專利名稱：：光學(xué)元件及制造方法、形成光學(xué)元件的復(fù)制基板及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種光學(xué)元件、被配置為形成光學(xué)元件的復(fù)制基板、以及用于制造光學(xué)元件的方法和用于制造復(fù)制基板的方法。具體地，本發(fā)明涉及一種在基體(base)的表面上具有每一個均成凸部或凹部形式的多個結(jié)構(gòu)體的光學(xué)元4牛。
背景技術(shù)：
：在包括由諸如玻璃或塑料構(gòu)成的透明基^反的光學(xué)元件中，為了減小光的表面反射以提高透光特性，采用了用于在光學(xué)元件的表面上形成細而密的凸部(projection)和凹部(depression)(亞波長結(jié)構(gòu)蛾眼結(jié)構(gòu))的方法。通常，在周期性的凸部和凹部被設(shè)置在光學(xué)元件的表面上的情況下，光通過凸部和凹部并祐j斤射，從而顯著減少了沿直線傳4番的光分量的量。然而，在凸部或凹部的間3巨小于所透射的光的波長的情況下，不會發(fā)生折射。例如，在每個凸部呈圓錐形的情況下，與凸部的間距和高度對應(yīng)的單一波長光獲得了有效的抗反射作用和良好的透射特性。，H口，非專矛J文"f牛l(NTTAdvancedTechnologyCorporationsite.http://keytech.ntt-at.co.jp/nano/prd_0016.html(于2006年5月21日i方問),"MasterMoldforAntireflective(MothEye)StructureIndependentofWavelength")描述了一種用于制造上述光學(xué)元件的方法。通過電子束光刻法將Si基板上的抗蝕劑形成為凹凸的抗蝕圖樣。使用所得到的凹凸抗蝕圖樣作為掩模來使硅基板經(jīng)過蝕刻，從而形成Si主模(mastermold),該Si主才莫具有每一個均為3口圖15所示的細圓4,形(間距約300nm,深度約400nm)的多個亞波長結(jié)構(gòu)體。所得到的上述Si主才莫也可以對具有寬的波長范圍的光起到抗反射作用。如圖16所示，在可見區(qū)域中(見圖17),六方晶4各中的亞波長結(jié)構(gòu)體的排列導(dǎo)致了極大的抗反射作用(反射率1%以下)。在圖17中，h表示Si主模的平坦部分的反射率，以及b表示Si主模的圖樣化部分的反射率。如圖18所示，制造了Si主模的Ni電鑄壓模。如圖19所示，在壓模表面的預(yù)定區(qū)域R1中，壓模具有凹凸的圖樣，該圖樣是Si主模的表面的相反圖樣。凹凸的圖樣被轉(zhuǎn)印到具有壓模的透明聚碳酸酯樹脂上，從而獲得目標(biāo)光學(xué)元件(復(fù)制基板)。所得到的光學(xué)元件也具有高抗反射作用(反射率1%以下)(見圖20)。在圖20中，13表示除了圖樣外的部分的反射率，以及U表示圖樣的反射率。然而，非專利文件1沒有描述光學(xué)元件的透射特性或具有光學(xué)元件的顯示器等的導(dǎo)光性能的改進。置(例如，顯示器、光電裝置、光通信裝置、太陽能電池、和照明系統(tǒng))的抗反射元件和高透射元件。在下文中，以下將描述作為應(yīng)用亞波長結(jié)構(gòu)體的凹凸表面的實例的液晶顯示器。近年來，實際上已使用諸如液晶顯示器(LCD)和等離子體顯示面板(PDP)的超薄顯示器來替代陰極射線管(CRT)顯示器。實際上，由于<氐功肆€才喿作和大彩色LCD面4反的成本的降^f氐，LCD正力口速普及。在液晶顯示器中，主要采用通過背光從面板的背面照亮透射型彩色LCD面板以顯示彩色圖像的背光系統(tǒng)。發(fā)出白光的冷陰極焚光燈(CCFL)經(jīng)常4皮用作背光系統(tǒng)的光源。冷陰極熒光燈在其熒光管中包含汞并且可能不利地影響環(huán)境。因此，作為背光系統(tǒng)的光源，可能需要替代冷陰極熒光燈的光源。由于近年來已開發(fā)出藍色發(fā)光二極管，所以能購得發(fā)出為光的原色的紅光、綠光和藍光的發(fā)光二極管(LED)。因此，LED有望作為光源來替代冷陰極熒光燈?；旌蠌腖ED發(fā)出的紅光、綠光和藍光產(chǎn)生了具有極好色純度的白光。將LED用作背光系統(tǒng)的光源提高了通過彩色液晶顯示面板的有色光的色純度。因而，期望顏色再生范圍延伸到NTSC系統(tǒng)所指定的程度或超過所指定的程度。在發(fā)出紅光、綠光和藍光的LED用作^皮配置為照亮彩色LCD面板的背光系統(tǒng)的光源的情況下，可能需要用于有效透射每種有色光的技術(shù)。因此，如上所述，已嘗試將亞波長結(jié)構(gòu)體的凹凸表面應(yīng)用于LCD。例如，日本專利第3723843號^^開了一種抗反射濾光器(亞波長結(jié)構(gòu)體)，該濾光器是通過使抗蝕膜經(jīng)過電子束光刻然后經(jīng)過顯影以形成抗蝕圖樣、并使用預(yù)定蝕刻氣體來通過抗蝕圖樣直接使第二半導(dǎo)體層經(jīng)過蝕刻而形成的。該專利文件還描述了具有抗反射濾光器的半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)射強度比不具有抗反射濾光器的半導(dǎo)體發(fā)光元件的發(fā)射強度大30%。然而，電子束曝光不利地需要較長的才喿作時間并因而不適合于工業(yè)制造。例如，在用于最細微圖樣的具有100pA的電子束電流的電子束用于i者如需要幾十mC/cm2劑量的杯芳烴的抗蝕劑的情況下，即使在24小時曝光之后也沒有完全使邊長為200|um的正方形曝光。在曝光通常用于移動電話的2.5英寸顯示器的面積(50.8mmx38.1mm)的情況下，要花費20天。在非專利文^f牛2中所4苗述的方法(NationalInstituteofAdvancedIndustrialScienceandTechnologysite.http:〃aist.go.jp/aist—i/press—release/pr2006/pr20060306/pr20060306.html(于2006年5月21日i方問)，"DevelopmentofDesktopApparatusEnablingNanometer-ScaleMicrofabrication")采用了光盤記錄技術(shù)。因而，可以高速且低成本地制造大面積光學(xué)元件。然而，通過該方法制造所得到的光學(xué)元件具有較差的反射率取決波長的特性并且反射率超過1%;因此，光學(xué)元件對于抗反射結(jié)構(gòu)而言并不實用。這可能是因為納米點圖樣的密度(開口率，apertureratio)較低(50%以下)。除了上述的亞波長結(jié)構(gòu)體之外，已嘗試將無機多層膜應(yīng)用于LCD。例如，日本未審查專利申請公開第2006-145885號公開了由氧化硅(Si02)構(gòu)成的低折射率介電層和由五氧化鈮(Nb2Os)構(gòu)成的高折射率介電層經(jīng)過堆疊而形成了具有上述光學(xué)特性的24層濾光片，乂人而將紅光(640nm)、綠光(530nm)和藍光(450nm)的透射率分別增大到80%、80%和50%。然而，這種濾光片不能充分改善透射率特性。因而，期望進一步改善透射率特性，特別是改善藍光的透射率特性。
