CN101680969A - 防反射用光学元件以及原盘的制造方法 - Google Patents

防反射用光学元件以及原盘的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了防反射用光学元件以及用于制造该防反射用光学元件的原盘的制造方法。本发明的光学元件通过在基体表面以小于等于可视光的波长的细微间隔配置多个由凸部或凹部构成的构造体而形成。各构造体被配置成在基体表面构成多列轨迹，且形成六边形格子图案或准六边形格子图案。构造体为在轨迹的延伸方向具有长轴方向的椭圆锥形状或椭圆锥台形状。

Description

防反射用光学元件以及原盘的制造方法
技术领域
本发明涉及防反射用光学元件以及用于制造该防反射用光学元件的原盘的制造方法。尤其涉及一种在表面上以小于等于可视光波长的细微间隔配置有多个由凸部或凹部构成的构造体的防反射用光学元件。
背景技术
现有技术中，存在以下方法：在采用了玻璃、塑料等透光性基材的光学元件中，进行用于抑制光的表面反射的表面处理。作为这种表面处理，存在在光学元件表面形成微小且致密的凹凸(蛾眼(moth eye))形状的方法(例如参照“光技术接触”「光技術コンタクト」Vol.43，No.11(2005)，630-637)。
一般，当在光学元件表面设置周期的凹凸形状的情况下，光透过这里时会发生衍射，透过光的直线传播成分会大幅度减少。但是，当凹凸形状的间隔短于透过光的波长的情况下，不会发生衍射，比如当凹凸形状为下文中描述的矩形时，对于其间隔或深度等所对应的单一波长的光，则可以获得有效的防反射效果。
作为采用电子束曝光制作的蛾眼(モスァィ)构造体，公开有微小帐状的蛾眼构造体(间隔约300nm，深度约400nm)(参照NTT先进技术(株)、“无波长依存性的防止反射体(蛾眼)用成形金属模原盘”、online、平成20年2月27日检索、网络<URL:http//keytech.ntt-at.co.jp/nano/prd_0033.html>)(NTTァドバンステクノロジ(株)、“波長依存性のなぃ反射防止体(モスァィ)用成形金型原盤”、[online]、[平成19年8月20日検索]、ィンタ一ネット<URL:http//keytech.ntt-at.co.jp/nano/prd_0016.html>参照)。该蛾眼构造体可以获得反射率小于等于1％的高性能防反射特性。
但是，近年来，为了提高液晶显示装置等各种显示装置的可视性，渴望实现更卓越的防反射特性。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供防反射特性卓越的防反射用光学元件以及用于制造该防反射用光学元件的原盘的制造方法。
为了解决上述问题，本发明第一方面的防反射用光学元件，其包括：基体；以及多个凸状或凹状的构造体，以小于等于可视光的波长的细微间隔被配置在基体的表面，其中，各个构造体被配置成在基体表面构成多列轨迹，且形成六边形格子图案、准六边形格子图案、四边形格子图案或准四边形格子图案，构造体是沿轨迹的延伸方向具有长轴方向的椭圆锥或椭圆锥台形状。
本发明第二方面的防反射用光学元件，其包括：基体；以及多个由凸部或凹部构成的构造体，以小于等于可视光的波长的细微间隔被配置在基体的表面，其中，各个构造体被配置成在基体表面构成多列轨迹，且形成准六边形格子图案、四边形格子图案或准四边形格子图案，构造体对基体表面的填充率大于等于65％。
本发明第三方面的防反射用光学元件，其包括：基体；以及多个由凸部或凹部构成的构造体，以小于等于可视光的波长的细微间隔被配置在基体的表面，其中，各个构造体被配置成在基体表面构成多列轨迹，且形成准六边形格子图案，当将相同轨迹内的构造体的配置间隔设定为P1，并将构造体底面在轨迹方向上的直径设定为2r时，直径2r对配置间隔P1的比率((2r/P1)×100)大于等于85％。
本发明第四方面的防反射用光学元件，其包括：基体；以及多个由凸部或凹部构成的构造体，以小于等于可视光的波长的细微间隔被配置在基体的表面，其中，各个构造体被配置成在基体表面构成多列轨迹，且形成四边形格子图案或准四边形格子图案，当将相同轨迹内的构造体的配置间隔设定为P1，并将构造体底面在轨迹方向上的直径设定为2r时，直径2r对配置间隔P1的比率((2r/P1)×100)大于等于90％。
本发明第五方面的用于制作防反射用光学元件的原盘的制造方法，其包括：在圆柱状或圆筒状的原盘的周面上形成抗蚀层的步骤；使形成有抗蚀层的原盘旋转，并在使激光的光点以平行于圆柱状或圆筒状的原盘的中心轴的方式进行相对移动的同时，对抗蚀层间歇性地照射激光，以短于可视光波长的间隔形成潜像的步骤；使抗蚀层显影，在原盘的表面形成抗蚀图案的步骤；以及通过实施以抗蚀图案作为掩模的蚀刻处理，从而在原盘的表面形成凹状或凸状的构造体的步骤，其中，在潜像的形成步骤中，潜像被配置成在原盘表面构成多列轨迹，且形成六边形格子图案、准六边形格子图案、四边形格子图案或准四边形格子图案，潜像是沿轨迹的延伸方向具有长轴方向的椭圆形状。
本发明第六方面的用于制作防反射用光学元件的原盘的制造方法，其包括：在圆柱状或圆筒状的原盘的周面上形成抗蚀层的步骤；使形成有抗蚀层的原盘旋转，并在使激光的光点以平行于圆柱状或圆筒状的原盘的中心轴的方式进行相对移动的同时，对抗蚀层间歇性地照射激光，以短于可视光波长的间隔形成潜像的步骤；使抗蚀层显影，在原盘的表面形成抗蚀图案的步骤；以及通过实施以抗蚀图案作为掩模的蚀刻处理，从而在原盘的表面形成凹状或凸状的构造体的步骤，其中，在潜像的形成步骤中，潜像被配置成在原盘表面构成多列轨迹，且形成准六边形格子图案、四边形格子图案或准四边形格子图案，构造体对原盘表面的填充率大于等于65％。
本发明第七方面的用于制作防反射用光学元件的原盘的制造方法，其包括：在圆柱状或圆筒状的原盘的周面上形成抗蚀层的步骤；使形成有抗蚀层的原盘旋转，并在使激光的光点以平行于圆柱状或圆筒状的原盘的中心轴的方式进行相对移动的同时，对抗蚀层间歇性地照射激光，从而以短于可视光波长的间隔形成潜像的步骤；使抗蚀层显影，在原盘的表面形成抗蚀图案的步骤；以及通过实施以抗蚀图案作为掩模的蚀刻处理，从而在原盘的表面形成凹状或凸状的构造体的步骤，其中，在潜像的形成步骤中，潜像被配置成在原盘表面构成多列轨迹，且形成准六边形格子图案，当将相同轨迹内的构造体的配置间隔设定为P1，并将构造体在轨迹方向上的直径设定为2r时，直径2r对配置间隔P1的比率((2r/P1)×100)在大于等于85％的范围内。
本发明第八方面的用于制作防反射用光学元件的原盘的制造方法，其包括：在圆柱状或圆筒状的原盘的周面上形成抗蚀层的步骤；使形成有抗蚀层的原盘旋转，并在使激光的光点以平行于圆柱状或圆筒状的原盘的中心轴的方式进行相对移动的同时，对抗蚀层间歇性地照射激光，以短于可视光波长的间隔形成潜像的步骤；使抗蚀层显影，在原盘的表面形成抗蚀图案的步骤；以及通过实施以抗蚀图案作为掩模的蚀刻处理，从而在原盘的表面形成凹状或凸状的构造体的步骤，其中，在潜像的形成步骤中，潜像被配置成在原盘表面构成多列轨迹，且形成四边形格子图案或准四边形格子图案，当将相同轨迹内的构造体的配置间隔设定为P1，并将构造体在轨迹方向上的直径设定为2r时，直径2r对配置间隔P1的比率((2r/P1)×100)在大于等于127％的范围内。
在本发明中，优选将主构造体周期性地配置成四边形格子状或准四边形格子状。这里，所谓四边形格子是指正四边形的格子。准四边形格子不同于正四边形的格子，是指歪曲的正四边形的格子。
例如，当构造体被配置在直线上时，准四边形格子是指沿直线状的排列方向(轨迹方向)拉伸正四边形的格子使其歪曲所得到的四边形格子。而当构造体蛇形排列时，准四边形格子是指通过构造体的蛇形排列使正四边形的格子歪曲所得到的四边形格子。或者，准四边形格子是指沿直线状的排列方向(轨迹方向)拉伸正四边形的格子使其歪曲、且通过构造体的蛇形排列使正四边形的格子歪曲所得到的四边形格子。
在本发明中，优选将构造体周期性地配置成六边形格子状或准六边形格子状。这里，所谓六边形格子是指正六边形的格子。准六边形格子不同于正六边形的格子，是指歪曲的正六边形的格子。
例如，当构造体被配置在直线上时，准六边形格子是指沿直线状的排列方向(轨迹方向)拉伸正六边形的格子使其歪曲所得到的六边形格子。而当构造体蛇形排列时，准六边形格子是指通过构造体的蛇形排列使正六边形的格子歪曲所得到的六边形格子。或者，准六边形格子是指沿直线状的排列方向(轨迹方向)拉伸正六边形的格子使其歪曲、且通过构造体的蛇形排列使正六边形的格子歪曲所得到的六边形格子。
在本发明中，椭圆不仅包括数学上所定义的完整椭圆，还包括被赋予少许歪斜的椭圆。圆形不仅包括数学上所定义的完整圆形(正圆)，还包括被赋予少许歪斜的圆形。
在本发明中，优选相同轨迹内的构造体的配置间隔P1长于邻接的两个轨迹间的构造体的配置间隔P2。这样，可以提高具有椭圆锥形状或椭圆锥台形状的构造体的填充率，因此可以提高防反射特性。
在本发明中，当各构造体在基体表面形成六边形格子图案或准六边形格子图案的情况下，当将相同轨迹内的构造体的配置间隔设定为P1，并将邻接的两个轨迹间的构造体的配置间隔设定为P2时，优选比率P1/P2满足1.00≤P1/P2≤1.1或1.00＜P1/P2≤1.1的关系。通过设定为这样的数值范围，从而可以提高具有椭圆锥形状或椭圆锥台形状的构造体的填充率，因此可以提高防反射特性。
在本发明中，优选在各构造体在基体表面形成六边形格子图案或准六边形格子图案的情况下，各构造体为在轨迹延伸方向具有长轴方向且中央部的倾斜比顶部以及底部的倾斜形成得更急剧的椭圆锥形状或椭圆锥台形状。通过设置成这样的形状，从而可以提高防反射特性和透过特性。
在本发明中，优选在各构造体在基体表面形成六边形格子图案或准六边形格子图案的情况下，轨迹延伸方向上的构造体的高度或深度小于轨迹的列方向上的构造体的高度或深度。如果不满足这一关系，则需要拉长轨迹延伸方向上的配置间隔，因而轨迹延伸方向上的构造体的填充率降低。一旦填充率如此降低，将导致反射特性降低。
