TWI409494B - An optical element, a display device, an optical part having a reflection preventing function, and a master disk - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種光學元件、顯示裝置、具防止反射功能之光學零件、及母盤。詳細而言，本發明係有關於一種以使用環境下之光之波段以下之間距排列有構造體之光學元件。
先前，於使用有玻璃或塑膠等透光性基板之光學元件中，存在實施了用以抑制光之表面反射之表面處理者。作為此種表面處理，存在著於光學元件表面上形成微細且緻密之凹凸構造(蛾眼構造)者(例如參照「Optical and electro-optical engineering contact」Vol. 43,No.11(2005),630-637)。
一般而言，於光學元件表面上設置有週期性凹凸形狀之情形下，光透過此時會產生繞射，導致透過光之直行成分大幅度減少。然而，於凹凸形狀之間距短於透過光之波長之情形時，則不會產生繞射，例如使凹凸形狀為矩形時，可獲得對與該凹凸形狀之間距或深度等對應之單波長之光有效之防止反射效果。
上述光學元件因具有優異之防止反射特性而期待應用於太陽電池或顯示裝置。作為考慮到防止反射特性之凹凸構造而提議有以下者。
作為使用電子束曝光製作之構造體，提議有微細之帳篷形狀之凹凸構造體(間距為約300 nm，深度為約400 nm)(參照例如NTT Advanced Technology(股份)，「無波長依存性之防止反射體(蛾眼)用成形模具母盤」，[online]，[平成20年9月1日檢索]，網際網路<http://keytech.ntt-at.co.jp/nano/prd_0033.html>)。
又，產業技術綜合研究所之近場光學應用工學研究中心的超級透鏡技術小組(Super-RENS Technology Research Team)提議有直徑100 nm且深度500 nm以上之奈米孔構造物(參照例如獨立行政法人產業技術綜合研究所，「可進行奈米尺寸之微細加工之桌上型裝置之開發」，[online]，[平成20年9月1日檢索]，網際網路<http://aist.go.jp/aist_i/press_release/pr2006/pr20060306/pr20060306.htm1>)。如此之構造體可藉由利用光碟記錄裝置之微細構造體形成方法而形成。具體而言，可藉由以熱微影技術為基礎之奈米加工裝置而形成，其中該熱微影技術係將利用半導體雷射(波長406 nm)之可見光雷射微影法與熱非線性材料加以組合之技術(參照例如獨立行政法人產業技術綜合研究所，「可進行奈米尺寸之微細加工之桌上型裝置之開發」，[online]，[平成20年9月1日檢索]，網際網路<http://aist.go.jp/aist_i/press_release/pr2006/pr20060306/pr20060306.html>)。
又，本發明者等提議有鐘形或橢圓錐台形狀之構造體(參照例如國際公開第08/023816號小冊子)。該構造體獲得了接近電子束曝光之防止反射特性。又，該構造體可藉由將光碟之母盤製作製程與蝕刻製程相結合之方法來製作。
近年來，希望進一步提昇液晶顯示裝置等各種顯示裝置之可視性，而應對如此之要求，重要的是進一步提昇上述光學元件之防止反射特性。
因此，本發明之目的在於提供一種具有優異之防止反射特性之光學元件、顯示裝置、具防止反射功能之光學零件、及母盤。
為解決上述課題，第1技術方案係一種光學元件，其具有防止反射功能，且包括：基體；及多數排列於基體表面之構造體；構造體係錐體形狀之凹部或者凸部，且構造體係以使用環境下之光之波段以下之間距排列，並且鄰接之構造體之下部彼此連接，相對於構造體之深度方向之有效折射率係朝基體逐漸增加，並且描繪出S字狀之曲線。
第2技術方案係一種光學元件，其包括：基體；及多數排列於基體表面之構造體；構造體係於基體表面上具有於單方向延伸之柱狀形狀之凹部或者凸部，且構造體係以使用環境下之光之波段以下之間距排列，並且鄰接之構造體之下部彼此連接，相對於構造體之深度方向之有效折射率係朝基體逐漸增加，並且描繪出S字狀之曲線。
第3技術方案係一種具防止反射功能之光學零件，其包括：光學零件；多數排列於光學零件表面之構造體；構造體係錐體形狀之凹部或者凸部，且構造體係以使用環境下之光之波長以下之間距排列，並且鄰接之構造體之下部彼此連接，相對於構造體之深度方向之有效折射率係朝基體逐漸增加，並且描繪出S字狀之曲線。
第4技術方案係一種母盤，其包括：基體；及多數排列於基體表面之構造體，構造體係錐體形狀之凹部或者凸部，且構造體係以使用環境下之光之波長以下之間距排列，並且鄰接之構造體之下部彼此連接，相對於藉由構造體而成形之光學元件之深度方向之有效折射率之變化係朝光學元件之基體逐漸增加，並且描繪出S字狀之曲線。
於本發明中，S字狀中亦包括倒轉S字狀亦即Z字狀。又，於構造體係相對基體表面突出之凸部之情形時，所謂構造體之下部係指構造體之基體側部分。於構造體係相對基體表面凹陷之凹部之情形時，所謂構造體之下部係指構造體之開口部側部分。
於第1、第3以及第4技術方案中，較好的是，使主構造體週期性配置成四方格子狀或者準四方格子狀。此處，所謂四方格子係指正四邊形格子。所謂準四方格子係指不同於正四邊形格子之變形之正四邊形格子。具體而言，於構造體配置為直線狀之情形時，所謂準四方格子係指正四邊形格子沿直線狀之排列方向拉伸變形之四方格子。於構造體配置為圓弧狀之情形時，所謂準四方格子係指正四邊形格子變形成圓弧狀之四方格子，或者使正四邊形格子變形成圓弧狀，且沿圓弧狀之排列方向拉伸變形之四方格子。
於第1、第3以及第4技術方案中，較好的是，使構造體週期性配置成六方格子狀或者準六方格子狀。此處，所謂六方格子係指正六邊形格子。所謂準六方格子係指不同於正六邊形格子之變形之正六邊形格子。具體而言，於構造體配置為直線狀之情形時，所謂準六方格子係指正六邊形格子沿直線狀之排列方向拉伸變形之六方格子。於構造體配置成圓弧狀之情形時，所謂準六方格子係指正六邊形格子變形成圓弧狀之六方格子，或者使正六邊形格子變形成圓弧狀，且沿圓弧狀之排列方向拉伸變形之六方格子。
於第1~第4技術方案中，使具有錐體形狀或者柱狀形狀之構造體以使用環境下之光之波段以下之間距排列，並且將鄰接之構造體之下部彼此接合。藉此，可使相對於構造體之深度方向之有效折射率平滑變化。因此，可使相對於構造體之深度方向之有效折射率以朝基體逐漸增加，並且描繪出S字狀之曲線之方式進行變化。又，可藉由使相對於構造體之深度方向之有效折射率朝基體逐漸增加，並且描繪出S字狀之曲線之方式變化，而使邊界線對光而言變得不清晰，從而降低基體表面上之反射光。
如以上說明所述，根據本發明，可實現具有優異之防止反射特性之光學元件。尤其於構造體之高度較大之情形時，可獲得優異之防止反射特性。
一面參照圖式一面按照以下之順序，對本發明之實施形態進行說明。
1. 第1實施形態(以直線狀且六方格子狀二維排列著構造體之例)
2. 第2實施形態(以圓弧狀且六方格子狀二維排列著構造體之例)
3. 第3實施形態(以直線狀且四方格子狀二維排列著構造體之例)
4. 第4實施形態(除排列著主構造體以外還排列著副構造體之例)
5. 第5實施形態(使凹形狀之構造體形成於基體表面之例)
6. 第6實施形態(一維排列著柱狀之構造體之例)
7. 第7實施形態(設置薄膜來代替構造體之例)
8. 第8實施形態(對顯示裝置之第1應用例)
9. 第9實施形態(對顯示裝置之第2應用例)
圖1A係表示本發明第1實施形態之光學元件之構成之一例的概略平面圖。圖1B係將圖1A所示之光學元件之一部分放大後表示的平面圖。圖1C係圖1B之軌跡T1、T3、...上之剖面圖。圖1D係圖1B之軌跡T2、T4、...上之剖面圖。
該光學元件1係較佳應用於顯示器、光電設備、光通訊(光纖)、太陽電池、照明裝置等中所用之各種光學零件者。具體而言可列舉例如光學零件、偏光元件、透鏡、導光板、窗材、及顯示元件之任一種。作為偏光元件可列舉例如偏光片、反射型偏光片。
光學元件1包括基體2、及形成於該基體2之表面上之構造體3。該構造體為錐體形狀之凸部。鄰接之構造體3之下部彼此以該下部彼此重合之方式接合。鄰接之構造體3中之最鄰接之構造體3，較好的是沿軌跡方向配置。於如此之位置上配置最鄰接之構造體3則於下述之製造方法中較為便利。該光學元件1具有防止對設置有構造體3之基體表面入射之光之反射的功能。以下，如圖1所示，將基體2之一主面內正交之2個軸稱作X軸及Y軸，將與基體2之一主面垂直之軸稱作Z軸。又，於構造體3間存在空隙部2a之情形時，較好的是，於該空隙部2a內設置微細凹凸形狀。其原因在於，可藉由設置如此之微細凹凸形狀，而進一步降低光學元件1之反射率。
