專利名稱：光學(xué)元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如能夠提供防偽效果、裝飾效果及/或美觀效果的光學(xué)技術(shù)。
背景技術(shù)：
對于有價(jià)證券、證明書、商標(biāo)產(chǎn)品及個人認(rèn)證介質(zhì)等，希望難以偽造。因此，有時(shí)在這樣的物品中夾持有防偽效果優(yōu)良的光學(xué)元件。大多數(shù)這樣的光學(xué)元件含有衍射光柵、全息圖及透鏡陣列等微細(xì)結(jié)構(gòu)。這些微細(xì)結(jié)構(gòu)是難以解析的。此外，為了制造含有這些微細(xì)結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件，需要電子束描繪裝置等昂貴的制造設(shè)備。因此，這樣的光學(xué)元件可發(fā)揮優(yōu)良的防偽效果。這些光學(xué)元件通常含有具備包含微細(xì)結(jié)構(gòu)的主面的起伏結(jié)構(gòu)(relief structure)形成層和設(shè)在其上的反射層。在這種情況下，為了更加提高防偽效果，有時(shí)只在上述主面的一部分上將反射層形成圖案狀。例如，如果在上述主面上，以其輪廓構(gòu)成微型文字的方式設(shè)置反射面，則可得到射出衍射光的微型文字狀的圖案。作為將反射層形成圖案狀的方法，例如可以列舉出光刻法(例如參照專利文獻(xiàn) 1)。根據(jù)該方法，能夠比較高精細(xì)地設(shè)置被形成為圖案狀的反射層。在該方法中，起伏結(jié)構(gòu)形成層和掩模之間的校準(zhǔn)是必要的。但是，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率和高位置精度是不可能的，或是非常困難的。例如，在該方法中，在上述的目標(biāo)位置的輪廓和反射層的輪廓之間，有時(shí)產(chǎn)生ΙΟΟμπι以上的位置偏移。另一方面，在專利文獻(xiàn)2中，為了以高的位置精度形成反射層，采用了以下的方法。在第1方法中，首先，準(zhǔn)備含有具備深度寬度比大的凹凸結(jié)構(gòu)的“第一區(qū)域”和具備平坦的或深度寬度比更小的凹凸結(jié)構(gòu)的“第二區(qū)域”的起伏結(jié)構(gòu)形成層。接著，在該起伏結(jié)構(gòu)形成層上，以均勻的表面密度形成金屬反射層。然后，將得到的層疊體供蝕刻處理。金屬反射層中的和“第一區(qū)域”對應(yīng)的部分與和“第二區(qū)域”對應(yīng)的部分相比較， 對蝕刻的耐受性更低。因此，能夠在通過上述蝕刻處理而將金屬反射層中的和“第二區(qū)域” 對應(yīng)的部分完全除去之前，將與“第一區(qū)域”對應(yīng)的部分除去。也就是說，能夠只在“第二區(qū)域”上形成金屬反射層。但是，在該方法中，也可通過蝕刻處理而將金屬反射層中的和“第二區(qū)域”對應(yīng)的部分的一部分除去。因此，金屬反射層中的與“第二區(qū)域”對應(yīng)的部分的膜厚過度減小，有時(shí)該部分的反射率并不充分。或者，有時(shí)金屬反射層中的與“第二區(qū)域”對應(yīng)的部分的膜厚產(chǎn)生大的不均勻。也就是說，在該方法中，穩(wěn)定地形成金屬反射層是困難的。在第2方法中，利用了上述層疊體中的與“第一區(qū)域”對應(yīng)的部分和與“第二區(qū)域” 對應(yīng)的部分的透過率之差。具體地說，利用層疊體中的與“第一區(qū)域”對應(yīng)的部分的透過率大于與“第二區(qū)域”對應(yīng)的部分的透過率這一點(diǎn)。也就是說，首先，準(zhǔn)備起伏結(jié)構(gòu)形成層和金屬反射層的層疊體，在金屬反射層上形成感光性層。然后，從起伏結(jié)構(gòu)形成層側(cè)將層疊體的整面曝光。這樣一來，起因于上述的透
4過率的差異，在感光性層中的與“第一區(qū)域”對應(yīng)的部分，能夠以更高的效率產(chǎn)生光反應(yīng)。接著，通過采用適當(dāng)?shù)娜軇┑葘ζ溥M(jìn)行處理，將感光性層中的與“第一區(qū)域”及“第二區(qū)域”中的任何一方對應(yīng)的部分除去。接著，采用被部分除去的感光性層作為掩模，進(jìn)行金屬反射層的蝕刻處理。這樣一來，只將金屬反射層中的與“第一區(qū)域”及“第二區(qū)域”中的任何一方對應(yīng)的部分除去。但是，由于上述的透過率的差異通常較小，因此也在感光性層中的與“第二區(qū)域” 對應(yīng)的部分進(jìn)行上述光反應(yīng)。因此，只在感光性層中的與“第一區(qū)域”及“第二區(qū)域”對應(yīng)的部分的任何一方上產(chǎn)生上述反應(yīng)在現(xiàn)實(shí)上是不可能的或是非常困難的。因此，采用該方法以高的位置精度形成金屬反射層實(shí)際上也是不可能的或是非常困難的。此外，該方法需要感光性層的曝光工藝。因此，該方法在成本及生產(chǎn)率方面是不利的?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2003-255115號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特表2008-530600號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠穩(wěn)定地且以高的位置精度形成反射層的光學(xué)技術(shù)。根據(jù)本發(fā)明的第1側(cè)面，可提供一種光學(xué)元件，其具備以下各層起伏結(jié)構(gòu)形成層，該層具有包含相互鄰接的第1區(qū)域及第2區(qū)域的主面，所述第1區(qū)域包含第1子區(qū)域 (sub-regions)及第2子區(qū)域，所述第1子區(qū)域與所述第2區(qū)域鄰接，且沿著所述第1區(qū)域及第2區(qū)域間的邊界延伸，所述第2子區(qū)域在中間夾著所述第1子區(qū)域而與所述第2區(qū)域鄰接，所述第2區(qū)域設(shè)有多個凹部或凸部，而且與所述第1區(qū)域相比表面積與表觀上的面積之比更大；第1層，該層由折射率與所述起伏結(jié)構(gòu)形成層的材料不同的第1材料構(gòu)成，至少覆蓋所述第2子區(qū)域，與所述第2子區(qū)域?qū)?yīng)的部分具有與所述第2子區(qū)域的表面形狀對應(yīng)的表面形狀，所述第2區(qū)域的位置上的所述第1材料的量與所述第2區(qū)域的表觀上的面積之比為零，或者和所述第2子區(qū)域的位置上的所述第1材料的量與所述第2子區(qū)域的表觀上的面積之比相比更小；第2層，該層由與所述第1材料不同的第2材料構(gòu)成，覆蓋所述第1層，所述第2區(qū)域的位置上的所述第2材料的量與所述第2區(qū)域的表觀上的面積之比為零，或者和所述第2子區(qū)域的位置上的所述第2材料的量與所述第2子區(qū)域的表觀上的面積之比相比更小。根據(jù)本發(fā)明的第2側(cè)面，可提供一種光學(xué)元件的制造方法，其包含以下工序形成起伏結(jié)構(gòu)形成層的工序，該起伏結(jié)構(gòu)形成層具有包含相互鄰接的第1區(qū)域及第2區(qū)域的主面，所述第2區(qū)域設(shè)有多個凹部或凸部，與所述第1區(qū)域相比較表面積與表觀上的面積之比更大；形成反射材料層的工序，所述反射材料層通過使折射率與所述起伏結(jié)構(gòu)形成層的材料不同的第1材料氣相沉積在所述第1區(qū)域及第2區(qū)域的整體上，從而具有與所述第1區(qū)域及第2區(qū)域的表面形狀對應(yīng)的表面形狀，或在與所述第1區(qū)域?qū)?yīng)的部分具有與所述第 1區(qū)域的表面形狀對應(yīng)的表面形狀，且在與所述第2區(qū)域?qū)?yīng)的部分，與所述多個凹部或凸部的配置對應(yīng)地進(jìn)行部分開口 ；形成掩模層的工序，所述掩模層通過使與所述第1材料不同的第2材料氣相沉積在所述反射材料層上，從而具有與所述第1區(qū)域及第2區(qū)域的表面形狀對應(yīng)的表面形狀，或在與所述第1區(qū)域?qū)?yīng)的部分具有與所述第1區(qū)域的表面形狀對應(yīng)的表面形狀，且在與所述第2區(qū)域的對應(yīng)的部分，與所述多個凹部或凸部的配置對應(yīng)地進(jìn)行部分開口 ；以及通過使所述掩模層暴露于可產(chǎn)生與第1材料的反應(yīng)的反應(yīng)性氣體或液體中，至少在所述第2區(qū)域的位置上產(chǎn)生所述反應(yīng)，由此得到由所述第1材料構(gòu)成的第1層和由所述第2材料構(gòu)成的第2層的工序。


圖1是示意表示本發(fā)明的一方式的光學(xué)元件的一個例子的俯視圖。圖2是沿著圖1所示的光學(xué)元件的II-II線的剖視圖。圖3是示意表示圖1及圖2所示的光學(xué)元件的制造方法的剖視圖。圖4是示意表示圖1及圖2所示的光學(xué)元件的制造方法的剖視圖。圖5是示意表示圖1及圖2所示的光學(xué)元件的制造方法的剖視圖。圖6是示意表示圖1及圖2所示的光學(xué)元件的制造方法的剖視圖。圖7是示意表示一變形例的光學(xué)元件的俯視圖。圖8是沿著圖7所示的光學(xué)元件的VIII-VIII線的剖視圖。圖9是示意表示另一變形例的光學(xué)元件的俯視圖。圖10是沿著圖9所示的光學(xué)元件的X-X線的剖視圖。圖11是示意表示本發(fā)明的另一方式的光學(xué)元件的一個例子的俯視圖。圖12是沿著圖11所示的光學(xué)元件的XII-XII線的剖視圖。圖13是示意表示圖11及圖12所示的光學(xué)元件的制造方法的剖視圖。圖14是示意表示圖11及圖12所示的光學(xué)元件的制造方法的剖視圖。圖15是示意表示圖11及圖12所示的光學(xué)元件的制造方法的剖視圖。圖16是示意表示圖11及圖12所示的光學(xué)元件的制造方法的剖視圖。圖17是示意表示圖11及圖12所示的光學(xué)元件的制造方法的剖視圖。圖18是表示掩模層的有無與蝕刻速度之間的關(guān)系的一個例子的曲線圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖對本發(fā)明的方式進(jìn)行詳細(xì)說明。再有，在各圖中，對于發(fā)揮相同或類似的功能的構(gòu)成要素附加同一參照符號，且在此省略重復(fù)的說明。圖1是示意表示本發(fā)明的一方式的光學(xué)元件的一個例子的俯視圖。圖2是沿著圖 1所示的光學(xué)元件的II-II線的剖視圖。在圖1及圖2中，將與光學(xué)元件10的主面平行且相互正交的方向規(guī)定為X方向及Y方向，將與光學(xué)元件10的主面垂直的方向規(guī)定為Z方向。 此外，在圖1中，將光學(xué)元件10中的與后述的第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分作為顯示部DPl，將與后述的第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分作為顯示部DP2。圖1及圖2所示的光學(xué)元件10具備起伏結(jié)構(gòu)形成層110、第1層120'和第2層 130'。在起伏結(jié)構(gòu)形成層110的一方的主面上設(shè)有起伏結(jié)構(gòu)。第1層120'部分地覆蓋起伏結(jié)構(gòu)形成層110的前面的主面。