特開 2017-83794 光学体、および表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-83794(P2017-83794A)

(43)【公開日】2017年5月18日

(54)【発明の名称】光学体、および表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 1/118 20150101AFI20170414BHJP

【ＦＩ】

   G02B1/118

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2015-215135(P2015-215135)

(22)【出願日】2015年10月30日

(71)【出願人】

【識別番号】000108410

【氏名又は名称】デクセリアルズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095957

【弁理士】

【氏名又は名称】亀谷 美明

(74)【代理人】

【識別番号】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100128587

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 一騎

(72)【発明者】

【氏名】梶谷 俊一

(72)【発明者】

【氏名】野上 朝彦

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 恭子

(72)【発明者】

【氏名】林部 和弥

【テーマコード（参考）】

2K009

【Ｆターム（参考）】

2K009AA01

2K009BB11

2K009CC21

(57)【要約】

【課題】反射率の波長依存性が低く、より入射光の反射が抑制された光学体、および表示装置を提供する。
【解決手段】基材の表面に形成された凹凸構造を備え、前記凹凸構造の凹凸の平均周期は、可視光帯域に属する波長以下であり、前記基材の平坦面の法線方向における前記凹凸構造の各凹部の底面の位置と、前記底面の位置の中央値との差の標準偏差は、２５ｎｍ以上である、光学体。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材の表面に形成された凹凸構造を備え、
前記凹凸構造の凹凸の平均周期は、可視光帯域に属する波長以下であり、
前記基材の平坦面の法線方向における前記凹凸構造の各凹部の底面の位置と、前記底面の位置の中央値との差の標準偏差は、２５ｎｍ以上である、光学体。

【請求項2】

前記基材の平坦面の法線方向における前記凹凸構造の各凸部の頂点の位置と、前記頂点の位置の中央値との差の標準偏差は、３５ｎｍ以上である、請求項１に記載の光学体。

【請求項3】

前記光学体の視感反射率であるＹ値は、０．２％以下であり、
前記光学体の反射色相ａ^＊およびｂ^＊の絶対値は、１以下である、請求項１または２に記載の光学体。

【請求項4】

３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長帯域における前記光学体の平均反射率は、０．２％以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学体。

【請求項5】

前記凹凸構造と重畳して、前記基材の表面に形成されたマクロ凹凸構造をさらに備え、
前記マクロ凹凸構造の凹凸の平均周期は、可視光帯域に属する波長よりも大きい、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学体。

【請求項6】

前記凹凸構造の凸部または凹部の平面配列は、六方格子状または四方格子状である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学体。

【請求項7】

前記凹凸構造の凸部または凹部の平面配列は、ランダムな配列である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学体。

【請求項8】

請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学体を備える、表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学体、および表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、テレビなどの表示装置、およびカメラレンズなどの光学素子では、光の透過を制御するために、光が入射する表面に対して、種々の特性を有する光学体が備えられる。

【0003】

このような光学体として、例えば、凹凸の平均周期が可視光帯域に属する波長以下であるミクロ凹凸構造（いわゆる、モスアイ構造）を表面に形成した光学体を例示することができる。ミクロ凹凸構造が形成された表面では、屈折率の変化が入射光に対して緩やかになるため、反射の原因となる急激な屈折率の変化が生じない。したがって、光の入射表面にミクロ凹凸構造が形成された光学体は、広い波長帯域にわたって入射光の反射を抑制することができる。

【0004】

例えば、下記の特許文献１には、陽極酸化法によって、表面にミクロ凹凸構造を形成した反射防止積層体が開示されている。また、下記の特許文献２には、リソグラフィおよびエッチングによって原盤上にミクロ凹凸構造の反転形状を形成し、原盤に形成された反転形状を樹脂材料に転写することで、光学素子を作製する技術が開示されている。

【0005】

また、下記の特許文献３には、反射率の波長依存性を改善するため、マスクを用いずに基材を直接ドライエッチングすることによって、表面に凹凸構造を形成した光学部材が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００９−２３００４５号公報

【特許文献2】特開２００９−２５８７５１号公報

【特許文献3】特開２０１３−１０９２２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、特許文献１および２に開示された技術で作製した光学体では、入射光の波長に依存して反射率が変動してしまうという問題があった。これは、特許文献１および２に開示された技術では、凹凸の高さが略一定のミクロ凹凸構造が形成されるため、ミクロ凹凸構造が様々な波長の入射光に対応できないためである。

【0008】

また、特許文献３に開示された光学部材では、反射率自体が高くなってしまうため、十分な反射抑制効果を得ることができないという問題があった。

【0009】

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、反射率の波長依存性が低く、より入射光の反射を抑制することが可能な、新規かつ改良された光学体、および表示装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、基材の表面に形成された凹凸構造を備え、前記凹凸構造の凹凸の平均周期は、可視光帯域に属する波長以下であり、前記基材の平坦面の法線方向における前記凹凸構造の各凹部の底面の位置と、前記底面の位置の中央値との差の標準偏差は、２５ｎｍ以上である、光学体が提供される。

【0011】

前記基材の平坦面の法線方向における前記凹凸構造の各凸部の頂点の位置と、前記頂点の位置の中央値との差の標準偏差は、３５ｎｍ以上であってもよい。

【0012】

前記光学体の視感反射率であるＹ値は、０．２％以下であり、前記光学体の反射色相ａ^＊およびｂ^＊の絶対値は、１以下であってもよい。

【0013】

３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長帯域における前記光学体の平均反射率は、０．２％以下であってもよい。

【0014】

前記凹凸構造と重畳して、前記基材の表面に形成されたマクロ凹凸構造をさらに備え、前記マクロ凹凸構造の凹凸の平均周期は、可視光帯域に属する波長よりも大きくてもよい。

【0015】

前記凹凸構造の凸部または凹部の平面配列は、六方格子状または四方格子状であってもよい。

【0016】

前記凹凸構造の凸部または凹部の平面配列は、ランダムな配列であってもよい。

【0017】

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上記の光学体を備える、表示装置が提供される。

【0018】

本発明によれば、基材の平坦面の法線方向におけるミクロ凹凸構造の凹部の底面の位置のばらつきを大きくすることができるため、ミクロ凹凸構造は、様々な波長の入射光に対応して反射を抑制することができるようになる。

【発明の効果】

【0019】

以上説明したように本発明によれば、光学体の反射率の波長依存性を低下させ、より入射光の反射を抑制することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態に係る光学体を厚み方向に切断した断面形状を模式的に示した断面図である。

【図2】図１の部分領域Ｘを拡大して模式的に示した拡大断面図である。

【図3】変形例に係る光学体を厚み方向に切断した断面形状を模式的に示した断面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る光学体の作製に用いられる原盤を模式的に示した斜視図である。

