JP2009282300A - 光学シートおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光が透過するデバイスにおいて光の透過効率を向上させる構造を、優れた生産性で実現する。
【解決手段】第１の層１２と、第１の層１２とは屈折率が異なり第１の層１２に密着された第２の層１３とからなる光学シート１０を構成する。第１の層１２と第２の層１３の界面１８は１００〜５００ｎｍピッチの凹凸面である。この光学シート１０を、屈折率が異なる２つの部材の間に挟むように配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光の透過効率を向上させる光学シートおよびその製造方法に関する。

屈折率が高い発光体からガラスなどを通して外部に光を放出するデバイスでは、屈折率が高い層と低い層の界面で光の反射が起こる。特に、この界面に浅い角度で入射する光は全反射も起こりうる。有機ＥＬ(Electro-Luminescence)ディスプレイなどは、このようなデバイスの一例であり、発光体が発する光を効率良く外部へ取り出す方法が求められている。

界面での反射によるロスを抑制するためには、屈折率が変化する界面に可視光の波長以下の周期的な凹凸構造を形成するのが有効であることが知られている。有機ＥＬ素子において発光効率を向上させる技術としては、例えば特許文献１に開示されているように、ガラス等の透明基板上にゾルゲル材料とナノインプリント方法を用いて微細な凹凸を作成し、さらに、その微細な凹凸に高屈折率材料を塗布し、表面を平坦化することによって複合基板を作製し、この複合基板の上に有機ＥＬ素子を積層・製造する方法がある。

特開２００７−２８７４８６号公報

しかしながら、従来の方法では、光透過性を高くしたい製品に対し膜などを積層、例えば特許文献１ではガラス基板の上に凹凸の層を形成していくため生産性が悪いという問題がある。また、凹凸を形成する型も製品に合わせたサイズにする必要があり、生産コストが高くなるという問題もある。さらに、ガラス基板などの硬い基板に対し凹凸の層を積層するのも、大きなパネルになると取扱いが不便で生産性が悪いという問題がある。

そこで、本発明は、光が透過するデバイスにおいて光の透過効率を向上させる構造を、優れた生産性で実現することを目的とする。

前記課題を解決する本発明は、第１の層と、前記第１の層と屈折率が異なり前記第１の層に密着された第２の層とからなる光学シートであって、前記第１の層と前記第２の層の界面が１００〜５００ｎｍピッチの凹凸面となっていることを特徴とする。

このような光学シートによれば、第１の層と第２の層との界面が、１００〜５００ｎｍピッチの凹凸面となっていることで、界面での反射が抑制される。そのため、第１の層の屈折率を、第１の層に隣接する層と同等にし、第２の層の屈折率を、第２の層に隣接する層と同等にすれば、この光学シートを屈折率が異なる２つの材料間に挟むように設置することで、屈折率が異なる２つの材料間での光の透過率が向上する。つまり、光透過性を高くしたい製品に対して製膜や凹凸形成などを行う必要がなく、屈折率が異なる材料間に本発明の光学シートを挟むように配置するという簡易な手段で光透過率の向上を図ることができる。

前記した光学シートにおいては、前記第１の層および前記第２の層の少なくとも一方の外側面に可撓性の支持フィルムが設けてもよい。このように第１の層および第２の層の一方または両方の外側面に可撓性の支持フィルムを設けることで、第１の層および第２の層が非常に薄い場合であっても、光学シートを取扱い易くすることができる。そのため、製品への光学シートの貼り付け時にシワがよったりすることを防止することができる。

前記した光学シートにおいては、前記界面の凹凸のアスペクト比は０．５〜３．０であることが望ましい。アスペクト比を０．５以上とすることで、凹凸面での光の回折を起こりやすくして透過率向上の効果を期待することができ、３．０以下とすることで凹凸形状を生産性良く形成することができる。

前記した光学シートにおいては、前記第１の層の屈折率が１．４〜１．６であり、前記第２の層の屈折率が１．７〜２．０である構成とすることができる。透明電極として知られるＩＴＯの屈折率は、１．８〜１．９であり、ガラスの屈折率は１．５程度なので、第１の層および第２の層をこのような屈折率とすることで、第２の層をＩＴＯ側に向けてＩＴＯ層とガラスの間にこの光学シートを配置すれば、ＩＴＯからガラス側への光の透過率を向上することができる。すなわち、有機ＥＬディスプレイにおいて、光の取り出し効率を向上させることができる。