發(fā)明內(nèi)容期望提供一種具有極好的抗反射特性的光學(xué)元件、用于高產(chǎn)率高地制造光學(xué)元件的方法、被配置為形成光學(xué)元件的復(fù)制基板以及用于制造復(fù)制基4反的方法。才艮據(jù)本發(fā)明的實施例，才是供了一種光學(xué)元件，包括基體和以細微的間距排列在基體的表面上的多個結(jié)構(gòu)體，每個結(jié)構(gòu)體均成凸部或凹部的形式，其中，這些結(jié)構(gòu)體構(gòu)成多個弧形軌道(arctrack)，每相鄰的三行弧形軌道上的結(jié)構(gòu)體以四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣排列。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種被配置為形成光學(xué)元件的復(fù)制基板，該基板包括基體和以細微的間距排列在基體的表面上的多個結(jié)構(gòu)體，每個結(jié)構(gòu)體均成凸部或凹部的形式，其中，這些結(jié)構(gòu)體構(gòu)成多個弧形軌道，每相鄰的三行弧形軌道上的結(jié)構(gòu)體以四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣排列。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種用于制造被配置為形成光學(xué)元件的復(fù)制基板的方法，該復(fù)制基板包括以細微的間距排列在復(fù)制基外反的表面上的多個結(jié)構(gòu)體，每個結(jié)構(gòu)體均成凸部或凹部的形式，該方法包括第一步驟，準(zhǔn)備基板，在基板的表面上包括抗蝕層；第二步驟，在激光沿基才反的徑向相對移動的同時以及在旋轉(zhuǎn)基板的同時，通過用激光間斷地照射抗蝕層，以小于可見光波長的間距形成潛像；第三步驟，^使抗蝕層顯影以在基^反的表面上形成抗蝕圖樣；第四步驟，通過將抗蝕圖樣作為掩模來執(zhí)行蝕刻以在基板的表面上形成凹凸圖沖羊；以及第五步驟，轉(zhuǎn)印基才反的凹凸圖樣，以形成復(fù)制基板，其中，在第二步驟中，在每相鄰的三個軌道上的潛像以四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣排列。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種用于制造光學(xué)元件的個結(jié)構(gòu)體，每個結(jié)構(gòu)體均成凸部或凹部的形式，該方法包括第一步驟，準(zhǔn)備基板，在基板的表面上包括抗蝕層；第二步驟，在基板的沿徑向相對移動激光的同時以及在旋轉(zhuǎn)基^反的同時，通過用激光間斷;也照射抗蝕層，以小于可見光波長的間距形成潛l象；第三步驟，4吏抗蝕層顯影以在基才反的表面上形成抗蝕圖樣；第四步艱《，通過將抗蝕圖樣作為掩才莫來執(zhí)行蝕刻以在基板的表面上形成凹凸圖樣；第五步驟，形成基板的復(fù)制基板并在復(fù)制基板的凹凸圖樣上形成金屬鍍層；第六步驟，將金屬鍍層從復(fù)制基板上剝離，以形成具有轉(zhuǎn)印后的凹凸圖樣的金屬模；以及第七步驟，用金屬模形成透明基體，該透明基體在透明基體的表面上具有凹凸圖樣，其中，在第二步驟中，在每相鄰的三個軌道上的潛像以四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣排列。根據(jù)本發(fā)明的實施例，以細微的間距排列在基板的表面上的多個結(jié)構(gòu)體構(gòu)成了多個弧形專九道，并且在每相鄰的三個弧形4九道上的結(jié)構(gòu)體以四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣排列，從而增大了結(jié)構(gòu)體在表面上的填充密度(packingdensity)和對可見光的抗反射效率。從而，提供了具有極好的抗反射特性和極高的透射率的光學(xué)元件。此外，可以采用光盤記錄4支術(shù)來形成結(jié)構(gòu)體；因此，在短時間內(nèi)能夠高效地制造#皮配置為形成具有上述結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的主才莫。另外，可以使用大尺寸的基板，從而提高了制造光學(xué)元件的生產(chǎn)率。圖1~圖1F是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)的示意圖2是圖1A圖1F所示的光學(xué)元件的不完整》文大透一見圖；圖3是示出了盤形光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)實例的示意平面圖4A~圖4E是示出了用于制造被配置為形成光學(xué)元件的主模的方法的示意截面圖5是在用于制造被配置為形成光學(xué)元件的主模的方法中所使用的曝光裝置的示意圖6A~圖6E是示出了通過被配置為形成光學(xué)元件的主模來形成光學(xué)元件的處理要點的示意圖7A和圖7B示出了切斷光學(xué)元件的步驟的示意圖8是示出了根據(jù)對比實例的被配置為形成光學(xué)元件的復(fù)制基斗反的結(jié)構(gòu)的示意平面圖9A和圖9B是的被配置為形成根據(jù)實例1的光學(xué)元件的復(fù)制基4反的SES照片；圖IO是示出了根據(jù)實例1的透射特性的圖表；圖11是示出了根據(jù)實例2的透射特性的圖表；圖12是示出了根據(jù)實例3的透射特性的圖表；圖13是示出了根據(jù)比較實例的透射特性的圖表；圖14是示出了根據(jù)實例1的反射特性的圖表；圖15示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的Si主模的結(jié)構(gòu)；圖16示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的Si主模的結(jié)構(gòu)；圖17是示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的在Si主模的波長和反射率之間關(guān)系的圖表；圖18是示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的Si主才莫的Ni電鑄壓模(electroformedstamper)的結(jié)沖勾的示意'l"生透牙見圖19是圖17所示的Ni電鑄壓模的放大圖；以及間關(guān)系的圖表。具體實施例方式以下參考附圖描述本發(fā)明的實施例。光學(xué)元件的結(jié)構(gòu)圖1A是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的光學(xué)元件1的結(jié)構(gòu)實例的示意性平面圖。圖1B是圖1A所示的光學(xué)元件1的不完整方文大平面圖。圖1C是沿圖IB中的軌道T1,T3，…而得到的截面圖。圖1D是沿圖IB中所示的軌道T2，T4,…而得到的截面圖。圖1E是示出了在形成與圖1B中所示的軌道T1,T3,…相對應(yīng)的潛像時所使用的激光的調(diào)制波形的示意圖。圖1F是示出了在形成與圖1B中所示的軌道T2,T4,...相對應(yīng)的潛像時所使用的激光的調(diào)制波形的示意圖。圖2是圖1A所示的光學(xué)元件1的不完整放大透視圖。光學(xué)元件1適合用于各種光學(xué)裝置，例如，顯示器、光電裝置、光通信裝置(光纖)、太陽能電池和照明系統(tǒng)。例如，光學(xué)元件1可以用于^f吏具有各種波長范圍的光分量通過的光纖和顯示器的導(dǎo)光管。此外，光學(xué)元件1可以用于濾光片(亞波長結(jié)構(gòu)體)，每個濾光片響應(yīng)于入射13光的入射角和包括濾光片的背光系統(tǒng)(照亮顯示面才反)而具有不同的透射率。根據(jù)該實施例的光學(xué)元件1包括基體2和以等于或小于可見光波長的細微間距(例如，約400nm)排列在基體2表面的多個結(jié)構(gòu)體3,每個結(jié)構(gòu)體均成凸部或凹部形狀。光學(xué)元件l用于防止乂人結(jié)構(gòu)體3和空氣之間的界面沿負Z方向通過基體2的光的反射?