光学元件、显示装置及输入装置制造方法

光学元件、显示装置及输入装置制造方法
【专利摘要】光学元件具备：具有表面的基体和在基体的表面以可见光的波长以下的微小间距配置有多个的、由凸部或凹部构成的多个构造体。形成构造体的材料的弹性模量为1MPa以上、1200MPa以下，形成有构造体的表面具有亲水性。
【专利说明】光学元件、显示装置及输入装置
【技术领域】
[0001]本技术涉及具有抗反射功能的光学元件、显示装置及输入装置。详细地说，涉及在表面以可见光的波长以下的微小间距配置有许多的由凸部或凹部构成的构造体的光学元件、显示装置及输入装置。
【背景技术】
[0002]以前，在使用玻璃、塑料等透光性基板的光学元件中，进行用于抑制光的表面反射的表面处理。这种表面处理包含在光学元件表面形成微小而且致密的凹凸(蛾眼:motheye)的表面处理(例如，参照非专利文献I)。
[0003]一般来说，在光学元件表面设置周期性的凹凸形状的情况下，在光透射过此处时会产生衍射，透射光的直线传播分量会大幅减少。但是，在凹凸形状的间距比所透射的光的波长短的情况下，不会产生衍射，例如，在将凹凸形状设为像后述那样的矩形时，能够针对与其间距、深度等对应的单一波长的光获得有效的抗反射效果。
[0004]作为使用电子线曝光制作的蛾眼构造体，公开了微小的帐篷形状的蛾眼构造体(间距大约为300nm、深度大约为400nm)(例如，参照非专利文献2)。在该蛾眼构造体中，能够得到反射率I%以下的高性能的抗反射特性。
[0005]此外，作为使用融合了光盘的原盘制作过程与蚀刻过程的方法制作的蛾眼构造体，公开了吊钟形状、椭圆锥台形状的蛾眼构造体(例如，参照专利文献I)。在该构造体中，可得到接近电子线曝光的抗反射特性。
[0006]现有技术文献 专利文献
非专利文献1:光技术接触Vol.43，N0.11 (2005)，参照630 — 637 ；
非专利文献2:NTT advanced technology株式会社、“无波长依赖性的抗反射体(蛾目艮)用成形铸模原盘”，[online],[平成23年3月31日检索],互联网〈http://keytech.ntt-at.c0.jp/nano/prd_0033.html> ；
专利文献1:国际公开第08/023816号小册子。

【发明内容】

[0007]发明要解决的课题
在上述那样的蛾眼构造体中，因为使用了通过在表面赋予微小的凹凸而使折射率阶梯性变化来抑制反射的原理，故在构造体附着有指纹的情况下，希望能够利用干擦方式除去该污溃。这是因为，当指纹所包含的油分等污溃填入到蛾眼构造体的凹部时，将损害抑制反射的功能。
[0008]当在蛾眼构造体附着有指纹时，会按指纹的模样附着污溃，此后，附着的污溃通过毛细管现象渗入到构造体的凹部。当在该状态下进行干擦时，因为污溃只会填入到凹部，所以凹凸形状的反射抑制效果变迟钝，反射率变高。[0009]虽然通过用氟等低表面能量的物质涂覆表面，可稍稍抑制对构造体凹部的渗入，但是当进行干擦时，不能防止对构造体的凹部的渗入。这是因为，构造体的凹部比在干擦中使用的纤维更细，所以污溃留在凹部的力比纤维吸取污溃的力更强。
[0010]此外，在以往的材料中，对于湿擦，需要高亲水表面。这是因为，对于湿擦，水需要进入到附着在构造体表面的污溃的下方。但是，对于这样的超亲水表面处理，在耐久性上容易产生问题，实际应用上存在问题。因此，以往，除去蛾眼构造体的污溃很困难。
[0011]因此，本技术的目的在于，提供一种能够擦去指纹等污溃的光学元件、显示装置及输入装置。
[0012]用于解决课题的方案
为了解决上述的课题，第一技术的光学元件具备:具有表面的基体；以及以可见光的波长以下的微小间距在基体的表面配置有许多的、由凸部或凹部构成的多个构造体，形成构造体的材料的弹性模量为5MPa以上，1200MPa以下，形成有构造体的表面具有亲水性。
[0013]第二技术的光学元件具备以可见光的波长以下的微小间距配置有许多的、由凸部构成的多个构造体，相邻的构造体的下部之间彼此接合，形成构造体的材料的弹性模量为5MPa以上，1200MPa以下，形成有构造体的表面具有亲水性。
[0014]在本技术中，优选形成有构造体的表面中的水接触角为110度以下，更优选为30度以下。
[0015]在本技术中，优选构造体的纵横比在0.6以上，5以下的范围内。
[0016]在本技术中，优选构造体以在基体的表面中构成多个列的轨迹(track)的方式配置，并且形成格子图案。在该情况下，优选格子图案是六方格子图案、准六方格子图案、四方格子图案及准四方格子图案中的至少一种。此外，优选构造体是在轨迹的延伸方向上具有长轴方向的椭圆锥或椭圆锥台形状。此外，优选轨迹具有直线状或圆弧状。此外，优选轨迹是蜿蜒的。
[0017]在本技术中，优选呈四方格子状或准四方格子状周期性地配置主构造体。在此，四方格子说的是正四边形的格子。准四方格子说的是与正四边形的格子不同的歪斜的正四边形的格子。
[0018]例如，在构造体配置在直线上的情况下，准四方格子说的是将正四边形的格子在直线状的排列方向(轨迹方向)上拉伸而使其歪斜的四方格子。在构造体蜿蜒地排列的情况下，准四方格子说的是通过构造体的蜿蜒排列使正四边形的格子歪斜的四方格子。或者，说的是将正四边形的格子在直线状的排列方向(轨迹方向)上拉伸而使其歪斜，而且通过构造体的蜿蜒排列使其歪斜的四方格子。
[0019]在本技术中，优选呈六方格子状或准六方格子状周期性地配置构造体。在此，六方格子说的是正六边形的格子。准六方格子说的是与正六边形的格子不同的歪斜的正六边形的格子。
[0020]例如，在构造体配置在直线上的情况下，准六方格子说的是将正六边形的格子在直线状的排列方向(轨迹方向)上拉伸而使其歪斜的六方格子。在构造体蜿蜒地排列的情况下，准六方格子说的是通过构造体的蜿蜒排列使正六边形的格子歪斜的六方格子。或者，将正六边形的格子在直线状的排列方向(轨迹方向)上拉伸而使其歪斜，而且通过构造体的蜿蜒排列使其歪斜的的六方格子。[0021 ] 在本技术中，关于椭圆，不仅是数学上定义的完整的椭圆，还包括赋予了 一些歪斜的椭圆。关于圆形，不仅是数学上定义的完整的圆(正圆)，还包括赋予了一些歪斜的圆形。
[0022]在本技术中，优选同一轨迹内的构造体的配置间距Pl比相邻的两个轨迹间的构造体的配置间距P2长。通过这样，能够提高具有椭圆锥或椭圆锥台形状的构造体的填充率，因此，能够提高抗反射特性。
[0023]在本技术中，在各构造体在基体表面中形成六方格子图案或准六方格子图案的情况下，在将同一轨迹内的构造体的配置间距设为P1，将相邻的两个轨迹间的构造体的配置间距设为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。通过设为这样的数值范围，从而能够提高具有椭圆锥或椭圆锥台形状的构造体的填充率，因此，能够提高抗反射特性。
[0024]在本技术中，在各构造体在基体表面中形成六方格子图案或准六方格子图案的情况下，优选各构造体是在轨迹的延伸方向上具有长轴方向、中央部的倾斜比顶端部及底部的倾斜形成得陡峭的椭圆锥或椭圆锥台形状。通过设为这样的形状，从而能够提高抗反射特性及透射特性。
[0025]在本技术中，在各构造体在基体表面中形成六方格子图案或准六方格子图案的情况下，优选轨迹的延伸方向上的构造体的高度或深度比轨迹的列方向上的构造体的高度或深度小。在不满足这样的关系的情况下，因为产生加长轨迹的延伸方向的配置间距的需要，所以轨迹的延伸方向上的构造体的填充率降低。当像这样填充率降低时，将招致反射特性的降低。
[0026]在本技术中，在构造体在基体表面中形成四方格子图案或准四方格子图案的情况下，优选同一轨迹内的构造体的配置间距Pl比相邻的两个轨迹间的构造体的配置间距P2长。通过这样，能够提高具有椭圆锥或椭圆锥台形状的构造体的填充率，故能够提高抗反射特性。
[0027]在构造体在基体表面中形成四方格子图案或准四方格子图案的情况下，在将同一轨迹内的构造体的配置间距设为P1，将相邻的两个轨迹间的构造体的配置间距设为P2时，优选比率P1/P2满足1.4<P1/P2 ( 1.5的关系。通过设为这样的数值范围，能够提高具有椭圆锥或椭圆锥台形状的构造体的填充率，故能够提高抗反射特性。
[0028]在构造体在基体表面中形成四方格子图案或准四方格子图案的情况下，优选各构造体是在轨迹的延伸方向上具有长轴方向、中央部的倾斜比顶端部及底部的倾斜形成得陡峭的椭圆锥或椭圆锥台形状。通过设为这样的形状，能够提高抗反射特性及透射特性。
[0029]在构造体在基体表面中形成四方格子图案或准四方格子图案的情况下，优选在相对于轨迹45度方向或大约45度方向上的构造体的高度或深度比轨迹的列方向上的构造体的高度或深度小。在不满足这样的关系的情况下，因为产生加长相对于轨迹45度方向或大约45度方向上的配置间距的需要，所以相对于轨迹45度方向或大约45度方向上的构造体的填充率会降低。当像这样填充率降低时，将招致反射特性的降低。
[0030]在本技术中，优选以微小间距在基体表面配设有许多的构造体构成多个列的轨迹，并且在相邻的3列轨迹间构成六方格子图案、准六方格子图案、四方格子图案或准四方格子图案。由此，能够提高表面中的构造体的填充密度，由此能够提高可见光的抗反射效率，能够得到抗反射特性优秀的、透射率高的光学元件。[0031]在本技术中，优选使用融合了光盘的原盘制作过程和蚀刻过程的方法来制作光学元件。能够在短时间高效率地制造光学元件制作用原盘，并且还能够应对基体的大型化，由此，能够谋求光学元件的生产性的提高。此外，在不仅在光入射面，而且还在光射出面设置有构造体的微小排列的情况下，能够使透射特性更进一步提高。
[0032]本技术的光学元件适合应用于显示装置的显示面、输入装置的输入面、印刷物的印刷面及相纸的印相面等。
[0033]在本技术中，将形成构造体的材料的弹性模量设为IMPa以上，1200MPa以下，将构造体的纵横比设为0.6以上，5以下，因此在擦去时构造体会变形。由于该变形，在湿擦时水容易进入到构造体间，压出渗入的污溃。
[0034]发明效果
像以上说明的那样，根据本技术，能够对附着在光学元件表面的指纹等污溃进行干擦或湿擦。
【专利附图】

【附图说明】
[0035]图1A是示出本技术的第一实施方式的光学元件的结构的一个例子的概略平面图，图1B是对图1A所示的光学元件的一部分进行放大表示的平面图，图1C是图1B的轨迹T1、T3、…中的截面图，图1D是图1B的轨迹Τ2、Τ4、…中的截面图，图1E是示出用于形成与图1B的轨迹Tl、Τ3、…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的轨迹Τ2、Τ4、…对应的潜像的激光的调制波形的略线图。
[0036]图2是对图1A所示的光学元件的一部分进行放大表示的立体图。
[0037]图3Α是图1A所示的光学元件的轨迹延伸方向的截面图。图3Β是图1A所示的光学元件I的Θ方向的截面图。`
[0038]图4是对图1A所示的光学元件I的一部分进行放大表示的立体图。
[0039]图5是对图1A所示的光学元件I的一部分进行放大表示的立体图。
[0040]图6是对图1A所示的光学元件I的一部分进行放大表示的立体图。