前記した光学シートにおいては、前記第２の層には、屈折率を第１の層よりも高く調整するため、金属酸化物が分散された構成とすることが可能である。

前記した課題を解決する本発明は、可撓性の支持フィルムに第１の光硬化性樹脂を塗布する第１層塗布工程と、表面に１００〜５００ｎｍピッチの凹凸を有する型に前記支持体上の光硬化性樹脂を押し付けながら、硬化光を照射する第１層硬化工程と、前記第１の光硬化性樹脂とは異なる屈折率の第２の光硬化性樹脂を、硬化後の前記第１の光硬化性樹脂の表面に塗布する第２層塗布工程と、前記第２の光硬化性樹脂に硬化光を照射する第２層硬化工程と、を有することを特徴とする。

このような製造方法によれば、第１層硬化工程により型の表面の凹凸が第１の光硬化性樹脂の層に転写されて第１の光硬化性樹脂が硬化する。そして、第１の光硬化性樹脂とは異なる屈折率の第２の光硬化性樹脂を、硬化後の前記第１の光硬化性樹脂の表面に塗布、つまり、この第１の光硬化性樹脂の凹凸が形成された面に塗布することで、第１の光硬化性樹脂と第２の光硬化性樹脂との間の界面に１００〜５００ｎｍピッチの凹凸面が形成される。そして、この塗布した第２の光硬化性樹脂に対し第２層硬化工程で硬化光を照射することで、第２の光硬化性樹脂が硬化する。このようにして、前記した光学シートを効率良く製造することができる。なお、本明細書において、光硬化性樹脂を硬化させる硬化光は、いわゆる可視光のみを意味せず、硬化反応を起こせる限り紫外線、放射線などをも含む。

そして、前記した製造方法においては、前記可撓性の支持フィルムを剥離する剥離工程をさらに有してもよい。剥離工程の追加により、支持フィルムが無い状態の光学シートを製造することができる。

前記した製造方法においては、前記支持フィルムは、帯状フィルムであり、前記型は、外周面に凹凸が形成された第１のロール型であり、前記第１層塗布工程は、前記帯状フィルムに対して連続して行い、前記第１層硬化工程は、前記ロール型に前記第１の光硬化性樹脂が塗布された帯状フィルムを巻き付けて行うことが望ましい。

このような製造方法により、本発明の光学シートを連続的に大量に生産することが可能となる。

前記した製造方法においては、前記第２層硬化工程は、外周面が平滑に形成された第２のロール型に、前記第２の光硬化性樹脂を対面させて前記帯状フィルムを巻き付けながら硬化光を照射して行うことが望ましい。

このような製造方法により、第２のロール型の表面が第２の光硬化性樹脂の表面に転写され、第２の光硬化性樹脂の表面を特に平滑に形成することが可能となる。

本発明の光学シートによれば、第１の層および第２の層の屈折率を、光が入る側に隣接する層の屈折率および光が出る側に隣接する層の屈折率に合わせることで、光の透過率を向上させることができる。そして、対象となる製品に対し、製膜や、凹凸形成などの工程を行う必要がなく、本発明の光学シートを貼り付け、２つの材料間に挟むという簡易な工程で光の透過率を向上することができるので、極めて生産性良く有機ＥＬディスプレイなどのデバイスの光の取り出し効率の向上を図ることができる。そして、本発明の光学シートの製造方法によれば、上記の光学シートを効率良く製造することができる。

次に、本発明に係る光学シートおよびその製造方法の一実施形態について説明する。参照する図において、図１は、本発明の一実施形態に係る光学シートの断面図であり、（ａ）支持フィルムがない場合と、（ｂ）支持フィルムが一方の面にある場合と、（ｃ）支持フィルムが両方の面にある場合であり、図２は、有機ＥＬディスプレイに本発明の光学シートを適用した場合を示す断面図である。

図１（ａ）に示すように、光学シート１０は、第１の層１２と、第２の層１３とが互いに密着されてなるシート状光学素子である。第１の層１２は、例えば、アクリル系の光硬化性樹脂を用いることができる。第２の層１３は、例えばアクリル系の光硬化性樹脂に金属酸化物を分散させることで屈折率を第１の層１２よりも高くしたものを用いることができる。

