光学元件及其制造方法、显示元件及投射型图像显示装置制造方法

光学元件及其制造方法、显示元件及投射型图像显示装置制造方法
【专利摘要】具有波长带特性及入射角度特性优异的防反射性能的光学元件，具备：基体；以及在基体的表面以光的波长以下的细微间距配置多个的、由凸部构成的构造体。各构造体为具有矩形状的底面的四角锥形状或四角锥台形状，形成矩形状的底面的四边向该底面的中心弯曲。
【专利说明】光学元件及其制造方法、显示元件及投射型图像显示装置

【技术领域】
[0001] 确切地说本技术涉及光学元件及其制造方法、具备该光学元件的显示元件以及投 射型图像显示装置。详细而言，涉及具有防反射功能的光学元件。

【背景技术】
[0002] 确切地说在专利文献1中，光学元件(透镜)的至少一个光学面为非球面。而且，构 成为在该非球面的光线有效部的至少一部分形成包含与光学元件的基体材料不同的成分 且具有平均间距为400nm以下的细微凹凸构造的防反射构造体。即，细微凹凸构造的间距 在使用波长的范围内，与折射率从空气向基体材料逐渐变化的膜等效，光学元件对波长带 特性及入射角度特性具有优异的防反射性能。
[0003] 确切地说再者，在专利文献1中，细微凹凸构造由包含与光学元件不同的成分的、 化学耐久性优异的无机物(例如铝或氧化铝）构成。因此，具有细微凹凸构造的防反射构造 体不仅抑制光学元件的界面上的反射，而且还保护光学元件的基体材料，能够抑制烧伤、模 糊不清的发生。
[0004] 确切地说此外，作为平均间距400nm以下的细微凹凸构造的形成方法，采用利用 溶胶一凝胶法将包含氧化铝的溶液涂敷到透镜表面而形成被膜，通过将该被膜浸渍于40°C 以上KKTC以下的温水而形成细微凹凸构造的方法。依据该方法，也能比较廉价地形成大面 积且曲率大的非球面等的光学元件表面。
[0005] 现有技术文献 专利文献 确切地说专利文献1 :日本特开2010 - 191074号公报。


【发明内容】

[0006] 发明要解决的课题 确切地说如上所述，近年来，希望具有波长带特性及入射角度特性优异的防反射性能 的光学兀件。
[0007] 确切地说因此，本技术的目的在于提供具有波长带特性及入射角度特性优异的防 反射功能的光学元件及其制造方法、具备该光学元件的显示元件以及投射型图像显示装 置。
[0008] 用于解决课题的方案 确切地说为了解决上述课题，第1技术为一种具有防反射功能的光学元件，具备： 基体；和 在基体的表面以光的波长以下的细微间距配置多个的、由凸部构成的构造体， 构造体为具有矩形状的底面的四角锥形状或四角锥台形状， 形成矩形状的底面的四边，向该底面的中心弯曲。
[0009] 确切地说第2技术为一种具有防反射功能的光学元件的制造方法，包括：将膜母 盘的形状转印到有机树脂材料，形成在基体的表面以光的波长以下的细微间距配置多个 的、由凸部构成的构造体， 构造体为具有矩形状的底面的四角锥形状或四角锥台形状， 形成矩形状的底面的四边，向该底面的中心弯曲。
[0010] 确切地说本技术中，由于在基体的表面以光的波长以下的细微间距配置多个由凸 部构成的构造体，所以能够得到波长带特性及入射角度特性优异的防反射功能。
[0011] 发明效果 确切地说如以上说明的那样，依据本技术，能够提供具有波长带特性及入射角度特性 优异的防反射功能的光学元件。

【专利附图】

【附图说明】
[0012] 确切地说图1中图IA是示出本技术的第1实施方式所涉及的光学元件的结构的 一个例子的平面图；图IB是放大表示图IA所示的光学元件的一部分的平面图；图IC是图 IB的径迹T1、T3、……上的截面图； 图2是示出光学元件的构造体的形状例的立体图； 图3中图3A是示出膜母盘的结构的一个例子的立体图；图3B是放大表示图3A所示的 膜母盘的一部分的平面图；图3C是图3A的径迹T1、T3、……上的截面图； 图4中图4A是示出滚筒母盘的结构的一个例子的立体图；图4B是放大表示图4A所示 的滚筒母盘的一部分的平面图；图4C是图4A的径迹T1、T3、……上的截面图； 图5是示出用于制作滚筒母盘的滚筒母盘曝光装置的结构的一个例子的概略图； 图6中图6A?图6D是用于说明本技术的第1实施方式所涉及的光学元件的制造工序 的工序图； 图7中图7A?图7C是用于说明本技术的第1实施方式所涉及的光学元件的制造工序 的工序图； 图8中图8A、图8B是用于说明本技术的第1实施方式所涉及的光学元件的制造工序的 工序图； 图9是示出第1变形例所涉及的光学元件的结构的一个例子的平面图； 图10中图IOA是示出第2变形例所涉及的光学元件的结构的一个例子的平面图；图 IOB是放大表示图IOA所示的光学元件的一部分的平面图；图IOC是图IOB的径迹T1、 T3、……上的截面图； 图11中图IlA是示出第3变形例所涉及的光学元件的结构的一个例子的平面图；图 IlB是放大表示图IlA所示的光学元件的一部分的平面图；图IlC是图IlB的径迹T1、 T3、……上的截面图； 图12是示出光学元件的构造体的形状例的立体图； 图13是示出本技术的第2实施方式所涉及的光学元件的折射率分布的一个例子的 图； 图14是示出构造体的形状的一个例子的截面图； 图15中图15A?图15C是用于说明变化点的定义的图； 图16是示出变形例所涉及的光学元件的构造体的形状的一个例子的截面图； 图17是示出本技术的第3实施方式所涉及的光学元件的折射率分布的一个例子的 图； 图18是示出构造体的形状的一个例子的放大截面图； 图19中图19A?图19C是用于说明变化点的定义的图； 图20是示出本技术的第4实施方式所涉及的投影仪装置的结构的概略图； 图21是放大表示图20所示的液晶面板112B及其附近的概略图； 图22是示出实施例1 一 1?1 一 3的光学元件的反射光谱的图； 图23是示出比较例1 一 1、1 一 2的光学元件的反射光谱的图； 图24是示出实施例2 - 1?2 - 5的光学元件的透射光谱的图。

【具体实施方式】
[0013] 确切地说一边参照附图一边按照以下顺序说明本技术的实施方式。
[0014] 1?第1实施方式(光学元件的第1例） 2. 第2实施方式(光学元件的第2例） 3. 第3实施方式(光学元件的第3例） 4. 第4实施方式(投影仪装置的例） 确切地说< 1.第1实施方式>
[光学兀件的结构] 图IA是示出本技术的第1实施方式所涉及的光学元件的结构的一个例子的平面图。图 IB是放大表示图IA所示的光学元件的一部分的平面图。图IC是图IB的径迹T1、T3、…… 上的截面图。在此，将光学元件1的主面的面内互相正交的2个方向分别称为X轴方向及 Y轴方向，与该主面垂直的方向称为Z轴方向。
[0015] 确切地说该光学元件1适合用于在电子设备、光通信(光纤)、太阳能电池、照明装 置等中使用的各种光学部件。作为电子设备，特别优选用于投影仪装置(投射型图像显示 装置)、更具体而言投影仪装置所具备的液晶显示元件。作为光学部件，可举出偏振元件、透 镜、导光板、窗材、显示元件等。作为偏振元件，可举出例如偏振镜、反射型偏振镜等。
