施方式的光学设备40可以与在第1实施方式中示出的应用例相同地，应用于在显示装置等设置的滤光器，也可以应用于显示体。如果将第3实施方式的光学设备40应用于将包含向各种方向的偏振光成分在内的入射光作为对象的情况，则能够提高与偏振光相关而有效地将反射光射出的效果。另一方面，在将偏振方向一致的入射光作为对象的情况下，优选应用第2实施方式的光学设备30。
[0188]
以上，根据第3实施方式，在第1实施方式的(1)～(6)、第2实施方式的(7)、(8)、(10)的优点的基础上，还得到下述优点。
[0189]
(11)第1共振构造部31a的格栅要素延伸的方向、和第2共振构造部31b的格栅要素延伸的方向互不相同，因此，对于第1共振构造部31a的格栅区域13、15和第2共振构造部31b的格栅区域13、15，入射光所包含的光中的向互不相同的方向进行了偏振的光引起共振而从各自的共振构造部31射出。因此，针对包含向各种方向的偏振光成分在内的入射光而有效地将反射光射出。
[0190]
(第4实施方式)
[0191]
参照图14a～图14d，对光学设备、以及光学设备的制造方法的第4实施方式进行说明。第4实施方式与第1实施方式相比，亚波长格栅的排列不同。以下，以第4实施方式和第1实施方式的不同点为中心进行说明，针对与第1实施方式相同的要素，标注相同的标号并省略其说明。
[0192]
如图14a～图14d所示，在第4实施方式的光学设备50中，亚波长格栅具有二维格栅状的排列。
[0193]
详细而言，如图14b所示，在第1格栅区域13中，多个第1格栅低折射率部13b以二维格栅状进行配置。二维格栅的种类不特别限定，只要第1格栅低折射率部13b位于通过使得
沿互不相同的方向延伸的2个平行线组相交叉而构成的格栅的格栅点即可。例如，第1格栅低折射率部13b所构成的二维格栅可以是正方格栅，可以是六边形格栅。第1格栅区域13的格栅构造的周期即第1周期p1在二维格栅所延伸的各方向上相一致。第1格栅高折射率部13a埋入多个第1格栅低折射率部13b之间，构成连续的1个高折射率部。
[0194]
从沿着第1方向的方向观察，第1格栅低折射率部13b的形状不特别限定，但例如第1格栅低折射率部13b如果为正方形，则对第1格栅区域13的平均折射率进行规定的面积比率的设定容易。
[0195]
如图14c所示，在中间区域14中，多个第1中间低折射率部14b以与第1格栅低折射率部13b一致的二维格栅状配置。中间区域14的第1中间低折射率部14b的排列的周期即第3周期p3与第1格栅区域13的第1周期p1一致。从沿着第1方向的方向观察，第1中间低折射率部14b的大小与第1格栅低折射率部13b一致。
[0196]
从沿着第1方向的方向观察，中间高折射率部14a具有框形状，将第1中间低折射率部14b一个一个地包围。第2中间低折射率部14c埋入彼此相邻的中间高折射率部14a之间，构成连续的1个低折射率部。
[0197]
如图14d所示，在第2格栅区域15中，多个第2格栅高折射率部15a以与第1格栅低折射率部13b一致的二维格栅状配置。第2格栅低折射率部15b埋入多个第2格栅高折射率部15a之间，构成连续的1个低折射率部。第2格栅区域15的格栅构造的周期即第2周期p2与第1格栅区域13的第1周期p1一致。
[0198]
但是，从沿着第1方向的方向观察，在第2格栅区域15散布的第2格栅高折射率部15a大于在第1格栅区域13散布的第1格栅低折射率部13b。换言之，在第2方向以及第3方向各自上，第2格栅高折射率部15a的宽度大于第1格栅低折射率部13b的宽度。因此，第2格栅低折射率部15b的宽度小于第1格栅高折射率部13a的宽度。从沿着第1方向的方向观察，第2格栅高折射率部15a具有以第1格栅低折射率部13b的形状为基准的形状。
[0199]
另外，在顶部区域17中，多个第1顶部低折射率部17a也以与第1格栅低折射率部13b一致的二维格栅状配置。而且，第2顶部低折射率部17b埋入多个第1顶部低折射率部17a之间，构成连续的1个低折射率部。顶部区域17的第1顶部低折射率部17a的排列的周期与第1格栅区域13的第1周期p1一致。
[0200]