上記の金属酸化物としては、チタン、ゲルマニウム、ジルコニウム、亜鉛、セリウム、錫、アンチモンなどの酸化物を採用することができる。

第１の層および第２の層に用いることができる材料としては、透過性を向上させようとする光が透過可能であれば特に限定されず、上記の他にも、各種の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂など、溶融状態から硬化させることが可能な材料を用いることができる。

第１の層１２と第２の層１３の界面１８は、ピッチが１００〜５００ｎｍの周期的な凹凸面となっている。この凹凸形状は、凸部および凹部が、筋状（縞状）に延びた形状であってもよいし、散点状に配列された形状であってもよい。
凹凸のピッチが５００ｎｍ以下、好ましくは３５０ｎｍ以下であることで、第１の層と第２の層の間での光の反射を抑制し、透過率を向上させることができる。また、凹凸のピッチが１００ｎｍ以上であることで、凹凸形成が容易となり、生産性を向上させることができる。

前記した凹凸面の凹凸のアスペクト比（光学シート１０の平面方向のピッチに対する凹凸の高さの比）は、０．５〜３．０であるのが望ましい。例えば、凹凸のピッチが２００ｎｍであるときに凹凸の山と谷の高さの差は、１００ｎｍ以上であるのがよく、例えば２００ｎｍなどとするとよい。アスペクト比を０．５以上とすることで、凹凸面での光の回折を起こりやすくして透過率向上の効果を期待することができ、３．０以下とすることで凹凸の形成が容易となるからである。

本実施形態では、第１の層１２の屈折率よりも第２の層１３の屈折率を高くしているが、第１の層１２の屈折率を第２の層１３の屈折率よりも高くしてもよい。両層の屈折率の具体的な値は、例えば有機ＥＬディスプレイの光取り出し効率を向上させようとした場合、第１の層１２の屈折率を１．４〜１．６とし、第２の層１３の屈折率を１．７〜２．０とするのが望ましい。

有機ＥＬディスプレイは、一般にカソード、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、透明電極などを積層したものを発光体として有しており、この最も外側に位置する透明電極として用いられるＩＴＯは１．８〜１．９程度の非常に高い屈折率を有する。そして、この透明電極を透過して放出された光が、ガラス板などのカバーを通して外部に放出されるとき、ガラスの屈折率が１．５程度であることから、透明電極とガラスの界面で反射が起こりやすい。そこで、図２に示すように、表面にＩＴＯの透明電極を有する発光体２０に、第２の層１３を密着させて光学シート１０を貼り付け、ガラス板２１を第１の層１２に密着させて配置する。

ガラス板２１と第１の層１２を密着させ、また、発光体２０と第２の層１３を密着させるため、これらの層の間に粘着剤を設けてもよい。この場合、粘着剤は隣接する層と屈折率がほぼ同じのものを用いるとよい。もっとも、ガラス板２１と第１の層１２を密着でき、発光体２０と第２の層１３を密着できる限り、粘着剤は使用しなくてもよい。

このようにガラス板２１と発光体２０の間に光学シート１０を配置することで、発光体２０で発光した光が各界面で反射することなく、ガラス板２１の外部に放出することができる。すなわち、第１の層１２および第２の層１３の屈折率を上記の範囲とすることで、光学シート１０を有機ＥＬディスプレイの光取り出し効率を向上させる光学素子として適用することができる。もちろん、実際に適用する場合には、ガラス板２１の屈折率と第１の層１２の屈折率とがほぼ一致するように第１の層１２の屈折率を調整し、発光体２０の表面の層の屈折率と第２の層１３の屈折率とがほぼ一致するように、第２の層１３の屈折率を調整するのが望ましい。

第１の層１２および第２の層１３の厚みは特に限定されないが、光の透過率を高くするためには薄い方がよく、取り扱い易さを考慮すると適度に厚い方がよい。第１の層１２および第２の層１３の厚みは、例えば、それぞれ５〜５０μｍ程度がよいが、この範囲に限定されるものではない。

上記のような光学シート１０は、そのままでは薄くて取り扱いが不便な場合には、第１の層１２および第２の層１３の外側の面の少なくとも一方に可撓性の支持フィルムを設けるとよい。例えば、図１（ｂ）に示すように、第１の層１２の外側面に第１の支持フィルム１１を設けた構成としたり、図１（ｃ）に示すように、第１の層１２の外側面に第１の支持フィルム１１を設けるとともに、第２の層１３の外側面に第２の支持フィルム１４を設けた構成とするとよい。なお、第１の支持フィルム１１および第２の支持フィルム１４は、光学シート１０の取り扱いを向上させる補助的部材に過ぎないので、明細書において、第１の層１２と第２の層１３からなる光学シート１０に、第１の支持フィルム１１または／および第２の支持フィルム１４を設けたものも、「光学シート１０」と称する。