[0016] 确切地说光学元件1具备：具有主面的基体2 ;和配置在该基体2的主面的多个构 造体3。构造体3和基体2另行成形或一体成形。在构造体3和基体2另行成形的情况下， 也可以根据需要在构造体3与基体2之间还具备基底层4。基底层4是在构造体3的底面 侧与构造体3 -体成形的层，硬化与构造体3同样的能量线硬化性树脂组合物等而成。光 学元件1优选具有挠性。由此，便于对显示面或输入面等的表面应用光学元件1。
[0017] 以下，依次说明光学元件1所具备的基体2及构造体3。
[0018] 确切地说(基体） 基体2是例如具有透明性的基体。作为基体2的材料，能够采用例如塑料材料等的有 机材料、玻璃等的无机材料，出于耐光性的观点，优选采用玻璃等的无机材料。
[0019] 确切地说作为玻璃，使用例如钠石灰玻璃、铅玻璃、硬质玻璃、石英玻璃、液晶化玻 璃等(参照"化学手册(化学便覧)"基础篇，P. I - 537,日本化学会编)。作为塑料材料，出 于透明性、折射率及分散等的光学特性，而且出于抗冲击性、耐热性及耐久性等诸特性的观 点，优选聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯和其他烷基（甲基）丙烯酸酯、与苯乙烯等的乙 烯单体的共聚物等等的（甲基)丙烯类树脂；聚碳酸酯、二甘醇双烯丙基碳酸酯（CR - 39)等 的聚碳酸酯类树脂；（溴化）双酚A型的二（甲基）丙烯酸酯的单独聚合物或共聚物、（溴化） 双酚A单（甲基)丙烯酸酯的氨基甲酸酯改性单体的聚合物及共聚物等等的热硬化性（甲基） 丙烯类树脂；聚酯特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯及不饱和聚酯、丙烯 腈一苯乙烯共聚物、聚氯化乙烯、聚氨基甲酸酯、环氧树脂、聚芳酯、聚醚砜、聚醚酮、环烯烃 聚合物(商品名：ARTON，ZEONOR)、环烯烃共聚物等。另外，也可以使用考虑节耐热性的芳香 族聚酰胺类树脂。
[0020] 确切地说基体2使用塑料材料的情况下，为了进一步改善塑料表面的表面能量、 涂敷性、滑动性、平面性等，作为表面处理设置下涂层也可。作为该下涂层，可举出例如有机 烷氧基金属化合物、聚酯、丙烯改性聚酯、聚氨基甲酸酯等。另外，为了得到与设置下涂层同 样的效果，也可以对基体2的表面进行电晕放电、UV照射处理等。
[0021] 确切地说基体2为塑料膜的情况下，基体2可以通过例如将上述树脂延伸、或在溶 剂中稀释后以膜状成膜并乾燥等的方法获得。另外，基体2的厚度为例如25 y m?500 y m 左右。
[0022] 确切地说作为基体2的形状，可举出例如膜状、平板状、块状，但是并不特别限定 于这些形状。在此，定义膜状含有片状。
[0023] 确切地说(构造体） 构造体3例如对基体2的表面具有凸形状。通过做成这样的形状，与对基体2的表面 具有凹形状的情况相比能够提高防反射特性。多个构造体3具有如在基体2的表面构成多 列径迹T1、T2、T3、……（以下也总称为"径迹T"。）这样的配置方式。本技术中，径迹是指 构造体3成列而连续的部分。作为径迹T的形状，能够采用直线状、圆弧状等。
[0024] 确切地说构造体3例如配置在邻接的两个径迹T之间偏移半个间距的位置。具体 而言，在邻接的两个径迹T之间，排列在一个径迹(例如Tl)的构造体3的中间位置(偏移半 个间距的位置)，配置有另一个径迹(例如T2)的构造体3。其结果是，如图IB所示，以在邻 接的3列径迹（Tl?T3)之间形成构造体3的中心位于al?a4各点的四方格子图案或准 四方格子图案的方式配置有构造体3。也可以使各构造体3独立，而使邻接的径迹T的构造 体3的下部彼此在± 0方向不相连。
[0025] 确切地说在此，四方格子是指正方形形状的格子。准四方格子与正方形形状的格 子不同，是指变形的正方形形状的格子。例如，构造体3配置在直线上的情况下，准四方格 子是指将正方形形状的格子沿直线状的排列方向(径迹方向)拉伸变形的四方格子。构造体 3曲折(蛇行）排列的情况下，准四方格子是指使正方形形状的格子随构造体3的曲折排列 而变形的四方格子，或者将正方形形状的格子沿直线状的排列方向（径迹方向）拉伸变形， 且，随构造体3的曲折排列而变形的四方格子。
[0026] 确切地说优选同一径迹内构造体3的配置间距Pl长于邻接的两个径迹间构造体 3的配置间距P2。另外，优选相对于径迹T在±0方向的构造体3的高度或深度，小于其 他方向的构造体3的高度或深度。更具体而言，优选相对于径迹在±45度方向或土约45 度方向上的构造体3的高度或深度，小于径迹的延伸方向上的构造体3的高度或深度。
[0027] 确切地说优选相对于径迹的延伸方向倾斜的构造体3的排列方向（0方向）的高 度H2,小于径迹的延伸方向上的构造体3的高度H1。即，优选构造体3的高度Hl、H2满足 Hl > H2的关系。
[0028] 确切地说基体表面的构造体3的填充率在设上限为100%时，处于65%以上、优选 为73%以上、更优选为86%以上的范围内。填充率通过设在这样的范围，能够提高防反射 特性。
[0029] 确切地说在此，构造体3的填充率(平均填充率）为如下那样求得的值。
[0030] 首先，用扫描型电子显微镜（SEM :Scanning Electron Microscope)俯视光学元件 1的表面而摄影。接着，从摄影到的SEM照片随意选出单位格子Uc，测定该单位格子Uc的 配置间距Pl及径迹间距Tp (参照图8B)。另外，通过图像处理测定该单位格子Uc所包含 的4个构造体3的任意底面的面积S。接着，利用测定的配置间距P1、径迹间距Tp及底面 的面积S，由以下的式（4)求出填充率。
[0031] 填充率=(S (tetra)/S (unit)) X 100 ...... (4); 单位格子面积：S (unit) = 2X ((PlXTp)X (1/2)) = PlXTp; 单位格子内存在的构造体的底面的面积：S (tetra) = S。
[0032] 确切地说对于从摄影到的SEM照片随意选出的10处的单位格子进行上述的填充 率算出的处理。而且，将测定值单纯地平均(算术平均)而求出填充率的平均率，将它设为基 体表面中构造体3的填充率。
[0033] 确切地说构造体3具有矩形状的底面，并且形成矩形的四边向该矩形的中心弯 曲。作为弯曲的四边的形状，可举出例如圆弧状、大致圆弧状、椭圆弧状或大致椭圆弧状。在 此，大致圆弧状是指相对于数学上定义的完整的圆弧状，带有一些变形。大致椭圆弧状是指 相对于数学上定义的完整的椭圆弧状，带有一些变形。
[0034] 确切地说作为构造体3的底面形状即矩形状，可举出例如具有大致相等长度的四 边的矩形状、具有对置的一组长边和对置的一组短边的矩形状等。在利用后述的滚筒母盘 曝光装置(参照图5)制作滚筒母盘的情况下，当构造体3的底面形状为具有长边和短边的 矩形状时，优选长边与径迹平行。这是因为构造体3的制作变得容易。
[0035] 确切地说作为具有矩形状的底面的构造体3的形状，例如，如图2所示，可举出四 角锥形状或四角锥台形状等的锥体状。作为锥体状，可举出例如顶部弄尖的锥体形状、顶部 平坦的锥体形状、在顶部具有凸状或凹状的曲面的锥体形状，但并不限定于这些形状。作为 在顶部具有凸状的曲面的锥体形状，可举出抛物面状等的2次曲面状等。另外，也可以使锥 体状的锥面弯曲成凹状和/或凸状。