【図5】原盤の作製方法を説明する概略図である。

【図6】制御機構が生成するパルス信号を説明する模式図である。

【図7】原盤基材の露光に用いられる露光装置の具体的構成を説明する説明図である。

【図8】本発明の一実施形態に係る光学体を作製する転写装置の構成を示す模式図である。

【図9】ＡＦＭを用いて測定した実施例２に係る光学体の表面形状を表す斜視図である。

【図10】実施例１〜３、比較例１および２に係る光学体の反射率を入射光の波長ごとに評価したグラフ図である。

【図11】光学体の凹部の底面の位置と該底面の位置の中央値との差の標準偏差と、光学体のＹ値との相関関係を示す散布図である。

【図12】実施例４および比較例３に係る光学体の反射率を入射光の波長ごとに評価したグラフ図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0022】

＜１．光学体の構造＞
まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態に係る光学体の構造について説明する。図１は、本実施形態に係る光学体１を厚み方向に切断した断面形状を模式的に示した断面図である。

【0023】

図１に示すように、光学体１は、基材１１の表面に形成されたミクロ凹凸構造１３を有する。

【0024】

基材１１は、透明性を有する材料で構成される。例えば、基材１１は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、またはポリメチルメタアクリレートなどの透明な樹脂基板、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、または環状オレフィン・コポリマー（ＣＯＣ）などの透明樹脂フィルム、あるいは石英ガラス、ソーダライムガラス、または鉛ガラスなどの透明なガラス基板などであってもよい。ただし、基材１１は、上記に限定されず、公知の他の透明な材料によって構成されてもよい。

【0025】

なお、上記において「透明」とは、可視光帯域（おおよそ３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）に属する波長の光の透過率が高いことを意味する。例えば、「透明」とは、可視光帯域に属する波長の光の透過率が７０％以上であることを意味してもよい。

【0026】

ミクロ凹凸構造１３は、基材１１の上に形成される凹凸構造である。ミクロ凹凸構造１３は、基材１１の平坦面１２に対して凸である凸部１３１と、基材１１の平坦面１２に対して凹である凹部１３３と、を有する。

【0027】

ミクロ凹凸構造１３の凹凸の平均周期は、可視光帯域に属する波長以下（例えば、８３０ｎｍ以下）であり、好ましくは、１００ｎｍ以上３５０ｎｍ以下である。ここで、ミクロ凹凸構造１３における凹凸の平均周期は、互いに隣り合う凸部１３１の頂点間の平均距離、または互いに隣り合う凹部１３３の底面の中心間の平均距離を意味する。ミクロ凹凸構造１３が形成された基材１１の表面では、入射光に対して屈折率が緩やかに変化するため、反射の原因となる急激な屈折率の変化が生じない。そのため、ミクロ凹凸構造１３は、可視光を含む幅広い波長帯域の入射光に対する基材１１の反射率を低下させることができる。

【0028】

ミクロ凹凸構造１３の平面配列は、例えば、基材１１の平坦面と平行な面上に、凸部１３１または凹部１３３が周期的に配列された二次元配列であってもよく、周期性を有さないランダムな二次元配列であってもよい。ミクロ凹凸構造１３の凸部１３１または凹部１３３が周期的に配列されている場合、凸部１３１または凹部１３３の二次元配列パターンは、六方格子状パターンであってもよく、四方格子状パターンであってもよい。

【0029】

また、凸部１３１または凹部１３３の二次元配列パターンが、六方格子状または四方格子状パターンである場合、凸部１３１または凹部１３３同士の距離（ピッチともいう）は、例えば、１００ｎｍ以上３５０ｎｍ以下であってもよく、好ましくは１５０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下であってもよい。凸部１３１または凹部１３３同士の距離が１００ｎｍ未満である場合、ミクロ凹凸構造１３の形成が困難になるため好ましくない。また、凸部１３１または凹部１３３同士の距離が３５０ｎｍを超える場合、可視光の回折が生じる可能性があるため好ましくない。なお、凸部１３１または凹部１３３同士の距離は、配列方向によって異なっていてもよく、同一であってもよい。

【0030】

ここで、図示しないが、従来技術のように、基材１１の平坦面１２の法線方向におけるミクロ凹凸構造１３の凹部１３３の底面の位置が略一定である場合、入射光に対する基材１１の反射率は、凹部１３３の深さに応じた波長依存性を有してしまう。このような光学体では、反射光において、相対的に反射率が高い波長の割合が顕著に増大してしまうため、反射光に色味が生じてしまう（すなわち、反射光が色相を含んでしまう）。また、相対的に反射率が高い波長の帯域によっては、視感反射率であるＹ値が増加してしまう。

【0031】

一方、本実施形態に係る光学体１では、図１に示すように、基材１１の平坦面１２の法線方向におけるミクロ凹凸構造１３の凹部１３３の底面の位置が、所定の程度以上にばらついている。これにより、本実施形態に係る光学体１は、様々な波長の光に対応して反射を抑制することができるため、反射率の波長依存性を低下させることができる。そのため、本実施形態に係る光学体１は、反射光に色味を生じさせることなく、入射光の反射を抑制することができる。

【0032】

次に、図２を参照して、ミクロ凹凸構造１３の構造をより具体的に説明する。図２は、図１の部分領域Ｘを拡大して模式的に示した拡大断面図である。

【0033】

図２に示すように、本実施形態に係る光学体１のミクロ凹凸構造１３では、基材１１の平坦面１２の法線方向における凹部１３３の底面の位置がばらついている。具体的には、基材１１の平坦面１２の法線方向における各凹部１３３の底面の位置と、凹部１３３の底面の位置の中央値との差の標準偏差は、２５ｎｍ以上である。ミクロ凹凸構造１３の凹部１３３の底面の位置のばらつきが上記の大きさ以上である場合、光学体１の反射率の波長依存性を顕著に低下させることができる。

【0034】

なお、凹部１３３の底面の位置と、該底面の位置の中央値との差の標準偏差の上限値は特に限定されない。ただし、該標準偏差が２５ｎｍを超えて過剰に大きい場合、波長依存性の低減効果が飽和し、かつ他の光学特性への影響が生じる可能性がある。そのため、凹部１３３の底面の位置と、該底面の位置の中央値との差の標準偏差の上限値は、２００ｎｍとしてもよい。