第１の支持フィルム１１および第２の支持フィルム１４は、第１の層１２および第２の層１３から剥離可能であるものを用いるのがよい。第１の層１２および第２の層から剥離が容易であることで、対象物に光学シート１０を貼り付ける作業を行い易くなる。また、第１の支持フィルム１１および第２の支持フィルム１４が可撓性であることで、光学シート１０を巻き取って搬送、保管などができるとともに、対象物に光学シート１０を貼り付ける作業を行い易くなる。
第１の支持フィルム１１および第２の支持フィルム１４は、このような剥離性および可撓性を備えさせるため、例えば、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレートまたはポリプロピレンなどを用いることができる。
第１の支持フィルム１１および第２の支持フィルム１４の厚さとしては、例えば５０〜２００μｍのものが、取扱性および価格の面から好適である。すなわち、厚さが５０μｍ以上であると、適度な剛性があるので取扱が容易であり、厚さが２００μｍ以下であると、十分な取扱性を有しながら、コストを抑えることができる。もっとも、透過率を向上する観点からは、第１の支持フィルム１１および第２の支持フィルム１４の厚さは、共に薄い方が望ましい。

次に、上記のような光学シート１０の製造方法について説明する。参照する図において、図３は、光学シートの製造工程図であり、図４は、光学シートに層を形成していく過程を示した拡大断面図であり、図５は、光学シートの製造工程の一部を変更した図であり、図６は、図５における第２層硬化工程の拡大断面図である。

図３に示すように、光学シート１０の製造工程においては、第１の支持フィルム１１の巻出し工程Ｓ１０、第１層塗布工程Ｓ２０、第１層硬化工程Ｓ３０、第２層塗布工程Ｓ４０、第２層硬化工程Ｓ５０および巻取工程Ｓ６０を有する。

巻出し工程Ｓ１０では、長い帯状フィルムである第１の支持フィルム１１が巻かれたロール１１Ｒから第１の支持フィルム１１を巻出して、後の工程へ送り出す（図４（ａ）参照）。送り出されたワーク（第１の支持フィルム１１）は、適宜、図示しないローラにより進行方向を案内される。

第１層塗布工程Ｓ２０では、エクストルージョン塗布によってアクリル系の光硬化性樹脂（第１の光硬化性樹脂１２Ａ）を塗布する（図４（ｂ）参照）。塗布する第１の光硬化性樹脂１２Ａの厚みは、例えば３〜３０μｍとする。

第１層硬化工程Ｓ３０では、ロール金型３１（第１のロール型）に、第１の光硬化性樹脂１２Ａの層が設けられた第１の支持フィルム１１を、第１の光硬化性樹脂１２Ａの層を対面させて巻き付ける。そして、ロール金型３１に巻き付けた第１の支持フィルム１１に外側から光源３２で硬化光としての紫外線（ＵＶ）を照射する（図４（ｃ）参照）。ロール金型３１には、表面に、１００〜５００ｎｍピッチの凹凸が予め形成されており、この凹凸の形状が第１の光硬化性樹脂１２Ａに転写された状態で、上記のように硬化光を照射する。そのため、第１の光硬化性樹脂１２Ａはロール金型３１の凹凸形状が転写されて硬化し、第１の層１２となる。なお、第１の支持フィルム１１の外側から硬化光を照射して第１の光硬化性樹脂１２Ａを硬化させるために、第１の支持フィルム１１は、硬化光の透過率が高いものを用いるのがよい。
ロール金型３１からは、ワークの進行に伴い、第１の層１２が設けられた第１の支持フィルム１１が剥離される。

第２層塗布工程Ｓ４０では、凹凸形状が形成された第１の層１２の表面に、金属酸化物によって屈折率が高く調整されたアクリル系の第２の光硬化性樹脂１３Ａをエクストルージョン塗布によって塗布する（図４（ｄ）参照）。塗布厚さは、第１の光硬化性樹脂１２Ａと同様、３〜３０μｍとすることができる。この塗布の際、第１の層１２の表面の凹凸に空気が混入するように思われるかもしれないが、凹凸のピッチがサブミクロン程度に小さくなると、キャピラリ効果により凹凸の谷部まで第２の光硬化性樹脂１３Ａが入り込んで空気は混入しない。もっとも、第２層塗布工程Ｓ４０の雰囲気を減圧して、空気の混入をより確実に防止してもよい。第２層塗布工程Ｓ４０により塗布された第２の光硬化性樹脂１３Ａの表面は、表面張力により平滑となる。