圖2係表示本發明第1實施形態之光學元件之折射率分布之一例。如圖2所示，相對於構造體3之深度方向(圖1中為-Z軸方向)之有效折射率以朝基體2逐漸增加，並且描繪出S字形狀之曲線之方式進行變化。亦即，折射率分布具有一個反曲點N。該反曲點係與構造體3之側面之形狀對應者。可藉由以如此方式使有效折射率進行變化，而使邊界線對光而言變得不清晰，從而減少反射光，提昇光學元件1之防止反射特性。相對於深度方向之有效折射率之變化，較好的是單調遞增。此處，S字狀中亦包括倒轉S字狀、亦即Z字狀。
又，相對於深度方向之有效折射率之變化，較好的是於構造體3之頂部側以及基體側中之至少一者，較之有效折射率之梯度之平均值而更為陡峭，更好的是於構造體3之頂部側以及基體側之雙方，較之上述平均值而更為陡峭。藉此，便能獲得優異之防止反射特性。
以下，依次對構成光學元件1之基體2、及構造體3進行說明。
基體2係具有透明性之透明基體。作為基體2之材料，可列舉以例如聚碳酸酯(PC，polycarbonate)或聚對苯二甲酸乙二酯(PET，polyethylene terephthalate)等透明性合成樹脂、玻璃等為主成分者，但並非特別限定於該等材料。
作為基體2之形狀，可列舉例如薄膜狀、片狀、板狀，塊狀，但並非特別限定於該等材料。基體2之形狀，較好的是結合顯示器、光電設備、光通訊、太陽電池、照明裝置等需要特定之防止反射功能的各種光學器件之本體部分、或者安裝於該等光學器件中之薄片或薄膜狀等防止反射功能零件之形狀而進行選擇。
圖3係將圖1所示之光學元件之一部分放大後表示的立體圖。於基體2之表面，排列有多個作為凸部之構造體3。該構造體3係以使用環境下之光之波段以下之短間距、例如與可見光之波長同等程度之間距週期性二維配置。使用環境下之光之波段為例如紫外光之波段、可見光之波段或者紅外光之波段。此處，所謂紫外光之波段係指10 nm~360 nm之波段，所謂可見光之波段係指360 nm~830 nm之波段，所謂紅外光之波段係指830 nm~1 mm之波段。
光學元件1之構造體3具有於基體2之表面上形成複數行之軌跡T1、T2、T3、...(以下亦總稱為「軌跡T」)之配置形態。此處，所謂軌跡係指構造體3以行連成直線狀之部分。
構造體3於鄰接之2個軌跡T間配置於偏移半個間距之位置上。具體而言，在鄰接之2個軌跡T間，於其中之一軌跡(例如T1)上所排列的構造體3之中間位置(偏移半個間距之位置)上，配置有另一軌跡(例如T2)之構造體3。其結果，如圖1B所示，將構造體3以於鄰接之3列軌跡(T1~T3)之間形成構造體3之中心位於a1~a7之各點位置上之六方格子圖案或者準六方格子圖案之方式予以配置。於該第1實施形態中，所謂六方格子圖案係指正六邊形之格子圖案。又，所謂準六方格子圖案係指不同於正六邊形格子圖案，而是於軌跡之延伸方向(X軸方向)受到拉伸變形的六方格子圖案。
於將構造體3以形成準六方格子圖案之方式配置之情形時，如圖1B所示，同一軌跡(例如T1)內之構造體3之配置間距P1(a1~a2間距離)，較好的是長於鄰接之2個軌跡(例如T1以及T2)間之構造體3之配置間距、即相對軌跡之延伸方向為±θ方向上之構造體3之配置間距P2(例如a1~a7、a2~a7間距離)。藉由如此配置構造體3，可實現構造體3之填充密度之進一步提昇。
構造體3之下部，與例如處於鄰接關係之構造體3之一部分或者全部之下部接合。藉由如此接合構造體彼此之下部，可使相對於構造體3之深度方向之有效折射率之變化平滑化。其結果，可實現S字形狀之折射率分布。又，藉由接合構造體彼此之下部，可提高構造體之填充率。再者，圖1B中，使鄰接之所有構造體3接合時之接合部之位置以黑色實心圓「●」表示。具體而言，接合部形成於鄰接之所有構造體3之間、同一軌跡內鄰接之構造體3之間(例如a1~a2間)、或者鄰接之軌跡間之構造體3之間(例如a1~a7間、a2~a7間)。為了實現平滑之折射率分布，從而獲得優異之防止反射特性，較好的是，使接合部形成於鄰接之所有構造體3之間。為了易於利用下述之製造方法形成接合部，較好的是，使接合部形成於同一軌跡內鄰接之構造體3之間。當構造體3週期性配置成六方格子圖案或者準六方格子圖案時，例如構造體3於6次對稱之方位上接合。
圖4A係表示具有圓錐形狀或者圓錐台形狀之構造體3之配置之一例。圖4B係表示具有橢圓錐形狀或者橢圓錐台形狀之構造體3之配置之一例。如圖4A以及圖4B所示，構造體3，較好的是以使其下部彼此重合之方式接合。可藉由如此接合構造體3，而獲得S字形狀之折射率分布，並且提昇構造體3之填充率。構造體彼此較好的是於考慮到折射率之光徑長度中接合於使用環境下之光之波段之最大值之1/4以下之部分。藉此，便能獲得優異之防止反射特性。
構造體3之高度，較好的是相應於透過光之波長區域而適當設定。具體而言，構造體3之高度，較好的是使用環境下之光之波段之最大值之5/14以上且10/7以下，更好的是上述最大值之2/5以上且10/7以下，進而好的是上述最大值之3/7以上且10/7以下。若使構造體3之高度為最大值之5/14以上，則可於可見光區域400 nm~700 nm之幾乎整個區域中將反射率抑制為0.3%以下。若使構造體3之高度為最大值之2/5以上，則可於可見光區域400 nm~700 nm中將反射率抑制為0.1%以下。於下述之製造方法中，若使構造體3之高度為最大值之10/7以下，則易於使構造體3成形。於使可見光透過之情形時，構造體3之高度較好的是150 nm~500 nm。構造體3之縱橫比(高度H/配置間距P)較好的是設定於0.81~1.46之範圍內。其原因在於：未達0.81則存在反射特性以及透過特性下降之傾向，而超過1.46則存在於光學元件1之製作時剝離特性下降，從而無法清潔地獲取複製品(replica)之複製之傾向。
再者，於本發明中縱橫比係由以下之式(1)進行定義。
縱橫比=H/P‧‧‧(1)
其中，H：構造體3之高度，P：平均配置間距(平均週期)
此處，平均配置間距P由以下之式(2)進行定義。
平均配置間距P=(P1+P2+P2)/3‧‧‧(2)
其中，P1：軌跡之延伸方向之配置間距(軌跡延伸方向週期)，P2：相對軌跡之延伸方向為±θ方向(其中，θ=60°-δ，此處，δ較好的是0°<δ≦11°，更好的是3°≦δ≦6°)之配置間距(θ方向週期)
又，構造體3之高度H設為構造體3之行方向之高度H2(參照圖3)。此處，所謂行方向係指於基體表面內與軌跡之延伸方向(X軸方向)正交之方向(Y軸方向)。構造體3之軌跡延伸方向之高度H1，較好的是小於行方向之高度H2。其原因在於：於藉由下述製造方法而製作光學元件1之情形時，易於使構造體3之軌跡延伸方向之高度H1，小於行方向之高度H2。
於圖3中，構造體3分別具有相同形狀，但構造體3之形狀並非限定於此，亦可於基體表面形成2種以上形狀之構造體3。又，構造體3亦可與基體2一體地形成。
再者，不僅限於構造體3之縱橫比全部相同之情形，構造體3亦可以固定之高度分布(例如縱橫比為0.81~1.46左右之範圍)而構成。可藉由設置具有高度分布之構造體3，而降低反射特性之波長依存性。因此，能夠實現具有優異之防止反射特性之光學元件1。
此處，所謂高度分布係指具有2種以上之高度(深度)之構造體3設置於基體2之表面上之情形。亦即，係指具有作為基準之高度之構造體3、及具有與該構造體3不同之高度之構造體3設置於基體2之表面之情形。具有與基準不同之高度之構造體3，例如週期性或者非週期性(無規則)地設置於基體2之表面上。作為其週期性之方向，可列舉例如軌跡之延伸方向、及行方向等。
作為構造體3之材料，較好的是以例如藉由紫外線或電子束而固化之電離放射線固化型樹脂、或者藉由熱而固化之熱固化型樹脂為主成分者，最好的是以能夠利用紫外線而固化之紫外線固化樹脂為主成分者。
圖5係表示構造體之形狀之一例的放大剖面圖。較好的是，構造體3之側面以朝基體2逐漸擴大，並且描繪出圖2所示之S字狀曲線之平方根之形狀之方式變化。可藉由製成如此之側面形狀，而獲得優異之防止反射特性，且，可提昇構造體3之轉印性。
構造體3之頂部3t為例如平面形狀、或者越往前端越變細之凸形。使構造體3之頂部3t為平面形狀之情形時，較好的是，構造體頂部之平面面積St相對單位格子之面積S之面積比率(St/S)隨著構造體3之高度變高而變小。可藉此提昇光學元件1之防止反射特性。此處，單位格子為例如六方格子或者準六方格子等。較好的是，構造體底面之面積比率(構造體底面之面積Sb相對單位格子之面積S之面積比率(Sb/S)接近頂部3t之面積比率。又，可於構造體3之頂部3t，形成與構造體3相比折射率更低之低折射率層，可藉由形成如此之低折射率層來降低反射率。