；w2是使光透射的透明基體?；w2由例如諸如聚碳酸酯(PC)或聚對苯二曱酸乙二醇酯(PET)或玻璃的透明合成樹脂組成?；w2的形狀并不特別限定?；w2可以成膜、片、才反或塊的形式。如上所述，根據(jù)本實施例的光學(xué)元件適合用于各種光學(xué)裝置，例如，顯示器、光電裝置、光通信裝置、太陽能電池和照明系統(tǒng)，它們都需要預(yù)定的抗反射功能。根據(jù)每個光學(xué)裝置的主體的形狀或者根據(jù)以片狀或膜的形式附著在每個光學(xué)裝置上的抗反射元件的形狀來確定基體2的形狀。例如，結(jié)構(gòu)體3與基體2構(gòu)成整體。結(jié)構(gòu)體3可以或不可以具有相同的形狀。例如，每個結(jié)構(gòu)體3具有底面為具有長軸和短軸的橢圓形、橢圓、或卵形的錐體結(jié)構(gòu)。每個結(jié)構(gòu)體3的頂部具有彎曲的表面或平坦表面(下文中，統(tǒng)稱為"橢圓截錐(缺頂橢圓錐體)")。具體地，橢圓截錐的中部優(yōu)選地具有比橢圓截錐的頂部和底部的傾斜度更陡峭的傾斜度。另外，優(yōu)選地，橢圓截錐的傾斜度不陡峭，并且橢圓截錐的傾斜度隨著距橢圓截錐的頂部距離的增加而逐漸增大。即，每個結(jié)構(gòu)體3優(yōu)選地成鐘形橢圓截錐的形式。例如，每個結(jié)構(gòu)體3成凹部或凸部的形式。結(jié)構(gòu)體3構(gòu)成多個弧形軌道，并且在每相鄰三行的弧形軌道上的結(jié)構(gòu)體以四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣排列。結(jié)構(gòu)體3的高度或深度并不特別限定，而是例3口在約159nm~約312nm的范圍內(nèi)。例3口，在相只于于圓周方向成約45。的方向上的間3巨在約275nm~約297nm的范圍內(nèi)。例如，結(jié)構(gòu)體3的縱才黃比(高度/間距)在約0.54~約1.13的范圍內(nèi)。結(jié)構(gòu)體3的縱橫比可以或可以不相同。結(jié)構(gòu)體3具有特定的高度分布。圖3是示出了盤形光學(xué)元件1W的結(jié)構(gòu)實例的示意性平面圖。如圖3所示，光學(xué)元件1是通過基本上在盤形光學(xué)元件1W的整個表面上形成結(jié)構(gòu)體3、然后將盤形光學(xué)元件1切割成預(yù)定產(chǎn)品尺寸而獲得的。如下所述，4艮據(jù)使用通過改進光盤記錄裝置而獲得的曝光裝置形成的曝光圖樣來形成結(jié)構(gòu)體3。如上所述，通過將盤形光學(xué)元件1W切成預(yù)定尺寸來制造光學(xué)元件1;因此，如圖1B所示，光學(xué)元件1的結(jié)構(gòu)體3在基體2的表面上構(gòu)成了多個弧形軌道Tl,T2,T3,…(在下文中，統(tǒng)稱為"軌道T，，)。例如，每個結(jié)構(gòu)體3具有長軸平ff于4九道T的圓周方向的底面。例如，每個結(jié)構(gòu)體3的底部可以具有沿卩瓜形4九道T的圓周方向延伸的尾部。例如，結(jié)構(gòu)體3在相對于軌道T的圓周方向成45。的方向上的高度H1低于結(jié)構(gòu)體3在弧形軌道T的徑向上的高度H2，即，HI<H2。在相鄰軌道上的結(jié)構(gòu)體3中，一個軌道(例如，Tl)上的結(jié)構(gòu)體3排列在另一個軌道(例如，T2)上的相鄰結(jié)構(gòu)體3之間的中間位置處。也就是說，在一個軌道(例如，Tl)上的結(jié)構(gòu)體3和在另一個軌道(例如，T2)上的結(jié)構(gòu)體3在圓周上相對于4皮此偏移了一半間距。如圖1B所示，在每相鄰的三個軌道(TlT3)上的結(jié)構(gòu)體3以四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣排列，其中，結(jié)構(gòu)體3的中心位于位置al~a4。在圓周方向上的間距P2是在徑向上的間距P1的兩倍。在相對于圓周方向成45。方向上的間距P3是在徑向上的間3巨P1的々2倍。例》口，在4圣向上的間3巨P1為200nm。例4口，在圓周方向上的間3巨P2為400nm。例如，在相對于圓周方向成45。的方向上的間3巨P3為283nm。表述"四方晶格圖樣，，表示沿軌道T的圓弧彎曲并且在圓周方向上的間距P2是在徑向上的間距P1的兩倍的四方晶格圖樣。表述"準(zhǔn)四方晶格圖樣"表示沿軌道T的圓弧彎曲并且在圓周方向上的間距P2不是在徑向上的間距P1的兩倍的四方晶格圖樣。表述"在圓周方向上的間距P1"表示結(jié)構(gòu)體3在相鄰軌道上的間距(例如，軌道T1和T2之間的距離)。表述"在圓周方向上的間距P2"表示在相同軌道(例如，T2)上的結(jié)構(gòu)體3的間距(例如，位置a2和a4之間的距離)。表述"在相對于圓周方向(約)45°的方向上的間3巨P3"表示結(jié)構(gòu)體3在相對于圓周方向(約)45。的方向上的間3巨(例如，4立置al和a2之間的3巨離)。用于制造光學(xué)元件的方法以下將參考圖4A~圖7B描述用于制造具有上述結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件的方法的實施例。在這種用于制造光學(xué)元件的方法中，通過被配置為形成光學(xué)元件的主模的制造處理、被配置為形成光學(xué)元件的復(fù)制基板的制造處理、被配置為形成光學(xué)元件的金屬模的制造處理、以及光學(xué)元件的制造處理，制造具有上述結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件1。^皮配置為形成光學(xué)元件的主才莫的制造處理如圖4A所示，準(zhǔn)備盤形式的基^反11。例如，基才反ll為石英基板。如圖4B所示，在基板11的表面上形成抗蝕層12。抗蝕層12由例如有機抗蝕劑或無機抗蝕劑構(gòu)成?？梢允褂玫挠胁艓卓刮g劑的實例包括酚醛抗蝕劑和化學(xué)增強型抗蝕劑。如圖4C所示，在4t轉(zhuǎn)基才反11的同時用激光(曝光束)13照射抗蝕層12。在激光13沿基板11的徑向相對移動的同時，通過用激光13間斷地照射抗蝕層12來使抗蝕層12的整個表面曝光。乂人而，與激光13的軌跡對應(yīng)的潛像以小于可見光的波長的間距形成在抗蝕層12的整個表面上。用以調(diào)制波形為正弦波形、矩形波形、或鋸齒形波形的方式進4于強度調(diào)制的激光13照射抗蝕層12?？蛇x地，例如，激光13的調(diào)制波形的振幅可以周期性或非周期性地變化。以下爿尋描述曝光步艱《的細節(jié)。在曝光步驟中，例如，通過在每個軌道上改變激光13照射抗蝕層12的照射周期來使在每三個相鄰軌道上的潛像(結(jié)構(gòu)體)14優(yōu)選地以四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣排列。通過在以恒定的角速度旋轉(zhuǎn)基板ll的同時以使在圓周方向上的間距P2固定的方式使激光13的脈沖頻率最優(yōu)化來調(diào)整激光13的照射周期。具體地，以激光13的照射周期隨著軌道位置從基^反的中心開始退后而減小的方式控制調(diào)制。如圖3所示，這產(chǎn)生了相對于弧形4九道的圓周方向傾斜45。的正方形或菱形的納米圖樣(nanopattern),該納米圖樣在基體的整個表面上具有均勻的空間頻率。如圖4D所示，在^走轉(zhuǎn)基^反11的同時將顯影液滴到抗蝕層12上以使抗蝕層12顯影。從而，抗蝕層12形成為四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣形式的抗蝕圖樣。