JP2021092692A - 光制御フィルターの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造時に成形型が破損しにくく、光学特性が均一で、微細な光透過部が高密度で配列された光制御フィルターも製造できる、光制御フィルターの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】基板１１０と、基板１１０の表面から立ち上がる複数の金属線１２０と、を備えた成形型１００を用い、複数の金属線１２０に接するように液状樹脂Ｌを成形型１００内へ注入した後、液状樹脂Ｌを硬化させ、複数の金属線１２０に対応する複数の貫通孔１２が形成された光制御フィルター１０を形成し、光制御フィルター１０を脱型することを含む、光制御フィルターの製造方法。【選択図】図２

Description

本発明は、光制御フィルターの製造方法に関する。

従来、光の透過率や視野角を調節する光制御フィルターが知られている。例えば、特許文献１には、光吸収材料を含む光硬化性樹脂を基材フィルムとして備え、基材フィルムの一方の主面から反対側の他方の主面に向けて、すり鉢状の凹部が複数形成された光制御フィルターが提案されている。光制御フィルターでは、通常、凹部が光透過部とされ、それ以外の部分が遮光部とされる。

光制御フィルターの製造方法として、フィルターに形成する凹部に対応した複数の突起部が基板に設けられた成形型に硬化性樹脂を流し込み、硬化させて脱型する方法が知られている。成形型の材料としては、アクリル樹脂等の機械加工可能な樹脂、アルミニウム、銅等の機械加工可能な金属が挙げられる。

特開２０１７−５４１２９号公報

しかし、本発明者らが検討したところ、機械加工によって成形型の基板に突起部を形成する方法では、突起部を高密度に配列することが困難であった。そこで、本発明者らは、フォトリソグラフ法を利用し、基板に微細な突起部を形成したシリコン製の成形型を用いることを検討した。ところが、シリコン製の成形型では、突起部が折れたり、基板が割れたりして、歩留まりが悪くなる傾向があった。さらに、突起部のアスペクト比（高さ／太さ）を高めることや、基板の中央部と周縁部とで突起部の形状を揃えることが難しいため、光制御フィルターの光学特性が不均一になる傾向もあった。

本発明は、製造時に成形型が破損しにくく、光学特性が均一で、微細な光透過部が高密度で配列された光制御フィルターも製造できる、光制御フィルターの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、以下の構成を有する。
［１］基板と、前記基板の表面から立ち上がる複数の金属線と、を備えた成形型を用い、前記複数の金属線に接するように液状樹脂を前記成形型内へ注入した後、前記液状樹脂を硬化させ、前記複数の金属線に対応する複数の凹部又は複数の貫通孔が形成された光制御フィルターを形成し、前記光制御フィルターを脱型することを含む、光制御フィルターの製造方法。
［２］前記基板の表面に複数の金属線差込用凹部が設けられており、
前記複数の金属線の下端部が前記金属線差込用凹部に差し込まれている、［１］に記載の光制御フィルターの製造方法。
［３］前記基板の表面に固着層が形成されており、
前記金属線差込用凹部に差し込まれた前記金属線の周囲を前記固着層が固定している、［２］に記載の光制御フィルターの製造方法。
［４］前記基板の前記金属線差込用凹部同士の間隔が、４μｍ以上４０μｍ以下である、［２］又は［３］に記載の光制御フィルターの製造方法。
［５］前記基板に複数の金属線挿通孔が設けられており、
前記複数の金属線が前記金属線挿通孔に挿通されている、［１］に記載の光制御フィルターの製造方法。
［６］前記基板の前記金属線挿通孔は、前記基板の裏面側から表面側に向かうにつれて縮径しており、
前記金属線の少なくとも一部分の直径が、前記金属線挿通孔の最小径よりも太い、［５］に記載の光制御フィルターの製造方法。
［７］前記基板の前記金属線挿通孔同士の間隔が、４μｍ以上４０μｍ以下である、［５］又は［６］のいずれかに記載の光制御フィルターの製造方法。
［８］前記金属線が、タングステン、チタン、及びニッケルから選ばれる少なくとも１種を含む、［１］〜［７］のいずれかに記載の光制御フィルターの製造方法。