除了頂部3t以及下部3b以外之構造體3之側面，較好的是自該頂部3t朝下部3b之方向，依序具有一個第1變化點Pa及第2變化點Pb之組。藉此，相對於構造體3之深度方向(圖1中為-Z軸方向)之有效折射率便可具有一個反曲點。
此處，第1變化點以及第2變化點係以如下方式定義。
如圖6A、圖6B所示，當構造體3之自頂部3t至下部3b之間之側面，以自構造體3之頂部3t朝下部3b非連續性地接合平滑之複數個曲面之方式而形成之情形時，接合點便成為變化點。該變化點與反曲點為一致。就接合點而言，係無法準確地進行微分，此處，亦將作為如此極限之反曲點稱為反曲點。於構造體3具有上述般之曲面之情形時，較好的是，構造體3之自頂部3t朝向下部3b之梯度，以第1變化點Pa為分界變得平緩之後，以第2變化點Pb為分界變得陡峭。
如圖6C所示，當構造體3之自頂部3t至下部3b之間之側面，以自構造體3之頂部3t朝下部3b，連續性地平滑接合平滑之複數個曲面之方式形成之情形時，變化點定義如下。如圖6C所示，將存在於構造體之側面上之2個反曲點中於曲線上與各個切線相交之交點最近之點稱作變化點。
構造體3較好的是於自該頂部3t至下部3b之間之側面上，具有一個台階St。可藉由如此般具有一個台階St，而實現上述折射率分布。亦即，可使相對於構造體3之深度方向之有效折射率以朝基體2逐漸增加，並且描繪出S字形狀之曲線之方式進行變化。作為台階，可列舉例如傾斜台階或者平行台階，而較好的是傾斜台階。其原因在於：若使台階St為傾斜台階，則與台階St為平行台階相比，可使轉印性良好。
所謂傾斜台階係指與基體表面非平行，而是以隨著朝向構造體3之自頂部朝下部之方向，側面變寬之方式傾斜之台階。所謂平行台階係指與基體表面平行之台階。此處，台階St係由上述第1變化點Pa以及第2變化點Pb設定之區間。再者，台階St中設定為不包含頂部3t之平面、及構造體間之曲面或者平面。
自易於成形之觀點考慮，較好的是，構造體3除去與鄰接之構造體3接合之下部以外而具有軸對稱之錐體形狀、或者使錐體形狀沿軌跡方向延伸或者收縮之錐體形狀。作為錐體形狀可列舉例如圓錐形狀、圓錐台形狀、橢圓錐形狀、橢圓錐台形狀等。此處，所謂錐體形狀係如上所述除了圓錐形狀以及圓錐台形狀以外亦包含橢圓錐形狀及橢圓錐台形狀之概念。又，所謂圓錐台形狀係指切除圓錐形狀之頂部而成之形狀，所謂橢圓錐台形狀係指切除橢圓錐之
頂部而成之形狀。再者，構造體3之整體形狀並非僅限於該等形狀，若為使相對於構造體3之深度方向之有效折射率朝基體2逐漸增加，並且呈S字狀變化之形狀即可。又，錐體形狀中不僅包含完全之錐體形狀，而且如上所述，亦包含側面具有台階St之錐體形狀。
具有橢圓錐形狀之構造體3為底面具有長軸與短軸之橢圓形、扁圓形或者雞蛋型之錐體構造，且具有隨著頂部朝向前端而變窄變細的凸形之構造體。具有橢圓錐台形狀之構造體3為底面具有長軸與短軸之橢圓形、扁圓形或者雞蛋型之錐體構造，且頂部為平面之構造體。於使構造體3為橢圓錐形狀或者橢圓錐台形狀之情形時，較好的是，以使構造體3之底面之長軸方向成為軌跡之延伸方向(X軸方向)之方式，使構造體3形成於基體表面上。
構造體3之剖面面積係以與上述折射率分布對應之方式，相對於構造體3之深度方向變化。構造體3之剖面面積，較好的是隨著朝向構造體3之深度方向而單調遞增。此處，所謂構造體3之剖面面積係指與排列著構造體3之基體表面平行之截斷面之面積。較好的是，以使深度不同之位置上之構造體3之剖面面積比例，等同於與該位置對應之上述有效折射率分布之方式，於深度方向上使構造體之剖面面積進行變化。
圖7係表示用以製作具有上述構成之光學元件製作的輥狀母模之構成之一例。如圖7所示，輥狀母模11包括於圓筒狀或者圓柱狀之母盤12之表面上排列有多個作為凹部之構造體13之構成。該構造體13係以光學元件1之使用環境下之光之波長以下、例如與可見光之波長同等程度之間距週期性二維排列。構造體13係於例如圓筒狀或者圓柱狀之母盤12之表面上配置成同心圓狀或者螺旋狀。構造體13係與例如屬於鄰接關係之構造體3之一部分或者全部之下部接合。再者，於圖7B中，將鄰接之所有構造體3接合時之接合部之位置，由黑色實心圓「●」表示。構造體13係用以於上述基體2之表面上形成作為凸部之構造體3者。母盤12之材料可採用例如玻璃，但並非特別限定於該材料。
繼而，一面參照圖8~圖10，一面對具有上述構成之光學元件之製造方法之一例進行說明。
第1實施形態之光學元件之製造方法係融合有光碟之母盤製作製程與蝕刻製程之方法。該製造方法包括：於母盤上形成光阻層之光阻成膜步驟、於光阻膜上形成蛾眼圖案之潛像之曝光步驟、使形成有潛像之光阻層顯影之顯影步驟、製作輥狀母模之蝕刻步驟、以及製作複製基板之複製步驟。
首先，參照圖8，對蛾眼圖案之曝光步驟中所用之曝光裝置之構成進行說明。該曝光裝置係以光碟記錄裝置為基礎而構成者。
雷射光源21係使於作為記錄媒體之母盤12之表面上成膜之光阻曝光之光源，且係使例如波長λ=266 nm之記錄用之雷射光15進行振盪者。自雷射光源21中出射之雷射光15係以平行光束之狀態直行，入射至電光元件(EOM：Electro Optical Modulator、電光調變器)22。透過電光元件22之雷射光15由反射鏡23反射而導入至調變光學系統25。
反射鏡23係由偏振分光鏡構成，且具有反射其中之一之偏光成分而使其它之偏光成分透過之功能。透過反射鏡23之偏光成分由光電二極體24受光，並依據該受光信號，控制電光元件22進行雷射光15之相位調變。
於調變光學系統25中，雷射光15藉由聚光透鏡26而聚光於包含玻璃(SiO2
)等之音響光學元件(AOM：Acoust-Optic Modulator，聲光調變器)27。雷射光15經音響光學元件27進行強度調變而擴散之後，藉由準直透鏡28而成為平行光束。自調變光學系統25中出射之雷射光15由反射鏡31反射，而被水平且平行導入移動光學台32上。
移動光學台32包括擴束器33、及物鏡34。導入至移動光學台32上之雷射光15藉由擴束器33而整型為所期望之光束形狀之後，經由物鏡34，對母盤12上之光阻層進行照射。母盤12載置於與轉軸馬達35連接之轉盤36上。接著，使母盤12旋轉，並且使雷射光15一面沿母盤12之高度方向移動，一面對光阻層間歇性照射雷射光15，藉此實施光阻層之曝光步驟。經形成之潛像成為例如圓周方向上具有長軸之近似橢圓形。雷射光15之移動係藉由移動光學台32沿箭頭R方向之移動來進行。
曝光裝置包含控制機構37，該控制機構37係用以使與圖1B所示之六方格子或者準六方格子之二維圖案對應之潛像形成於光阻層。控制機構37包括格式器29與驅動器30。格式器29具有極性反轉部，而該極性反轉部控制雷射光15對光阻層之照射時序。驅動器30接收極性反轉部之輸出，對音響光學元件27進行控制。
該曝光裝置係以二維圖案進行空間性連接之方式，使每一軌跡上極性反轉格式器信號與記錄裝置之旋轉控制器同步，從而產生信號，並利用音響光學元件27進行強度調變。可藉由以角速度固定(CAV：Constant Angular Velocity，等角速度)並以適當轉數、適當調變頻率及適當饋間距進行圖案化，而使六方格子或者準六方格子圖案記錄於光阻層上。
以下，對本發明第1實施形態之光學元件之製造方法之各步驟依次進行說明。
首先，如圖9A所示，準備圓筒狀或者圓柱狀等之母盤12。該母盤12為例如玻璃母盤。繼而，如圖9B所示，於母盤12之表面上形成光阻層14。作為光阻層14材料可使用例如有機系光阻及無機系光阻之任一者。作為有機系光阻可使用例如酚醛系光阻及化學放大型光阻。又，作為無機系光阻，可使用例如包含鎢或鉬等之1種或者2種以上之過渡金屬之金屬氧化物。
繼而，如圖9C所示，使用上述曝光裝置，使母盤12旋轉，並且對光阻層14照射雷射光(曝光光束)15。此時，藉由一面使雷射光15沿母盤12之高度方向移動，一面間歇性照射雷射光15，而使光阻層14遍及整個面上曝光。藉此，與雷射光15之軌跡對應之潛像16將以例如與可見光波長同等程度之間距形成為遍及光阻層14之整個面。
繼而，例如一面使母盤12旋轉，一面使顯影液滴落至光阻層14上，如圖9A所示，對光阻層14實施顯影處理。於光阻層14藉由正型光阻而形成之情形時，由雷射光15曝光之曝光部，與非曝光部相比，對顯影液之溶解速度加快，因此，如圖10A所示，使與潛像(曝光部)16對應之圖案形成於光阻層14。