[0041]图7是用于对构造体的边界不清楚的情况下的构造体底面的设定方法进行说明的图。
[0042]图8Α是示出使构造体的底面的椭圆率变化时的底面形状的图。图8Β是示出使构造体的底面的椭圆率变化时的底面形状的图。图8C是示出使构造体的底面的椭圆率变化时的底面形状的图。图8D是示出使构造体的底面的椭圆率变化时的底面形状的图。
[0043]图9Α是示出具有圆锥形状或圆锥台形状的构造体的配置的一个例子的图，图9Β是示出具有椭圆锥形状或椭圆锥台形状的构造体3的配置的一个例子的图。
[0044]图1OA是示出用于制作光学元件的主辊(roll master)的结构的一个例子的立体图。图1OB是对图1OA所示的主辊的成形面的一部分进行放大表示的平面图。
[0045]图11是示出辊(roll)原盘曝光装置的结构的一个例子的概略图。
[0046]图12A是用于说明根据本技术的第一实施方式的光学元件的制造方法的工序图。图12B是用于说明根据本技术的第一实施方式的光学元件的制造方法的工序图。图12C是用于说明根据本技术的第一实施方式的光学元件的制造方法的工序图。
[0047]图13A是用于说明根据本技术的第一实施方式的光学元件的制造方法的工序图。图13B是用于说明根据本技术的第一实施方式的光学元件的制造方法的工序图。图13C是用于说明根据本技术的第一实施方式的光学元件的制造方法的工序图。
[0048]图14A是对除去附着在光学元件的表面的污溃的情况进行说明的略线图。图14B是对除去附着在光学元件的表面的污溃的情况进行说明的略线图。图14C是对除去附着在光学元件的表面的污溃的情况进行说明的略线图。
[0049]图15A是示出本技术的第二实施方式的光学元件的结构的一个例子的概略平面图，图15B是对图15A所示的光学元件的一部分进行放大表示的平面图，图15C是图15B的轨迹T1、T3、…中的截面图，图15D是图15Β的轨迹Τ2、Τ4、…中的截面图，图15Ε是示出用于形成与图15Β的轨迹Tl、Τ3、…对应的潜像的激光的调制波形的略线图，图15F是示出用于形成与图15Β的轨迹Τ2、Τ4、…对应的潜像的激光的调制波形的略线图。
[0050]图16是示出使构造体的底面的椭圆率变化时的底面形状的图。
[0051]图17Α是示出用于制作光学元件的主辊的结构的一个例子的立体图，图17Β是示出用于制作光学元件的主辊的结构的一个例子的平面图。
[0052]图18Α是示出本技术的第三实施方式的光学元件结构的一个例子的概略平面图。图18Β是对图18Α所示的光学元件的一部分进行放大表示的平面图。图18C是图18Β的轨迹Τ1、Τ3、…中的截面图。图18D是图18Β的轨迹Τ2、Τ4、…中的截面图。
[0053]图19Α是示出用于制作光学元件的主盘(disc master)的结构的一个例子的平面图。图19B是对图19A所示的主盘的一部分进行放大表示的平面图。
[0054]图20是示出盘(disc)原盘曝光装置的结构的一个例子的概略图。
[0055]图21A是示出本技术的第四实施方式的光学元件的构成的一个例子的概略平面图，图21B是对图21A所示的光 学元件的一部分进行放大表示的平面图。
[0056]图22A是示出本技术的第五实施方式的光学元件的结构的一个例子的概略平面图，图22B是对图22A所示的光学元件的一部分进行放大表示的平面图，图22C是图22B的轨迹T1、T3、…中的截面图，图22D是图22Β的轨迹Τ2、Τ4、…中的截面图。
[0057]图23是对图22Α所示的光学元件的一部分进行放大表示的立体图。
[0058]图24是示出本技术的第六实施方式的光学元件的结构的一个例子的截面图。
[0059]图25是示出第七实施方式的光学元件的构成的一个例子的截面图。
[0060]图26示出本技术的第八实施方式的液晶显示装置的结构的一个例子。
[0061]图27示出本技术的第九实施方式的液晶显示装置的结构的一个例子。
[0062]图28Α是示出具备本技术的第十实施方式的信息输入装置的显示装置的结构的一个例子的分解立体图。图28Β是示出本技术的第十实施方式的信息输入装置的结构的一个例子的截面图。
[0063]图29Α是示出具备本技术的第十一实施方式的信息输入装置的显示装置的结构的一个例子的分解立体图。图29Β是示出本技术的第十一实施方式的信息输入装置的结构的一个例子的截面图。
[0064]图30是示出本技术的第十二实施方式的印刷物的结构的一个例子的截面图。
[0065]图31Α是示出光学元件的形状例的示意图。图31Β是示出光学元件的形状例的示意图。图31C是示出光学元件的形状例的示意图。
[0066]图32是一般的紫外线固化树脂的贮藏弹性模量与温度的相关图。[0067]图33是对实施例中的样品10~21的交联密度及交联间平均分子量进行绘制的曲线图。
【具体实施方式】
[0068]本技术是作为为了解决现有技术具有的上述的问题而进行精心研究的结果而提出的。以下，说明其概要。
[0069]本技术人员们经过精心研究的结果发现，通过使形成构造体的材料具有弹性，从而在擦去时构造体发生变形，压出渗入到构造体间的污溃。此外，通过该变形，能够容易地对污溃进行湿擦。
[0070]由于构造体变形而压出渗入到构造体间的污溃，故需要相邻的构造体彼此靠近。为了使构造体变形而消除构造体间的空间，形成构造体的材料的弹性模量与构造体的纵横比很重要。此外，在进行湿擦时，其接触角很重要。因此，本技术人员们通过实验进行精心研究的结果发现，只要弹性模量、纵横比及接触角在规定的范围内，就能够容易地除去污溃。
[0071]在认为只要使构造体变形即可的情况下，即使是弹性模量高的材料，如果使擦去时的压力变高，在原理上也可认为能进行擦去。但是，在没有弹性的材料的情况下，当用使得构造体变形的压力进行擦去时，构造体会弯折或进行塑性变形。其结果是，擦去后的反射率变得比指纹附着前的反射率高。
[0072]本技术中的“能进行干擦、湿擦”意味着在用通常的擦去方法除去污溃时，指纹等污溃附着前与擦去指纹等污溃后的反射率一致或大致一致。
[0073]—般参照附图一边按以下的顺序对本技术的实施方式进行说明。
1.第一实施方式(呈直线状且呈六方格子状地对构造体进行二维排列的例子:参照图
1B)
2.第二实施方式(呈直线状且呈四方格子状地对构造体进行二维排列的例子:参照图
15B)
3.第三实施方式(呈圆弧状且呈六方格子状地对构造体进行二维排列的例子:参照图18A、图 18B)
4.第四实施方式(使构造体蜿蜒地排列的例子:参照图21A、图21B)
5.第五实施方式(在基体表面形成凹形状的构造体的例子:参照图23)
6.第六实施方式(设置有表面处理层的例子:参照图24)
7.第七实施方式(无基体的光学元件的例子:参照图25)
8.第八实施方式(对显示装置的第一应用例:参照图26)
9.第九实施方式(对显示装置的第二应用例:参照图27)
10.第十实施方式(对输入装置的第一应用例:参照图28A、图28B)
11.第H^一实施方式(对输入装置的第二应用例:参照图29A、图29B)
12.第十二实施方式(对印刷纸的应用例:参照图30)
13.第十三实施方式(主成分为低聚物(oligomer)且具有特定的交联密度的例子)。
[0074]〈1.第一实施方式>
[光学兀件的结构]
图1A是示出本技术的第一实施方式的光学元件的结构的一个例子的概略平面图。图IB是对图1A所示的光学元件的一部分进行放大表示的平面图。图1C是图1B的轨迹Tl、T3、…中的截面图。图1D是图1B的轨迹T2、T4、…中的截面图。图1E是示出用于形成与图1B的轨迹T1、T3、…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的轨迹Τ2、Τ4、…对应的潜像的激光的调制波形的略线图。图2、图4~图6是对图1A所示的光学元件I的一部分进行放大表示的立体图。图3Α是图1A所示的光学元件的轨迹的延伸方向(X方向(以下，也适当地称为轨迹方向))的截面图。图3Β是图1A所示的光学元件的Θ方向的截面图。
[0075]光学元件I例如是具有与入射光的入射角相应的抗反射效果的光学片材(次波长构造体)。该光学元件I适合应用于具有各种波长范围的光学设备(例如，照相机等光学设备)、显示器、光电设备、望远镜等各种光器件。
[0076]光学元件I具备具有主面的基体2和以减低反射为目的的以光的波长以下的微小间距配置在主面的作为凸部的多个构造体3。该光学元件I对于在图2的-Z方向上透射过基体2的光具有防止构造体3与其周围空气的界面中的反射的功能。
[0077]以下，依次对光学元件I所具备的基体2及构造体3进行说明。
[0078](基体)
基体2例如是具有透明性的透明基体。作为基体2的材料，例如可举出聚碳酸酯(PC)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等透明性合成树脂、以玻璃等作为主成分的无机材料，但是并特别不限定于这些材料。作为基体2的形状，例如可举出片状、板状、块状，但是并不特别限定于这些形状。在此，定义片材中包括膜。在照相机等光学设备等中，优选与规定的需要抗反射功能的部分的形状等相配合来适当地选择基体2的形状。
[0079](构造体)`
在基体2的表面排列有许多作为凸部的构造体3。该构造体3以减低反射为目的的光的波长范围以下的较短的配置间距，例如以与可见光的波长同程度的配置间距周期性地进行二维配置。在此，配置间距意味着配置间距Pl及配置间距Ρ2。以减低反射为目的的光的波长范围例如是紫外光的波长范围、可见光的波长范围或红外光的波长范围。在此，紫外光的波长范围说的是IOnm~360nm的波长范围、可见光的波长范围说的是360nm~830nm的波长范围、红外光的波长范围说的是830nm~Imm的波长范围。具体地说，优选配置间距为175nm以上，350nm以下。当配置间距不足175nm时，存在构造体3的制作变困难的趋势。另一方面，当配置间距超过350nm时，存在产生可见光的衍射的趋势。
[0080]光学元件I的各构造体3具有在基体2的表面中构成多个列的轨迹T1，T2，T3，…(以下，统称为“轨迹Τ”。)那样的配置形态。在本技术中，轨迹说的是构造体3构成列而呈直线状相连的部分。此外，列方向说的是在基体2的成形面中与轨迹的延伸方向(X方向)正交的方向。
[0081]构造体3在相邻的两个轨迹T间配置在错开半间距的位置。具体地说，在相邻的两个轨迹T间，在排列于一个轨迹(例如，Tl)的构造体3的中间位置(错开半间距的位置)，配置有另一个轨迹(例如，Τ2)的构造体3。其结果是，如图1B所示，以在相邻的3列轨迹(Tl~Τ3)间形成有构造体3的中心位于al~a7各点的六方格子图案或准六方格子图案的方式配置有构造体3。在该第一实施方式中，六方格子图案说的是正六边形的格子图案。此外，准六方格子图案说的是与正六边形的格子图案不同的、在轨迹的延伸方向(X轴方向)上拉伸而歪斜的六方格子图案。[0082]在构造体3以形成准六方格子图案的方式配置的情况下，如图1B所示，优选同一轨迹(例如，Tl)内的构造体3的配置间距Pl (al~a2间距离)比相邻的两个轨迹(例如，Tl及T2)间的构造体3的配置间距，即，相对于轨迹的延伸方向在土 Θ方向上的构造体3的配置间距P2 (例如，al~a7、a2~a7间距离)长。通过像这样配置构造体3，从而谋求构造体3的填充密度的进一步提高。