【0035】

ここで、上述した各凹部１３３の底面の位置と、凹部１３３の底面の位置の中央値との差の標準偏差の算出方法について、図２を参照して、より詳細に説明する。

【0036】

まず、原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＡＦＭ）などを用いて、所定の領域（例えば、２μｍ四方など）の光学体１の表面形状を測定する。次に、測定した表面形状からミクロ凹凸構造１３の断面形状を算出した後、基材１１の平坦面１２の法線方向における各凹部１３３の底面の位置を計測する。この時、各凹部１３３の底面の位置は、例えば、凹部１３３Ｂの底面の位置が最も基材１１の平坦面１２側に近いものをゼロ点（基準点）として計測してもよい。

【0037】

続いて、基材１１の平坦面１２の法線方向における各凹部１３３の底面の位置の中央値（メジアン値ともいう）を算出する。これにより、基材１１の平坦面１２の法線方向における各凹部１３３の底面の位置と、該底面の位置の中央値との差の標準偏差を算出することができる。なお、図２では、各凹部１３３の底面の位置の中央値をＢｍとして示した。また、基材１１の平坦面１２側から最も遠い凹部１３３Ａの底面の位置をＢａで示し、基材１１の平坦面１２側に最も近い凹部１３３Ｂの底面の位置をＢｂで示した。

【0038】

また、図２に示すように、本実施形態に係る光学体１のミクロ凹凸構造１３では、基材１１の平坦面１２の法線方向における凸部１３１頂点の位置も、ばらついていることが好ましい。具体的には、基材１１の平坦面１２の法線方向における各凸部１３１の頂点の位置と、凸部１３１の頂点の位置の中央値との差の標準偏差は、３５ｎｍ以上が好ましい。ミクロ凹凸構造１３の凸部１３１の頂点の位置のばらつきが上記の大きさ以上である場合、光学体１の反射率の波長依存性をさらに低下させることができる。

【0039】

なお、凸部１３１の頂点の位置と、該頂点の位置の中央値との差の標準偏差の上限は、特に限定されない。ただし、該標準偏差が３５ｎｍを超えて過剰に大きい場合、波長依存性の低減効果が飽和し、かつ他の光学特性に影響が生じる可能性がある。そのため、凸部１３１の頂点の位置と、該頂点の位置の中央値との差の標準偏差の上限値は、２００ｎｍとしてもよい。

【0040】

各凸部１３１の頂点の位置と、凸部１３１の頂点の位置の中央値との差の標準偏差についても、凹部１３３の底面の位置と同様に算出することができる。

【0041】

まず、ＡＦＭなどを用いて、同様に、所定の領域（例えば、２μｍ四方など）の光学体１の表面形状を測定し、ミクロ凹凸構造１３の断面形状を算出した後、基材１１の平坦面１２の法線方向における各凸部１３１の頂点の位置を計測する。この時、各凸部１３１の頂点の位置は、例えば、凹部１３３Ｂの底面の位置が最も基材１１の平坦面１２側に近いものをゼロ点（基準点）として計測してもよい。

【0042】

続いて、基材１１の平坦面１２の法線方向における各凸部１３１の頂点の位置の中央値（メジアン値ともいう）を算出する。これにより、基材１１の平坦面１２の法線方向における各凸部１３１の頂点の位置と、該頂点の位置の中央値との差の標準偏差を算出することができる。なお、図２では、各凸部１３１の頂点の位置の中央値をＴｍとして示した。また、基材１１の平坦面１２側から最も遠い凸部１３１Ａの頂点の位置をＴａで示し、基材１１の平坦面１２側に最も近い凸部１３１Ｂの頂点の位置をＴｂで示した。

【0043】

ここで、凸部１３１の頂点の位置の中央値Ｔｍと、凹部１３３の底面の位置の中央値Ｂｍとの差がミクロ凹凸構造１３の凸部１３１の平均高さｈである。本実施形態に係る光学体１において、凸部１３１の平均高さｈは、例えば、１００ｎｍ以上４００ｎｍ以下であってもよく、好ましくは、２００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であってもよい。

【0044】

以上のような構造を有する光学体１は、反射率の波長依存性を低下させることができる。具体的には、本実施形態に係る光学体１は、反射色相（ａ^＊，ｂ^＊）の絶対値を１以下とすることができる。反射色相（ａ^＊，ｂ^＊）は、反射光の色をＬ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系にて表した際の（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）であり、反射色相（ａ^＊，ｂ^＊）が０に近いほど反射光が白色に近いことを表す。したがって、本実施形態に係る光学体１は、反射率の波長依存性を低下させることができるため、反射光に色味を生じさせないようにすることができる。

【0045】

また、以上のような構造を有する光学体１は、入射光の反射をさらに抑制することが可能である。具体的には、本実施形態に係る光学体１は、視感反射率であるＹ値を０．２％以下とすることができる。Ｙ値（視感反射率）は、反射光の色をＹｘｙ表色系にて表した際の（Ｙ，ｘ，ｙ）であり、Ｙ値（視感反射率）が低いほど、反射が抑制されていることを表す。したがって、本実施形態に係る光学体１は、入射光の反射をさらに抑制することが可能である。

【0046】

また、以上のような構造を有する光学体１は、特に、可視光帯域に属する波長の光の反射を抑制することができる。具体的には、本実施形態に係る光学体１は、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長帯域における平均反射率を０．２％以下とすることができる。これにより、本実施形態に係る光学体１は、表示装置等の表示面に用いられた場合、人が視認可能な可視光帯域に属する波長の光の反射を抑制することができる。よって、本実施形態に係る光学体１は、表示装置等の視認性を顕著に向上させることができる。

【0047】

＜２．変形例＞
次に、図３を参照して、本実施形態に係る光学体の変形例について説明する。図３は、本変形例に係る光学体１Ａを厚み方向に切断した断面形状を模式的に示した断面図である。

【0048】

図３に示すように、光学体１Ａは、基材１１の表面に形成されたミクロ凹凸構造１３に加えて、さらにミクロ凹凸構造１３と重畳形成されたマクロ凹凸構造１４を有する。

【0049】

本変形例に係る光学体１Ａにおいて、基材１１の材質は、図１で示した光学体１と実質的に同様であるため、ここでの説明は省略する。

【0050】

また、光学体１Ａにおいても、ミクロ凹凸構造１３の凹凸の平均周期は、可視光帯域に属する波長以下（例えば、８３０ｎｍ以下）である。また、基材１１の平坦面１２の法線方向におけるミクロ凹凸構造１３の各凹部１３３の底面の位置と、凹部１３３の底面の位置の中央値との差の標準偏差は、２５ｎｍ以上である。

【0051】

マクロ凹凸構造１４は、基材１１の平坦面１２に対して凸である山部１４１と、基材１１の平坦面１２に対して凹である谷部１４３と、を有する。マクロ凹凸構造１４の凹凸の平均周期は、可視光帯域に属する波長よりも大きく（例えば、８３０ｎｍ超）、好ましくは、１μｍ以上１００μｍ以下である。ここで、マクロ凹凸構造１４における凹凸の平均周期は、互いに隣り合う山部１４１間、または谷部１４３間の平均距離を意味する。