本発明によれば、製造時に成形型が破損しにくく、光学特性が均一で、微細な光透過部が高密度で配列された光制御フィルターも製造できる、光制御フィルターの製造方法を提供することを目的とする。

第１実施形態の成形型を示した断面図である。 第１実施形態の光制御フィルターの製造方法の各工程を示した断面図である。 本発明で製造する光制御フィルターの一例を示した斜視図である。 本発明で製造する光制御フィルターの他の例を示した斜視図である。 本発明で製造する光制御フィルターの他の例を示した斜視図である。 第２実施形態の成形型を示した断面図である。 第２実施形態の光制御フィルターの製造方法の各工程を示した断面図である。 他の実施形態の成形型を示した断面図である。

本発明の光制御フィルターの製造方法は、基板と、基板の表面から立ち上がる複数の金属線と、を備えた成形型を用いて、それら複数の金属線に対応する複数の凹部又は複数の貫通孔が形成された光制御フィルターを製造する方法である。

以下、使用する成形型の具体例を示しつつ、光制御フィルターの製造方法について詳述する。なお、以下の説明において例示される図の寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

［第１実施形態］
（成形型）
図１は、第１実施形態で使用する成形型１００の断面図である。
成形型１００は、基板１１０と、基板１１０の表面から立ち上がる複数の金属線１２０と、を備えている。成形型１００においては、基板１１０の表面側に凹状の成形部１１２が形成されており、成形部１１２の底面１１２ａ（表面）に複数の金属線差込用凹部１１４が形成されている。各々の金属線１２０の下端部がそれぞれ金属線差込用凹部１１４に差し込まれることで、複数の金属線１２０が基板１１０の表面から立ち上がるように設けられている。

基板１１０の平面視形状は、特に限定されず、例えば、矩形、円形、楕円形、五角形以上の多角形を例示できる。
基板１１０のサイズは、製造する光制御フィルターのサイズに合わせて適宜設定される。

凹状の成形部１１２の平面視形状は、特に限定されず、例えば、矩形、円形、楕円形、五角形以上の多角形を例示できる。
成形部１１２の深さは、５０μｍ以上１０００μｍ以下が好ましく、８０μｍ以上５００μｍ以下がより好ましく、１００μｍ以上３００μｍ以下がさらに好ましい。成形部１１２の深さを調節することにより、製造する光制御フィルターの厚さを調節できる。
成形部１１２の平面視でのサイズは、特に限定されず、例えば、平面視形状が矩形の場合、５ｍｍ×５ｍｍ〜１００ｃｍ×１００ｃｍとすることができる。

成形部１１２の底面１１２ａにおける平面視での金属線差込用凹部１１４の配置は、特に限定されず、例えば、Ｘ列×Ｙ行（ただし、Ｘ，Ｙはそれぞれ独立に１０〜１０００の任意の整数である。）の２次元アレイ状の配置、ジグザグ状の配置、無作為なランダム配置を例示できる。

金属線差込用凹部１１４の平面視形状は、差し込まれる金属線１２０の軸線方向に垂直な断面形状に応じて設定すればよく、例えば、円形、楕円形を例示できる。
金属線差込用凹部１１４の平面視でのサイズは、差し込まれる金属線１２０の軸線方向に垂直な断面のサイズに応じて設定すればよく、例えば、平面視形状が円形の場合、直径を２．５μｍ〜２５μｍとすることができる。

金属線差込用凹部１１４の深さは、１０μｍ以上５００μｍ以下が好ましく、２０μｍ以上４００μｍ以下がより好ましい。金属線差込用凹部１１４の深さが前記範囲の下限値以上であれば、差し込まれた金属線１２０が抜けにくい。金属線差込用凹部１１４の深さが前記範囲の上限値以下であれば、孔加工が容易である。

基板１１０における金属線差込用凹部１１４同士の間隔は、４μｍ以上４０μｍ以下が好ましく、４μｍ以上３０μｍ以下がより好ましく、４μｍ以上２０μｍ以下がさらに好ましい。金属線差込用凹部１１４同士の間隔が前記範囲の下限値以上であれば、基板１１０の製造時の加工が容易である。金属線差込用凹部１１４同士の間隔が前記範囲の上限値以下であれば、高解像度が得やすくなる。
なお、金属線差込用凹部１１４同士の間隔は、平面視における金属線差込用凹部１１４の中心同士の距離である。金属線差込用凹部１１４の平面視形状が円形でない場合は、平面視での金属線差込用凹部１１４の外接円の中心同士の距離とする。

