光学元件及其制造方法技术

本发明专利技术提供可擦拭指纹等污渍的光学元件及其制造方法。具有防反射功能的光学元件包括：具有表面的基体以及以小于可见光波长的细微节距在基体的表面设置多个且由凸部或凹部组成的多个构造体，形成构造体的材料的弹性模量大于等于１ＭＰａ小于等于１２００ＭＰａ，上述构造体的高宽比大于等于０．６小于等于１．５。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有防反射功能的。具体涉及其中由凸部或凹 部构成的多个构造体以小于等于可见光的波长的细微节距在表面上配置多个的光学元件 及其制造方法。
技术介绍
目前在使用玻璃、塑料等透光性基板的光学元件上，有时为了防止光的表面反射 而进行表面处理。作为这种表面处理，有时在光学元件表面形成细微且致密的凹凸(蛾眼) (例如参考非专利文献1)。一般在光学元件表面设置周期性的凹凸形状的情况下，光透过该处时发生衍射， 透过光的直进成分大幅度减少。但是，凹凸形状的节距在比透过光的波长短的情况下不发 生衍射，例如，使凹凸形状为后述的矩形时，对与其节距或深度等对应的单一波长的光可得 到有效的防止反射的效果。作为利用电子束曝光制造的蛾眼构造体，披露了细微的帐篷状的蛾眼构造体(节 距约300mm、深度约400mm)(例如参考非专利文献2)。该蛾眼构造体可得到反射率为以 下的高性能防反射特性。作为利用光盘的原盘制造工艺和蚀刻工艺结合的方法制造的蛾眼构造体，披露了 吊钟形和椭圆锥台形状的蛾眼构造体(例如参考专利文献1)。该构造体可得到接近电子束 曝光的防反射特性。非专利文献1 参考《光技术接触》Vol. 43，No. 11 (2005)，630-637非专利文献2 :NTT先进技术株式会社，“无波长依赖性的防反射体(蛾眼)用成型 模具原盘”，，，网络专利文献1 国际公开第08/023816号单行本上述的蛾眼构造体由于使用通过在表面形成细微的凹凸使折射率阶段性地发生 变化来抑制反射的原理，因此如果指纹附着在构造体上，则最好可通过干擦清除污渍。这是 由于一旦指纹中含有的油成份等污渍填满蛾眼构造体的凹部，则不能抑制反射。一旦指纹附着在蛾眼构造体上，则污渍按照指纹的模样附着，之后附着的污渍通 过毛细管现象渗入构造体的凹部。如果在该状态下进行干擦，污渍只填满凹部，因此凹凸形 状的反射抑制效果降低，反射率提高。利用氟等低表面能的物质对表面进行涂层，通过这样可稍微抑制向构造体凹部的 渗透，但如果进行干擦则不能防止向构造体凹部的渗透。这是由于构造体的凹部比干擦使 用的纤维细，污渍遗留在凹部的力大于纤维吸收污渍的力。因此，本专利技术的目的是提供可擦拭指纹等污渍的。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的第一方面提供了一种具有防反射功能的光学元件，包括具有表面的基体；以及以小于等于可见光的波长的细微节距在所述基体的表面配置 多个且由凸部或凹部构成的多个构造体，形成所述构造体的材料的弹性模量大于等于IMPa 小于等于1200MPa，所述构造体的高宽比大于等于0. 6小于等于1. 5。本专利技术的第二方面提供了一种具有防反射特性的光学元件，包括以小于等于可见 光的波长的细微节距配置多个且由凸部构成的多个构造体，相邻的构造体的下部彼此接 合，形成构造体的材料的弹性模量大于等于IMPa小于等于1200MPa，构造体的高宽比大于 等于0.6小于等于1.5。本专利技术的第三方面提供了一种具有防反射功能的光学元件，包括具有表面的基 体；以及以小于等于可见光的波长的细微节距在所述基体的表面配置多个且由凸部或凹部 构成的多个构造体，形成所述构造体的材料的弹性模量大于等于IMPa小于等于1200MPa， 所述构造体的高宽比大于等于0. 6小于等于5。在本专利技术中，优选将主构造体周期性地配置成四边形格子状或准四边形格子状。 这里的四边形格子是指正四角形的格子。准四边形格子是指与正四角形的格子不同的变形 了的正四角形的格子。例如，构造体配置在直线上的情况下，准四边形格子是指使正四角形的格子在直 线状排列方向(轨迹方向)上伸展、变形后的四边形格子。在构造体蛇行排列的情况下，准 四边形格子是指通过构造体的蛇行排列使正四角形的格子变形后的四边形格子。