繼而，例如以形成於母盤12上之光阻層14圖案(光阻圖案)為遮罩，對母盤12之表面實施蝕刻處理。具體而言係交替實施蝕刻處理與灰化處理。藉此，如圖10B所示，便可獲得於軌跡之延伸方向上具有長軸方向之橢圓錐形狀或者橢圓錐台形狀之凹部、亦即構造體13。又，可製作光阻層14之3倍以上深度(選擇比為3以上)之母玻璃等，從而可實現構造體3之高縱橫比化。又，可藉由適當調整蝕刻處理以及灰化處理之處理時間，而於構造體13之側面形成台階。作為蝕刻方法，較好的是採用乾式蝕刻。作為乾式蝕刻，可採用例如電漿蝕刻、反應性離子蝕刻(Reactive Ion Etching：RIE)等。又，作為蝕刻方法，可使用例如等向性蝕刻以及異向性蝕刻之任一者。
藉由以上處理，而獲得具有六方格子圖案或者準六方格子圖案之輥狀母模11。
繼而，使輥狀母模11與塗佈有紫外線固化樹脂之丙烯酸片等之基體2密接，並照射紫外線使紫外線固化樹脂固化之後，將基體2自輥狀母模11上剝離。藉此，如圖10C所示，製成作為目標之光學元件1。
根據該第1實施形態，構造體3具有錐體形狀，且相對於該構造體3之深度方向之有效折射率以朝基體2逐漸增加，並且描繪出S字狀之曲線之方式進行變化。藉此，藉由構造體3之形狀效果，而使邊界線對光而言變得不清晰，故可減少反射光。因此，可獲得優異之防止反射特性。尤其於構造體3之高度較大之情形時，可獲得優異之防止反射特性。具體而言，於構造體3之高度為使用環境下之光之波段之最大值之5/14以上10/7以下，更好的是2/5以上10/7以下，進而好的是3/7以上10/7以下之情形時，可獲得尤佳之防止反射特性。又，由於鄰接之構造體3之下部彼此係以該下部彼此重合之方式接合，故而，可提昇構造體3之填充率，並且易於使構造體3成形。
較好的是，使相對於構造體3之深度方向之有效折射率分布呈S字狀變化，並且以(準)六方格子或(準)四方格子之排列配置構造體。又，較好的是，使各構造體3為軸對稱之構造或者使軸對稱之構造沿軌跡方向延伸或者收縮之構造。進而好的是，使鄰接之構造體3於基體附近接合。可藉由如此之構成，而製作更易於製造且高性能之防止反射構造體。
於使用融合有光碟之母盤製作製程與蝕刻製程之方法而製作光學元件1之情形時，與使用電子束曝光製作光學元件1之情形相比，可大幅度縮短母盤製作製程所需之時間(曝光時間)。因此，可大幅度提昇光學元件1之生產率。
當使構造體3之頂部之形狀為平面形狀而並不尖銳之時，可提昇光學元件1之耐久性。又，亦可提昇光學元件1對於輥狀母模11之剝離性。當使構造體3之台階為傾斜台階時，與平行台階之情形相比，可提昇轉印性。
圖11A係表示本發明第2實施形態之光學元件之構成之一例的概略平面圖。圖11B係將圖11A所示之光學元件之一部分放大後表示的平面圖。圖11C係圖11B之軌跡T1、T3、...上之剖面圖。圖11D係圖11B之軌跡T2、T4、...上之剖面圖。
第2實施形態之光學元件1中，軌跡T具有圓弧狀之形狀，且構造體3配置成圓弧狀。如圖11B所示，構造體3係以於鄰接之3列軌跡(T1~T3)間，形成構造體3之中心位於a1~a7之各點上之準六方格子圖案之方式配置。此處，所謂準六方格子圖案係指與正六方格子圖案不同之沿軌跡T之圓弧狀而變形之六方格子圖案。或者，與正六方格子圖案不同之沿軌跡T之圓弧狀而變形，且沿軌跡之延伸方向(X軸方向)拉伸變形之六方格子圖案。
上述以外之光學元件1之構成，因與第1實施形態相同而省略說明。
圖12係表示用以製作包括上述構成之光學元件之母碟之構成之一例。如圖12所示，母碟41具有圓盤狀之母盤42之表面上排列有多個作為凹部之構造體43之構成。該構造體13係以光學元件1之使用環境下之光之波段以下、例如與可見光之波長同等程度之間距週期性二維排列。構造體43係配置於例如同心圓狀或者螺旋狀之軌跡上。
上述以外之母碟41之構成，因與第1實施形態之輥狀母模11相同而省略說明。
首先，參照圖13，對用以製作具有上述構成之母碟41之曝光裝置進行說明。
移動光學台32包括擴束器33、反射鏡38以及物鏡34。導入至移動光學台32上之雷射光15，於藉由擴束器33而整型為所期望之光束形狀之後，經由反射鏡38以及物鏡34，對圓盤狀之母盤42上之光阻層進行照射。母盤42係載置於與轉軸馬達35連接之轉盤(圖示省略)之上。而且，使母盤42進行旋轉，並且一方面使雷射光15沿母盤42之旋轉半徑方向移動，一方面使雷射光間歇性照射母盤42上之光阻層，藉此實施光阻層之曝光步驟。經形成之潛像成為於圓周方向具有長軸之近似橢圓形。雷射光15之移動係藉由移動光學台32朝箭頭R方向之移動而進行。
於圖13所示之曝光裝置中係包含控制機構37，該控制機構37係用以使包含圖11所示之六方格子或者準六方格子之二維圖案之潛像形成於光阻層。控制機構37包括格式器29與驅動器30。格式器29具有極性反轉部，而該極性反轉部控制雷射光15對光阻層之照射時序。驅動器30接收極性反轉部之輸出，對音響光學元件27進行控制。
控制機構37係以潛像之二維圖案進行空間性連接之方式，使每一軌跡上，AOM 27之雷射光15之強度調變、轉軸馬達35之驅動旋轉速度以及移動光學台32之移動速度分別同步。母盤42係以角速度固定(CAV)進行旋轉控制。而且，以轉軸馬達35使母盤42進行之適當轉數、AOM 27對雷射強度之適當頻率調變、以及移動光學台32之雷射光15之適當饋間距實施圖案化處理。藉此，於光阻層上形成六方格子圖案或準六方格子圖案之潛像。
進而，使極性反轉部之控制信號，以空間頻率(即潛像之圖案密度，P1：330、P2：300 nm、或者P1：315 nm、P2：275 nm、或者P1：300 nm、P2：265 nm)一致之方式逐漸變化。更具體而言，一面使雷射光15對光阻層之照射週期於每一軌跡上進行變化一面進行曝光，以於各軌跡T上P1大致達到330 nm(或315 nm、300 nm)之方式，於控制機構37中進行雷射光15之頻率調變。亦即，以軌跡位置相距圓盤狀之母盤42之中心越遠，則雷射光之照射週期變得越短之方式進行調變控制。藉此，便可於基板整個面上形成空間頻率一致之奈米圖案。
以下，對本發明第2實施形態之光學元件之製造方法之一例進行說明。
首先，除了使用具有上述構成之曝光裝置，對形成於圓盤狀之母盤上之光阻層進行曝光以外，以與第1實施形態相同之方式製作母碟41。繼而，使該母碟41與塗佈有紫外線固化樹脂之丙烯酸片等之基體2密接，並照射紫外線使紫外線固化樹脂固化之後，將基體2自母碟41中剝離。藉此，獲得圓盤狀之光學元件。繼而，自該圓盤狀之光學元件中切出矩形等特定形狀之光學元件1。藉此，製成作為目標之光學元件1。
根據該第2實施形態，與直線狀排列構造體3之情形相同，可高生產率地獲得包括優異之防止反射特性之光學元件1。
圖14A係表示本發明第3實施形態之光學元件之構成之一例的概略平面圖。圖14B係將圖14A所示之光學元件之一部分放大後表示的平面圖。圖14C係圖14B之軌跡T1、T3、...上之剖面圖。圖14D係圖14B之軌跡T2、T4、...上之剖面圖。
第3實施形態之光學元件1與第1實施形態之光學元件1之不同之處在於：構造體3於鄰接之3列之軌跡間構成四方格子圖案或者準四方格子圖案。此處，所謂準四方格子圖案係指與正四方格子圖案不同之沿軌跡之延伸方向(X軸方向)拉伸變形之四方格子圖案。於構造體3週期性配置為四方格子圖案或者準四方格子圖案之情形時，例如構造體3於成為4次對稱之方位上鄰接。又，可藉由使四方格子進一步拉伸變形之方式，而使同一軌跡之構造體3鄰接，從而配置成不僅於成為4次對稱之方位上鄰接，而且於同一軌跡方向之2個部位上亦鄰接之高填充密度。
於鄰接之2個軌跡T間，於排列於一軌跡(例如T1)中之構造體3之中間位置(偏移半個間距之位置)上，配置有另一軌跡(例如T2)之構造體3。其結果，如圖14B所示，構造體3係配置成於鄰接之3列之軌跡(T1~T3)間，形成構造體3之中心位於a1~a4之各點上之四方格子圖案或者準四方格子圖案。
構造體3之高度，較好的是對應於透過光之波長區域而適當設定。例如，使可見光透過之情形時，於該製造方法中，較好的是構造體3之高度為150 nm~500 nm。θ方向相對軌跡T之間距P2為例如275 nm~297 nm左右。進而，構造體3亦可以具有固定之高度分布之方式構成。
較好的是，同一軌跡內之構造體3之配置間距P1，長於鄰接之2個軌跡間之構造體3之配置間距P2。又，較好的是，將同一軌跡內之構造體3之配置間距設為P1，並將鄰接之2個軌跡間之構造體3之配置間距設為P2時，比率P1/P2滿足1.4<P1/P2≦1.5之關係。由於可藉由滿足如此之數值範圍，而提昇具有橢圓錐或者橢圓錐台形狀之構造體之填充率，因此，可提昇防止反射特性。
第3實施形態，與上述第1實施形態相同，可高生產率地獲得具有優異之防止反射特性之光學元件1。