基板１１０を形成する材料としては、耐熱性を有し、容易に変形したり破損したりすることを抑制できるものであればよく、例えば、アクリル樹脂等の樹脂、アルミニウム、銅等の金属、セラミック等の無機化合物を例示できる。
基板１１０を形成する材料は、１種でもよく、２種以上でもよい。

金属線１２０の軸線方向に垂直な断面形状は、特に限定されず、例えば、円形、楕円形を例示できる。なかでも、加工性の点から、円形（真円）が好ましい。
金属線１２０を形成する金属は、例えば、タングステン、チタン、ニッケルを例示できる。金属線１２０を形成する金属としては、剛性に優れる点から、タングステン、チタン及びニッケルから選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましく、タングステン、チタン及びニッケルから選ばれる少なくとも１種からなることがより好ましい。
金属線１２０を形成する金属は、１種でもよく、２種以上でもよい。

金属線１２０の直径は、２μｍ以上２０μｍ以下が好ましく、２μｍ以上１５μｍ以下がより好ましく、２μｍ以上１０μｍ以下がさらに好ましい。金属線１２０の直径が前記範囲の下限値以上であれば、金属線の形成が容易である。金属線１２０の直径が前記範囲の上限値以下であれば、アスペクト比が高い凹部又は貫通孔を有する光制御フィルターを製造しやすい。
なお、金属線１２０の直径は、金属線１２０における成形部１１２の底面１１２ａと一致する位置の直径である。また、金属線１２０の軸線方向に垂直な断面形状が円形でない場合、金属線１２０の直径は、金属線１２０の断面の外接円の直径とする。

金属線１２０の高さ、すなわち成形部１１２の底面１１２ａから金属線１２０の先端までの距離は、５０μｍ以上１０００μｍ以下が好ましく、８０μｍ以上５００μｍ以下がより好ましく、１００μｍ以上３００μｍ以下がさらに好ましい。金属線１２０の高さが前記範囲の下限値以上であれば、光制御フィルターの製造が容易になる。金属線１２０の高さが前記範囲の上限値以下であれば、製造時、特に脱型時に金属線１２０が保持されやすい。

この例では、金属線１２０の先端の位置が、基板１１０における成形部１１２以外の部分の表面と面一になっている。すなわち、金属線１２０の先端の位置が、成形部１１２の開口端の位置と一致している。この態様の成形型１００を用いる場合には、後述のように、金属線１２０に対応する複数の貫通孔が形成された光制御フィルターを製造できる。
なお、金属線１２０の先端の位置が基板１１０における成形部１１２以外の部分の表面よりも低い場合、すなわち金属線１２０の先端の位置が成形部１１２の開口端の位置よりも低い場合には、金属線１２０に対応する複数の凹部が形成された光制御フィルターを製造できる。

金属線１２０間のクリアランスは、２μｍ以上２０μｍ以下が好ましく、２μｍ以上１５μｍ以下がより好ましく、２μｍ以上１０μｍ以下がさらに好ましい。金属線１２０間のクリアランスが前記範囲の下限値以上であれば、成形型１００の製造が容易である。金属線１２０間のクリアランスが前記範囲の上限値以下であれば、微細な光透過部が高密度で配列された光制御フィルターを製造しやすい。
金属線１２０間のクリアランスは、成形部１１２の底面１１２ａと一致する平面上における金属線１２０の側面同士の最短距離である。

基板１１０の表面の１００μｍ^２あたりの金属線１２０の本数は、４本以上１００本以下が好ましく、８本以上７０本以下がより好ましく、１６本以上４５本以下がさらに好ましい。金属線１２０の前記本数が前記範囲の下限値以上であれば、微細な光透過部が高密度で配列された光制御フィルターを製造しやすい。金属線１２０の前記本数が前記範囲の上限値以下であれば、成形型１００の製造が容易である。