在抗蝕層12由正性抗蝕劑構(gòu)成的情況下，與未曝光部分的溶解率相比，曝光于激光13中的曝光部分在顯影液中具有更高的溶解率，從而抗蝕層12被形成為與曝光部分(潛^f象14)對應(yīng)的圖樣。如圖4E所示使用，形成在基板11上的抗蝕層12的圖樣(抗蝕圖樣)作為掩模，使基板11的表面經(jīng)過蝕刻，從而在基板上形成以四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣排列的凹部15a。在這種情況下，例如，重復(fù)進4亍蝕刻和拋光(ashing)產(chǎn)生了每個均為橢圓截錐形式的凹部的圖樣15a的圖樣并產(chǎn)生了具有深度為抗蝕層12的厚度三倍以上(選擇比為3以上)的凹部15a的主模，從而導(dǎo)致每個結(jié)構(gòu)體3的縱一黃比增大。如上所述，使?jié)撓?4顯影并將抗蝕圖樣作為掩模來對潛像14進4亍蝕刻以形成結(jié)構(gòu)體3,每個結(jié)構(gòu)體3均成例如具有長軸平4亍于弧形軌道的圓周方向的底面的橢圓截錐形式。在每個均為橢圓截錐形式的結(jié)構(gòu)體3中，橢圓截錐的中部具有比橢圓截錐的頂部和底部的傾斜度更陡峭的傾斜度，從而提高了持久性和轉(zhuǎn)印特性。此外，可以得到在圓周方向上的間距P2等于在徑向上的間距P1的四方晶格圖樣、在圓周方向上的間距P2長于在徑向上的間距P1的準(zhǔn)四方晶格圖樣等，從而提高了結(jié)構(gòu)體3的填充密度。因此，制造了被配置為形成光學(xué)元件的目標(biāo)主模15。主模15是被配置為形成圖1A所示的光學(xué)元件1的原盤(master)。也就是說，基于具有主才莫15的凹部15a的凹凸表面形成了光學(xué)元件1的結(jié)構(gòu)體3。因此，主才莫15的凹部15a以沿主4莫15的圓周彎曲的四方晶格圖樣或類四方晶格圖樣排列。參考圖5,以下將描述圖4C所示的曝光步驟的細節(jié)。圖5所示的曝光裝置是通過改進光盤記錄裝置而獲得的。激光器21是用于使基板11的表面上的抗蝕層12曝光于激光的光源。例如，激光器21產(chǎn)生波長X為266nm的遠紫外線激光13。從激光器21發(fā)出的激光13是平行光束并沿直線傳播以進入電光調(diào)制器(EOM)22。通過電光調(diào)制器22的激光13從反射鏡23反射并孑妄著導(dǎo)向光學(xué)調(diào)制系統(tǒng)25。反射4免22由用于使一個偏振成分反射并使其他偏振成分透射的偏振光束分光鏡形成。在光電二極管24上接收通過反射鏡23的偏振成分。基于接收到的偏振成分的信號來控制電光調(diào)制器22以才丸4亍相位調(diào)制。在光學(xué)調(diào)制系統(tǒng)25中，在由例如石英(Si02)構(gòu)成的聲光調(diào)制器(AOM)27上的聚光透4竟26使激光13聚集。透4竟28使經(jīng)聲光調(diào)制器27調(diào)制的發(fā)散激光12平行。從光學(xué)調(diào)制系統(tǒng)25發(fā)出的激光13從反射鏡31反射并在水平方向上平行地導(dǎo)向移動光學(xué)臺32。移動光學(xué)臺32包括光束擴展器33、反射4竟34和物4竟35。通過光束擴展器33使導(dǎo)向移動光學(xué)臺32的激光14被形成為所期望的光束波面并4吏激光14通過反射鏡34和物4竟35入射到基^反11上的抗蝕層12?；?1被置于連接至主軸電機36的轉(zhuǎn)盤(未示出)上。在激光13沿基板11的徑向相對移動的同時以及在基板11旋轉(zhuǎn)的同時，通過用;敫光13間斷;也照射4元蝕層12來#^亍4吏4元蝕層12曝光的曝光步驟。所得到的潛像14中的每一個均成長軸平行于圓周方向的近似橢圓形的形式。通過使移動光學(xué)臺32沿由箭頭R所示的方向移動來移動;敫光13。圖5所示的曝光裝置包括用于在抗蝕層12中形成潛像14的控制機構(gòu)37,潛像14對應(yīng)于圖1B所示的四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣的二維圖樣?？刂茩C構(gòu)37包括格式器29和驅(qū)動器30。格式器29包括極性反轉(zhuǎn)單元。極性反轉(zhuǎn)單元控制用激光13照射抗蝕層12的時間。驅(qū)動器30基于來自極性反轉(zhuǎn)單元的輸出來控制聲光調(diào)制器27?？刂茩C構(gòu)37以使?jié)撓?4的二維圖樣空間連接的方式，在每個軌道上使通過聲光調(diào)制器27對激光13進行的強度調(diào)制、主軸電機36的旋轉(zhuǎn)速度和移動速度同步?？刂苹?1以使其以恒定角速度(CAV)旋轉(zhuǎn)。通過聲光調(diào)制器27對激光13的強度適當(dāng)?shù)剡M行頻率調(diào)制、以通過主軸電機36控制的基板11的適當(dāng)旋轉(zhuǎn)次數(shù)以及以通過移動光學(xué)臺32控制的激光13的適當(dāng)々貴送間距(feedpitch),、圖樣化抗蝕層12。乂人而，在抗蝕層12中形成了具有四方晶才各圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣的潛像14。例如，在圓周方向上的間距P2被設(shè)定為400nm以及將在相對于圓周方向成(約)45。的方向上的間距P3設(shè)定為283nm的情況下，可以將饋送間距設(shè)定為200nm。此外，逐漸地改變來自極性反轉(zhuǎn)控制單元的控制信號，以得到均勻的空間頻率(潛像14的圖樣密度，在圓周方向上的間3巨P2:400nm)。更具體i也，在每個專九道上改變用;敫光13照射4元蝕層12的照射周期的同時、以及在通過^空制才幾構(gòu)37以在每個軌道上圓周方向上的間距P2為約400nm的方式對激光13進4亍頻率調(diào)制的同時，^U亍曝光。也就是說，以激光的照射周期隨著4九道位置乂人基4反的中心退后而減小的方式來控制調(diào)制。這在基板的整個表面上產(chǎn)生具有均勻空間頻率的納米圖樣。以下將參考圖6A~圖6E描述/人主才莫15制造光學(xué)元件1的處理。如上所述，通過在基板11的表面上形成抗蝕層12的圖樣(圖6A)以及將該抗蝕層作為掩模來執(zhí)行蝕刻以在基板11的表面上形成具有凹部15a的凹凸圖樣(圖6B)，形成了主才莫15。在抗蝕層12的圖^"中，在顯影之后，在基^反11的徑向上的厚度不同于在相對于圓周方向成(約)45。的方向上的厚度，并且在圓周方向上的厚度小于在徑向上的厚度。關(guān)于此的原因如下由于在曝光步驟中，在旋轉(zhuǎn)基板11的同時用激光13照射了抗蝕層12,所以在圓周方向上-敫光13的照射時間比在相只于于圓周方向成(約)45。的方向上激光13的照射時間長，乂人而導(dǎo)致在顯影之后抗蝕層12的厚度差異。在隨后的蝕刻中，抗蝕層12在圓周方向上的厚度和在相對于圓周方向成(約)45。的方向上的厚度之間的差異使凹部15a具有了形狀各向異性。-故配置為形成光學(xué)元件的復(fù)制基才反的制造處理將諸如紫外線固化樹脂的可光致固化樹脂涂到所得到的主才莫15上的凹凸圖樣上。諸如丙烯酸樹脂板的透明基板被布置在可光致固化樹脂上。通過用例如通過透明基^反的紫外線進4亍照射來使可光致固化樹脂固化。然后，將固化樹脂從主模15剝離出來。從而，如圖6C所示，形成了被配置為形成光學(xué)元件的復(fù)制基板16,復(fù)制基才反16具有在透明基4反16a的主表面上的結(jié)構(gòu)體16b,結(jié)構(gòu)體16b由可光致固化樹脂構(gòu)成。被配置為形成光學(xué)元件的金屬模的制造處理通過在復(fù)制基板16的凹凸圖樣上進行無電鍍而形成了導(dǎo)電給予(conductivity-imparting)月莫，然后，通過電鍍在該導(dǎo)電鄉(xiāng)合予膜上形成金屬鍍層。