CN115552291A - 光学体、光学体的制备方法及光学器件 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，提供在从可见光区域到近红外区域的宽波长范围内具有优异的防反射性能的光学体。为了解决上述课题，本发明是具备透明的基板10和在该基板10的至少一个表面上的具有微细凹凸结构的微细凹凸层20的光学体1，其特征在于，对400nm~950nm波长区域的光的反射率的最大值(Ra)为1%以下，并且该反射率显示极小值(Rb)时的波长为650nm以上。

Description

光学体、光学体的制备方法及光学器件
技术领域
本发明涉及在从可见光区域到近红外区域的宽波长范围内具有优异的防反射性能的光学体、可不经过复杂的工序而低成本地制备在从可见光区域到近红外区域的宽波长范围内具有优异的防反射性能的光学体的光学体的制备方法、以及在从可见光区域到近红外区域的宽波长范围内的视认性优异的光学器件。
背景技术
近年来，在智能电话或汽车、监视设备等领域，多使用图像传感器或红外线传感器等传感器技术。例如，在以往的图像传感器中，通常只接收具有RGB (红、绿、蓝)的波长区域的光(可见光区域的光)，但为了得到更高的感测性能，对不仅可接收可见光区域的光、而且可接收近红外区域的光的技术的要求越来越高。但是，对于图像传感器所使用的硅受光元件，已知近红外波长区域的光的受光灵敏度比可见光区域的光差，在传感器芯片或周边的光学系统等中开发了各种技术以提高感测性能。
通常，在周边的光学系统中，已知有在透镜或盖片玻璃上形成以抑制可见光区域的反射的方式设计的防反射多层膜的技术。若以不仅可应对可见光、而且还可应对近红外区域的方式设计该防反射多层膜，则与只对可见光区域设计的防反射膜相比，防反射特性会恶化。即，对于防反射多层膜，波长波段的宽度与防反射性能是折衷关系。
另外，为了扩大可防反射的波长区域，需要的层数或总膜厚变厚，因此担心因真空成膜的时间增加引起的成本上升或因膜应力增加引起的剥离等可靠性不足。
另外，作为上述多层膜方式以外的防反射技术，已知在盖片玻璃的表面形成微细凹凸形状(蛾眼结构)。
例如，在专利文献1中公开了在电子元件模块和电子设备中设置具有通过蚀刻等形成的微细凹凸结构的盖片玻璃的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-153512号公报。
发明内容
发明所要解决的课题
但是，如专利文献1所记载的盖片玻璃那样，在以往的具有微细凹凸结构的防反射技术中，对于具有近红外区域的波长的光无法实现充分的防反射性能。
另外，在专利文献1所记载的技术中，由于通过对玻璃板(基板)直接实施蚀刻等处理来形成微细凹凸结构，所以还存在制备时的劳力或成本大、无法大量生产的问题。
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供在从可见光区域到近红外区域的宽波长范围内具有优异的防反射性能的光学体、可不经过复杂的工序而低成本地制备在从可见光区域到近红外区域的宽波长范围内具有优异的防反射性能的光学体的光学体的制备方法、以及从可见光区域到近红外区域的宽波长范围内的光学特性优异的光学器件。
解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题，对具备透明的基板和在该基板的至少一个面上形成的、表面具有微细凹凸结构的微细凹凸层的光学体反复深入研究，结果发现，通过控制对400nm~950nm波长区域的光的反射率，使最大值(Ra)减小，并且使达到极小值(Rb)时的波长为长波长域，则可实现在以往的如蛾眼结构的防反射结构中无法实现的、从可见光区域到近红外区域的宽波长范围内优异的防反射性能，从而完成了本发明。
本发明是基于上述见解而完成的，其要旨如下。
(1) 光学体，该光学体具备透明的基板和在该基板的至少一个表面上的具有微细凹凸结构的微细凹凸层，
其特征在于，对400nm~950nm波长区域的光的反射率的最大值(Ra)为1%以下，并且该反射率显示极小值(Rb)时的波长为650nm以上。
(2) 根据(1)所述的光学体，其特征在于，在所述光学体的正面或背面中反射率高的一侧的面(高反射率面)对400nm~950nm波长区域的光的正反射率的最大值(RH(λ))与所述光学体对400nm~950nm波长区域的光的透过率的最大值(Tr(λ))的合计为97%以上(RH(λ)+Tr(λ)≥97%)。