圖15A係表示本發明第4實施形態之光學元件之構成之一例的概略平面圖。圖15B係將圖15A所示之光學元件之一部分放大後表示的平面圖。圖15C係圖15B之軌跡T1、T3、...上之剖面圖。圖15D係圖15B之軌跡T2、T4、...上之剖面圖。圖16係將圖15所示之光學元件之一部分放大後表示的立體圖。
第4實施形態之光學元件1與第1實施形態之光學元件1不同之處在於：其更包括形成於基體2之表面上之副構造體4，且藉由該副構造體4而使構造體彼此連接。對與上述第1實施形態相同之部分，標註同一之符號並省略說明。再者，第4實施形態中，為了避免混淆構造體3與副構造體4，而將構造體3稱作主構造體3。
副構造體4係小於主構造體之凹部或者凸部，例如係具有低於主構造體3之高度之微小突出部。又，副構造體4之高度若於考慮折射率之光徑長度中為使用環境下之光之波段之最大值之1/4左右以下，則有利於防止反射之功能，例如為10 nm~150 nm左右。作為副構造體4之材料，可使用例如與基體2以及主構造體3之材料同一之材料，但較好的是使用折射率低於基體2以及主構造體3之材料。其原因在於能夠進一步降低反射率。又，上述說明中，主要對主構造體3與副構造體4均為凸形之情形進行了說明，但主構造體3與副構造體4亦可為凹形。進而，亦可使主構造體3與副構造體4之凹部與凸部之關係顛倒。具體而言，於主構造體3為凸部之情形時，使副構造體4與主構造體3相反而為凹部，於主構造體3為凹部之情形時，使副構造體4與主構造體3相反而為凸部。
副構造體4係設置於例如主構造體間之一部分或者全部上。具體而言，較好的是，副構造體4設置於主構造體3之最鄰接部，且藉由設置於該最鄰接部之副構造體4而使主構造體3間連接。可藉由如此方式，而提昇主構造體3之填充率。又，亦可將副構造體4設置於主構造體間以外之部分。較好的是，副構造體4之空間頻率成分高於由主構造體3之週期換算之頻率成分。具體而言，副構造體4之空間頻率成分，較好的是由主構造體3之週期換算之頻率成分之2倍以上，進而好的是4倍以上。較好的是，如此之副構造體4之空間頻率成分不成為主構造體3之頻率成分之整數倍數。
副構造體4自副構造體4之易形成性之觀點考慮，較好的是，如圖15B所示，配置於橢圓錐形狀或者橢圓錐台形狀等之主構造體3所鄰接之黑色實心圓「●」之位置之一部分或者全部。於如此配置之情形時，副構造體4係形成於鄰接之所有構造體3之間、同一軌跡內鄰接之構造體3之間(例如a1~a2間)、或者鄰接之軌跡間之構造體3之間(例如a1~a7間、a2~a7間)。於主構造體3係週期性配置為六方格子圖案或者準六方格子圖案之情形時，例如，主構造體3於成為6次對稱之方位上鄰接。該情形時，較好的是，於鄰接部設置副構造體4，並藉由該副構造體4而使主構造體3間連接。又，如圖15B所示，於主構造體3間存在空隙部2a之情形時，自提昇填充率之觀點考慮，較好的是，於主構造體3間之空隙部2a中形成副構造體4。亦可於主構造體3之鄰接部與空隙部2a之兩者中形成副構造體4。再者，形成副構造體4之位置並非特別限定於上述之例，亦可於主構造體3之整個表面上形成副構造體4。
又，就提昇反射特性以及透過特性之觀點考慮，較好的是，於副構造體4之表面上，形成微小之凸部以及凹部中之至少1種、例如微小之凹凸部4a。
又，為獲得防止反射功能良好且波長依存性少之光學元件1，較好的是，副構造體4之微小之凸凹部4a，以短於主構造體3之週期且具有高頻之空間頻率成分之方式形成。例如圖16所示，較好的是起伏狀之微小之凹凸部4a。微小凹凸部4a可藉由適當選擇例如光學元件之製造步驟中之RIE(Reactive Ion Etching)等之蝕刻條件、或者母盤之材料而形成。例如，可藉由採用百麗(Pyrex)(註冊商標)玻璃作為母盤之材料，而形成凹凸部4a。
第4實施形態中，因於基體2之表面上進而形成有副構造體4，故可獲得S字狀之折射率分布。因此，能夠獲得優異之防止反射特性。但是，由於第1實施形態之光學元件1係使鄰接之構造體彼此直接接合，故而，填充率高於第4實施形態之光學元件1。因此，第1實施形態之光學元件1，可使S字形狀之折射率分布之平滑變化勝於第4實施形態之光學元件1。因此，於構造體3之高度較大之情形時，第1實施形態之光學元件1，可獲得比第4實施形態之光學元件1優異之防止反射特性。
圖17A係表示本發明第5實施形態之光學元件之構成之一例的概略平面圖。圖17B係將圖17A所示之光學元件之一部分放大後表示的平面圖。圖17C係圖17B之軌跡T1、T3、...上之剖面圖。圖17D係圖17B之軌跡T2、T4、...上之剖面圖。圖18係將圖17所示之光學元件之一部分放大後表示的立體圖。
第5實施形態之光學元件1與第1實施形態之光學元件1不同之處在於：作為凹部之多個構造體3排列於基體表面上。該構造體3之形狀為第1實施形態中之構造體3之凸形倒轉而成凹形者。因此，相對於構造體3之深度方向(圖17中為-Z軸方向)之有效折射率係以朝基體2逐漸增加，並且描繪出S字狀之曲線之方式進行變化。再者，如上所述使構造體3為凹部之情形時，將作為凹部之構造體3之開口部(凹部之入口部分)定義為下部，將基體2之深度方向之最下部(凹部之最深部分)定義為頂部。亦即，藉由作為非實體空間之構造體3來定義頂部以及下部。此時，圖2中之有效折射率係自下部朝頂部逐漸增加。又，第5實施形態中，因構造體3為凹部，故式(1)等中之構造體3之高度H成為構造體3之深度H。
該第5實施形態中，除上述以外之情形，均與第1實施形態相同。
該第5實施形態中，由於使第1實施形態中之凸形之構造體3之形狀倒轉成為凹形，因此可獲得與第1實施形態相同之效果。
又，第5實施形態中，係使鄰接之構造體3之下部接合，從而使鄰接之構造體間於下部貫通。因此，第5實施形態之光學元件1，與鄰接之構造體間全部形成薄壁之光學元件相比，構造體間之壁破損之可能性較低。因此，能夠提昇耐久性。
圖19係表示本發明第6實施形態之光學元件之構成之一例的立體圖。如圖19所示，第6實施形態之光學元件1與第1實施形態之光學元件1不同之處在於，於基體表面上具有沿單方向延伸之柱狀之構造體5，且該構造體5係一維排列於基體2上。再者，對於與上述第1實施形態相同之部分，標註同一之符號並省略予以說明。
相對於構造體5之深度方向(圖19中為-Z軸方向)之有效折射率係以朝基體2逐漸增加，並且描繪出S字狀之曲線之方式進行變化。亦即，折射率分布係具有一個反曲點N。又，亦可使柱狀之構造體間之一部分重合而接合，或者，亦可藉由副構造體而使柱狀之構造體間之一部分連接。此時，可調節柱狀之構造體自身之粗度，使構造體間之一部分重合而接合。
構造體5具有沿單方向(Y軸方向)一致延伸之柱面。沿稜線方向垂直截斷構造體5之剖面(XZ剖面)呈現與圖2所示之折射率分布相同或者相似形狀之剖面形狀。
根據第6實施形態，稜線方向之有效折射率相對於深度方向之變化朝基體2逐漸增加，並且描繪出S字狀之曲線，因此，可藉由構造體5之形狀效果，而使邊界線對光而言變得不清晰，從而減少反射光。因此，能夠實現具有優異之防止反射特性之光學元件1。
圖20係表示本發明第7實施形態之光學元件之構成之一例的剖面圖。如圖20所示，第7實施形態之光學元件1與第1實施形態之光學元件不同之處在於，於基體上取代構造體3而形成傾斜膜6。再者，對於與上述第1實施形態相同之部分，標註同一之符號並省略說明。
傾斜膜6係藉由使構成材料之組成沿深度方向(厚度方向)逐漸變化而使相對於深度方向之折射率逐漸變化之膜。傾斜膜6之表面側之折射率變得低於基體側(界面側)之折射率。相對於深度方向之有效折射率係朝基體2逐漸增加，並且描繪出S字形狀之曲線之方式進行變化。可藉由如此方式，而使邊界線對光而言變得不清晰，從而減少反射光。因此，可降低光學元件之防止反射特性。
傾斜膜6可藉由例如濺鍍法而成膜。作為濺鍍法之成膜方法，可列舉例如對2種靶材同時且以特定之比率進行濺鍍之方法，一面改變製程氣體之流量一面進行反應性濺鍍，藉此使膜中所含之製程氣體之含量適當變化之方法。
根據第7實施形態，可獲得與上述第1實施形態相同之效果。
圖21係表示本發明第8實施形態之液晶顯示裝置之構成之一例。如圖21所示，該液晶顯示裝置包括：背光源53，其出射光；以及液晶面板51，其對自背光源53出射之光進行時間性空間性調變，從而顯示圖像。於液晶面板51之兩面分別設置有作為光學零件之偏光片51a、51b。於設置於液晶面板51之顯示面側之偏光片51b中，設置有光學元件1。本發明中，將一主面上設置有光學元件1之偏光片51b，稱作具防止反射功能之偏光片52。該具防止反射功能之偏光片52為具防止反射功能之光學零件之一例。
以下，對構成液晶顯示裝置之背光源53、液晶面板51、偏光片51a、51b、及光學元件1依次進行說明。
