JP2006065302A - 反射防止構造およびこの反射防止構造を有する光学部材 - Google Patents
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Abstract
【課題】 微細な凹凸形状を有する反射防止構造、およびそのような反射防止構造を有する光学部材を、安定してかつ容易かつ低コストで量産する。
【解決手段】 表面に微細な凹部が形成された反射防止面を有する反射防止構造であって、 前記反射防止面を占める前記凹部の割合が、前記反射防止面の有効面積に対して１０％〜９０％の範囲であり、前記凹部は相互に連結されていてもよい基本形状からなり、前記基本形状が、平均深さ３０ｎｍ〜２００ｎｍかつ平均直径８０ｎｍ〜４００ｎｍであり、前記基本形状の前記反射防止面における配置が実質的に不規則であることを特徴とする反射防止構造、そのような反射防止構造を有する光学部材、この反射防止構造を形成するための原型、その製造方法、および複製用型の製造方法。
【選択図】 図１
【解決手段】 表面に微細な凹部が形成された反射防止面を有する反射防止構造であって、 前記反射防止面を占める前記凹部の割合が、前記反射防止面の有効面積に対して１０％〜９０％の範囲であり、前記凹部は相互に連結されていてもよい基本形状からなり、前記基本形状が、平均深さ３０ｎｍ〜２００ｎｍかつ平均直径８０ｎｍ〜４００ｎｍであり、前記基本形状の前記反射防止面における配置が実質的に不規則であることを特徴とする反射防止構造、そのような反射防止構造を有する光学部材、この反射防止構造を形成するための原型、その製造方法、および複製用型の製造方法。
【選択図】 図１
Description
本発明は、光学部材、特に光透過性部材、の表面反射を反射を防止ないし低減する反射防止構造、この反射防止構造を有する光学部材、ディスプレイ装置、太陽電池パネルに関するものである。さらに、本発明は、このような反射防止構造を容易かつ低コストで量産可能にする原型およびその製造方法に関するものである。
従来より、光学部材、特に光透過性部材、において、その表面の光反射を防止ないし抑制することが行われている。例えば、各種の情報機器の情報表示部、例えばテレビ、コンピュータ、携帯電話、情報端末などのディスプレイ部や、太陽電池、窓ガラス、鏡、各種光学素子の受光部、光の偏光、屈折ないし調光部材、例えばレンズ、フィルター等、の表面を反射防止性のものにすることによって、情報表示の視認性を向上させたり、光の利用効率等を向上させることが行われている。
そのような反射防止は、表面に微細な凹凸形状を形成することによって行うことができ、従来より反射防止材料を含むコーティング液を用いるコーティング法（例えば、特開平１０−１３３００２号公報）や、蒸着法（例えば、特開２００３−６６２０３号公報）あるいは回折格子作製法（例えば、特開２００３−３４４６３０号公報）などが採用されている。
特開平１０−１３３００２号公報
特開２００３−６６２０３号公報
特開２００３−３４４６３０号公報
光学部材において、その表面の微細な凸凹形状は光学部材の光学的特性に大きな影響を及ぼすことから、その凹凸形状は必要な反射防止性その他の光学的特性等を総合的に判断して定める必要がある。しかし、必要な反射防止性を実現するために、光学材料の表面を所定の凸凹形状にすること、およびそのような所定の凸凹形状を有する光学部材を安定的かつ低コストで量産することは容易でない。
例えば、上記のコーティング法には、表面が複雑な幾何学的形状を有している光学部材に適用することが難しいという問題点があり、蒸着法は高価な反応装置を必要とし、また回折格子作製法には回折格子作製のために精密な光学系が必要になるなどの問題点がみられる。特に蒸着法や回折格子作製法の場合には、処理すべき光学部材の大きさ、形状等に見合った装置を用いる必要があるが、近年光学部材が大型化するにつれ、それに適した装置を得ることは経済的に有利であるとは言い難い。
従って、微細な凹凸形状を有する反射防止構造、およびそのような反射防止構造を有する光学部材を、安定してかつ容易かつ低コストで量産することは困難であった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、所定の微細な凹部が形成された反射防止構造、およびそのような反射防止構造を有する光学部材、そのような反射防止構造を形成するための原型、その製造方法、ならびに複製用型の製造方法に関するものである。
ここで、「複製用型」とは、本発明による所定の凹部が形成された反射防止構造ならびにそのような反射防止構造を有する光学部材を複製可能な型であって、その型の表面形状が前記反射防止構造に対し反転した型（所謂「ネガ型」）を意味する。即ち、この「複製用型」は、本発明による微細な凹部が形成された反射防止構造を製造するための所謂スタンパであって、型表面に凸部を有する型である。
なお、この「複製用型」（この複製用型は、その表面に所定の凸部が形成されている）は、先ず「反射防止構造を形成するための原型」（この原型は、その表面に所定の凹部が形成されている）を制作し、この原型の表面形状を一回または複数回の作業により転写することによって製造することができる。
したがって、本発明による反射防止構造は、表面に微細な凹部が形成された反射防止面を有する反射防止構造であって、前記反射防止面を占める前記凹部の割合が、前記反射防止面の有効面積に対して１０％〜９０％の範囲であり、前記凹部は相互に連結されていてもよい基本形状からなり、前記基本形状が、平均深さ３０ｎｍ〜２００ｎｍかつ平均直径８０ｎｍ〜４００ｎｍであり、前記基本形状の前記反射防止面における配置が実質的に不規則であること、を特徴とするものである。
ここで微細な凹部とは、基材表面のマイクロメートル単位の領域、例えば１００μｍ２の領域に渡って実質的に平坦とみなせる基材の表面を基準とし、その表面に形成された下記のように規定される基本形状により構成された凹部である。
基本形状とは、前記平均深さならびに前記平均直径で規定される凹部の要素のことを指す。ここで平均深さとは、上記の規定による微細な凹部を構成する基本形状の深さを３つ以上の凹部の基本形状について各１回以上測定し、それらの値を算術平均（相加平均）して求めた深さである。また、平均直径とは、上記の規定による微細な凹部を構成する基本形状の直径を３つ以上の凹部の基本形状について各１回以上測定し、それらの値を算術平均（相加平均）して求めた直径である。
この凹部を構成する基本形状からなる要素は、各々が実質的に独立して凹部を形成する場合と、例えば帯のように、あるいは一塊に相互に実質的に連結して凹部を形成する場合がある。基本形状からなる要素が独立しているのか連結しているのかは、走査型電子顕微鏡により撮影された表面像と断面像から得られる要素間の形状から判定する。
ここで、実質的に不規則であるとは、凹部の基本形状が、計算された人為的な分布で基材表面に形成されているわけでは無く、また、凹部の基本形状が、マクロな光学特性を発現するほどの大きさで人為的にまたは自己組織化により回折格子状やフォトニック結晶状に分布しているわけでも無く、凹部の基本形状が実質的にランダムに基材表面に分布していることを指す。本発明の凹部の基本形状の実質的に不規則な配置の中には、マイクロメートルスケールで部分的に、かつ低頻度で数個から数十個の凹部の基本形状が、たまたま回折格子様やフォトニック結晶様に分布している場合があるが、それはマクロな光の回折効果やフォトニック結晶構造由来の光学的効果を示す程度の大きさよりはるかに小さい偶然の産物である。