[0036] 确切地说构造体3优选在其底部的周缘部具有从顶部向下部的方向平稳地高度 下降的曲面部。这是因为在光学元件1的制造工序中能够从母盘等容易剥离光学元件1。 此外，曲面部也可以仅在构造体3的周缘部的一部分设置，但是出于提高上述剥离特性的 观点，优选在构造体3的周缘部的全部设置。
[0037] 确切地说优选在构造体3的周围的一部分或全部设置突出部。因为这样就在构造 体3的填充率较低的情况下也能将反射率抑制得较低。突出部出于成形的容易度的观点， 优选设置在相邻的构造体3之间。另外，也可以将细长的突出部设置在构造体3的周围的 整体或其一部分。该细长的突出部例如可为从构造体3的顶部向下部的方向延伸，但不特 别限于此。作为突出部的形状，可举出截面三角形状及截面四角形状等，但并不特别限定于 这些形状，可以考虑成形的容易度等而加以选择。另外，也可以使构造体3周围的一部分或 全部的表面粗糙，从而形成细微的凹凸。具体而言例如使相邻的构造体3之间的表面粗糙， 从而形成细微的凹凸也可。另外，在构造体3的表面、例如顶部形成微小的孔也可。
[0038] 确切地说此外，在图2中，各构造体3分别具有相同的大小、形状及高度，但是构造 体3的形状并不限定于此，也可以在基体表面形成具有2种以上的大小、形状及高度的构造 体3。
[0039] 确切地说构造体3例如按以降低反射为目的的光的波长带以下的较短的配置间 距有规则地(周期性地）二维配置。通过这样将多个构造体3二维排列，在基体2的表面形 成二维的波面也可。在此，配置间距是指配置间距Pl及配置间距P2。以降低反射为目的的 光的波长带是例如紫外光的波长带、可见光的波长带或红外光的波长带。在此，紫外光的波 长带是指IOnm?360nm的波长带；可见光的波长带是指360nm?830nm的波长带；红外光 的波长带是指830nm?Imm的波长带。具体而言，配置间距优选为175nm以上350nm以下。 若配置间距小于175nm，则有构造体3的制作变得困难的倾向。另一方面，若配置间距超过 350nm，则有发生可见光的衍射的倾向。
[0040] 确切地说构造体3的高度无特别限定，按照透射的光的波长区域而适当设定，例 如设定在236nm以上450nm以下、优选为415nm以上421nm以下的范围内。
[0041] 确切地说构造体3的高宽比（高度H/配置间距P)优选为0. 6以上5以下、更优选 为0.6以上4以下、最优选为0.6以上1.5以下的范围内。若高宽比小于0.6,则有反射特 性及透射特性下降的倾向。另一方面，若高宽比超过5,则对母盘进行氟涂敷等，向转印树脂 添加硅酮类添加剂或氟类添加剂等的添加剂等而实施提高脱模性的处理的情况下，也有转 印性下降的倾向。另外，在高宽比超过4的情况下，由于视见反射率无大的变化，考虑视见 反射率的提高和脱模性的容易度这两方面的观点的情况下，高宽比优选为4以下。若高宽 比超过1. 5,不像上述那样实施提高脱模性的处理的情况下，有转印性下降的倾向。
[0042] 确切地说另外，出于进一步提高反射特性的观点，构造体3的高宽比优选设定在 0. 94以上1. 46以下的范围内。另外，出于进下提高透射特性的观点，构造体3的高宽比优 选设定在0. 81以上1. 28以下的范围内。
[0043] 确切地说此外，构造体3的高宽比并不限于全部相同的情况，也可以构成为各构 造体3具有一定的高度分布(例如高宽比0. 83?1. 46左右的范围）。通过设置具有高度分 布的构造体3,能够降低反射特性的波长依赖性。因此，能够实现具有优异的防反射特性的 光学兀件1。
[0044] 确切地说在此，高度分布是指在基体2的表面设有具有2种以上的高度的构造体 3。例如，在基体2的表面设置具有成为基准的高度的构造体3和具有与该构造体3不同的 高度的构造体3也可。在该情况下，具有与基准不同的高度的构造体3,例如在基体2的表 面周期性或非周期性(随机)设置。作为其周期性的方向，可举出例如径迹的延伸方向、列方 向等。
[0045] 确切地说此外，本技术中高宽比由以下的式（1)定义。
[0046] 高宽比=H/P……（1) 其中，H :构造体的高度，P :平均配置间距(平均周期)。
[0047] 在此，平均配置间距P由以下的式（2)定义。
[0048] 平均配置间距 P = (PI + P2 + P2) /3 ...... (2) 其中，Pl :径迹的延伸方向的配置间距(径迹延伸方向周期)，P2 :相对于径迹的延 伸方向土 e方向（其中，0 = 45° - S，在此，S优选为0° < S彡11°，更优选为 3°彡S彡6° )的配置间距（0方向周期)。
[0049] 确切地说[膜母盘的结构] 图3A是示出膜母盘的结构的一个例子的立体图。图3B是放大表示图3A所示的膜母 盘的一部分的平面图。图3C是图3A的径迹Tl、T3、……上的截面图。在此，将膜母盘41 的主面的面内互相正交的2个方向分别称为X轴方向及Y轴方向，将与该主面垂直的方向 称为Z轴方向。
[0050] 确切地说膜母盘41是用于在上述的光学元件1的基体表面成形多个构造体3的 膜状的母盘。从与主面垂直的Z轴方向侧观看时，膜母盘41例如具有矩形状。膜母盘的一 个主面成为用于在光学元件1的基体表面成形多个构造体3的成形面。在该成形面二维排 列有多个构造体43。构造体43例如对成形面具有凹形状。
[0051] 确切地说膜母盘41具备：具有主面的基体42、和设置在该基体42的主面的形状 层44。在形状层44的表面设有多个构造体43。膜母盘41的结构并不限定于层叠基体42 和形状层44的2层构造，也可为基体42和形状层44成为一体的单层构造、或在基体42与 形状层44之间具有密合层等的3层以上的多层构造。
[0052] 确切地说形状层44例如硬化与光学元件1的构造体3同样的能量线硬化性树脂 组合物等而成。膜母盘41优选具有挠性。由此，转印工序中膜母盘41的剥离变得容易。
[0053] 确切地说配置在膜母盘41的成形面的多个构造体43和配置在上述光学元件1的 基体2的表面的多个构造体3,处于反转的凹凸关系。
[0054] 确切地说[滚筒母盘的结构] 图4A是示出滚筒母盘的结构的一个例子的立体图。图4B是放大表示图4A所示的滚 筒母盘的一部分的平面图。图4C是图4A的径迹T1、T3、……上的截面图。滚筒母盘11是 用于在上述的膜母盘表面成形多个构造体43的母盘。滚筒母盘11具有例如圆柱状或圆筒 状的形状，其圆柱面或圆筒面成为用于对膜母盘41的基体表面成形多个构造体43的成形 面。在该成形面二维排列有多个构造体12。构造体12例如对成形面具有凸形状。作为滚 筒母盘11的材料，例如可以使用玻璃，但是并不特别限定于该材料。
[0055] 确切地说配置在滚筒母盘11的成形面的多个构造体12和配置在上述基体2的表 面的多个构造体3具有同样的结构。即，滚筒母盘11的构造体12的形状、排列、配置间距 等，与基体2的构造体3同样。