通過進行無電鍍而得到的膜和通過進行電鍍形成的層適當(dāng)?shù)赜衫?臬(Ni)構(gòu)成。在形成了金屬鍍層之后，將金屬鍍層從復(fù)制基板16剝離，如果必要，進行外形加工。從而，如圖6D所示，制造了被配置為形成光學(xué)元件的金屬模17，金屬模17具有排列在其主表面上的凹部17a。光學(xué)元件的制造處理-故配置為形成光學(xué)元件的所得到的金屬一莫17^皮置于注射成型機的預(yù)定位置處。在封閉該沖模以形成空腔之后，填充諸如聚碳酸酯的熔融樹脂。在使熔融樹脂冷卻之后，打開沖模以去除固化的樹脂。從而，如圖6E所示，制造了與排列在基體2的主表面上的結(jié)構(gòu)體3構(gòu)成整體的盤形光學(xué)元件1W。切割處理將盤形光學(xué)元件1W切割成預(yù)定的產(chǎn)品尺寸。例如，在盤形光學(xué)元件1W成直徑為200nm的圓形的情況下，如圖7A所示，可以將盤形光學(xué)元件1W切割為用于移動電話的四個光學(xué)元件l(例如，2.5英寸長)。可選地，如圖7B所示，可以將盤形光學(xué)元件1W切割為兩個用于便攜式游戲裝置的光學(xué)元件1(例如，4.3英寸長)。從而，制造了如圖1A所示的光學(xué)元件1。根據(jù)該實施例，以等于或小于可見光波長的細微間距排列在基體2的表面上的多個結(jié)構(gòu)體3構(gòu)成了多個弧形軌道，并且在每相鄰的三行弧形軌道上的結(jié)構(gòu)體3以四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣排列，從而增大了結(jié)構(gòu)體3在基體3的表面上的填充密度和可見光的抗反射效率。從而，提供了具有極好抗反射特性和極高的透射率的光學(xué)元件1。此外，才艮據(jù)該實施例，每個結(jié)構(gòu)體3成如上所述的橢圓截4,的形式，從而與圖15所示的現(xiàn)有技術(shù)中每個具有圓錐形的亞波長結(jié)構(gòu)體相比，得到了更高的持久性。而且，復(fù)制基板16、金屬模17和光學(xué)元件1具有轉(zhuǎn)印特性得到改善的凹凸圖樣。此外，根據(jù)該實施例，利用基于光盤記錄裝置的曝光裝置來制造主才莫15;因此，在短時間內(nèi)高效地制造了具有上述結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件1。另外，可以制造具有大尺寸的光學(xué)元件1,乂人而才是高了生產(chǎn)率。此外，可以在短時間內(nèi)以低成本制造主才莫15。此外，才艮據(jù)該實施例，通過在每個4九道上改變用激光13照射4元蝕層12的照射周期來4吏在每相鄰的三個卩瓜形專九道上的;昝>像14以四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣排列。顯影所得到的潛像14。將所得到的抗蝕圖樣作為掩模來進行蝕刻。這產(chǎn)生了每個均成橢圓截錐22的形式并且以正方形或菱形圖才羊相對于《瓜形專九道的圓周方向傾刮，45。排列的結(jié)構(gòu)體3。具體地，在每個均成橢圓截錐形式的結(jié)構(gòu)體3中，橢圓截錐的中部優(yōu)選地具有比橢圓截錐的頂部和底部的傾斜度更陡峭的傾斜度，從而提高了持久性和轉(zhuǎn)印特性?？梢垣@得結(jié)構(gòu)體3在相同軌道上的間距為結(jié)構(gòu)體3在相鄰軌道上的間距兩倍的四方晶才各圖樣?？蛇x地，可以獲得結(jié)構(gòu)體3在相同專九道上的間距等于或大于結(jié)構(gòu)體3相鄰軌道上的間距的兩倍的準(zhǔn)四方晶格圖樣。實例盡管以下將描述本發(fā)明的實例，4旦是本發(fā)明并不限于這些實例。在以下實例中，4吏用相同的參考標(biāo)號來示出與上述實施例中所描述的元件等同的元件。在實例1~實例3中，亞波長結(jié)構(gòu)體3以四方晶才各圖才羊或準(zhǔn)四方晶格圖樣排列，并且形成了被配置為形成光學(xué)元件的復(fù)制基板16,復(fù)制基板16具有亞波長結(jié)構(gòu)體3的三種不同的空間頻率。在比較實例中，亞波長結(jié)構(gòu)體3以準(zhǔn)四方晶格圖樣排列，并且形成了復(fù)制基板16。實例1被配置為形成光學(xué)元件的主模的制造以抗蝕層12具有約150nm的厚度的方式將化學(xué)增強型或酚醛正性抗蝕劑涂在石英基^反11上。通過圖5所示的曝光裝置在抗蝕層12中形成以準(zhǔn)四方晶格圖樣排列的潛像14,其中，在準(zhǔn)四方晶格圖樣中，在徑向上的間3巨P1(徑向上的周期)為190nm,在圓周方向上的間-巨P2(圓周方向上的周期)為400nm,以及在相只于于圓周方向成45。的方向上的間3巨P3(在相乂十于圓周方向成45°的方向上的周期)為275nm。將激光13的波長i殳定為266nm。將激光功率i殳定為0.50mJ/m。改變用-敫光13照射4元蝕層12的照射周期。然后，^使抗蝕層12顯影以形成呈準(zhǔn)四方晶才各形式的抗蝕圖才羊。一奪無4幾石威性顯影液(由TokyoOhkaKogyoCo.,Ltd制造)用作顯影液。重復(fù)通過氧氣拋光去除抗蝕圖才羊以增大開口的直徑的處理以及通過在CHF3氣氛中進行等離子體蝕刻來蝕刻石英基板11的處理。在逐漸增大構(gòu)成準(zhǔn)四方晶格圖樣并與石英基板11的表面相通的開口的直徑的同時，繼續(xù)進行蝕刻。由于抗蝕圖樣的遮蔽而沒有對剩余區(qū)域進行蝕刻。從而，形成了成橢圓截錐形狀(類似鐘形)的凹部15a。通過調(diào)整蝕刻時間來改變蝕刻量。然后，通過氧拋光來完全去除抗蝕圖樣。以下將描述上述拋光和蝕刻的細節(jié)。如下^丸^于拋光和蝕刻(1)進行氧氣拋光五秒鐘并進行CHF3蝕刻一分鐘；(2)進行氧氣拋光五秒鐘并進4于CHF3蝕刻兩分鐘；(3)進4于氧氣拋光五秒鐘并進行CHF3蝕刻三分鐘；以及(4)進行氧氣拋光五秒鐘并進行CHF3蝕刻四分鐘。然后，執(zhí)行氧化拋光10秒以完全去除抗蝕圖樣。因此，制造了^^皮配置為形成光學(xué)元件的主才莫(具有亞波長結(jié)構(gòu)體的石英原盤)15，主模15具有準(zhǔn)四方晶格圖樣，其中，在徑向上的間3巨P1U圣向上的周期)為190nm,在圓周方向上的間3巨P2(圓周方向上的周期)為400nm,在相對于圓周方向成45°的方向上的間距P3(在相對于圓周方向成45。的方向上的周期)為275nm,每個凹4p的-罙度在220nm~312nm的范圍內(nèi)，以及每個凹部的纟從橫比在0.80-1.13的范圍內(nèi)。-陂配置為形成光學(xué)元件的復(fù)制基纟反的制造將紫外線固化樹脂涂到所得到的主才莫15上。使丙烯酸板16a與紫外線固化樹脂緊密接觸。通過用紫外線照射樹脂來使紫外線固化樹脂固化。剝離主模15。然后，再次將紫外線固化樹脂涂到主模15上。使被配置為形成光學(xué)元件的所得到的復(fù)制基板16的平坦表面與紫外線固化樹脂緊密接觸。通過用紫外線照射樹脂來使紫外線固化樹脂固化。剝離主才莫15。從而，制造了在每個表面上具有準(zhǔn)四方晶格圖樣的復(fù)制基々反16(具有由UV固化樹脂構(gòu)成的亞波長結(jié)構(gòu)體的復(fù)制基板)。實例2:帔配置為形成光學(xué)元件的制造除了潛像14以四方晶格圖樣(其中，徑向上的間距P1(徑向上的周期)為200nm,在圓周方向上的間距P2(圓周方向上的周期)為400nm,以及在相只寸于圓周方向成45。的方向上的間3巨P3(在相對于圓周方向成45°的方向上的周期)為283nm)排列之外，如實例1形成呈四方晶才各形式的抗蝕圖^f。接著，如下執(zhí)行拋光和蝕刻(1)進行氧氣拋光五秒鐘并進行CHF3蝕刻一分鐘；(2)進4亍氧氣拋光五秒鐘并進4亍CHF3蝕刻兩分鐘；(3)進行氧氣拋光五秒鐘并進行CHF3蝕刻三分鐘；以及U)進行氧氣拋光五秒鐘并進行CHF3蝕刻四分鐘。