第2層130'覆蓋第1層120'。再有，關(guān)于光學(xué)元件 10的結(jié)構(gòu)等，后面將詳細(xì)說明。接著，參照圖3 圖6對圖1及圖2所示的光學(xué)元件10的制造方法進(jìn)行說明。圖3 圖6是示意表示圖1及圖2所示的光學(xué)元件的制造方法的剖視圖。在該方法中，首先，如圖3所示，準(zhǔn)備具有包含相互鄰接的第1區(qū)域Rl及第2區(qū)域 R2的主面的起伏結(jié)構(gòu)形成層110。第1區(qū)域Rl是平坦的，或設(shè)有凹結(jié)構(gòu)及/或凸結(jié)構(gòu)。凹結(jié)構(gòu)及凸結(jié)構(gòu)分別由多個凹部及多個凸部構(gòu)成。在第1區(qū)域Rl上設(shè)有多個凹部或凸部的情況下，這些多個凹部或凸部可以一維地排列，也可以二維地排列。此外，在此情況下，這些多個凹部或凸部可以規(guī)則地排列，也可以不規(guī)則地排列。圖3描繪了在第1區(qū)域Rl設(shè)定多個凹部、且設(shè)有一維且規(guī)則地排列的多個槽時(shí)的情況。這些多個槽典型地形成有在以白色光照明時(shí)射出衍射光的衍射光柵或全息圖。將這些多個槽的與長度方向垂直的斷面的形狀例如規(guī)定為V字形狀及U字形狀等頂端細(xì)小的形狀或者規(guī)定為矩形狀。圖3中，作為一個例子，描繪了上述斷面形狀為V字形狀的情況。將設(shè)在第1區(qū)域Rl上的多個槽的開口部的寬度規(guī)定在例如IOOnm 3000nm的范圍內(nèi)。此外，將這些多個槽的深度規(guī)定在例如20nm 1500nm的范圍內(nèi)。將這些多個槽的深度與開口部的寬度之比的平均值規(guī)定為例如0. 5以下，典型地規(guī)定在0. 05 0. 3的范圍內(nèi)。第2區(qū)域R2設(shè)有凹結(jié)構(gòu)及/或凸結(jié)構(gòu)。這些凹結(jié)構(gòu)及凸結(jié)構(gòu)分別由多個凹部及多個凸部構(gòu)成。這些多個凹部或凸部可以一維地排列，也可以二維地排列。此外，這些多個凹部或凸部可以規(guī)則地排列，也可以不規(guī)則地排列。圖3描繪了在第2區(qū)域R2設(shè)定多個凹部、且設(shè)有一維且規(guī)則地排列的多個槽的情況。將這些多個槽的與長度方向垂直的斷面的形狀例如規(guī)定為V字形狀及U字形狀等頂端細(xì)小的形狀或者規(guī)定為矩形狀。圖3中，作為一個例子，描繪了上述斷面形狀為V字形狀的情況。第2區(qū)域R2與第1區(qū)域Rl相比，表面積與表觀上的面積之比更大。再有，在此， 所謂區(qū)域的“表觀上的面積”，指的是該區(qū)域在與該區(qū)域平行的平面內(nèi)的正投影的面積，即無視凹結(jié)構(gòu)及凸結(jié)構(gòu)的該區(qū)域的面積。此外，所謂區(qū)域的“表面積”，指的是考慮到凹結(jié)構(gòu)及凸結(jié)構(gòu)的該區(qū)域的面積。在第1區(qū)域Rl上設(shè)有多個凹部或凸部的情況下，第2區(qū)域R2的多個凹部或凸部典型地說，與第1區(qū)域Rl的多個凹部或凸部相比，凹部的深度與開口部的直徑或?qū)挾戎鹊钠骄祷蚋叨扰c凸部的底部的直徑或?qū)挾戎鹊钠骄蹈蟆Ｔ趫D3所示的例子中，設(shè)在第2區(qū)域R2上的多個槽與設(shè)在第1區(qū)域Rl上的多個槽相比，槽的深度與開口部的寬度之比更大。將設(shè)在第2區(qū)域R2上的多個槽的開口部的寬度規(guī)定在例如IOOnm 3000nm的范圍內(nèi)。此外，將這些多個槽的深度規(guī)定在例如SOnm eOOOnm的范圍內(nèi)。當(dāng)在區(qū)域Rl及區(qū)域R2雙方都設(shè)有多個槽的情況下，設(shè)在第2區(qū)域R2上的多個槽的深度與開口部的寬度之比的平均值與設(shè)在第1區(qū)域Rl上的多個槽的深度與開口部的寬度之比的平均值相比更大。將設(shè)在第2區(qū)域R2上的多個槽的深度與開口部的寬度之比的平均值規(guī)定在例如0. 8 2. 0 的范圍內(nèi)，典型地規(guī)定在0. 8 1. 2的范圍內(nèi)。如果此值過大，則起伏結(jié)構(gòu)形成層110的生
產(chǎn)率往往下降。起伏結(jié)構(gòu)形成層110例如可通過將設(shè)有微細(xì)的凸部的模具擠壓在樹脂上來形成。 此時(shí)，這些凸部的形狀為與設(shè)在區(qū)域R2、或者區(qū)域Rl和R2的雙方上的凹部的形狀對應(yīng)的形狀。起伏結(jié)構(gòu)形成層110例如可通過將熱塑性樹脂涂布在基材上，一邊對設(shè)有上述凸部的原版加熱一邊將原版推壓在該基材上的方法來形成。在此情況下，作為上述熱塑性樹月旨，例如可使用丙烯酸系樹脂、環(huán)氧系樹脂、纖維素系樹脂、乙烯基系樹脂、它們的混合物、 或它們的共聚物。或者，起伏結(jié)構(gòu)形成層110也可通過將熱固性樹脂層涂布在基材上，一邊將設(shè)有上述凸部的原版推壓在其上一邊進(jìn)行加熱，然后取下原版的方法來形成。在此情況下，作為上述熱固性樹脂，例如，可使用聚氨酯樹脂、三聚氰胺系樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛系樹脂、它們的混合物、或它們的共聚物。再有，該聚氨酯樹脂例如可通過在具有反應(yīng)性羥基的丙烯酸多元醇及聚酯多元醇等中添加作為交聯(lián)劑的聚異氰酸酯，使它們交聯(lián)來得到。或者，起伏結(jié)構(gòu)形成層110也可以通過將放射線固化樹脂涂布在基材上，一邊將原版推壓在其上一邊照射紫外線等放射線，使上述材料固化，然后取下原版的方法來形成。 或者，起伏結(jié)構(gòu)形成層110也可以通過使上述組合物流入基材和原版之間，照射放射線而使上述材料固化，然后取下原版的方法來形成。放射線固化樹脂典型地含有聚合性化合物和引發(fā)劑。作為聚合性化合物，例如使用可自由基光聚合的化合物。作為可自由基光聚合的化合物，例如使用具有烯鍵式不飽和鍵或烯鍵式不飽和基的單體、低聚物或聚合物?；蛘撸?作為可自由基光聚合的化合物，也可以使用1，6_己二醇、新戊二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇五丙烯酸酯及二季戊四醇六丙烯酸酯等單體、環(huán)氧丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯及聚酯丙烯酸酯等低聚物、 或氨基甲酸酯改性丙烯酸樹脂及環(huán)氧改性變性丙烯酸樹脂等聚合物。在作為聚合性化合物使用可自由基光聚合的化合物的情況下，作為引發(fā)劑，使用自由基光聚合引發(fā)劑。作為該自由基光聚合引發(fā)劑，例如使用苯偶姻、苯偶姻甲醚及苯偶姻乙醚等苯偶姻系化合物，蒽醌及甲基蒽醌等蒽醌系化合物，苯乙酮、二乙氧基苯乙酮、 二苯甲酮、羥基苯乙酮、1-羥基環(huán)己基苯酮、α-氨基苯乙酮及2-甲基-1-(4-甲基苯硫基)-2-嗎啉丙烷-1-酮等苯酮系化合物，苯偶酰二甲基縮酮，噻噸酮，?；⒀趸?，或米蚩酮?；蛘?，作為聚合性化合物，也可以使用可陽離子光聚合的化合物。作為可陽離子光聚合的化合物，例如可使用具備環(huán)氧基的單體、低聚物或聚合物、含有氧雜環(huán)丁烷骨架的化合物、或乙烯基醚類。在作為聚合性化合物使用可陽離子光聚合的化合物的情況下，作為引發(fā)劑，使用陽離子光聚合引發(fā)劑。作為該陽離子光聚合引發(fā)劑，例如可使用芳香族重氮鹽、芳香族碘鐺鹽、芳香族锍鹽、芳香族锍鹽、芳香族鱗鹽或混合配位基金屬鹽。或者，作為聚合性化合物，也可以使用可自由基光聚合的化合物與可陽離子光聚合的化合物的混合物。在此情況下，作為引發(fā)劑，例如使用自由基光聚合引發(fā)劑與陽離子光聚合引發(fā)劑的混合物?；蛘?，在此情況下，也可以使用可作為自由基光聚合及陽離子光聚合雙方的引發(fā)劑發(fā)揮作用的聚合引發(fā)劑。作為這樣的引發(fā)劑，例如使用芳香族碘鐺鹽或芳香族锍鹽。再有，將放射線固化樹脂中引發(fā)劑所占的比例規(guī)定在例如0. 1 15質(zhì)量％的范圍內(nèi)。放射線固化樹脂也可以進(jìn)一步含有增感色素、染料、顏料、聚合抑制劑、流平劑、消泡劑、防流掛劑、附著增加劑、涂面改性劑、增塑劑、含氮化合物、環(huán)氧樹脂等的交聯(lián)劑、脫模劑或它們的組合。此外，在放射線固化樹脂中，為了提高其成形性，也可以進(jìn)一步含有非反應(yīng)性的樹脂。作為該非反應(yīng)性的樹脂，例如能夠使用上述的熱塑性樹脂及/或熱固性樹脂。起伏結(jié)構(gòu)形成層110的形成中所使用的上述的原版例如采用電子束描繪裝置或納米壓印裝置進(jìn)行制造。這樣一來，能夠高精度地形成上述的多個凹部或凸部。再有，通常通過轉(zhuǎn)印原版的凹凸結(jié)構(gòu)來制造反轉(zhuǎn)版，通過轉(zhuǎn)印該反轉(zhuǎn)版的凹凸結(jié)構(gòu)來制造復(fù)制版。另夕卜，根據(jù)需要，采用復(fù)制版作為原版制造反轉(zhuǎn)版，通過轉(zhuǎn)印該反轉(zhuǎn)版的凹凸結(jié)構(gòu)再制造復(fù)制版。在實(shí)際的制造中，通常使用這樣得到的復(fù)制版。起伏結(jié)構(gòu)形成層110典型地含有基材和形成于其上的樹脂層。作為該基材，典型地使用薄膜基材。作為該薄膜基材，例如使用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)薄膜及聚丙烯(PP)薄膜等塑料薄膜?；蛘?，作為基材，也可以使用紙、合成紙、塑料復(fù)層紙或樹脂浸漬紙。再有，基材也可以省略。作為樹脂層，例如可用上述的方法來形成。將樹脂層的厚度規(guī)定在例如0. 1 μ m 10 μ m的范圍內(nèi)。如果其厚度過厚，則容易產(chǎn)生因加工時(shí)的加壓等造成的樹脂的溢出及/或皺紋的形成。如果其厚度過薄，則有時(shí)難以形成所希望的凹結(jié)構(gòu)及/或凸結(jié)構(gòu)。此外，樹脂層的厚度與應(yīng)設(shè)在其主面上的凹部或凸部的深度或高度相等，或者比其大。將此厚度規(guī)定在例如凹部或凸部的深度或高度的1 10倍的范圍內(nèi)，典型地規(guī)定在其3 5倍的范圍內(nèi)。再有，關(guān)于起伏結(jié)構(gòu)形成層110的形成，例如也可以采用日本專利第4194073號公報(bào)中公開的“壓合法”、日本實(shí)用新型登錄第2524092號公報(bào)中公開的“模鑄法”、或日本特開2007-118563號公報(bào)中公開的“光聚合物法”。接著，如圖4所示，使折射率與起伏結(jié)構(gòu)形成層110的材料不同的第1材料氣相沉積在整個區(qū)域Rl及R2上。由此，在起伏結(jié)構(gòu)形成層110的包含區(qū)域Rl及R2的主面上形成反射材料層120。作為該第1材料，例如使用與起伏結(jié)構(gòu)形成層110的材料的折射率之差為0. 2以上的材料。如果該差較小，則有時(shí)難產(chǎn)生起伏結(jié)構(gòu)形成層110和后述的第1層120'的界面上的反射。作為第1材料，典型地使用選自Al、Sn、Cr、Ni、Cu、Au、Ag及它們的合金之中的至少一種金屬材料?；蛘?，作為透明性比較高的第1材料，也可以使用以下列舉出的陶瓷材料或有機(jī)聚合物材料。再有，以下所示的化學(xué)式或化合物名稱后記載的括號內(nèi)的數(shù)值表示各材料的