在本发明中，优选在构造体在基体表面形成四边形格子图案或准四边形格子图案的情况下，相同轨迹内的构造体的配置间隔P1长于邻接的两个轨迹间的构造体的配置间隔P2。这样，可以提高具有椭圆锥形状或椭圆锥台形状的构造体的填充率，因此可以提高防反射特性。
优选当构造体在基体表面形成四边形格子图案或准四边形格子图案的情况下，当将相同轨迹内的构造体的配置间隔设定为P1，并将邻接的两个轨迹间的构造体的配置间隔设定为P2时，比率P1/P2满足1.4＜P1/P2≤1.5的关系。通过设定为这样的数值范围，从而可以提高具有椭圆锥形状或椭圆锥台形状的构造体的填充率，因此可以提高防反射特性。
优选当各构造体在基体表面形成四边形格子图案或准四边形格子图案的情况下，各构造体为在轨迹延伸方向具有长轴方向且中央部的倾斜比顶部以及底部的倾斜形成得更急剧的椭圆锥形状或椭圆锥台形状。通过设置成这样的形状，从而可以提高防反射特性和透过特性。
优选当构造体在基体表面形成四边形格子图案或准四边形格子图案的情况下，相对于轨迹45°方向或约45°方向上的构造体的高度或深度小于轨迹的列方向上的构造体的高度或深度。如果不满足这样的关系，则需要延长相对于轨迹45°方向或约45°方向上的配置间隔，因而相对于轨迹45°方向或约45°方向上的构造体的填充率降低。一旦填充率如此降低，将导致反射特性降低。
在本发明中，以细微间隔配置在基体表面的多个构造体构成多列轨迹，且在邻接的三列轨迹之间形成六边形格子图案、准六边形格子图案、四边形格子图案或准四边形格子图案。因此，可以提高表面上的构造体的填充密度，由此，可以提高可视光的防反射效率，从而获得防反射特性卓越的透过率极高的光学元件。此外，当将光盘的记录技术用于构造体的制作时，可以短时间且高效地制造光学元件制作用原盘，并且可以应对基体的大型化，由此，可以实现光学元件的生产率的提高。此外，当构造体的细微排列不只设置在光射入面上，也设置在光射出面上时，可以进一步提高透过特性。
发明效果
如上所述，根据本发明，可以实现防反射性卓越的光学元件。
附图说明
图1A是示出本发明的第一实施方式所涉及的光学元件的一个结构例的概要俯视图，图1B是放大示出图1A所示的光学元件的一部分的俯视图，图1C是图1B中的轨迹T1、T3...的剖面图，图1D是图1B中的轨迹T2、T4...的剖面图，图1E是示出用于形成与图1B中的轨迹T1、T3...相对应的潜像的激光的调制波形的略线图，图1F是示出用于形成与图1B中的轨迹T2、T4...相对应的潜像的激光的调制波形的略线图；
图2是放大示出图1A所示的光学元件的一部分的立体图；
图3A是图1A所示的光学元件沿轨迹延伸方向的剖面图，图3B是图1A所示的光学元件1沿θ方向的剖面图；
图4是放大示出图1A所示的光学元件1的一部分的立体图；
图5是放大示出图1A所示的光学元件1的一部分的立体图；
图6是放大示出图1A所示的光学元件1的一部分的立体图；
图7是构造体的边界不明确时的构造体底面的设定方法的说明图；
图8A至图8D是改变构造体底面的椭圆率时的底面形状的示意图；
图9A是具有圆锥形状或圆锥台形状的构造体的一个配置例的示意图，图9B是具有椭圆锥形状或椭圆锥台形状的构造体3的一个配置例的示意图；
图10A是示出用于制作光学元件的辊状原盘的一个结构例的立体图，图10B是示出用于制作光学元件的辊状原盘的一个结构例的俯视图；
图11是示出辊状原盘曝光装置的一个结构例的概要图；
图12A至图12C是用于说明本发明的第一实施方式所涉及的光学元件的制造方法的步骤图；
图13A至图13C是用于说明本发明的第一实施方式所涉及的光学元件的制造方法的步骤图；
图14A是示出本发明的第二实施方式所涉及的光学元件的一个结构例的概要俯视图，图14B是放大示出图14A所示的光学元件的一部分的俯视图，图14C是图14B中的轨迹T1、T3...的剖面图，图14D是图14B中的轨迹T2、T4...的剖面图，图14E是示出用于形成与图14B中的轨迹T1、T3...相对应的潜像的激光的调制波形的略线图，图14F是示出用于形成与图14B中的轨迹T2、T4...相对应的潜像的激光的调制波形的略线图；
图15A是示出用于制作光学元件的辊状原盘的一个结构例的立体图，图15B是示出用于制作光学元件的辊状原盘的一个结构例的俯视图；
图16A是示出本发明的第三实施方式所涉及的光学元件的一个结构例的概要俯视图，图16B是放大示出图16A所示的光学元件的一部分的俯视图；
图17A是示出本发明的第四实施方式所涉及的光学元件的一个结构例的概要俯视图，图17B是放大示出图17A所示的光学元件的一部分的俯视图，图17C是图14B中的轨迹T1、T3...的剖面图，图17D是图17B中的轨迹T2、T4...的剖面图；
图18是放大示出图17所示的光学元件的一部分的俯视图；
图19是本发明的第五实施方式所涉及的液晶显示装置的结构示意图；
图20是本发明的第六实施方式所涉及的液晶显示装置的结构示意图；
图21是示出实施例1中的光学元件的反射率的波长依存性的坐标图；
图22是示出实施例2中的光学元件的反射率的波长依存性的坐标图；
图23是示出实施例3中的光学元件的透过率的波长依存性的坐标图；
图24是示出实施例4中的光学元件的透过率的波长依存性的坐标图；
图25是示出实施例5中的光学元件的反射率的波长依存性的坐标图；
图26是示出实施例6中的光学元件的顶视图(Top View)的SEM照片；
图27是示出实施例7中的光学元件的顶视图(Top View)的SEM照片；
图28是示出实施例8中的光学元件的顶视图(Top View)的SEM照片；
图29是示出试验例1中的模拟结果的坐标图；
图30是示出试验例2中的模拟结果的坐标图；
图31是示出试验例3中的模拟结果的坐标图；
图32是示出试验例4中的模拟结果的坐标图；
图33是示出试验例5中的模拟结果的坐标图；
图34是示出试验例6中的模拟结果的坐标图；
图35是示出试验例5中的模拟结果的坐标图；
图36A是示出试验例7中的模拟结果的坐标图，图36B是示出试验例8中的模拟结果的坐标图；
图37A是示出试验例9中的模拟结果的坐标图，图37B是示出试验例10中的模拟结果的坐标图；
图38A是示出试验例11中的模拟结果的坐标图，图38B是示出试验例12中的模拟结果的坐标图；
图39A是构造体排列成六边形格子状时的填充率的说明图，图39B是构造体排列成四边形格子状时的填充率的说明图；
图40是示出试验例15中的模拟结果的坐标图；以及
图41是改变构造体底面的椭圆率时的底面形状的示意图。
具体实施方式
根据下列顺序对本发明的实施方式进行说明。另外，在下述实施方式的所有附图中，对相同或相应的部分标以相同的标记。
1、第一实施方式(将构造体二维排列成六边形格子状的实施例)
2、第二实施方式(将构造体二维排列成四边形格子状的实施例)
3、第三实施方式(蛇行排列构造体的实施例)
4、第四实施方式(将凹形状的构造性形成在基体表面的实施例)
5、第五实施方式(对显示装置的第一应用例)
6、第六实施方式(对显示装置的第二应用例)
<1、第一实施方式>
[光学元件的结构]
图1A是示出本发明的第一实施方式所涉及的光学元件的一个结构例的概要俯视图。图1B是放大示出图1A所示的光学元件的一部分的俯视图。图1C是图1B中的轨迹(track)T1、T3...的剖面图。图1D是图1B中的轨迹T2、T4...的剖面图。图1E是示出用于形成与图1B中的轨迹T1、T3...相对应的潜像的激光的调制波形的略线图。图1F是示出用于形成与图1B中的轨迹T2、T4...相对应的潜像的激光的调制波形的略线图。图2、图4、图5、图6是放大示出图1A所示的光学元件1的一部分的立体图。图3A是图1A所示的光学元件沿轨迹的延伸方向(X方向(下面也适当称作轨迹方向))的剖面图。图3B是图1A所示的光学元件沿θ方向的剖面图。
该光学元件1优选适用于显示器、光电装置(photoelectronics)、光通信(光纤)、太阳电池以及照明装置等各种光学设备。比如，可以适用于优选适于防止具有可视光的波长区域的光反射的防反射基板或导光板。而且，还可以适用于具有与入射光的入射角相对应的透过率的滤光器以及采用该滤光器的背光装置。
第一实施方式所涉及的光学元件1具有在基体2的表面上以与可视光的波长同等程度的间隔(pitch)配置有多个作为凸部的构造体3的结构。该光学元件1具有防止沿图2中的Z方向透过基体2的光在构造体3与其周围的空气之间的界面上发生反射的功能。这里，所谓“小于等于可视光的波长”表示约小于等于400nm的波长。
基体2为具有透光性的透明基体，比如以聚碳酸酯(PC)或聚对苯二甲酸乙酯(PET)等透明合成树脂、玻璃等为主要成分。基体2的形状可以是薄膜状、片(sheet)状、板状、块状，但不限于这些形状。优选根据显示器、光电装置、光通信、太阳电池以及照明装置等需要规定的防反射功能的各种光学设备的主体部分的形状等来选择基体2的形状。此外，优选根据这些光学设备上所安装的片状或薄膜状的防反射功能部件的形状等来选择确定基体2的形状。
光学元件1的各构造体3具有在基体2的表面上形成多列轨迹T1、T2、T3...(以下总称为“轨迹T”)的配置形态。在本发明中，轨迹是指构造体3成列连成直线状的部分。另外，列方向是指在基体2的成形面上与轨迹的延伸方向(X方向)正交的方向。
对于各构造体3，在邻接的两个轨迹T之间，在排列在一列轨迹(例如T1)上的各构造体3的中间位置(错开半间隔的位置)上，配置有另一列轨迹(例如T2)的构造体3。其结果是，如图1 B所示，以如下方式配置各构造体3：在邻接的三列轨迹(T1～T3)之间，形成构造体3的中心位于a1～a7各点的六边形格子(lattice)图像或准六边形格子图案。在本发明中，所谓的准六边形格子图案不同于正六边形格子图案，是指沿轨迹的延伸方向(X方向)被拉伸歪曲了的六边形格子图案。