(3) 根据(1)或(2)所述的光学体，其特征在于，所述微细凹凸结构的平均凹凸高度为180nm以上。
(4) 根据(1)~(3)中任一项所述的光学体，其特征在于，所述微细凹凸层中，实施回流焊处理后的所述微细凹凸结构的凹凸高度的变化率为20%以下。
(5) 光学体的制备方法，该制备方法是制备根据上述(1)~(4)中任一项所述的光学体的方法，其特征在于，包括：
使用模具，对涂布于基板上的固化性树脂形成微细凹凸结构的工序，和
将所述模具从由固化的固化性树脂形成的微细凹凸层剥离的工序；
所述模具的弹性模量小于或等于所述基板的弹性模量。
(6) 根据(5)所述的光学体的制备方法，其特征在于，将所述模具从所述由固化的固化性树脂形成的微细凹凸层剥离后，对具备所示微细结构层和所述基板的层叠体实施电子射线处理和/或加热处理。
(7) 光学器件，其特征在于，具有根据上述(1)~(4)中任一项所述的光学体。
(8) 根据(7)所述的光学器件，其特征在于，该光学器件为摄像元件或摄像模块、或者传感器或传感器模块。
发明的效果
根据本发明，可提供在从可见光区域到近红外区域的宽波长范围内具有优异的防反射性能的光学体、可不经过复杂的工序而低成本地制备在从可见光区域到近红外区域的宽波长范围内具有优异的防反射性能的光学体的光学体的制备方法、以及在从可见光区域到近红外区域的宽波长范围内的光学特性优异的光学器件。
附图说明
[图1] 示意性地说明本发明的光学体的一个实施方式的截面图。
[图2] 示意性地说明本发明的光学体的另一个实施方式的截面图。
[图3] 示意性地说明本发明的光学体的另一个实施方式的截面图。
[图4] 示出制备本发明的光学体的方法的一个实例的流程图。
[图5] 示出制备具有微细凹凸形状的模具的工序的一个实例的流程图。
[图6] 示出实施例1的光学体的与波长对应的反射率的大小的曲线图。
[图7] 示出比较例2的光学体的与波长对应的反射率的大小的曲线图。
[图8] 示出比较例4的光学体的与波长对应的反射率的大小的曲线图。
具体实施方式
以下，对于本发明的实施方式的一个实例，根据需要边使用附图边进行具体的说明。需说明的是，对于在图1~5中公开的各构件，为了方便说明，以与实际不同的比例尺和形状示意性地显示。
<光学体>
首先，对本发明的光学体的一个实施方式进行说明。图1是示意性地示出本发明的光学体的一个实施方式的截面图。
如图1所示，本发明的光学体1是具备透明的基板10和在该基板10的至少一个面上形成的、表面具有微细凹凸结构(所谓的蛾眼结构)的微细凹凸层20的光学体1。
而且，本发明的光学体1的特征在于，对400nm~950nm波长区域的光的反射率的最大值(Ra)为1%以下，并且在光的波长区域与反射率的关系中，反射率达到极小值(Rb)时的光的波长为650nm以上。
通过将400nm~950nm波长区域的光入射到光学体1的正面时的反射率的最大值(Ra)抑制到低至1%以下，在将光学体1用于传感器时，不仅在通常的图像成像所使用的可见光区域，而且在位置、空间识别等的感测所使用的近红外区域中，都可抑制反射，因此可抑制重影或光斑的产生，甚至可期待提高受光效率。
另外，从同样的观点出发，上述反射率的最大值(Ra)优选为0.8%以下，更优选为0.6%以下。
在此，关于对向光学体1入射的光的反射率，可使用市售的分光光度计(例如JASCO制V-770)测定。
此外，本发明的光学体1中，对于光的波长区域与反射率的关系(横轴为波长、纵轴为反射率的曲线图)，通过使达到反射率的极小值的波长为显示红色的波长波段以上(650nm以上)的区域，可设计成能够抑制从红色到近红外的区域的反射率。因此，本发明的光学体1可在400nm~950nm的宽波长波段实现优异的防反射性能。
另外，对于本发明的光学体1，是在上述基板10的至少一个表面上形成上述微细凹凸层20，但对于另一个面，可根据用途或要求特性适当设定。例如，可与上述一个面同样地施加上述微细凹凸层20，从而形成防反射滤波器或带阻滤波器、带通滤波器那样的多层膜，或不进行处理。此外，也可形成具有功能的树脂层等涂层，或具有功能与上述微细凹凸结构不同的微细结构的膜。作为具有功能的树脂层，是通过含有硬涂层、填料或颜料等而吸收或反射特定波长的层等，但并不限于此。作为具有上述微细结构的膜，例如可列举出线栅偏振元件或衍射光学元件、微透镜阵列等，但并不限于此。