第２層硬化工程Ｓ５０では、第２の光硬化性樹脂１３Ａに光源５２により硬化光としての紫外線（ＵＶ）を照射する（図４（ｄ）参照）。これにより、第２の光硬化性樹脂１３Ａが硬化し、第２の層１３となる。この硬化の際、酸素が存在すると、硬化が進まないため、窒素パージなどにより、酸素を除去するか、図示はしないが、硬化光が透過する材料をラミネートした上で、この透明材料を通して硬化光を照射するとよい。

巻取工程Ｓ６０では、第２の支持フィルム１４をロール１４Ｒから巻き出して、第２の層１３の表面に貼り付けた後、巻取装置により、完成した光学シート１０（図４（ｅ）参照）を巻き取る。なお、第２の支持フィルム１４を設けるか否かは任意である。

このようにして、光学シート１０を連続的に大量に生産することが可能である。なお、支持フィルムを設けない光学シート１０を製造する場合には、第２層硬化工程Ｓ５０の後に、第１の支持フィルム１１を第１の層１２および第２の層１３からなるシートから剥離する剥離工程を設け、この第１の支持フィルム１１が剥離されたものを製品とすればよい。

また、第２の層１３の表面の平滑性を向上させたい場合、図５および図６に示すように、第２層塗布工程Ｓ４０の後の第２層硬化工程Ｓ５０において、外周面が平滑なロール金型５１（第２のロール型）に第２の光硬化性樹脂１３Ａの層が対面するようにワークを巻き付け、この巻き付けたワークの外側から光源５２で紫外線を照射するとよい。これにより、ロール金型５１の平滑な表面が第２の光硬化性樹脂１３Ａに転写されて第２の光硬化性樹脂１３Ａが硬化し、第２の層１３の表面がより平滑となる。また、第２の光硬化樹脂１３Ａがロール金型５１に封止されることで、酸素が遮断され、硬化が可能となる。なお、ここでの平滑とは、界面１８の凹凸よりも平滑の意味である。

以上のようにして、本実施形態の光学シート１０によれば、第１の層１２および第２の層１３の屈折率を、光が入る側に隣接する層の屈折率および光が出る側に隣接する層の屈折率に合わせることで、光の透過率を向上させることができる。そして、対象となる製品に対し、製膜や、凹凸形成などの処理を行う必要がなく、光学シート１０を貼り付け、２つの材料間に挟むという簡易な工程で対象製品の光の透過率を向上することができるので、極めて生産性良く、有機ＥＬディスプレイなどのデバイスの光の取り出し効率の向上を図ることができる。そして、本実施形態の光学シート１０の製造方法によれば、上記の光学シートを連続的に大量に製造することができる。

以上の実施形態における、ロール金型３１は、表面に極めて微細なサブミクロンオーダーの凹凸が形成されているが、このような金型は、以下のような方法でつくるとよい。以下、サブミクロンオーダーの凹凸を金型表面に形成する方法の一例を説明する。
参照する図において、図７は、円筒外表面の加工方法に用いる設備を示す断面図であり、図８は、浸漬工程を示す断面図（ａ）と、取出工程および乾燥工程を示す断面図（ｂ）である。また、図９は、フォトレジスト層に光を照射して凹部パターンを形成し始める状態を示す断面図（ａ）と、凹部パターンの形成が終了した状態を示す断面図（ｂ）である。さらに、図１０は、フォトレジスト層に凹部パターンが形成された状態を示す断面図（ａ）と、フォトレジスト層の外表面とワークの外表面とにクロムを成膜した状態を示す断面図（ｂ）と、ワークの外表面からフォトレジスト層を除去した状態を示す断面図（ｃ）である。

まず、ロール金型３１を製作するにあたり、円筒形の金型素材の外周面に凹凸を形成する。図７に示すように、まず、塗布液１０１を入れた液層１０２を用意するとともに、円筒状の金型素材（ワーク１０３）をその中心軸ＣＡ回りに回転可能に支持するチャック装置１０４を用意する。

