向形成单粒子膜的无机膜12b供给粘合剂溶液而使其渗透到构成单粒子膜的粒子M与无机膜12b之间。
[0175]粘合剂的使用量优选单粒子膜的质量的0.001?0.02倍。只要在此种范围内，那么不会产生粘合剂太多而导致粘合剂堵塞粒子M间而对单粒子膜的精度造成不良影响的问题，便可以充分固定粒子。在导致大量供给粘合剂溶液的情况下，在粘合剂溶液渗透后，使用旋转涂布机，或者使被加工体倾斜，去除粘合剂溶液的剩余部分即可。
[0176]作为粘合剂，可以使用先前作为疏水化剂例示的金属烷氧基硅烷或一般的有机粘合剂、无机粘合剂等，在粘合剂溶液渗透后，根据粘合剂的种类适当进行加热处理即可。在使用金属烷氧基硅烷作为粘合剂的情况下，优选在40°C?80°C下3分钟?60分间的条件下进行加热处理。
[0177]在采用烧结法的情况下，将形成单粒子膜的无机膜进行加热而使构成单粒子膜的各粒子M融合于无机膜即可。加热温度是根据粒子M的材质与无机膜的材质而决定即可，但粒径为100nm以下的粒子M在较其物质本来的熔点更低温度下开始界面反应，故而在相对低温侧结束烧结。若加热温度太高，那么粒子的融合面积增大，其结果存在单粒子膜的形状产生变化等对精度造成影响的可能性。
[0178]而且，若在空气中进行加热，那么存在无机膜或各粒子M产生氧化的可能性，故而采用烧结法的情况下，优选考虑此种氧化的可能性而设定条件。
[0179][蚀刻步骤]
[0180]蚀刻步骤是将复数个粒子M作为蚀刻掩膜而将无机膜进行干式蚀刻的步骤。
[0181 ] 在蚀刻步骤中，首先，如图6A所示，蚀刻气体通过构成单粒子膜F的各粒子M的间隙而到达无机膜12b的表面，在该部分形成沟槽，与各粒子M相对应的位置分别显现圆柱12c。若继而继续蚀刻，那么各圆柱12c上的粒子M也慢慢被蚀刻而减少，同时，无机膜12b的沟槽也进一步加深(图6B)。继而，最终各粒子M利用蚀刻而消失，在无机膜12b的单面形成多个圆锥状的凸部En(图6C)。
[0182]作为干式蚀刻中使用的蚀刻气体，例如可以列举Ar、SF6, F2, CF4, C4F8, C5F8, C2F6,C3F6' C4F6' CHF3> CH2F2' CH3F、C3F8' Cl2, CCl4, SiCl4、BC12、BC13、BC2,Br2,Br3> HBr, CBrF3' HCl、CH4, NH3, 02、H2, N2, CO、0)2等，可以根据构成单粒子膜掩膜的粒子或无机膜的材质等而使用这些中的I种以上。
[0183]作为进行干式蚀刻的蚀刻装置，使用反应性离子蚀刻装置、离子束蚀刻装置等可以进行各向异性蚀刻的蚀刻装置。蚀刻装置只要可以产生最小20W左右的偏压电场，那么不会特别限制等离子产生的方式、电极的结构、腔室的结构、高频电源的频率等规格。
[0184]蚀刻条件根据所欲获得的凹凸的纵横比而适当选择即可。作为蚀刻条件，可以列举偏压功率、天线功率、气体的流量及压力、蚀刻时间等。
[0185]若关于如此获得的微细凹凸，以与先前所述的求出单粒子膜蚀刻掩膜中的粒子间的平均间距B的方法相同的方式求出其凹凸的排列的平均间距C，那么该平均间距C的值与所使用的单粒子膜蚀刻掩膜的平均间距B大致相同。而且，排列的平均间距C相当于凹凸的底面的直径d的平均值。进而，若关于该微细凹凸，求出根据下述式(2)进行定义的排列的偏移D’ (% )，那么其值也成为10%以下。
[0186]D，[% ] = |C — A| X100/A...(2)
[0187]其中，式(2)中，A是构成所使用的单粒子膜蚀刻掩膜的粒子的平均粒径。
[0188](作用效果)
[0189]根据包括所述制膜步骤、粒子排列步骤及蚀刻步骤的光学元件制作用模具的制造方法，可以制造形成复数个区域的面积、形状及结晶方位为无规的凹凸的模具。
[0190]而且，所述制造方法是在设置于母材的表面上的无机膜上直接形成凹凸的方法而非利用电铸转印凹凸的方法，故而可以简化模具的制造。而且，根据所述制造方法，也可以在射出成形的模具表面上形成微细凹凸，故而也可以制造两面形成凹凸的板状的光学元件。
[0191]<光学元件的制作方法>