折射率。也就是說，作為陶瓷材料，例如能夠使用Sb2O3 (3. 0)、Fe2O3 (2. 7)、TiO2 (2. 6)、CdS (2. 6)、CeO2 (2. 3)、ZnS (2. 3)、PbCl2 (2. 3)、CdO (2. 2)、Sb2O3 (5)、WO3 (5)、SiO (5)、 Si2O3 (2. 5)、In2O3 (2. 0)、PbO (2. 6)、Ta2O3 (2. 4)、ZnO (2. 1)、ZrO2 (5)、MgO (1)、SiO2 (1. 45)、 Si2O2 (10)、MgF2 (4)、CeF3 (1)、CaF2 (1. 3 1· 4)、AlF3(I)、Al2O3 (1)或 GaO (2)。作為有機(jī)聚合物材料，例如能夠使用聚乙烯(1.51)、聚丙烯(1.49)、聚四氟乙烯 (1.35)、聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)或聚苯乙烯(1.60)。關(guān)于第1材料的氣相沉積，例如采用真空蒸鍍法、濺射法或化學(xué)氣相沉積法(CVD 法)來進(jìn)行。關(guān)于該氣相沉積，在與起伏結(jié)構(gòu)形成層110的主面平行的面內(nèi)方向，以均勻的密度進(jìn)行。具體地說，該氣相沉積以第1區(qū)域Rl的位置上的第1材料的量與第1區(qū)域Rl的表觀上的面積之比和第2區(qū)域R2的位置上的第1材料的量與第2區(qū)域R2的表觀上的面積之比相等的方式進(jìn)行。此外，在該氣相沉積中，典型地按以下的方法確定假定起伏結(jié)構(gòu)形成層110的主面只由平坦面構(gòu)成時(shí)的膜厚(以下稱為設(shè)定膜厚)。也就是說，以反射材料層120滿足以下主要條件的方式確定該設(shè)定膜厚。第一，反射材料層120中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分要具有與第1區(qū)域Rl的表面形狀對應(yīng)的表面形狀。在圖4所示的例子中，該部分形成有表面形狀與設(shè)在第1區(qū)域Rl 上的多個槽對應(yīng)的連續(xù)膜。第二，反射材料層120中的與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分要具有與第2區(qū)域R2的表面形狀對應(yīng)的表面形狀，或者，與設(shè)在第2區(qū)域R2上的多個凹部或凸部的配置對應(yīng)地進(jìn)行部分開口。圖4中作為一個例子描繪前者的情況。也就是說，在圖4所示的例子中，該部分形成有表面形狀與設(shè)在第2區(qū)域R2上的多個槽對應(yīng)的連續(xù)膜。再有，如上所述，第2區(qū)域R2與第1區(qū)域Rl相比，表面積與表觀上的面積之比更大。因此，在以反射材料層120具有與區(qū)域Rl及R2的表面形狀對應(yīng)的表面形狀的方式確定上述設(shè)定膜厚的情況下，反射材料層120中的與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分和與第1區(qū)域Rl 對應(yīng)的部分相比，平均膜厚更薄。再有，這里，所謂層的“平均膜厚”，指的是該層的一方的表面上的各點(diǎn)和下垂到該層的另一方的表面的垂線的支腳之間的距離的平均值。此外，通過將上述的設(shè)定膜厚設(shè)定為更小的值，能夠形成在與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分具有與第1區(qū)域Rl的表面形狀對應(yīng)的表面形狀，且在與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分與多個凹部或凸部的配置對應(yīng)地進(jìn)行部分開口的反射材料層120。反射材料層120的設(shè)定膜厚典型地與設(shè)在第2區(qū)域R2上的多個凹部或凸部的深度或高度相比更加減薄。此外，在第1區(qū)域Rl上設(shè)有多個凹部或凸部的情況下，該設(shè)定膜厚典型地與它們的深度或高度相比更加減薄。具體地說，將反射材料層120的設(shè)定膜厚規(guī)定在例如5nm 500nm的范圍內(nèi)，典型地規(guī)定在30nm 300nm的范圍內(nèi)。如果該設(shè)定膜厚過薄，則有時(shí)難產(chǎn)生起伏結(jié)構(gòu)形成層 110和后述的第1層120'的界面上的反射。如果該設(shè)定膜厚過厚，則有時(shí)難以滿足上述主要條件地形成反射材料層120。將反射材料層120中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分的平均膜厚例如規(guī)定在5nm 500nm的范圍內(nèi)，典型地規(guī)定在30nm 300nm的范圍內(nèi)。如果該平均膜厚過薄，則有時(shí)難以產(chǎn)生起伏結(jié)構(gòu)形成層110和后述的第1層120'的界面上的反射。如果該平均膜厚過厚，則有時(shí)光學(xué)元件10的生產(chǎn)率下降。接著，如圖5所示，使與反射材料層120的材料不同的第2材料氣相沉積在反射材料層120上。由此，形成在中間夾著反射材料層120且與起伏結(jié)構(gòu)形成層110相對的掩模層 130。作為該第2材料，典型地使用無機(jī)物。作為該無機(jī)物，例如可以列舉出MgF2、Sn、 Cr、ZnS, ZnO, Ni、Cu、Au、Ag、Ti02、MgO、SiO2 及 Al2O30 特別是，在作為第 2 材料使用 MgF2 的情況下，能夠更加提高掩模層130及第2層130'對基材的彎曲或沖擊的隨動性及耐擦傷性。或者，作為該第2材料，也可以使用有機(jī)物。作為該有機(jī)物，例如可使用重均分子量為1500以下的有機(jī)物。作為這樣的有機(jī)物，例如可以列舉出丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯等聚合性化合物?；蛘?，作為這樣的有機(jī)化合物，也可以使用在將這些聚合性化合物和引發(fā)劑混合，作為放射線固化樹脂而進(jìn)行氣相沉積后，通過照射放射線使其聚合而成的有機(jī)化合物?；蛘?，作為第2材料，也可以使用金屬醇鹽?；蛘?，作為第2材料，也可以使用在氣相沉積了金屬醇鹽后使其聚合而成的材料。此時(shí)，在氣相沉積后，在聚合之前，也可以進(jìn)行干燥處理。第2材料的氣相沉積例如采用真空蒸鍍法、濺射法或CVD法來進(jìn)行。關(guān)于該氣相沉積，在與起伏結(jié)構(gòu)形成層110的主面平行的面內(nèi)方向以均勻的密度進(jìn)行。具體地說，該氣相沉積以第1區(qū)域Rl的位置上的第2材料的量與第1區(qū)域Rl的表觀上的面積之比和第2區(qū)域R2的位置上的第2材料的量與第2區(qū)域R2的表觀上的面積之比相等的方式進(jìn)行。此外，在該氣相沉積中，按以下確定掩模層130的設(shè)定膜厚。也就是說，以掩模層 130滿足以下主要條件的方式確定該設(shè)定膜厚。第1，掩模層130中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分要具有與第1區(qū)域Rl的表面形狀對應(yīng)的表面形狀。在圖5所示的例子中，該部分形成有表面形狀與設(shè)在第1區(qū)域Rl上的多個槽對應(yīng)的連續(xù)膜。第2，掩模層130中的與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分要具有與第2區(qū)域R2的表面形狀對應(yīng)的表面形狀，或者，與設(shè)在第2區(qū)域R2上的多個凹部或凸部的配置對應(yīng)地進(jìn)行部分開口。在圖5中，作為一個例子描繪了后者的情況。也就是說，在圖5所示的例子中，該部分在反射材料層120上形成有與設(shè)在第2區(qū)域R2上的多個槽的配置對應(yīng)地進(jìn)行部分開口的不連續(xù)膜。再有，如上所述，第2區(qū)域R2與第1區(qū)域Rl相比，表面積與表觀上的面積之比更大。因此，在以掩模層130具有與區(qū)域Rl及R2的表面形狀對應(yīng)的表面形狀的方式確定上述設(shè)定膜厚的情況下，掩模層130中的與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分和與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分相比，平均膜厚更薄。此外，通過將上述的設(shè)定膜厚設(shè)定為更小的值，能夠在與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分具有與第1區(qū)域Rl的表面形狀對應(yīng)的表面形狀，且在與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分形成與多個凹部或凸部的配置對應(yīng)地進(jìn)行部分開口的掩模層130。
掩模層130的設(shè)定膜厚典型地與設(shè)在第2區(qū)域R2上的多個凹部或凸部的深度或高度相比更加減薄。此外，在第1區(qū)域Rl上設(shè)有多個凹部或凸部的情況下，該設(shè)定膜厚典型地與它們的深度或高度相比更加減薄。而且，掩模層130的設(shè)定膜厚典型地與反射材料層120的設(shè)定膜厚相比更加減薄。具體地說，將掩模層130的設(shè)定膜厚規(guī)定在例如0. 3nm 200nm的范圍內(nèi)，典型地規(guī)定在3nm SOnm的范圍內(nèi)。如果該設(shè)定膜厚過薄，則掩模層130中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分的平均膜厚過度減小，有時(shí)反射材料層120中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分的掩模層130的保護(hù)作用并不充分。如果該設(shè)定膜厚過大，則有時(shí)反射材料層120中的與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分的掩模層130的保護(hù)作用變得過剩。掩模層130中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分的平均膜厚典型地與反射材料層120 中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分的平均膜厚相比更加減小。將掩模層130中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分的平均膜厚規(guī)定在例如0. 3nm 200nm的范圍內(nèi)，典型地規(guī)定在3nm SOnm的范圍內(nèi)。如果該平均膜厚過薄，則有時(shí)反射材料層120中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分的掩模層130的保護(hù)作用并不充分，后述的第1 層120'中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分的平均膜厚過度減小。如果該設(shè)定膜厚過大，則有時(shí)反射材料層120中的與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分的掩模層130的保護(hù)作用變得過剩。