ここで、塗布液１０１は、後述するフォトレジスト層１０５（図９参照）を構成する化合物が有機溶剤に溶解されることで生成されている。例えば、塗布液１０１としては、下記化学式の色素材料を、有機溶剤であるＴＦＰ（テトラフルオロプロパノール）溶剤に２％（重量比）で溶解させたものを使用することができる。

ワーク１０３の材料としては、例えば、ステンレス系の材料（もしくは加工しやすい金属材料）やＡｌ₂Ｏ₃などが好ましい。また、ワーク１０３の外表面１０３ａには、クロムメッキをしてもよい。このようにクロムメッキをすると、ワーク１０３の表面硬度や表面平滑性を上げることができる。なお、ワーク１０３の外表面１０３ａに塗布液１０１を塗布する前においては、ワーク１０３を洗浄しておく。

さらに、チャック装置１０４としては、図７に示すようなワーク１０３の外表面１０３ａを支持する装置よりも、ワーク１０３の内周面を支持する装置を利用するのが望ましい。ワーク１０３の外表面１０３ａを支持する装置では、ワーク１０３の上端部（チャック装置１０４で把持される部分）に塗布液１０１を塗布することができないが、ワーク１０３の内周面を支持する装置ではワーク１０３の外表面全体に塗布液１０１を塗布できるからである。そのため、ワーク１０３の内周面を支持する装置を利用した場合には、ワーク１０３を無駄に長く形成する必要がなくなり、材料の歩留まりを向上させることができる。

そして、図８（ａ）に示すように、チャック装置１０４で把持した円筒状のワーク１０３を、その中心軸ＣＡが鉛直方向に沿うような姿勢で液層１０２内に入れて、液層１０２内の塗布液１０１中に浸漬させる（浸漬工程）。その後は、図８（ｂ）に示すように、ワーク１０３を中心軸ＣＡ回りに回転させながら所定位置まで引き上げていく（取出工程）。

このようにワーク１０３を回転させることにより、液層１０２から取り出したワーク１０３の外表面１０３ａを伝って流れ落ちようとする塗布液１０１に遠心力がかかるので、塗布液１０１が下方に流れ難くなる。そのため、重力の影響によって塗布液１０１の厚さがワーク１０３の上部から下部に向けて徐々に厚くなってしまうことが抑えられる。また、液層１０２の塗布液１０１中にワーク１０３を浸漬させるので、液層１０２から取り出したワーク１０３の外表面１０３ａ全体に塗布された塗布液１０１は、略同時に乾燥するようになっている。

そして、ワーク１０３を所定位置まで引き上げた後は、引き続きワーク１０３を回転させることでワーク１０３の外表面１０３ａに塗布された塗布液１０１を乾燥させる（乾燥工程）。これにより、前述した重力の影響による塗布液１０１の厚さのムラの抑制が維持されつつ、ワーク１０３の外表面１０３ａが迅速に乾燥する。そして、塗布液１０１の乾燥が完了すると、ワーク１０３の外表面１０３ａに、ヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層１０５が所定の膜厚で形成されることとなる。

ここで、ヒートモードの形状変化が可能なフォトレジスト層１０５とは、強い光の照射により光が熱に変換されてこの熱により材料が形状変化して凹部を形成することが可能な層であり、いわゆるヒートモード型のフォトレジスト材料の層である。なお、フォトレジスト層１０５の膜厚の上限値は、１μｍが望ましく、０．５μｍがさらに望ましく、０．３μｍが特に望ましい。また、フォトレジスト層１０５の膜厚の下限値は、０．０１μｍが望ましく、０．０３μｍがさらに望ましく、０．０５μｍが特に望ましい。

なお、フォトレジスト層１０５の膜厚を良好にコントロールするためには、塗布液１０１の粘度を０．５〜２０ｍＰａ・ｓ好ましくは０．５〜１５ｍＰａ・ｓ（ＣＢＣ株式会社：ラボ用振動粘度計ＶＭ−１０Ａで常温で測定）の範囲から設定し、ワーク１０３の周速を０．１〜１０ｍ／ｓの範囲から設定し、引き上げ速度を０．０２〜２ｍ／ｓの範囲から設定することが望ましい。ここで、塗布液１０１の粘度調整は、溶剤の量を調整することによって行われる。