此外，对于本发明的光学体1，从在一个面实现优异的防反射性能的同时、在另一个面得到良好的透过性或反射率的观点出发，正面1a或背面1b的反射率高的一侧的面(高反射率面)的正反射率(RH(λ))与光学体1对400nm~950nm波长区域的光的透过率(Tr(λ))的合计优选为97%以上(RH(λ)+Tr(λ)≥97%)。
在此，就上述光学体1的正面1a和背面1b而言，无论哪一个是正面还是背面都可以，在图1中，将上述微细凹凸层20的表面作为光学体1的正面1a，将上述基板10的未形成微细凹凸层20的一侧的面作为光学体1的背面1b。
在上述光学体1的正面1a和背面1b中，对于反射率高的高反射率面(在图1中，为光学体1的正面1b)，通过使对400nm~950nm波长区域的光的正反射率的最大值(RH(λ))与从该高反射率面入射的400nm~950nm波长区域的光的透过率的最大值(Tr(λ))的合计(RH(λ)+Tr(λ))高达97%以上，可得到优异的反射防止抑制和透过特性。
需说明的是，对于上述光学体1的正面1a与背面1b的用于确定高反射率面的反射率比较，将正反射率的最大值较高的面作为高反射率面。
需说明的是，对于上述光学体1的正面或背面的反射率，使用市售的分光光度计(例如JASCO制 V-770)，测定250nm~1600nm波长的5°的正反射率。
另外，对于上述光学体1的Tr(λ)，也可使用市售的分光光度计(例如JASCO制V-770)，在250nm~1600nm的条件下测定入射角0°的透过率。
在此，对于用于调整本发明的光学体1的反射率的值的方法，没有特别限定，通过利用公知的方法控制制备条件，可适当设定在所期望的范围内。例如，如下所述，通过控制上述微细凹凸层20的凹凸的高度H，可调整光学体1的R1、R2和Rb的值，以满足上述关系。
以下，对于本发明的光学体的一个实施方式的构成构件进行说明。
(基板)
如图1所示，本发明的光学体1具备基板10。
在此，上述基板10为透明的基板。通过使用透明的基板，不会对光的透过性等产生不良影响。
需说明的是，在本说明书中“透明”是指属于使用波段(可见光和近红外光的波段)的波长的光的透过率高，例如指该光的透过率为70%以上。
作为上述基板10的材料，例如可列举出各种玻璃、石英、水晶、蓝宝石、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、环烯烃聚合物、环烯烃共聚物等，但没有特别限定，可根据光学体1所要求的性能等适当选择。
另外，对于上述基板10的表面形状，如图1和图2所示，除了为板状以外没有特别限定，可根据光学体1所要求的性能等适当选择。例如，可以是透镜状的曲面形状等。
此外，对于上述基板10的厚度，也没有特别限定，例如可以是0.1~2.0mm的范围。
(微细凹凸层)
如图1所示，本发明的光学体1还具备在上述基板10的至少一个面上形成的、表面具有微细凹凸结构的微细凹凸层20。
这样，通过具有上述微细凹凸层20，可抑制反射光的产生，可提高本发明的光学体1的防反射性能。
上述微细凹凸层20的微细凹凸结构的配置没有特别限定。例如，如图1所示，可将凹凸配置成六角形栅格状或正方形栅格状，另外，也可无规则地配置。
此外，对于凸部21的形状，只要是可得到所期望的光学特性的形状，则也没有特别限制，可以是炮弹型、锥体型、柱状、针状等。需说明的是，凹部的形状是指由凸部21的内壁形成的形状。
在此，在宽波长范围内得到优异的防反射性能方面，上述微细凹凸的平均凹凸高度(凹部的深度) H是重要的条件，具体而言，上述微细凹凸的平均凹凸高度H优选为180nm以上。这是因为可更可靠地在从可见光区域到近红外区域的宽波长范围内实现优异的防反射性能。从同样的观点出发，上述微细凹凸的平均凹凸高度H更优选为190nm以上，进一步优选为200nm以上。
另外，从由模具的脱模性的观点出发，上述微细凹凸结构的平均凹凸高度H优选为300nm以下。
需说明的是，上述微细凹凸结构的凹凸高度H，如图1所示，是从凹部的底到凸部21的顶点的距离，平均凹凸高度可通过测定若干个(例如5处)的凹凸高度H并计算平均值而得到。
另外，对于上述微细凹凸层20的未形成微细凹凸结构的微细凹凸结构下的支撑部分22，没有特别限制，但在树脂与基材的线膨胀系数不同的情况下，在长期可靠性等方面，若过厚，则密合性等也有可能产生问题，鉴于此，可使支撑部分22的厚度为10~9000nm左右。