[0083]根据成形的容易度的观点，优选构造体3具有锥体形状或使锥体形状在轨迹方向上延伸或收缩的锥体形状。优选构造体3具有轴对称的锥体形状或使锥体形状在轨迹方向上延伸或收缩的锥体形状。在与相邻的构造体3接合的情况下，优选构造体3除了与相邻的构造体3接合的下部之外具有轴对称的锥体形状或使锥体形状在轨迹方向上延伸或收缩的锥体形状。作为锥体形状，例如可举出圆锥形状、圆锥台形状、椭圆锥形状、椭圆锥台形状等。在此，锥体形状是除了像上述的那样的圆锥形状及圆锥台形状以外还包括椭圆锥形状、椭圆锥台形状的概念。此外，圆锥台形状说的是砍掉圆锥形状的顶部后的形状，椭圆锥台形状说的是砍掉椭圆锥的顶部后的形状。
[0084]如图2及图4所示，优选构造体3是底面为具有长轴和短轴的椭圆形、长圆形或卵型的锥体构造、顶部为曲面的椭圆锥形状。或者，如图5所示，优选是底面为具有长轴和短轴的椭圆形、长圆形或卵型的锥体构造、顶部平坦的椭圆锥台形状。这是因为，当设为这样的形状时，能够提高列方向的填充率。
[0085]从提高反射特性的观点考虑，优选顶部的倾斜缓慢且从中央部到底部慢慢地变成陡峭的倾斜的锥体形状(参照图4)。此外，从提高反射特性及透射特性的观点考虑，优选中央部的倾斜比底部及顶部陡峭的锥形形状(参照图2)或者顶部平坦的锥体形状(参照图5)。在构造体3具有椭圆锥形状或椭圆锥台形状的情况下，优选其底面的长轴方向与轨迹的延伸方向平行。在图2等中，虽然各构造体3分别具有相同的形状，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有2种以上的形状的构造体3。此外，构造体3也可以与基体2呈一体形成。
[0086]此外，如图2、图4~图6所示，优选在构造体3周围的一部分或全部设置有突出部
7。这是因为，当设为这样时，即使在构造体3的填充率低的情况下，也能够将反射率抑制得较低。具体地说，例如，如图2、图4、及图5所示，突出部7设置在相邻的构造体3之间。此外，也可以如图6所示，细长的突出部7设置在构造体3的整个周围或其一部分。该细长的突出部7例如从构造体3的顶部朝向下部的方向延伸。作为突出部7的形状，可举出截面三角形及截面四边形等，但是并不特别限定于这些形状，可考虑成形的容易度等进行选择。此外，也可以破坏构造体3的周围的一部分或全部的表面，形成微细的凹凸。具体地说，例如，可以破坏相邻的构造体3之间的表面，形成微细的凹凸。此外，也可以在构造体3的表面，例如在顶部形成微小的孔。
[0087]构造体3并不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的高度没有特别限定，例如是420nm左右，具体地说是415nm~421nm。另外，在将构造体3设为凹部形状的情况下，成为构造体3的深度。
[0088]优选轨迹的延伸方向上的构造体3的高度Hl比列方向上的构造体3的高度H2小。SP，优选构造体3的高度H1、H2满足H1〈H2的关系。这是因为，当以满足Hl≥H2的关系的方式排列构造体3时，将产生加长轨迹的延伸方向的配置间距Pl的需要，所以轨迹的延伸方向上的构造体3的填充率会降低。当像这样填充率降低时，将招致反射特性的降低。
[0089]另外，构造体3的纵横比并不限于全部相同的情况，也可以以各构造体3具有固定的高度分布(例如，纵横比为0.83~1.46左右的范围)的方式构成。通过设置具有高度分布的构造体3，能够减低反射特性的波长依赖性。因此，能够实现具有优秀的抗反射特性的光学兀件I。
[0090]在此，高度分布意味着在基体2的表面设置有具有两种以上的高度(深度)的构造体3。即，意味着在基体2的表面设置有具有成为基准的闻度的构造体3和具有与该构造体3不同的高度的构造体3。具有与基准不同的高度的构造体3例如以周期性或非周期性(随机)方式设置在基体2的表面。作为该周期性的方向，例如可举出轨迹的延伸方向、列方向
坐寸ο
[0091]优选在构造体3的周缘部设置下摆部3a。这是因为，在光学元件的制造工序中，能够从铸模等容易地剥离光学元件。在此，下摆部3a是指设置在构造体3底部的周缘部的突出部。从上述剥离特性的观点考虑，优选该下摆部3a具有从构造体3的顶部朝向下部的方向高度平缓地降低的曲面。另外，虽然下摆部3a可以只设置在构造体3的周缘部的一部分，但是从提高上述剥离特性的观点考虑，优选设置在构造体3的整个周缘部。此外，在构造体3为凹部的情况下，下摆部变成设置在作为构造体3的凹部的开口周缘的曲面。
[0092]构造体3的高度(深度)并没有特别限定，根据使透射的光的波长范围而适当地设定，例如，可设定为236nm~450nm左右的范围。构造体3的纵横比(高度/配置间距)是
0.6以上，5以下的范围，优选是0.81以上，1.46以下的范围，更优选是0.94以上，1.28以下的范围。这是因为，当不足0.6时，存在反射特性及透射特性降低的趋势，当超过5时，在制作光学元件I时构造体3的剥离 特性降低，存在不能漂亮地进行复制品的复制的趋势。
[0093]此外，从更加提高反射特性的观点考虑，优选构造体3的纵横比设定为0.94~
1.46的范围。此外，从使透射特性进一步提高的观点考虑，优选构造体3的纵横比设定为
0.81~1.28的范围。
[0094]形成构造体3的材料的弹性模量是IMPa以上，1200MPa以下，优选是5MPa以上，1200MPa以下。当不足IMPa时，在转印工序中相邻的构造体彼此附着，构造体3的形状变成与所需的形状不同的形状，得不到所需的反射特性。当超过1200MPa时，当擦去时，构造体3难以变形。
[0095]形成有构造体3的光学元件I的表面具有亲水性。关于具有亲水性的光学元件I表面中的水接触角，优选是110度以下，更优选是30度以下。
[0096]另外，在本技术中，纵横比根据以下的式(I)来定义。
纵横比=H/P...(I)
在此，H:构造体的高度，P:平均配置间距(平均周期)。
[0097]在此，平均配置间距P根据以下的式(2)来定义。
平均配置间距 P = (P1+P2+P2) /3...(2)
在此，Pl:轨迹的延伸方向的配置间距(轨迹延伸方向周期)，P2:相对于轨迹的延伸方向土 Θ方向(在此，Θ = 60° — δ，在此，δ优选是0° <δ < 11°，更加优选是3°≤δ≤6° )的配置间距(Θ方向周期)。[0098]此外，构造体3的高度H设为构造体3列方向的高度。构造体3的轨迹延伸方向(X方向)的高度比列方向(Y方向)的高度小，此外，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，用列方向的高度代表次波长构造体的高度。但是，在构造体3是凹部的情况下，上述式(I)中的构造体的高度H作为构造体的深度H。
[0099]在将同一轨迹内的构造体3的配置间距设为P1、将相邻的两个轨迹间的构造体3的配置间距设为P2时，优选比率P1/P2满足1.00SP1/P2≤1.1或1.00〈P1/P2≤1.1的关系。通过设为这样的数值范围，能够提高具有椭圆锥或椭圆锥台形状的构造体3的填充率，因此，能够提高抗反射特性。
[0100]设上限为100%，基体表面中的构造体3的填充率在65%以上的范围内，优选在73%以上的范围内，更优选在86%以上的范围内。通过将填充率设为这样的范围，从而能够提高抗反射特性。为了提高填充率，优选将相邻的构造体3的下部之间彼此接合或者调整构造体底面的椭圆率等而对构造体3赋予歪斜。
[0101]在此，构造体3的填充率(平均填充率)是像以下那样求出的值。
[0102]首先，使用扫描型电子显微镜(SEM:Scanning Electron Microscope:扫描电子显微镜)以俯视图(Top View)方式拍摄光学元件I的表面。接着，从拍摄的SEM照片随机地选出单位格子Uc，测定该单位格子Uc的配置间距Pl及轨迹间距Tp(参照图1Β)。此外，通过图像处理测定位于该单位格子Uc中央的构造体3底面的面积S。接着，使用测定的配置间距Ρ1、轨迹间距Tp及底面的面积S，根据以下的式(3)求出填充率。
填充率=(S (hex.) /S (unit)) X 100 …(3)
单位格子面积:S (unit) = Pl X 2Tp
存在于单位格子内的构造体底面的面积:S (hex.) = 2S
对从拍摄的SEM照片随机地选出的10处的单位格子进行上述的计算填充率的处理。然后，单纯地对测定值进行平均(算术平均)而求出填充率的平均率，将其作为基体表面中的构造体3的填充率。
[0103]关于在构造体3重叠时或在构造体3之间存在突出部7等副构造体时的填充率，能够采用与构造体3高度的5%的高度对应的部分作为阈值来判定面积比的方法求出填充率。
[0104]图7是用于对构造体3的边界不清楚的情况下的填充率的计算方法进行说明的图。在构造体3的边界不清楚的情况下，通过截面SEM观察，如图7所示，将相当于构造体3的高度h的5% (= (d/h) X 100)的部分作为阈值，用该高度d对构造体3的径进行换算，求出填充率。在构造体3的底面是椭圆的情况下，用长轴及短轴进行同样的处理。
[0105]图8是示出使构造体3底面的椭圆率变化时的底面形状的图。图8A~图8D所示的椭圆的椭圆率分别是100 %、110 %、120 %、141 %。通过像这样使椭圆率变化，从而能够使基体表面中的构造体3的填充率变化。在构造体3形成准六方格子图案的情况下，优选构造体底面的椭圆率e是100% <e〈150%以下。通过设为该范围，从而能够提高构造体3的填充率，得到优秀的抗反射特性。
[0106]在此，在将构造体底面的轨迹方向(X方向)的径设为a，将与其正交的列方向(Y方向)的径设为b时,椭圆率e定义为(a/b) X 100。另外,构造体3的径a、b是像以下那样求出的值。使用扫描型电子显微镜(SEM:Scanning Electron Microscope)以俯视图(TopView)方式拍摄光学元件I的表面，从拍摄的SEM照片随机地抽出10个构造体3。接着，测定抽出的每个构造体3的底面的径a、b。然后，对每个测定值a、b单纯地进行平均(算术平均)而求出径a、b的平均值，将其设为构造体3的径a、b。
[0107]图9A示出具有圆锥形状或圆锥台形状的构造体3的配置的一个例子。图9B示出具有椭圆锥形状或椭圆锥台形状的构造体3的配置的一个例子。如图9A及图9B所示，优选构造体3以其下部之间彼此重叠的方式进行接合。具体地说，优选构造体3的下部与处于相邻关系的构造体3的一部分或整个下部接合。更具体地说，优选在轨迹方向上、Θ方向上或这两个方向上使构造体3的下部之间彼此接合。更具体地说，优选在轨迹方向上、Θ方向上或这两个方向上使构造体3的下部之间彼此接合。在图9A、图9B中，示出了接合了处于相邻关系的构造体3的整个下部的例子。通过像这样接合构造体3，能够提高构造体3的填充率。优选构造体之间在考虑了折射率的光路长中在使用环境下的光的波长范围的最大值的1/4以下的部分相互接合。由此，能够得到优秀的抗反射特性。