複数の金属線１２０は、製造の容易さ及び視野角制御の容易さの点では、基板１１０の垂線方向に沿っていることが好ましい。

この例では、基板１１０における成形部１１２の底面１１２ａ（表面）に固着層１１６が形成されており、金属線差込用凹部１１４に差し込まれた金属線１２０の周囲が固着層１１６で固定されている。固着層１１６が形成されていることで、金属線差込用凹部１１４に差し込まれた金属線１２０がより安定になる。
固着層１１６は、この例では基板１１０における成形部１１２の底面１１２ａの全面に形成されている。なお、固着層１１６は成形部１１２の底面１１２ａの全面に形成されていなくてもよい。

固着層１１６を形成する材料としては、耐熱性を有するものであればよく、例えば、金属アルコキシドや無機ポリマーを主成分とする無機系やエポキシ等の有機系の接着剤、高融点半田（融点が１８３℃以上の半田）を例示できる。
固着層１１６を形成する材料は、１種でもよく、２種以上でもよい。

成形型１００の作製方法としては、特に限定されない。
基板１１０に成形部１１２及び金属線差込用凹部１１４を形成する方法としては、例えば、基板１１０の一方の面をドライエッチングする方法、基板１１０の一方の面を切削する方法を例示できる。ドライエッチングとしては、例えば、プラズマエッチング、レーザエッチング、イオンエッチングを例示できる。プラズマエッチングの方法としては、基板の表面にマスクを配置し、マスクを通して基板表面にプラズマを照射し、マスクで覆われていない表面のみをエッチングする方法を例示できる。

金属線差込用凹部１１４に金属線１２０を差し込む方法は、特に限定されない。
固着層１１６を形成する方法としては、特に限定されず、固着層１１６を形成する材料に応じて適宜選択すればよい。

（光制御フィルターの製造方法）
以下、成形型１００を用いた光制御フィルターの製造方法について説明する。第１実施形態の光制御フィルターの製造方法としては、例えば、以下の方法を例示できる。
まず、図２（Ａ）に示すように、成形型１００の成形部１１２内に、複数の金属線１２０に接するように液状樹脂Ｌを注入する。次いで、図２（Ｂ）に示すように、液状樹脂Ｌを硬化させ、複数の金属線１２０に対応する複数の貫通孔１２が形成された光制御フィルター１０を形成する。次いで、図２（Ｃ）に示すように、光制御フィルター１０を成形型１００から脱型する。

成形型１００の成形部１１２内に液状樹脂Ｌを注入して硬化させる方法は、特に限定されず、例えば、下記の（ａ−１）〜（ａ−４）の方法を例示できる。
（ａ−１）：液状樹脂Ｌを支持フィルムの平らな表面上に塗布し、液状樹脂Ｌの膜を形成した後、その膜に成形型１００の成形部１１２を押し当て、液状樹脂Ｌを硬化させる方法。
（ａ−２）：液状樹脂Ｌを成形型１００の成形部１１２に流下し、へら等を用いて成形部１１２内に充填した後、液状樹脂Ｌを硬化させる方法。
（ａ−３）：液状樹脂Ｌを成形型１００の成形部１１２に塗布し、塗布した液状樹脂Ｌを押し型で押圧し、液状樹脂Ｌを成形部１１２内に充填した後、液状樹脂Ｌを硬化させる方法。
（ａ−４）：成形型１００を射出成形機に取り付け、液状樹脂Ｌを成形部１１２内に射出成形する方法。

（ａ−１）の方法に用いる支持フィルムとしては、得られた光制御フィルター１０から容易に剥離できるフィルムが好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルムを例示できる。
液状樹脂Ｌを支持フィルムに塗布する方法としては、公知のコーターを用いる方法を例示できる。

（ａ−３）の方法における液状樹脂Ｌの塗布方法としては、（ａ−１）の方法で例示した方法であってもよく、成形型１００の成形部１１２の任意の位置に付着させた液状樹脂Ｌに押し型を押し当てて液状樹脂Ｌを押し延ばす方法であってもよい。
（ａ−４）の方法においては、公知の射出成形機を使用できる。