【0052】

このようなマクロ凹凸構造１４は、例えば、凹凸の平均周期が１μｍ以上１００μｍ以下である粗面構造であってもよい。マクロ凹凸構造１４は、基材１１の表面に入射する光を散乱させることができるため、光学体１Ａにさらに防眩効果を付与することができる。したがって、本変形例に係る光学体１Ａは、ミクロ凹凸構造１３に起因する反射抑制効果と、マクロ凹凸構造１４に起因する防眩効果とを有するため、表示装置等の表示面に用いることで、表示面の視認性を顕著に向上させることができる。

【0053】

＜３．光学体の作製方法＞
続いて、図４〜図８を参照して、本実施形態に係る光学体１の作製方法について説明する。図４は、本実施形態に係る光学体１の作製に用いられる原盤２を模式的に示した斜視図である。

【0054】

本実施形態に係る光学体１は、例えば、図４に示した原盤２を用いたロールツーロール（ｒｏｌｌ−ｔｏ−ｒｏｌｌ）方式のナノインプリント法によって作製することができる。

【0055】

ロールツーロール方式のナノインプリント法は、具体的には、外周面に凹凸構造が形成された原盤を回転させながら樹脂製の基材等に押圧することによって、原盤の外周面に形成された凹凸構造を基材等に転写する方法である。本実施形態に係る光学体１は、例えば、ミクロ凹凸構造１３が外周面に形成された原盤を回転させながら基材１１に押圧することで、効率的に作製することができる。

【0056】

図４に示すように、本実施形態に係る光学体１を作製する原盤２は、例えば、外周面に凹凸構造２３が形成された円筒または円柱形状の原盤基材２１からなる。

【0057】

原盤基材２１は、例えば、円筒または円柱形状の部材である。原盤基材２１の形状は、図４で示すように内部に空洞を有する中空の円筒形状であってもよく、内部に空洞を有さない中実の円柱形状であってもよい。原盤基材２１の材料は、特に限定されず、溶融石英ガラスおよび合成石英ガラスなどの石英ガラス（ＳｉＯ_２）、ステンレス鋼などの金属、ならびにステンレス鋼などの金属の外周面をＳｉＯ_２等で被覆したものなどを用いることができる。

【0058】

原盤基材２１の大きさは、特に限定されるものではないが、例えば、軸方向の長さは１００ｍｍ以上であってもよく、外径は５０ｍｍ以上３００ｍｍ以下であってもよい。また、原盤基材２１が円筒形状である場合、円筒の厚みは２ｍｍ以上５０ｍｍ以下であってもよい。

【0059】

凹凸構造２３は、原盤基材２１の外周面に形成され、光学体１の表面に形成されたミクロ凹凸構造１３を反転した構造である。凹凸構造２３は、ミクロ凹凸構造１３を反転した構造であるため、凹凸構造２３の凹凸の平均周期は、ミクロ凹凸構造１３と同様に可視光帯域に属する波長以下（例えば、８３０ｎｍ以下）である。また、凹凸構造２３の凹部の底面の位置、および凸部の頂点の位置は、上述したように、原盤基材２１の外周面の法線方向において、所定のばらつきを有する。

【0060】

なお、凹凸構造２３の平面配列は、例えば、凹凸が周期的に配列された二次元配列であってもよく、凹凸が周期性を有さないランダムな二次元配列であってもよい。例えば、凹凸構造２３は、凸部または凹部が六方格子状または四方格子状に配列されていてもよい。

【0061】

続いて、図５〜７を参照して、原盤２の作製方法について説明する。図５は、原盤２の作製方法を説明する概略図である。

【0062】

原盤２は、例えば、原盤基材２１の外周面に無機系材料からなるレジスト層を成膜する成膜工程と、レーザ光を照射することでレジスト層に潜像を形成する露光工程と、潜像が形成されたレジスト層を現像する現像工程と、現像されることでパターンが形成されたレジスト層をマスクとしてエッチングすることで、原盤基材２１の外周面に凹凸構造２３を形成するエッチング工程とを順次実行することによって作製することができる。

【0063】

まず、成膜工程では、原盤基材２１の外周面に無機系材料からなるレジスト層が成膜される。レジスト層を形成する無機系材料としては、例えば、タングステン、またはモリブデンなどの１種または２種以上の遷移金属を含む金属酸化物を用いることができる。レジスト層は、例えば、スパッタ法を用いることで成膜することができる。

【0064】

続いて、図５に示すように、露光工程では、原盤基材２１の外周面に形成されたレジスト層に対して、露光装置３からレーザ光３０を照射することで、レジスト層に凹凸構造２３に対応する潜像２３Ａが形成される。

【0065】

次に、現像工程では、潜像２３Ａが形成されたレジスト層を現像することで、潜像２３Ａに対応するレジストパターンがレジスト層に形成される。例えば、レジスト層が無機系材料で形成される場合、レジスト層は、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液などのアルカリ系溶液によって現像される。

【0066】

続いて、エッチング工程では、レジストパターンが形成されたレジスト層をマスクとして原盤基材２１をエッチングすることで、潜像２３Ａに対応する凹凸構造２３が原盤基材２１の外周面に形成される。原盤基材２１のエッチングには、ドライエッチングまたはウェットエッチングのいずれも使用することができる。例えば、原盤基材２１の材質が石英ガラス（ＳｉＯ_２）である場合、フッ化炭素系ガスを用いたドライエッチング、またはフッ化水素酸等を用いたウェットエッチングによって原盤基材２１をエッチングすることができる。

【0067】

本実施形態に係る原盤２の作製方法では、露光工程において、露光装置３によるレーザ光３０の照射を適切に制御することによって、上述した凹凸構造２３を原盤基材２１の外周面に形成することができる。以下では、図５を参照しながら、本実施形態に係る原盤２の作製方法において使用される露光装置３について説明する。

【0068】

図５に示すように、露光装置３は、レーザ光３０を発するレーザ光源３１と、レーザ光源３１によるレーザ光３０の発振を制御する制御機構４７とを備える。

【0069】

レーザ光源３１は、レーザ光３０を発する光源である。レーザ光源３１は、例えば、半導体レーザなどであってもよい。レーザ光源３１が発するレーザ光３０の波長は、特に限定されないが、例えば、４００ｎｍ〜５００ｎｍの青色光帯域の波長であってもよい。