なお、例えば、塗布液１０１の色素材料濃度６０ｍｇ／ｃｃ、粘度を１２ｍＰａ・ｓにするとともに、周速０．５ｍ／ｓでワーク１０３を回転させながら、０．２ｍ／ｓの速度で引き上げ、ワーク１０３の回転速度を徐々に上げていくことで周速を１ｍ／ｓまで上げて乾燥を行うと、フォトレジスト層１０５の膜厚を略均一（１．５μｍ）にすることができる。より具体的には、ワーク１０３を液層１０２から完全に引き上げるまでは、周速０．５ｍ／ｓに保ち、引き上げた後５〜２０秒も周速０．５ｍ／ｓのままに保つ。次に、５〜２０秒かけて、周速を１ｍ／ｓまで上げる。さらに、その後、５〜１０秒かけて、周速を１．５ｍ／ｓまで上げる。これにより、塗布液１０１がワーク１０３上で十分乾いていない場合には、ワーク１０３を低速回転することで、ワーク１０３からの塗布液１０１の飛散が抑制され、塗布液１０１がある程度乾燥したときにワーク１０３を徐々に高速回転していくことで、塗布液１０１の乾燥を早めることができる。なお、ワーク１０３の周方向における加速度としては、０．０５〜０．２ｍ／ｓ²、より好ましくは０．０５〜０．１ｍ／ｓ²が望ましい。また、フォトレジスト層１０５の膜厚は、ワーク１０３の周速や引き上げ速度だけでなく、塗布液１０１の物性、塗布液１０１とワーク１０３の外表面１０３ａとの濡れ性などにも影響を受けるので、必要に応じて適宜条件を変更しながら、膜厚を調整するのが望ましい。

その後は、図９（ａ）に示すように、ワーク１０３を把持させたままのチャック装置１０４を、レーザ照射装置１０６の前まで移動させる。そして、図９（ａ），（ｂ）に示すように、チャック装置１０４によって、ワーク１０３を回転させながら中心軸ＣＡに沿って移動させるとともに、レーザ照射装置１０６から集光したレーザ光を出射することで、フォトレジスト層１０５に螺旋状の凹部パターン１５１を形成する（光照射工程）。

具体的には、フォトレジスト層１０５に、材料の光吸収波長域に入る波長（材料で吸収される波長）のレーザ光を照射すると、フォトレジスト層１０５によってレーザ光が吸収され、この吸収された光が熱に変換され、光の照射部分の温度が上昇する。これにより、フォトレジスト層１０５が、軟化、液化、気化、昇華、分解などの化学または／および物理変化を起こす。そして、このような変化を起こした材料が移動または／および消失して、ワーク１０３の外表面１０３ａ上から除去されることで、凹部パターン１５１が形成される。

なお、レーザ照射装置１０６から出射されるレーザ光の出力値等は、比較的短時間のレーザ光の照射によりワーク１０３の外表面１０３ａが露出するような値に適宜設定されている。また、凹部パターン１５１の幅（半値幅）が１μｍ以下となるように、レーザ光のスポット径が適宜設定されている。ここで、半値幅とは、凹部パターン１５１の深さの半分の深さ位置での幅を意味する。

また、レーザ照射装置１０６としては、例えばパルステック工業株式会社製ＮＥ５００（波長４０５ｎｍ、ＮＡ０．８５）を採用することができる。さらに、凹部パターン１５１の形成方法としては、例えば、ライトワンス光ディスクや追記型光ディスクなどで公知となっているピットの形成方法を適用することができる。具体的には、例えば、ピットサイズによって変化するレーザの反射光の強度を検出し、この反射光の強度が一定となるようにレーザの出力を補正することで、均一なピットを形成するといった、公知のランニングＯＰＣ技術（例えば、特許第３０９６２３９号公報段落［００１２］）を適用することができる。

そして、フォトレジスト層１０５に螺旋状の凹部パターン１５１を形成した後は、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、ワーク１０３を図示せぬ真空チャンバーに入れて、ワーク１０３の外表面１０３ａとフォトレジスト層１０５の外表面１０５ａに対して金属材料の一例としてのクロム１０７を蒸着またはスパッタリングにより成膜する。その後は、図１０（ｃ）に示すように、エタノールなどの洗浄液でフォトレジスト層１０５を洗い流すと、ワーク１０３の外表面１０３ａにクロム１０７からなるパターン（凸部）が形成される（凹凸形成工程）。この成膜は、上記の方法の他にも、例えばニッケルを電鋳することによりフォトレジスト層１０５がない部分にニッケル層を成長させる方法を採用することもできる。そして、以上のように構成された円筒状のワーク１０３の内部に円柱部材を嵌め込むことで、外表面１０３ａに凹凸パターンを有した円柱状のロール金型３１が製造される。