[0108]如图9B所示，在将具有椭圆锥形状或椭圆锥台形状的构造体3的下部之间彼此接合的情况下，例如，接合部的高度以接合部a、b、c的顺序变浅。
[0109]径2r与配置间距Pl的比率((2r/Pl) X 100)是85%以上，优选是90%以上，更优选是95%以上。这是因为，通过设为这样的范围，能够提高构造体3的填充率，并提高抗反射特性。当比率((2r/Pl) X 100)变大，构造体3的重叠变得过大时，存在抗反射特性减低的趋势。因此，优选以使构造体之间在考虑了折射率的光路长中在使用环境下的光的波长范围的最大值的1/4以下的部分相互接合的方式，设定比率((2r/Pl)X100)的上限值。在此，配置间距Pl是构造体3的轨迹方向的配置间距，径2r是构造体底面的轨迹方向的径。另外，在构造体底面为圆形的情况下，径2r变成直径，在构造体底面为椭圆形的情况下，径2r变成长轴。
[0110][主辊的结构]
图1OA是示出用于制作光学元件的主辊的结构的一个例子的立体图。图1OB是对图1OA所示的主棍的成形面的一部分进行放大表示的平面图。如图1OA及图1OB所示,主棍11例如具有在原盘12表面以与可见光等光的波长相同程度的间距配置有许多作为凹部的构造体13的结构。原盘12具有圆柱状或圆筒状的形状。原盘12的材料例如可使用玻璃，但是并不特别限定于该材料。利用后述的辊原盘曝光装置，二维图案在空间上连结，按每一个轨迹产生使极性反转格式信号与记录装置的旋转控制器同步的信号，采用CAV以合适的发送间距进行构图。由此，能够记录六方格子图案或准六方格子图案。通过适当地设定极性反转格式信号的频率与辊的旋转数，从而在所需的记录区域形成空间频率相同的格子图案。
[0111][光学元件的制造方法]
接着，一边参照图11及图12A?图13C，一边对像以上那样构成的光学元件I的制造方法进行说明。
[0112]第一实施方式的光学元件的制造方法具备:在原盘形成抗蚀剂层的抗蚀剂成膜工序；使用辊原盘曝光装置在抗蚀剂膜形成蛾眼图案的潜像的曝光工序；以及对形成有潜像的抗蚀剂层进行显影的显影工序。还具备使用等离子体蚀刻制作主辊的蚀刻工序、利用紫外线固化树脂制作复制基板的复制工序。
[0113](曝光装置的结构) 首先，参照图11，对在蛾眼图案的曝光工序中使用的辊原盘曝光装置的结构进行说明。该棍原盘曝光装置以光学盘记录装置为基础而构成。
[0114]激光源21是用于对着膜在作为记录介质的原盘12表面的抗蚀剂进行曝光的光源，例如是振荡出波长λ = 266nm的记录用的激光15的激光源。从激光源21射出的激光15以平行光束的状态保持直线传播，向电光元件(EOM:Electro Optical Modulator:电光调制器)22入射。透射过电光兀件22的激光15在反射镜23被反射,并导入到调制光学系统25。
[0115]反射镜23由偏振光光束分离器构成,具有反射一方的偏振光成分,透射另一方的偏振光成分的功能。在光电二极管24对透射过反射镜23的偏振光成分进行光接收,基于该光接收信号控制电光元件22，进行激光15的相位调制。
[0116]在调制光学系统25中，激光15通过聚光透镜26聚光在由玻璃(SiO2)等构成的声光元件(AOM =Acoust-Optic Modulator:声光调制器)27。激光15在通过声光元件27进行强度调制而发散之后，通过透镜28进行平行光束化。从调制光学系统25射出的激光15被反射镜31反射，水平且平行地导入到移动光学台32上。
[0117]移动光学台32具备光束扩展器(beam expander)33及物镜34。被导入到移动光学台32的激光15在通过光束扩展器33整形为所需的光束形状之后，经由物镜34照射到原盘12上的抗蚀剂层。原盘12载置于与主轴电动机(spindle motor) 35连接的转盘36之上。然后，通过一边使原盘12旋转并且使激光15在原盘12的高度方向上移动，一边间歇性地向抗蚀剂层照射激光15，从而进行抗蚀剂层的曝光工序。所形成的潜像成为在圆周方向上具有长轴的大致椭圆形。激光15的移动通过移动光学台32向箭头R方向的移动来进行。
[0118]曝光装置具备用于在抗蚀剂层形成与图1B所示的六方格子或准六方格子的二维图案对应的潜像的控制机构37。控制机构37具备格式器(formatter)29和驱动器30。格式器29具备极性反转部，该极性反转部控制对抗蚀剂层的激光15的照射定时。驱动器30接受极性反转部的输出而控制声光元件27。
[0119]在该辊原盘曝光装置中，以二维图案在空间上连结的方式按每一个轨迹产生使极性反转格式信号与记录装置的旋转控制器同步的信号，通过声光元件27进行强度调制。通过用固定角速度(CAV)以适当的旋转数和适当的调制频率和适当的发送间距进行构图，从而能够记录六方格子或准六方格子图案。例如，如图10B所示，要将圆周方向的周期设为315nm、将相对于圆周方向大约60度方向(大约-60度方向)的周期设为300nm,只要将发送间距设为251nm即可(毕达哥拉斯定律)。通过棍的旋转数(例如，1800rpm、900rpm、450rpm、225rpm)使极性反转格式信号的频率发生变化。例如，与辊的旋转数1800rpm、900rpm、450rpm、225rpm分别对应的极性反转格式信号的频率是37.70MHz、18.85MHz、9.34MHz、
4.71MHz。通过采用移动光学台32上的光束扩展器(BEX) 33将远紫外线激光放大为5倍的束径，经由开口数(NA) 0.9的物镜34照射原盘12上的抗蚀剂层，形成微细的潜像，从而在所需的记录区域得到空间频率(圆周315nm周期、圆周方向大约60度方向(大约_60度方向)300nm周期)相同的准六方格子图案。
[0120](抗蚀剂成膜工序)
首先，如图12A所示，准备圆柱状的原盘12。该原盘12例如是玻璃原盘。接着，如图12B所示，在原盘12的表面形成抗蚀剂层14。作为抗蚀剂层14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，例如可使用酚醛类抗蚀剂或化学放大型抗蚀剂。
[0121](曝光工序)
接着，如图12C所示，使用上述的辊原盘曝光装置使原盘12旋转，并且将激光(曝光光束)15照射到抗蚀剂层14。此时，通过一边使激光15在原盘12的高度方向(与圆柱状或圆筒状的原盘12的中心轴平行的方向)上移动，一边间歇性地照射激光15，从而遍及整个面对抗蚀剂层14进行曝光。由此，以与可见光波长同程度的间距遍及抗蚀剂层14的整个面形成有与激光15的轨迹相应的潜像16。
[0122]潜像16例如以构成多个列的轨迹的方式配置在原盘表面，并且形成六方格子图案或准六方格子图案。潜像16例如是在轨迹的延伸方向上具有长轴方向的椭圆形状。
[0123](显影工序)
接着，一边使原盘12旋转，一边在抗蚀剂层14上滴下显影液，如图13A所示，对抗蚀剂层14进行显影处理。如图所示，在由正型的抗蚀剂形成抗蚀剂层14的情况下，因为用激光15进行曝光的曝光部与非曝光部相比对显影液的溶解速度增加，所以在抗蚀剂层14形成与潜像(曝光部)16相应的图案。
[0124](蚀刻工序)
接着，将形成在原盘12之上的抗蚀剂层14的图案(抗蚀剂图案)作为掩膜，对原盘12的表面进行蚀刻处理。由此，如图13B所示，可得到在轨迹的延伸方向上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。蚀刻方法例如通过干式蚀刻进行。此时，通过交替地进行蚀刻处理和灰化(ashing)处理,从而,例如能够形成锥体状的构造体13的图案。此外，能够制作抗蚀剂层14的3倍以上的深度(选择比3以上)的玻璃主盘(glassmaster)，并能够谋求构造体3的高纵横比化。作为干式蚀刻，优选使用了辊蚀刻装置的等离子体蚀刻。辊蚀刻装置是具有圆柱状的电极的等离子体蚀刻装置，以如下方式构成，即，将该圆柱状的电极插入到筒状的原盘12的空洞内，对原盘12的柱面实施等离子体蚀刻。
[0125]根据以上，例如，可得到具有深度为从120nm左右到350nm左右的凹形状的六方格子图案或准六方格子图案的主辊U。
[0126](复制工序)
接着，例如，使主辊11与涂敷有转印材料的片材等基体2紧贴，一边照射紫外线使其固化一边进行剥离。由此，如图13C所示，在基体2的第一主面形成有作为凸部的多个构造体，可制作蛾眼紫外线固化复制的片材等光学元件I。
[0127]转印材料例如由紫外线固化材料和引发剂构成，根据需要包含填料或功能性添加剂等。
[0128]紫外线固化材料例如由单官能单体、双官能单体、多官能单体、高分子低聚物等构成，具体地说，是以下所示的单独材料或者混合了多个的材料。
[0129]作为单官能单体，例如可举出羧酸类(丙烯酸)、羟基类(丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯)、烷基、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、丙烯酸环己酯)、其它功能性单体(丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸甲氧基乙二醇酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸四氢糠基酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸乙基卡必醇酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸N，N- 二甲基氨基乙酯、N，N- 二甲氨基丙基丙烯酰胺、N，N- 二甲基丙烯酰胺、丙烯酰基吗啉、N-异丙基丙烯酰胺、N，N- 二乙基丙烯酰胺、N-乙烯吡咯烷酮、丙烯酸2 -(全氟辛基)乙酯、丙烯酸3 —全氟己基一 2 —羟基丙酯、丙烯酸3 —全氟辛基一 2 —羟基丙酯、丙烯酸2 — (全氟癸基)乙酯、丙烯酸2 — (全氟一 3 -甲基丁基)乙酯、丙烯酸2，4，6 —三溴苯酚酯、甲基丙烯酸2，4，6 —三溴苯酚酯、丙烯酸2 - (2,4,6 一三溴苯氧基)乙酯、丙烯酸2 —乙基己酯等。
[0130]作为双官能单体，例如可举出三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二烯丙醚、聚氨酯丙烯酸酯等。
[0131]作为多官能单体，例如可举出三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯及双季戊四醇六丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯等。
[0132]作为高分子低聚物，可使用众所周知的高分子低聚物。例如，能举出聚氨酯丙烯酸酯低聚物、聚酯丙烯酸酯低聚物、聚酯聚氨酯丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物等，优选是具有氨酯构造的丙烯酸酯低聚物。