然后，執(zhí)行氧化拋光10秒以完全去除抗蝕圖沖羊。因此，制造了被配置為形成光學(xué)元件的主模15，主模15具有四方晶格圖才羊，其中，在徑向上的間3巨P1(徑向上的周期)為200nm,在圓周方向上的間距P2(圓周方向上的周期)為400nm，在相對于圓周方向成45。的方向上的間距P3(在相對于圓周方向成45。的方向上的周期)為283nm,每個凹部的深度在178nm~220nm的范圍內(nèi)，以及每個凹部的》從沖黃比在0.63-0.78的范圍內(nèi)。:帔配置為形成光學(xué)元件的復(fù)制基板的制造除了使用上述的主模15之外，如實例1制造被配置為形成光學(xué)元件的復(fù)制基4反16,在復(fù)制基板16的每個表面上具有四方晶格圖樣。實例3:被配置為形成光學(xué)元件的主才莫的制造除了潛像14以四方晶格圖樣(其中，徑向上的間距P1(徑向上的周期)為210nm，在圓周方向上的間3巨P2(圓周方向上的周期)為420nm，以及在相只十于圓周方向成45。的方向上的間3巨P3(在相對于圓周方向成45°的方向上的周期)為297nm)排列之外，如實例1形成成四方晶格形式的4元蝕圖才羊。接著，如下執(zhí)行拋光和蝕刻(1)進行氧氣拋光五秒鐘并進行CHF3蝕刻一分鐘；(2)進4亍氧氣拋光五秒鐘并進4亍CHF3蝕刻兩分鐘；(3)進^f亍氧氣拋光五秒鐘并進行CHF3蝕刻三分鐘；以及(4)進行氧氣拋光五秒鐘并進行CHF3蝕刻四分鐘。然后，執(zhí)行氧化拋光10秒，以完全去除抗蝕圖樣。,人而，制造了凈皮配置為形成光學(xué)元件的主才莫15,主才莫15具有四方晶才各圖才羊，其中，在徑向上的間^巨P1(徑向上的周期)為210nm，在圓周方向上的間3巨P2(圓周方向上的周期)為420nm，在相對于圓周方向成45。的方向上的間距P3(在相對于圓周方向成45。的方向上的周期)為297nm，每個凹部的;果度在159nm~212nm的范圍內(nèi)，以及每個凹部的*從沖黃比在0.54-0.71的范圍內(nèi)。#皮配置為形成光學(xué)元件的復(fù)制基纟反的制造除了使用上述主模15之外，如實例1制造被配置為形成光學(xué)元件的復(fù)制基板16,復(fù)制基板16在其每個表面上具有四方晶;格圖樣。比4交實例除了潛像14以準(zhǔn)四方晶格圖樣(其中，在圓周方向上的間距P2(圓周方向上的周期)為330nm,以及在相對于圓周方向成60°的方向上的間3巨P3(在相只于于圓周方向成60。的方向上的周期)為300nm)排列之外，如實例1形成呈準(zhǔn)四方晶才各形式的抗蝕圖才羊。接著，如下4丸行拋光和蝕刻(1)進行氧氣拋光四秒鐘并進行CHF3蝕刻一分鐘；(2)進行氧氣拋光四秒鐘并進行CHF3蝕刻1.5分鐘；(3)進行氧氣拋光四秒鐘并進行CHF3蝕刻兩分鐘；(4)進行氧氣拋光四秒鐘并進行CHF3蝕刻三分鐘；(5)進行氧氣拋光四秒鐘并進4于CHF3蝕刻四分鐘；以及(6)進4于氧氣拋光四秒鐘并進行CHF3蝕刻五分鐘。然后，執(zhí)行氧化拋光10秒，以完全去除抗蝕圖樣。因此，如圖8所示，制造了被配置為形成光學(xué)元件的主模15，主模15具有準(zhǔn)六方晶格圖樣，其中，在圓周方向上的間距P2(圓周方向上的周期)為330nm,在相對于圓周方向成60。的方向上的間距P3(在相對于圓周方向成60。的方向上的周期)為300nm,每個凹部的深度在3009nm~380nm的范圍內(nèi)，以及每個凹部的縱橫比在0.96~1.22的范圍內(nèi)。27凈皮配置為形成光學(xué)元件的復(fù)制基4反的制造除了使用上述主模15以及使用折射率為1.59的聚碳酸酯基板16a之外，如實例1制造被配置為形成光學(xué)元件的復(fù)制基板16，在復(fù)制基板16的每個表面上具有準(zhǔn)六方晶格圖樣。形狀的評^介1用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察在實例1中制造的所得到的復(fù)制基板16。圖9A和圖9B示出了結(jié)果。圖9A是不完整的平面SEM照片。圖9B是當(dāng)在相只于于圖9A的圓周方向成45。的方向上^L看時的不完整的透^LSEM照片。圖9A和圖9B示出了以下情況。在被配置為形成光學(xué)元件的復(fù)制基板中，多個亞波長結(jié)構(gòu)體16b以準(zhǔn)四方晶格圖樣排列在透明基體上。亞波長結(jié)構(gòu)體16b是每個均成橢圓截錐形式的凸部，其中，橢圓截錐頂部的傾斜度平緩并且橢圓截錐的傾斜度隨距橢圓截錐頂部的距離的增大而逐漸增大。具有這種形狀的亞波長結(jié)構(gòu)體16b可以通過在主才莫的制造處理中偵:蝕刻時間隨著距頂部的距離的增大而逐漸地增大而獲得。形狀的評價2用原子力顯樣"竟(AFM)^見察在實例1~3和比4交實例中制造的復(fù)制基板16。根據(jù)通過AFM觀察到的界面輪廓確定每個復(fù)制基板16的亞波長結(jié)構(gòu)體的高度。表1示出了結(jié)果。結(jié)構(gòu)體在相對于每個圖樣的圓周方向成45。的方向上的高度低于結(jié)構(gòu)體在其徑向上的高度。結(jié)構(gòu)體在除了相對于每個圖樣的圓周方向成45。的方向之外的方向上的高度基本上與在其徑向上的結(jié)構(gòu)體的高度相同。因此，圖樣在徑向上的高度表示每個圖樣的高度。<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>表1示出了以下情況。蝕刻時間的改變導(dǎo)致產(chǎn)生了不同形狀的亞波長結(jié)構(gòu)體16b。因此，可以通過改變蝕刻時間來制造具有目標(biāo)特性的光學(xué)元件1。透射和反射特性的評價-測量在實例1~實例3和比較實例中制造的每個復(fù)制基板16的透射率。測量了在實例1中制造的復(fù)制基板16的反射率。圖10~圖14示出了結(jié)果。用紫外可見分光光度計進行測量(由JASCO公司制造的ModelV-500)。圖10~圖14示出了關(guān)于在實例1~實例3和比較實例中制造的復(fù)制基板11的特性的以下情況。在實例1中，如圖IO所示，復(fù)制基板示出了在低入射角(0°和10°)的情況下透射率與波長的依從關(guān)系。然而，復(fù)制基板在420nm~800nm的波長范圍內(nèi)具有98%~99%的平均透射率并因而具有極好的透光特性。在波長為350nm(紫外線范圍)時，復(fù)制基板在低入射角為0°時具有85%的透射率以及在高入射角60°時具有72%的透射率。即，復(fù)制基板具有作為紫外線導(dǎo)光管的充分特性。在實例2中，如圖11所示，復(fù)制基板示出了在低入射角(0°和10°)的情況下透射率與波長的依從關(guān)系。然而，復(fù)制基板在440nm~800nm的波長范圍內(nèi)具有98%的平均透射率并因而具有極好的透光特性。在波長為350nm(紫外線范圍)時，復(fù)制基板在低入射角為0°時具有84%的透射率以及在高入射角60。時具有74%的透射率。即，復(fù)制基板具有作為紫外線導(dǎo)光管的充分特性。在實例3中，如圖12所示，復(fù)制基板示出了在低入射角(0°和10°)的情況下透射率與波長的依從關(guān)系。然而，復(fù)制基板在440nm~800nm的波長范圍內(nèi)具有98%的平均透射率并因而具有極好的透光特性。在波長為350nm(紫外線范圍)時，復(fù)制基板在低入射角為0°時具有84%的透射率以及在高入射角60°時具有81%的透射率。即，復(fù)制基板具有作為紫外線導(dǎo)光管的充分特性。在比較實例中，如圖13所示，在入射角為50。以上時，藍光(450nm)的透光特性會退化。此外，在紫外線區(qū)域中，透光特性會退化。