另外，在上述微细凹凸层20的两面形成的微细凹凸结构优选均具有可见光波长以下的凹凸周期(凹凸间距) P。优选为400nm以下，更优选为250nm以下。在上述微细结构配置排列配置的情况下，若凹凸间距大，则根据入射光角度，有可能产生由结构配置引起的反射衍射光，从而对摄像质量产生影响。
需说明的是，上述微细凹凸结构的凹凸周期P为相邻的凸部间和凹部间的距离的算术平均值。上述微细凹凸结构的凹凸周期P例如可通过利用扫描型电子显微镜(SEM)或透射型电子显微镜(TEM)等的截面观察而得到。
另外，作为导出相邻的凸部间和凹部间的距离的算术平均值的方法，例如可列举出如下方法：分别取多个相邻的凸部的组合和/或相邻的凹部的组合，测定构成各组合的凸部间的距离和凹部间的距离，并将测定值平均。
需说明的是，如图1所示，在上述微细凹凸层20中形成的微细凹凸结构的周期P可以都是相同的周期P，也可以是不同的周期。但是，即使在微细凹凸结构的周期P在各个面上不同的情况下，也优选都是可见光波长以下的凹凸周期。
此外，对于上述微细凹凸层20，实施回流焊处理后的上述微细凹凸结构的凹凸高度H的变化率优选为20%以下。根据材料的不同，认为上述微细凹凸层20会因回流焊处理那样的热处理而收缩，但凹凸高度H由于处理而比初始过低，则有时也不能得到所期望的防反射特性。因此，对于上述微细凹凸凹凸结构，优选确保即使在回流焊处理后也可维持所期望的防反射特性的耐久性。而且，为了维持所期望的防反射特性，优选使上述微细凹凸层20的凹凸高度H的变化率为20%以下，更优选为15%以下，特别优选为10%以下。
需说明的是，上述微细凹凸结构的凹凸高度H的变化率，是测定回流焊处理前后的上述微细凹凸结构的平均凹凸高度H并计算高度变化的比例(%)而得到的值。
另外，上述回流焊处理是对基板接合部进行器件表面安装的工艺，一般是经印刷的焊料膏或球栅阵列(BGA)的热处理工序，通常在工艺的最高到达设定温度(180~270℃左右)下进行热处理。
在此，对于构成上述微细凹凸层20的材料，没有特别限定。例如，从微细凹凸层20的成型性的观点出发，可使用活性能量射线固化性树脂组合物(光固化性树脂组合物、电子射线固化性树脂组合物)、热固化性树脂组合物等通过固化反应固化的树脂组合物，例如含有聚合性化合物和聚合引发剂的树脂组合物。
作为聚合性化合物，例如可使用(i)使1摩尔的多元醇与2摩尔以上的比率的(甲基)丙烯酸或其衍生物反应而得到的酯化物，(ii)由多元醇、多元羧酸或其酸酐与(甲基)丙烯酸或其衍生物得到的酯化物等。
作为上述(i)，可列举出1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸四氢呋喃酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、丙烯酰吗啉、氨基甲酸酯丙烯酸酯等。
作为上述(ii)，可列举出使以下物质反应而得到的酯化物等：三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇等多元醇，选自丙二酸、琥珀酸、己二酸、戊二酸、癸二酸、富马酸、衣康酸、马来酸酐等的多元羧酸或其酸酐，和(甲基)丙烯酸或其衍生物。
这些聚合性化合物可单独使用1种，也可并用2种以上。
此外，在上述树脂组合物为光固化性的情况下，作为光聚合引发剂，例如可列举出安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香异丁醚、苯偶酰、二苯甲酮、对甲氧基二苯甲酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、苯甲酰甲酸甲酯、苯甲酰甲酸乙酯、4,4'-二(二甲基氨基)二苯甲酮、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮等羰基化合物，一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆等硫化合物，2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、苯甲酰基二乙氧基氧化膦等，可使用其中1种以上。