【0070】

制御機構４７は、レーザ光源３１の発振を制御するための制御信号を生成する。制御機構４７は、ランダム性を有するパルス信号を生成することで、凹凸構造２３の配置および高さに可視光波長以上の領域でランダム性（すなわち、ばらつき）を持たせることができる。ここで、ランダム性を有するパルス信号とは、具体的には、ランダムに位相変調されたパルス信号、またはランダム信号（疑似ランダム信号も含む）であってもよい。

【0071】

露光装置３は、例えば、軸中心に回転する原盤基材２１に対して、原盤基材２１の軸方向（矢印Ｒの方向）に沿ってレーザ光３０の照射位置を移動させながら、レーザ光３０の照射を行う。これにより、原盤基材２１は、露光装置３によってスパイラル状に露光され、潜像２３Ａが形成されることになる。

【0072】

ここで、図６を参照して、制御機構４７が生成するランダム性を有するパルス信号について具体的に説明する。図６は、制御機構４７が生成するパルス信号を説明する模式図である。

【0073】

図６の（Ａ）に示すパルス信号は、周期がＰであり、パルス幅がＤである周期的な矩形波である。例えば、制御機構４７が図６の（Ａ）に示すパルス信号を生成する場合、レーザ光３０の照射時間および非照射時間の長さが一定になる。したがって、露光により熱反応したレジスト層の領域の大きさも周期的になるため、レジスト層には、周期的な潜像２３Ａが形成されることになる。よって、現像後のレジスト層では、レジストが溶解して開口した領域と、レジストが残存する領域とが一定の大きさで周期的に配列されるため、原盤基材２１には、エッチングによって一定の深さの凹部と、一定の高さの凸部が形成されることになる。

【0074】

一方、本実施形態において、制御機構４７は、図６の（Ｂ）または（Ｃ）に示すようなランダム性を有するパルス信号を生成する。

【0075】

図６の（Ｂ）に示すパルス信号は、周期がＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、・・・とランダムであり、またパルス幅もＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、・・・とランダムな矩形波である。例えば、制御機構４７が図６の（Ｂ）に示すパルス信号を生成する場合、レーザ光３０の照射時間および非照射時間の長さがランダムになる。したがって、露光により熱反応したレジスト層の領域の大きさがレーザ光３０の照射量に応じてランダムに変動するため、レジスト層には、ランダムな大きさの潜像２３Ａが形成されることになる。よって、現像後のレジスト層では、レジストが溶解して開口した領域と、レジストが残存する領域とがランダムな大きさで配列されるため、原盤基材２１には、エッチングによって、ばらついた深さを有する凹部と、ばらついた高さを有する凸部が形成されることになる。

【0076】

このようなランダムなパルス信号によって凹凸構造２３が形成された原盤２を用いて作製した光学体１は、上述したように、光学体１の基材１１の平坦面１２の法線方向における各凹部１３３の底面の位置と、凹部１３３の底面の位置の中央値との差の標準偏差は２５ｎｍ以上となる。また、該光学体１は、基材１１の平坦面１２の法線方向における各凸部１３１の頂点の位置と、凸部１３１の頂点の位置の中央値との差の標準偏差は３５ｎｍ以上とすることができる。

【0077】

また、図６の（Ｃ）に示すパルス信号は、周期がＰであり、パルス幅がＤである矩形波をランダムに位相変調したパルス信号である。位相変調とは、周期における波形の立ち上がりのタイミングを変動させることであり、図６の（Ｃ）に示すように、位相変調されたパルス信号は、図６の（Ａ）に示すパルス信号に対して、波形の立ち上がりおよび立下りのタイミングが変動することになる。

【0078】

例えば、制御機構４７が図６の（Ｃ）に示すパルス信号を生成する場合、レーザ光３０の照射時間の長さは一定であるものの、非照射時間の長さが位相の変調量に応じてランダムに変動する。したがって、露光により熱反応していない領域の大きさが潜像２３Ａの位置によってランダムに変動するため、露光により熱反応していない領域の大きさは、隣接する潜像２３Ａを露光したパルス信号の位相の変調量に応じてランダムに変動することになる。よって、現像後のレジスト層では、レジストが残存する領域の大きさが、隣接したレジストパターンを露光したパルス信号の位相の変調量に応じてランダムに変動するため、原盤基材２１には、エッチングによって、ばらついた高さを有する凸部が形成されることになる。

【0079】

なお、制御機構４７が図６の（Ｃ）に示すパルス信号を生成する場合、レーザ光３０の照射時間の長さが一定であるため、原盤基材２１に形成された凹凸構造２３の平面配列は、ランダムな配列ではなく、略周期的な配列となる。

【0080】

また、制御機構４７が図６の（Ｃ）に示すようなランダムに位相変調されたパルス信号を生成する場合、露光装置３は、パルス信号の位相変調量を変化させることにより、原盤基材２１の外周面の法線方向における凹凸構造２３の凹部の底面の位置、および凸部の頂点の位置のばらつきの大きさを制御することができる。

【0081】

すなわち、本実施形態では、原盤２の作製に用いるレーザ光源３１の発振を制御するパルス信号の位相変調量を制御することで、原盤２によって作製された光学体１の基材の平坦面の法線方向における凹部の底面の位置のばらつき、および凸部の頂点の位置のばらつきを制御することができる。

【0082】

例えば、光学体１において、上述したように、光学体１の基材の平坦面の法線方向における各凹部１３３の底面の位置と、凹部１３３の底面の位置の中央値との差の標準偏差を２５ｎｍ以上にする場合、パルス信号の位相変調量をパルス信号の周期の１０％以上とすればよい。また、光学体１において、上述したように、光学体１の基材の平坦面の法線方向における各凸部１３１の頂点の位置と、凸部１３１の頂点の位置の中央値との差の標準偏差を３５ｎｍ以上にする場合、パルス信号の位相変調量をパルス信号の周期の１０％以上とすればよい。

【0083】

以上にて説明したように、本実施形態に係る光学体１を作製する原盤２では、外周面にパターンを形成する露光工程において、レーザ光３０の照射を制御するパルス信号に所定のランダム性を付与する。これにより、原盤２の凹凸構造２３の凹部の底面の位置、および凸部の頂点の位置に所定のばらつきを持たせることができる。したがって、上述した原盤２は、外周面に形成された凹凸構造２３を樹脂等に転写することで、本実施形態に係る光学体１を作製することができる。

【0084】

ここで、円柱または円筒形状である原盤基材２１への露光は、例えば、図７を参照して具体的に説明する露光装置３によって実行することができる。図７は、原盤基材２１の露光に用いられる露光装置３の具体的構成を説明する説明図である。