このような本発明による反射防止構造は、好ましくは、前記凹部の基本形状の直径の頻度分布が狭いものとすることができる。
このような本発明による反射防止構造は、好ましくは、前記凹部の基本形状の直径の頻度分布が、個数頻度の最も高い凹部との直径の差が７５ｎｍ以内である凹部の個数が、個数頻度の最も高い凹部との直径の差が３００ｎｍ以内である凹部の個数の７０％以上の狭いもの、とすることができる。
このような本発明による反射防止構造は、好ましくは、前記凹部の基本形状の総数に対する、相互に連結されていない前記凹部の基本形状の数の割合が１０％以上のもの、とすることができる。
また、本発明による光学部材は、前記の反射防止構造を有するものである。
このような本発明による光学部材は、好ましい態様として、幾何学的光学機能形状の表面に前記の反射防止構造を有するもの、を包含する。
また、本発明によるディスプレイ装置は、前記の反射防止構造を有するものである。
このような本発明によるディスプレイ装置は、好ましい態様として、幾何学的光学機能形状の表面に前記の反射防止構造を有するもの、を包含する。
また、本発明による太陽電池パネルは、前記の反射防止構造を有するものである。
このような本発明による太陽電池パネルは、好ましい態様として、幾何学的光学機能形状の表面に前記の反射防止構造を有するもの、を包含する。
そして、本発明による反射防止構造を形成するための原型は、表面に微細な凹部が形成された反射防止面を有する反射防止構造を形成するための原型であって、基材と、前記基材上に形成された微細凹部とからなり、前記反射防止面を占める凹部の割合が、該反射防止面の有効面積に対して１０％〜９０％の範囲であり、前記凹部は相互に連結されていてもよい基本形状からなり、前記基本形状が、平均深さ３０ｎｍ〜２００ｎｍかつ平均直径８０ｎｍ〜４００ｎｍであり、前記基本形状の前記反射防止面における配置が実質的に不規則であること、を特徴とするものである。
そして、本発明による反射防止構造を形成するための原型の製造方法は、前記の原型を製造するにあたり、基材の表面に、所望により交互吸着法を用いて下地層を形成し、次いで、前記下地層上に微粒子を固定化することによって微細凸部を形成する工程を含むことを、特徴とするものである。
このような本発明による反射防止構造を形成するための原型の製造方法は、好ましくは、前記基材を正の電解質ポリマー水溶液に浸漬する工程と負の電解質ポリマー水溶液に浸漬する工程を組み合わせることによって、前記交互吸着法による下地層の形成が行なうことができる。
このような本発明による反射防止構造を形成するための原型の製造方法は、好ましくは、前記下地層上へ微粒子分散液を適用することによって微粒子を付着させる工程を含むことができる。
このような本発明による反射防止構造を形成するための原型の製造方法は、好ましくは、微粒子の付着後に、微粒子が付着した表面に対して、加熱処理および／またはオーバーコート処理を行うことができる。
このような本発明による反射防止構造を形成するための原型の製造方法は、好ましくは、微粒子によって構成される凸部の基本形状が、その裾部が実質的に逆テーパ形状ではない形状の凸部であることができる。
ここでいう逆テーパ形状ではない形状の凸部の基本形状とは、お椀型や山型などに類似した形状の凸部であり、例えば球形粒子がある面に置かれたときに、その球形粒子とその面の間にできる逆テーパ状の裾部を有しない形状の凸部のことである。
そして、本発明による複製用型の製造方法は、前記の原型から複製用型を製造する方法であって、前記の原型を用意し、この原型から金属メッキ法によって前記の反射防止構造を複製するための金属製ネガ型を得ること、を特徴とするものである。
本発明による反射防止構造は、表面に微細な凹部が形成された反射防止面を有する反射防止構造であって、前記反射防止面を占める前記凹部の割合が、前記反射防止面の有効面積に対して１０％〜９０％の範囲であり、前記凹部は相互に連結されていてもよい基本形状からなり、前記基本形状が、平均深さ３０ｎｍ〜２００ｎｍかつ平均直径８０ｎｍ〜４００ｎｍであり、前記基本形状の前記反射防止面における配置が実質的に不規則であることから、優れた反射防止性を有するものである。
このような反射防止構造は、顕微鏡程度の微視的観察によればその凹部の配置が実質的に不規則であると同時に、肉眼による巨視的観察によれば前記凹部の配置が実質的に均一であることから、反射防止特性のレベルおよびその均質度において特に優れたものである。
このような反射防止構造を有する光学部材は、光反射が有効に防止されて、例えばディスプレイ装置のような情報表示のための光学部材の場合にはその視認性が向上し、また、太陽電池パネルのような受光用光学部材の場合には光利用効率が向上する。
このような本発明による反射防止構造は、所定の複製用型から容易に製造することができる。即ち、前記の所定の反射防止構造を形成可能な複製用型を用意し、この複製用型によって前記反射防止構造を賦形することによって、反射防止構造を有する光学部材を多数複製することができる。このような方法によれば、単一の複製用型から実質的に同一形状の反射防止構造を有する光学部材を製造することができる。
よって、製品ごとにコーティングや蒸着あるいは回折格子を作製する方法に比べて、極めて安定して、容易かつ低コストで所定の反射防止構造を有する光学部材を製造することができる。
また、本発明では、複雑な表面形状の光学基材に対しても容易に所定の反射防止構造を形成することが可能になる。
＜反射防止構造＞
本発明による反射防止構造は、表面に微細な凹部が形成された反射防止面を有する反射防止構造であって、前記反射防止面を占める前記凹部の割合が、前記反射防止面の有効面積に対して１０％〜９０％、好ましくは２５％〜７５％、の範囲であり、前記凹部は相互に連結されていてもよい基本形状からなり、前記基本形状が、平均深さ３０ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは６０ｎｍ〜１８０ｎｍ、かつ平均直径８０ｎｍ〜４００ｎｍ、好ましくは１００ｎｍ〜３００ｎｍであり、、前記基本形状の前記反射防止面における配置が実質的に不規則であること、を特徴とするものである。
本発明による反射防止構造は、表面に微細な凹部が形成された反射防止面を有する反射防止構造であって、前記反射防止面を占める前記凹部の割合が、前記反射防止面の有効面積に対して１０％〜９０％、好ましくは２５％〜７５％、の範囲であり、前記凹部は相互に連結されていてもよい基本形状からなり、前記基本形状が、平均深さ３０ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは６０ｎｍ〜１８０ｎｍ、かつ平均直径８０ｎｍ〜４００ｎｍ、好ましくは１００ｎｍ〜３００ｎｍであり、、前記基本形状の前記反射防止面における配置が実質的に不規則であること、を特徴とするものである。
ここで微細な凹部とは、基材表面のマイクロメートル単位の領域、例えば１００μｍ２の領域に渡って実質的に平坦とみなせる基材の表面を基準とし、その表面に形成された下記のように規定される基本形状により構成された凹部である。
基本形状とは、前記平均深さならびに前記平均直径で規定される凹部の要素のことを指す。ここで平均深さとは、上記の規定による微細な凹部を構成する基本形状の深さを３つ以上の凹部の基本形状について各１回以上測定し、それらの値を算術平均（相加平均）して求めた深さである。また、平均直径とは、上記の規定による微細な凹部を構成する基本形状の直径を３つ以上の凹部の基本形状について各１回以上測定し、それらの値を算術平均（相加平均）して求めた直径である。