[0192]作为使用所述模具的光学元件的制造方法，可以应用纳米压印法、加压成形法、射出成形法、电铸法等。如果应用这些方法，那么可以再现性良好地大量生产高精度地形成周期晶格结构而适合于展现视角限制功能的形状转印体(复制品)。
[0193]在所述光学元件的制造方法之中，就特别适合于微细凹凸的转印的方面而言，优选纳米压印法、射出成形法。
[0194]作为利用使用所述实施形态的模具的纳米压印法而制作光学元件的具体方法，例如可以列举下述(a)?(C)的方法。
[0195](a)包括如下步骤的方法(光压印法):在模具10的凹凸面12a涂布未硬化的活性能量线硬化性树脂；以及照射活性能量线而使所述硬化性树脂进行硬化后，将已硬化的涂膜自模具10剥离。此处，所谓活性能量线通常指紫外线或电子束，但本说明书中，也可以包括可见光线、X射线、离子束等。
[0196](b)包括如下步骤的方法:在模具10的凹凸面12a涂布未硬化的液状热固性树脂或未硬化的液状无机材料；以及进行加热而使所述液状热固性树脂或液状无机材料进行硬化后，将已硬化的涂膜自模具10剥离。
[0197](c)包括如下步骤的方法(热压印法):使薄片状的热塑性树脂与模具10的凹凸面12a相接触；一面将该薄片状的热塑性树脂向凹凸面12a按压，一面进行加热而使其软化后，进行冷却；以及将该已冷却的薄片状的热塑性树脂自模具10剥离。
[0198]在(a)的光压印法中，例如可以使用具备用以将模具向光硬化性树脂按压的加压机构及对光硬化性树脂照射活性能量线的照射机构的光压印装置。
[0199]对(a)的方法的具体例进行说明。首先，在薄片状的模具10的凹凸面12a，以厚度0.5 μ m?20 μ m、优选1.0 μ m?10 μ m涂布未硬化的液状活性能量线硬化性树脂。
[0200]继而，使涂布该硬化性树脂的模具10通过一对辊之间，由此进行按压，从而将所述硬化性树脂填充到模具10的凹凸内部。其后，利用活性能量线照射装置照射活性能量线1mJ?5000mJ、优选10mJ?2000mJ，使硬化性树脂进行交联及/或硬化。继而，将硬化后的活性能量线硬化性树脂自模具10剥离，由此可以制造光学元件。
[0201]在(a)的方法中，根据对模具10的凹凸面12a赋予脫模性的目的，也可以在涂布未硬化的活性能量线硬化性树脂前，以Inm?1nm左右的厚度设置包含聚硅氧树脂、氟树脂等的层。
[0202]作为未硬化的活性能量线硬化性树脂，可以列举含有选自环氧丙烯酸酯、环氧化油丙烯酸酯、胺基甲酸酯丙烯酸酯、不饱和聚酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、乙烯基/丙烯酸酯、多烯/丙烯酸酯、硅丙烯酸酯、聚丁二烯、聚苯乙烯甲基丙烯酸甲酯等预聚物，脂肪族丙烯酸酯、脂环式丙烯酸酯、芳香族丙烯酸酯、含有羟基的丙烯酸酯、含有烯丙基的丙烯酸酯、含有缩水甘油基的丙烯酸酯、含有羧基的丙烯酸酯、含有卤素的丙烯酸酯等单体中的I种以上的成分的树脂。未硬化的活性能量线硬化性树脂优选利用乙酸乙酯或甲基乙基酮、甲苯等溶剂等适当进行稀释而使用。
[0203]而且，也可以在未硬化的活性能量线硬化性树脂中添加氟树脂、聚硅氧树脂等。
[0204]在将未硬化的活性能量线硬化性树脂利用紫外线进行硬化的情况下，优选在未硬化的活性能量线硬化性树脂中添加苯乙酮类、二苯甲酮类等光聚合起始剂。
[0205]而且，在未硬化的活性能量线硬化性树脂中，根据提高硬化后的硬度的目的，也可以使用多官能(甲基)丙烯酸酯单体及低聚物的至少一种。而且，也可以含有反应性无机氧化物粒子及/或反应性有机粒子。
[0206]在涂布未硬化的液状活性能量线硬化性树脂后，也可以在贴合包含树脂、玻璃等的贴合基材后，照射活性能量线。活性能量线的照射是自贴合基材、具有模具10的活性能量线穿透性的任意一个进行即可。
[0207]优选将硬化后的活性能量线硬化性树脂的薄片的厚度设为0.1 μπι?100 μπι。只要硬化后的活性能量线硬化性树脂的薄片的厚度为0.1 μπι以上，那么可以确保充分的强度，只要为100 μπι以上，那么可以确保充分的可挠性。