在电子射线固化性的情况下，作为电子射线聚合引发剂，例如可列举出二苯甲酮、4,4-二(二乙基氨基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、叔丁基蒽醌、2-乙基蒽醌、2,4-二乙基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮等噻吨酮，二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苯偶酰二甲基缩酮、1-羟基环己基-苯基酮、2-甲基-2-吗啉代(4-硫甲基苯基)丙-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮等苯乙酮，安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香异丁醚等安息香醚，2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、二(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、二(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦等酰基氧化膦，苯甲酰基甲酸甲酯、1,7-二吖啶基庚烷、9-苯基吖啶等，可使用其中1种以上。
在热固化性的情况下，作为热聚合引发剂，例如可列举出过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酰、过氧化二枯基、叔丁基过氧化氢、氢过氧化枯烯、过氧化辛酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化月桂酰等有机过氧化物，偶氮二异丁腈等偶氮系化合物，在上述有机过氧化物中组合N,N-二甲基苯胺、N,N-二甲基-对甲苯胺等胺而成的氧化还原聚合引发剂等。
这些光聚合引发剂、电子射线聚合引发剂、热聚合引发剂可单独使用，也可将它们按期望组合使用。
另外，聚合引发剂的量相对于100质量份的聚合性化合物优选为0.01~10质量份。若为这样的范围，则在固化充分进行的同时，固化物的分子量变得适当而得到充分的强度，另外，也不会因聚合引发剂的残留物等而产生固化物着色等问题。
此外，在上述树脂组合物中，根据需要，可含有非反应性的聚合物或活性能量射线溶胶凝胶反应性成分，也可含有增稠剂、流平剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、热稳定剂、溶剂、无机填料等各种添加剂。
如图1所示，本发明的光学体1在基板10的一个面上形成具有微细凹凸结构的上述微细凹凸层20，但在另一个面上也可形成具有防反射功能的层。
在此，在图2和图3中分别示出在本发明的光学体1中在上述另一个面上设置具有防反射功能的层的实例。
如图2所示，本发明的光学体1在上述基板10的一个面上设置具有微细凹凸结构的上述微细凹凸层20的同时，根据使用目的，也可在上述基板10的另一个面上形成多层防反射膜(多层AR) 30。例如，由于上述微细凹凸层20担心耐擦伤性或耐污染性，所以可能通常难以在表面暴露且有污染可能性的场所使用，而可在暴露的一侧实施多层防反射膜那样的具有高耐久性的处理。
本发明的光学体1通过采用如图2所示的实施方式，对于来自未设置上述微细凹凸层20的一侧的光，也可实现优异的防反射性能。
另外，如图3所示，本发明的光学体1也可在上述基板10的两面上设置具有微细凹凸结构的上述微细凹凸层20。在这种情况下，本发明的光学体1对于来自未设置上述微细凹凸层20的一侧的光，也可实现优异的防反射性能。需说明的是，在将上述微细凹凸层20设置于上述基板10的两面上的情况下，上述微细凹凸层20可使用相同的层，也可使用不同的层。在所要求的性能，例如本发明的光学体1的一个面要求从可见光区域到近红外区域的宽波长范围的光的防反射性能，而另一个面只对可见光区域的光的反射有要求的情况下，可在上述基板10上设置分别不同的微细凹凸层20。
(其它的层)
另外，本发明的光学体1中，根据需要，除了含有上述基板10和微细凹凸层20以外，还可含有易粘接层或其它的层。
例如，为了提高粘接性，上述易粘接层(未图示)可设置在上述基板10与上述微细凹凸层20之间。
需说明的是，对于上述易粘接层的材料，没有特别限定，可根据基板10和微细凹凸层20所使用的树脂的组合适当选择最佳的材料。例如，可列举出含有一般的硅烷偶联剂、紫外线固化性树脂、热固化性树脂、溶剂等的涂层剂。