或指使正 四角形的格子在直线状排列方向(轨迹方向)上伸展、变形且通过构造体的蛇行排列变形 后的四边形格子。在本专利技术中，优选将构造体周期性地配置成六边形格子或准六边形格子。这里的 六边形格子是指正六角形的格子。准六边形格子是指与正六角形的格子不同的变形了的正 六角形的格子。例如，构造体配置在直线上的情况下，准六边形格子是指使正六角形的格子在直 线状排列方向(轨迹方向)上伸展、变形后的六边形格子。构造体蛇行排列的情况下，准六 边形格子是指通过构造体的蛇行排列使正六角形的格子变形后的六边形格子。或指使正六 角形的格子在直线状排列方向(轨迹方向)上伸展、变形且通过构造体的蛇行排列变形后 的六边形格子。在本专利技术中，椭圆不仅是数学定义的完全的椭圆，也包括稍微变形的椭圆。圆形不 仅是数学定义的完全的圆形(真圆)，也包括稍微变形的圆形。在本专利技术中，优选同一轨迹内的构造体的配置节距P1大于邻接的两个轨迹间的 构造体的配置节距P2。通过这样，可提高具有椭圆锥或椭圆锥台形状的构造体的填充率，因 此可提高防反射特性。在本专利技术中，各构造体在基体表面形成六边形格子或准六边形格子的情况下，假 设同一轨迹内的构造体的配置节距为P1，邻接的两个轨迹间的构造体的配置节距为P2时， 优选比例P1/P2满足1. 00 ^ P1/P2 < 1. 1、或1. 00 < P1/P2 ^ 1. 1的关系。通过形成在该 数值范围，可提高具有椭圆锥或椭圆锥台形状的构造体的填充率，因此可提高防反射特性。在本专利技术中，各构造体在基体表面形成六边形格子或准六边形格子的情况下，优 选各构造体是在轨迹的延伸方向具有长轴方向、中央部的倾斜度大于顶端部和底部的倾斜 度地形成的椭圆锥或椭圆锥台形状。通过形成这种形状，可提高防反射特性和透过性能。在本专利技术中，各构造体在基体表面形成六边形格子或准六边形格子的情况下，优 选轨迹延伸方向的构造体的高度或深度小于轨迹的列方向的构造体的高度或深度。如果不 满足这样的关系，必须加大轨迹延伸方向的配置节距，因此轨迹延伸方向的构造体的填充 率降低。一旦填充率降低将导致反射特性降低。在本专利技术中，各构造体在基体表面形成四边形格子图案或准四边形格子图案的情 况下，优选同一轨迹内的构造体的配置节距P1大于邻接的两个轨迹间的构造体的配置节 距P2。通过这样，可提高具有椭圆锥或椭圆锥台形状的构造体的填充率，因此可提高防反射 特性。各构造体在基体表面形成四边形格子图案或准四边形格子图案的情况下，假设同 一轨迹内的构造体的配置节距为P1，邻接的两个轨迹间的构造体的配置节距为P2时，优选 比例P1/P2满足1. 4 < P1/P2 ≤ 1. 5的关系。通过形成在该数值范围，可提高具有椭圆锥 或椭圆锥台形状的构造体的填充率，因此可提高防反射特性。各构造体在基体表面形成四边形格子或准四边形格子的情况下，优选各构造体是 在轨迹的延伸方向具有长轴方向、中央部的倾斜度大于顶端部和底部的倾斜度地形成的椭 圆锥或椭圆锥台形状。通过形成这种形状，可提高防反射特性和透过性能。构造体在基体表面形成四边形格子或准四边形格子的情况下，优选相对于轨迹的 45度方向或大约45度方向的构造体的高度或深度小于轨迹的列方向的构造体的高度或 深度。如果不满足这样的关系，必须加大在相对于轨迹的45度方向或大约45度方向上的 配置节距，因此在相对于轨迹的45度方向或大约45度方向上的构造体的填充率降低。一 旦本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有防反射功能的光学元件，其特征在于，包括：具有表面的基体；以及以小于等于可见光的波长的细微节距在所述基体的表面配置多个且由凸部或凹部构成的多个构造体，形成所述构造体的材料的弹性模量大于等于１ＭＰａ小于等于１２００ＭＰａ，所述构造体的高宽比大于等于０．６小于等于１．５。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高桥秀俊，饭田文彦，木曾弘之，伊藤优，田泽洋志，西村良，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]