如图1B所示，通过以形成上述的准六边形格子图案的方式配置各构造体3，相同轨迹(例如T1)内的各构造体3的配置间隔P1(例如a1～a2之间的距离)比邻接的两个轨迹(例如T1及T2)之间的构造体3的配置间隔长。即比P2长，其中，P2是相对于轨迹延伸方向约±60°方向上的构造体3的配置间隔(例如a1～a7、a2～a7之间的距离)。通过如此配置构造体3，从而可以进一步提高构造体3的填充密度。
如图2和图4所示，构造体3优选为：其底面为具有长轴和短轴的椭圆形、长圆形或卵形的锥体结构且顶部为曲面的椭圆锥形状。或者如图5所示，优选其底面为具有长轴和短轴的椭圆形、长圆形或卵形的锥体结构且顶部平坦的椭圆锥台形状。这是因为：如果是这样的形状，则可以提高列方向的填充率。此外，若基于提高反射特性以及透过特性的观点，则优选构造体3为中央部的倾斜比底部以及顶部更急剧的椭圆锥形状(参照图2)，或者顶部平坦的椭圆锥台形状(参照图5)。如果构造体3具有椭圆锥形状或椭圆锥台形状，则其底面的长轴方向优选平行于轨迹延伸方向。图1中，各构造体3分别具有相同的形状，但构造体3的形状并不限于此，可以在基体表面形成两种形状以上的构造体3。此外，构造体3也可以与基体2一体形成。
此外，如图2、图4至图6所示，优选在构造体3周围的一部分或整体上设置突出部4。这是因为：这样的话，即使构造体3的填充率很低的情况下，也可以较低地抑制反射率。具体来讲，比如如图2、图4以及图5所示，突出部4设置在相邻的构造体3之间。另外，如图6所示，细长的突出部4可以设置在构造体3的整个周围。作为突出部4的形状，可以列举剖面三角形状以及剖面四边形状等，但并不限于这些形状，可以通过考虑成形的容易度来选择突出部4的形状。此外，也可以在构造体3周围的一部分或整个表面上形成粗糙的形状。具体地，比如可以在相邻的构造体3之间的表面上形成粗糙形状。
构造体3并不仅限于图示的凸部形状，也可以由形成在基体2表面的凹部构成。构造体3的高度并没有特别的限定，例如可以在420nm程度(左右)，具体为415nm～421nm。此外，如果构造体3为凹部形状，则为构造体3的深度。
轨迹延伸方向上的构造体3的高度H1优选小于列方向上的构造体3的高度H2。即，构造体3的高度H1和H2优选满足H1＜H2的关系。这是因为：如果以满足H1≥H2的关系的方式来排列构造体3，则需要拉长轨迹延伸方向上的配置间隔P1，从而轨迹延伸方向上的构造体3的填充率降低。一旦填充率如此降低，将导致反射特性降低。
另外，并不仅限于构造体3的纵横尺寸比为全部相同的情况，也可以构成为各构造体3具有一定的高度分布(例如纵横尺寸比为0.83～1.46左右的范围)。通过设置具有高度分布的构造体3，从而可以降低反射特性的波长依存性。因此，可以实现具有卓越的防反射特性的光学元件1。
这里，高度分布是指具有两种以上的高度(深度)的构造体3被设置在基体2表面。即，意味着具有作为基准的高度的构造体3、以及具有和该构造体3不同高度的构造体3被设置在基体2表面。具有和基准不同的高度的构造体3例如被周期性地或非周期性(随机)地设置在基体2的表面。作为其周期性的方向，例如可以列举有轨迹延伸方向、列方向等。
优选在构造体3的周边部设置裙状部(skirt portion)3a。这是因为：可以在光学元件的制作步骤中，易于从金属模等剥离光学元件。此外，若基于上述剥离特性的观点，则优选裙状部3a为高度平稳降低的曲面状。此外，裙状部3a可以只设置在构造体3的周边部的一部分上，但是，若基于上述提高剥离特性的观点，则优选裙状部3a设置在构造体3的周边部的整体上。此外，当构造体3为凹部时，裙状部3a为被设置在作为构造体3的凹部的开口周边上的曲面。
构造体3的高度(深度)并没有特别的限定，可以根据透过的光的波长区域而进行适当地设定，例如可以设定在236nm～450nm程度的范围。优选构造体3的纵横尺寸比(高度/配置间隔)被设定为0.81～1.46的范围，更优选为0.94～1.28的范围。这是因为：如果小于0.81，则会有反射特性以及透过特性降低的倾向，如果大于1.46，则会有以下倾向：在光学元件的制作时，剥离特性降低，从而无法漂亮地获取复制品的复制。
此外，若基于进一步提高反射特性的观点，则优选构造体3的纵横尺寸比被设定为0.94～1.46的范围。而且，若基于进一步提高透过特性的观点，则优选构造体3的纵横尺寸比被设定为0.81～1.28的范围。
此外，在本发明中，通过以下的式(1)来定义纵横尺寸比。
纵横尺寸比＝H/P...(1)
其中，H：构造体的高度，P：平均配置间隔(平均周期)
这里，通过以下的式(2)定义平均配置间隔P。
平均配置间隔P＝(P1+P2+P2)/3...(2)
其中，P1：轨迹延伸方向的配置间隔(轨迹延伸方向周期)、P2：相对于轨迹延伸方向，±θ方向(其中，θ＝60°-δ，这里，δ优选为0°＜δ≤11°，更优选3°≤δ≤6°)的配置间隔(θ方向周期)。
此外，将构造体3的高度H设定为构造体3的列方向的高度。构造体3的轨迹延伸方向(X方向)的高度小于列方向(Y方向)的高度，此外，由于构造体3的轨迹延伸方向以外的部分的高度与列方向的高度大致相同，因此，由列方向的高度来代表亚波长构造体的深度。但是，当构造体3为凹部时，上述式(1)中的构造体的高度H则为构造体的深度H。
当将相同轨迹内的构造体3的配置间隔设定为P1，并将邻接的两个轨迹间的构造体3的配置间隔设定为P2时，优选比率P1/P2满足1.00≤P1/P2≤1.1或1.00＜P1/P2≤1.1的关系。通过设定为这样的数值范围，从而可以提高具有椭圆锥形状或椭圆锥台形状的构造体3的填充率，因此可以提高防反射特性。
基体表面的构造体3的填充率以100％为上限，且为大于等于65％，优选为大于等于73％，更优选为大于等于86％的范围内。通过将填充率设定在这样的范围内，从而可以提高防反射特性。为了提高填充率，优选接合邻接的构造体3的下部彼此、或调整构造体底面的椭圆率等使构造体3产生歪斜。
这里，构造体3的填充率(平均填充率)为如下求出的值。
首先，用扫描型电子显微镜(SEM：Scanning ElectronMicroscope)以顶视图(Top View)拍摄光学元件1的表面。然后，从所拍摄的SEM照片中随机选出单位格子Uc，测定该单位格子Uc的配置间隔P1和轨迹间隔Tp(参见图1)。然后，通过图像处理对位于该单位格子Uc的中央的构造体3的底面面积S进行测定。随后，用所测定的配置间隔P1、轨迹间隔Tp以及底面面积S根据下面的式(3)求出填充率。
填充率＝(S(hex.)/S(unit))×100    ...(3)
单位格子面积：S(unit)＝P1×2Tp
存在于单位格子中的构造体的底面面积：S(hex.)＝2S
对从所拍摄的SEM照片中随机选出的十处单位格子进行上述的填充率计算处理。然后，简单地平均(算术平均)测定值，求出填充率的平均率，并将其作为基体表面的构造体3的填充率。
对于构造体3重叠时或构造体3之间存在突出部4等副构造体时的填充率，可以通过将构造体3的高度中的5％的高度所对应的部分作为阈值来判定面积比的方法来求得填充率。
图7是构造体3的边界不明确时的填充率计算方法的说明图。当构造体3的边界不明确时，如图7所示，通过剖面SEM观察将相当于构造体3的高度h的5％(＝(d/h)×100)的部分作为阈值，并用其高度d换算构造体3的直径，从而求出填充率。如果构造体3的底面为椭圆，则用长轴和短轴进行相同的处理。
图8是改变构造体3的底面的椭圆率时的底面形状的示意图。图8A至图8D所示的椭圆的椭圆率分别为100％、110％、120％和141％。通过如此改变椭圆率，从而可以改变基体表面的构造体3的填充率。当构造体3形成准六边形格子图案时，优选构造体底面的椭圆率e在100％＜e＜150％以下。这是因为：通过将椭圆率e设定在这一范围内，从而可以提高构造体3的填充率，得到卓越的防反射特性。
这里，当将构造体底面的轨迹方向(X方向)上的直径设定为a、并将与其垂直的列方向(Y方向)上的径长设定为b时，椭圆率e由(a/b)×100来定义。另外，构造体3的直径a、b为通过如下方法求出的值。用扫描型电子显微镜(SEM：Scanning ElectronMicroscope)以顶视图(Top View)拍摄光学元件1的表面，从所拍摄的SEM照片中随机提取10个构造体3。然后，测定所提取的构造体3各自的底面直径a、b。接着，分别简单地平均(算术平均)测定值a、b，求出直径a、b的平均率，并将其作为构造体3的直径a、b。
图9A示出了具有圆锥形状或圆锥台形状的构造体3的一个配置例。图9B示出了具有椭圆锥形状或椭圆锥台形状的构造体3的一个配置例。如图9A和图9B所示，优选接合构造体3以使其下部重叠。具体地，优选将构造体3的下部与处于邻接关系的构造体3的一部分或整个下部接合。更具体地，优选在轨迹方向、θ方向或这两个方向上将构造体3的下部相互接合。更具体地，优选在轨迹方向、θ方向或这两个方向上将构造体3的下部相互接合。图9A和图9B中示出了接合处于邻接关系的构造体3的整个下部的例子。通过像这样接合构造体3，从而可以提高构造体3的填充率。优选根据考虑了折射率的光路长度在使用环境下的光的波段最大值的1/4以下的部分将构造体相互接合。这样，可以获得卓越的防反射特性。
如图9B所示，当具有椭圆锥形状或椭圆锥台形状的构造体3的下部相互接合的情况下，比如接合部的高度按照接合部a、b、c的顺序递减。
直径2r与配置间隔P2的比率((2r/P1)×100)大于等于85％，优选大于等于90％，更优选大于等于95％。这是因为：通过设定成这样的范围，从而可以提高构造体3的填充率，提高防反射特性。如果比率((2r/P1)×100)增大，从而构造体3的重叠过大，则将出现防反射特性降低的倾向。因此，优选设定比率((2r/P1)×100)的上限值，以便根据考虑了折射率的光路长度在使用环境下的光的波段的最大值的1/4以下的部分将构造体相互接合。这里，配置间隔P1是构造体3在轨迹方向上的配置间隔，直径2r是构造体底面在轨迹方向上的直径。另外，如果构造体底面为圆形，直径2r为直径，如果构造体底面为椭圆形，直径2r则为长径。
(辊状原盘(roll master)的结构)