接著，將掩模層130暴露于可產(chǎn)生與反射材料層120的材料的反應(yīng)的反應(yīng)性氣體或液體中。而且，至少在第2區(qū)域R2的位置，產(chǎn)生與反射材料層120的材料的上述反應(yīng)。這里，對作為反應(yīng)性氣體或液體使用可溶解反射材料層120的材料的蝕刻液的情況進(jìn)行說明。作為該蝕刻液，典型地使用氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液及氫氧化鉀溶液等堿性溶液。或者，作為蝕刻液，也可以使用鹽酸、硝酸、硫酸及乙酸等酸性溶液。如圖5所示，掩模層130中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分形成連續(xù)膜，而與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分形成部分開口的不連續(xù)膜。反射材料層120中的沒有被掩模層130覆蓋的部分與反射材料層120中的被掩模層130覆蓋的部分相比，容易與反應(yīng)性氣體或液體接觸。因此，前者與后者相比更容易被蝕刻。此外，如果將反射材料層120中的沒有被掩模層130覆蓋的部分除去，則在反射材料層120上產(chǎn)生與掩模層130的開口對應(yīng)的開口。如果再繼續(xù)蝕刻，則反射材料層120的蝕刻在各開口的位置向面內(nèi)方向進(jìn)展。其結(jié)果是，在第2區(qū)域R2上，反射材料層120中的支持掩模層130的部分與其上的掩模層130 —同被除去。因此，通過調(diào)整蝕刻液的濃度及溫度以及蝕刻的處理時(shí)間等，如圖6所示，能夠只將反射材料層120中的與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分除去。由此，可得到只覆蓋區(qū)域Rl及R2 中的第1區(qū)域Rl的第1層120'。按以上可得到圖1及圖2所示的光學(xué)元件10。通過上述方法得到的光學(xué)元件10具有以下的特征。第1層120'為反射層，典型地由上述的第1材料構(gòu)成。第1層120'只覆蓋區(qū)域 Rl及R2中的第1區(qū)域R1。也就是說，將第1層120'僅設(shè)在與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的位置上。 此外，第2區(qū)域R2的位置上的第1材料的量與第2區(qū)域R2的表觀上的面積之比為零。第1層120'具有與第1區(qū)域Rl的表面形狀對應(yīng)的表面形狀。在圖1及圖2所示的例子中，第1層120'具有與設(shè)在第1區(qū)域Rl上的多個槽對應(yīng)的表面形狀。設(shè)在第1區(qū)
12域Rl上的多個槽典型地說，在第1層120'的表面形成有在用白色光照明時(shí)射出衍射光的衍射光柵或全息圖。在此情況下，光學(xué)元件10的顯示部DPl可顯示與衍射光對應(yīng)的顏色。 因此，在此情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)更優(yōu)良的防偽效果及裝飾效果。第1層120'的輪廓在起伏結(jié)構(gòu)形成層110的主面的正投影，其整體與第1區(qū)域 Rl的輪廓重合。也就是說，第1層120'與第1區(qū)域Rl的形狀對應(yīng)地形成圖案。因此，通過以高的位置精度形成區(qū)域Rl及R2，能夠得到以優(yōu)良的位置精度形成的第1層120'。再有，在參照圖3 圖6說明的方法中，反射材料層120中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分被掩模層130覆蓋。因此，即使在進(jìn)行上述蝕刻處理的情況下，該部分的膜厚也幾乎或完全不會減少。因此，第1層120'中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分的平均膜厚典型地和反射材料層120中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分的平均膜厚相等。也就是說，該平均膜厚在例如5nm 500nm的范圍內(nèi)，典型地在30nm 300nm的范圍內(nèi)。再有，區(qū)域Rl及R2的邊界與第1層120'的輪廓之間的最短距離的最大值低于例如20 μ m,優(yōu)選低于10 μ m,更優(yōu)選低于3 μ m。第2層130'例如是通過氣相沉積法而形成的層。第2層130'覆蓋第1層120'。 第2層130'在中間夾著第1層120'地只與區(qū)域Rl及R2中的第1區(qū)域Rl整體相對。也就是說，第1層120 ‘的輪廓在起伏結(jié)構(gòu)形成層110的主面上的正投影，其整體與第2層 130'的輪廓在上述主面上的正投影重合。此外，第2區(qū)域R2的位置上的第2材料的量與第2區(qū)域R2的表觀上的面積之比為零。第2層130'中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分的平均膜厚與掩模層130中的與第1 區(qū)域Rl對應(yīng)的部分的平均膜厚相等或更小。該平均膜厚在例如0. 3nm 200nm的范圍內(nèi)， 典型地在3nm 80nm的范圍內(nèi)。第2層130'例如起到保護(hù)第1層120'的作用。此外，如果設(shè)置第2層130‘，則與不設(shè)置第2層130'時(shí)相比，能夠使光學(xué)元件10的偽造更加困難。此外，在使用著色的材料作為第2材料，且從第2層130 ‘側(cè)觀察光學(xué)元件10的情況下，第2層130'不對光學(xué)元件10的其它部分的色彩施加影響，可只使光學(xué)元件10中的設(shè)置第1層120'的部分的色彩變化。例如，在使用Al作為第1材料，且使用Sn或Cr作為第2材料的情況下，能夠?qū)鈱W(xué)元件10中的設(shè)有第1層120'的部分賦予帶黑色的色彩。 或者，在使用Al作為第1材料，且使用ZnS作為第2材料的情況下，能夠?qū)鈱W(xué)元件10中的設(shè)有第1層120'的部分賦予帶黃色的色彩。再有，在第1層120'的平均膜厚較小的情況下，即使在從起伏結(jié)構(gòu)形成層110側(cè)觀察光學(xué)元件10時(shí)，也能夠得到這些效果。再有，以上，對在區(qū)域Rl及R2雙方設(shè)有規(guī)則地排列的多個槽的情況進(jìn)行了說明， 但區(qū)域Rl及R2的構(gòu)成并不局限于此。例如，第1區(qū)域Rl也可以是平坦的。在此情況下，例如，可如鏡面地看見顯示部 DPI。再有，在此情況下，第1區(qū)域Rl的表面積與表觀上的面積之比等于1?；蛘?，第1區(qū)域Rl也可以設(shè)有二維排列的多個凹部或凸部。在此情況下，這些凹部或凸部典型地說頂端細(xì)小的。例如，這些凹部或凸部具有圓錐、棱錐、圓錐臺、棱錐臺、橢圓拋物面或旋轉(zhuǎn)拋物面形狀。這些凹部或凸部的側(cè)壁可以是光滑的，也可以是臺階狀的。或者，這些凹部或凸部也可以是圓柱及棱柱狀等柱狀。此外，二維排列的凹部或凸部可以規(guī)則地排列的，也可以不規(guī)則地排列的。在前者的情況下，這些凹部或凸部典型地在第1層120'的表面上形成有在以白色光照明時(shí)射出衍射光的衍射光柵或全息圖。在第1區(qū)域Rl上設(shè)有二維排列的凹部或凸部的情況下，這些凹部或凸部例如排列成正方格子狀?；蛘撸@些凹部或凸部也可以排列成矩形格子狀或三角格子狀。在第1區(qū)域Rl上設(shè)有二維排列的多個凹部或凸部的情況下，將這些凹部的開口部的直徑的平均值或這些凸部的底部的直徑的平均值規(guī)定在例如IOOnm 3000nm的范圍內(nèi)。 此外，將這些凹部的深度的平均值或這些凸部的高度的平均值規(guī)定在例如20nm 1500nm 的范圍內(nèi)。將這些凹部的深度與直徑之比的平均值或這些凸部的高度與底部的直徑之比的平均值規(guī)定在例如0. 5以下，典型地規(guī)定在0. 05 0. 3的范圍內(nèi)。此外，第2區(qū)域R2也可以設(shè)有二維排列的多個凹部或凸部。作為這些多個凹部或凸部，除凹部的深度與直徑之比的平均值或凸部的高度與底部的直徑之比的平均值更大以夕卜，能夠采用與前面就第1區(qū)域Rl的多個凹部或凸部所說明的構(gòu)成相同的構(gòu)成。在第2區(qū)域R2上設(shè)有二維排列的多個凹部或凸部的情況下，將這些凹部的開口部的直徑的平均值或這些凸部的底部的直徑的平均值規(guī)定在例如IOOnm 3000nm的范圍內(nèi)。 此外，將這些凹部的深度的平均值或這些凸部的高度的平均值規(guī)定在例如80nm 6000nm 的范圍內(nèi)。將這些凹部的深度與直徑之比的平均值或這些凸部的高度與底部的直徑之比的平均值規(guī)定在例如0. 8 2. 0的范圍內(nèi)，典型地規(guī)定在0. 8 1. 5的范圍內(nèi)。再有，設(shè)在區(qū)域Rl及R2上的多個凹部或凸部也可以形成起伏全息圖、衍射光柵、 亞波長光柵、微型透鏡、偏振元件、聚光元件、散射元件、擴(kuò)散元件或它們的組合。此外，以上就反射材料層120具有與區(qū)域Rl及R2的表面形狀對應(yīng)的表面形狀，掩模層130中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分具有與該第1區(qū)域Rl的表面形狀對應(yīng)的表面形狀， 掩模層130中的與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分與設(shè)在第2區(qū)域R2上的多個凹部或凸部的配置對應(yīng)地進(jìn)行部分開口的構(gòu)成進(jìn)行了說明，但這些層的構(gòu)成并不局限于此。例如，也可以采用反射材料層120和掩模層130的雙方具有與區(qū)域Rl及R2的表面形狀對應(yīng)的表面形狀的構(gòu)成。在此情況下，如前所述，反射材料層120和掩模層130中的與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分分別與這些層中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分相比，平均膜厚更小。一般地說，掩模層130中的平均膜厚更小的部分與平均膜厚更大的部分相比，容易使反應(yīng)性氣體或液體透過。此外，反應(yīng)性氣體或液體和第2材料反應(yīng)，在將該反應(yīng)的生成物從掩模層130立即除去的情況下，能夠只在第2區(qū)域R2上使掩模層130開口。因此，即使在這種情況下，通過調(diào)整蝕刻液的濃度及溫度以及蝕刻的處理時(shí)間等， 也能制造圖1及圖2所示的光學(xué)元件10?；蛘?，也可以采用反射材料層120和掩模層130的雙方在與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分具有第1區(qū)域Rl的表面形狀，在與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分與設(shè)在第2區(qū)域R2上的多個凹部或凸部的配置對應(yīng)地進(jìn)行部分開口的構(gòu)成。即使在這種情況下，通過調(diào)整蝕刻液的濃度及溫度以及蝕刻的處理時(shí)間等，也能制造圖1及圖2所示的光學(xué)元件10。此外，以上就將反射材料層120及掩模層130中的與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分完全除去的情況進(jìn)行了說明，但也可以殘留這些部分的一部分。