[0133]优选转印材料包含亲水性材料。作为亲水性单体，可例示出丙烯酰胺或其衍生物、乙烯吡咯烷酮、用丙烯酸或甲基丙烯酸及它们的衍生物将水溶性的单体作为主要的构成成分的聚合物。例如，可例示出N —甲基丙烯酰胺、N，N —二甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、丙烯酰基吗啉、丙烯酸2 —羟基乙酯、丙烯酸N，N —二甲基氨乙酯、乙烯吡咯烷酮、2—甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱、2 -甲基丙烯酰氧乙基一 D —葡萄糖苷、2 -甲基丙烯酰氧乙基一 D -甘露糖苷、乙烯基甲基醚等，但是并不限定于此。此外，通过使用具有以氨基、羧基、羟基等为代表的极性大的官能基的材料，从而可得到同样的效果。
[0134]此外，虽然作为亲水性聚合物没有特别限定，但是作为亲水性聚合物所具有的优选的主链结构，可举出丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚乙烯醇缩醛类树脂、聚氨酯类树脂、聚脲类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚酰胺类树脂、环氧类树脂、聚酯类树脂、合成橡胶、天然橡胶等，特别是，根据与通用树脂的紧贴性优秀这一理由，优选丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂，根据固化性等，更优选丙烯酸类树脂。亲水性聚合物也可以是共聚物。
[0135]作为亲水性聚合物，具体地说，可举出众所周知的亲水性树脂，例如，优选包含羟基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，或者，在骨架中含有乙二醇的重复单元的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯等。作为亲水性聚合物，更具体地说，可举出甲氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、乙氧基化甲基丙烯酸羟乙酯、聚丙二醇单甲基丙烯酸酯、聚乙二醇双丙烯酸酯、聚乙二醇双甲基丙烯酸酯、乙氧基化双酚A双甲基丙烯酸酯以及乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯等。
[0136]此外，作为亲水性添加剂，例如，可举出以乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3 —氨丙基三乙氧基硅烷等为代表的硅烷偶联剂、以烷基硫酸纳、N —酰基一 L 一谷氨酸纳等为代表的界面活性剂等。
[0137]作为引发剂，例如，可举出2, 2 一二甲氧基一 I, 2 一二苯基乙一 I 一酮、I 一轻基一
环己基苯基甲酮、2 —羟基一 2 —甲基一 I 一苯基丙一 I 一酮等。
[0138]作为填料，例如，可使用无机微粒及有机微粒的任一种。作为无机微粒，例如，可举出Si02、Ti02、ZrO2> SnO2> Al2O3等的金属氧化物微粒。
[0139]作为功能性添加剂，例如可举出均化剂、表面调整剂、消泡剂等。
[0140]作为基体2的材料，例如可举出甲基丙烯酸甲酯(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、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、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、聚乙烯醇缩醛、聚醚酮、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、芳族聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯酸酯、丙烯酸树脂、环氧树脂、脲树脂、聚氨酯等的氨酯树脂、三聚氰胺树脂、环烯烃聚合物、环烯烃共聚物等。作为基材2的材料，只要是无机材料，例如可举出石英、蓝宝石、玻璃、粘土膜(clay film)等。
[0141]在使用高分子材料作为基材2的材料的情况下，虽然根据生产性的观点优选基材2的厚度为3~500 μ m，但是并不是特别限定于该范围。
[0142]作为表面调整剂，例如，可举出表面润滑剂等。作为表面润滑剂，可举出众所周知的润滑剂，例如，优选聚双甲基硅酮、氟类添加齐?、酯类润滑齐?、酰胺类添加剂等。在赋予亲水性的情况下，优选聚乙醚改性聚双甲基硅酮类。
[0143]基体2的成形方法没有特别限定，即可以是注塑成形体，也可以是压出成形体，还可以是铸件成形体。根据需要，也可以对基体表面实施电晕放电处理等表面处理。
[0144]作为通过后处理进行表面改性的方法，例如，可使用电晕放电处理、等离子体处理、火焰处理等。此外，在成形后，可通过对3102、1102等亲水性的无机物进行制膜而得到同样的效果。
[0145]在此，对像上述的那样制造出的光学元件I的表面附着有污溃的情况下的除去方法进行说明。图14Α~图14C是对光学元件I的表面附着有污溃的情况下的除去方法进行说明的略线图。如图14Α所示，当接触光学元件I的表面时，在构造体3之间由于指纹而附着污溃。当在这样的状态下对光学元件I的表面施加外力时，因为构造体3具有弹性，所以如图14Β所示，构造体3发生弹性变形，相邻的弹`性体3彼此接触。由此，附着在构造体3之间的污溃被压出到外部，能够除去由指纹造成的污溃。此外，在进行湿擦时，通过该变形容易渗入水，可除去污溃。而且，如图14C所示，在擦去之后，构造体3的形状通过弹力复原为原来的状态。
[0146]〈2.第二实施方式〉
[光学兀件的结构]
图15Α是示出本技术的第二实施方式的光学元件的结构的一个例子的概略平面图。图15Β是对图15Α所示的光学元件的一部分进行放大表示的平面图。图15C是图15Β的轨迹Τ1、Τ3、…中的截面图。图15D是图15Β的轨迹Τ2、Τ4、…中的截面图。图15Ε是示出用于形成与图15Β的轨迹Τ1、Τ3、…对应的潜像的激光的调制波形的略线图。图15F是示出用于形成与图15Β的轨迹Τ2、Τ4、…对应的潜像的激光的调制波形的略线图。
[0147]第二实施方式的光学元件I与第一实施方式的光学元件的不同的点在于，各构造体3在相邻的3列轨迹之间构成四方格子图案或准四方格子图案。在本技术中，所谓准四方格子图案，意味着与正四方格子图案不同，在轨迹的延伸方向(X方向)上被拉伸而歪斜的四方格子图案。
[0148]构造体3的高度或深度没有特别限定，例如是159nm~312nm左右。相对于轨迹(大约)45度方向间距P2例如是275nm~297nm左右。构造体3的纵横比(高度/配置间距)例如是0.54~1.13左右。进而，各构造体3的纵横比不限于全部相同的情况，也可以以各构造体3具有一定的高度分布的方式构成。[0149]优选同一轨迹内的构造体3的配置间距Pl比相邻的两个轨迹间的构造体3的配置间距P2长。此外，当将同一轨迹内的构造体3的配置间距设为P1、将相邻的两个轨迹间的构造体3的配置间距设为P2时，优选P1/P2满足1.4<P1/P2 ^ 1.5的关系。通过设为这样的数值范围，能够提高具有椭圆锥或椭圆锥台形状的构造体3的填充率，因此能够提高抗反射特性。此外，优选相对于轨迹在45度方向或大约45度方向上的构造体3的高度或深度比轨迹的延伸方向上的构造体3的高度或深度小。
[0150]优选相对于轨迹的延伸方向呈倾斜的构造体3的排列方向(Θ方向)的高度H2比轨迹的延伸方向上的构造体3的高度Hl小。即，优选构造体3的高度H1、H2满足H1>H2的关系。
[0151]图16是示出改变构造体3底面的椭圆率时的底面形状的图。椭圆3p32、33的椭圆率分别是100%、163.3%、141 %。通过像这样改变椭圆率，从而能使基体表面中的构造体3的填充率发生变化。在构造体3形成四方格子或准四方格子图案的情况下，优选构造体底面的椭圆率e为150%< e < 180%。这是因为，通过设为该范围，能够提高构造体3的填充率，得到优秀的抗反射特性。
[0152]基体表面中的构造体3的填充率以100%为上限，在65%以上的范围内，优选在73%以上的范围内，更优选是86%以上的范围内。通过将填充率设为这样的范围，能够提高抗反射特性。
[0153]在此，构造体3的填充率(平均填充率)是像以下那样求出的值。
[0154]首先，使用扫描型电子显微镜(SEM:Scanning Electron Microscope)以俯视图(Top View)方式拍摄光学元件I的表面。接着，从拍摄的SEM照片随机地选出单位格子Uc,测定该单位格子Uc的配置间 距Pl及轨迹间距Tp (参照图15B)。此外，通过图像处理测定该单位格子Uc所包含的四个构造体3的任一个的底面的面积S。接着，使用测定的配置间距P1、轨迹间距Tp及底面的面积S，根据以下的式(4)求出填充率。
填充率=(S (tetra) /S (unit)) X 100 …(2)
单位格子面积:S (unit) = 2X ((PlXTp) X (1/2)) = PlXTp 存在于单位格子内的构造体的底面的面积:S (tetra) = S
对从所拍摄的SEM照片随机地选出的10处单位格子进行上述的计算填充率的处理。然后，单纯地对测定值进行平均(算术平均)而求出填充率的平均率，并将其作为基体表面中的构造体3的填充率。
[0155]径2r与配置间距Pl的比率((2r/Pl) X 100)为64%以上，优选是69%以上，更优选是73%以上。这是因为，通过设为这样的范围，能够提高构造体3的填充率，并提高抗反射特性。在此，配置间距Pl是构造体3的轨迹方向的配置间距，径2r是构造体底面的轨迹方向的径。另外，在构造体底面为圆形的情况下，径2r成为直径，在构造体底面为椭圆形的情况下，径2r成为长轴。
[0156]图17示出用于制作具有上述结构的光学元件的主辊的结构的一个例子。该主辊与第一实施方式的主辊的不同点在于，在其表面中凹状的构造体13构成四方格子图案或准四方格子图案。
[0157][主辊的结构]
使用辊原盘曝光装置，二维图案在空间上链接，按每一个轨迹使极性反转格式信号与记录装置的旋转控制器同步而产生信号，采用CAV以合适的发送间距进行构图。由此，可记录四方格子图案或准六方格子图案。优选通过适当地设定极性反转格式信号的频率和辊的旋转数，从而在所需的记录区域利用激光的照射在原盘12上的抗蚀剂上形成空间频率相同的格子图案。
[0158]〈3.第三实施方式〉
[光学兀件的结构]
图18A是示出本技术的第三实施方式的光学元件结构的一个例子的概略平面图。图18B是对图18A所示的光学元件的一部分进行放大表示的平面图。图18C是图18B的轨迹T1、T3、…中的截面图。图18D是图18Β的轨迹Τ2、Τ4、…中的截面图。
[0159]第三实施方式的光学元件I与第一实施方式的光学元件不同的点在于，轨迹T具有圆弧状的形状，构造体3呈圆弧状配置。如图18Β所示，在相邻的3列轨迹(Tl~Τ3)之间，以形成构造体3的中心位于al~a7各点的准六方格子图案的方式配置构造体3。在此，所谓准六方格子图案，意味着与正六方格子图案不同，沿轨迹T的圆弧状歪斜的六方格子图案。或者，意味着与正六方格子图案不同，沿轨迹T的圆弧状歪斜，而且在轨迹的延伸方向(X轴方向)上被拉伸而歪斜的六方格子图案。