图10示出了用于制作具有上述结构的光学元件的辊状原盘的一个结构例。如图10所示，辊状原盘11具有在原盘12的表面以与可视光的波长同等程度的间隔设置有多个作为凹部的构造体13的结构。原盘12具有圆柱形或圆筒形的形状。原盘12的材料比如可以采用玻璃，但并不仅限于这种材料。采用后述的辊状原盘曝光装置使二维图案(pattern)空间地连接，对应每一个轨迹使极性反转格式器(formatter)信号和记录装置的旋转控制器(controller)同步地产生信号，根据CAV以适当的输送间隔来形成图案。这样，可以记录六边形格子图案或准六边形格子图案。通过适当设定极性反转格式器信号的频率以及辊的旋转数，从而在希望的记录区域上形成空间频率一样的格子图案。
[光学元件的制造方法]
下面，参照图11至图13对如上构成的光学元件1的制造方法进行说明。
第一实施方式所涉及的光学元件的制造方法包括在原盘上形成抗蚀层的抗蚀成膜步骤、用辊状原盘曝光装置在抗蚀膜上形成蛾眼图案的潜像的曝光步骤、使形成有潜像的抗蚀层显影的显影步骤、采用等离子蚀刻法制作辊状原盘的蚀刻步骤以及用紫外线硬化树脂制作复制基板的复制步骤。
(曝光装置的结构)
首先，参照图11对用于蛾眼图案的曝光步骤的辊状原盘曝光装置的结构进行描述。该辊状原盘曝光装置是以光盘记录装置为基础而构成的。
激光光源12是用于曝光成膜在作为记录介质的原盘12的表面上的抗蚀剂的光源，用于振荡例如波长λ＝266nm的记录用激光15。从激光光源21射出的激光15以平行光束的状态直线传播，入射到光电元件(EOM：Electro Optical Modulator)22。透过光电元件22的激光15被反射器23反射，并被导向调制光学系统25。
反射器23由偏振分光器(polarized beam splitter)构成，其具有反射一部分的偏光成分且透过其它偏光成分的功能。透过反射器23的偏光成分被光电二极管24接收，根据该接收信号来控制光电元件22，并进行激光15的相位调制。
在调制光学系统25中，由聚光透镜26将激光15聚光于包括石英(SiO2)等的声光元件(AOM：acousto-optic modulator)27。激光15被声光元件27强度调制并发散后，被透镜28变为平行光束。从调制光学系统25射出的激光15被反射器31反射，从而水平且平行地被导向移动光学台(table)32。
移动光学台32包括光束扩展器33以及对物透镜(objectivelens)34。导向移动光学台32的激光15被光束扩展器33整形为希望的光束形状后，通过对物透镜34，向原盘12上的抗蚀层进行照射。原盘12被放置在与主轴电动机35连接的转台(turn table)36上。此外，使原盘12旋转，同时，使激光15沿原盘12的高度方向移动，并向抗蚀层间歇性地照射激光15，从而进行抗蚀层的曝光步骤。形成的潜像为在圆周方向具有长轴的大致椭圆形。通过移动光学台32向箭头R方向的移动来移动激光15。
曝光装置包括用于对抗蚀层形成潜像的控制机构37，其中，该潜像对应于如图1B所示的六边形格子或准六边形格子的二维图案。控制机构37包括格式器(formatter)29和驱动器30。格式器29包括极性反转部，该极性反转部用于控制对抗蚀层照射激光15的定时(timing)。驱动器30用于接收极性反转部的输出并控制声光元件27。
在该辊状原盘曝光装置中，对应每一个轨迹使极性反转格式器信号和记录装置的旋转控制器同步地产生信号，以使二维图案空间地连接，并通过声光元件27进行强度调制。通过以角速度(CAV)恒定的方式以适当的旋转数和适当的调制频率以及适当的输送间隔来形成图案，可以记录六边形格子图案或准六边形格子图案。例如，如图10B所示，为了将圆周方向的周期设为315nm，将相对于圆周方向约60°方向(约-60°方向)的周期设为300nm，只要将输送间隔设为251nm即可(毕达哥拉斯定理)。极性反转格式器信号的频率根据辊的旋转数(1800rpm、900rpm、450rpm)而变化(参见表1)。在希望的记录区域上空间频率(圆周315nm周期、圆周方向约60度方向(约-60°方向)300nm周期)一致的准六边形格子图案通过下述方法来获得：通过移动光学台32上的光束扩展器(BEX)33将远紫外线激光放大为5倍的光径，然后通过开口数(NA)0.9的对物透镜34将其照射于原盘12上的抗蚀层，形成微细的潜像。
(表1)
旋转数(rpm) 1800  900  450  225
(Motheye)(MHz) 37.70  18.85  9.43  4.71
下面，依次对本发明的第一实施方式所涉及的光学元件的制造方法的各个步骤进行说明。
(抗蚀剂成膜步骤)
首先，如图12A所示，准备一个圆柱形的原盘12。该原盘12比如为玻璃原盘。然后，如图12B所示，在原盘12的表面形成抗蚀层14。抗蚀层14的材料比如可以采用有机类抗蚀剂和无机类抗蚀剂中的任一种。有机类抗蚀剂比如可以采用酚醛树脂类抗蚀剂或化学增强型抗蚀剂。而无机类抗蚀剂比如可以采用一种或两种以上钨或钼等的过渡金属的金属氧化物
(曝光步骤)
然后，如图12C所示，用上述辊状原盘曝光装置使原盘12旋转，同时将激光(曝光光束)15照射于抗蚀层14。此时，通过使激光15向原盘12的高度方向(与圆柱形或圆筒形的原盘12的中心轴平行的方向)移动，同时间歇性地照射激光，从而使整个抗蚀层14曝光。由此，在抗蚀层14的整个面上以与可视光波长同等程度的间隔形成与激光15的轨迹相对应的潜像16。
潜像16比如配置成在原盘表面构成多列轨迹，并形成六边形格子图案或准六边形格子图案。潜像16比如是在轨迹延伸方向具有长轴方向的椭圆形状。
(显影步骤)
然后，旋转原盘12，同时将显影液滴在抗蚀层14上，如图13A所示，对抗蚀层14进行显影处理。如图所示，当抗蚀层14由正型(positive)抗蚀剂形成时，经过激光15曝光的曝光部与非曝光部相比较，相对于显影液的溶解速度增加，因此，与潜像(曝光部)16相对应的图案被形成在抗蚀层14上。
(蚀刻步骤)
接下来，将形成在原盘12上的抗蚀层14的图案(抗蚀图案)作为掩模(mask)，对原盘12的表面进行蚀刻处理。从而，如图13B所示，可以得到在轨迹延伸方向具有长轴方向的椭圆锥形状或椭圆锥台形状的凹部、即构造体13。蚀刻方法比如通过干式蚀刻进行。这时，通过交互进行蚀刻处理和抛光(ashing)处理，从而可以形成比如锥体状的构造体13的图案。同时可以制作抗蚀层14的三倍以上深度(选择比为3以上)的玻璃原盘(master)，并可实现构造体3的高纵横尺寸比化。
根据上述处理，可以得到具有深度比如为200nm左右至350nm左右的凹形的六边形格子图案或准六边形格子图案的辊状原盘11。
(复制步骤)
接着，比如将辊状原盘11紧贴于涂敷有转印材料的片(sheet)等基体2，并在照射紫外线使其硬化的同时进行剥离。由此，如图13C所示，可以制作想要的蛾眼紫外线硬化复制片等光学元件1。
转印材料比如由紫外线硬化材料和引发剂(initiator)构成，根据需要，可以包括填充剂或功能性添加剂等。
紫外线硬化材料比如由单官能团单体、双官能团单体、多官能团单体等构成，具体为混合有单个或多个下述材料的物质。
作为单官能团单体，可以列举例如：羧酸类(丙烯酸)、羟基类(丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、丙烯酸-4-羟基丁酯)、烷基类、脂环类(丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸异冰片酯(isobonyl acrylate)、丙烯酸环己基酯)、其它功能性单体(2-甲氧基乙基丙烯酸酯、甲氧基乙二醇丙烯酸酯(methoxyethylene glycol acrylate)、2-乙氧基乙基丙烯酸 酯、丙烯酸四氢糠基酯、丙烯酸苄酯、乙卡必醇丙烯酸酯、苯氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸二甲胺基乙酯、二甲胺基丙基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酰吗啉、n-异丙基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、2-(全氟辛基)乙基丙烯酸酯、3-全氟己基-2-羟基丙基丙烯酸酯、3-全氟辛基-2-羟基丙基丙烯酸酯、2-全氟癸基丙烯酸乙酯、2-(全氟-3-甲基丁基)乙基丙烯酸酯、2，4，6-三溴苯酚丙烯酸酯、2，4，6-三溴苯酚甲基丙烯酸酯、2-(2，4，6-三溴苯氧基)乙基丙烯酸酯)、和丙烯酸-2-乙基己酯等。
作为双官能团单体，可以列举例如：二缩三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、聚氨酯丙烯酸酯等。
作为多官能团单体，可以列举例如：三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯以及双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯等。
作为引发剂，可以列举例如：2，2-二甲氧基-1，2-二苯基乙-1-酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮等。
作为填充剂比如可以采用无机微粒及有机微粒中的任一种。作为无机微粒可以列举例如，SiO2、TiO2、ZrO2、SnO2、Al2O3等金属氧化物微粒。
作为功能性添加剂，可以列举例如：匀染剂、表面调整剂、消泡剂等。作为基体2的材料，可以列举例如，甲基丙烯酸甲酯(共)聚合物、聚碳酸酯、苯乙烯(共)聚合物、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物、二醋酸纤维素、三醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇缩乙醛、聚醚酮、聚氨酯、和玻璃等。