例如，通過更加縮短供蝕刻處理的時(shí)間，也可以使第2區(qū)域R2的位置上的第1材料的量與第2區(qū)域R2的表觀上的面積之比大于零，且與第1區(qū)域Rl的位置上的第2材料的量與第1區(qū)域Rl的表觀上的面積之比相比較更加減小?；蛘?，同樣，也可以使第2區(qū)域R2的位置上的第2材料的量與第2區(qū)域 R2的表觀上的面積之比大于零，且與第1區(qū)域Rl的位置上的第2材料的量與第1區(qū)域Rl 的表觀上的面積之比相比較更加減小。再者，以上就反射材料層120及第1層120'具有單層結(jié)構(gòu)的情況進(jìn)行了說明，但這些層也可以具有多層結(jié)構(gòu)。由此，例如在光學(xué)元件10中，第1層120'也可以形成多層干涉膜。在此情況下，第1層120'例如含有從起伏結(jié)構(gòu)形成層110側(cè)依次層疊有鏡面層、 間隔物層和半透鏡層而成的多層膜。鏡面層是金屬層，典型地含有金屬的單質(zhì)或合金。作為鏡面層所含有的金屬，例如可以列舉出鋁、金、銅及銀。作為該金屬，特別優(yōu)選的是鋁。將鏡面層的厚度規(guī)定在例如 300nm以下，典型地規(guī)定在20 200nm的范圍內(nèi)。間隔物層典型地含有電介質(zhì)材料。該電介質(zhì)材料的折射率優(yōu)選為1.65以下。此夕卜，該電介質(zhì)材料優(yōu)選是透明的。作為這樣的電介質(zhì)材料，例如可以列舉出Si02&MgF2。將間隔物層的厚度規(guī)定在例如5 500nm的范圍內(nèi)。半透鏡層是具有光透過性的反射層，典型地含有金屬的單質(zhì)、合金、金屬氧化物或金屬硫化物。作為半透鏡層所含有的金屬或合金，例如可以列舉出鋁、鎳、Inocel (注冊商標(biāo))、氧化鈦(TiO2)、硫化鋅( 、硫化鉬(MoS2)及氧化鐵(III) (Fe2O3)。將半透鏡層的厚度規(guī)定在例如5 SOnm的范圍內(nèi)。該厚度在使用透明性高的高折射率材料即氧化鈦等金屬氧化物或硫化鋅等金屬硫化鹽的情況下，優(yōu)選規(guī)定在30 SOnm的范圍內(nèi)。此外，該厚度在使用反射率及光遮蔽性高的鋁等金屬的情況下，優(yōu)選規(guī)定在5 45nm的范圍內(nèi)。此外，以上就掩模層130及第2層130'具有單層結(jié)構(gòu)的情況進(jìn)行了說明，但這些層也可以具有多層結(jié)構(gòu)。由此，例如在光學(xué)元件10中，第2層130'也可以形成多層干涉膜。或者，第1層120'和第2層130'的層疊結(jié)構(gòu)也可以形成多層干涉膜。在這些情況下，如果利用參照圖3 圖6所說明的方法，則能穩(wěn)定地且以高的位置精度形成多層干涉膜。在參照圖3 圖6所說明的方法中，在形成第1層120'和第2層130'后，也可以重復(fù)參照圖4及圖6所說明的工序。這樣一來，在第1區(qū)域Rl上，能夠得到第1層120' 和第2層130'交替層疊的結(jié)構(gòu)。這樣一來，例如可在第1區(qū)域Rl上形成多層干涉膜。在此情況下，也能穩(wěn)定地且以高的位置精度形成多層干涉膜。此外，以上就使用蝕刻液作為反應(yīng)性氣體或液體的情況進(jìn)行了說明，但反應(yīng)性氣體或液體并不局限于此。例如，作為反應(yīng)性氣體或液體，也可以使用可使反射材料層120的材料氣化的蝕刻氣體?；蛘?，作為反應(yīng)性氣體或液體，也可以使用通過與第1材料的反應(yīng)，使反射材料層 120的一部分變化成由與第1材料不同的材料構(gòu)成的層的氣體或液體。在此情況下，例如， 可使該部分變化成由與第1材料不同的材料構(gòu)成的層，以代替將反射材料層120中的與第 2區(qū)域R2對應(yīng)的部分除去。作為這樣的反應(yīng)性氣體或液體，例如能夠使用可使第1材料氧化的氧化劑。作為該氧化劑，例如可使用氧、臭氧，或鹵素、或二氧化氯、次鹵酸、亞鹵酸(亜〃 口 >酸)、堿式鹵酸(次〃 口 7 >酸)、高鹵酸及其鹽等鹵化物，過氧化氫、過硫酸鹽類、過氧化碳酸鹽類、過氧化硫酸鹽類及過氧化磷酸鹽類等無機(jī)過氧化物，過氧化苯甲酰、叔丁基過氧化氫、 過氧化氫異丙苯、二異丙苯過氧化氫、過甲酸、過乙酸及過安息香酸等有機(jī)過氧化物，鈰鹽、 Mn(III)^Mn(IV)及Mn(VI)鹽、銀鹽、銅鹽、鉻鹽、鈷鹽、重鉻酸鹽、鉻酸鹽、高錳酸鹽、鄰羧基過苯甲酸鎂、氯化鐵及氯化銅等金屬或金屬氧化物，或硝酸、硝酸鹽、溴酸鹽、高碘酸鹽及碘酸鹽等無機(jī)酸或無機(jī)酸鹽。例如，在使用Cu作為反射材料層120'的材料的情況下，通過使反射材料層120' 中的至少與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分與氧化劑反應(yīng)，能夠使該部分變化成由Cu氧化物構(gòu)成的層?；蛘?，在使用Al作為反射材料層120'的材料的情況下，通過使反射材料層120'中的至少與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分與氧化劑反應(yīng)，能夠使該部分變化成由勃姆石等Al氧化物構(gòu)成的層?；蛘?，作為上述的反應(yīng)性氣體或液體，也可以使用可使反射材料層120'的材料還原的還原劑。作為該還原劑，例如可使用硫化氫、二氧化硫、氟化氫、醇、羧酸、氫氣、氫等離子體、遠(yuǎn)距離氫等離子體、二乙基硅烷、乙基硅烷、二甲基硅烷、苯基硅烷、硅烷、雙硅烷、氨基硅烷、硼烷、二硼烷、鋁烷、鍺烷、聯(lián)氨、氨、胼、甲基胼、1，1_ 二甲基胼、1，2_ 二甲基胼、叔丁基胼、芐基胼、2-聯(lián)氨基乙醇、1-正丁基-1-苯基胼、苯基胼、1-萘基胼、4-氯苯基胼、1， 1- 二苯基胼、對胼基苯磺酸、1，2- 二苯基胼、乙酰胼或苯酰胼。再有，在參照圖3 圖6所說明的方法中，也可以在通過蝕刻處理等形成第1層 120'后除去第2層130'。該第2層130'的除去例如在擔(dān)心基于第1材料和第2材料的離子化傾向的差異的第1材料的離子化的情況下是有效的。圖7是示意表示一變形例的光學(xué)元件的俯視圖。圖8是沿著圖7所示的光學(xué)元件的VIII-VIII線的剖視圖。圖7及圖8所示的光學(xué)元件10除使起伏結(jié)構(gòu)形成層110的主面所包含的區(qū)域Rl及R2的構(gòu)成不同以外，能夠利用與參照圖3 圖6所說明的方法相同的方法進(jìn)行制造。在圖7及圖8所示的光學(xué)元件10中，第1區(qū)域Rl具有與“TP”的微型文字對應(yīng)的輪廓。第1區(qū)域Rl具備由平坦面構(gòu)成的平坦區(qū)域FR和具備多個凹部或凸部的凹凸區(qū)域 UR0平坦區(qū)域FR對凹凸區(qū)域UR進(jìn)行了飾邊。在圖7中，將光學(xué)元件10中的與平坦區(qū)域 FR對應(yīng)的部分作為顯示部DPF，將光學(xué)元件10中的與凹凸區(qū)域UR對應(yīng)的部分作為顯示部 DPU。對顯示部DPU進(jìn)行了飾邊的顯示部DPF的寬度例如在10 μ m 2000 μ m的范圍內(nèi)，典型地在50 μ m 1000 μ m的范圍內(nèi)。為了形成這樣的顯示部DPF，需要以非常高的位置精度形成第1層120'。因此，采用以往的布圖方法制造這樣的光學(xué)元件10是不可能的， 或是非常困難的。另一方面，如果采用先前參照圖3 圖6所說明的方法，則如上所述，能夠以高的位置精度形成第1層120'。因此，如果采用此種方法，即使是上述微型文字這樣的微細(xì)的圖像，也可使其以優(yōu)良的分辨率來顯示。圖9是示意表示另一變形例的光學(xué)元件的俯視圖。圖10是沿著圖9所示的光學(xué)1元件的X-X線的剖視圖。在圖9中，將光學(xué)元件10中的與后述的第1子區(qū)域SRl對應(yīng)的部分作為顯示部DSPl，將與第2子區(qū)域SR2對應(yīng)的部分作為顯示部DSP2。圖9及圖10所示的光學(xué)元件10除以下方面以外，具有與圖1及圖2所示的光學(xué)元件10相同的構(gòu)成。也就是說，在圖9及圖10所示的光學(xué)元件10中，第1區(qū)域Rl包含第1子區(qū)域SRl 和第2子區(qū)域SR2。第1子區(qū)域SRl與第2區(qū)域R2鄰接，沿著區(qū)域Rl及R2間的邊界延伸。 第2子區(qū)域SR2在中間夾著第1子區(qū)域SRl而與第2區(qū)域R2鄰接。第2子區(qū)域SR2的輪廓典型地具有沿著第1區(qū)域Rl的輪廓的形狀。第1層120'僅設(shè)在與第2子區(qū)域SR2對應(yīng)的位置上。也就是說，只有區(qū)域Rl及 R2中的第2子區(qū)域SR2被第1層120'覆蓋。而且第1層120'中的與第2子區(qū)域SR2對應(yīng)的部分具有與第2子區(qū)域SR2的表面形狀對應(yīng)的表面形狀。第1層120'中的與第2子區(qū)域SR2對應(yīng)的部分的平均膜厚例如在5nm 500nm 的范圍內(nèi)，典型地在5nm 300nm的范圍內(nèi)。如果該平均膜厚過小，則有時(shí)難以產(chǎn)生起伏結(jié)構(gòu)形成層110和第1層120'的界面上的反射。如果該平均膜厚過大，則光學(xué)元件10的生產(chǎn)率有時(shí)下降。第2層130'典型地與整個第1區(qū)域Rl相對。也就是說，第2層130'典型地包含覆蓋第1層120'的第1部分Pl和從第1部分Pl朝其外側(cè)突出的第2部分P2。而且第 1層120'的輪廓在起伏結(jié)構(gòu)形成層110的主面上的第1正投影典型地具有沿著氣相沉積層的輪廓在上述主面上的第2正投影的形狀，且被第2正投影包圍。因此，例如在第2材料著色的情況下，通過光學(xué)元件10中的與第1子區(qū)域SRl對應(yīng)的部分DSRl和與第2子區(qū)域SR2對應(yīng)的部分DSR2，能夠使其顯示不同的色彩。該色彩的差異例如能夠通過采用顯微鏡觀察光學(xué)元件10來確認(rèn)?；蛘撸诘?子區(qū)域SRl所占的面積較大的情況下，能夠用肉眼觀察到該色彩的差異。這樣一來，參照圖9及圖10所說明的光學(xué)元件10可發(fā)揮特殊的光學(xué)效果。再有，第2層130'中的與第2子區(qū)域SR2對應(yīng)的部分的平均膜厚例如在0.3nm 200nm的范圍內(nèi)，典型地在3nm 80nm的范圍內(nèi)。圖9及圖10所示的光學(xué)元件10例如可按以下的方法進(jìn)行制造。也就是說，在參照圖3及圖5所說明的工序后，對蝕刻液的濃度及溫度以及蝕刻處理的時(shí)間等進(jìn)行調(diào)整，由此可在反射材料層120中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分產(chǎn)生側(cè)面蝕刻。由此，可與反射材料層120及掩模層130中的與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分一起，將反射材料層120中的與第1子區(qū)域SRl對應(yīng)的部分除去。這樣一來，可得到圖9及圖10所示的光學(xué)元件10。上述側(cè)面蝕刻從反射材料層120中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分的輪廓朝其內(nèi)側(cè)， 以大致均勻的速度進(jìn)行。因此，通過該側(cè)面蝕刻除去的部分的寬度即第1子區(qū)域SRl的輪廓和第1區(qū)域Rl的輪廓之間的距離的偏差比較小。因此，典型地說，第2子區(qū)域SR2的輪廓具有典型地沿著第1區(qū)域Rl的輪廓的形狀。因此，即使在采用這樣的方法的情況下，也能夠以高的位置精度形成第1層120'。此外，反射材料層120中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分被掩模層130覆蓋，因而即使在產(chǎn)生從側(cè)面的側(cè)面蝕刻的條件下，也幾乎或完全不會產(chǎn)生從其主面的蝕刻。因此，即使在采用這樣的方法的情況下，也能夠穩(wěn)定地形成第1層120'。