この凹部を構成する基本形状からなる要素は、各々が実質的に独立して凹部を形成する場合と、例えば帯のように、あるいは一塊に相互に実質的に連結して凹部を形成する場合がある。基本形状からなる要素が独立しているのか連結しているのかは、走査型電子顕微鏡により撮影された表面像と断面像から得られる要素間の形状から判定する。
ここで、実質的に不規則であるとは、凹部の基本形状が、計算された人為的な分布で基材表面に形成されているわけでは無く、また、凹部の基本形状が、マクロな光学特性を発現するほどの大きさで人為的にまたは自己組織化により回折格子状やフォトニック結晶状に分布しているわけでも無く、凹部の基本形状が実質的にランダムに基材表面に分布していることを指す。本発明の凹部の基本形状の実質的に不規則な配置の中には、マイクロメートルスケールで部分的に、かつ低頻度で数個から数十個の凹部の基本形状が、たまたま回折格子様やフォトニック結晶様に分布している場合があるが、それはマクロな光の回折効果やフォトニック結晶構造由来の光学的効果を示す程度の大きさよりはるかに小さい偶然の産物である。
基本形状の平均高さと平均直径は、表面粗さ計やプローブ顕微鏡や顕微干渉計などを用いて求めることができるが、実際の形状をより正しく反映すると考えられることから走査型電子顕微鏡を用いて求めるのが好ましい。平均深さと平均直径は共に算術平均（相加平均）値であり、最低３つの基本形状を各１回ずつ測定する必要があり、基本形状の分布の度合いにもよるが、好ましくは５つ以上の基本形状を各１回以上測定して平均値を求めるとよく、より好ましくは２０以上の基本形状を各１回以上測定して平均値を求めるとよい。
前記反射防止面を占める前記凹部の割合が、前記反射防止面の有効面積に対して１０％未満である場合には凹部が少なすぎて実質的に反射防止構造として機能せず、一方、９０％超過の場合には凹部が多すぎて実質的に反射防止構造として機能しないことから好ましくない。前記基本形状の平均深さ３０ｎｍ未満の場合には凹部の深さが小さすぎて実質的に反射防止構造として機能せず、一方２００ｎｍ超過の場合、凹部の深さが大きすぎて不要な光散乱性を発現することから好ましくない。平均直径が８０ｎｍ未満の場合には凹部の直径が小さすぎて反射防止能が不十分であり、一方、４００ｎｍ超過の場合には凹部の直径が大きすぎて不要な光散乱性を発現することから好ましくない。前記平均深さを前記平均直径で割った値は、好ましくは０．０７５〜２．５、特に好ましくは０．２〜１．８の範囲である。この値が０．０７５未満の場合には反射防止構造としての機能が不十分であり、一方、製造上理由から２．５超過のものを作ることは難しい。
また、この凹部は大きさがそろっていること、即ち前記凹部の直径の頻度分布が狭いこと、が好ましい。従って、この凹部は、直径の頻度分布が、頻度が最も高い凹部との直径の差が７５ｎｍ以内である凹部の個数が、頻度が最も高い凹部との直径の差が３００ｎｍ以内である凹部の個数の７０％以上、特に８０％以上、の狭いものであることが好ましい。
そして、前記凹部の総数に対する、相互に連結されていない前記凹部の割合が、１０％以上、特に２０％以上、であることが好ましい。
このような反射防止構造は、顕微鏡程度の微視的観察によればその凹部の配置が実質的に不規則であると同時に、肉眼による巨視的観察によれば前記凹部の配置が実質的に均一であることから、反射防止特性のレベルおよびその均質度において特に優れたものである。
なお、図３は、本発明の凹部を構成する基本形状を模式的に示す図であって、図３（ａ）は、実質的に独立した基本形状を上面から観察した場合の平面図であり、図３（ｂ）は、実質的に独立した基本形状の側面を示す断面図であり、 図３（ｃ）は、実質的に連結した基本形状を上面から観察した場合の平面図であり、図３（ｄ）は、実質的に連結した基本形状の側面を示す断面図である。これらの図３（ａ）〜（ｄ）には、基本形状が完全に独立している場合、複数の基本形状が連結して一塊りなっている場合あるいは帯状になっている場合における、基本形状の直径Ｘおよび基本形状の深さＹが示されている。
＜反射防止構造を形成するための原型＞
本発明による反射防止構造を形成するための原型は、表面に微細な凹部が形成された反射防止面を有する反射防止構造を形成するための原型であって、基材と、前記基材上に形成された微細凹部とからなり、前記反射防止面を占める凹部の割合が、該反射防止面の有効面積に対して１０％〜９０％の範囲であり、前記凹部は相互に連結されていてもよい基本形状からなり、前記基本形状が、平均深さ３０ｎｍ〜２００ｎｍかつ平均直径８０ｎｍ〜４００ｎｍであり、前記基本形状の前記反射防止面における配置が実質的に不規則であること、を特徴とするものである。
本発明による反射防止構造を形成するための原型は、表面に微細な凹部が形成された反射防止面を有する反射防止構造を形成するための原型であって、基材と、前記基材上に形成された微細凹部とからなり、前記反射防止面を占める凹部の割合が、該反射防止面の有効面積に対して１０％〜９０％の範囲であり、前記凹部は相互に連結されていてもよい基本形状からなり、前記基本形状が、平均深さ３０ｎｍ〜２００ｎｍかつ平均直径８０ｎｍ〜４００ｎｍであり、前記基本形状の前記反射防止面における配置が実質的に不規則であること、を特徴とするものである。
この原型は、前記の本発明による反射防止構造における微細な凹部の情報を、その原型の表面に有するものである。そして、前記の本発明による反射防止構造は、この原型表面の微細な凹部の情報の全部あるいは一部分あるいは複数の原型を組み合わせたもの、から形成されたものと捉えることができる。
従って、本発明による原型は、上記の反射防止構造と同様に、前記反射防止面を占める前記凹部の割合が、前記反射防止面の有効面積に対して１０％〜９０％、好ましくは２５％〜７５％、の範囲であり、前記凹部は相互に連結されていてもよい基本形状からなり、前記基本形状が、平均深さ３０ｎｍ〜２００ｎｍ、好ましくは６０ｎｍ〜１８０ｎｍ、かつ平均直径８０ｎｍ〜４００ｎｍ、好ましくは１００ｎｍ〜３００ｎｍであり、前記平均深さを前記平均直径で割った値が好ましくは０．０７５〜２．５、特に好ましくは０．２〜１．８の範囲にあり、前記基本形状の前記反射防止面における配置が実質的に不規則であるものである。
＜原型の製造方法＞
本発明による反射防止構造を形成するための原型の製造方法は、前記の原型を製造するにあたり、基材の表面に、所望により交互吸着法を用いて下地層を形成し、次いで、前記下地層上に微粒子を固定化することによって微細凸部を形成し、さらに前記微細な凸部が反転して賦形化された樹脂性ネガ型を作成する工程を含むことを特徴とする。
本発明による反射防止構造を形成するための原型の製造方法は、前記の原型を製造するにあたり、基材の表面に、所望により交互吸着法を用いて下地層を形成し、次いで、前記下地層上に微粒子を固定化することによって微細凸部を形成し、さらに前記微細な凸部が反転して賦形化された樹脂性ネガ型を作成する工程を含むことを特徴とする。
下記は、好ましい原型の製造方法の具体例を、必要に応じて図１および図２を参照しながら示すものである。
<<概要>>
（１） 基材
本発明では任意の基材を用いることができるが、交互吸着法による下地層の形成が容易であるものが好ましい。このような基材としては、例えばガラス等の無機材料、ニッケルなどの金属、各種の高分子化合物等の有機材料を用いることができる。この基材は、透明性を有するものであっても不透明のものであってもよいが、本発明による原型および／または複製用型（詳細後記）を製造する際に紫外線硬化型樹脂を適用する場合、基材側からの露光が可能になることから、透明性を有する基材が好ましい。