基体2的成形方法没有特定限定，可以是射出成形体，也可以是挤出成形体，还可以是铸造成形体。根据需要，也可以对基体表面进行电晕(corona)处理等表面处理。
<2.第二实施方式>
图14A是示出本发明的第二实施方式所涉及的光学元件的一个结构例的概要俯视图。图14B是放大示出图14A所示的光学元件的一部分的俯视图。图14C是图14B中的轨迹T1、T3...的剖面图。图14D是图14B中的轨迹T2、T4...的剖面图。图14E是示出用于形成与图14B中的轨迹T1、T3...相对应的潜像的激光的调制波形的略线图。图14F是示出用于形成与图14B中的轨迹T2、T4...相对应的潜像的激光的调制波形的略线图。
第二实施方式所涉及的光学元件1与第一实施方式的光学元件的区别在于：各构造体3在邻接的三列轨迹之间构成四边形格子图案或准四边形格子图案。在本发明中，所谓的准四边形格子图案不同于正四边形格子图案，其是指沿轨迹的延伸方向(X方向)被拉伸歪曲了的四边形格子图案。
构造体3的高度或深度并没有特别的限定，例如可以在159nm～312nm程度(左右)。相对于轨迹(约)45°方向上的间隔P2例如为275nm～297nm左右。构造体3的纵横尺寸比(高度/配置间隔)例如为0.54～1.13左右。另外，并不仅限于各构造体3的纵横尺寸比为全部相同的情况，也可以构成为各构造体3具有一定的高度分布。
优选相同轨迹内的构造体3的配置间隔P1大于邻接的两个轨迹间的构造体3的配置间隔P2。此外，当将相同轨迹内的构造体3的配置间隔设定为P1，并将邻接的两个轨迹间的构造体3的配置间隔设定为P2时，优选P1/P2满足1.4＜P1/P2≤1.5的关系。通过设定为这样的数值范围，从而可以提高具有椭圆锥形状或椭圆锥台形状的构造体3的填充率，因此可以提高防反射特性。另外，优选相对于轨迹45°方向或约45°方向上的构造体3的高度或深度小于轨迹延伸方向上的构造体3的高度或深度。
优选相对于轨迹延伸方向倾斜的构造体3的排列方向(θ方向)上的高度H2小于轨迹延伸方向上的构造体3的高度H1。即，优选满足构造体3的高度H1和H2满足H1＞H2的关系。
图41是改变构造体3的底面的椭圆率时的底面形状的示意图。椭圆率31、32、33分别为100％、141％和163.3％。通过如此改变椭圆率，从而可以改变基体表面的构造体3的填充率。当构造体3形成四边形格子或准四边形格子图案时，优选构造体底面的椭圆率e为150％≤e≤180％。这是因为：通过将椭圆率e设定在这一范围内，从而可以提高构造体3的填充率，得到卓越的防反射特性。
基体表面的构造体3的填充率以100％为上限，且为大于等于65％，优选为大于等于73％，更优选为大于等于86％的范围内。通过将填充率设定在这样的范围内，从而可以提高防反射特性。
这里，构造体3的填充率(平均填充率)为如下求出的值。
首先，用扫描型电子显微镜(SEM：Scanning ElectronMicroscope)以顶视图(Top View)拍摄光学元件1的表面。然后，从所拍摄的SEM照片中随机选出单位格子Uc，测定该单位格子Uc的配置间隔P 1和轨迹间隔Tp(参见图24B)。然后，通过图像处理对该单位格子Uc中所包含的四个构造体3中的任意一个构造体3的底面面积S进行测定。随后，用所测定的配置间隔P1、轨迹间隔Tp以及底面面积S根据下面的式(2)求出填充率。
填充率＝(S(tetra)/S(unit))×100...(2)
单位格子面积：S(unit)＝2×((P1×Tp)×(1/2))＝P1×Tp
存在于单位格子中的构造体的底面面积：S(tetra)＝S
对从所拍摄的SEM照片中随机选出的10处单位格子进行上述的填充率计算处理。然后，简单地平均(算术平均)测定值，求出填充率的平均率，并将其作为基体表面的构造体3的填充率。
直径2r与配置间隔P2的比率((2r/P1)×100)大于等于127％，优选大于等于137％，更优选大于等于146％。这是因为：通过设定成这样的范围，从而可以提高构造体3的填充率，提高防反射特性。这里，配置间隔P1是构造体3在轨迹方向上的配置间隔，直径2r是构造体底面在轨迹方向上的直径。另外，如果构造体底面为圆形，则直径2r为直径，如果构造体底面为椭圆形，则直径2r为长径。
图15示出了用于制作具有上述结构的光学元件的辊状原盘的一个结构例。该辊状原盘与第一实施方式中的辊状原盘的区别在于：在其表面上，凹状的构造体13构成了四边形格子图案或准四边形格子图案。
采用辊状原盘曝光装置使二维图案空间地连接，对应每一个轨迹使极性反转格式器信号和记录装置的旋转控制器同步地产生信号，根据CAV以适当的输送间隔来形成图案。这样，可以记录四边形格子图案或准四边形格子图案。优选通过适当设定极性反转格式器信号的频率以及辊的旋转数，从而利用激光的照射在原盘12上的抗蚀剂上形成在希望的记录区域上空间频率一致的格子图案。
<3.第三实施方式>
图16A是示出本发明的第三实施方式所涉及的光学元件的一个结构例的概要俯视图。图16B是放大示出图16A所示的光学元件的一部分的俯视图。
第三实施方式所涉及的光学元件1与第一实施方式中的光学元件的区别在于：构造体3排列在蛇形的轨迹(下面称之为摆动(wobble)轨迹)上。优选基材2上的各轨迹的摆动同步。即，优选摆动是同步摆动。通过像这样使摆动同步，从而可以保持六边形格子或准六边形格子的单位格子形状，保持很高的填充率。作为摆动轨迹的波形，可以列举如正弦波、三角波等。摆动轨迹的波形并不仅限于周期性的波形，也可以是非周期性的波形。摆动轨迹的摆动振幅例如被选择在±10μm左右。
在该第三实施方式中，上述以外的内容是与第一实施方式相同的。
根据第三实施方式，由于将构造体3排列在摆动轨迹上，因此可以抑制外观上的不均。
<4.第四实施方式>
图17A是示出本发明的第四实施方式所涉及的光学元件的一个结构例的概要俯视图。图17B是放大示出图17A所示的光学元件的一部分的俯视图。图17C是图17B中的轨迹T1、T3...的剖面图。图17D是图17B中的轨迹T2、T4...的剖面图。图18是放大示出图17所示的光学元件的一部分的立体图。
第四实施方式所涉及的光学元件1与第一实施方式的光学元件的区别在于：多个作为凹部的构造体3排列在基体表面上。该构造体3的形状是将第一实施方式中的构造体3的凸形反转所成的凹形。另外，当如上所述地将构造体3作为凹部的情况下，作为凹部的构造体3的开口部(凹部中的入口部分)被定义为下部，在基体2的深度方向上的最下部(凹部中最深的部分)被定义为顶部。即，通过作为非实体空间的构造体3来定义顶部和下部。此外，在第四实施方式中，由于构造体3为凹部，因此式(1)等中的构造体3的高度H变成构造体3的深度H。
在该第四实施方式中，上述以外的内容是与第一实施方式相同的。
该第四实施方式由于是将第一实施方式中的凸形构造体3的形状反转所成凹形，因此可以获得与第一实施方式相同的效果。
<5.第五实施方式>
图19示出了本发明的第五实施方式所涉及的液晶显示装置的一个结构例。如图19所示，该液晶显示装置包括用于射出光线的背光53以及用于对从背光53射出的光进行时间空间的调制从而显示图像的液晶面板51。液晶面板51的两个面上分别设有作为光学部件的偏光器51a、51b。设置在液晶面板51的显示面侧上的偏光器51b上设有光学元件1。这里，将在一个主面上设有光学元件1的偏光器51b称为带防反射功能偏光器52。带防反射功能偏光器52是带防反射功能光学部件的一例。
下面，依次对用于构成液晶显示装置的背光53、液晶面板51、偏光器51a、51b以及光学元件1进行描述。
(背光)
作为背光(back light)53，例如可以采用直下型背光、边缘型背光以及平面光源型背光。背光53例如包括光源、反射板以及光学膜等。作为光源，例如可以采用冷阴极荧光管(Cold CathodeFluorescent Lamp：CCFL)、热阴极荧光管(Hot Cathode FluorescentLamp：HCFL)、有机电致发光(Organic ElectroLuminescence：OEL)、无机电致发光(Inorganic ElectroLuminescence：IEL)以及发光二极管(Light Emitting Diode：LED)等。
(液晶面板)
作为液晶面板51，可以采用诸如扭曲向列(Twisted Nematic：TN)模式、超扭曲向列(Super Twisted Nematic：STN)模式、垂直取向(Vertically Aligned：VA)模式、平面转换(In-Plane Switching：IPS)模式、光学补偿弯曲排列(Optically Compensated Birefringence：OCB)模式、铁电液晶(Ferroelectric Liquid Crystal：FLC)模式、高分子分散型液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal：PDLC)模式以及相变宾主型(Phase Change Guest Host：PCGH)模式等显示模式。
(偏光器)
例如，偏光器51a、51b以其透过轴相互垂直的方式设置在液晶面板51的两个面上。偏光器51a、51b是用于仅使入射光中的垂直的偏光成分中的一部分通过，并通过吸收而遮蔽另一部分的部件。偏光器51a、51b可以使用使诸如聚乙烯醇类膜、部分缩甲醛化聚乙烯醇类膜、乙烯-醋酸乙烯共聚物类部分皂化膜等的亲水性高分子膜吸附碘或者二色性染料等的二色性物质并使其单轴延伸后所得的膜。优选在偏光器51a、51b的两个面上设置三醋酸纤维素(TAC)膜等保护层。当像这样设置保护层时，优选光学元件1的基体2为兼作保护层的结构。这是因为：通过设置成这样的结构，可以实现带防反射功能偏光器52的薄型化。
(光学元件)
光学元件1与上述第一至第四实施方式中的任意一个实施方式相同，因此省略说明。
根据第五实施方式，由于在液晶显示装置的显示面上设置了光学元件1，因此可以提高液晶显示装置的显示面的防反射功能。从而，可以提高液晶显示装置的可视性。