再有，以上就第1層120'的輪廓在起伏結(jié)構(gòu)形成層110的主面上的第1正投影具有沿著氣相沉積層的輪廓在上述主面上的第2正投影的形狀，且被第2正投影包圍的構(gòu)成進(jìn)行了說明，但第1層120'及第2層130'的構(gòu)成并不局限于此。例如，在以橫切第1 區(qū)域Rl的方式切斷蝕刻后的結(jié)構(gòu)的情況下，第1正投影的一部分與第2正投影的一部分重合，第1正投影的剩余部分具有沿著第2正投影的剩余部分的形狀，且被第2正投影包圍。圖11是示意表示本發(fā)明的另一方式的光學(xué)元件的一個例子的俯視圖。圖12是沿著圖11所示的光學(xué)元件的XII-XII線的剖視圖。圖13 圖17是示意表示圖11及圖12 所示的光學(xué)元件的制造方法的剖視圖。再有，在圖11中，將光學(xué)元件10中的與后述的第3 區(qū)域R3對應(yīng)的部分作為顯示部DP3。以下，參照圖13 圖17對圖11及圖12所示的光學(xué)元件10的制造方法進(jìn)行說明。首先，如圖13所示，準(zhǔn)備具有包含第1區(qū)域R1、第2區(qū)域R2和第3區(qū)域R3的主面的起伏結(jié)構(gòu)形成層110。該起伏結(jié)構(gòu)形成層110除還包含第3區(qū)域R3以外，具有與參照圖 3所說明的起伏結(jié)構(gòu)形成層相同的構(gòu)成。第3區(qū)域R3上設(shè)有多個凹部或凸部。而且第3區(qū)域R3與第1區(qū)域Rl相比，表面積與表觀上的面積之比更大。該第3區(qū)域R3典型地具有與第2區(qū)域R2相同的構(gòu)成。接著，如圖14所示，使第1材料氣相沉積在整個區(qū)域Rl R3上。由此，形成反射材料層120。該反射材料層120的形成與參照圖4所說明的形成同樣地進(jìn)行。在圖14所示的例子中，反射材料層120中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分上形成有連續(xù)膜，該連續(xù)膜具有與設(shè)在第1區(qū)域Rl上的多個槽對應(yīng)的表面形狀。此外，反射材料層120中的與區(qū)域R2及 R3對應(yīng)的部分上形成有連續(xù)膜，該連續(xù)膜具有與設(shè)在這些區(qū)域R2及R3上的多個槽對應(yīng)的表面形狀。接著，如圖15所示，使第2材料氣相沉積在反射材料層120上。由此，形成掩模層 130。該掩模層130的形成與參照圖5所說明的形成同樣地進(jìn)行。在圖15所示的例子中，掩模層130中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分上形成有連續(xù)膜，該連續(xù)膜具有與設(shè)在第1區(qū)域Rl上的多個槽對應(yīng)的表面形狀。此外，掩模層130中的與區(qū)域R2及R3對應(yīng)的部分在反射材料層120上形成有不連續(xù)膜，該不連續(xù)膜與設(shè)在這些區(qū)域R2及R3上的多個槽的配置對應(yīng)地進(jìn)行部分開口。接著，如圖16所示，形成只與區(qū)域R2及R3中的第3區(qū)域R3相對的覆蓋層140。 覆蓋層140也可以再與第1區(qū)域Rl的至少一部分相對。圖16中描繪了覆蓋層140與第3 區(qū)域R3的整體及第1區(qū)域Rl的一部分相對時(shí)的情況。該覆蓋層140的形成能夠采用公知的圖案形成方法來進(jìn)行。作為該圖案形成方法，例如可使用苯胺印刷法、凹版印刷法、噴墨印刷法、平版印刷法或防偽凹版印刷法。作為該覆蓋層140的材料，例如使用上述的熱塑性樹脂、熱固性樹脂或放射線固化樹脂。或者， 作為該覆蓋層140的材料，使用聚碳酸酯、聚酰胺及聚酰亞胺等耐熱樹脂、它們的混合物或它們的共聚物。再有，為了形成可印刷上述材料的涂料，也可以在通過水及有機(jī)溶劑等溶劑將樹脂溶解后，根據(jù)需要添加染料、顏料、流平劑、消泡劑、防流掛劑、附著增加劑、涂面改性齊U、增塑劑、含氮化合物、環(huán)氧樹脂等的交聯(lián)劑或它們的組合。然后，將掩模層130及覆蓋層140暴露于可產(chǎn)生與反射材料層120的材料的反應(yīng)的反應(yīng)性氣體或液體中。而且至少在第2區(qū)域R2的位置，產(chǎn)生與反射材料層120的材料的反應(yīng)。這里，作為反應(yīng)性氣體或液體的一個例子，對使用可將反射材料層120的材料溶解的蝕刻液的情況進(jìn)行說明。如圖16所示，掩模層130中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分上形成有連續(xù)膜，而與第 2區(qū)域R2對應(yīng)的部分形成有部分開口的不連續(xù)膜。起因于此，反射材料層120中的與第2 區(qū)域R2對應(yīng)的部分和與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分相比，容易被蝕刻。此外，如圖16所示，在掩模層130中的與第3區(qū)域R3對應(yīng)的部分上形成覆蓋層 140。另一方面，在掩模層130中的與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分上沒有形成有覆蓋層140。起因于此，反射材料層120中的與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分和與第3區(qū)域R3對應(yīng)的部分相比， 容易被蝕刻。因此，通過調(diào)整蝕刻液的濃度及溫度以及蝕刻的處理時(shí)間等，則如圖17所示，能夠只將反射材料層120中的與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分除去。再有，此時(shí)，伴隨著反射材料層120中的與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分的除去，還可將掩模層130中的與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分除去。這樣一來，便得到圖11及圖12所示的光學(xué)元件10。該光學(xué)元件10包含起伏結(jié)構(gòu)形成層110、第1層120'、第2層130'和覆蓋層 140。在該光學(xué)元件10中，在第1區(qū)域Rl以外的區(qū)域即第3區(qū)域R3上也存在第1層120'。 因此，例如通過在第3區(qū)域R3設(shè)置可發(fā)揮與全息圖、衍射光柵、亞波長光柵、零級衍射濾波器及偏振分離濾波器等對應(yīng)的光學(xué)效果的多個凹部或凸部，能夠得到具有更特殊的視覺效果的光學(xué)元件10。光學(xué)元件10也可以再具有保護(hù)膜。作為光學(xué)元件10，也可以對其表面施加防反射處理。此外，在制造光學(xué)元件10時(shí)，也可以對構(gòu)成光學(xué)元件10的層的至少1個表面實(shí)施電暈處理、火焰處理或等離子處理。再有，以上說明的種種方式及變形例也可以組合其中兩個以上而應(yīng)用。此外，以上說明的技術(shù)也可以與部分設(shè)置反射層所用的公知的工藝組合使用。作為該公知的工藝，例如可使用通過采用激光而以圖案狀的方式除去反射層的激光法。或者， 作為該工藝，也可以使用在以圖案狀的方式于反射層上設(shè)置了掩模后，將反射層中的沒有被掩模覆蓋的部分除去的方法。或者，作為該工藝，也可以使用在層或基材的主面上以圖案狀的方式設(shè)置掩模，遍及整個上述主面而形成反射層，然后，將反射層中的位于掩模上的部分與掩模一起除去的方法。再有，這些掩模的形成例如利用印刷法或光致抗蝕劑法來進(jìn)行。光學(xué)元件10也可以作為粘結(jié)標(biāo)簽的一部分使用。該粘結(jié)標(biāo)簽具備光學(xué)元件10和設(shè)在光學(xué)元件10的背面上的粘結(jié)層?；蛘?，光學(xué)元件10也可以作為轉(zhuǎn)印箔的一部分使用。該轉(zhuǎn)印箔具備光學(xué)元件10 和可剝離地支持光學(xué)元件10的支持體層。光學(xué)元件10也可以支撐在物品上使用。例如，光學(xué)元件10也可以支撐在塑料制的卡等上?；蛘?，光學(xué)元件10也可以包埋在紙中使用。也可以將光學(xué)元件10破碎成鱗片狀而作為顏料的一成分使用。光學(xué)元件10也可以以防偽以外的目的使用。例如，光學(xué)元件10還能夠作為玩具、 學(xué)習(xí)教材或裝飾品使用。實(shí)施例
<掩模層的有無與蝕刻速度的關(guān)系>首先，對掩模層130的有無與反射材料層120中的與區(qū)域Rl及R2對應(yīng)的部分的蝕刻速度的差異的關(guān)系進(jìn)行了調(diào)查。(層疊體LBl的制造)按以下的方法制造了起伏結(jié)構(gòu)形成層110、反射材料層120和掩模層130的層疊體。首先，作為紫外線固化型樹脂的材料，準(zhǔn)備含有50.0質(zhì)量份的氨基甲酸酯(甲基) 丙烯酸酯、30. 0質(zhì)量份的甲乙酮、20. 0質(zhì)量份的乙酸乙酯、1. 5質(zhì)量份的光引發(fā)劑的組合物。作為氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯，使用多官能性且分子量為6000的材料。作為光引發(fā)劑，使用 Ciba Specialty 公司生產(chǎn)的 “Irgacure 184”。接著，在厚度為23 μ m的透明PET薄膜上用凹版印刷法涂布上述組合物，使干燥膜厚達(dá)到1 μ m。接著，一邊使設(shè)有多個凸部的原版支撐在印刷滾筒的圓筒面上，將該原版推壓在上述的涂膜上，一邊從PET薄膜側(cè)照射紫外線。由此，使上述的紫外線固化樹脂固化。此時(shí)，壓力機(jī)壓力為^gf/cm2，壓力機(jī)溫度為80°C，推壓速度為IOm/分鐘。此外，紫外線的照射采用高溫水銀燈，以300mJ/cm2的強(qiáng)度進(jìn)行。按以上的方法得到了具有包含區(qū)域Rl及R2的主面的起伏結(jié)構(gòu)形成層110。關(guān)于該起伏結(jié)構(gòu)形成層110的第1區(qū)域R1，在其整體上形成了規(guī)則地排列的多個槽。這些槽的斷面形狀為V字形狀。此外，這些槽的間距為lOOOnm。另外，這些槽的開口部的寬度為lOOOnm，深度為lOOnm。也就是說，在第1區(qū)域Rl上形成了槽的深度與開口部的寬度之比為lOOnm/lOOOnm = 0. 1的多個槽。此外，關(guān)于該起伏結(jié)構(gòu)形成層110的第2區(qū)域R2，在其整體上形成了以正方格子狀排列的多個凹部。這些凹部的形狀為棱錐狀。此外，這些凹部的最小中心間距離為333nm。 而且，這些凹部的開口部的寬度為333nm，深度為333nm。也就是說，在第2區(qū)域R2上形成了槽的深度與開口部的寬度之比為333nm/333nm =1.0的多個凹部。接著，在起伏結(jié)構(gòu)形成層110的上述主面上，真空蒸鍍Al作為第1材料。這樣一來，便形成反射材料層120。再有，此時(shí)，反射材料層120的設(shè)定膜厚為50nm。然后，在反射材料層120的與起伏結(jié)構(gòu)形成層110相反側(cè)的主面上，真空蒸鍍MgF2 作為第2材料。這樣一來，便形成掩模層130。再有，此時(shí)，MgF2的設(shè)定膜厚為20nm。按以上的方法得到了起伏結(jié)構(gòu)形成層110、反射材料層120和掩模層130的層疊體。以下，將這樣制造的層疊體稱為“層疊體LB1”。(層疊體LB2的制造比較例)除了省略掩模層130的形成以外，與層疊體LBl同樣地制造起伏結(jié)構(gòu)形成層110 和反射材料層120的層疊體。以下，將該層疊體稱為“層疊體LB2”。(評價(jià))對層疊體LBl及LB2進(jìn)行采用氫氧化鈉水溶液的蝕刻處理。此時(shí)，使氫氧化鈉水溶液的溫度依次變化，對各溫度下的情況進(jìn)行以下的評價(jià)。也就是說，對直到上述層疊體中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分的透過率達(dá)到20%的時(shí)間Tl、和直到與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分的透過率達(dá)到80%的時(shí)間T2進(jìn)行了測定。圖18中示出了測定結(jié)果。再有，氫氧化鈉水