作為背光源53，可採用例如直下式背光源、側光式背光源、及平面光源型背光源。背光源53包括例如光源、反射板、及光學薄膜等。作為光源係使用例如冷陰極螢光燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp：CCFL)、熱陰極螢光燈管(Hot Cathode Fluorescent Lamp：HCFL)、有機電致發光(Organic ElectroLuminescence：OEL)、無機電致發光(IEL：Inorganic ElectroLuminescence)以及發光二極體(Light Emitting Diode：LED)等。
作為液晶面板51係使用例如扭轉向列(Twisted Nematic：TN)模式、超扭轉向列(Super Twisted Nematic：STN)模式、垂直配向(Vertically Aligned：VA)模式、水平排列(In-Plane Switching：IPS)模式、光學補償彎曲配向(Optically Compensated Birefringence：OCB)模式、鐵電性(Ferroelectric Liquid Crystal：FLC)模式、高分子分散型液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal：PDLC)模式、相變型賓-主(Phase Change Guest Host：PCGH)模式等之顯示模式者。
於液晶面板51之兩面設置有例如偏光片51a、51b，且設置方式係使其之透過軸相互正交。偏光片51a、51b係僅使入射光中正交之偏光成分之一者透過，且藉由吸收而屏蔽其它偏光成分。作為偏光片51a、51b可使用如下者，例如使聚乙烯醇系薄膜、局部縮甲醛化聚乙烯醇系薄膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系局部皂化薄膜等之親水性高分子薄膜吸附碘或二色性染料等二色性物質並經單軸延伸者。於偏光片51a、51b之兩面，較好的是設置三醋酸纖維素(TAC，Triacetyl Cellulose)薄膜等之保護層。於如此設置保護層之情形時，較好的是使光學元件1之基體2兼作保護層之構成。其原因在於，可藉由如此之構成，而使具防止反射功能之偏光片52薄型化。
光學元件1因與上述第1~第7實施形態之任一者相同故省略說明。
根據第8實施形態，因於液晶顯示裝置之顯示面上設置有光學元件1，因此，可提昇液晶顯示裝置之顯示面之防止反射功能。因此，能夠提昇液晶顯示裝置之可視性。
圖22係表示本發明第9實施形態之液晶顯示裝置之構成之一例。該液晶顯示裝置與第8實施形態之液晶顯示裝置不同之處在於，於液晶面板51之前面側包括前面構件54，且於液晶面板51之前面、前面構件54之前面以及背面之至少一面上具有光學元件1。圖22係表示液晶面板51之前面、以及前面構件54之前面以及背面之所有面上具有光學元件1之例。於液晶面板51與前面構件54之間形成有例如空氣層。對於與上述第8實施形態相同之部分，標註相同之符號並省略予以說明。再者，於本發明中，所謂前面係指作為顯示面一側之面、亦即觀察者側之面，而所謂背面係指與顯示面相反一側之面。
前面構件54係以機械性保護、隔熱、及耐侯性保護、或者創意性為目的而設置於液晶面板51之前面(觀察者側)之前面板等。前面構件54具有例如片狀、薄膜狀、或者板狀。作為前面構件54材料，可列舉例如玻璃、三醋酸纖維素(TAC)、聚酯(TPEE，Thermoplastic ester elastomer(熱塑性聚酯彈性體))、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚醯亞胺(PI、Polyimide)、聚醯胺(PA，Polyamide)、芳族聚醯胺、聚乙烯(PE，Polyethylene)、聚丙烯酸酯、聚醚碸、聚碸、聚丙烯(PP，Polypropylene)、二乙醯纖維素、聚氯乙烯、丙烯酸樹脂(PMMA(polymethyl methacrylate，聚甲基丙烯酸甲酯))、聚碳酸酯(PC)等，但並非特別限於該等之材料，亦可使用具有透明性之材料。
根據第9實施形態，與第8實施形態相同，可提昇液晶顯示裝置之可視性。
以下，利用實施例對本發明進行具體說明，但本發明並非僅限定於該等實施例。
按以下順序對本發明之實施例進行說明。
1. 對折射率分布以及構造體形狀之研究
2. 對構造體之其它形狀之研究
3. 對折射率分布之台階個數之研究
4. 對實際製作樣品後之反射特性之研究
假設具有S字形狀之折射率分布，並藉由模擬而求出實現該折射率分布之構造體之形狀。又，藉由模擬而對上述折射率分布與反射率之關係進行研究。
如圖23所示，假設有效折射率描繪出S字狀曲線之折射率分布。繼而，求出實現上述折射率分布之構造體之形狀。其結果示於圖24A。
如圖23所示，假設有效折射率描繪出S字狀，並且前端比實施例1更陡峭變化之折射率分布。繼而，求出實現上述折射率分布之構造體之形狀。其結果如圖24B所示。
如圖23所示，假設有效折射率S字狀描繪出，並且前端比實施例1更加陡峭變化之折射率分布。繼而，求出實現上述折射率分布之構造體之形狀。其結果如圖24C所示。
如圖23所示，假設直線形狀之折射率分布。繼而，求出實現上述折射率分布之構造體之形狀。其結果，獲得鐘型之構造體(圖示省略)。
首先，對上述各個折射率分布，求出使構造體高度為300 nm時之反射率。其結果如圖25所示。再者，圖23中因光學厚度係以構造體之底面為基準者，故而，折射率分布之增減關係與圖2相反。
由圖25可知以下之情形。
直線形狀之折射率分布(比較例1)係於可見光區域400 nm~700 nm之幾乎整個範圍內反射率達到R>0.1%。與此相對，S字形狀之折射率分布(實施例1~3)係於可見光區域400 nm~700 nm之幾乎整個範圍內反射率達到R<0.1%。尤其於基體側以及空氣側之端部，S字形狀之折射率分布急劇變化者(實施例2、3)具有良好之可見光區域之反射率防止效果。
繼而，利用實施例1~3中特性良好之折射率分布(實施例3)與直線狀之折射率分布(比較例1)，求出使構造體高度變化時之反射特性。其結果如圖26所示。
自圖26可知以下之情形。
若構造體高度為200 nm，則S字形狀之折射率分布(實施例3)，與直線狀之折射率分布(比較例1)相比，反射率變高，反射特性惡化。
若構造體之高度為250 nm，則S字形狀之折射率分布(實施例3)係於短波長側反射率下降，與直線狀之折射率分布(比較例1)相比，則可見光區域400 nm~700 nm中之反射率之平均值上升。因此，若使構造體高度為波長700 nm之5/14(250 nm)以上，則S字形狀之折射率分布將有效發揮作用，從而於可見光區域400 nm~700 nm之幾乎整個範圍內獲得反射率R<0.3%之反射性能。又，於使波長範圍為400 nm~550 nm時，若使構造體高度為波長550 nm之5/14(~200 nm)以上，則可獲得反射率R<0.3%之性能。
若構造體高度為300 nm、400 nm、500 nm，則S字形狀之折射率分布(實施例3)，與直線狀之折射率分布(比較例1)相比，可見光區域400 nm~700 nm中之反射率變低，反射特性上升。具體而言，可於可見光區域400 nm~700 nm中獲得更優異之防止反射效果(R<0.1%)。
若構造體高度為300 nm，則波段之長波長端700 nm處反射率將達到0.08%左右。因此，若使構造體高度為波長700 nm之2/5(280 nm)以上，較好的是3/7(300 nm)以上，則S字形狀之折射率分布將更有效發揮作用，從而可於可見光區域400 nm~700 nm中獲得反射率R<0.1%之反射性能。
構造體之高度之最大值，自實際之易製作性來看，較好的是相對可見光帯域為1.0μm左右(相當於間距：700 nm且縱橫：1.4)。因此，較好的是，使構造體高度為波長700 nm之10/7(1μm)以下。
考慮到以上方面，較好的是使構造體之高度為使用環境下之光之波段之最大值之5/14以上10/7以下，更好的是最大值之2/5以上10/7以下，進而好的是最大值之3/7以上10/7以下。
自圖24A~圖24C以及圖25可知以下之情形。
實現圖23所示之折射率分布之構造體之形狀係取S字形狀之折射率分布之平方根而成之剖面形狀，且形成朝基體側逐漸變寬之形狀之構造體。又，圖24A~圖24C所示之構造體中頂端部呈平坦之圓錐台形狀者(實施例2：圖24B、實施例3：圖24C)可獲得尤為良好之防止反射特性。