（１） 基材
本発明では任意の基材を用いることができるが、交互吸着法による下地層の形成が容易であるものが好ましい。このような基材としては、例えばガラス等の無機材料、ニッケルなどの金属、各種の高分子化合物等の有機材料を用いることができる。この基材は、透明性を有するものであっても不透明のものであってもよいが、本発明による原型および／または複製用型（詳細後記）を製造する際に紫外線硬化型樹脂を適用する場合、基材側からの露光が可能になることから、透明性を有する基材が好ましい。
この基材は、図１（ａ）に示されるような実質的に平坦な平面を有する板（１）、シートないしフィルム状のものであってもよいし、規則的あるいは不規則的ないし幾何学的な表面を有するもの、例えばある光学的特性が得られるような直線、曲線、平面、曲面および／または凹凸形状を基材表面に有するもの、でもよい。例えば、目的とする光学部材に対応した各種の形状、例えばフレネルレンズ、レンチキュラーレンズ、レンズアレイ、ホログラムシート、プリズム、導光板、光拡散シート、凸レンズまたは凹レンズ形状、の基材を利用することができる。さらに、この基材は金属ロールや金属シリンダなどの円筒状や円柱状であっても良い。
図１（ｂ）は、基材シート（２）としてフレネルレンズ形状のものを用い、本発明による反射防止構造がフレネルレンズ表面に形成された光学部材の原型の製造方法を示すものである。
（２） 交互吸着法
下地層の形成は、交互吸着法を用いて行うことができる。ここで、交互吸着法とは、基材を正の電解質ポリマー水溶液と負の電解質ポリマー水溶液に交互に浸漬することによって、基板上に、正の電解質ポリマーからなる薄膜と負の電解質ポリマーからなる薄膜を交互に生成させることからなる方法をいう。このような交互吸着法では、通常、必要であれば浸漬に先立って表面に初期電荷を与えた基板を、正の電解質ポリマー水溶液と負の電解質ポリマー水溶液に交互に浸漬することにより、その浸漬回数に応じた層数の多層構造物が形成させることが可能になる。
下地層の形成は、交互吸着法を用いて行うことができる。ここで、交互吸着法とは、基材を正の電解質ポリマー水溶液と負の電解質ポリマー水溶液に交互に浸漬することによって、基板上に、正の電解質ポリマーからなる薄膜と負の電解質ポリマーからなる薄膜を交互に生成させることからなる方法をいう。このような交互吸着法では、通常、必要であれば浸漬に先立って表面に初期電荷を与えた基板を、正の電解質ポリマー水溶液と負の電解質ポリマー水溶液に交互に浸漬することにより、その浸漬回数に応じた層数の多層構造物が形成させることが可能になる。
正の電解質ポリマー水溶液に浸漬する回数および負の電解質ポリマー水溶液に浸漬する回数は、下地層としての要求性能および下地層の厚さ等に応じて適宜定めることができる。
ここで下地層としての要求性能とは、主に後述する微粒子を必要量付着させるだけの電荷を基材に付与する性能のことである。一般に、下地層の厚さが厚いほど、即ち電解質ポリマー水溶液への浸漬回数が多いほど、微粒子の付着量を多くすることができる傾向が見られる。
下地層の厚さは薄いほど、すなわち電解質ポリマーへの浸漬回数が少ないほど生産性が高いので好ましい。しかし、経験上、吸着力が弱い微粒子を使用する場合は下地層は厚めが良いという傾向があることがわかっている。下地層を厚くするには浸漬回数を増やす方法以外に電解質ポリマー水溶液の水素イオン濃度やイオン強度を調整することによって浸漬一回あたりの膜厚を高める方法が知られている。
一般的に下地層の厚さは５０ｎｍ以下、特に３０ｎｍ以下が好ましい。また、正の電解質ポリマー水溶液の浸漬回数および負の電解質ポリマー水溶液の浸漬回数は、それぞれ、２０回以下、特に１０回以下が好ましい。
正の電解質ポリマーとしては、ポリアリルアミン塩酸塩、ポリピロール、ポリアニリン、ポリエチレンイミン、ポリリジン、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ポリビニルピリジンおよびこれらのモノマー成分が含まれる共重合体等が好ましく、負の電解質ポリマーとしては、ポリアクリル酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリメタクリル酸およびこれらのモノマー成分が含まれる共重合体等が好ましい。
下地層をこのような交互吸着法によって形成した場合、この下地層と後述する微粒子との付着強度が向上するとともに、この下地層に対する微粒子の付着状況が反射防止構造として好ましいものにすることができる。例えば、電荷を持たせた微粒子を使用した場合には、下地層表面の電荷と微粒子の電荷との相互作用によりその付着強度が向上することが認められる。
なお、正負どちらか一方の電解質ポリマー水溶液に一度浸漬するだけで下地層として機能するポリマー吸着層が基材に形成される場合もある。実際、この場合が最も生産性が高いといえる。本発明では、このような一度の浸漬で済む場合も、便宜上、交互吸着法に含めている。
（３） 微粒子
本願発明において使用可能な微粒子（３）としては、例えば有機または無機の各種微粒子材料をすることができる。本発明では、好ましくはシリカ微粒子、（メタ）アクリル系高分子微粒子、スチレン系高分子微粒子、スチレン−ブタジエン系高分子微粒子等を使用することができる。ここで、「（メタ）アクリル」とは、「アクリル」および「メタクリル」の両者を意味する。この微粒子は、本発明による反射防止構造および原型の形成された微細な凹部となる基本形状の素になることから、その大きさおよび形状は、目的とする反射防止構造および原型に応じて決定することができる。基本形状の大きさがそろっている本発明による反射防止構造および原型を得る場合には、粒径がそろった微粒子を使用することが好ましい。大きさが異なる二種の基本形状が混在した反射防止構造を目的とするときは、粒径がそろった比較的大きな微粒子と粒径がそろった比較的小さな微粒子とを併用することができる。
本願発明において使用可能な微粒子（３）としては、例えば有機または無機の各種微粒子材料をすることができる。本発明では、好ましくはシリカ微粒子、（メタ）アクリル系高分子微粒子、スチレン系高分子微粒子、スチレン−ブタジエン系高分子微粒子等を使用することができる。ここで、「（メタ）アクリル」とは、「アクリル」および「メタクリル」の両者を意味する。この微粒子は、本発明による反射防止構造および原型の形成された微細な凹部となる基本形状の素になることから、その大きさおよび形状は、目的とする反射防止構造および原型に応じて決定することができる。基本形状の大きさがそろっている本発明による反射防止構造および原型を得る場合には、粒径がそろった微粒子を使用することが好ましい。大きさが異なる二種の基本形状が混在した反射防止構造を目的とするときは、粒径がそろった比較的大きな微粒子と粒径がそろった比較的小さな微粒子とを併用することができる。
複数の微粒子が凝集したり連続することを防止するために各粒子間に反発力が生じさせ、そして微粒子と下地層との付着力を向上させることを目的として、各微粒子に電荷を持たせることが好ましい。
（４） 加熱処理およびオーバーコート処理