另外，在上述基板10与上述微细凹凸层20所使用的材料(树脂)之间存在折射率差的情况下，为了抑制界面反射，也可层叠1层或多层折射率调整层。作为上述折射率调整层的材料，可列举出由金属氧化物形成的层或含有一般的硅烷偶联剂、紫外线固化性树脂、热固化性树脂、溶剂等的涂层剂。
<光学体的制备方法>
接下来，对本发明的光学体1的制备方法进行说明。
如图4所示，本发明的光学体1的制备方法具备：
使用具有微细凹凸形状40a的模具40，对涂布于基板10上的固化性树脂20'形成微细凹凸结构的工序(图4(a)和(b))；和
将上述模具40从与由固化的固化性树脂形成的微细凹凸层20的层叠体剥离的工序(图4(c))。
通过经过上述工序(图4(a)~(c))，可不经过复杂的工序而低成本地制备本发明的光学体1。
在本发明的光学体1的制备方法中，对于形成上述微细凹凸结构的工序(图4(a)和(b))，具体而言，包括在基板10上涂布固化性树脂20'的工序(图4(a))和在使具有微细凹凸形状40a的模具40与上述固化性树脂密合的状态下使固化性树脂固化的工序(图4(b))。
如图4(a)所示，上述模具40具有微细凹凸形状40a。通过上述模具40具有微细凹凸形状40a，可不经过复杂的工序而向上述微细凹凸层20转印微细凹凸结构。
而且，本发明的制备方法的特征在于上述模具40的弹性模量比上述基板10的弹性模量低。由于使固化性树脂在与上述固化性树脂密合的状态下固化时或将模具从固化的固化性树脂剥离时的加工时(也包括根据需要加热的情况)的上述模具40的弹性模量比上述基板10的基板的弹性模量低，上述基板10与由固化的树脂形成的微细凹凸层20的层叠体(光学体1)容易从上述模具40剥离，因此可不经过复杂的工序而提高生产率。需说明的是，上述模具40的弹性模量为拉伸弹性模量(杨氏模量)，可利用市售的测定装置测定。
在此，利用图5对上述模具40的通常的制备方法的一个实例进行说明。
首先，准备具有微细凹凸结构50a的母版50。母版50主要可通过光刻技术或切削加工技术制作，但详细的方法没有特别限定。作为母版所使用的材料，可列举出石英或实施了Si、Ni-P镀敷的基板等，但没有特别限定。
为了对所制作的母版50赋予脱模性，可实施通过蒸镀、溅射、CVD、涂布等方法在表面形成被膜的工艺。
在图5中，通过使上述母版与涂布有紫外线固化性铸模树脂的铸模材料40'密合并在固化后进行剥离，来制作复制品模具40。在此所使用的铸模树脂可以是常温或热固化的树脂，也可不将铸模材料作为支体、而以树脂单体使用。在制作后，也可与母版同样地实施赋予脱模性的工艺。
对于使上述固化性树脂20'固化的工序，如图4(b)所示，对涂布于上述基板10上的上述固化性树脂20'按压上述模具40，在转印微细凹凸结构后，使上述固化性树脂20'固化，由此可形成基板10与上述固化性树脂20'的固化物(之后的微细凹凸层20)的层叠体。
需说明的是，对于使上述固化性树脂22'固化的条件，可根据树脂的种类适当设定紫外线、热、湿气等。另外，对于上述固化性树脂的种类，与在本发明的光学体1中说明的内容同样。
对于将上述基板10与由固化的树脂形成的微细凹凸层20的层叠体从上述模具40剥离的工序，如图4(c)所示，是剥离上述基板10与由固化的树脂形成的微细凹凸层20的层叠体的工序。剥离的层叠体直接或在实施加工后成为上述本发明的光学体1。
另外，在本发明的制备方法中，在将上述层叠体从上述模具40剥离后，对于上述微细凹凸层20，也可实施紫外线或电子射线处理和/或加热处理。在制备时上述微细凹凸层20的内部或表面残留有未固化成分的情况下，在光学体的保管时或使用时，由于成分偏析或溶出，有可能污染周边的部件或器件而产生不良情况，因此为了抑制这些可能，进行尝试促进未固化成分的交联而将之除去的处理。另外，认为通过除去未固化成分，也可抑制回流焊后的光学特性的变动。
需说明的是，对于上述电子射线处理和上述加热处理，只要在可交联或除去未固化成分的条件下实施即可，对于详细的条件等，没有特别限定。
<光学器件>
本发明的光学器件的特征在于具有上述光学体。通过使用在从可见光区域到近红外区域的宽波长范围内具有优异的防反射性能的本发明的光学体，可提高在从可见光区域到近红外区域的宽波长范围内的光学特性。