[0160]上述以外的光学兀件I的结构与第一实施方式相同，所以省略说明。
[0161][主盘的结构]
图19A、图19B示出用于制作具有上述结构的光学元件的主盘的结构的一个例子。如图19A、图19B所示，主盘41具有在圆盘状的原盘42表面排列有许多作为凹部的构造体43的结构。该构造体13以光学元件I的使用环境下的光的波长范围以下，例如与可见光的波长相同程度的间距周期性地进行二维`排列。构造体43例如配置在同心圆状或螺旋状的轨迹上。
[0162]上述以外的主盘41的结构与第一实施方式的主辊11相同，所以省略说明。
[0163][光学元件的制造方法]
首先，参照图20，对用于制作具有上述结构的主盘41的曝光装置进行说明。
[0164]移动光学台32具备光束扩展器33、反射镜38及物镜34。被引导到移动光学台32的激光15被光束扩展器33整形为所需的光束形状之后，经由反射镜38及物镜34向圆盘状的原盘42上的抗蚀剂层照射。原盘42载置在与主轴电动机35连接的转盘(省略图示。)上。然后，一边使原盘42旋转并且使激光15在原盘42的旋转半径方向上移动，一边向原盘42上的抗蚀剂层间歇性地照射激光，由此，进行抗蚀剂层的曝光工序。所形成的潜像成为在圆周方向上具有长轴的大致椭圆形。激光15的移动通过移动光学台32向箭头R方向的移动而进行。
[0165]在图20所示的曝光装置中，具备用于对抗蚀剂层形成由图18B所示的六方格子或准六方格子的二维图案构成的潜像的控制机构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，该极性反转部控制对抗蚀剂层的激光15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。
[0166]控制机构37以潜像的二维图案在空间上链接的方式，按每一个轨迹使由A0M27进行的激光15的强度调制、主轴电动机35的驱动旋转速度、移动光学台32的移动速度分别同步。原盘42以固定角速度(CAV)被旋转控制。而且，通过根据主轴电动机35的原盘42的适当的旋转数、根据A0M27的激光器强度的适当的频率调制、根据移动光学台32的激光15的适当的发送间距进行构图。由此，对抗蚀剂层形成六方格子图案或准六方格子图案的潜像。
[0167]进而，以空间频率(是潜像的图案密度，Pl:330, P2:300nm，或者，Pl:315nm, P2:275nm，或者，Pl:300nm,P2:265nm)相同的方式使极性反转部的控制信号慢慢地变化。更具体地说，一边使对抗蚀剂层的激光15的照射周期按每一个轨迹变化一边进行曝光，以在各轨迹T中Pl大致成为330nm (或者315nm、300nm)的方式在控制机构37中进行激光15的频率调制。即，随着轨迹位置从圆盘状的原盘42的中心远离，以激光的照射周期变短的方式进行调制控制。由此，能够在基板整个面中形成空间频率相同的纳米图案。
[0168]以下，对本技术的第三实施方式的光学元件的制造方法的一个例子进行说明。
[0169]首先，除了使用具有上述结构的曝光装置对形成在圆盘状的原盘上的抗蚀剂层进行曝光以外，与第一实施方式同样地制作主盘41。接着，使主盘41与涂敷有紫外线固化树脂的丙烯酸片材等的基体2紧贴，在照射紫外线使紫外线固化树脂固化之后，从主盘41剥离基体2。由此，得到在表面排列有多个构造体3的圆盘状的光学元件I。接着，从该圆盘状的光学元件I切出矩形等规定形状的光学元件I。由此，可制作处作为目标的光学元件
1
[0170]根据该第三实施方式，与呈直线状地排列了构造体3的情况同样地，能够得到生产率高、具有优秀的抗反射特性的光学元件I。
[0171]〈4.第四实施方式〉
图21A是示出本技术的第四实施方式的光学元件结构的一个例子的概略平面图。图21B是对图21A所示的光学元件的一部分进行放大表示的平面图。
[0172]第四实施方式的光学元件I与第一实施方式不同的点在于，将构造体3排列在蜿蜒的轨迹(以下，称为摆动(wobble)轨迹。)上。优选基体2上的各轨迹的摆动同步。即，优选摆动为同步摆动。通过像这样使摆动同步，从而能够保持六方格子或准六方格子的单位格子形状，较高地保持填充率。摆动轨迹的波形例如可举出正弦波、三角波等。摆动轨迹的波形不限定于周期性的波形，也可以设为非周期性的波形。摆动轨迹的摆动振幅例如可选择为± 10 μ m左右。
[0173]在该第四实施方式中，上述以外的情况与第一实施方式相同。
[0174]根据第四实施方式，因为将构造体3排列在摆动轨迹上，故能够抑制外观上产生不均匀。
[0175]〈5.第五实施方式〉
图22A是示出本技术的第五实施方式的光学元件结构的一个例子的概略平面图。图22B是对图22k所示的光学元件的一部分进行放大表示的平面图。图22C是图22B的轨迹T1、T3、…中的截面图。图22D是图22Β的轨迹Τ2、Τ4、…中的截面图。图23是对图22Α所示的光学元件的一部分进行放大表示的立体图。
[0176]第五实施方式的光学元件I与第一实施方式的光学元件的不同点在于，在基体表面排列有许多作为凹部的构造体3。该构造体3的形状是将第一实施方式中的构造体3的凸形状进行反转而制作成凹形状的形状。另外，在像上述那样将构造体3设为凹部的情况下，将作为凹部的构造体3的开口部(凹部的入口部分)定义为下部，将基体2的深度方向的最下部(凹部的最深的部分)定义为顶部。即，通过作为非实体性空间的构造体3来定义顶部及下部。此外，在第五实施方式中，因为构造体3是凹部，故式(I)等中的构造体3的高度H称为构造体3的深度H。
[0177]在该第五实施方式中，上述以外的情况与第一实施方式相同。
[0178]在该第五实施方式中，因为将第一实施方式中的凸形状的构造体3的形状进行反转而制作成凹形状，故能够得到与第一实施方式同样的效果。
[0179]〈6.第六实施方式〉
在第六实施方式中，通过使构造体表面包含至少I种亲水性化合物，从而提高湿擦的擦去性。
[0180]作为使亲水性化合物包含在构造体表面的方法，例如，可举出对形成构造体的树脂材料添加亲水性化合物进行固化的方法、在形成构造体之后，在构造体表面形成包含亲水性化合物的表面处理层的方法等。
[0181]图24是示出本技术的第六实施方式的光学元件结构的一个例子的截面图。如图24所示，第六实施方式的光学元件I与第一实施方式不同的点在于，在形成有构造体3的凹凸面上还具备表面处理层8。
[0182]优选在形成有表面处理层8的表面中的水接触角为110度以下，更优选为30度以上。表面处理层8例如含有亲水性化合物。
[0183][亲水性化合物]
作为亲水性单体，可例示出丙烯酰胺或其衍生物、乙烯吡咯烷酮、用丙烯酸或甲基丙烯酸及它们衍生物将水溶性的单体作为主要的构成成分的聚合物。例如，可例示出N —甲基丙烯酰胺、N，N—二甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、丙烯酰基吗啉、丙烯酸2-羟基乙酯，丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯、乙烯吡咯烷酮、2 —甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱、2 —甲基丙烯酰氧乙基一 D —葡萄糖苷、2 -甲基丙烯酰氧乙基一 D —甘露糖苷、乙烯基甲基醚等，但是并不限定于此。
[0184]此外，虽然作为亲水性聚合物没有特别限定，但是作为亲水性聚合物所具有的优选的主链结构，可举出丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚乙烯醇缩醛类树脂、聚氨酯类树脂、聚脲类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚酰胺类树脂、环氧类树脂、聚酯类树脂、合成橡胶、天然橡胶等，特别是，根据与通用树脂的紧贴性优秀的理由，优选丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂，根据固化性等，更优选丙烯酸类树脂。亲水性聚合物也可以是共聚物。
[0185](表面处理层的形成方法)
作为形成表面处理层的方法，可举出利用凹版涂敷机(gravure coater )、浸溃(dipping)法、旋涂法或喷雾对使亲水性含有化合物溶解于溶剂的溶液进行涂敷的方法、以擦附方式涂敷使亲水性含有化合物溶解于溶剂的溶液之后进行干燥的方法等。此外，可举出LB法、PVD法、CVD法、自组织化法、溅射法等。此外，可举出在将亲水性化合物与紫外线固化树脂混合并涂敷之后，进行UV照射进行固化的方法等。此外，作为进行表面改性的方法，有电晕放电处理、等离子体处理、火焰处理等。
[0186]〈7.第七实施方式〉
图25示出第七实施方式的光学元件结构的一个例子。如图25所示，该光学元件I与第一实施方式不同的点在于，具备基体2。光学兀件I具备以可见光的波长以下的微小间距配置有许多的、由凸部构成的多个构造体3，相邻的构造体的下部之间彼此接合。下部之间彼此接合的多个构造体也可以作为整体具有网眼状。
[0187]根据第七实施方式，能够在没有粘着剂的状态下将光学元件I贴附在被粘接体。此外，还能够贴附在三维的曲面上。
[0188]〈8.第八实施方式〉
[液晶显示装置的结构]
图26示出本技术的第八实施方式的液晶显示装置的结构的一个例子。如图26所示，该液晶显示装置具备射出光的背光灯53和在时间和空间上对从背光灯53射出的光进行调制而显示图像的液晶面板51。在液晶面板51的两面分别设置有作为光学部件的偏光器51a、51b。在设置于液晶面板51的显不面侧的偏光器51b设置有光学兀件I。在此,将在一个主面设置有光学兀件I的偏光器51b称为带抗反射功能的偏光器52。该带抗反射功能的偏光器52是带抗反射功能的光学部件的一个例子。
[0189]以下，依次对构成液晶显不装置的背光灯53、液晶面板51、偏光器51a、51b及光学元件I进行说明。
[0190](背光灯)
作为背光灯53，例如能够使用正下方型背光灯、边缘型背光灯、平面光源型背光灯。背光灯53例如具备光源、反射板、光学膜等。作为光源，例如可使用冷阴极荧光管(Cold Cathode Fluorescent Lamp:CCFL)、热阴极突光管(Hot Cathode FluorescentLamp:HCFL)、有机电致发光(Organic ElectroLuminescence:0EL)、无机电致发光(IEL:Inorganic ElectroLuminescence)及发光二极管(Light Emitting Diode:LED)等。
[0191](液晶面板)