<第六实施方式>
[液晶显示装置的结构]
图20示出了本发明的第六实施方式所涉及的液晶显示装置的一个结构例。该液晶显示装置与第五实施方式中液晶显示装置的区别在于：在液晶面板51的前面侧具有前面部件54，并且在液晶面板51的前面、前面部件54的前面以及背面的至少一个面上具有光学元件1。图20示出了在液晶面板51的前面以及前面部件54的前面和背面的所有面上都具有光学元件1的例子。在液晶面板51和前面部件54之间例如设有空气层。对与上述第五实施方式相同的部分标上相同的标记，并省略说明。此外，在本发明中，前面是指作为显示面的一侧的面、即作为观察者侧的面，背面是指与显示面相反的一侧的面。
前面部件54是基于机械保护、热保护以及耐气候保护和外观设计性的目的而用于液晶显示51的前面(观察者侧)的前板等。前面部件54例如具有片状、膜状或板状。作为前面部件54的材料，例如可以使用玻璃、三醋酸纤维素(TAC)、聚酯(TPEE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺(PA)、芳香族聚酰胺纤维、聚乙烯(PE)、聚丙烯酸酯、聚醚砜、聚砜、聚丙烯(PP)、二醋酸纤维素、聚氯乙烯、丙烯酸树脂(PMMA)、聚碳酸酯(PC)等，但并不仅限于这些材料，只要是具有透光性的材料，就可以使用。
根据第六实施方式，与第五实施方式一样，可以提高液晶显示装置的可视性。
[实施例]
下面，利用实施例对本发明进行具体说明，但本发明并不仅限于这些实施例。
(实施例1)
首先，准备外径为126mm的玻璃辊状原盘，通过下述方法将抗蚀剂成膜在该玻璃原盘的表面上。即：用稀释剂将光致抗蚀剂(photo resist)稀释成1/10，利用浸渍(dip)将该稀释抗蚀剂以130nm左右的厚度涂敷在玻璃辊状原盘的圆柱面上，从而使抗蚀剂成膜。然后，通过将作为记录介质的玻璃原盘输送到图11所示的辊状原盘曝光装置上，曝光抗蚀剂，从而在抗蚀剂上形成图案(patterning)连接成一个螺旋状，同时在邻接的三列轨迹之间构成六边形格子图案的潜像。
具体地，对需要形成六边形格子图案的区域照射用于曝光至玻璃辊状原盘表面的能量(power)为0.50mj/m的激光，从而形成凹状的准六边形格子图案。另外，如图13A所示，轨迹列的列方向上的抗蚀剂厚度为120nm左右，轨迹延伸方向上的抗蚀剂厚度为100nm左右。
接着，对玻璃辊状原盘上的抗蚀剂进行显影处理，从而使曝光部分的抗蚀剂融化以进行显影。具体地，将未显影的玻璃辊状原盘放置在未图示的显影机的转台上，在每次使转台旋转的同时，将显影液滴到玻璃辊状原盘的表面，从而使其表面的抗蚀剂显影。这样，可以得到抗蚀层向准六边形格子图案开口的抗蚀玻璃原盘。
随后，通过辊式等离子蚀刻(roll plasma etching)进行CHF3气体环境下的等离子蚀刻。这样，在玻璃辊状原盘的表面，仅对从抗蚀剂层露出的准六边形格子图案的部分进行蚀刻，而其他区域由于光致抗蚀剂形成掩模，而不被蚀刻，从而可以得到椭圆锥形状的凹部。此时的图案中的蚀刻量(深度)根据蚀刻时间而变化。最后，通过O2抛光(ashing)完全除去光致抗蚀剂，从而可以得到凹状的六边形格子图案的蛾眼玻璃辊状原盘。列方向上的凹部的深度大于轨迹延伸方向上的凹部的深度。
通过将上述蛾眼玻璃辊状原盘紧贴于涂敷有紫外线硬化树脂的丙烯酸片(acrylic sheet)，并照射紫外线使其硬化并剥离，从而制成光学元件(图13C)。
(实施例2)
通过对应每一个轨迹调整极性反转格式器信号的频率、辊的旋转数以及合适的输送间隔来对抗蚀层形成图案，从而在抗蚀层上记录准六边形格子图案。除此以外均与实施例1同样地来制作光学元件。
(实施例3)
通过对应每一个轨迹调整极性反转格式器信号的频率、辊的旋转数以及合适的输送间隔来对抗蚀层形成图案，从而在抗蚀层上记录四边形格子图案。除此以外均与实施例1同样地来制作光学元件。
(实施例4)
通过对应每一个轨迹调整极性反转格式器信号的频率、辊的旋转数以及合适的输送间隔来对抗蚀层形成图案，从而在抗蚀层上记录准四边形格子图案。除此以外均与实施例1同样地来制作光学元件。
(形状的评价)
用原子力显微镜(AFM：Atomic Force Microscope)对通过上述方法制作的实施例1至4中的光学元件进行观察。并且，根据AFM的剖面图求出各实施例中的构造体的高度。结果如表2和表3所示。
(表2)
  实施例1   实施例2
  格子图案   六边形格子   准六边形格子
  轨迹延伸方向上的高度   243nm   308nm
  列方向上的高度   301nm   348nm
  轨迹延伸方向周期(P1)   300nm   315nm
  60°方向周期(P2)   300nm   300nm
  平均周期   300nm   305nm
  纵横尺寸比   1   1.14
(表3)
  实施例3   实施例4
  格子图案   四边形格子   准四边形格子
  相对于轨迹延伸方向(约)45°方向上的高度   248nm   202nm
  列方向上的高度   275nm   226nm
  轨迹延伸方向周期(P1)   360nm   360nm
  轨迹周期   180nm   160nm
  周期(P2)   255nm   241nm
  纵横尺寸比   1.08   0.94
实施例1和2中的光学元件的蛾眼形状为六边形格子和准六边形格子的凸状椭圆椎台(椭圆锥)。由上述AFM剖面形状测定可知，轨迹延伸方向上的构造体的高度小于轨迹列方向上的构造体的高度。而且，由于轨迹延伸方向以外的构造体的高度几乎与轨迹列方向上的构造体的高度相同，因此以轨迹列方向上的高度来代表构造体的高度。
实施例3和4中的光学元件的蛾眼形状为四边形格子和准四边形格子的凸状椭圆椎台(椭圆锥)。由上述AFM剖面形状测定可知，相对于轨迹延伸方向45°方向上的构造体的高度小于轨迹列方向上的构造体的高度。而且，由于相对于轨迹延伸方向45°方向以外的构造体的高度几乎与轨迹列方向上的构造体的高度相同，因此以轨迹列方向上的高度来代表构造体的高度。
(反射率/透过率的评价)
采用日本分光公司制造的评价装置(V-550)来评价实施例1至4中的光学元件的反射率和透过率。图21和图22分别示出了实施例1和实施例2中的光学元件的反射率的波长依存性。图23和图24分别示出了实施例3和实施例4中的光学元件的透过率的波长依存性。
在实施例1和2的光学元件中，虽然存在反射率的波长依存性，但无蛾眼的基板的反射率为4.5％，而在UV光到可视光(波长350nm～800nm)区域，平均反射率为0.15％，该值非常低。可以确认：轨迹延伸方向上的构造体的高度较低的光学元件能够得到充分的防反射效果。
实施例3和4中，在可视光(波长400nm～800nm)区域，可以得到了98％～99％的充分的透过特性。而入射角到30度时，波长650nm、540nm、460nm的RGB光的透过率为99％，角度依存性也很充分。可以确认：相对于轨迹延伸方向(约)45°方向上的构造体的高度较低的光学元件能够得到充分的透过特性。
如上所述，上述光学元件的蛾眼形状为六边形格子、准六边形格子或四边形格子、准四边形格子的凸状椭圆锥台(椭圆锥)，在尺寸纵横比为0.94～1.14的光学元件中，能够得到充分的防反射特性。而且，可以确认蛾眼玻璃原盘中也存在凹状的椭圆锥槽。
(实施例5)
首先，和实施例2一样地得到蛾眼玻璃原盘。然后，在蛾眼玻璃原盘上涂敷紫外线硬化树脂后，将丙烯酸片(厚0.20mm)紧贴在紫外线硬化树脂上，照射紫外线使其硬化并进行剥离，从而得到蛾眼紫外线硬化复制片。
然后，将蛾眼紫外线硬化复制片紧贴于Φ25mm的平凸透镜(焦距为70mm)的凸面。接着，在80℃的热水中用透镜架(lens holder)使平凸透镜和蛾眼紫外线硬化复制片进一步紧贴，同时将蛾眼紫外线复制片弯曲成凸透镜形状。随后，放入热水几分钟后取出，拆除透镜架，制成弯曲成凸透镜形状的蛾眼紫外线硬化复制片。
接着，通过无电镀法(electroless plating method)等在弯曲成凸透镜形状的蛾眼紫外线硬化复制片的凹凸图案上形成由镍皮膜构成的导电膜。然后，将形成有导电膜的光盘原盘安装在电铸装置上，通过电镀法在导电膜上形成厚度在300±5(μm)左右的镍镀层。接着，用切割机(cutter)等将镍镀层从蛾眼紫外线硬化复制片上剥离，并用丙酮(acetone)等洗净该镍镀层信号形成面上的光致抗蚀剂，从而制成弯曲成凸透镜形状的蛾眼Ni金属原盘。
随后，通过下述方法来制作弯曲成凸透镜形状的蛾眼成形复制基板。将上述弯曲成凸透镜形状的蛾眼Ni金属原盘设置在金属模上，采用聚碳酸酯(折射率1.59)的透明树脂通过射出成形来成形基板。这样，形成在信号形成面上的大致六边形格子图案被转印到透明树脂上，制成弯曲成凸透镜形状的蛾眼成形复制基板。
(反射率/透过率的评价)
采用日本分光公司制造的评价装置(V-550)来评价实施例5中的光学元件的反射率。图25示出了实施例5中的光学元件的反射率的波长依存性。
(实施例6)
通过对应每一个轨迹调整极性反转格式器信号的频率、辊的旋转数以及合适的输送间隔来对抗蚀层形成图案，从而在抗蚀层上记录准六边形格子图案。除此以外均与实施例1同样地来制作光学元件。
(实施例7)
通过对应每一个轨迹调整极性反转格式器信号的频率、辊的旋转数以及合适的输送间隔来对抗蚀层形成图案，从而在抗蚀层上记录四边形格子图案。除此以外均与实施例1同样地来制作光学元件。
(实施例8)
通过对应每一个轨迹调整极性反转格式器信号的频率、辊的旋转数以及合适的输送间隔来对抗蚀层形成图案，从而在抗蚀层上记录四边形格子图案。除此以外均与实施例1同样地来制作光学元件。
(形状的评价)
通过扫描型电子显微镜(SEM：Scanning Electron Microscope)以顶视图(Top View)对利用上述方法制成的实施例6至8中的光学元件进行观察。结果如表4所示。
(表4)
  实施例6   实施例7   实施例8