在第4实施方式的光学设备50中，通过与第1实施方式相同的原理而引起波导模式共振现象，在第1格栅区域13被增强的波长范围的光和在第2格栅区域15被增强的波长范围的光被作为反射光而射出。而且，紫外区域的光被低折射率层23吸收，从光学设备50的各区域透射的光被作为透射光而射出。
[0201]
在第4实施方式中，第1格栅区域13的光学膜厚ot1通过在第1实施方式中示出的式(2)而求出，第2格栅区域15的光学膜厚ot2通过在第1实施方式中示出的式(4)而求出。而且，只要第2格栅区域15的光学膜厚ot2与第1格栅区域13的光学膜厚ot1之比大于或等于0.5而小于或等于2.0，更优选大于或等于0.625而小于或等于1.6，在光学设备50中，就能得到针对反射光的良好的波长选择性。
[0202]
另外，在第4实施方式中，针对中间高折射率部14a的面积比率r3，也优选满足在第1实施方式中示出的式(5)。如果满足式(5)，则将中间高折射率部14a的宽度抑制为不会扩展至比第2格栅高折射率部15a更靠外侧的程度，因此中间高折射率部14a的面积比率不会
变得过大。因此，来自各格栅区域13、15的反射光的强度良好。
[0203]
如第4实施方式所示，如果是亚波长格栅的格栅要素以二维格栅状排列的方式，则能够使向互不相同的方向进行偏振的光沿格栅要素排列的每个方向分别进行共振。因此，与如第1实施方式所示格栅要素仅沿1个方向排列的方式相比，针对包含向各种方向的偏振光成分在内的入射光而有效地将反射光射出。因此，反射光的强度进一步提高。
[0204]
特别地，如果是格栅要素以六边形格栅状排列的方式，则与格栅要素以正方格栅状排列的方式相比，能够在格栅区域共振的偏振光的方向增多，因此能够针对包含朝向各种方向的偏振光成分的入射光而更有效地将反射光射出。
[0205]
第4实施方式的光学设备50能够通过在第1实施方式的光学设备10的制造方法中，变更凸部21a的排列方式而制造。具体而言，通过形成多个凸部21a以二维格栅状配置的凹凸构造而形成凹凸构造层21。多个凸部21a彼此分离，位于凸部21a之间的凹部21b构成连续的1个凹部。如第4实施方式所示，如果是凸部21a以二维格栅状排列的方式，则关于凸部21a的大小、配置的自由度较高，因此在设定凸部21a和凹部21b的面积比率时容易进行精细的调整。
[0206]
对于第4实施方式的光学设备50可以应用第1实施方式的光学设备10的各变形例。另外，对于第2实施方式以及第3实施方式可以应用第4实施方式的光学设备50。即，可以沿第1方向对多个光学设备50进行层叠而构成具有大于或等于4个格栅区域的光学设备。此时，在大于或等于2个共振构造部31中，亚波长格栅的格栅要素排列的方向、换言之为二维格栅延伸的方向可以一致，也可以不同。在2个共振构造部31的二维格栅延伸的方向不同的结构中，关于偏振光，能够与更多的方向对应地将反射光射出。
[0207]
此外，在各格栅区域13、15中，格栅构造的周期可以根据二维格栅延伸的方向而不同。根据这样的结构，可以使根据二维格栅延伸的方向而引起共振的波长范围不同，由此调整反射光中包含的波长范围、针对偏振光的响应性。
[0208]
另外，凹凸构造层21的凹凸构造可以由彼此分离的多个凹部、以及在上述凹部之间连续的单个凸部构成。即，凹凸构造层21的凹凸构造只要通过作为凸部或凹部的多个凹凸要素彼此分离且以二维格栅状排列而形成即可。
[0209]
与第1实施方式所示的应用例相同地，第4实施方式的光学设备50可以应用于显示装置等具有的滤光器，也可以应用于显示体。
[0210]
如上所述，根据第4实施方式，在第1实施方式的(1)～(6)的优点的基础上，能够获得下述优点。
[0211]
(12)亚波长格栅的格栅要素以二维格栅状排列，因此对于包含朝向各种方向的偏振光成分在内的入射光而有效地将反射光射出。
[0212]
(变形例)
[0213]
可以以下面的方式对上述各实施方式进行变更实施。
[0214]
·
如果是由低折射率材料构成的层，则与低折射率层23不同的层可以具有紫外区域的光的吸收性。例如，凹凸构造层21或者基材11可以具有紫外区域的光的吸收性。另外，在第2实施方式以及第3实施方式中，埋设层24可以具有紫外区域的光的吸收性。这种具有紫外区域的光的吸收性的层例如只要由添加了紫外线吸收剂的树脂构成即可。