微粒子の付着後に、微粒子が付着した表面に対して、加熱処理および／またはオーバーコート処理を行うことが好ましい。このことによって、微粒子の付着強度が向上するとともに、微粒子によって構成される凸部の裾部の逆テーパ形状が解消されて、この原型から複製用型を製造することが容易になる。加熱条件およびオーバーコート処理の条件は、微粒子および／または下地の種類や内容および付着強度等を考慮して定めることができる。例えば、微粒子として高分子微粒子を用いる場合の加熱条件としては、２００℃以下、特に、４０℃〜１５０℃が好ましい。
微粒子の付着後に、微粒子が付着した表面に対して、加熱処理および／またはオーバーコート処理を行うことが好ましい。このことによって、微粒子の付着強度が向上するとともに、微粒子によって構成される凸部の裾部の逆テーパ形状が解消されて、この原型から複製用型を製造することが容易になる。加熱条件およびオーバーコート処理の条件は、微粒子および／または下地の種類や内容および付着強度等を考慮して定めることができる。例えば、微粒子として高分子微粒子を用いる場合の加熱条件としては、２００℃以下、特に、４０℃〜１５０℃が好ましい。
オーバーコート処理において用いられるオーバーコート材としては、ポリマー材料、金属クロライドの縮合物、金属アルコキシドの縮合物、交互吸着膜、好ましくは、膜厚制御性が高く、付き回り性（即ち、付着対象物の表面形状に沿って、むら無くまつわりつく性質）も優れた交互吸着膜を用いることができる。そのような好ましい交互吸着膜は、例えば前記した正の電解質ポリマーおよび負の電解質ポリマーを使用した前記交互吸着法によってによって形成することができる。
特にオーバーコート材としては、フッ素系ポリマー材料、フッ素系金属クロライド縮合物、フッ素系交互吸着膜などのフッ素系材料が好ましい。このようなフッ素系材料からなるオーバーコート材は、上記基材に極めて良好な防汚性や、剥離性付与できる点で特に好ましいものである。なお、オーバーコート処理は、１回または複数回行うことができる。また、逆テーパー形状を解消するための各種交互吸着膜の上に防汚性や剥離性を付与するためのフッ素系シランカップリング剤をコートする等の二層タイプのオーバーコート層であっても良い。特にフッ素系材料によって複数回のオーバーコート処理を行うことによって、防汚性や剥離性ならびに耐久性を著しく向上させることができる。
上記のように微粒子を固定することによって、図１（ａ）、図１（ｂ）あるいは図２（ａ）に示されるような表面に微細な凸部が形成された基材が形成される。
（５） 樹脂製の原型の作成
本発明では、この微細な凸部を形成した後、さらにこの微細な凸部が反転して賦形化された樹脂製の原型を作成する。例えば、図２（ａ）に示される表面に微細な凸部が形成された型（Ｎ１）を用いて、図２（ｂ）に示されるような凸部形状が反転して賦形化された原型（Ｐ１）を作成する。
本発明では、この微細な凸部を形成した後、さらにこの微細な凸部が反転して賦形化された樹脂製の原型を作成する。例えば、図２（ａ）に示される表面に微細な凸部が形成された型（Ｎ１）を用いて、図２（ｂ）に示されるような凸部形状が反転して賦形化された原型（Ｐ１）を作成する。
この原型（Ｐ１）は、例えば（Ｎ１）の凸部が形成された表面に、未硬化状態の紫外線硬化型樹脂を適用し、その状態で紫外線を照射して樹脂を硬化させた後、これを（Ｎ１）から剥離することによって製造することができる。例えば、好ましくは、（Ｎ１）の凸部が形成された表面に、未硬化状態の紫外線硬化型樹脂を滴下し、滴下後、適当な樹脂フィルム、例えばポリエチレンテレフタレート、をローラー等のラミネーターを用いて密着させながら紫外線硬化型樹脂の全面に広げて適用し、適用後、フィルム背面から紫外線を照射して前記紫外線硬化型樹脂を硬化させたのち、このフィルムごと硬化した樹脂を前記原型の表面から剥離することができる。
この硬化した樹脂の剥離面には、前記（Ｎ１）の凸部が反転した形状の凹部面が形成されている。このようにして、本発明による原型を得ることができる。
上記のように、原型の凸部もしくは凹部を有する型面に紫外線硬化型樹脂を適用し、フィルムで覆った後、紫外線を照射して樹脂を硬化させ、硬化後にフィルムごと型面から剥離して、型面の形状を写し取る方法を、本明細書において２Ｐ法（光重合法）と言う。
反射防止構造を形成するための原型が円筒状や円柱状であり反射防止構造に耐久性がある場合は、ロール・トゥ・ロール工程で上記の樹脂性の原型を作成することができる。この大量生産型の樹脂製の原型は、原型としてのみならず最終製品とすることも可能である。
＜複製用型の製造方法＞
本発明による複製用型の製造方法は、前記の原型から複製用型を製造する方法であって、前記の原型を用意し、この原型から金属メッキ法によって本発明の反射防止構造を複製するための金属製ネガ型を得ること、を特徴とするものである。
本発明による複製用型の製造方法は、前記の原型から複製用型を製造する方法であって、前記の原型を用意し、この原型から金属メッキ法によって本発明の反射防止構造を複製するための金属製ネガ型を得ること、を特徴とするものである。
このような本発明による複製用型は、図２（ｂ）に示される原型（Ｐ１）を用意し、この原型から金属メッキ法によって、図２（ｃ）に示される金属製ネガ型（Ｎ２）を得ることによって製造することができる。原型（Ｐ１）に金属メッキを施す際には、原型（Ｐ１）の所定の凹部が形成された表面に導電性の薄膜を例えば蒸着法等によって形成し、次いでこの薄膜上に金属メッキ、電鋳を施こすことができる。その後、前記の原型（Ｐ１）とこのメッキ部とを分離することによって、図２（ｃ）に示される表面に所定の凸部が形成された金属製のネガ型（Ｎ２）を作製する。
ここで、原型（Ｐ１）の表面に形成される導電性の薄膜は、例えばニッケル、クロム、金、ＩＴＯなどによって形成することができるが、本発明では特にニッケルが好ましい。そして、この薄膜上に施こすメッキとしては、この薄膜との接合強度が良好なもの、例えばニッケルメッキが特に好ましい。なお、メッキに先立つ処理方法として、特開２００２−１７３７９１号公報に記載されているような、アルカリ脱脂液に短時間浸漬後、電解にかけることからなるアルカリ脱脂工程、水洗工程、酸に浸漬する酸活性化工程、乾燥工程、剥離皮膜形成工程等を行なうことができる。
この図２（ｃ）に示されるネガ型（Ｎ２）は、先の（Ｎ１）の表面に形成された微細な凸部構造が金属として再現されたものである。
なお、同一の原型（Ｐ１）に対して、図２（ｂ）〜（ｃ）を複数回行うことによって、実質的に同一の凸部情報をもった複数個のネガ型（Ｎ２）を作製することができる。そのような場合、ネガ型（Ｎ２）が破損あるいは摩耗して使用に適さなくなったとしても、容易にその交換を行うことができる。
この金属製のネガ型（Ｎ２）は、本発明による反射防止構造ならびこの反射防止構造を有する光学部材を複製する際に使用されるものである。従って、金属メッキは、複製に際して、その微細な表面構造が良好に再現されるように、十分な強度および耐久性を有すものであることが好ましい。したがって、金属メッキは、少なくとも０．１〜３ｍｍ程度以上形成させることが好ましい。
本発明による反射防止構造ならびこの反射防止構造を有する光学部材を複製する際には、この金属製ネガ型（Ｎ２）によって光学部材材料を賦形することができる。賦形方法としては、この金属製ネガ型（Ｎ２）の表面に溶融樹脂ないし軟化樹脂を押出しあるいは射出し、所定の圧力および温度条件下に前記の溶融樹脂融樹脂ないし軟化樹脂の賦形および硬化を行うことができる。また、この金属製ネガ型（Ｎ２）に紫外線硬化型樹脂を適用し、紫外線照射によりこれを硬化させることもできる。
このようにして、本発明による反射防止構造ならびこの反射防止構造を有する光学部材を多数複製することができる。