  SEM图像   图26   图27   图28
  格子图案   准六边形格子   四边形格子   四边形格子
  构造体的底面形状   椭圆   椭圆   椭圆
  列方向上的高度H2   317nm   218nm   279nm
  配置间隔P1   315nm   280nm   300nm
  轨迹间隔   250nm   140nm   150nm
  配置间隔P2   296nm   198.0nm   212.1nm
由图26可知，在实施例6中，构造体排列成准六边形格子状。而且还可以看出构造体的底面形状为椭圆形状。
由图27和图28可知，在实施例7和8中，构造体排列成四边形格子状。而且还可以看出构造体的底面形状为椭圆形状。而且，在实施例8中可以看出构造体的下部彼此重叠配置。
接下来，通过RCWA(Rigorous Coupled Wave Analysis严格耦合波分析)模拟(simulation)对构造体的高度与反射率之间的关系进行研究。
(试验例1)
将构造体的底面径(直径)2r设为配置间隔P1的85％、90％、95％、99％的大小，然后进行RCWA模拟。其结果如图29所示。
模拟条件如下所示：
构造体形状：吊钟型
偏光：无偏光
折射率：1.48
轨迹间隔Tp：320nm
构造体的高度：365nm
纵横尺寸比：1.14
构造体的排列：六边形格子
由图29可知，当构造体的底面径的大小改变，且填充率下降时，反射率恶化。
(试验例2)
除了在轨迹方向上的构造体之间设置纵横尺寸比为0.3的低突出部以外，其余与试验例1一样地进行RCWA模拟。其结果如图30所示。
从图30可以看出：当轨迹方向上的构造体之间存在低突出部时，即使填充率下降，也可以较低地抑制反射率。
(试验例3)
在轨迹方向上的构造体之间设置高度为构造体的高度的1/4的低突出部，改变构造体的高度，根据下述条件进行RCWA模拟。其结果如图31所示。
构造体形状：吊钟型
偏光：无偏光
折射率：1.48
轨迹间隔Tp：320nm
构造体的底面径：轨迹间隔Tp的90％
纵横尺寸比：0.93、1.00、1.14、1.30(深度分别为0.270μm、0.320μm、0.385μm、0.415μm)
构造体的排列：六边形格子
(试验例4)
将使试验例3中的各个高度的构造体以相同的比例存在，并使其具有深度分布时的结果(Ave.)增加到试验例3的坐标图中，则如图32所示。
从图31和图32可以看出：当在轨迹方向上的构造体之间设置低突出部，并使构造体具有高度分布时，可以得到波长依存性较低的低反射特性。
(试验例5)
通过改变轨迹间隔来进行RCWA模拟。其结果如图33和图35所示。
模拟条件如下所示：
构造体形状：吊钟型
偏光：无偏光
格子配置：六边形格子
折射率：1.48
轨迹间隔Tp：0.09～0.30μm
构造体的高度：0.09～0.30μm
纵横尺寸比：统一为1.0
构造体的底面径：轨迹间隔Tp的99％的大小(填充率：几乎为最大)
(试验例6)
除了在构造体周围设置微细的突出部以外，其余与试验例5一样地进行RCWA模拟。其结果如图34所示。
由图33和图34可知，当轨迹间隔Tp较大时，虽然在构造体周围设置微细的突出部会有反射率降低的倾向，但如果构造体本身很小，相反会有反射率恶化的倾向(尤其参照图34中的区域R1和区域R2)。
此外，由图35可知，当轨迹间隔Tp为0.3μm时，可知存在波长400nm上的衍射抑制降低的倾向。
(试验例7)
将轨迹间隔设为0.25μm，并改变构造体的高度和纵横尺寸比，从而来进行RCWA模拟。其结果如图36所示。
模拟条件如下所示：
构造体形状：吊钟型
偏光：无偏光
格子配置：六边形格子
折射率：1.48
轨迹间隔Tp：0.25μm
构造体的高度：0.15nm、0.2nm、0.25nm、0.3nm
纵横尺寸比：0.6、0.8、1.0、1.2
构造体的底面径：轨迹间隔Tp的99％
(试验例8)
除了在构造体周围设置微细的突出部之外，其余与试验例7一样地进行RCWA模拟。其结果如图36B所示。
(试验例9)
将轨迹间隔设为0.15μm，将构造体的高度设为0.09μm、0.12μm、0.15μm、0.18μm，并将纵横尺寸比设为0.6、0.8、1.0、1.2，除此以外，其余与试验例7一样地进行RCWA模拟。其结果如图37A所示。
(试验例10)
除了在构造体周围设置微细的突出部之外，其余与试验例9一样地进行RCWA模拟。其结果如图37B所示。
(试验例11)
将轨迹间隔设为0.09μm，将构造体的高度设为0.072μm、0.09μm、0.108μm、0.126μm、0.144μm，并将纵横尺寸比设为0.8、1.0、1.2、1.4、1.6，除此以外，其余与试验例7一样地进行RCWA模拟。其结果如图38A所示。
(试验例12)
除了在构造体周围设置微细的突出部之外，其余与试验例11一样地进行RCWA模拟。其结果如图38B所示。
由图36至图38可以认为：为了将反射率R抑制到小于等于1％左右，轨迹间隔Tp为0.15μm以及的纵横尺寸比为1.0是极限。此外，可以看出：即使设置了微细的突出部，如果轨迹间隔Tp较窄，也会出现反射率抑制效果降低的倾向。
下面，通过RCWA(Rigorous Coupled Wave Analysis严格耦合波分析)模拟对比率((2r/P1)×100)与防反射特性之间的关系进行研究。
(试验例13)
图39A是构造体排列成六边形格子状时的填充率的说明图。如图39A所示，当构造体排列成六边形格子状时，通过下面的式(2)来求出改变比率((2r/P1)×100)(其中，P1：相同轨迹内的构造体的配置间隔；r：构造体底面的半径)时的填充率。
填充率＝(S(hex.)/S(unit))×100    ...(2)
单位格子面积：S(unit)＝2r×(2√3)r
存在于单位格子内的构造体的底面面积：S(hex.)＝2×πr2(其中，当2r＞P1时，通过作图来计算)
比如，当配置间隔P1＝2、构造体的底面半径r＝1时，S(hex.)、S(unit)、比率((2r/P1)×100)以及填充率的值如下所示：
S(unit)＝6.9282
S(hex.)＝6.28319
(2r/P1)×100＝100.0％
填充率＝(S(hex.)/S(unit))×100＝90.7％
表5示出了通过上述式(2)求出的填充率与比率((2r/P1)×100)之间的关系。
(表5)
  (2r/P1)×100   填充率
  115.4％   100.0％
  110.0％   95.6％
  105.0％   92.5％
  100.0％   90.7％
  99.0％   88.9％
  95.0％   81.8％
  90.0％   73.5％
  85.0％   65.5％
  80.0％   58.0％
  75.0％   51.0％
(试验例14)
图39B是构造体排列成四边形格子状时的填充率的说明图。如图39B所示，当构造体排列成四边形格子状时，通过下面的式(3)来求出改变比率((2r/P1)×100)、比率((2r/P2)×100)(其中，P1：相同轨迹内的构造体的配置间隔；P2：相对于轨迹45°方向上的配置间隔；r：构造体底面的半径)时的填充率。
填充率＝(S(tetra)/S(unit))×100...(3)
单位格子面积：S(unit)＝2r×2r
存在于单位格子内的构造体的底面面积：S(tetra)＝πr2(其中，当2r＞P1时，通过作图来计算)
比如，当配置间隔P2＝2、构造体的底面半径r＝1时，S(unit)、S(tetra)、比率((2r/P1)×100)、比率((2r/P2)×100)以及填充率的值如下所示：
S(unit)＝4
S(tetra)＝3.14159
(2r/P1)×100＝141.4％
(2r/P2)×100＝100.0％
填充率＝(S(tetra)/S(unit))×100＝78.5％
表6示出了通过上述式(3)求出的填充率与比率((2r/P1)×100)、比率((2r/P2)×100)之间的关系。
而且，四方格子的配置间隔P 1和P2之间的关系为P1＝√2×P2。
(表6)
  (2r/P1)×100   (2r/P2)×100   填充率
  200.0％   141.4％   100.0％
  169.7％   120.0％   95.1％
  162.6％   115.0％   92.4％
  155.6％   110.0％   88.9％
  148.5％   105.0％   84.4％
  141.4％   100.0％   78.5％
  140.0％   99.0％   77.0％
  134.4％   95.0％   70.9％
  127.3％   90.0％   63.6％
  120.2％   85.0％   56.7％
  113.1％   80.0％   50.3％
  106.1％   75.0％   44.2％
(试验例15)
将构造体的底面直径2r与配置间隔P 1之间的比率((2r/P1)×100)的大小设为80％、85％、90％、95％、99％，然后根据以下条件通过模拟来求出反射率。其结果坐标图如图40所示。
构造体形状：吊钟型
偏光：无偏光
折射率：1.48
配置间隔P1：320nm
构造体的高度：415nm
纵横尺寸比：1.30
构造体的排列：六边形格子
由图40可知，如果比率((2r/P1)×100)大于等于85％，则在可视光波段(0.4μm～0.7μm)，平均反射率R＜0.5％，可以得到充分的防反射效果。此时，底面的填充率大于等于65％。而如果比率((2r/P1)×100)大于等于90％，则在可视光波段，平均反射率R＜0.3％，可以得到更高性能的防反射效果。此时，底面的填充率大于等于73％，以100％为上限，填充率越高，性能越好。当构造体彼此重叠时，构造体高度被认为是从最低位置起的高度。而且，还确认了四方格子中的填充率和反射率的倾向也是同样的。
上面用防反射基板对本发明的实施例进行了说明，但上述实施例根据本发明的技术方案可以进行各种变形。