[0056] 确切地说配置在滚筒母盘11的成形面的多个构造体12和配置在上述膜母盘41 的成形面的多个构造体43,处于反转的凹凸关系。
[0057] 确切地说[曝光装置的结构] 图5是示出用于制作滚筒母盘的滚筒母盘曝光装置的结构的一个例子的概略图。该滚 筒母盘曝光装置以光盘记录装置为基础而构成。
[0058] 确切地说激光源21是用于对作为记录介质贴膜在滚筒母盘11的表面的抗蚀剂进 行曝光的光源，例如振荡出波长A = 266nm的记录用的激光14。从激光源21出射的激光 14保持平行波束状态直线前进，向电光元件（E0M:Electro Optical Modulator) 22入射。 透射电光兀件22的激光14,由反射镜23反射，引导到调制光学系统25。
[0059] 确切地说反射镜23由偏振分束器构成，具有使一个偏振分量反射并使另一个偏 振分量透射的功能。光电二极管24接受透射反射镜23的偏振分量的光，基于该受光信号 控制电光元件22,进行激光14的相位调制。
[0060] 确切地说调制光学系统25中，激光14通过聚光透镜26聚光到由玻璃（SiO2)等构 成的声光元件（AOM :Acousto - Optic Modulator)27。激光14被声光元件27强度调制并 发散后，由透镜28成为平行光束。从调制光学系统25出射的激光14被反射镜31反射，水 平且平行地引导至移动光学台32上。
[0061] 确切地说移动光学台32具备光束扩展器33以及物镜34。引导到移动光学台32 的激光14被光束扩展器33整形期望的光束形状后，经由物镜34,照射到滚筒母盘11上的 抗蚀剂层。滚筒母盘11被承载于与主轴马达35连接的转台36上。而且，使滚筒母盘11 旋转，并且使激光14在滚筒母盘11的高度方向移动，同时向抗蚀剂层间歇地照射激光14， 从而进行抗蚀剂层的曝光工序。形成的潜影成为在圆周方向具有长轴的大致椭圆形。激光 14的移动是通过移动光学台32向箭头R方向的移动而进行的。
[0062] 确切地说曝光装置具备用于在抗蚀剂层形成与图IB所示的四方格子或准四方格 子的二维图案对应的潜影的控制机构37。控制机构37具备格式器29和驱动器30。格式 器29具备极性反转部，该极性反转部控制激光14对抗蚀剂层的照射定时。驱动器30接受 极性反转部的输出，控制声光元件27。
[0063] 确切地说该滚筒母盘曝光装置中，以使二维图案空间链接的方式在每条径迹上使 极性反转格式器信号和旋转控制器同步而产生信号，并通过声光元件27进行强度调制。以 角速度恒定（CAV)且适当的转速和适当的调制频率和适当的输送间距进行构图，从而能够 记录四方格子图案或准四方格子图案。
[0064] 确切地说[光学元件的制造方法] 接着，参照图6A?图8B，对本技术的第1实施方式所涉及的光学元件1的制造方法进 行说明。此外，该光学元件1的制造方法中，作为滚筒母盘的制作方法，采用了融合光盘的 母盘制作工艺和蚀刻工艺的方法。
[0065] 确切地说(抗蚀剂成膜工序） 首先，如图6A所示，准备圆柱状或圆筒状的滚筒母盘11。该滚筒母盘11例如是玻璃 母盘。接着，如图6B所示，在滚筒母盘11的表面形成抗蚀剂层13。作为抗蚀剂层13的材 料，例如可以使用有机类抗蚀剂及无机类抗蚀剂的任一种。作为有机类抗蚀剂，能够使用例 如酚醛清漆类抗蚀剂或化学放大型抗蚀剂。另外，作为无机类抗蚀剂，能够使用例如包含1 种或2种以上的金属化合物。
[0066] 确切地说(曝光工序） 接着，如图6C所示，对在滚筒母盘11的表面形成的抗蚀剂层13照射激光（曝光波束） 14。具体而言，承载于图5所示的滚筒母盘曝光装置的转台36上，使滚筒母盘11旋转的同 时，对抗蚀剂层13照射激光（曝光波束）14。此时，一边使激光14沿滚筒母盘11的高度方 向（与圆柱状或圆筒状的滚筒母盘11的中心轴平行的方向)移动，一边间歇地照射激光14， 从而遍及整个面地使抗蚀剂层13曝光。由此，与激光14的轨迹相应的潜影15,可例如以与 可见光波长相同程度的间距遍及抗蚀剂层13的整个面而形成。
[0067] 确切地说潜影15例如在滚筒母盘表面构成多列径迹地配置，并且形成四方格子 图案或准四方格子图案。潜影15例如是在径迹的延伸方向具有长轴方向的椭圆形状。
[0068] 确切地说(显影工序） 接着，例如一边使滚筒母盘11旋转，一边在抗蚀剂层13上滴下显影液，对抗蚀剂层13 迹线显影处理。由此，如图6D所示，在抗蚀剂层13形成多个开口部。在由正型的抗蚀剂形 成抗蚀剂层13的情况下，由激光14曝光的曝光部与非曝光部相比，对于显影液的溶解速度 增加，因此如图6D所示，与潜影(曝光部）15相应的图案在抗蚀剂层13形成。开口部的图 案例如是四方格子图案或准四方格子图案等的既定的格子图案。
[0069] 确切地说(蚀刻工序） 接着，以形成在滚筒母盘11上的抗蚀剂层13的图案(抗蚀剂图案）为掩模，对滚筒母 盘11的表面进行蚀刻处理。由此，如图7A所示，能够得到沿径迹的延伸方向具有长轴方向 的椭圆锥形状或椭圆截锥形状的凹部、即构造体12。作为蚀刻，可以采用例如干法蚀刻、湿 法蚀刻。此时，通过交替进行蚀刻处理和灰化处理，例如，能够形成锥体状的构造体12的图 案。
[0070] 通过以上方式，能得到作为目标的滚筒母盘11。
[0071] 确切地说(膜母盘制作工序） 接着，如图7B所示，使滚筒母盘11旋转，同时使滚筒母盘11和涂敷在基体42上的转 印材料16密合，并且从能量线源17向转印材料16照射紫外线等的能量线而使转印材料16 硬化。接着，维持滚筒母盘11的旋转，并且，从滚筒母盘11的成形面剥离与硬化的转印材 料16成一体的基体42,在基体表面形成设有具有凹形状的多个构造体43的形状层44。由 此，如图7C所示，能得到膜母盘41。该膜母盘制作工序优选为滚筒对滚筒（Roll - to - Roll)工序。因为能够提高生产性。
[0072] 确切地说作为能量线源17,只要能发射电子束、紫外线、红外线、激光线、可见光 线、电离辐射线（X射线、a线、P线、Y线等)、微波、或高频等能量线即可，并无特别限定。
[0073] 确切地说作为转印材料16,优选使用能量线硬化性树脂组合物。作为能量线硬化 性树脂组合物，优选使用紫外线硬化性树脂组合物。能量线硬化性树脂组合物根据需要也 可以包含填充剂、功能性添加剂等。
[0074] 确切地说能量线硬化性树脂组合物优选包含丙烯酸硅酮酯、丙烯酸氨基甲酸酯及 引发剂。作为丙烯酸硅酮酯，能够使用1个分子中的侧链、末端或者其双方具有2个以上的 丙烯酸酯类的聚合性不饱和基的材料。作为丙烯酸酯类的聚合性不饱和基，能够使用（甲 基）丙烯酰基及（甲基）丙烯酰氧基中的1种以上。其中，（甲基）丙烯酰基以丙烯酰基、甲基 丙烯酰基的含意加以使用。
[0075] 确切地说作为丙烯酸硅酮酯及甲基丙烯酸酯，可举出例如具有有机改性丙烯基的 聚二甲基硅氧烷。有机改性可举出聚醚改性、聚酯改性、正二十烷改性、聚醚/聚酯改性。 作为具体例，可举出CHISSO株式会社制SILAPLANE (寸^ 7 b - >) FM7725、DAICEL - CYTEC 株式会社 EB350、EB1360、DE⑶SSA 社 EGORad 2100、TEGORad 2200 N、TEGORad 2250、 TEGORad 2300、TEGORad 2500、TEGORad 2700。