作为液晶面板51，例如能够使用扭曲向列(Twisted Nematic:TN)模式、超级扭曲向列(Super Twisted Nematic:STN)模式、垂直取向(Vertically Aligned:VA)模式、水平排列(In — Plane Switching:IPS)模式、光学补偿双折射(Optically CompensatedBirefringence:0CB)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、相变型宾主(Phase ChangeGuest Host:PCGH)模式等显示模式的液晶面板。
[0192](偏光器)
在液晶面板51的两面,例如以使其透射轴相互正交的方式设置有偏光器51a、51b。偏光器51a、51b只使入射的光中的正交的偏振光分量的一方通过,通过吸收对另一方进行遮蔽。作为偏光器51a、51b，例如，可使用使碘或二色性染料等二色性物质吸附在聚乙烯醇类(polyvinyl alcohol)膜、部分定型化聚乙烯醇类膜、乙烯一乙酸乙烯基共聚物类部分阜化膜等亲水性高分子膜从而使其单轴延伸的偏光器。优选在偏光器51a、51b的两面设置纤维素二醋酸酯(triacetylcellulose:TAC)膜等保护层。在像这样设置有保护层的情况下,优选制作成光学元件I的基体2兼作保护层的结构。这是因为，通过制作成这样的结构，从而能够对带抗反射功能的偏光器52进行薄型化。
[0193](光学元件)
关于光学元件1，因为与上述的第一?第七实施方式的任一个的光学元件相同，所以省略说明。[0194]根据第八实施方式，因为在液晶显示装置的显示面设置有光学元件1，所以能够提高液晶显示装置的显示面的抗反射功能。因此，能够提高液晶显示装置的肉眼识别性。
[0195]〈9.第九实施方式〉
[液晶显示装置的结构]
图27示出本技术的第九实施方式的液晶显示装置的结构的一个例子。该液晶显示装置与第五实施方式的光学兀件的不同点在于，在液晶面板51的前表面侧具备前表面构件54，在液晶面板51的前表面、前表面构件54的前表面及背面的至少一个面上具有光学元件
I。在图27中，示出了在液晶面板51的前表面以及前表面构件54的前表面及背面的所有面上具有光学元件I的例子。在液晶面板51与前表面构件54之间例如形成有空气层。对与上述的第五实施方式同样的部分标注相同的附图标记，并省略说明。另外，在本技术中，所谓前表面表示成为显示面的一侧的面，即:成为观察者侧的面，所谓背面表示与显示面相反的一侧的面。
[0196]前表面构件54是在液晶面板51的前表面(观察者侧)以机械的、热的、及耐老化的保护或装饰性为目的而使用的前面板等。前表面构件54例如具有片状、膜状或板状。作为前表面构件54的材料，例如能够使用玻璃、纤维素二醋酸酯(TAC)、聚酯(TPEE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺(PA)、芳族聚酰胺、聚乙烯(PE)、聚丙烯酸酯、聚醚砜、聚砜、聚丙烯(PP)、二乙酰纤维素(diacetyl cellulose)、聚氯化乙烯基、丙烯酸树月旨(PMMA)、聚碳酸酯(PC)等，但是并不是特别限定于这些材料，只要是具有透明性的材料就能使用。
[0197]根据第九实施方式，与第八实施方式同样地，能够提高液晶显示装置的肉眼识别性。
[0198]〈10.第十实施方式〉
图28A是示出本技术的第十实施方式的具有信息输入装置的显示装置结构的一个例子的分解立体图。图28B是示出本技术的第十实施方式的信息输入装置结构的一个例子的截面图。如图28A及28B所示，信息输入装置201设置在显示装置202上，信息输入装置201与显示装置202例如通过粘合层212进行粘合。
[0199]信息输入装置201是所谓的触摸面板，具备:具有用于通过手指等来输入信息的信息输入面的信息输入兀件211、以及设置在信息输入面上的光学兀件I。信息输入兀件211与光学元件I例如经由粘合层213进行粘合。信息输入装置211例如能够使用电阻膜方式、静电容方式、光学方式、超声波方式等的触摸面板。光学元件I例如能够使用上述的第一?第七实施方式的光学元件I中的一个。
[0200]另外，在图28B中，虽然示出了在信息输入元件211上设置有具有基体2的光学元件I的例子，但是，也可以将没有基体2的光学元件1，即，将多个构造体3直接设置在信息输入元件211上。此外，也可以使基体2兼作信息输入元件211的上部电极的基材。
[0201]显示装置201例如，可使用液晶显示器、CRT (Cathode Ray Tube:阴极射线管)显不器、等离子体显不器(Plasma Display Panel:PDP)、电致发光(Electro Luminescence:EL)显不器、表面传导型电子发射兀件显不器(Surface — conduction Electron 一 emitterDisplay:SED)等各种显示装置。
[0202]在第十实施方式中，因为在信息输入装置201的信息输入面设置有光学元件1，故能够提高信息输入装置201的信息输入面的抗反射功能。因此，能够提高具有信息输入装置201的显示装置202的肉眼识别性。
[0203]〈11.第十一实施方式〉
图29A是示出本技术的第十一实施方式的具备信息输入装置的显示装置的结构的一个例子的分解立体图。图29B是示出本技术的第十一实施方式的信息输入装置的结构的一个例子的截面图。如图29A及图29B所示，信息输入装置201与第九实施方式不同的点在于，在信息输入元件211的信息输入面上还具备前表面构件203，在该前表面构件203的前表面具备光学兀件I。信息输入兀件211与前表面构件203通过粘合层213进行粘合,前表面构件203与光学元件I例如通过粘合层214进行粘合。
[0204]在第^^一实施方式中，因为在前表面构件203上具备光学元件1，所以能够得到与第十实施方式同样的效果。
[0205]<12.第十二实施方式>
图30是示出本技术的第十二实施方式的印刷物的结构的一个例子的截面图。如图30所示，印刷物10具备:具有表面的印刷物主体6、以及设置在该印刷物主体6表面的光学元件I。印刷物10也可以还具备粘合层5，经由该粘合层5使印刷物主体6与光学元件I粘合。粘合层5的材料例如可使用丙烯酸类、橡胶类、硅类等的粘着剂，当从透明性的观点考虑时，优选丙烯酸类粘着剂。印刷物主体6的表面例如是印刷有图像的印刷图像面。以下，将印刷物10的两个主面中设置有光学元件I的一侧的主面称为“表面”，将与其相反侧的主面称为“背面”。
[0206]图31A~图31C是示出本技术的第一实施方式的印刷物的形状例的示意图。如图31A所示，优选印刷物10以 表面侧突出的方式弯曲，特别优选该弯曲将表面的中央部作为弯曲的顶部。这是因为，通过像这样弯曲，能够得到美丽的外观。
[0207]优选印刷物10具有平面状的周缘部(图31B)或曲面状的周缘部(图31C)。在此，如图31C所示，曲面状是在与光学元件I侧相反的方向上周缘部发生弯曲的曲面状。由此，能够抑制变成背面侧突出的弯曲,维持美丽的外观。
[0208]优选光学元件I的线膨胀率比印刷物主体6的线膨胀率大。这是因为，由此，在高温和/或高湿的环境下，能够抑制背面侧突出的弯曲，维持美丽的外观。在此，在印刷物主体6具有由多个层构成的层叠构造的情况下，所谓印刷物主体6的线膨胀率，说的是构成印刷物主体6的多个层中的具有最大的线膨胀率的层的线膨胀率。
[0209]光学元件I具备:具有主面的基体2、以及配置在该基体2主面的多个构造体3。构造体3与基体2进行单独成形或一体成形。在构造体3与基体2进行单独成形的情况下，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，对与构造体3同样的能量线固化性树脂组成物等进行固化而成。优选光学元件I具有可挠性。这是因为，由此能够将光学元件I容易地粘合到印刷纸主体6。从可挠性的观点考虑，优选光学元件I是光学片材。
[0210]优选光学元件I与粘着层5的折射率差为0.1以下。这是因为，由此，能够抑制界面中的菲涅耳反射，提高肉眼识别性。优选构造体3与基体2的折射率差及基体2与粘合层5的折射率差为0.1以下。这是因为，由此，能够抑制界面中的菲涅耳反射，提高肉眼识别性。优选光学元件I的表面粗糙度Rz为1.7μπι以下。这是因为，能够得到美丽的表面。[0211]优选基体2是在背面侧的L*a*b*表色系中的透射色相满足L*≥95、I b* I≤0.53、I a* I ≤0.05的关系的基体。这是因为，能够抑制光学元件I的色调，并能够提高印刷物表面的肉眼识别性。优选光学元件I是在背面侧的L * a * b *表色系中的透射色相满足L*≥96、I b* I ≤ 1.9, I a* I≤0.7的关系的光学元件。这是因为，能够抑制光学元件I的色调，并能够提高印刷物表面的肉眼识别性。
[0212]在该第十二实施方式中，除了上述的以外，与第一实施方式相同。
[0213]在第十二实施方式中，因为将具有以可见光的波长以下的微小间距排列的多个构造体3的光学元件I与印刷物主体6贴合，故能够抑制印刷物10的表面反射。因此，能够提高印刷物10的印刷图像的对比度。
[0214]〈13.第十三实施方式〉
第十三实施方式的光学元件与第一实施方式不同的点在于，除了形成构造体3的树脂材料的弹性模量的数值范围以外，还代替形成构造体3的树脂材料的弹性模量的数值范围，特别指定构造体3所包含的树脂材料的交联密度的数值范围。
[0215]构造体3所包含的树脂材料的交联密度是5.lmol/L以下，优选在0.8mol/L以上，
5.lmol/L以下的范围内。当交联密度为5.lmol/L以下时，能够使交联间距离变长，对树脂材料赋予柔软性。因此，能够吐出指纹等污溃而进行擦去。另外，因为交联密度的倒数与交联间分子量对应，故当交联密度变低时(即，交联密度的倒数增加时)，交联间距离变长。另一方面，当交联密度不足0.8mol/L时，因为涂膜的擦伤性显著地恶化，故由擦去造成的损伤令人担忧。虽然作为交联可举出化学交联或物理交联，但是优选使用化学交联。
[0216]此外，优选将光学元件I的表面进一步具有亲水性。这是因为，通过具有亲水性，从而采用包含水分的布例如擦拭1、2次，就能通过吐出效果和由水分引发的置换来拭去污溃。优选具有亲水性的光学元件I表面中的水接触角为110度以下，更有选为30度以下。
[0217]在此，参照图32，对构造体3的交联密度的计算方法进行说明。如图32所示，树脂材料的交联密度具有温度依赖性。树脂材料的交联密度与树脂材料的状态相关，交联密度根据温度范围被划分为玻璃状区域、转移区域、橡胶状区域及流动区域这四个区域。这些区域中的橡胶状区域的交联密度利用以下的式来表示。
n = E，/3RT
(式中，η表示交联密度(mol/L)，E’表示贮藏弹性模量(Pa)，R表示气体常数(Pa L/Kmol)，T表示绝对温度(K)。)
因此，如果使用上述式，就能够根据贮藏弹性模量E’及绝对温度计算出交联密度η。