上面对本发明的实施方式和实施例进行了具体说明，但本发明并不限于上述实施方式和实施例，可以根据本发明的技术方案进行各种变形。
例如，上述实施方式和实施例中所列举的结构、方法、形状、材料以及数值等都只是示例，根据需要，可以采用与此不同的结构、方法、形状、材料和数值等。
而且，上述实施方式中的各个结构可以在不脱离本发明的主旨的范围内相互组合。
此外，在上述实施方式中，以本发明应用于液晶显示装置的情况为例进行了说明，但本发明还可以应用于液晶显示装置以外的其他各种显示装置。例如，本发明还可以应用于CRT(Cathode RayTube：阴极射线管)显示器、等离子显示器(Plasma Display Panel：PDP)、电致发光(Electro Luminescence：EL)显示器、表面传导电子发射显示器(Surface-conduction Electron-emitter Display：SED)等各种显示装置。
此外，在上述实施方式中，以将本发明应用于偏光器从而构成带防反射功能偏光器的情况为例进行了说明，但本发明并不仅限于此例。除了偏光器之外，还可以将本发明应用于透镜、导光板、窗材、显示元件、照相机镜筒等从而构成带防反射功能光学部件。此外，本发明还可以应用于光学部件以外的其他器件，例如，本发明可以应用于太阳电池。
此外，在上述实施方式中，可以通过适当改变构造体的间隔从而在从正面倾斜的方向上产生衍射光，从而使光学元件带有防窥视功能(peep-preventing function)。
另外，在上述实施方式中，可以在形成有构造体的基体表面上进一步形成低折射率层。低折射率层优选以具有比构成基体和构造体的材料低的折射率的材料为主要成分。作为这种低折射率层的材料，可以列举例如氟类树脂等有机类材料或LiF、MgF2等无机类低折射率材料。
在上述实施方式中，以采用感光树脂来制造光学元件的情况为例进行了说明，但光学元件的制造方法并不限于此例。例如，可以通过热转印或射出成形来制造光学元件。
此外，在上述实施方式中，以在圆柱形或圆筒形的原盘的外周面上形成凹状或凸状的构造体的情况为例进行了说明，但当原盘为圆筒形时，也可以在原盘的内周面上形成凹状或凸状的构造体。

Claims (20)

1.一种防反射用光学元件，其特征在于，包括：
基体；以及
多个凸状或凹状的构造体，以小于等于可视光的波长的细微间隔被配置在所述基体的表面，
其中，所述各个构造体被配置成在所述基体表面构成多列轨迹，且形成六边形格子图案、准六边形格子图案、四边形格子图案或准四边形格子图案，
所述构造体是沿所述轨迹的延伸方向具有长轴方向的椭圆锥或椭圆锥台形状。
2.根据权利要求1所述的防反射用光学元件，其特征在于，
所述各个构造体被配置为构成具有直线状的多列轨迹，且形成准六边形格子图案，
所述轨迹的延伸方向上的所述构造体的高度或深度小于所述轨迹的列方向上的所述构造体的高度或深度。
3.根据权利要求1所述的防反射用光学元件，其特征在于，
所述各个构造体被配置为构成具有直线状的多列轨迹，且形成四边形格子图案或准四边形格子图案，
相对于所述轨迹的延伸方向倾斜的排列方向上的所述构造体的高度或深度小于所述轨迹的延伸方向上的所述构造体的高度或深度。
4.根据权利要求1所述的防反射用光学元件，其特征在于，
相同轨迹内的所述构造体的配置间隔P1长于邻接的两个轨迹间的所述构造体的配置间隔P2。
5.根据权利要求1所述的防反射用光学元件，其特征在于，
所述各个构造体在所述基体表面形成六边形格子图案或准六边形格子图案，
当将相同轨迹内的所述构造体的配置间隔设定为P1，并将邻接的两个轨迹间的所述构造体的配置间隔设定为P2时，比率P1/P2满足1.00≤P1/P2≤1.1或1.00＜P1/P2≤1.1的关系。
6.根据权利要求1所述的防反射用光学元件，其特征在于，
所述构造体在所述基体表面形成四边形格子图案或准四边形格子图案，
当将相同轨迹内的所述构造体的配置间隔设定为P1，并将邻接的两个轨迹间的所述构造体的配置间隔设定为P2时，比率P1/P2满足1.4＜P1/P2≤1.5的关系。
7.一种防反射用光学元件，其特征在于，包括：
基体；以及
多个由凸部或凹部构成的构造体，以小于等于可视光的波长的细微间隔被配置在所述基体的表面，
其中，各个所述构造体被配置成在所述基体表面构成多列轨迹，且形成准六边形格子图案、四边形格子图案或准四边形格子图案，
所述构造体对所述基体表面的填充率大于等于65％。
8.根据权利要求7所述的防反射用光学元件，其特征在于，
所述构造体对所述基体表面的填充率大于等于73％。
9.根据权利要求8所述的防反射用光学元件，其特征在于，
所述构造体对所述基体表面的填充率大于等于86％。
10.一种防反射用光学元件，其特征在于，包括：
基体；以及
多个由凸部或凹部构成的构造体，以小于等于可视光的波长的细微间隔被配置在所述基体的表面，
其中，各个所述构造体被配置成在所述基体表面构成多列轨迹，且形成准六边形格子图案，
当将相同轨迹内的所述构造体的配置间隔设定为P1，并将所述构造体底面在轨迹方向上的直径设定为2r时，所述直径2r对所述配置间隔P1的比率((2r/P1)×100)大于等于85％。
11.根据权利要求10所述的防反射用光学元件，其特征在于，
所述直径2r对所述配置间隔P 1的比率((2r/P1)×100)大于等于90％。
12.根据权利要求11所述的防反射用光学元件，其特征在于，
所述直径2r对所述配置间隔P1的比率((2r/P1)×100)大于等于95％。
13.一种防反射用光学元件，其特征在于，包括：
基体；以及
多个由凸部或凹部构成的构造体，以小于等于可视光的波长的细微间隔被配置在所述基体的表面，
其中，所述各个构造体被配置成在所述基体表面构成多列轨迹，且形成四边形格子图案或准四边形格子图案，
当将相同轨迹内的所述构造体的配置间隔设定为P1，并将所述构造体底面在轨迹方向上的直径设定为2r时，所述直径2r对所述配置间隔P1的比率((2r/P1)×100)大于等于127％。
14.根据权利要求13所述的防反射用光学元件，其特征在于，
所述直径2r对所述配置间隔P1的比率((2r/P1)×100)大于等于137％。
15.根据权利要求14所述的防反射用光学元件，其特征在于，
所述直径2r对所述配置间隔P1的比率((2r/P1)×100)大于等于146％。
16.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至15中的任一项所述的防反射用光学元件。
17.一种用于制作防反射用光学元件的原盘的制造方法，其特征在于，包括：
在圆柱状或圆筒状的原盘的周面上形成抗蚀层的步骤；
使形成有所述抗蚀层的所述原盘旋转，并在使激光的光点以平行于所述圆柱状或圆筒状的原盘的中心轴的方式进行相对移动的同时，对所述抗蚀层间歇性地照射激光，以短于可视光波长的间隔形成潜像的步骤；
使所述抗蚀层显影，在所述原盘的表面形成抗蚀图案的步骤；以及
通过实施以所述抗蚀图案作为掩模的蚀刻处理，从而在所述原盘的表面形成凹状或凸状的构造体的步骤，
其中，在所述潜像的形成步骤中，所述潜像被配置成在所述原盘表面构成多列轨迹，且形成六边形格子图案、准六边形格子图案、四边形格子图案或准四边形格子图案，
所述潜像是沿轨迹的延伸方向具有长轴方向的椭圆形状。
18.一种用于制作防反射用光学元件的原盘的制造方法，其特征在于，包括：
在圆柱状或圆筒状的原盘的周面上形成抗蚀层的步骤；
使形成有所述抗蚀层的所述原盘旋转，并在使激光的光点以平行于所述圆柱状或圆筒状的原盘的中心轴的方式进行相对移动的同时，对所述抗蚀层间歇性地照射激光，以短于可视光波长的间隔形成潜像的步骤；
使所述抗蚀层显影，在所述原盘的表面形成抗蚀图案的步骤；以及
通过实施以所述抗蚀图案作为掩模的蚀刻处理，从而在所述原盘的表面形成凹状或凸状的构造体的步骤，
其中，在所述潜像的形成步骤中，所述潜像被配置成在所述原盘表面构成多列轨迹，且形成准六边形格子图案、四边形格子图案或准四边形格子图案，
所述构造体对所述原盘表面的填充率大于等于65％。
19.一种用于制作防反射用光学元件的原盘的制造方法，其特征在于，包括：
在圆柱状或圆筒状的原盘的周面上形成抗蚀层的步骤；
使形成有所述抗蚀层的所述原盘旋转，并在使激光的光点以平行于所述圆柱状或圆筒状的原盘的中心轴的方式进行相对移动的同时，对所述抗蚀层间歇性地照射激光，从而以短于可视光波长的间隔形成潜像的步骤；
使所述抗蚀层显影，在所述原盘的表面形成抗蚀图案的步骤；以及
通过实施以所述抗蚀图案作为掩模的蚀刻处理，从而在所述原盘的表面形成凹状或凸状的构造体的步骤，
其中，在所述潜像的形成步骤中，所述潜像被配置成在所述原盘表面构成多列轨迹，且形成准六边形格子图案，
当将相同轨迹内的所述构造体的配置间隔设定为P1，并将所述构造体在轨迹方向上的直径设定为2r时，所述直径2r对所述配置间隔P1的比率((2r/P1)×100)在大于等于85％的范围内。
20.一种用于制作防反射用光学元件的原盘的制造方法，其特征在于，包括：
在圆柱状或圆筒状的原盘的周面上形成抗蚀层的步骤；
使形成有所述抗蚀层的所述原盘旋转，并在使激光的光点以平行于所述圆柱状或圆筒状的原盘的中心轴的方式进行相对移动的同时，对所述抗蚀层间歇性地照射激光，以短于可视光波长的间隔形成潜像的步骤；
使所述抗蚀层显影，在所述原盘的表面形成抗蚀图案的步骤；以及
通过实施以所述抗蚀图案作为掩模的蚀刻处理，从而在所述原盘的表面形成凹状或凸状的构造体的步骤，
其中，在所述潜像的形成步骤中，所述潜像被配置成在所述原盘表面构成多列轨迹，且形成四边形格子图案或准四边形格子图案，
当将相同轨迹内的所述构造体的配置间隔设定为P1，并将所述构造体在轨迹方向上的直径设定为2r时，所述直径2r对所述配置间隔P1的比率((2r/P1)×100)在大于等于127％的范围内。
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