【0085】

図７に示すように、露光装置３は、レーザ光源３１と、第１ミラー３３と、フォトダイオード（ＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ：ＰＤ）３４と、集光レンズ３６と、電気光学偏向素子（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｏｐｔｉｃ Ｄｅｆｌｅｃｔｏｒ：ＥＯＤ）３９と、コリメータレンズ３８と、第２ミラー４１と、ビームエキスパンダ（Ｂｅａｍ ｅｘｐａｎｄｅｒ：ＢＥＸ）４３と、対物レンズ４４と、を備える。また、レーザ光源３１は、制御機構４７によって制御され、レーザ光源３１から発振されたレーザ光３０は、スピンドルモータ４５によって回転するターンテーブル４６上に載置された原盤基材２１に照射される。

【0086】

レーザ光源３１は、上述したように、原盤基材２１の外周面に成膜されたレジスト層を露光するレーザ光３０を発振する光源である。レーザ光源３１は、例えば、４００ｎｍ〜５００ｎｍの青色光帯域の波長のレーザ光を発する半導体レーザであってもよい。レーザ光源３１から出射されたレーザ光３０は、平行ビームのまま直進し、第１ミラー３３で反射される。

【0087】

また、第１ミラー３３にて反射されたレーザ光３０は、集光レンズ３６によって電気光学偏向素子３９に集光された後、コリメータレンズ３８によって、再度、平行ビーム化される。平行ビーム化されたレーザ光３０は、第２ミラー４１によって反射され、移動光学テーブル４２上に水平に導かれる。

【0088】

第１ミラー３３は、偏光ビームスプリッタで構成され、偏光成分の一方を反射させ、偏光成分の他方を透過させる機能を有する。第１ミラー３３を透過した偏光成分は、フォトダイオード３４によって光電変換され、光電変換された受光信号は、レーザ光源３１に入力される。これにより、レーザ光源３１は、入力された受光信号によるフィードバックに基づいてレーザ光３０の出力調整等の制御を行うことができる。

【0089】

電気光学偏向素子３９は、レーザ光３０の照射位置をナノメートル程度の距離で制御することが可能な素子である。露光装置３は、電気光学偏向素子３９により、原盤基材２１に照射されるレーザ光３０の照射位置を微調整することが可能である。

【0090】

移動光学テーブル４２は、ビームエキスパンダ４３と、対物レンズ４４とを備える。移動光学テーブル４２に導かれたレーザ光３０は、ビームエキスパンダ４３により所望のビーム形状に整形された後、対物レンズ４４を介して、原盤基材２１の外周面に形成されたレジスト層に照射される。

【0091】

ここで、ターンテーブル４６により原盤基材２１を回転させながら、レーザ光３０を原盤基材２１の軸方向（すなわち、矢印Ｒ方向）に移動させ、レジスト層へレーザ光３０を間欠的に照射することで原盤基材２１への露光が行われる。なお、レーザ光３０の照射位置の移動は、ターンテーブル４６の移動によって行われてもよく、レーザ光源３１を含むレーザヘッドの移動によって行われてもよい。

【0092】

また、露光装置３は、レーザ光３０の照射時間および照射位置を制御する制御機構４７を備える。制御機構４７は、フォーマッタ４８と、ドライバ４９とを備え、レーザ光３０の照射時間および照射位置を制御する。

【0093】

ドライバ４９は、フォーマッタ４８が生成したランダム性を有するパルス信号に基づいてレーザ光源３１の発振を制御する。また、ドライバ４９は、露光された二次元配列が周ごとに原盤基材２１の軸方向に同期するように、一周ごとにフォーマッタ４８からのパルス信号と、スピンドルモータ４５のサーボ信号とを同期させている。このような露光装置３により、原盤基材２１へのパターン形成が行われる。

【0094】

露光装置３によって露光された原盤基材２１は、上述したように、現像工程、およびエッチング工程を経ることで、外周面に凹凸構造２３が形成された原盤２を作製することができる。このようにして作製された原盤２を転写することで、本実施形態に係る光学体１を効率的に作製することができる。具体的には、図８に示す転写装置５を用いることで、原盤２の外周面に形成された凹凸構造２３を転写した光学体１を連続的に作製することができる。

【0095】

本実施形態に係る光学体１を作製する転写装置５について、図８を参照して説明すると以下のとおりである。図８は、本実施形態に係る光学体１を作製する転写装置５の構成を示す模式図である。

【0096】

図８に示すように、転写装置５は、原盤２と、基材供給ロール５１と、巻取ロール５２と、ガイドロール５３、５４と、ニップロール５５と、剥離ロール５６と、塗布装置５７と、光源５８とを備える。すなわち、図８に示す転写装置５は、ロールツーロール方式のナノインプリント転写装置である。

【0097】

基材供給ロール５１は、例えば、シート形態の基材１１がロール状に巻かれたロールであり、巻取ロール５２は、凹凸構造２３（すなわち、ミクロ凹凸構造１３の反転構造）を転写した樹脂層６２が積層された光学体１を巻き取るロールである。また、ガイドロール５３、５４は、転写前の基材１１または光学体１を搬送するロールである。ニップロール５５は、樹脂層６２が積層された基材１１を原盤２に押圧するロールであり、剥離ロール５６は、凹凸構造２３を樹脂層６２に転写した後、樹脂層６２が積層された光学体１を原盤２から剥離するロールである。

【0098】

塗布装置５７は、コーターなどの塗布手段を備え、光硬化樹脂組成物を基材１１に塗布し、樹脂層６２を形成する。塗布装置５７は、例えば、グラビアコーター、ワイヤーバーコーター、またはダイコーターなどであってもよい。また、光源５８は、光硬化樹脂組成物を硬化可能な波長の光を発する光源であり、例えば、紫外線ランプなどであってもよい。なお、樹脂層６２は、熱硬化する樹脂組成物で形成されていてもよい。

【0099】

なお、光硬化性樹脂組成物は、所定の波長の光が照射されることによって硬化する樹脂である。具体的には、光硬化性樹脂組成物は、アクリル樹脂アクリレート、エポキシアクリレートなどの紫外線硬化樹脂であってもよい。また、光硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、開始剤、フィラー、機能性添加剤、溶剤、無機材料、顔料、帯電抑制剤、または増感色素などを含んでもよい。

【0100】

転写装置５では、まず、基材供給ロール５１からガイドロール５３を介して、基材１１が連続的に送出される。送出された基材１１に対して、塗布装置５７により光硬化樹脂組成物が塗布され、基材１１に樹脂層６２が積層される。また、樹脂層６２が積層された基材１１は、ニップロール５５によって原盤２に押圧される。これにより、原盤２の外周面に形成された凹凸構造２３が樹脂層６２に転写される。凹凸構造２３が転写された樹脂層６２は、光源５８からの光の照射により硬化される。これにより、ミクロ凹凸構造１３が樹脂層６２に形成される。ミクロ凹凸構造１３が形成された光学体１は、剥離ロール５６により原盤２から剥離され、ガイドロール５４を介して巻取ロール５２に送出され、巻き取られる。