[0076] 确切地说作为丙烯酸氨基甲酸酯，能够使用1个分子中的侧链、末端、或者其双方 具有2个以上的丙烯酸酯类的聚合性不饱和基的材料。作为丙烯酸酯类的聚合性不饱和 基，能够使用（甲基）丙烯酰基及（甲基）丙烯酰氧基中的1种以上。其中，（甲基）丙烯酰基 以丙烯酰基、甲基丙烯酰基的含意加以使用。
[0077] 确切地说作为丙烯酸氨基甲酸酯，能够使用例如丙烯酸氨基甲酸酯、甲基丙烯酸 氨基甲酸酯酯，脂肪族丙烯酸氨基甲酸酯，脂肪族甲基丙烯酸氨基甲酸酯酯、芳香族丙烯酸 氨基甲酸酯、芳香族甲基丙烯酸氨基甲酸酯酯，例如SART0MER社制功能性丙烯酸氨基甲酸 酯低聚物CN系列、CN980、CN965、CN962等。
[0078] 确切地说作为引发剂，可举出例如2, 2 -二甲氧基一 1，2 -二苯基乙烧一 1 一酮、 1 一羟基环己基苯基丙酮、2 -羟基一 2 -甲基一 1 一苯丙烷一 1 一酮等。
[0079] 确切地说作为填充剂，例如，无机微粒及有机微粒的全都可以使用。作为无机微 粒，可举出例如Si02、Ti02、Zr02、Sn02、Al 2O3等的金属氧化物微粒。
[0080] 确切地说作为功能性添加剂，可举出例如平滑（leveling)剂、表面调整剂、消泡 剂等。作为基体2的材料，可举出例如甲基丙烯酸甲酯(共）聚合物、聚碳酸酯、苯乙烯(共） 聚合物、甲基丙烯酸甲酯一苯乙烯共聚物、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、聚氯化乙烯、聚乙烯缩醛、聚醚 酮、聚氨基甲酸酯、玻璃等。
[0081] 确切地说基体42的成形方法没有特别限定，既可为注射模塑成形体、挤压成形 体，也可为铸塑成形体。根据需要，也可以对基体表面实施电晕处理等的表面处理。
[0082] 确切地说此外，在制作高高宽比的构造体43例如高宽比超过1.5且5以下的构造 体43的情况下，由于滚筒母盘11的脱模性提高，所以优选在滚筒母盘11的表面涂敷硅酮 类脱模剂或氟类脱模剂等的脱模剂。而且，优选向转印材料16添加氟类添加剂或硅酮类添 加剂等的添加剂。
[0083] 确切地说(切开工序） 接着，根据需要，也可以将所得到的膜母盘41以既定尺寸切开。
[0084] 确切地说(光学元件制作工序） 接着，如图8A所示，使膜母盘41和涂敷到基体2上的转印材料18密合，并且从能量线 源19对转印材料18照射紫外线等的能量线而使转印材料18硬化。接着，从膜母盘41剥 离与硬化的转印材料18成一体的基体2,将具有凸形状的多个构造体3形成在基体2的表 面。由此,如图8B所示，能得到光学元件1。
[0085] 确切地说作为转印材料18及能量线源19,能够使用与上述膜母盘制作工序中的 转印材料16及能量线源17同样的材料及能够线源。但是，作为转印材料18,优选使用耐 光性的有机材料。作为耐光性的有机材料，优选硬化后的（即构造体形成后的）吸收率成为 以下所示的范围内。S卩，硬化后的转印材料18、即构造体3对于波长424nm以上750nm以 下的光，吸收率优选在4%以下、更优选在2. 35%以下、进一步优选在1. 2%以下的范围内。 此外，这样的吸收率的范围，可通过选择引发剂的种类而进行调整。
[0086] 确切地说基体2的成形方法没有特别限定，既可为注射模塑成形体、挤压成形体， 也可为铸塑成形体。根据需要，也可以对基体表面实施电晕处理等的表面处理。
[0087] 确切地说此外，在制作高高宽的构造体3例如高宽比超过1. 5且5以下的构造体 3的情况下，由于膜母盘41的脱模性提高，所以优选在膜母盘41的表面涂敷硅酮类脱模剂 或氟类脱模剂等的脱模剂。而且，优选向转印材料18添加氟类添加剂或硅酮类添加剂等的 添加剂。
[0088] 确切地说(切开工序） 接着，根据需要，也可以将所得到的光学元件1以既定尺寸切开。
[0089] 确切地说依据第1实施方式，由于使构造体3相对于基体2的表面成为凸形状，所 以与相对于基体2的表面成为凹形状的情况相比能够提高防反射特性。另外，由于使构造 体3的底面为矩形状，并且使形成该矩形的四边向该矩形的中心弯曲，所以能够利用融合 光盘的母盘制作工艺和蚀刻工艺的方法容易制作滚筒母盘11。因此，能够在短时间有效率 地制造滚筒母盘11。
[0090] 确切地说在现有技术1记载的技术中，溶胶一凝胶法中使用的氧化铝为高价的材 料，并且在溶胶一凝胶法难以在短时间内制作光学元件，因此廉价制作光学元件有极限，量 产性也存在问题。另外，氧化铝的折射率为1.76,是非常高的，因此在作为基体材料使用比 较低折射率(例如1. 50以下）的材料的情况下，还有界面反射的问题。
[0091] 确切地说相对于此，本技术的第1实施方式中，利用以滚筒对滚筒工序制作的膜 母盘（Motheye - Film母盘）和作为耐光性的有机材料的转印材料18和耐热性的基体2， 进行纳米压印转印的情况下，能够以量产性优异的工艺制作非常廉价且耐光耐热性优异的 光学元件。另外，作为转印材料18使用耐光性的有机材料的情况下，还能抑制基体2与构 造体3之间的界面反射。
[0092] 确切地说< 变形例> (第1变形例） 如图9所示，也可以使径迹T摇摆（曲折)。通过这样使径迹T摇摆，能够抑制外观上的 不匀的发生。此外，也可以仅使光学元件表面的径迹T中的一部分摇摆。在图9中，示出使 直线状的径迹T摇摆的例，但是径迹T的形状并不限于此。例如，也可以使具有圆弧状等的 形状的径迹T摇摆。
[0093] 确切地说在使径迹T摇摆的情况下，优选使基体2上的各径迹T的摇摆同步。艮P， 摇摆优选为同步摇摆。通过这样使摇摆同步，能够保持四方格子或准四方格子的单位格子 形状，并能保持较高的填充率。作为摇摆的径迹T的波形，可举出例如正弦波、三角波等。摇 摆的径迹T的波形并不限于周期性波形，也可为非周期性波形。摇摆的径迹T的摇摆振幅 选择为例如± IOum左右。
[0094] 确切地说(第2变形例） 图IOA是示出第2变形例所涉及的光学元件的结构的一个例子的平面图。图IOB是放 大表示图IOA所示的光学元件的一部分的平面图。图IOC是图IOB的径迹T1、T3、……上 的截面图。也可以使邻接的径迹T的构造体3的下部彼此在±0方向相连。由此，能够提 高光学元件1的表面上的构造体3的填充率。因此，能够提高防反射特性。
[0095] 确切地说(第3变形例） 图IlA是示出第3变形例所涉及的光学元件的结构的一个例子的平面图。图IlB是放 大表示图IlA所示的光学元件的一部分的平面图。图IlC是图IlB的径迹T1、T3、……上 的截面图。图12是示出光学元件的构造体的形状例的立体图。
[0096] 确切地说第3变形例所涉及的光学元件1，在顶部的斜率平缓且从中央部向底部 斜率逐渐急剧的四角锥形状或四角锥台形状等的锥体状这一点，与第1实施方式不同。作 为这样的锥体状，可举出例如抛物面状或大致抛物面状。