以上に本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されることなく適宜変形して実施することができる。
本発明の光学シートの好適な適用例として、有機ＥＬディスプレイを例示したが、本発明の光学シートは、例えば、有機ＥＬ照明を含む自発的に発光するパネルや、太陽電池パネルなどにも適用することができる。

本発明の一実施形態に係る光学シートの断面図である。 有機ＥＬディスプレイに本発明の光学シートを適用した場合を示す断面図である。 光学シートの製造工程図である。 光学シートに層を形成していく過程を示した拡大断面図である。 光学シートの製造工程の一部を変更した図である。 図５における第２層硬化工程の拡大断面図である。 円筒外表面の加工方法に用いる設備を示す断面図である。 浸漬工程を示す断面図（ａ）と、取出工程および乾燥工程を示す断面図（ｂ）である。 フォトレジスト層に光を照射して凹部パターンを形成し始める状態を示す断面図（ａ）と、凹部パターンの形成が終了した状態を示す断面図（ｂ）である。 フォトレジスト層に凹部パターンが形成された状態を示す断面図（ａ）と、フォトレジスト層の外表面とワークの外表面とにクロムを成膜した状態を示す断面図（ｂ）と、ワークの外表面からフォトレジスト層を除去した状態を示す断面図（ｃ）である。

符号の説明

１０ 光学シート
１１ 第１の支持フィルム
１２ 第１の層
１２Ａ 第１の光硬化性樹脂
１３ 第２の層
１３Ａ 第２の光硬化性樹脂
１４ 第２の支持フィルム
１８ 界面
２０ 発光体
２１ ガラス板
３１ ロール金型
３２ 光源
５１ ロール金型
５２ 光源
Ｓ１０ 巻出し工程
Ｓ２０ 第１層塗布工程
Ｓ３０ 第１層硬化工程
Ｓ４０ 第２層塗布工程
Ｓ５０ 第２層硬化工程
Ｓ６０ 巻取工程

Claims (9)

1. 第１の層と、前記第１の層と屈折率が異なり前記第１の層に密着された第２の層とからなる光学シートであって、前記第１の層と前記第２の層の界面が１００〜５００ｎｍピッチの凹凸面となっていることを特徴とする光学シート。
2. 前記第１の層および前記第２の層の少なくとも一方の外側面に可撓性の支持フィルムが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光学シート。
3. 前記界面の凹凸のアスペクト比が０．５〜３．０であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学シート。
4. 前記第１の層の屈折率が１．４〜１．６であり、前記第２の層の屈折率が１．７〜２．０であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光学シート。
5. 前記第２の層には、金属酸化物が分散されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の光学シート。
6. 可撓性の支持フィルムに第１の光硬化性樹脂を塗布する第１層塗布工程と、
   表面に１００〜５００ｎｍピッチの凹凸を有する型に前記支持体上の光硬化性樹脂を押し付けながら、硬化光を照射する第１層硬化工程と、
   前記第１の光硬化性樹脂とは異なる屈折率の第２の光硬化性樹脂を、硬化後の前記第１の光硬化性樹脂の表面に塗布する第２層塗布工程と、
   前記第２の光硬化性樹脂に硬化光を照射する第２層硬化工程と、を有することを特徴とする光学シートの製造方法。
7. 前記可撓性の支持フィルムを剥離する剥離工程をさらに有することを特徴とする請求項６に記載の光学シートの製造方法。
8. 前記支持フィルムは、帯状フィルムであり、前記型は、外周面に凹凸が形成された第１のロール型であり、
   前記第１層塗布工程は、前記帯状フィルムに対して連続して行い、
   前記第１層硬化工程は、前記ロール型に前記第１の光硬化性樹脂が塗布された帯状フィルムを巻き付けて行うことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の光学シートの製造方法。
9. 前記第２層硬化工程は、外周面が平滑に形成された第２のロール型に、前記第２の光硬化性樹脂を対面させて前記帯状フィルムを巻き付けながら硬化光を照射して行うことを特徴とする請求項８に記載の光学シートの製造方法。

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