成形型１００の成形部１１２内に注入する際に使用する液状樹脂Ｌの量は、目的とする光制御フィルター１０の作製に充分な量に調整する。
成形型１００の成形部１１２内に液状樹脂Ｌを注入する際には、図２（Ａ）に示すように、液状樹脂Ｌの一部が基板１１０における成形部１１２の外側に溢れるようにしてもよい。この場合、図２（Ｂ）に示すように、成形部１１２の外側に溢れた液状樹脂Ｌは、硬化後には光制御フィルター１０の一方の主面を覆う残膜２０になる。しかし、余分な残膜２０を切削や研磨によって除去することで、目的の光制御フィルター１０を成形型１００内から取り出すことができる。

残膜２０を除去する方法としては、例えば、一般的な基板の表面を切削又は研磨する接触式の方法、レーザ加工、プラズマ処理等の非接触式の方法を例示できる。
残膜２０を形成すると、液状樹脂Ｌが硬化する際に、成形部１１２の開口部のエッジの形状や、金属線１２０の先端の形状が、形成する光制御フィルター１０に反映されやすい点で有利である。

液状樹脂Ｌを硬化させる方法は、液状樹脂Ｌの種類に応じて適宜選択すればよい。
液状樹脂Ｌが熱硬化性である場合、例えば、成形型１００を加熱する方法、成形型１００とは別に設けた外部ヒータを用いて加熱する方法を例示できる。液状樹脂Ｌが光硬化性である場合、例えば、紫外線又は電子線を照射する方法を例示できる。

液状樹脂Ｌとしては、例えば、硬化性シリコーン、イソシアネート、ポリオール等の硬化性樹脂を例示できる。使用する液状樹脂Ｌは、１種でもよく、２種以上でもよい。液状樹脂Ｌには、重合触媒を添加してもよい。液状樹脂Ｌが熱硬化性である場合には、熱重合触媒を添加し、液状樹脂Ｌが光重合性である場合には、光重合触媒を使用する。
液状樹脂Ｌには、必要に応じて、さらに溶媒等の他の成分を混合してもよい。

液状樹脂Ｌは、エラストマーを含有することが好ましい。
エラストマーとしては、例えば、ウレタンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、シリコーンゴム等の熱硬化性エラストマー；ウレタン系、エステル系、スチレン系、オレフィン系、ブタジエン系又はフッ素系等の熱可塑性エラストマー；或いはそれらの複合物を例示できる。これらの中でも、成形型１００から脱型した後の光制御フィルターの寸法変化が小さく、また脱型後の反りが生じず、圧縮永久歪が小さく、耐熱性が高い点から、シリコーンゴムが好ましい。
エラストマーは、ＪＩＳ Ｋ６２５３に従い、デュロメーターを用いて測定したショア硬度Ａが８０以下のポリマーであることが好ましい。

液状樹脂Ｌ中のエラストマーの含有量は、液状樹脂Ｌの総質量に対して、７０質量％以上９９．９質量％以下が好ましく、８０質量％以上〜９９．５質量％以下がより好ましく、９０質量％以上９９質量％以下がさらに好ましい。前記含有量が前記範囲の下限値以上であれば、光制御フィルターの可撓性が向上する。前記含有量が前記範囲の上限値以下であれば、遮光材等の他の成分を充分に含ませる余地ができる。

エラストマーを含む光制御フィルター１０は可撓性を有し、弾性変形するので、成形型１００から光制御フィルター１０を脱型することは比較的容易であり、取り外しの際に成形型１００の基板１１０や金属線１２０が破損することを抑制しやすい。

脱型した光制御フィルター１０は、図２（Ｃ）及び図３に示すように、第１の主面１と、第１の主面１と反対側の第２の主面２とを有する。成形型１００においては、金属線１２０の軸線方向及び金属線１２０の側面が成形部１１２の底面１１２ａに対して垂直に配置されている。そのため、得られる光制御フィルター１０における貫通孔１２の内側面は、光制御フィルター１０の第１の主面１及び第２の主面２に対して垂直に形成されている。
貫通孔１２同士の間隔（ピッチ）は、金属線差込用凹部１１４同士の間隔（ピッチ）と一致している。貫通孔１２の内径は、金属線１２０の直径と一致している。