[0097] 确切地说< 2.第2实施方式> 图13示出本技术的第2实施方式所涉及的光学元件的折射率分布的一个例子。如图 13所示，相对于构造体3的深度方向（图1中，一 Z轴方向）的有效折射率，逐渐增加，并且 具有2个以上的拐点H……Nn (n:2以上的整数)。通过这样，因光的干涉效应而反射 光降低，能够提高光学元件的防反射特性。优选相对于深度方向的有效折射率的变化为单 调增加。另外，优选相对于深度方向的有效折射率的变化，在构造体3的顶部侧中处于比有 效折射率的斜率的平均值急剧的状态，而且，优选在构造体3的基体侧也急剧。由此，可以 具有良好的光学特性的同时使转印性良好。
[0098] 确切地说图14是示出构造体的形状的一个例子的截面图。构造体3优选具有从 该构造体3的顶部3t向底部3b逐渐扩大的曲面。这是因为这样的形状，能够使转印性良 好。
[0099] 确切地说构造体3的顶部3t为例如平面或凸状的曲面，优选为凸状的曲面。通过 这样设为凸状的曲面，能够提高光学元件1的耐久性。另外，在构造体3的顶部3t形成折 射率比构造体3低的低折射率层也可，通过形成这样的低折射率层，能够降低反射率。
[0100] 确切地说构造体3的曲面优选从其顶部3t朝着底部3b的方向，具有按第1变化 点Pa及第2变化点Pb的顺序的2个以上的组、即第1变化点Pa及第2变化点Pb的组。由 此，相对于构造体3的深度方向（图1中，一 Z轴方向）的有效折射率，可以具有2个以上的 拐点。在此，将顶部3t的顶点也称为第1变化点Pa,将底部3b的底点也称为第2变化点 Pb〇
[0101] 确切地说另外，优先在除了顶部3t及底部3b以外的构造体3的侧面，从该构造体 3的顶部3t朝着底部3b的方向，第1变化点及第2变化点的组按该顺序形成1个以上。在 该情况下，优选从构造体3的顶部3t朝向底部3b的斜率，以第1变化点Pa为界更加变得 平缓后，以第2变化点Pb为界变得更加急剧。另外，如上所述，优选在将第1变化点Pa及 第2变化点Pb的组按该顺序形成1个以上的情况下，使构造体3的顶部3t成为凸状的曲 面，或者在构造体3的底部3b形成逐渐减衰而扩展的下端部3c (参照图14)。
[0102] 确切地说在此，第1变化点及第2变化点定义如下。
[0103] 如图15A、图15B所示，构造体3的从顶部3t到底部3b之间的面，以从构造体3的 顶部3t朝着底部3b不连续地接合平滑的多个曲面而形成的情况下，接合点成为变化点。该 变化点会与拐点一致。在接合点确切地说不能进行微分，但是在此将作为这样的极限的拐 点也称为拐点。在构造体3具有如上所述的曲面的情况下，如图14所示，优选构造体3的 从顶部3t朝向底部3b的斜率，以第1变化点Pa为界变得更加平缓，然后，以第2变化点Pb 为界变得更加急剧。
[0104] 确切地说如图15C所示，在构造体3的从顶部3t到底部3b之间的面，以从构造体 3的顶部3t朝着底部3b连续地平滑接合平滑的多个曲面而形成的情况下，变化点被定义如 下。如图15C所示，在拐点、顶点、底点上的各自的切线互相相交的交点，将曲线上最靠近的 点称为变化点。另外，如上所述，在顶部3t中顶点成为第1变化点，底部3b中底点成为第 2变化点。
[0105] 确切地说构造体3优选在其顶部3t到底部3b之间的面具有2个以上的倾斜台阶 St，更优选具有2个以上10个以下的倾斜台阶St。具体而言，构造体3优选在其顶部3t到 底部3b之间，具有包含顶部3t或底部3b、或顶部3t和底部3b两者的2个以上的台阶。当 倾斜台阶St有2个以上时，相对于构造体3的深度方向（图1中，一 Z轴方向）的有效折射 率能够具有2个以上的拐点％、N2、……Nn (n:2以上的整数)。另外，如果倾斜台阶St有 10个以下，就可以容易制作构造体3。
[0106] 确切地说倾斜台阶St是指对于基体表面不平行而倾斜的台阶。无论使台阶St相 对于基体表面平行，还是使台阶St相对于基体表面倾斜，都能使转印性良好。在此，倾斜台 阶St是由上述第1变化点Pa及第2变化点Pb设定的区段。另外，倾斜台阶St是指：如图 14所示，包含顶部3t中的突出部和底部3b中的下端部3c的概念。即，顶部3t中以第1变 化点Pa及第2变化点设定的区段、及底部3b中以第1变化点Pa及第2变化点Pb设定的 区段也称为倾斜台阶St。
[0107] 确切地说构造体3的截面积以与上述折射率分布对应的方式相对于构造体3的深 度方向而变化。构造体3的截面积优选随着向构造体3的深度方向单调增加。在此，构造 体3的截面积是指对于排列有构造体3的基体表面平行的截断面的面积。
[0108] 第2实施方式中，上述以外的部分与第1实施方式相同。
[0109] 确切地说< 变形例> 图16示出变形例所涉及的光学元件的构造体的形状的一个例子。如图16所示，构造 体3优选在其顶部3t到底部3b之间的面具有2个以上的平行台阶st及倾斜台阶St的至 少一个，更优选具有2个以上10个以下的平行台阶st及倾斜台阶St的至少一个。当平行 台阶st及倾斜台阶St的至少一个为2个以下时，相对于构造体3的深度方向（图1中，一 Z轴方向）的有效折射率能够具有2个以上的拐点。另外，如果平行台阶st及倾斜台阶St 的至少一个为10个以下，则能容易制作构造体3。
[0110] 确切地说平行台阶st是指相对基体表面平行的台阶。在此，平行台阶st是以上 述第1变化点Pa及第2变化点Pb设定的区段。此外，设为在平行台阶st不包含平面状的 顶部3t及底部3b。即，除了顶部3t及底部3b以外，将在构造体3的顶部3t到底部3b之 间形成的台阶之中对于基体表面平行的台阶称为平行台阶。
[0111] 变形例中，上述以外的部分与第2实施方式相同。
[0112] 确切地说< 3.第3实施方式> 图17示出本技术的第3实施方式所涉及的光学元件的折射率分布的一个例子。如图 17所示，相对于构造体3的深度方向（图1中，一 Z轴方向）的有效折射率朝着基体2逐渐 增加，并且以描绘S字形状的曲线的方式变化。即，折射率分布具有1个拐点N。该拐点与 构造体3的侧面的形状对应。通过这样使有效折射率变化，对光而言边界并不明确，因此降 低反射光，能够提高光学元件1的防反射特性。优选相对于深度方向的有效折射率的变化 为单调增加。在此，S字状还包括反转S字状、即Z字状。
[0113] 确切地说另外，优选相对于深度方向的有效折射率的变化在构造体3的顶部侧及 基体侧的至少一个中比有效折射率的斜率的平均值急剧，更优选构造体3的顶部侧及基体 侧的双方中比上述平均值急剧。由此，能够得到优异的防反射特性。
[0114] 确切地说图18是示出构造体的形状的一个例子的放大截面图。优选构造体3的侧 面朝着基体2逐渐扩展，并且以描绘图17所示的S字状曲线的平方根的形状的方式变化。 通过采用这样的侧面形状，能够得到优异的防反射特性，且，能够提高构造体3的转印性。