[0218]在将构造体3所包含的树脂材料的交联密度设为上述数值范围的情况下，优选构造体3所包含的树脂材料的交联间平均分子量在400以上，60000以下的范围内，更优选在500以上，10000以下的范围内，更加优选在700以上，1500以下的范围内。通过将交联密度设为5.lmol/L以下，而且将交联间平均分子量设为400以上，从而与只限定交联密度的数值范围而设为5.lmol/L以下的情况相比，能够进一步提高擦去性。另一方面，通过将交联密度设为0.8mol/L以上，而且将交联间平均分子量设为60000以下，从而提高擦去性，而且能够抑制涂膜的损伤。在此，在参与聚合反应的树脂原料为3官能以上的情况下，构造体3所包含的树脂材料的交联间平均分子量是将参与聚合反应的树脂原料(例如，低聚物等)的平均分子量除以平均官能基数的值。在参与聚合反应的树脂原料为2官能的情况下，该树脂原料的平均分子量成为交联间平均分子量。但是，单官能的树脂原料设为不包含在参与聚合反应的树脂原料中的原料。
[0219]优选构造体3含有直链状高分子作为主成分。这是因为，能够提高擦去性。直链状高分子例如是具有两个(甲基)丙烯酰基的化合物一维地呈链状连结的链状高分子。作为该化合物，优选是具有两个(甲基)丙烯酰基的低聚物。在此，所谓(甲基)丙烯酰基，意味着丙烯酰基及甲基丙烯酰基的任一个。
[0220]构造体3例如可通过对紫外线固化树脂进行固化而得到。优选紫外线固化树脂所包含的树脂成分包含具有两个(甲基)丙烯酰基的低聚物和具有三个(甲基)丙烯酰基的低聚物的至少一方作为主成分，更优选包含具有两个(甲基)丙烯酰基的低聚物作为主成分。通过包含具有两个(甲基)丙烯酰基的低聚物和具有三个(甲基)丙烯酰基的低聚物的至少一方作为主成分，从而能够使交联间平均分子量为400以上。通过包含具有两个(甲基)丙烯酰基的低聚物作为主成分，从而能够使交联间平均分子量为400以上，而且还能够抑制作为转印材料的紫外线固化树脂的粘度上升，能够提高作为转印材料的紫外线固化树脂的转印性。在此，所谓低聚物说的是分子量为400以上，60000以下的分子。
[0221]为了调整构造体3的弹性模量，也可以使紫外线固化树脂进一步包含具有一个(甲基)丙烯酰基的化合物(例如，单体和/或低聚物)和/或不参与聚合反应的树脂材料(例如，单体和/或低聚物)。
实施例
[0222]以下，虽然通过实施例对本技术具体地进行说明，但是本技术并不只限定于这些实施例。
[0223](样品I)
首先，准备外径为126mm的玻璃辊原盘，在该玻璃原盘的表面像以下那样对抗蚀剂进行覆膜。即，用稀释剂(thinner)将光致抗蚀剂稀释为1/10，通过浸溃，从而在玻璃辊原盘的圆柱面上涂敷厚度为130nm左右的该稀释抗蚀剂，由此，对抗蚀剂进行覆膜。接着，将作为记录介质的玻璃原盘传送到图11所示的辊原盘曝光装置，通过对抗蚀剂进行曝光，从而连结成一个螺旋状，并在相邻的3列轨迹间将构成准六方格子图案的潜像构图在抗蚀剂上。
[0224]具体地说，对形成六方格子图案的区域照射一直曝光到所述玻璃辊原盘表面的功率为0.50mff/m的激光，形成凹形状的准六方格子图案。另外，轨迹列的列方向的抗蚀剂厚度为120nm左右，轨迹的延伸方向的抗蚀剂厚度为IOOnm左右。
[0225]接着，对玻璃辊原盘上的抗蚀剂实施显影处理，使曝光的部分的抗蚀剂溶解而进行显影。具体地说，在未图示的显影机的转盘上载置未显影的玻璃辊原盘，一边使每个转盘旋转一边在玻璃辊原盘的表面滴下显影液而对该表面的抗蚀剂进行显影。由此，可得到抗蚀剂层呈准六方格子图案进行开口的抗蚀剂玻璃原盘。
[0226]接着，使用辊等离子体蚀刻，在CHF3气环境中进行等离子体蚀刻。由此，在玻璃辊原盘的表面中，只对从抗蚀剂层露出的准六方格子图案的部分进行蚀刻，在其它区域中，光致抗蚀剂成为掩模而不进行蚀刻，得到了椭圆锥形状的凹部。使此时的图案中的蚀刻量(深度)根据蚀刻时间而变化。最后，通过利用O2灰化(ashing)完全除去光致抗蚀剂,从而得到了凹形状的准六方格子图案的蛾眼玻璃主辊。列方向上的凹部的深度比轨迹的延伸方向上的凹部的深度深。
[0227]使上述蛾眼玻璃主辊与涂敷有几μ m的厚度的具有下述组成的紫外线固化树脂组成物的聚甲基丙烯酸甲基树脂(PMMA)制的片材紧贴，通过一边照射紫外线使其固化一边进行剥离，从而制作出光学元件。
[0228]<紫外线固化树脂组成物>
脂肪族聚氨酯丙烯酸酯100质量份
光聚合引发剂3wt%
另外，光聚合引发剂的添加量(3wt%)是将紫外线固化树脂组成物设为100wt%的情况下的添加量。在以下的样品2?9中也是同样的。
[0229](样品2)
除了使用具有下述组成的紫外线固化树脂组成物这点以外，与样品I同样地制作了光学元件。
[0230]<紫外线固化树脂组成物>
脂肪族聚氨酯丙烯酸酯95质量份
水溶性单体5质量份
光聚合引发剂3wt%
(样品3)
除了使用具有下述组成的紫外线固化树脂组成物这点以外，与样品I同样地制作了光学元件。
[0231]<紫外线固化树脂组成物>
脂肪族聚氨酯丙烯酸酯91质量份
水溶性单体9质量份
光聚合引发剂3wt%
(样品4)
除了使用具有下述组成的紫外线固化树脂组成物这点以外，与样品I同样地制作了光学元件。
[0232]<紫外线固化树脂组成物>
脂肪族聚氨酯丙烯酸酯87质量份
水溶性单体13质量份
光聚合引发剂3wt%
(样品5)
除了使用具有下述组成的紫外线固化树脂组成物这点以外，与样品I同样地制作了光学元件。
[0233]<紫外线固化树脂组成物>
脂肪族聚氨酯丙烯酸酯83质量份
水溶性单体17质量份
光聚合引发剂3wt%
(样品6) 除了使用具有下述组成的紫外线固化树脂组成物这点以外，与样品I同样地制作了光学元件。
[0234]〈紫外线固化树脂组成物〉
脂肪族聚氨酯丙烯酸酯77质量份
水溶性单体23质量份
光聚合引发剂3wt%
(样品7)
除了使用具有下述组成的紫外线固化树脂组成物这点以外，与样品I同样地制作了光学元件。
[0235]<紫外线固化树脂组成物>
脂肪族聚氨酯丙烯酸酯71质量份
水溶性单体29质量份
光聚合引发剂3wt%
(样品8)
除了使用具有下述组成的紫外线固化树脂组成物这点以外，与样品I同样地制作了光学元件。
[0236]<紫外线固化树脂组成物>
脂肪族聚氨酯丙烯酸酯50质量份
水溶性单体50质量份
光聚合引发剂3wt%
(样品9)
除了使用具有下述组成的紫外线固化树脂组成物的点以外，与样品I同样地制作了光学元件。
[0237]<紫外线固化树脂组成物>
水溶性单体100质量份
光聚合引发剂3wt%
(形状的评价)
利用原子力显微镜(AFM:Atomic Force Microscope)对样品I?样品9的光学兀件进行了观察。然后，根据AFM的截面轮廓求出了各样品的构造体的高度。
[0238](接触角的测定)
用接触角计(协和界面化学社制，产品名称-.Ck - XE型)测定了样品I?9的光学元件的蛾眼图案形成侧的面的接触角。关于测定接触角的液体，使用了油酸(oleic acid)。
[0239](擦去性的评价)
干擦:使指纹附着在光学元件的蛾眼图案的形成侧的面之后，使用除尘布(cleaningcloth) (Toray株式会社制,商品名称:卜> * 一)，以IOkPa在5秒钟内往返擦拭10次。
[0240]湿擦:使指纹附着在光学元件的蛾眼图案的形成侧的面之后，在除尘布(Toray株式会社制，商品名称:卜 > '>一)滴下5ml纯净水而进行使用，以IOkPa在5秒钟内往返擦拭5次。
[0241]通过比较使指纹附着之前与进行干擦之后的反射率而进行擦去性的评价，将反射率在使指纹附着之前与进行干擦之后为相同的值的情况视为能够擦去。将其结果示于表1。
[0242]另外，在表1中，将能够擦去标记为“O”(将特别容易擦去的标记为“◎”)，将虽然残留有一部分指纹但能除去的标记为“Λ”，将不能干擦标记为“ X ”。关于反射率，使用评价装置(日本分光社制，商品名称=V - 550)测定了波长为532nm的可见光的反射率。
[0243](弹性模量的测定)
(利用拉伸试验机进行的测定)
采用与在光学元件的制作中使用的紫外线固化树脂组成物同样的材料制作平坦膜(UV固化)，切出宽度14mm、长度50mm、厚度大约200 μ m的形状的膜样品进行使用。根据JISK7127,使用拉伸试验机(株式会社岛津制作所制，产品名称:AG - X)对该膜样品的弹性模量进行测定。
[0244]另外，使用表面皮膜物性试验机(7〗〃 Y —^株式会社制，商品名称:7〗-7 V ^ ^ 3 HM - 500)测定了形成有蛾眼图案的光学元件的弹性模量。其结果是，利用微小硬度计测量的弹性模量的值与使用拉伸试验机测定的材料固有的弹性模量的值大致相同。
【权利要求】
1.一种光学兀件，具备: 基体，具有表面；以及 多个构造体，在上述基体的表面以可见光的波长以下的微小间距配置有多个，由凸部或凹部构成， 形成上述构造体的材料的弹性模量为IMPa以上、1200MPa以下， 形成有上述构造体的表面具有亲水性。
2.根据权利要求1所述的光学元件，其中， 形成有上述构造体的表面中的水接触角为110度以下。
3.根据权利要求2所述的光学元件，其中， 形成有上述构造体的表面中的水接触角为30度以下。
4.根据权利要求1所述的光学元件，其中， 上述构造体的纵横比在0.6以上、5以下的范围内。
5.根据权利要求1所述的光学元件，其中， 上述构造体以构成多个列的轨迹的方式配置在上述基体的表面中，并形成格子图案。
6.根据权利要求5所述的光学兀`件,其中， 上述格子图案是六方格子图案、准六方格子图案、四方格子图案及准四方格子图案中的至少I种。
7.根据权利要求5所述的光学元件，其中， 上述构造体是在上述轨迹的延伸方向上具有长轴方向的椭圆锥或椭圆锥台形状。
8.根据权利要求5所述的光学元件，其中， 上述轨迹具有直线状或圆弧状。
9.根据权利要求5所述的光学元件，其中， 上述轨迹是蜿蜓的。
10.根据权利要求1所述的光学元件，其中， 上述构造体的交联密度为0.8mol/L以上、5.lmol/L以下。
11.根据权利要求10所述的光学元件，其中， 上述构造体的交联间平均分子量在400以上、10000以下的范围内。
12.根据权利要求11所述的光学元件，其中， 上述构造体的交联间平均分子量在700以上、1500以下的范围内。
13.根据权利要求11所述的光学元件，其中， 上述构造体包含具有两个(甲基)丙烯酰基的低聚物及具有三个(甲基)丙烯酰基的低聚物的至少一方作为主成分。
14.根据权利要求13所述的光学元件，其中， 上述构造体包含具有两个(甲基)丙烯酰基的低聚物作为主成分。
15.根据权利要求11所述的光学元件，其中， 上述构造体包含直链状高分子作为主成分。
16.—种光学兀件,其中， 具备多个构造体，以可见光的波长以下的微小间距配置有多个，由凸部构成， 相邻的上述构造体的下部之间彼此接合，形成上述构造体的材料的弹性模量为IMPa以上、1200MPa以下，形成有上述构造体的表面具有亲水性。
17.—种显示装置，具备权利要求1~16的任一项所述的光学元件。
18.一种输入装置`，具备权利要求1~16的任一项所述的光学元件。
【文档编号】G02B1/11GK103518149SQ201280016480
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年3月30日 优先权日:2011年3月31日
【发明者】福田智男, 李成吉, 有马光雄, 饭田文彦, 木曾弘之, 野村优 申请人:迪睿合电子材料有限公司