図２（ａ）の（Ｎ１）として、例えば図１（ｂ）のフレネルレンズ状の基板に微粒子が付着したものを使用し、同様に図２（ｂ）〜（ｃ）の工程を行えば、本発明による反射防止構造が形成されたフレネルレンズを多数複製することができる。
このように、本発明による反射防止構造は、所定の複製用型から容易に製造することができる。即ち、前記の所定の反射防止構造を形成可能な複製用型を用意し、この複製用型によって前記反射防止構造を賦形することによって、反射防止構造を有する光学部材を多数複製することができる。従って、本発明によれば、極めて安定して、容易かつ低コストで所定の反射防止構造を有する光学部材を製造することができる。
さらに、本発明によれば、複雑な表面形状の光学基材に対しても容易に所定の反射防止構造を形成することが可能になる。
図２（ａ）〜（ｃ）に示されるＮ１、Ｐ１およびＮ２は、いずれも平板状のものであるが、Ｎ１、Ｐ１、Ｎ２は必ずしも平板状である必要はない。例えばある曲率で湾曲している曲面状のものであってもよい。特にネガ型であるＮ２が一定の曲率で湾曲して円筒状のものであり、その円筒の外周面上に連続してネガ型の反射防止構造が形成されている場合には、この円筒状のＮ２を回転させながら反射防止構造を形成させる基材に押圧し、その基材表面を賦形することによって、その基材表面に連続した反射防止構造を形成させることができる。このような円筒状のＮ２を使用する方法は、特に長尺の基材に対して本発明の反射防止構造を連続して形成させる場合に有利である。そして、反射防止構造が異なる複数の円筒状のＮ２を用意し、これらを反射防止構造を形成させる基材の片面または両面の、全面または一部分に押圧してその基材表面を賦形する場合には、単一の基材の片面または両面において複数の異なる本発明による反射防止構造を形成させることができる。
＜光学部材＞
本発明による光学部材は、前記の反射防止構造を有するものである。
本発明による光学部材は、前記の反射防止構造を有するものである。
本発明による光学部材は前記の反射防止構造を表面に有するものであるが、その反射防止構造が形成された光学部材自身の形状ないし形態は任意である。すなわち、前記の反射防止構造を有する本発明による光学部材は、例えば規則的、不規則的ないし幾何学的な光学機能表面および／または形状を有するもの、例えば所定の光学的特性が得られるような直線、曲線、平面、曲面および／または凸凹形状を表面に有するもの、特に目的とする光学部材に対応した各種の形状、例えばフレネルレンズ、レンチキュラーレンズ、レンズアレイ、ホログラムシート、プリズム、導光板、光拡散シート、凸レンズまたは凹レンズ形状等、任意のものでありえる。
このような本発明による光学部材は、各種の用途、例えはディスプレイ装置および太陽電池パネル、に適用可能なものである。
上記の反射防止構造を有する光学部材は、光反射が有効に防止されて、例えばディスプレイ装置のような情報表示のための光学部材の場合にはその視認性が向上し、また、太陽電池パネルのような受光用光学部材の場合には光利用効率が向上したものである。
＜実施例１＞
（表面に微細な凸部を有する型（以下、「微細凸部型」という）の作製）
塩化ナトリウムを０．１Ｍの濃度で含むポリジアリルジメチルアンモニウム塩（アルドリッチ社製、商品名：ＰＤＤＡ）０．４％水溶液および塩化ナトリウムを０．１Ｍの濃度で含むポリスチレンスルホン酸塩（アルドリッチ社製、商品名：ＰＳＳ）０．４％水溶液を用意した。
（表面に微細な凸部を有する型（以下、「微細凸部型」という）の作製）
塩化ナトリウムを０．１Ｍの濃度で含むポリジアリルジメチルアンモニウム塩（アルドリッチ社製、商品名：ＰＤＤＡ）０．４％水溶液および塩化ナトリウムを０．１Ｍの濃度で含むポリスチレンスルホン酸塩（アルドリッチ社製、商品名：ＰＳＳ）０．４％水溶液を用意した。
洗浄した５ｃｍ角のガラス基板をＰＤＤＡ溶液に２分間浸漬し、次いで十分洗浄しガラス基板表面にＰＤＤＡ吸着層を形成した。この基板をＰＳＳ溶液に２分間浸漬し、次いで十分洗浄しガラス基板表面にＰＤＤＡ層およびＰＳＳ層がこの順に積層した複合膜（「ＰＤＤＡ／ＰＳＳ）複合膜」）を形成した。この作業を６サイクル行い、最後にＰＤＤＡ吸着層を設けることによって、ＰＤＤＡ層およびＰＳＳ層がこの順に６回繰り返し積層し、最後にＰＤＤＡ層が積層した複合膜（６層の（ＰＤＤＡ／ＰＳＳ）と１層のＰＤＤＡとの複合膜）をガラス基板上に形成した。
カルボキシル化されたスチレン／ブタジエン共重合体のポリマーエマルジョン（ＪＳＲ（株）製、品名：０６９３）を希釈し固形分濃度２４％に調製した。このエマルジョンに上記複合膜形成済み基板を２分間浸漬し、次いで十分洗浄することによってポリマー微粒子の吸着層を基板上に形成した。
このポリマー微粒子吸着層形成済み基板を上記のＰＤＤＡ溶液に２分間浸漬し、次いで十分洗浄することによってＰＤＤＡ吸着層を形成した。この基板をＰＳＳ溶液に２分間浸漬し、次いで十分洗浄することによって（ＰＤＤＡ／ＰＳＳ）複合膜を形成した。このサイクルを５回行い、ＰＤＤＡ層およびＰＳＳ層がこの順に５回繰り返し積層したオーバーコート層（５層の（ＰＤＤＡ／ＰＳＳ））を形成した。これにより表面に微細な凸部を有する型（微細凸部型）を作製することができた。
（微細凸部型の評価）
透過率測定により、反射防止性と防眩性を備えた型であることを確認した。走査型電子顕微鏡で表面を観察した結果、微粒子による凸部は１９３３個／１００μｍ２の密度でランダムに分布し、凸部の基本形状の直径の最大値、最小値、平均値は、それぞれ１６３ｎｍ、１０９ｎｍ、１３８ｎｍであり、少なくとも１０％以上の凸部の基本形状が独立していることを確認した。凸部の基本形状の高さの最大値、最小値、平均値は、それぞれ１２５ｎｍ、８０ｎｍ、９７ｎｍであった。また、同様に断面を観察した結果、凸部の裾部がテーパ形状であることを確認した。また、凸部の基本形状の平均高さは１０１ｎｍであった。
透過率測定により、反射防止性と防眩性を備えた型であることを確認した。走査型電子顕微鏡で表面を観察した結果、微粒子による凸部は１９３３個／１００μｍ２の密度でランダムに分布し、凸部の基本形状の直径の最大値、最小値、平均値は、それぞれ１６３ｎｍ、１０９ｎｍ、１３８ｎｍであり、少なくとも１０％以上の凸部の基本形状が独立していることを確認した。凸部の基本形状の高さの最大値、最小値、平均値は、それぞれ１２５ｎｍ、８０ｎｍ、９７ｎｍであった。また、同様に断面を観察した結果、凸部の裾部がテーパ形状であることを確認した。また、凸部の基本形状の平均高さは１０１ｎｍであった。
（原型の作製）
上記微細凸部型に対してアクリル系光重合性材料を主体とする組成物を用い、２Ｐ法（光重合法）により樹脂製の原型を作製した。
上記微細凸部型に対してアクリル系光重合性材料を主体とする組成物を用い、２Ｐ法（光重合法）により樹脂製の原型を作製した。
（原型の評価）
透過率測定により、この原型は未処理の樹脂板と比較して透過率が１．２％向上していることを確認した。また、電子顕微鏡観察の結果、この原型は、前記微細凸部型の凸部が反転した形状の凹部を有していることを確認した。
透過率測定により、この原型は未処理の樹脂板と比較して透過率が１．２％向上していることを確認した。また、電子顕微鏡観察の結果、この原型は、前記微細凸部型の凸部が反転した形状の凹部を有していることを確認した。
（金属製複製用型の作製）
上記樹脂性の原型上にニッケル蒸着によりニッケルの薄層を形成した。これを用いてニッケルメッキを施して複製用型を作製した。
上記樹脂性の原型上にニッケル蒸着によりニッケルの薄層を形成した。これを用いてニッケルメッキを施して複製用型を作製した。
＜実施例２＞