又，如圖24所示，如同呈現出構造體之下部存在平坦之形狀3a般，於鄰接構造體間接合有構造體之下部。可藉由如此方式，而實現朝基體逐漸增加且描繪出S字狀之曲線之折射率分布。再者，亦可取代使構造體之下部接觸，而將副構造體等微細構造體設置於基體表面上。
藉由計算而求出圖24A~圖24C所示以外之構造體形狀。
求出將實施例3之構造體3沿Y軸方向拉伸1.5倍之構造體。其結果如圖27A所示。
求出將實施例3之構造體3沿X軸方向拉伸1.5倍之構造體。其結果如圖27B所示。
求出使實施例2之構造體3之凹凸倒轉而成之形狀。其結果如圖27C所示。
沿X軸方向以及Y軸方向伸長之構造體形狀、或者凹凸倒轉而成之構造體形狀，亦可獲得與實施例2、3幾乎相同之折射率分布。因此，圖27A~27C所示之構造體形狀(實施例4~6)亦可獲得優異之防止反射特性。
又，可藉由形成以實施例4~5之方式沿X軸方向以及Y軸方向伸長之構造體形狀，而易於製造且提高填充率。
求出具有2個以上反曲點之折射率分布、與具有一個反曲點之折射率分布(S字形狀之折射率分布)之反射光譜，並進行比較其結果之研究。
假設具有S字形狀之與實施例3相同之折射率分布、亦即具有1個反曲點之折射率分布。
如圖28所示，假設與比較例1相同之折射率分布、亦即直線形狀之折射率分布。
如圖28所示，假設具有3個反曲點之折射率分布。
如圖28所示，假設具有5個反曲點之折射率分布。
對上述之各個折射率分布，求出使構造體高度為500 nm之情形時之反射率。其結果示於圖29中。再者，圖28中，由於使光學厚度以構造體之底面為基準之故，因此，折射率分布之增減之關係與圖2之情形相反。
由圖29可知以下之情形。
當構造體之高度為500 nm時，S字形狀之折射率分布(實施例7)，與具有2個以上反曲點之折射率分布(比較例3、比較例4)以及直線形狀之折射率分布(比較例2)相比，可獲得優異之防止反射效果。
再者，當構造體之高度為500 nm以上之情形時，S字形狀之折射率分布(實施例7)，與具有2個以上之反曲點之折射率分布(比較例3、比較例4)以及直線形狀之折射率分布(比較例2)相比，存在能夠獲得優異之防止反射效果之傾向。
於以下之實施例8中，光學片之構造體之高度H、配置間距P1、P2、及縱橫比係以如下方式求出。
首先，藉由原子力顯微鏡(AFM：Atomic Force Microscope)來觀察所製作之光學片之表面形狀。其後，根據AFM之剖面分布求出構造體之高度H及配置間距P1、P2。又，利用該等高度H及配置間距P2，求出縱橫比(=高度H/配置間距P2)。
首先，準備外徑126 mm之玻璃輥母盤，且於該玻璃輥母盤之表面以如下方式使光阻層成膜。亦即，利用稀釋劑將光阻劑稀釋至1/10，並藉由浸漬法而將該稀釋光阻劑以厚度70 nm左右塗佈於玻璃輥母盤之圓柱面上，藉此使光阻層成膜。繼而，將作為記錄媒體之玻璃輥母盤，搬運至圖8所示之輥軋母盤曝光裝置，對光阻層進行曝光，藉此使連成一個螺旋狀且鄰接之3列軌跡間構成準六方格子圖案之潛像於光阻層上圖案化。
具體而言，對於應形成準六方格子狀之曝光圖案之區域，照射能曝光至上述玻璃輥母盤表面為止之功率為0.50 mW/m之雷射光，從而形成凹形之準六方格子狀之曝光圖案。再者，軌跡行之行方向之光阻層之厚度為60 nm左右，軌跡之延伸方向之光阻厚度為50 nm左右。
繼而，對玻璃輥母盤上之光阻層實施顯影處理，使曝光之部分之光阻層溶解進行顯影。具體而言，將未經顯影之玻璃輥母盤載置於未圖示顯影機之轉盤上，一面使每個轉盤旋轉，一面使顯影液滴落至玻璃輥母盤之表面上，從而使該表面之光阻層顯影。藉此，獲得光阻層以準六方格子圖案開口之光阻玻璃輥母盤。
繼而，使用輥軋蝕刻裝置，對光阻玻璃輥母盤，交替實施蝕刻處理與灰化處理。藉此，形成錐體狀之構造體(凹部)之圖案。此時，利用適當調整蝕刻處理與灰化處理之處理時間，而於構造體之側面形成一個台階。藉此，獲得相對於構造體之深度方向之有效折射率以朝基體逐漸增加、並且以描繪出S字狀之曲線之方式變化之形狀。經製作之母盤之成形面之形狀如圖30A、圖30B所示。如此之構造體形狀之測定除了可利用AFM(掃描型原子力顯微鏡)進行評估之外，亦可利用SEM(掃描型電子顯微鏡)等進行觀察。
再者，輥軋蝕刻裝置係具有圓柱狀電極之電漿蝕刻裝置，且構成為將該圓柱狀電極插入至筒狀之玻璃輥母盤之空洞內之後，對玻璃輥母盤之柱面實施電漿蝕刻。
最後，藉由利用O2
灰化完全去除光阻層，而獲得具有凹形之準六方格子圖案之蛾眼玻璃輥狀母模。行方向上之凹部之深度係深於軌跡之延伸方向上之凹部之深度。
繼而，使上述蛾眼玻璃輥狀母模與塗佈有紫外線固化樹脂之TAC(三醋酸纖維素)片密接，並一方面照射紫外線使之固化一方面進行剝離。藉此，獲得複數個構造體排列於一主面上之光學片。該光學片之構造體之高度H為230 nm，配置間距P1為300 nm，配置間距P2為270 nm，縱橫比(H/P2)為0.9。
以上，製成作為目標之光學片。
利用日本分光之評估裝置(V-550)對以上述方式製成之光學片之反射率進行評估。其結果如圖31所示。
藉由模擬而求出具有圓錐形狀之複數個構造體排列於表面上之光學片之反射特性。其結果示於圖31中。
以下，表示模擬之條件。
配置：六方格子
高度H：200 nm
配置間距P1、P2：300 nm
縱橫比(H/P2)：0.7
形狀：圓錐形狀(不具備S次形狀之折射率分布之形狀)
偏光：無偏光
藉由模擬而求出具有鐘形狀之複數個構造體排列於表面上之光學片之反射特性。其結果如圖31所示。
以下，表示模擬之條件。
配置：六方格子
高度H：300 nm
配置間距P1、P2：300 nm
縱橫比(H/P2)：1.0
形狀：鐘形狀(不具備S次形狀之折射率分布之形狀)
偏光：無偏光
表1中表示實施例8、比較例5、6之光學片之構成。
由圖31可知以下之情形。
實施例8係於400 nm~650 nm之波段之長波長側存在反射率略微上升之傾向，但於大約400 nm~650 nm之波段，獲得與比較例5相比極低之反射率。具體而言，於人類之可見度最高之波長550 nm中實現了反射率0.2%以下之低反射特性。再者，長波長側之反射率之增加係起因於構造體之高度，若使實施例8之構造體之高度設為與比較例6相同之300 nm左右之高度，則可抑制長波長側之反射率之增加。
與此相對，在比較例5中，於400 nm~650 nm之波段中，存在反射率隨著波長增加而逐漸增加之傾向。又，在比較例6中，雖可抑制400 nm~650 nm之波段之長波長側之反射率增加，但在上述波段整體中，實施例8較為能夠獲得優異之防止反射特性。尤其於人類之可見度最高之波長550 nm之防止反射特性之方面，實施例8優於比較例6。再者，若將實施例8之構造體之高度設為與比較例6相同之300 nm左右之高度，則具有S次形狀之折射率分布之構造體於防止反射特性之方面明顯較為優異。
藉由以上而知悉，可藉由使相對於構造體之深度方向之有效折射率朝基體逐漸增加，並且描繪出S字狀之曲線，而獲得優異之防止反射特性。
以上，對本發明之實施形態以及實施例進行了具體說明，但本發明並非限定為上述實施形態以及實施例，可根據需求性能不同之情形，基於本發明之技術性思想進行各種變形。
例如，上述實施形態以及實施例中列舉之數值、形狀、材料以及構成等僅為示例，可根據需要而採用與之不同之數值、形狀、材料以及構成等。
又，上述實施形態之各構成只要不脫離本發明之精神，可相互進行組合。
又，上述實施形態係以將本發明應用於液晶顯示裝置中之情形為例進行說明，但本發明亦可應用於液晶顯示裝置以外之各種顯示裝置。例如，本發明可應用於陰極射線管(Cathode Ray Tube：CRT)顯示器、電漿顯示器(Plasma Display Panel：PDP)、電致發光(Electro Luminescence：EL)顯示器、表面傳導型電子發射元件顯示器(Surface-conduction Electron-emitter Display：SED)等各種顯示裝置。
又，上述實施形態係以藉由融合有光碟之母盤製作製程與蝕刻製程之方法而製作光學元件1之情形為例進行說明。然而，光學元件1之製作方法並非限定於此，能夠製作相對於深度方向之有效折射率朝基體逐漸增加且具有S字形狀之折射率分布之光學元件者即可。例如，可使用電子束曝光等製作光學元件，又，亦可藉由對以有效折射率逐漸變化之方式一面改變中空二氧化矽等之比率一面進行調配而成之傾斜膜、或者反應性濺鍍之傾斜膜進行塗層而製作光學元件。
又，上述實施形態中，亦可於基體2之形成有構造體3之面上，進而形成低折射率層。較好的是，低折射率層係以具有與構成基體2、構造體3、以及副構造體4之材料相比更低之折射率之材料為主成分。作為如此之低折射率層之材料，可列舉例如氟系樹脂等之有機系材料、或者LiF、MgF2
等之無機系之低折射率材料。