[0208]在(b)的方法中，作为液状热固性树脂，例如可以列举未硬化的三聚氰胺树脂、胺基甲酸酯树脂、环氧树脂等。可以根据液状热固性树脂的特性而适当地决定加热条件，其中，在使用环氧树脂的情况下，优选加热温度为150°C?200°C，加热时间为3分钟?10分钟。而且，作为液状无机材料，例如可以列举未硬化的氧化硅系溶胶凝胶材料、聚二甲基硅氧烷、聚倍半硅氧烷等。可以根据液状无机材料的特性而适当地决定加热条件，在使用氧化硅系溶胶凝胶材料的情况下，优选加热温度为100°C?500°C，加热时间为20分钟?60分钟。而且，在使用聚二甲基硅氧烷的情况下，优选加热温度为100°C?200°C，加热时间为10分钟?60分钟。
[0209]在(c)的热压印法中，例如可以使用具备用以将模具向热塑性树脂按压的加压机构及控制热塑性树脂的温度的温度控制机构的热压印装置。
[0210]在(c)的方法中，作为热塑性树脂，例如可以列举丙烯酸系树脂、聚烯烃、聚酯等。
[0211]将薄片状的热塑性树脂向2次步骤用成形物按压时的压力优选IMPa?lOOMPa。只要按压时的压力为IMPa以上，那么可以较高的精度转印凹凸，只要为10MPa以下，那么可以防止过剩的加压。
[0212]可以根据热塑性树脂的特性而适当地决定加热条件，优选加热温度为120°C?200 °C，按压时间为I分钟?5分钟。
[0213]作为加热后的冷却温度，就可以较高的精度转印凹凸的方面而言，优选未达热塑性树脂的玻璃转移温度。
[0214]在(a)?(C)的方法之中，就可以省略加热而简单的方面而言，优选使用活性能量线硬化性树脂的(a)的方法。
[0215]在利用射出成形法制作光学元件时，在形成模具腔的射出成形用模具的一部分使用所述实施形态的模具。即，在模具腔的内面配置所述模具。
[0216]具体而言，在利用射出成形法的光学元件的制作方法中，首先，使用安装射出成形用模具的射出成形机，使热塑性树脂进行熔融。继而，将该已熔融的热塑性树脂以高压射出流入到射出成形用模具的模具腔内后，冷却射出成形用模具。继而，打开射出成形用模具而取出所获得的光学元件。
[0217]作为利用射出成形法成形的热塑性树脂，可以使用与所述热压印法中使用的热塑性树脂相同的树脂。
[0218]作为可以使用所述模具而制造的光学元件，具体而言可以列举有机EL或薄膜装置中使用的绕射晶格或抗反射体等。
[0219]在利用所述方法所形成的光学元件为绕射晶格的情况下，在至少将光射出到外部的面包括具有与模具10相对应的凹凸的光射出面。作为用途，在光学元件为绕射晶格的情况下，用作有机EL照明等的基板。而且，在光学元件为抗反射体的情况下，用作光学机器中使用的透镜或图像显示装置的全面版。
[0220]S卩，利用所述方法所形成的光学元件的光射出面的微细凹凸的最频间距、最频高度及形状是根据光学元件的用途而决定。在光学元件为抗反射体的情况下，微细凹凸的最频间距优选根据入射至抗反射体的光的波长而进行调整。例如，在使用波长为400nm?750nm左右的可见光的情况下，优选50nm以上300nm以下的间距的凹凸。此外，只要微细凹凸的间距为50nm以上150nm以下，那么可以减少可见光区域中的绕射光。在使用波长750nm左右?1000nm以下的红外区域的情况下，优选500nm以上5000nm以下的最频间距的凹凸。
[0221]根据光学元件的用途而决定微细凹凸的最佳纵横比。例如，在将利用该模具所制造的光学元件用作有机EL或薄膜装置中使用的绕射晶格的情况下，凹凸中的凸部En的纵横比优选为0.1?1.0。例如，在将利用该模具所制造的光学元件用作抗反射体的情况下，凹凸中的凸部纵横比更优选0.5?4.0以上，进一步优选1.0?3.0o
[0222]在将利用该模具所制造的光学元件用作有机EL或薄膜装置中使用的绕射晶格的情况下，凸部的最频高度H优选1nm?500nm之间，进一步优选15nm?150nm。只要最频高度H在优选范围内，那么可以获得有机EL或薄膜装置的光提取效率提高的效果。而且，在将利用该模具所制造的光学元件使用于以可见光为对象的抗反射体的情况下，凸部的最频高度H优选25nm?1200nm之间，进一步优选120nm?500nm。而且，在将利用该模具所制造的光学元件使用于以红外光为对象的抗反射体的情况下，凸部的最频高度H优选250nm?1000nm之间，进一步优选750nm?lOOOOnm。只要最频高度H在优选范围内，那么可以获得抗反射性能提高的效果。
[0