在實例1中，如圖14所示，復(fù)制基板在高入射角(40°~60°)以及在更長波長時具有稍差的反射率。然而，復(fù)制基板在低入射角(5°~30°)時具有約0.3%的平均反射率并因而具有極好的反射率特性。參考圖10~圖14，在實例1~3和比較實例中制造的復(fù)制基板16與日本專利第3723843號和日本專利未審查專利申請公開第2006-145885號中所述的光學(xué)元件的對比表明了以下情況。專利文件1中所描述的光學(xué)元件與在實例1~實例3中的每一個中所制造的復(fù)制基板16的比較表明了以下不同之處。專利文件1中所述的光學(xué)元件具有抗反射濾光器(亞波長結(jié)構(gòu)體)并因而僅在50°~60°的角度范圍內(nèi)(僅在10°內(nèi))具有極好的透光特性。在實例1~實例3中的每一個中制造的復(fù)制基外反16中，亞波長結(jié)構(gòu)體16以四方晶才各圖才羊或準(zhǔn)四方晶格圖才羊4非列，乂人而減小了入射角的依存關(guān)系，從而導(dǎo)致在0°~士40。的角度范圍內(nèi)具有極好的透光特性。在曰本未審查專利申請公開第2006-145885號中所描述的光學(xué)元件和在實例1~實例3中的每一個中制造的復(fù)制基板16的比較表明了以下不同之處。在專利文件2中所描述的光學(xué)元件中，介電層被堆疊形成具有上述光學(xué)特性的24層濾光片，從而使紅光(640nm)、綠光(530nm)和藍光(450nm)的透射率分別增大到80%、80%和50%。相反，在實例1~實例3中的每一個中所制造的復(fù)制基板16具有以四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣排列的亞波長結(jié)構(gòu)體3，乂人而4吏纟工光(640nm)、纟錄光(530nm)禾口藍光(450nm)的透射率分別增大到99%、99%和99%。具體地，對于藍光(450nm)，復(fù)制基板16的透射率是專利文件2中所描述的光學(xué)元件的透射率的兩倍。這可以防止由于藍光(450nm)的吸收而導(dǎo)致的元件劣化，從而導(dǎo)致濾光片元件和顯示器具有非常高的依賴性。此外，沒有使用諸如4尼(Nb)的稀土元素，乂人而導(dǎo)致光學(xué)元件和顯示器對環(huán)境影響小。在比較實例中所制造的復(fù)制基板16和在實例1~實例3中的每一個中所制造的復(fù)制基板16的相似之處在于，以晶格圖樣排列的亞波長結(jié)構(gòu)體3的形成導(dǎo)致復(fù)制基板16對于紅光(640nm)、綠光(530nm)和藍光(450nm)分別具有99%、99%和99%的透射率。在比較實例中所制造的復(fù)制基板16和在實例1~實例3中的每一個中所制造的復(fù)制基板16的不同之處如下所描述的在實例1~實例3中的每一個中所制造的復(fù)制基^反16,以四方晶4各圖才羊或準(zhǔn)四方晶格圖樣排列的亞波長結(jié)構(gòu)體3的形成導(dǎo)致了復(fù)制基板16在透射率取決與波長的情況下具有才及好的透光特性，即，乂人可見光區(qū)域到紫外線區(qū)i或(350nm400nm)具有約90%的平均透射率。此夕卜，在可見光區(qū)i或(350nm~800nm)內(nèi)，復(fù)制基板16具有95%的平均透射率，這是極好的透光特性。相反，在比較實例中所制造的復(fù)制基板16中，以準(zhǔn)六方晶格圖樣排列的亞波長結(jié)構(gòu)體3的形成導(dǎo)致了復(fù)制基4反16具有才及好的透光特性。然而，在入射角為50。以上時，藍光(450nm)的透光性能退化。此外，在紫外線區(qū)域中，透光特性退化。根據(jù)上述結(jié)果，四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣導(dǎo)致了極好的透光特性，在該圖4f中，在相對于圓周方向成(約)45。的方向上的間距P3(在相對于圓周方向成(約)45。的方向上的周期)為275nm(實例1)、283nm(實例2)或297nm(實例3)。也章尤是i兌，當(dāng)在相對于圓周方向成(約)45。的方向上的間距P3(在相對于圓周方向成(約)45。的方向上的周期)在275nm-297nm的范圍內(nèi)時，獲得了極好的透光特性。此外，亞波長結(jié)構(gòu)體在基體上以四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣排列，其中，亞波長結(jié)構(gòu)體具有每個均呈橢圓截錐形式的凸部，并且圖樣具有亞波長結(jié)構(gòu)體的高度分布，以及高度分布在縱橫比方面在0.54-1.13的范圍內(nèi)。從而，獲得了極好的透光特性。此外，可以提供在可見光區(qū)域(波長350nm800nm)中具有極好的透光特性的光學(xué)元件。因此，將光學(xué)元件l應(yīng)用于諸如顯示器(例如，具有LED和熒光燈的顯示器)的光學(xué)裝置和應(yīng)用在照明系統(tǒng)中使用的導(dǎo)光元件導(dǎo)致這些顯示器和光學(xué)裝置的性能的改善。在實例4中，制造了被配置形成光學(xué)元件的金屬模17。通過利用金屬模17進行注射成型來制造盤型光學(xué)元件1W。實例4被配置為形成光學(xué)元件的主模的制造以抗蝕層12具有約150nm厚度的方式將化學(xué)增強型或酚醛正性抗蝕劑涂在石英基^反11上。利用圖5所示的曝光裝置在抗蝕層12中形成了以四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣排列的潛像14。將激光13的波長設(shè)定為266nm。將激光功率設(shè)定為0.50mJ/m。在每個壽九道上改變用激光13照射抗蝕層12的照射周期。然后，4吏抗蝕層12顯影以形成呈四方晶格或準(zhǔn)四方晶才各形式的抗蝕圖樣。將無才幾石咸性顯影液(由TokyoOhkaKogyoCo.,Ltd制造)用作顯影液。重復(fù)執(zhí)行通過氧氣拋光(五秒鐘)去除抗蝕圖樣以增大開口的直徑的處理和通過在CHF3氣氛中進行等離子體蝕刻(三分鐘)來蝕刻石英基板11的處理。在構(gòu)成四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣并與石英基4反11的表面相通的開口的直徑逐漸減小的同時，繼續(xù)進行蝕刻。剩余區(qū)域由于抗蝕圖樣的掩才莫而未被蝕刻。從而，如圖6B示意性顯示，形成了每個的一黃截面均為三角形的凹部15a。通過調(diào)整蝕刻時間改變了蝕刻量。然后，通過氧氣拋光完全去除了抗蝕圖樣。從而，制造了被配置為形成光學(xué)元件的主模15,主模15具有構(gòu)成四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣的凹部，在上述圖樣中，在徑向上的間3巨P1(徑向上的周期)為200nm，在圓周方向上的間3巨P2(圓周方向上的周期)為400nm，在相對于圓周方向成45°的方向上的間3巨P3(在相只于于圓周方向成45。的方向上的周期)為283nm,每個凹部的深度在159nm283nm的范圍內(nèi)。被配置為形成光學(xué)元件的復(fù)制基板的制造將紫外線固化樹脂涂到所得到的主模15上。使丙烯酸樹脂板與紫外線固化樹脂緊密接觸。通過用紫外線照射樹脂來使紫外線固化樹脂固化。剝離石英主才莫。從而，制造了具有構(gòu)成四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣的凸部的復(fù)制基板16.被配置為形成光學(xué)元件的金屬模的制造由鎳構(gòu)成的導(dǎo)電膜是通過在復(fù)制基板16的凹凸圖樣上進行無電鍍而形成的。具有導(dǎo)電膜的復(fù)制基板16被置于電鑄裝置中。