又，亦可於上述實施形態中，藉由熱轉印而製作光學元件。具體而言，可採用如下方法：對以熱塑性樹脂為主成分之基體進行加熱，並藉由對因該加熱而變得充分柔軟之基體，按壓輥狀母模11或母碟41等之印模(模型)，而製作光學元件1。
又，上述實施形態係以將本發明應用於偏光片之具防止反射功能之偏光片為例進行說明，但本發明並非限定為該例。除了偏光片以外，亦可製成將本發明應用於透鏡、導光板、窗材、及顯示元件等之具防止反射功能之光學零件。
又，於上述實施形態中，對折射率分布具有一個反曲點之S字形狀之情形進行了說明，但亦可於該S字形狀之折射率分布之兩端中之至少一端進而設有反曲點。即便為如此之略呈S字狀之折射率分布之情形時，亦可獲得優異之防止反射特性。尤其於構造體3之高度較低之情形時，防止反射特性之效果較為明顯。折射率分布之一端之反曲點，可藉由例如使構造體3之頂部為曲面狀之突出部而獲得。另一端之反曲點，可藉由例如於構造體3之下部形成隨著朝向基體側而變寬之裙部而獲得。
1．．．光學元件
2．．．基體
2a．．．空隙部
3．．．構造體、主構造體
3b．．．底部
3c．．．裙部
3t．．．頂部
4．．．副構造體
4a．．．凹凸部
5．．．構造體
6．．．傾斜膜
11．．．輥狀母模
12．．．母盤
12a．．．空隙部
13．．．構造體
51．．．液晶面板
51a．．．偏光片
51b．．．偏光片
52．．．具防止反射功能之偏光片
53．．．背光源
54．．．前面部件
N．．．反曲點
Pa．．．第1反曲點
Pb．．．第2反曲點
St．．．台階
圖1A係表示本發明第1實施形態之光學元件之構成之一例的概略平面圖。圖1B係將圖1A所示之光學元件之一部分放大後表示的平面圖。圖1C係圖1B之軌跡T1、T3、...上之剖面圖。圖1D係圖1B之軌跡T2、T4、...上之剖面圖；
圖2係表示本發明第1實施形態之光學元件之折射率分布之一例的圖表；
圖3係將圖1所示之光學元件之一部分放大後表示的立體圖；
圖4A係表示具有圓錐形狀或者圓錐台形狀之構造體3之配置之一例的概略圖。圖4B係表示具有橢圓錐形狀或者橢圓錐台形狀之構造體3之配置之一例的概略圖；
圖5係表示構造體之形狀之一例的剖面圖；
圖6A~圖6C係用以說明變化點之定義之圖；
圖7A係表示用以製作本發明第1實施形態之光學元件的輥狀母模之構成之一例的立體圖。圖7B係將圖7A之輥狀母模表面放大後表示之平面圖；
圖8係表示蛾眼圖案之曝光步驟中所用之曝光裝置之構成之一例的概略圖；
圖9A~圖9C係用以說明本發明第1實施形態之光學元件之製造方法之一例的步驟圖；
圖10A~圖10C係用以說明本發明第1實施形態之光學元件之製造方法之一例的步驟圖；
圖11A係表示本發明第2實施形態之光學元件之構成之一例的概略平面圖。圖11B係將圖11A所示之光學元件之一部分放大後表示的平面圖。圖11C係圖11B之軌跡T1、T3、...上之剖面圖。圖11D係圖11B之軌跡T2、T4、...上之剖面圖；
圖12A係表示用以製作本發明第2實施形態之光學元件的母碟之構成之一示例平面圖。圖12B係放大表現圖12A之母碟表面之平面圖；
圖13係表示蛾眼圖案之曝光步驟中所用之曝光裝置之構成之一例的概略圖；
圖14A係表示本發明第3實施形態之光學元件之構成之一例的概略平面圖。圖14B係將圖14A所示之光學元件之一部分放大後表示的平面圖。圖14C係圖14B之軌跡T1、T3、...上之剖面圖。圖14D係圖14B之軌跡T2、T4、...上之剖面圖；
圖15A係表示本發明第4實施形態之光學元件之構成之一例的概略平面圖。圖15B係將圖15A所示之光學元件之一部分放大後表示的平面圖。圖15C係圖15B之軌跡T1、T3、...上之剖面圖。圖15D係圖15B之軌跡T2、T4、...上之剖面圖；
圖16係將圖15所示之光學元件之一部分放大後表示的立體圖；
圖17A係表示本發明第5實施形態之光學元件之構成之一示例概略平面圖。圖17B係將圖17A所示之光學元件之一部分放大後表示的平面圖。圖17C係圖17B之軌跡T1、T3、...上之剖面圖。圖17D係圖17B之軌跡T2、T4、...上之剖面圖；
圖18係將圖17所示之光學元件之一部分放大後表示的立體圖；
圖19係表示本發明第6實施形態之光學元件之構造體之形狀之一例的剖面圖；
圖20係表示本發明第7實施形態之光學元件之構成之一例的剖面圖；
圖21係表示本發明第8實施形態之液晶顯示裝置之構成之一例的概略圖；
圖22係表示本發明第9實施形態之液晶顯示裝置之構成之一例的概略圖；
圖23係表示實施例1~3、及比較例1之折射率分布的圖表；
圖24A~圖24C係表示實施例1~3之構造體之形狀之圖；
圖25係表示實施例1~3，比較例1之反射特性之圖表；
圖26係表示使構造體之高度於200 nm~500 nm之範圍內進行變化時之實施例3及比較例1之反射特性的圖表；
圖27A~圖27C係表示實施例4~6之構造體之形狀之圖；
圖28係表示比較例2~4之折射率分布之圖表；
圖29係表示實施例7及比較例2~3之反射特性之圖表；
圖30A係實施例8之母盤之成形面之AFM像。圖30B係圖30A所示之AFM像之剖面分布；及
圖31係表示實施例8、及比較例5、6之防止反射特性之圖表。
1．．．光學元件
2．．．基體
2a．．．空隙部
3．．．構造體、主構造體
a1~a7．．．構造體3之中心
P1、P2．．．構造體3之配置間距
T1、T2、T3、T4．．．構造體3之軌跡
Claims (18)
- 一種光學元件，其包括：基體；及多數排列於上述基體表面之構造體；上述構造體係錐體形狀之凹部或者凸部，且上述構造體係以使用環境下之光之波段以下之間距排列，並且鄰接之上述構造體之下部彼此連接，相對於上述構造體之深度方向之有效折射率係朝上述基體逐漸增加，並且描繪出S字狀之曲線，且鄰接之上述構造體之下部彼此係以使該等下部彼此重合之方式而接合。
- 如請求項1之光學元件，其中相對於上述構造體之深度方向之有效折射率具有一個反曲點，且上述反曲點係與上述構造體之側面形狀對應者。
- 如請求項1之光學元件，其中上述構造體於該構造體之側面具有一個台階。
- 如請求項1之光學元件，其中上述構造體之側面係朝上述基體逐漸擴大，並且以描繪出上述S字狀曲線之平方根之形狀之方式變化。
- 如請求項1之光學元件，其中上述使用環境下之光之波段為可見光之波段。
- 如請求項1之光學元件，其中上述構造體之高度為使用環境下之光之波段之最大值之5/14以上。
- 如請求項1之光學元件，其中上述構造體之高度為使用環境下之光之波段之最大值之2/5以上。
- 如請求項1之光學元件，其中相對於上述構造體之深度方向之有效折射率之變化，於上述構造體之入射側及基體側之至少一者中，較上述有效折射率之梯度之平均值更陡峭。
- 如請求項1之光學元件，其中更包括配置於鄰接之上述構造體間之副構造體，且上述副構造體係較上述構造體小之凹部或者凸部，上述構造體之下部彼此係藉由上述副構造體而連接。
- 如請求項1之光學元件，其中將上述構造體中之最鄰接之構造體配置於軌跡方向。
- 如請求項1之光學元件，其中上述構造體具有除去與鄰接之上述構造體連接之上述下部以外而成軸對稱之錐體形狀，或者使上述錐體形狀於軌跡方向延伸或收縮之錐體形狀。
- 如請求項1之光學元件，其中上述構造體係週期性配置成四方格子狀或者準四方格子狀。
- 如請求項1之光學元件，其中上述構造體係週期性配置成六方格子狀或者準六方格子狀。
- 一種顯示裝置，其包括如請求項1至13中任一項之光學元件。
- 一種具防止反射功能之光學零件，其包括：光學零件；及 多數排列於上述光學零件表面之構造體；上述構造體係錐體形狀之凹部或者凸部，且上述構造體係以使用環境下之光之波長以下之間距排列，並且鄰接之上述構造體之下部彼此連接，相對於上述構造體之深度方向之有效折射率係朝上述基體逐漸增加，並且描繪出S字狀之曲線，且鄰接之上述構造體之下部彼此係以使該等下部彼此重合之方式而接合。
- 如請求項15之具防止反射功能之光學零件，其中上述光學零件為偏光元件、透鏡、導光板、窗材、及顯示元件中之任一種。
- 一種母盤，其包括：基體；及多數排列於上述光學零件表面之構造體；上述構造體係錐體形狀之凹部或者凸部，且上述構造體係以使用環境下之光之波長以下之間距排列，並且鄰接之上述構造體之下部彼此連接，且相對於藉由上述構造體而成形之光學元件之深度方向之有效折射率係朝上述光學元件之基體逐漸增加，並且描繪出S字狀之曲線，且鄰接之上述構造體之下部彼此係以使該等下部彼此重合之方式而接合。
- 如請求項17之母盤，其中上述基體具有圓盤狀、圓筒狀或者圓柱狀。
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