需说明的是，本发明的光学器件除了具备上述本发明的光学体作为部件以外没有特别限定，可根据器件的种类或要求的性能等适当具备其它的部件。
在此，对于上述光学器件，没有特别限定。例如，可列举出摄像元件或摄像模块等器件、使用红外线等的传感器或传感器模块等器件，也包括具备这些器件的智能电话、个人电脑、便携式游戏机、电视机、摄像机、汽车/飞机等移动装置等。
实施例
接下来，基于实施例对本发明进行具体的说明。但是，本发明不受下述实施例的任何限定。
<实施例1~5、比较例1~8>
如下所述，在各种条件下制作各样品的光学体，评价其光学特性。
(实施例1~3、比较例6~8)
如图1所示，将在0.9mm的玻璃基板(BK7) 10上形成有微细凹凸层20的光学体作为各样品的光学体1，所述微细凹凸层20由UV固化型丙烯酸树脂形成，表面具有微细凹凸结构。
需说明的是，上述UV固化型丙烯酸树脂是使含有45质量%的单体(东亚合成株式会社制“ARONIX (注册商标) M305”)、20质量%的低聚物(日本合成化学工业株式会社制“UV-1700”)、5质量%的反应性稀释剂(KJ CHEMICALS CORPORATION制“DMAA (注册商标)”)和光聚合引发剂(IGM Resins B.V.制“Irgacure 184”)的树脂组合物通过紫外线照射固化而成的。
将得到的光学体的样品的微细凹凸结构的凹凸高度H、凹凸的形成间距P、凹凸结构的配置和凸部21的直径示出于表1中。
(实施例4)
如图3所示，将在0.9mm的玻璃基板(BK7) 10的两面上形成有微细凹凸层20的光学体作为各样品的光学体1，所述微细凹凸层20由UV固化型丙烯酸树脂形成，表面具有微细凹凸结构。
需说明的是，上述UV固化型丙烯酸树脂是使含有45质量%的单体(东亚合成株式会社制“ARONIX (注册商标) M305”)、20质量%的低聚物(日本合成化学工业株式会社制“UV-1700”)、5质量%的反应性稀释剂(KJ CHEMICALS CORPORATION制“DMAA (注册商标)”)和光聚合引发剂(IGM Resins B.V.制“Irgacure 184”)的树脂组合物通过紫外线照射固化而成的。
将得到的光学体的样品的微细凹凸结构的凹凸高度H、凹凸的形成间距P、凹凸结构的配置和凸部21的直径示出于表1中。
(实施例5)
如图2所示，将在0.9mm的玻璃基板(BK7) 10的正面形成有由UV固化型丙烯酸树脂形成的具有微细凹凸结构的微细凹凸层20，在玻璃基板10的背面通过真空蒸镀将SiO2：95nm、Al2O3：85nm、ZrO2：135nm、MgF2：100nm (多层AR1)成膜而得的光学体作为样品的光学体1。
需说明的是，上述UV固化型丙烯酸树脂是使含有45质量%的单体(东亚合成株式会社制“ARONIX (注册商标) M305”)、20质量%的低聚物(日本合成化学工业株式会社制“UV-1700”)、5质量%的反应性稀释剂(KJ CHEMICALS CORPORATION制“DMAA (注册商标)”)和光聚合引发剂(IGM Resins B.V.制“Irgacure 184”)的树脂组合物通过紫外线照射固化而成的。
将得到的光学体的样品的微细凹凸结构的凹凸高度H、凹凸的形成间距P、凹凸结构的配置和凸部21的直径示出于表1中。
(比较例1)
将厚度0.9mm的玻璃基板(BK7)作为样品的光学体1。
(比较例2、4)
对于比较例2，将在0.9mm的玻璃基板(BK7) 10上通过真空蒸镀形成有SiO2：95nm、SiO2：85nm、ZrO2：135nm、MgF2：100nm (多层AR1)的光学体作为样品的光学体1。
另外，对于比较例4，将在0.9mm的玻璃基板(BK7) 10上通过真空蒸镀将Al2O3：15nm、SiO2：30nm、Al2O3：140nm、SiO2：40nm、Al2O3：20nm、SiO2：145nm、Al2O3：95nm、ZrO2：135nm、MgF2：120nm (多层AR2)成膜而得的光学体作为样品的光学体1。
(比较例3、5)
对于比较例3，将在0.9mm的玻璃基板(BK7) 10的两面上通过真空蒸镀形成有SiO2：95nm、Al2O3：85nm、ZrO2：135nm、MgF2：100nm (多层AR1)的光学体作为样品的光学体1。