20溶液的濃度為0. lmol/L，其液溫從高至低依次為60°C、50°C、40°C、30°C及25°C。圖18是表示掩模層的有無與蝕刻的速度的關(guān)系的一個例子的曲線圖。圖18中描繪了層疊體LBl及LB2各自的時(shí)間Tl及T2的測定結(jié)果和用式Tl = T2表示的直線。再有， 各曲線上的數(shù)據(jù)以朝遠(yuǎn)離原點(diǎn)的方向氫氧化鈉水溶液的溫度下降的方式排列。在該測定中，Tl的值越大，反射材料層120中的與第1區(qū)域RGl對應(yīng)的部分的蝕刻的速度越低。此外，T2的值越小，反射材料層120中的與第2區(qū)域RG2對應(yīng)的部分的蝕刻的速度越快。因此，T1/T2的比值越大，蝕刻的選擇性越高。從圖18得知，層疊體LB2在氫氧化鈉水溶液的溫度高的區(qū)域，T1/T2比大致等于 1。也就是說，在該區(qū)域，蝕刻的選擇性低。而且，在氫氧化鈉水溶液的溫度低的區(qū)域，隨著使其溫度降低，T1/T2比逐漸增大。也就是說，在該區(qū)域，通過降低氫氧化鈉水溶液的溫度，能夠提高蝕刻的選擇性。因此，在采用層疊體LB2的情況下，為了高穩(wěn)定性地制造光學(xué)元件， 需要降低氫氧化鈉水溶液的溫度。但是，在此情況下，蝕刻處理所需的時(shí)間長到不能容許的程度。因而得知在此情況下，兼顧光學(xué)元件的制造的生產(chǎn)率和穩(wěn)定性是不可能的，或是非常困難的。另一方面，層疊體LBl不管氫氧化鈉水溶液的溫度的高低，T1/T2的比值都大。也就是說，層疊體LBl不管氫氧化鈉水溶液的溫度的高低，蝕刻的選擇性都高。因而得知在采用層疊體LBl的情況下，能以短的蝕刻處理時(shí)間穩(wěn)定地制造光學(xué)元件。也就是說，在此情況下，可使光學(xué)元件的制造的生產(chǎn)率和穩(wěn)定性得以兼顧。<反射材料層的除去的選擇性及反射層的位置精度的評價(jià)>首先，按以下的方法制造光學(xué)元件ODl 0D9。(例1光學(xué)元件ODl的制造)對前面所述的層疊體LBl進(jìn)行蝕刻處理。具體地說，在濃度為0. lmol/L、液溫為 60°C的氫氧化鈉水溶液中將該層疊體LBl暴露經(jīng)過7秒鐘。由此，將反射材料層120及掩模層130中的與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分除去。按以上的方法制造光學(xué)元件10。以下，將該光學(xué)元件10稱為“光學(xué)元件0D1”。該光學(xué)元件ODl具有由起伏結(jié)構(gòu)形成層110、只覆蓋區(qū)域Rl及R2中的第1區(qū)域Rl整體的第 1層120'和覆蓋第1層120'整體的第2層130'構(gòu)成的層疊結(jié)構(gòu)。此外，在該光學(xué)元件ODl中，第1層120'的平均膜厚為50nm。另外，第2層130' 的平均膜厚為20nm。(例2光學(xué)元件0D2的制造)除了將設(shè)在第2區(qū)域R2上的多個凹部的最小中心間距離規(guī)定為200nm，將這些凹部的開口部的寬度規(guī)定為200nm，將深度規(guī)定為160nm以外，與光學(xué)元件ODl同樣地制造光學(xué)元件。以下，將該光學(xué)元件稱為“光學(xué)元件0D2”。在該光學(xué)元件0D2中，設(shè)在第1區(qū)域Rl上的槽的深度與開口部的寬度之比為 lOOnm/lOOOnm = 0. 1。此外，設(shè)在第2區(qū)域R2上的多個凹部的深度與開口部的寬度之比為 160nm/200nm = 0. 8。此外，在該光學(xué)元件0D2中，第1層120'的平均膜厚為50nm。另外，第2層130' 的平均膜厚為20nm。(例3光學(xué)元件0D3的制造)
除了將設(shè)在第1區(qū)域Rl上的多個槽的間距規(guī)定為300nm，將這些槽的開口部的寬度規(guī)定為300nm，將深度規(guī)定為lOOnm，同時(shí)將設(shè)在第2區(qū)域R2上的多個凹部的最小中心間距離規(guī)定為375nm，將這些凹部的開口部的寬度規(guī)定為375nm，將深度規(guī)定為300nm以外，與光學(xué)元件ODl同樣地制造光學(xué)元件。以下，將該光學(xué)元件稱為“光學(xué)元件0D3”。在該光學(xué)元件0D3中，設(shè)在第1區(qū)域Rl上的槽的深度與開口部的寬度之比為 100nm/300nm = 0. 33。此外，設(shè)在第2區(qū)域R2上的多個凹部的深度與開口部的寬度之比為 300nm/375nm = 0. 8。此外，在該光學(xué)元件0D3中，第1層120'的平均膜厚為50nm。另外，第2層130' 的平均膜厚為20nm。(例4光學(xué)元件0D4的制造)除了將設(shè)在第2區(qū)域R2上的多個凹部的最小中心間距離規(guī)定為300nm，將這些凹部的開口部的寬度規(guī)定為300nm，將深度規(guī)定為300nm以外，與光學(xué)元件0D3同樣地制造光學(xué)元件。以下，將該光學(xué)元件稱為“光學(xué)元件0D4”。在該光學(xué)元件0D4中，設(shè)在第1區(qū)域Rl上的槽的深度與開口部的寬度之比為 100nm/300nm = 0. 33。此外，設(shè)在第2區(qū)域R2上的多個凹部的深度與開口部的寬度之比為 300nm/300nm = 1. O。此外，在該光學(xué)元件0D4中，第1層120'的平均膜厚為50nm。另外，第2層130' 的平均膜厚為20nm。(例5光學(xué)元件0D5的制造)首先，與前面對層疊體LBl的敘述同樣地形成具有除了區(qū)域Rl及R2還含有第3 區(qū)域R3的主面的起伏結(jié)構(gòu)形成層110。作為該起伏結(jié)構(gòu)形成層110上的區(qū)域Rl及R2，采用與層疊體LBl時(shí)同樣的構(gòu)成。另外，作為第3區(qū)域R3，采用與第2區(qū)域R2同樣的構(gòu)成。接著，與前面對層疊體LBl的敘述同樣地形成反射材料層120及掩模層130。然后，采用凹版印刷法，形成只與區(qū)域Rl R3中的第3區(qū)域R3的整體及第1區(qū)域Rl的一部分相對的覆蓋層140。繼續(xù)，與前面對光學(xué)元件ODl的敘述同樣地進(jìn)行蝕刻處理。由此，通過只將反射材料層120及掩模層130中的與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分除去，形成反射層120及氣相沉積層 130。以下，將這樣得到的光學(xué)元件稱為“光學(xué)元件0D5”。在該光學(xué)元件0D5中，設(shè)在第1區(qū)域Rl上的槽的深度與開口部的寬度之比為 lOOnm/lOOOnm = 0. 1。此外，設(shè)在區(qū)域R2及R3上的凹部的深度與開口部的寬度之比為 333nm/333nm = 1. O。此外，在該光學(xué)元件0D5中，第1層120'的平均膜厚為50nm。另外，第2層130' 的平均膜厚為20nm。(例6光學(xué)元件0D6的制造比較例)除了使用層疊體LB2以代替層疊體LB1，將其在濃度為0. lmol/L、液溫為30°C的氫氧化鈉水溶液中暴露經(jīng)過60秒鐘以代替在濃度為0. lmol/L、液溫為60°C的氫氧化鈉水溶液中暴露經(jīng)過7秒鐘以外，與對光學(xué)元件ODl的敘述同樣地制造光學(xué)元件。以下，將該光學(xué)元件稱為“光學(xué)元件0D6”。(例7光學(xué)元件0D7的制造比較例)
除了將反射材料層120的設(shè)定膜厚規(guī)定為20nm以外，與對光學(xué)元件0D6的敘述同樣地制造光學(xué)元件。以下，將該光學(xué)元件稱為“光學(xué)元件0D7”。(例8光學(xué)元件0D8的制造比較例)除了將反射材料層120的設(shè)定膜厚規(guī)定為SOnm以外，與對光學(xué)元件0D6的敘述同樣地制造光學(xué)元件。以下，將該光學(xué)元件稱為“光學(xué)元件0D8”。(例9光學(xué)元件0D9的制造比較例)在此例中，除了按以下的方法形成掩模層130以外，與對光學(xué)元件ODl的敘述同樣地制造光學(xué)元件。也就是說，在此例中，取代采用氣相沉積法在反射材料層120整體上形成掩模層 130，而采用凹版印刷法形成掩模層130。具體地說，首先，準(zhǔn)備含有50. 0質(zhì)量份的氯乙烯-乙酸乙烯共聚物樹脂、30. 0質(zhì)量份的甲乙酮、20. 0質(zhì)量份的乙酸乙酯的組合物。然后， 將該組合物凹版印刷在反射材料層120中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分所形成的圖案上。再有，該印刷以掩模層130的平均膜厚達(dá)到Ι.Ομπι的方式進(jìn)行。以下，將這樣得到的光學(xué)元件稱為“光學(xué)元件0D9”。(評價(jià))首先，就光學(xué)元件ODl 0D9，分別對反射材料層120的除去的選擇性進(jìn)行了評價(jià)。 具體地說，分別對光學(xué)元件ODl 0D9進(jìn)行了與區(qū)域Rl及R2對應(yīng)的部分的可見光透過率的測定。另外，將光學(xué)元件中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分的可見光透過率在20%以下、且與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分的可見光透過率在90%以上者評價(jià)為“0Κ”，將在其以外者評價(jià)為“NG”，其結(jié)果見下表1。表1
,I _ ^^ _ I反射材料層I掩模層的I反射材料I 光學(xué)第1區(qū)域第2區(qū)域ΛΑ、α,π#「 反射層的一 1 的設(shè)定膜厚設(shè)定膜厚層的除去 ^mjterfp 兀件的縱橫比的縱橫比 、 、 位置精度 ____(nm)__(nm) 的選擇性__