（微細凸部型の作製）
ポリマーエマルジョンの固形分濃度１６％に調製して用いたこと以外は実施例１と同様にして微細凸部型を作製した。
（微細凸部型の作製）
ポリマーエマルジョンの固形分濃度１６％に調製して用いたこと以外は実施例１と同様にして微細凸部型を作製した。
（微細凸部型の評価）
透過率測定により、微細凸部型は反射防止能を有することを確認した。走査型電子顕微鏡観察の結果、微粒子による凸部は１６８９個／１００μｍ２の密度でランダムに分布し、凸部の直径の最大値、最小値、平均値は、それぞれ１６３ｎｍ、８２ｎｍ、１４０ｎｍであり、少なくとも１０％以上の凸部が独立していることを確認した。凸部の高さの最大値、最小値、平均値は、それぞれ１１８ｎｍ、６７ｎｍ、９９ｎｍであった。また、同様に断面を観察した結果、凸部の裾部がテーパ形状であることを確認した。また、凸部の基本形状の平均高さは１０５ｎｍであった。
透過率測定により、微細凸部型は反射防止能を有することを確認した。走査型電子顕微鏡観察の結果、微粒子による凸部は１６８９個／１００μｍ２の密度でランダムに分布し、凸部の直径の最大値、最小値、平均値は、それぞれ１６３ｎｍ、８２ｎｍ、１４０ｎｍであり、少なくとも１０％以上の凸部が独立していることを確認した。凸部の高さの最大値、最小値、平均値は、それぞれ１１８ｎｍ、６７ｎｍ、９９ｎｍであった。また、同様に断面を観察した結果、凸部の裾部がテーパ形状であることを確認した。また、凸部の基本形状の平均高さは１０５ｎｍであった。
（原型の作製）
上記微細凸部型に対してアクリル系光重合性材料を主体とする組成物を用い、２Ｐ法（光重合法）により樹脂性の原型を作製した。
上記微細凸部型に対してアクリル系光重合性材料を主体とする組成物を用い、２Ｐ法（光重合法）により樹脂性の原型を作製した。
（原型の評価）
透過率測定により、樹脂製ネガ型は未処理の樹脂板と比較して透過率が１．６％向上していることを確認した。また、電子顕微鏡観察の結果、この原型は、微細凸部型を反映した凹部を有していることを確認した。
透過率測定により、樹脂製ネガ型は未処理の樹脂板と比較して透過率が１．６％向上していることを確認した。また、電子顕微鏡観察の結果、この原型は、微細凸部型を反映した凹部を有していることを確認した。
（金属製複製用型の作製）
上記樹脂製の原型上にニッケル蒸着によりニッケルの薄層を形成した。これを用いてニッケルメッキを施して金属製複製用型を作製した。
上記樹脂製の原型上にニッケル蒸着によりニッケルの薄層を形成した。これを用いてニッケルメッキを施して金属製複製用型を作製した。
＜実施例３＞
（微細凸部型の作製）
固形分濃度２４％に調製したＪＳＲ０６９３の代わりに、固形分濃度を１８％に調製したシリカ微粒子分散液（触媒化成工業（株）社製、商品名：スフェリカスラリー１２０）を用いた以外は、実施例１と同様にして反射防止構造を有する微細凸部型を作製した。
（微細凸部型の作製）
固形分濃度２４％に調製したＪＳＲ０６９３の代わりに、固形分濃度を１８％に調製したシリカ微粒子分散液（触媒化成工業（株）社製、商品名：スフェリカスラリー１２０）を用いた以外は、実施例１と同様にして反射防止構造を有する微細凸部型を作製した。
（微細凸部型の評価）
透過率測定により、微細凸部型は反射防止能を有することを確認した。走査型電子顕微鏡観察の結果、微粒子による凸部の基本形状は１８２２個／１００μｍ２の密度でランダムに分布し、凸部の直径の最大値、最小値、平均値は、それぞれ１４３ｎｍ、８０ｎｍ、１３０ｎｍであり、少なくとも１０％以上の凸部の基本形状が独立していることを確認した。凸部の高さの最大値、最小値、平均値は、それぞれ１２０ｎｍ、７１ｎｍ、１０８ｎｍであった。また、同様に断面を観察した結果、凸部の基本形状の裾部がテーパ形状であることを確認した。また、凸部の基本形状の平均高さは、１１８ｎｍであった。
透過率測定により、微細凸部型は反射防止能を有することを確認した。走査型電子顕微鏡観察の結果、微粒子による凸部の基本形状は１８２２個／１００μｍ２の密度でランダムに分布し、凸部の直径の最大値、最小値、平均値は、それぞれ１４３ｎｍ、８０ｎｍ、１３０ｎｍであり、少なくとも１０％以上の凸部の基本形状が独立していることを確認した。凸部の高さの最大値、最小値、平均値は、それぞれ１２０ｎｍ、７１ｎｍ、１０８ｎｍであった。また、同様に断面を観察した結果、凸部の基本形状の裾部がテーパ形状であることを確認した。また、凸部の基本形状の平均高さは、１１８ｎｍであった。
（原型の作製）
上記微細凸部型に対してアクリル系光重合性材料を主体とする組成物を用い、２Ｐ法（光重合法）により樹脂製の原型を作製した。
上記微細凸部型に対してアクリル系光重合性材料を主体とする組成物を用い、２Ｐ法（光重合法）により樹脂製の原型を作製した。
（原型の評価）
透過率測定により、樹脂製の原型は未処理の樹脂板と比較して透過率が１．４％向上していることを確認した。また、電子顕微鏡観察の結果、樹脂製の原型は、微細凸部型を反映した凹部を有していることを確認した。
透過率測定により、樹脂製の原型は未処理の樹脂板と比較して透過率が１．４％向上していることを確認した。また、電子顕微鏡観察の結果、樹脂製の原型は、微細凸部型を反映した凹部を有していることを確認した。
（金属製複製用型の作製）
上記樹脂製の原型上にニッケル蒸着によりニッケルの薄層を形成した。これを用いてニッケルメッキを施して金属製複製用型を作製した。
上記樹脂製の原型上にニッケル蒸着によりニッケルの薄層を形成した。これを用いてニッケルメッキを施して金属製複製用型を作製した。
＜実施例４＞
（微細凸部型の作製）
実施例１と同様にして、６層の（ＰＤＤＡ／ＰＳＳ）と１層のＰＤＤＡ複合膜を１０ｃｍ角のフレネルレンズシート上に形成した。実施例２で用いた固形分濃度１６％のポリマーエマルジョンを用い、実施例１と同様にしてポリマー微粒子層を形成した。この基板を５０℃で２分間処理した後に、実施例１と同様にしてオーバーコート層〔即ち、５層の（ＰＤＤＡ／ＰＳＳ）〕を形成することによって微細凸部型を得た。
（微細凸部型の作製）
実施例１と同様にして、６層の（ＰＤＤＡ／ＰＳＳ）と１層のＰＤＤＡ複合膜を１０ｃｍ角のフレネルレンズシート上に形成した。実施例２で用いた固形分濃度１６％のポリマーエマルジョンを用い、実施例１と同様にしてポリマー微粒子層を形成した。この基板を５０℃で２分間処理した後に、実施例１と同様にしてオーバーコート層〔即ち、５層の（ＰＤＤＡ／ＰＳＳ）〕を形成することによって微細凸部型を得た。
（微細凸部型の評価）
走査型電子顕微鏡により、処理済フレネルレンズシート表面は実施例２と同様の凸部の分布状態にある反射防止構造を有していることを確認した。
走査型電子顕微鏡により、処理済フレネルレンズシート表面は実施例２と同様の凸部の分布状態にある反射防止構造を有していることを確認した。
（原型の作製）
上記微細凸部型に対してアクリル系光重合性材料を主体とする組成物を用い、２Ｐ法（光重合法）により樹脂製原型を作製した。
上記微細凸部型に対してアクリル系光重合性材料を主体とする組成物を用い、２Ｐ法（光重合法）により樹脂製原型を作製した。
（原型の評価）
電子顕微鏡観察の結果、樹脂製原型は、実施例２と同様に微細凸部型を反映した凹部を有していることを確認した。
電子顕微鏡観察の結果、樹脂製原型は、実施例２と同様に微細凸部型を反映した凹部を有していることを確認した。
（金属製複製用型の作製）
上記樹脂性の原型上にニッケル蒸着によりニッケルの薄層を形成した。これを用いてニッケルメッキを施して反射防止構造を有する金属製の複製用型を作製した。