【0101】

以上の転写装置５によれば、原盤２の外周面に形成された凹凸構造２３が転写され、ミクロ凹凸構造１３が表面に形成された光学体１を効率的に作製することが可能である。

【実施例】

【0102】

以下では、実施例および比較例を参照しながら、本実施形態に係る光学体について、さらに具体的に説明する。なお、以下に示す実施例は、本実施形態に係る光学体およびその製造方法の実施可能性および効果を示すための一条件例であり、本発明に係る光学体およびその製造方法が以下の実施例に限定されるものではない。

【0103】

＜第１の実験例＞
（実施例１）
以下の工程により、実施例１に係る光学体を作製した。まず、円筒形状の石英ガラスからなる原盤基材（軸方向長さ４８０ｍｍ×外径直径１３２ｍｍ）の外周面に、酸化タングステンを含む材料にて、スパッタ法でレジスト層を約５０〜６０ｎｍ成膜した。次に、露光装置を用いて、レーザ光による熱反応リソグラフィを行い、レジスト層に潜像を形成した。

【0104】

露光パターンは、原盤基材の周方向に沿って円形のドットが約２３０ｎｍのピッチごとに列（トラック）になって配列され、隣接するトラック同士の間隔が約１５０ｎｍである六方格子状の配列とした（すなわち、隣接するトラック同士は、互い違いに半ピッチずつずれる）。このような露光パターンを露光する矩形波（２７ＭＨｚ、デューティー比６０％）を、さらに周期の１７％にてランダムに位相変調したパルス信号を用いて露光を行った。

【0105】

続いて、露光後の原盤基材をＮＭＤ３（テトラメチルアンモニウムヒドロキシド２．３８質量％水溶液）（東京応化工業製）にて現像処理することにより、潜像が形成されたレジストを溶解し、レジスト層にドットアレイ状の凹凸構造を形成した。次に、該レジスト層をマスクにして、ＣＨＦ_３ガス（３０ｓｃｃｍ）を用いて、ガス圧０．５Ｐａ、投入電力２００Ｗにて反応性イオンエッチング（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ：ＲＩＥ）を行い、原盤基材を６０〜１２０分間エッチングした。

【0106】

以上の工程により、外周面に凹凸構造が形成された原盤を作製した。さらに、作製した原盤を用いて光学体を作製した。具体的には、転写装置にて原盤の外周面に形成された凹凸構造を紫外線硬化樹脂に転写し、実施例１に係る光学体を作製した。また、光学体の基材には、ポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、紫外線硬化樹脂は、メタルハライドランプにより、１０００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を１分間照射することで硬化させた。なお、作製した光学体の凸部または凹部の平面配列は、略六方配列状であった。

【0107】

（実施例２）
露光に用いるパルス信号の位相変調量を周期の１１％とした以外は、実施例１と同様の方法にて原盤を作製した。また、実施例１と同様の方法にて、原盤の外周面に形成された凹凸構造を転写した光学体を作製した。なお、作製した光学体の凸部または凹部の平面配列は、略六方配列状であった。

【0108】

（実施例３）
露光に用いるパルス信号の周期およびデューティー比をランダムに変調した以外は、実施例１と同様の方法にて原盤を作製した。また、実施例１と同様の方法にて、原盤の外周面に形成された凹凸構造を転写した光学体を作製した。なお、作製した光学体の凸部または凹部の平面配列は、ランダムな配列であった。

【0109】

（比較例１）
露光に用いるパルス信号を位相変調せず、周期信号のまま使用した以外は、実施例１と同様の方法にて原盤を作製した。また、実施例１と同様の方法にて、原盤の外周面に形成された凹凸構造を転写した光学体を作製した。なお、作製した光学体の凸部または凹部の平面配列は、六方配列状であった。

【0110】

（比較例２）
露光に用いるパルス信号の位相変調量を周期の８％とした以外は、実施例１と同様の方法にて原盤を作製した。また、実施例１と同様の方法にて、原盤の外周面に形成された凹凸構造を転写した光学体を作製した。なお、作製した光学体の凸部または凹部の平面配列は、略六方配列状であった。

【0111】

（評価結果）
上記にて作製した実施例１〜３、比較例１および２に係る光学体の表面形状を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）にて評価した。ＡＦＭを用いて測定した実施例２に係る光学体の表面形状の斜視図を代表例として図９に示す。

【0112】

なお、ＡＦＭは、ＳＰＡ４００（日立ハイテックサイエンス製）を用い、スキャン速度０．７Ｈｚのダイナミックフォースモードにて、光学体の２μｍ四方の領域の表面形状を測定した。探針には、先端去率半径７ｎｍ、バネ定数２６Ｎ／ｍのＳＩ−ＤＦ４０Ｐ２を用いた。

【0113】

図９を参照すると、実施例２に係る光学体は、凸部が六方格子状の二次元配列にて、周期的に配列されていることがわかる。また、凸部の高さは、各凸部で一定ではなくばらついていることがわかる。

【0114】

また、各光学体の測定領域の中央のトラックから、各凸部の頂点を通る直線を抽出し、該直線を切断線とする光学体の断面形状を算出した。算出した断面形状から上述した算出方法によって、凸部の高さ、凸部の頂点の位置と該頂点の位置の中央値との差の標準偏差、および凹部の底面の位置と該底面の位置の中央値との差の標準偏差を算出した。算出結果を以下の表１に示す。

【0115】

続いて、実施例１〜３、比較例１および２に係る光学体の光学特性を分光光度計にて評価した。評価結果を以下の表１に示す。

【0116】

なお、分光光度計には、Ｖ５５０（日本分光製）を用い、絶対反射率測定器には、ＡＲＶ４７４Ｓ（日本分光製）を用いた。正反射測定モードにて、入射光角度５°の正反射を３５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲において波長分解能１ｎｍで測定した。その結果を図１０に示す。図１０は、実施例１〜３、比較例１および２に係る光学体の反射率を入射光の波長ごとに評価したグラフ図である。

【0117】

また、正反射光の色調から視感反射率（Ｙ値ともいう）および反射色相（ａ^＊，ｂ^＊）を算出した。ここで、視感反射率（Ｙ値）は、正反射光の色をＹｘｙ表色系にて表した際の（Ｙ，ｘ，ｙ）であり、視感反射率（Ｙ値）が低いほど、正反射が抑制されていることを表す。また、反射色相（ａ^＊，ｂ^＊）は、反射光の色をＬ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系にて表した際の（Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）であり、反射色相（ａ^＊，ｂ^＊）がそれぞれ０に近いほど、反射光に色味がなく、白色に近いことを表す。