通過在導(dǎo)電膜上進4亍電鍍來形成厚度為約300±5jam的4臬鍍層。然后，利用切割器將鎳鍍層從復(fù)制基板16剝離。利用丙酮清洗轉(zhuǎn)印后的凹凸圖樣。從而，制造了被配置為形成光學(xué)元件的金屬模(具有亞波長結(jié)構(gòu)體的Ni模)17,金屬模17具有構(gòu)成四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶才各圖樣的凹部。光學(xué)元件的制造用所得到的金屬模17制造由聚碳酸酯樹脂構(gòu)成的注射成型基板，從而得到了在其表面上具有凸部的盤形光學(xué)元件1W,凸部以四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶才各圖樣排列。然后，將盤形光學(xué)元件1W切割為預(yù)定尺寸。乂人而，制造了目標(biāo)光學(xué)元件l。光學(xué)元件的評價對所得到的光學(xué)元件1的透光特性和反射特性進行評價。結(jié)果顯示光學(xué)元件l具有與上述實例1~實例3中制造的復(fù)制基板16—樣的極好透光特性和反射特性。在詳細描述本發(fā)明的實施例和實例的同時，本發(fā)明并不限于上述實施例或?qū)嵗？梢詫Ρ景l(fā)明的技術(shù)思想進行各種改變。例如，在上述實施例和實例中所使用的值僅是示例性的。如果需要，也可以4吏用其他值。在上述實施例和實例的每一個中，基板經(jīng)過了蝕刻以形成被配置為形成光學(xué)元件的主才莫?？蛇x地，具有圖樣化的抗蝕層的基板可以:帔用作主才莫，而不進4于4壬<可處理。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)了解，根據(jù)設(shè)計要求和其它因素，可以進行各種修改、組合、子組合和改進，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求或等同物的范圍內(nèi)。3權(quán)利要求1.一種光學(xué)元件，包括基體；以及多個結(jié)構(gòu)體，以細微的間距排列在所述基體的表面上。每個所述結(jié)構(gòu)體成凸部或凹部的形式，其中，所述結(jié)構(gòu)體構(gòu)成了多個弧形軌道，以及在每相鄰的三行弧形軌道上的所述結(jié)構(gòu)體以四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣排列。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件，其中，所述四方晶格圖樣或所述準(zhǔn)四方晶格圖樣排列在相對于所述弧形軌道成45。的方向上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件，其中，每個所述結(jié)構(gòu)體成橢圓截錐的形式，以及其中，所述橢圓截錐的中部具有比所述橢圓截錐的頂部和底部的傾斜度更卩走峭的傾斜度，或者其中，所述橢圓截錐的頂部的所述傾斜度是平緩的，并且，所述橢圓截4偉的所述傾4牛度隨著與所述橢圓截錐的頂部的距離的增大而逐漸增大。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件，其中，所述結(jié)構(gòu)體在相對于所述弧形專九道成45。的方向上的高度低于所述結(jié)構(gòu)體在所述弧形軌道的徑向上的高度，或者其中，所述結(jié)構(gòu)體在相對于所述弧形軌道成45。的方向上的深度小于所述結(jié)構(gòu)體在所述弧形軌道的徑向上的深度。5.—種被配置為形成光學(xué)元件的復(fù)制基板，包括基體；以及多個結(jié)構(gòu)體，以細微的間距排列在所述基體的表面上。每個所述結(jié)構(gòu)體成凸部或凹部的形式，其中，所述結(jié)構(gòu)體構(gòu)成多個弧形庫九道，以及在每相鄰的三行弧形軌道上的所述結(jié)構(gòu)體以四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣排列。6.—種用于制造被配置為形成光學(xué)元件的復(fù)制基板的方法，所述復(fù)制基板包括以細微的間距排列在所述復(fù)制基板的表面上的多個結(jié)構(gòu)體，每個所述結(jié)構(gòu)體成凸部或凹部的形式，所述方法包括第一步驟，準(zhǔn)備基板，在所述基板的表面上包括抗蝕層；第二步驟，在沿所述基板的徑向相對地移動激光的同時并且在旋轉(zhuǎn)所述基板的同時，通過用所述激光間斷地照射所述抗蝕層，以小于可見光波長的間距形成潛4象；第三步驟，使所述抗蝕層顯影以在所述基板的所述表面上形成抗蝕圖樣；第四步驟，通過將所述抗蝕圖樣作為掩模來執(zhí)行蝕刻，以在所述基板的所述表面上形成凹凸圖樣；以及第五步驟，轉(zhuǎn)印所述基板的所述凹凸圖樣，以形成復(fù)制基板，其中，在所述第二步驟中，在每相鄰的三個軌道上的所述潛像以四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣排列。7.4艮據(jù)4又利要求6所述的方法，其中，在所述第四步驟中，重復(fù)執(zhí)行將所述抗蝕圖樣作為掩模進行的蝕刻以及所述抗蝕圖樣的拋光。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，在所述第五步驟中，在所述基^反的所述表面上形成可光致固化樹脂層，然后將其剝離以形成具有轉(zhuǎn)印后的凹凸圖樣的復(fù)制基板。9.一種用于制造光學(xué)元件的方法，所述光學(xué)元件包括以細微的間距排列在所述光學(xué)元件的表面上的多個結(jié)構(gòu)體，每個所述結(jié)構(gòu)體成凸部或凹部的形式，所述方法包4舌第一步驟，準(zhǔn)備基板，在所述基板的表面上包括抗蝕層；第二步艱《，在沿所述基^反的徑向相對移動激光的同時以及在旋轉(zhuǎn)所述基才反的同時，通過用所述激光間斷地照射所述抗蝕層，以小于可見光波長的間距形成潛l象；第三步驟，使所述抗蝕層顯影以在所述基板的所述表面上形成抗蝕圖樣；第四步驟，通過將所述抗蝕圖樣作為掩模來執(zhí)行蝕刻，以在所護基^反的所述表面上形成凹凸圖樣；第五步驟，形成所述基板的復(fù)制基板并在所述復(fù)制基板的所述凹凸圖樣上形成金屬鍍層；第六步驟，將所述金屬鍍層從所述復(fù)制基板上剝離，以形成具有轉(zhuǎn)印后的凹凸圖樣的金屬模；以及第七步驟，用所述金屬模形成透明基體，所述透明基體在所述透明基體的表面上具有所述凹凸圖樣，其中，在所述第二步驟中，在每相鄰的三個軌道上的所述潛像以四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣排列。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進一步包括在所述第七步驟之后，將所述透明基體切割成預(yù)定尺寸的第/\步驟。全文摘要本發(fā)明提供了一種光學(xué)元件及其制造方法、被配置為形成光學(xué)元件的復(fù)制基板及其制造方法，其中，光學(xué)元件包括基體和以細微的間距排列在基體的表面上的多個結(jié)構(gòu)體，每個結(jié)構(gòu)體成凸部或凹部的形式，其中，這些結(jié)構(gòu)體構(gòu)成多個弧形軌道，以及在每相鄰的三行弧形軌道上的結(jié)構(gòu)體以四方晶格圖樣或準(zhǔn)四方晶格圖樣排列。文檔編號G02B5/20GK101320104SQ20081008597公開日2008年12月10日申請日期2008年6月6日優(yōu)先權(quán)日2007年6月6日發(fā)明者林部和彌,永井透,遠藤惣銘申請人:索尼株式會社