上記樹脂性の原型上にニッケル蒸着によりニッケルの薄層を形成した。これを用いてニッケルメッキを施して反射防止構造を有する金属製の複製用型を作製した。
＜実施例５＞
（微細凸部型の作製）
５０インチサイズのリアプロジェクションテレビ用のフレネルレンズ金型を市販の洗剤で洗浄し、実施例１と同様にして、６層の（ＰＤＤＡ／ＰＳＳ）と１層のＰＤＤＡとの複合膜を金型表面に成膜した。
（微細凸部型の作製）
５０インチサイズのリアプロジェクションテレビ用のフレネルレンズ金型を市販の洗剤で洗浄し、実施例１と同様にして、６層の（ＰＤＤＡ／ＰＳＳ）と１層のＰＤＤＡとの複合膜を金型表面に成膜した。
シリカ微粒子分散液（日産化学工業（株）社製、ＭＰ−１０４０）を１０％に希釈し、これを用いて実施例１と同様にして上記成膜済み金型表面にシリカ微粒子吸着層を形成した。
上記シリカ微粒子層形成済み金型の表面に、実施例１と同様にしてオーバーコート層〔即ち、５層の（ＰＤＤＡ／ＰＳＳ）〕を形成した。
これにより、微細凸部を有するフレネルレンズ金型を作製した。
（レンズシートの複製）
上記微細凸部を有するフレネルレンズ金型を用いて、２Ｐ法（光重合法）により微細凹部を有するフレネルレンズシートを複製した。少なくとも５０枚の連続複製が可能であった。
上記微細凸部を有するフレネルレンズ金型を用いて、２Ｐ法（光重合法）により微細凹部を有するフレネルレンズシートを複製した。少なくとも５０枚の連続複製が可能であった。
（複製したレンズシートの評価）
透過率測定の結果、微細凹部を有さないフレネルレンズシートと比較して反射率が約１．６％低減していることがわかった。走査型電子顕微鏡観察の結果、微粒子による凹部は３８６６個／１００μｍ２の密度でランダムに分布し、凹部の基本形状の直径の最大値、最小値、平均値は、それぞれ１４１ｎｍ、１００ｎｍ、１２１ｎｍであり、少なくとも１０％以上の凹部の基本形状が、凸状の境界を有し独立していることを確認した。凹部の基本形状の深さの最大値、最小値、平均値は、それぞれ１２０ｎｍ、６４ｎｍ、９１ｎｍであった。
透過率測定の結果、微細凹部を有さないフレネルレンズシートと比較して反射率が約１．６％低減していることがわかった。走査型電子顕微鏡観察の結果、微粒子による凹部は３８６６個／１００μｍ２の密度でランダムに分布し、凹部の基本形状の直径の最大値、最小値、平均値は、それぞれ１４１ｎｍ、１００ｎｍ、１２１ｎｍであり、少なくとも１０％以上の凹部の基本形状が、凸状の境界を有し独立していることを確認した。凹部の基本形状の深さの最大値、最小値、平均値は、それぞれ１２０ｎｍ、６４ｎｍ、９１ｎｍであった。
＜実施例６＞
（微細凸部型の作製）
実施例３と同様にして作製した微細凸部型に、フッ素系シランカップリング剤（ＧＥ東芝シリコーン社製、ＸＣ９８−Ｂ２４７２）をイソプロピルアルコールで１０倍希釈した溶液をスピンコートし、１５０℃で１５分間熱処理した。目視にて反射防止能を保持していることを確認した。また、１μｌの水滴を用いて測定した水接触の値が１３１°であったことから、フッ素系シランカップリング剤がコーティングされていることを確認した。
（微細凸部型の作製）
実施例３と同様にして作製した微細凸部型に、フッ素系シランカップリング剤（ＧＥ東芝シリコーン社製、ＸＣ９８−Ｂ２４７２）をイソプロピルアルコールで１０倍希釈した溶液をスピンコートし、１５０℃で１５分間熱処理した。目視にて反射防止能を保持していることを確認した。また、１μｌの水滴を用いて測定した水接触の値が１３１°であったことから、フッ素系シランカップリング剤がコーティングされていることを確認した。
（微細凹部付き複製品の作製）
上記微細凸部型を用いて２Ｐ（光重合法）により微細凹部付き樹脂複製品を作製した。複製は、少なくとも１００回可能であった。透過率測定の結果、平均して１．３％透過率が向上していることがわかった。
上記微細凸部型を用いて２Ｐ（光重合法）により微細凹部付き樹脂複製品を作製した。複製は、少なくとも１００回可能であった。透過率測定の結果、平均して１．３％透過率が向上していることがわかった。
１ 板
２ 基材シート
３ 微粒子
２ 基材シート
３ 微粒子
Claims (17)
- 表面に微細な凹部が形成された反射防止面を有する反射防止構造であって、
前記反射防止面を占める前記凹部の割合が、前記反射防止面の有効面積に対して１０％〜９０％の範囲であり、
前記凹部は相互に連結されていてもよい基本形状からなり、前記基本形状が、平均深さ３０ｎｍ〜２００ｎｍかつ平均直径８０ｎｍ〜４００ｎｍであり、前記基本形状の前記反射防止面における配置が実質的に不規則であることを特徴とする、反射防止構造。 - 前記凹部の直径の頻度分布が狭いものである、請求項１に記載の反射防止構造。
- 前記凹部の直径の頻度分布が、頻度が最も高い凹部との直径の差が７５ｎｍ以内である凹部の個数が、頻度が最も高い凹部との直径の差が３００ｎｍ以内である凹部の個数の７０％以上の狭いものである、請求項２に記載の反射防止構造。
- 前記凹部の総数に対する、相互に連結されていない前記凹部の割合が、１０％以上である、請求項１に記載の反射防止構造。
- 請求項１に記載の反射防止構造を有する、光学部材。
- 幾何学的光学機能形状の表面に請求項１に記載の反射防止構造を有する、請求項５に記載の光学部材。
- 請求項１に記載の反射防止構造を有する、ディスプレイ装置。
- 幾何学的光学機能形状の表面に請求項１に記載の反射防止構造を有する、請求項７に記載のディスプレイ装置。
- 請求項１に記載の反射防止構造を有する、太陽電池パネル。
- 幾何学的光学機能形状の表面に請求項１に記載の反射防止構造を有する、請求項９に記載の太陽電池パネル。
- 表面に微細な凹部が形成された反射防止面を有する反射防止構造を形成するための原型であって、
基材と、
前記基材上に形成された微細凹部とからなり、
前記反射防止面を占める凹部の割合が、該反射防止面の有効面積に対して１０％〜９０％の範囲であり、
前記凹部は相互に連結されていてもよい基本形状からなり、前記基本形状が、平均深さ３０ｎｍ〜２００ｎｍかつ平均直径８０ｎｍ〜４００ｎｍであり、前記基本形状の前記反射防止面における配置が実質的に不規則であることを特徴とする、反射防止構造を形成するための原型。 - 請求項１１に記載の原型を製造するにあたり、
基材の表面に、所望により交互吸着法を用いて下地層を形成し、
次いで、前記下地層上に微粒子を固定化することによって微細凸部を形成する工程を含むことを特徴とする、反射防止構造を形成するための原型の製造方法。 - 前記基材を正の電解質ポリマー水溶液に浸漬する工程と負の電解質ポリマー水溶液に浸漬する工程を組み合わせることによって、前記交互吸着法による下地層の形成が行われる、請求項１２に記載の原型の製造方法。
- 前記下地層上へ微粒子分散液を適用することによって微粒子を付着させる工程を含む、請求項１３に記載の原型の製造方法。
- 微粒子の付着後に、微粒子が付着した表面に対して、加熱処理および／またはオーバーコート処理を行う、請求項１２に記載の原型の製造方法。
- 微粒子によって構成される凸部の裾部が実質的に逆テーパ形状ではない、請求項１２に記載の原型の製造方法。
- 請求項１１に記載の原型から複製用型を製造する方法であって、
請求項１１に記載の原型を用意し、
前記原型から金属メッキ法によって請求項１記載の反射防止構造を複製するための金属製ネガ型を得ることを特徴とする、複製用型の製造方法。
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