另外，对于比较例5，将在0.9mm的玻璃基板(BK7) 10的两面上通过真空蒸镀将Al2O3：15nm、SiO2：30nm、Al2O3：140nm、SiO2：40nm、Al2O3：20nm、SiO2：145nm、Al2O3：95nm、ZrO2：135nm、MgF2：120nm (多层AR2)成膜而得的光学体作为样品的光学体1。
<评价>
对于各实施例和各比较例中得到的层叠体的各样品，进行以下评价。将评价结果示出于表1中。
(1) 反射率评价
对于光学体的样品的正面和背面处对400~950nm的光的反射率，将显示最大值(Ra)、极小值(Rb)时的波长示出于表1中。
需说明的是，各波长的反射率利用分光光度计(JASCO制V-770)测定，在测定时，由于只测定正面的反射率，所以对背面实施黑色处理。
另外，对于实施例1、比较例2和比较例4的光学体的样品，制作示出每个波长的反射率的曲线图，分别示出于图6、图7和图8中。
(2) 高反射率面的正反射率的最大值(RH(λ))与透过率的最大值(Tr)的合计
计算光学体的样品的如下值：在光学体的正面或背面中为高反射率面的面对400~950nm的光的正反射率(RH(λ))与对400~950nm的光的透过率的最大值(Tr)的合计，示出于表1中。
需说明的是，高反射率面的正反射率利用分光光度计(JASCO制V-770)测定。
另外，对于光学体的样品的全光线透过率，利用村上色彩技术研究所制 HM-150测定。
[表1]
Figure DEST_PATH_IMAGE002
由表1和图6可知，关于包含在本发明的范围内的实施例1~5的样品的光学体，对于形成有微细凹凸层的表面，可在宽波长范围内实现防反射性能。另外，可知高反射率面的正反射率的最大值(RH(λ))与上述光学体的透过率的最大值(Tr)的合计高达97%以上。
另一方面，由表1和图7~8可知，关于比较例的各样品的光学体，表面的防反射性能在部分波长区域提高。
产业上的可利用性
根据本发明，可提供在从可见光区域到近红外区域的宽波长范围内具有优异的防反射性能的光学体、可不经过复杂的工序而低成本地制备在从可见光区域到近红外区域的宽波长范围内具有优异的防反射性能的光学体的光学体的制备方法、以及在从可见光区域到近红外区域的宽波长范围内的视认性优异的光学器件。
符号说明
1 光学体，
10 基板，
20 微细凹凸层，
21 凸部，
22 支撑部分，
30 多层防反射膜，
40 模具，
40a 微细凹凸形状，
40' 铸模材料，
50 母版，
P 微细凹凸结构的凹凸周期，
H 微细凹凸结构的凹凸高度。

Claims (8)

1.光学体，该光学体具备透明的基板和在该基板的至少一个表面上的具有微细凹凸结构的微细凹凸层，
其特征在于，对400nm~950nm波长区域的光的反射率的最大值(Ra)为1%以下，并且该反射率显示极小值(Rb)时的波长为650nm以上。
2.根据权利要求1所述的光学体，其特征在于，在所述光学体的正面或背面中反射率高的一侧的面(高反射率面)对400nm~950nm波长区域的光的正反射率的最大值(RH(λ))与所述光学体对400nm~950nm波长区域的光的透过率的最大值(Tr(λ))的合计为97%以上(RH(λ)+Tr(λ)≥97%)。
3.根据权利要求1或2所述的光学体，其特征在于，所述微细凹凸结构的平均凹凸高度为180nm以上。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的光学体，其特征在于，所述微细凹凸层中，实施回流焊处理后的所述微细凹凸结构的凹凸高度的变化率为20%以下。
5.光学体的制备方法，该制备方法是制备根据权利要求1~4中任一项所述的光学体的方法，其特征在于，具备：
使用具有微细凹凸形状的模具，对涂布于基板上的固化性树脂形成微细凹凸结构的工序，和
将所述模具从由固化的固化性树脂形成的微细凹凸层剥离的工序；
所述模具的弹性模量小于或等于所述基板的弹性模量。
6.根据权利要求5所述的光学体的制备方法，其特征在于，将所述模具从所述由固化的固化性树脂形成的微细凹凸层剥离后，对具备所述微细结构层和所述基板的层叠体实施电子射线处理和/或加热处理。
7.光学器件，其特征在于，具有根据权利要求1~4中任一项所述的光学体。
8.根据权利要求7所述的光学器件，其特征在于，该光学器件为摄像元件或摄像模块、或者传感器或传感器模块。
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