[0115] 确切地说构造体3的顶部3t是例如平面形状，或者，越向前端越变细的凸形状。在 设构造体3的顶部3t为平面形状的情况下，构造体顶部的平面的面积St相对于单位格子 的面积S的面积比例（St/S)，优选随着构造体3的高度变高而变小。通过这样，能够提高光 学元件1的防反射特性。在此，单位格子例如为四方格子图案或准四方格子图案等。构造 体底面的面积比例(构造体底面的面积Sb相对于单位格子的面积S的面积比例（Sb/S))优 选接近顶部3t的面积比例。另外，也可以在构造体3的顶部3t形成折射率比构造体3低 的低折射率层，通过形成这样的低折射率层，能够降低反射率。
[0116] 确切地说优选除顶部3t及底部3b之外的构造体3的侧面，从其顶部3t朝着底部 3b的方向具有按第1变化点Pa及第2变化点Pb的顺序的1个第1变化点Pa及第2变化 点Pb的组。由此，相对于构造体3的深度方向（图1中，一 Z轴方向）的有效折射率能够具 有1个拐点。
[0117] 确切地说在此，第1变化点及第2变化点定义如下。
[0118] 如图19A、图19B所示，构造体3的顶部3t到底部3b之间的侧面从构造体3的顶 部3t朝着底部3b不连续地接合平滑的多个曲面而形成的情况下，接合点成为变化点。该 变化点与拐点一致。接合点中确切地说不能进行微分，但是在此将作为这样的极限的拐点 也称为拐点。构造体3具有如上所述的曲面的情况下，优选构造体3的从顶部3t朝着底部 3b的斜率以第1变化点Pa为界变得更加平缓后，以第2变化点Pb为界变得更加急剧。
[0119] 确切地说如图19C所示，在构造体3的顶部3t到底部3b之间的侧面从构造体3 的顶部3t朝着底部3b连续且平滑地接合平滑的多个曲面而形成的情况下，变化点被定义 如下。如图19C所示，对于构造体的侧面存在的两个拐点上的各自的切线互相相交的交点， 将曲线上最靠近的点称为变化点。
[0120] 确切地说构造体3优选在其顶部3t到底部3b之间的侧面具有1个台阶St。通过 这样具有1个台阶St，能够实现上述折射率分布。即，能够使相对于构造体3的深度方向的 有效折射率，朝着基体2逐渐增加，并且以描绘S字形状的曲线的方式变化。作为台阶，可 举出例如倾斜台阶或平行台阶，优选倾斜台阶。这是因为台阶St为倾斜台阶时，转印性比 台阶St为平行台阶时更好。
[0121] 确切地说倾斜台阶是指对于基体表面不平行而随着从构造体3的顶部3t向底部 3b的方向而侧面以扩展的方式倾斜的台阶。平行台阶是指对于基体表面平行的台阶。在 此，台阶St是以上述第1变化点Pa及第2变化点Pb设定的区段。此外，在台阶St不包含 顶部3t的平面及构造体间的曲面或平面。
[0122] 确切地说构造体3的截面积以与上述折射率分布对应的方式相对构造体3的深度 方向而变化。构造体3的截面积优选随着向构造体3的深度方向而单调增加。在此，构造 体3的截面积是指对于排列有构造体3的基体表面平行的截断面的面积。优选使不同深度 的位置上的构造体3的截面积比例相当于对应于该位置的上述有效折射率分布的方式沿 深度方向改变构造体的截面积。
[0123] 第3实施方式中，上述以外的部分与第1实施方式相同。
[0124] 确切地说<第4实施方式> 图20是示出本技术的第4实施方式所涉及的投影仪装置的结构的概略图。如图20所 示，该投影仪装置(投射型图像显示装置）由以下部分构成：光源101、微透镜阵列102、反射 镜103、微透镜阵列104、PS转换器105、多影像透镜106、二向色镜107、多影像透镜108、 反射镜109、多影像透镜113、二向色镜114、中继透镜115、反射镜116、中继透镜117、反射 镜118、多影像透镜11(?、1106、1101?、偏振板1118、1116、1111?、液晶面板(液晶元件）1128、 1126、1121?、偏振板1308、1306、1301?、交叉光束组合棱镜119及投射透镜120。
[0125] 确切地说光源101例如为超高压汞灯，向反射镜103出射白色光。从光源101出 射的白色光透射微透镜阵列102,在反射镜103中反射，引导到微透镜阵列104。引导到微 透镜阵列104的白色光透射微透镜阵列104,在PS转换器105中被转换为既定偏振方向的 偏振波(例如P偏振波)，经由多影像透镜106引导到二向色镜107。
[0126] 确切地说而且，引导至二向色镜107的白色光中只有具有蓝色分量的光在二向色 镜107中反射，经由多影像透镜108引导至反射镜109。引导至反射镜109的蓝色光在反射 镜109中反射，经由多影像透镜110B、偏振板111B、液晶面板112B及偏振板130B引导至交 叉光束组合棱镜119。另一方面，具有绿色及红色分量的光透射二向色镜107,经由多影像 透镜113而入射至二向色镜114。
[0127] 确切地说入射到二向色镜114的光之中只有具有绿色分量的光在二向色镜114中 反射，经由多影像透镜110G、偏振板111G、液晶面板112G及偏振板130G而引导至交叉光束 组合棱镜119。另一方面，具有红色分量的光透射二向色镜114,经由中继透镜115而入射 到反射镜116。
[0128] 确切地说入射到反射镜116的红色光在反射镜116中反射，经由中继透镜117而 引导至反射镜118。引导至反射镜118的光在反射镜118中反射，经由多影像透镜110R、偏 振板111R、液晶面板112R及偏振板130R而引导至交叉光束组合棱镜119。
[0129] 确切地说而且，引导至交叉光束组合棱镜119的各色光在交叉光束组合棱镜119 中合成，经由投射透镜120投身到屏幕（图示省略)。
[0130] 确切地说在配置在从光源101出射的光的光路上的多个光学部件中的至少一个 表面，设有具有防反射功能的光学元件1。作为该光学元件1，可使用上述第1至第3实施 方式及它们的变形例的任一个光学元件1。光学元件1设于光学部件的光入射面及光出射 面中的至少一个上。
[0131] 确切地说更具体而言，光学元件1设于选自由微透镜阵列102、反射镜103、微透 镜阵列l〇4、PS转换器105、多影像透镜106、二向色镜107、多影像透镜108、反射镜109、多 影像透镜113、二向色镜114、中继透镜115、反射镜116、中继透镜117、反射镜118、多影像 透镜11(?、1106、1101?、偏振板1118、1116、1111?、液晶面板1128、1126、1121?、偏振板1308、 130GU30R、交叉光束组合棱镜119及投射透镜120组成的群的1种以上的光学部件的表 面。在此，光学部件的表面是指从光源101出射的光入射的入射面、及从该入射面入射的光 出射的出射面的中的至少一个面。
[0132] 确切地说图21是放大表示图20所示的液晶面板112B及其附近的概略图。如图 21所示，在液晶面板112B的入射面设有光学元件1。此外，也可以同样地在液晶面板112G， 112R的入射面设置光学元件1。
[0133] 确切地说这样在投影仪装置的光学部件设置光学元件1的情况下，出于提高耐光 性的观点，优选采用耐热基板即玻璃基板作为光学元件1的基体2。作为形成光学元件的 构造体3的转印材料18,优选以耐光性的有机材料为主成分的材料。作为耐光性的有机材 料，优选硬化后的吸收率在上述第1实施方式所示的范围内的紫外线硬化树脂。