ODl 0.1__LO__50__20__OK__OK
OD2 0.1__08__50__20__OK__OK
OD3 0.33__08__50__20__OK__OK
OD4 0.33__LO__50__20__OK__OK
OD5 0.1__LO__50__20__OK__OK
OD6 0.1__LO__50__O__NG__OK
OD7 0.1__LO__20__O__NG__OK
OD8 0.1__LO__80__O__NG__OK
OD9 0.1__LO__50__1 00__OK__NG再有，在表1中，所謂“縱橫比”，指的是槽的深度與開口部的寬度之比的平均值。由表1得知，在光學(xué)元件0D6 0D8中，反射材料層120的除去的選擇性并不充分。 也就是說，在這些光學(xué)元件0D6 0D8中，光學(xué)元件中的與第1區(qū)域Rl對應(yīng)的部分的可見光透過率大于20%或與第2區(qū)域R2對應(yīng)的部分的可見光透過率小于90%。另一方面，在光學(xué)元件ODl 0D5及0D9中，反射材料層120的除去的選擇性高。接著，就光學(xué)元件ODl 0D9，分別對反射層120的位置精度進(jìn)行了評價(jià)。具體地說，對各光學(xué)元件測定了區(qū)域Rl及R2的邊界和第1層120'的輪廓的最短距離的最大值。 另外，將該值低于20 μ m者評價(jià)為“0K”，將該值在20 μ m以上者評價(jià)為“NG”，其結(jié)果見上表
Io由表1得知，在光學(xué)元件0D9中，反射層120的位置精度并不充分。也就是說，在該光學(xué)元件0D9中，區(qū)域Rl及R2的邊界和第1層120'的輪廓的最短距離的最大值在20 μ m 以上。另外，在光學(xué)元件ODl 0D8中，反射層120的位置精度高。如上所述，在光學(xué)元件ODl 0D5中，反射材料層120的除去的選擇性和第1層 120'的位置精度雙方均優(yōu)良。進(jìn)一步的優(yōu)勢及變形對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是容易的。因此，本發(fā)明在其更寬的側(cè)面，不應(yīng)限定于這里敘述的特定的記載或代表性的方式。因此，在不脫離由權(quán)利要求書及其等同置換的范圍所規(guī)定的本發(fā)明包括的概念上的真意或范圍的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各式各樣的變形。符號說明10光學(xué)元件110起伏結(jié)構(gòu)形成層120反射材料層120' 第1層130掩模層130' 第2層140 覆蓋層DPl 顯示部DP2 顯示部DP3 顯示部DPF 顯示部DPU 顯示部DSP 1顯示部DSP2 顯示部Pl 第1部分P2 第2部分Rl 第1區(qū)域R2 第2區(qū)域R3 第3區(qū)域SRl 第1子區(qū)域SR2 第2子區(qū)域
2權(quán)利要求
1.一種光學(xué)元件，其具備以下各層起伏結(jié)構(gòu)形成層，該層具有包含相互鄰接的第ι區(qū)域及第2區(qū)域的主面，所述第1區(qū)域包含第1子區(qū)域及第2子區(qū)域，所述第1子區(qū)域與所述第2區(qū)域鄰接，且沿著所述第1區(qū)域及第2區(qū)域間的邊界延伸，所述第2子區(qū)域在中間夾著所述第1子區(qū)域而與所述第2區(qū)域鄰接，所述第2區(qū)域設(shè)有多個凹部或凸部，而且與所述第1區(qū)域相比，表面積與表觀上的面積之比更大；第1層，該層由折射率與所述起伏結(jié)構(gòu)形成層的材料不同的第1材料構(gòu)成，至少覆蓋所述第2子區(qū)域，與所述第2子區(qū)域?qū)?yīng)的部分具有與所述第2子區(qū)域的表面形狀對應(yīng)的表面形狀，所述第2區(qū)域的位置上的所述第1材料的量與所述第2區(qū)域的表觀上的面積之比為零，或者和所述第2子區(qū)域的位置上的所述第1材料的量與所述第2子區(qū)域的表觀上的面積之比相比更?。灰约暗?層，該層由與所述第1材料不同的第2材料構(gòu)成，覆蓋所述第1層，所述第2區(qū)域的位置上的所述第2材料的量與所述第2區(qū)域的表觀上的面積之比為零，或者和所述第2 子區(qū)域的位置上的所述第2材料的量與所述第2子區(qū)域的表觀上的面積之比相比更小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件，其中，所述第1區(qū)域設(shè)有多個凹部或凸部，所述第 2區(qū)域的所述多個凹部或凸部與所述第1區(qū)域的所述多個凹部或凸部相比較，凹部的深度與開口部的直徑或?qū)挾戎鹊钠骄祷蛲共康母叨扰c底部的直徑或?qū)挾戎鹊钠骄蹈蟆?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)元件，其中，在所述第1區(qū)域的所述多個凹部或凸部中， 這些凹部的深度與開口部的直徑或?qū)挾戎鹊钠骄祷蜻@些凸部的高度與底部的直徑或?qū)挾戎鹊钠骄禐?.5以下，在所述第2區(qū)域的所述多個凹部或凸部中，這些凹部的深度與開口部的直徑或?qū)挾戎鹊钠骄祷蜻@些凸部的高度與底部的直徑或?qū)挾戎鹊钠骄翟?.8 2.0的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的光學(xué)元件，其中，所述第2區(qū)域的所述多個凹部或凸部被二維地排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的光學(xué)元件，其中，所述第2層中的與所述第2子區(qū)域?qū)?yīng)的部分的平均膜厚在0. 3nm 200nm的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的光學(xué)元件，其中，所述第2層是用氣相沉積法形成的層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的光學(xué)元件，其中，所述第1層僅設(shè)在與所述第2 子區(qū)域?qū)?yīng)的位置上或僅設(shè)在與所述第1區(qū)域?qū)?yīng)的位置上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的光學(xué)元件，其中，對于所述第1層的輪廓在所述主面上的第1正投影，其整體與所述第2層的輪廓在所述主面上的第2正投影重合；或者， 所述第1正投影具有沿著所述第2正投影的形狀，且被所述第2正投影包圍；或者，所述第 1正投影的一部分與所述第2正投影的一部分重合，所述第1正投影的剩余部分具有沿著所述第2正投影的剩余部分的形狀，且被所述第2正投影包圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的光學(xué)元件，其中，所述第1區(qū)域和所述第2區(qū)域的邊界與所述第1層的輪廓的最短距離的最大值低于20 μ m。
10.一種光學(xué)元件的制造方法，其包含以下工序形成起伏結(jié)構(gòu)形成層的工序，該起伏結(jié)構(gòu)形成層具有包含相互鄰接的第1區(qū)域及第2 區(qū)域的主面，所述第2區(qū)域設(shè)有多個凹部或凸部，與所述第1區(qū)域相比較，表面積與表觀上的面積之比更大；形成反射材料層的工序，所述反射材料層通過使折射率與所述起伏結(jié)構(gòu)形成層的材料不同的第1材料氣相沉積在所述第1區(qū)域及第2區(qū)域的整體上，從而具有與所述第1區(qū)域及第2區(qū)域的表面形狀對應(yīng)的表面形狀，或在與所述第1區(qū)域?qū)?yīng)的部分具有與所述第1 區(qū)域的表面形狀對應(yīng)的表面形狀，且在與所述第2區(qū)域?qū)?yīng)的部分，與所述多個凹部或凸部的配置對應(yīng)地進(jìn)行部分開口；形成掩模層的工序，所述掩模層通過使與所述第1材料不同的第2材料氣相沉積在所述反射材料層上，從而具有與所述第1區(qū)域及第2區(qū)域的表面形狀對應(yīng)的表面形狀，或在與所述第1區(qū)域?qū)?yīng)的部分具有與所述第1區(qū)域的表面形狀對應(yīng)的表面形狀，且在與所述第 2區(qū)域的對應(yīng)的部分，與所述多個凹部或凸部的配置對應(yīng)地進(jìn)行部分開口 ；以及通過使所述掩模層暴露于可產(chǎn)生與所述第1材料的反應(yīng)的反應(yīng)性氣體或液體中，至少在所述第2區(qū)域的位置上產(chǎn)生所述反應(yīng)，由此得到由所述第1材料構(gòu)成的第1層和由所述第2材料構(gòu)成的第2層的工序。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，通過所述反應(yīng)部分地除去所述反射材料層。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，通過所述反射材料層的所述部分的除去，使所述第1層作為只覆蓋所述第1區(qū)域及第2區(qū)域中的所述第1區(qū)域的層而得到。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，通過所述反應(yīng)使所述反射材料層的一部分變化為由與所述第1材料不同的材料構(gòu)成的層。
14.根據(jù)權(quán)利要求10 13中任一項(xiàng)所述的方法，其中，在與所述第1區(qū)域?qū)?yīng)的部分上，以具有5nm 500nm的范圍內(nèi)的平均膜厚的方式形成所述反射材料層，在與所述第1區(qū)域?qū)?yīng)的部分上，以具有0. 3nm 200nm的范圍內(nèi)的平均膜厚的方式形成所述掩模層。
15.根據(jù)權(quán)利要求10 14中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述起伏結(jié)構(gòu)形成層的所述主面還含有第3區(qū)域，所述第3區(qū)域設(shè)有多個凹部或凸部， 與所述第1區(qū)域相比較，表面積與表觀上的面積之比更大；所述反射材料層通過使所述第1材料氣相沉積在所述第1區(qū)域 第3區(qū)域的整體上而形成；所述方法還包括在產(chǎn)生所述反應(yīng)之前，形成只與所述第2區(qū)域及第3區(qū)域中的所述第 3區(qū)域相對的覆蓋層的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠穩(wěn)定地且以高的位置精度形成反射層的光學(xué)技術(shù)。本發(fā)明的光學(xué)元件包含起伏結(jié)構(gòu)形成層、第1層和第2層，所述第1層由折射率與所述起伏結(jié)構(gòu)形成層的材料不同的第1材料構(gòu)成，所述第2層由與所述第1材料不同的第2材料構(gòu)成，并覆蓋所述第1層，所述第2區(qū)域的位置上的所述第2材料的量與所述第2區(qū)域的表觀上的面積之比為零，或者和所述第2子區(qū)域的位置上的所述第2材料的量與所述第2子區(qū)域的表觀上的面積之比相比更小。
文檔編號G02B5/32GK102460236SQ201080026768
公開日2012年5月16日 申請日期2010年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月18日
發(fā)明者久保章, 屋鋪一尋, 梅崎浩司, 澤村力 申請人:凸版印刷株式會社