[0215]
在作为在格栅区域13、15被增强的反射光而取出紫外区域的光的情况下，只要对
于格栅区域13、15以使得入射光从具有紫外区域的光的吸收性的层的相反侧射入的方式使用光学设备即可。例如，在凹凸构造层21或者基材11具有紫外区域的光的吸收性时，在第1实施方式以及第4实施方式中，只要光从顶部区域17所处一侧射入即可。另外，在第2实施方式以及第3实施方式中，只要2个共振构造部31中的一者的凹凸构造层21或者基材11具有紫外区域的光的吸收性，光从2个共振构造部31中的另一者所处一侧射入即可。在埋设层24具有紫外区域的光的吸收性的情况下，可以使光从任一侧射入。
[0216]
如果是基材11、凹凸构造层21、低折射率层23、埋设层24的任一者具有紫外区域的光的吸收性的方式，则对于在大于或等于2个格栅区域产生波导模式共振现象的光学设备所需的层附加紫外区域的光的吸收性。因此，与光学设备不具有紫外区域的光的吸收性的情况相比，即使不增加光学设备的结构层，也能够形成具有紫外光的遮蔽功能的光学设备，能够抑制光学设备的制造所需的负担增加。
[0217]
另一方面，光学设备可以与上述各层不同地具有具备紫外区域的光的吸收性的层。例如，如图15所示，第1实施方式的光学设备10可以相对于基材11在凹凸构造层21的相反侧具有与基材11接触的吸收层19。吸收层19具有紫外区域的光的吸收性。吸收层19例如利用各种涂覆法而形成，由添加了紫外线吸收剂的树脂构成。另外，在如第2实施方式以及第3实施方式所示光学设备具有2个共振构造部31的情况下，可以使具有紫外区域的光的吸收性的吸收层层叠于与一个共振构造部31接触的基材11。
[0218]
在上述结构中，作为在格栅区域13、15被增强的反射光，在将紫外区域的光取出的情况下，只要相对于格栅区域13、15而使得入射光从具有紫外区域的光的吸收性的层的相反侧射入即可。
[0219]
如果是通过设置如上述吸收层19那样特定于紫外区域的光的吸收功能的层而实现光学设备的光的遮蔽功能的结构，则能够获得下面的优点。即，与具有紫外区域的光的吸收性的层兼用作具有其他功能的层、例如具有产生波导模式共振现象的功能的层的情况相比，可以根据各功能而适当地选定各层的材料、膜厚。
[0220]
如上所述，总之只要在光学设备的结构层包含具有紫外区域的光的吸收性的层即可。该具有紫外区域的光的吸收性的层具有比固化后的紫外线固化性树脂更高的紫外光的吸收性。
[0221]
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上述光学设备的结构层只要具有规定的波长范围的光的吸收性即可，吸收的对象的波长范围可以不是紫外区域。如果是具有具备规定的波长范围的光的吸收性的层的光学设备，则具有该波长范围的光的遮蔽功能。因此，可以用作在期望该波长范围的遮蔽的装置设置的滤光器等。
[0222]
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在上述各实施方式中，光学设备的中间区域14可以不具有中间高折射率部14a。即，中间区域14可以由第1中间低折射率部14b以及第2中间低折射率部14c构成。可以根据高折射率层22的制造条件而制造不具有中间高折射率部14a的光学设备、即未向凸部21a的侧面形成高折射率层22的光学设备。
[0223]
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在顶部区域17位于最外表面的方式中，可以设置将顶部区域17覆盖的保护层。在该情况下，保护层由树脂等低折射率材料构成，低折射率层23的凹部由保护层填埋。即，第2顶部低折射率部17b由低折射率材料填充。
[0224]
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在第2实施方式以及第3实施方式中，第1共振构造部31a的高折射率层22与第2
共振构造部31b的高折射率层22之间可以由作为低折射率层而起作用的埋设层24填埋。在该情况下，共振构造部31不具有顶部区域17，第1共振构造部31a的第2低折射率区域16和第2共振构造部31b的第2低折射率区域16相连续，不存在上述区域的边界。