[0134] 确切地说依据第4实施方式，在投影仪装置的光学部件的入射面设置具有防反射 功能的光学元件1的情况下，能够抑制在光学部件的入射面上的光反射。因此，能够降低投 影仪装置的功耗。
[0135] 确切地说另外，在投影仪装置的光学部件的出射面设置光学元件1的情况下，能 够提高光学部件的出射面上的光透射。因此，能够降低投影仪装置的功耗。
[0136] [实施例] 确切地说以下，通过实施例具体说明本技术，但本技术并不仅限于这些实施例。
[0137] 确切地说按照以下顺序说明本实施例： 1. 凸形状构造体和凹形状构造体的反射光谱的比较； 2. 转印材料的光的吸收率和耐光性的关系。
[0138] 确切地说< 1.凸形状构造体和凹形状构造体的反射光谱的比较> (实施例1 一 1) 首先，准备外径126_的玻璃滚筒母盘，对该玻璃滚筒母盘的表面如以下那样涂敷抗 蚀剂层。即，用稀薄剂来将光致抗蚀剂稀释到1/10,通过浸渍将该稀释抗蚀剂涂敷到玻璃滚 筒母盘的圆柱面上，达130nm左右厚度，从而附着抗蚀剂层。接着，将作为记录介质的玻璃 母盘输送到图5所示的滚筒母盘曝光装置，通过对抗蚀剂进行曝光，从而在抗蚀剂构图出1 个螺旋状相连并且邻接的3列径迹间呈四方格子图案的潜影。
[0139] 确切地说具体而言，对于应该形成四方格子图案的区域，照射曝光到所述玻璃滚 筒母盘表面的功率0.50mW/m的激光，形成凹形状的四方格子图案。此外，径迹列的列方向 的抗蚀剂厚度为120nm左右，径迹的延伸方向的抗蚀剂厚度为IOOnm左右。
[0140] 确切地说接着，对玻璃滚筒母盘上的抗蚀剂实施显影处理，使曝光到的部分的抗 蚀剂熔化而进行显影。具体而言，在未图示的显影机的转台上承载未显影的玻璃滚筒母盘， 按每个转台使之旋转并在玻璃滚筒母盘的表面滴落显影液而使其表面的抗蚀剂显影。由 此，得到抗蚀剂以四方格子图案开口的抗蚀剂玻璃母盘。
[0141] 确切地说接着，利用干法蚀刻，交替进行蚀刻处理和灰化处理，从而制作了具有凸 形状的四角锥形状的构造体。该构造体底面的形成矩形状的四边向其矩形的中心以圆弧状 弯曲。此外，这样的构造体的形状是通过玻璃滚筒母盘制作工序中调整蚀刻处理及灰化处 理的处理时间来形成。最后，利用O2灰化来完全除去光致抗蚀剂，从而得到凸形状的四方 格子图案的蛾眼玻璃滚筒主盘。
[0142] 确切地说接着，对PET膜涂敷紫外线硬化树脂组合物后，对该涂敷面密合蛾眼玻 璃滚筒主盘，照射金属卤化物灯的紫外线，边硬化边剥离。由此，制作了在PET膜的表面以 四方格子图案设置多个凹形状的构造体的膜母盘。
[0143] 确切地说接着，对耐热基板即石英基板涂敷紫外线硬化树脂组合物后，对该涂敷 面密合膜母盘，照射紫外线并边硬化边剥离。由此，制作了在石英基板的表面以四方格子图 案设置多个凸形状的构造体的光学元件。
[0144] 确切地说接着，用原子间力显微镜（AFM :Atomic Force Microscope)观察已制作 的光学元件的表面。接着，从AFM的截面分布求出构造体的间距和高度。另外，由这些间距 和高度求出高宽比。其结果示于表1。
[0145] 确切地说(实施例I - 2 ) 调整曝光工序及蚀刻工序，除了在石英基板的表面形成具有表1所示的结构的构造体 以外与实施例1 一 1相同，从向得到光学兀件。
[0146] 确切地说(实施例1 - 3 ) 调整曝光工序及蚀刻工序，除了在石英基板的表面形成具有表1所示的结构的构造体 以外与实施例1 一 1相同，从而得到光学元件。
[0147] 确切地说（比较例1 - 1) 调整曝光工序及蚀刻工序，除了在石英基板的表面形成具有表1所示的结构的构造体 以外与实施例1 一 1相同，从而得到光学元件。
[0148] 确切地说（比较例1 - 2 ) 调整曝光工序及蚀刻工序，除了在石英基板的表面形成具有表1所示的结构的构造体 以外与实施例1 一 1相同，从而得到光学元件。
[0149] 确切地说(反射率） 首先，实施了对于如上所述而得到的光学元件的背面侧（与形成有构造体的一侧相反 侧的面)，贴合黑色胶带，从而切断来自光学元件的背面的反射的处理。接着，利用紫外可视 分光光度计（日本分光株式会社制，商品名：V - 500)，测定了反射光谱。在测定时，使用了 正反射5°单元。将其结果示于图22、图23。
[0150] 确切地说表1示出实施例1 一 1?1 一 3、比较例1 一 1、1 一 2的光学元件的结 构。
[0151] [表 1]

【权利要求】
1. 一种具有防反射功能的光学元件，具备： 基体；和 在所述基体的表面以光的波长以下的细微间距配置多个的、由凸部构成的构造体， 所述构造体为具有矩形状的底面的四角锥形状或四角锥台形状， 形成所述矩形状的底面的四边向该底面的中心弯曲。
2. 如权利要求1所述的光学元件，其中所述构造体对于波长424nm以上的光的吸收率 为4%以下。
3. 如权利要求1所述的光学元件，其中所述构造体对于波长424nm以上的光的吸收率 为2. 35%以下。
4. 如权利要求1所述的光学元件，其中所述构造体对于波长424nm以上的光的吸收率 为1. 2%以下。
5. 如权利要求1至4的任一项所述的光学元件，其中所述构造体为顶部的斜率平缓且 具有从中央部向底部逐渐急剧的斜率的四角锥形状或四角锥台形状。
6. 如权利要求1至4的任一项所述的光学元件，其中所述构造体的对于深度方向的有 效折射率，朝着所述基体逐渐增加，并且呈S字状的曲线。
7. 如权利要求1至6的任一项所述的光学元件，其中弯曲的所述四边具有圆弧状、大致 圆弧状、椭圆弧状或大致椭圆弧状。
8. 如权利要求1至7的任一项所述的光学元件，其中所述构造体在所述基体表面形成 四方格子图案或准四方格子图案。
9. 如权利要求1至8的任一项所述的光学元件，其中， 所述多个构造体在所述基体的表面构成多列径迹地配置， 相对于所述径迹在45度方向或约45度方向上的构造体的高度或深度，小于其他方向 的高度或深度。
10. 如权利要求1至9的任一项所述的光学元件，其中， 所述多个构造体在所述基体的表面构成多列径迹地配置， 所述径迹曲折。
11. 如权利要求1至10的任一项所述的光学元件，其中， 所述基体为石英基板， 所述构造体以紫外线硬化树脂为主成分。
12. -种具有防反射功能的光学元件的制造方法，包括：将膜母盘的形状转印到有机 树脂材料，形成在基体的表面以光的波长以下的细微间距配置多个的、由凸部构成的构造 体， 所述构造体为具有矩形状的底面的四角锥形状或四角锥台形状， 形成所述矩形状的底面的四边向该底面的中心弯曲。
13. 如权利要求12所述的光学元件的制造方法，还包括：在所述基体表面形成所述构 造体后，以既定尺寸切开所述基体。
14. 一种具备权利要求1至11的任一项所述的光学元件的显示元件。
15. -种具备权利要求1至11的任一项所述的光学元件的投射型图像显示装置。
【文档编号】G02F1/1335GK104335080SQ201380030054
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2013年6月6日 优先权日:2012年6月8日
【发明者】远藤惣铭, 村上亮介 申请人:迪睿合电子材料有限公司