【0118】

なお、表１において、「凹部のばらつき」とは、基材の平坦面の法線方向における各凹部の底面の位置と、該底面の位置の中央値との差の標準偏差を表し、「凸部のばらつき」とは、基材の平坦面の法線方向における各凸部の頂点の位置と、該頂点の位置の中央値との差の標準偏差を表す。

【0119】

【表1】

【0120】

表１および図１０を参照すると、実施例１〜３に係る光学体は、凹部のばらつき（標準偏差）が２５ｎｍ以上であるため、３５０ｎｍ〜８００ｎｍの波長全域で反射率が低いことがわかる。一方、比較例１および２に係る光学体は、凹部のばらつき（標準偏差）が２５ｎｍ未満であるため、特に４５０ｎｍ〜６００ｎｍの波長帯域で反射率が他の波長帯域と比較して高くなっていることがわかる。したがって、実施例１〜３に係る光学体は、反射色相ａ^＊およびｂ^＊の絶対値が比較例１および２に対して小さく、１以下となっており、反射光に色味が生じていないことがわかる。

【0121】

また、実施例１〜３に係る光学体は、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの平均反射率、および視感反射率（Ｙ値）が、比較例１および２に係る光学体に対して低く、両方とも０．２％以下となっていることがわかる。したがって、実施例１〜３に係る光学体は、比較例１および２に係る光学体に対して、反射をより抑制することができることがわかる。

【0122】

ここで、実施例１〜３、比較例１および２における凹部のばらつきと、視感反射率であるＹ値との相関関係を図１１に示す。図１１は、横軸に、各光学体の凹部の底面の位置と該底面の位置の中央値との差の標準偏差を取り、縦軸にＹ値を取った散布図である。

【0123】

図１１に示すように、光学体の平坦面の法線方向における凹部の底面の位置のばらつきが大きくなるほど、Ｙ値が低くなり、反射が抑制されることがわかる。また、標準偏差が２５ｎｍ以上である場合、光学体の平坦面の法線方向における凹部の底面の位置のばらつきが大きくなることによるＹ値の低下は、飽和に達していることがわかる。したがって、本実施形態に係る光学体では、光学体の平坦面の法線方向における凹部の底面の位置の標準偏差を２５ｎｍ以上とすることにより、視感反射率であるＹ値を顕著に減少させることができることがわかる。

【0124】

＜第２の実験例＞
（実施例４）
以下の工程により、実施例４に係る光学体を作製した。まず、実施例２と同様にして、原盤基材に対してレジストの成膜、露光、および現像を行い、レジスト層上に凹凸構造（すなわち、ミクロ凹凸構造）を形成した。なお、露光に用いるパルス信号の位相変調量は、周期の１１％とした。

【0125】

次に、ミクロ凹凸構造が形成されたレジスト層上に、ＳｉＯ_２からなる無機レジスト層を１０００ｎｍ成膜した。なお、無機レジスト層は、Ｓｉターゲットを用いた酸素添加スパッタにて成膜した。続いて、ノボラック系樹脂であるＰ４２１０（ＡＺ製）をアセトンに２０倍（質量比）にて希釈した溶液を用いて、スプレーコーティングにてＰ４２１０を無機レジスト層上に微粒子化しながら噴霧した。これにより、無機レジスト層上にマクロ凹凸構造を備える有機レジスト層を成膜した。なお、マクロ凹凸構造の凹凸の平均周期は、おおよそ１μｍ以上であり、可視光帯域に属する波長よりも大きかった。

【0126】

その後、有機レジスト層をマスクにして、ＣＨＦ_３ガス（３０ｓｃｃｍ）およびＣＦ_４ガス（３０ｓｃｃｍ）を用いて、ガス圧０．５Ｐａ、投入電力２００Ｗにて反応性イオンエッチングを行い、無機レジスト層を３０分間エッチングした。続いて、無機レジスト層およびレジスト層をマスクにして、ＣＨＦ_３ガス（３０ｓｃｃｍ）を用いて、ガス圧０．５Ｐａ、投入電力２００Ｗにて反応性イオンエッチングを行い、原盤基材を６０〜１２０分間エッチングした。

【0127】

以上の工程により、外周面に、マクロ凹凸構造とミクロ凹凸構造とが重畳形成された原盤を作製した。さらに、作製した原盤を用いて、実施例１と同様の方法で光学体を作製した。

【0128】

（比較例３）
露光に用いるパルス信号を位相変調せず、周期信号のまま使用した以外は、実施例４と同様の方法にて原盤を作製した。また、作製した原盤を用いて、実施例１と同様の方法で光学体を作製した。

【0129】

（評価結果）
続いて、実施例４、および比較例３に係る光学体の反射率を分光光度計にて評価した。なお、反射率の測定方法および測定装置は、第１の実験例と同様のものを用いた。評価結果を図１２に示す。図１２は、実施例４および比較例３に係る光学体の反射率を入射光の波長ごとに評価したグラフ図である。

【0130】

図１２に示すように、凹凸の平均周期が可視光帯域に属する波長以下のミクロ凹凸構造に、凹凸の平均周期が可視光帯域に属する波長よりも大きいマクロ凹凸構造が重畳された光学体であっても、実施例３に係る光学体は、比較例４に係る光学体に対して、３５０ｎｍ〜８００ｎｍの波長全域で反射率を低下させることができることがわかった。実施例３に係る光学体は、ミクロ凹凸構造による反射率低下効果と、マクロ凹凸構造による防眩効果とを有するため、表示装置等の表示面に用いることで、表示面の視認性を顕著に向上させることができる。

【0131】

以上にて説明したように、本実施形態に係る光学体１によれば、基材１１の平坦面１２の法線方向におけるミクロ凹凸構造１３の凹部１３３の底面の位置のばらつきを大きくすることで、様々な波長の入射光に対応して反射を抑制することができる。したがって、本実施形態に係る光学体１は、反射率の波長依存性を低下させることにより、幅広い波長帯域で反射率を低下させることができる。これにより、本実施形態に係る光学体１は、反射光に色味が生じることを抑制することができる。

【0132】

本実施形態に係る光学体１は、波長依存性が低く、かつより低い反射率を有するため、例えば、表示装置等の表示面に用いることで、表示面の視認性を顕著に向上させることができる。

【0133】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0134】

１ 光学体
２ 原盤
１１ 基材
１２ 平坦面
１３ ミクロ凹凸構造
１４ マクロ凹凸構造
２１ 原盤基材
２３ 凹凸構造
１３１ 凸部
１３３ 凹部
１４１ 山部
１４３ 谷部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】