遮光材を含む液状樹脂Ｌを用いた場合、貫通孔１２の部分が光透過部３となり、それ以外の部分が遮光部４となる。図４（Ａ）に示すように、必要に応じて、貫通孔１２の部分に光透過性材料を充填して光透過部３を形成した光制御フィルター１０Ａとすることもできる。また、遮光材を含まない液状樹脂Ｌを成形部１１２内に注入し、硬化させて脱型した後、貫通孔１２に遮光材を含む樹脂を充填することで、図４（Ｂ）に示すように、貫通孔１２の部分が遮光部５であり、それ以外の部分が光透過部６である光制御フィルター１０Ｂとすることもできる。

光透過性材料としては、例えば、透明樹脂、ガラスを例示できる。光制御フィルター１０の可撓性を高める点から、透明エラストマーが好ましい。透明エラストマーの具体例としては、例えば、シリコーン、ポリウレタンを例示できる。貫通孔１２に充填される透明エラストマーは、１種でもよく、２種以上でもよい。透明性及び耐熱性に優れる点から、透明エラストマーは、シリコーンゴムが好ましい。

遮光材としては、光吸収性材料及び光反射性材料の少なくとも一方が使用される。
光吸収性材料は光吸収剤を含有する。光吸収剤としては、カーボン、染料、顔料を例示できる。光吸収剤のなかでも、光吸収性に優れることから、カーボンが好ましい。カーボンとしては、例えば、カーボンブラック、黒鉛、炭素繊維を例示でき、光吸収剤として汎用的であることから、カーボンブラックが好ましい。
光反射性材料としては、アルミニウム、銀、金、クロム、ニッケル等の金属を例示できる。

貫通孔１２に光透過性材料又は遮光材を充填する方法としては、特に限定されず、例えば、下記の（ｂ−１）〜（ｂ−３）の方法を例示できる。
（ｂ−１）：光制御フィルター１０の第１の主面１に、光透過性材料又は遮光材を含む塗料を流下し、へら等を用いて貫通孔１２に掻き入れて充填する方法。
（ｂ−２）：光制御フィルター１０の第１の主面１に光透過性材料又は遮光材を含む塗料を付着させ、塗料に押し型を押圧して貫通孔１２に押し込んで充填する方法。
（ｂ−３）：光透過性材料又は遮光材を含む塗料の中に、光制御フィルター１０を浸漬して、貫通孔１２に塗料を流入させる方法。
貫通孔１２に充填された前記塗料は常法により硬化する。

前記塗料には、硬化性樹脂又はバインダーが含まれていることが好ましい。具体的には、例えば、熱硬化性シリコーン、ポリウレタンを形成するイソシアネート及びポリオール、アクリル化合物、エポキシ化合物、不飽和ポリエステルを例示できる。
なお、光制御フィルター１０の貫通孔１２に嵌合する樹脂製又はガラス製の光ファイバーを貫通孔１２に挿通してもよい。

製造する光制御フィルター１０の厚さは、５０μｍ以上１０００μｍ以下が好ましく、８０μｍ以上５００μｍ以下がより好ましく、１００μｍ以上３００μｍ以下がさらに好ましい。光制御フィルター１０の厚さが前記範囲の下限値以上であれば、光の視野角の制御がより容易になる。光制御フィルター１０の厚さが前記範囲の上限値以下であれば、可撓性がより高くなる。
光制御フィルター１０の厚さは、その断面を無作為に選択した１０カ所以上で測定した値の平均値として求められる。測定には測定顕微鏡等の公知の微細構造観察手段が適用される。

光制御フィルター１０の第１の主面１又は第２の主面２の全面積に対する貫通孔１２以外の部分の合計面積の割合は、３６．０％以上９９．２％以下が好ましく、４９．０％以上９６．０％以下がより好ましく、６５．０％以上９１．０以下％がさらに好ましい。第１の主面１の全面積及び貫通孔１２以外の部分の合計面積は、主面を撮影した画像を公知の方法で画像処理することにより求められる。
前記割合は、成形部１１２の底面１１２ａに占める金属線１２０の割合、すなわち平面視での成形部１１２の底面１１２ａの全面積に対する金属線差込用凹部１１４の面積の合計の割合を調節することで調節できる。

光透過部の光線透過率は、７０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましく、９０％以上がさらに好ましい。
遮光部の光線透過率は、７０％未満が好ましく、５０％未満がより好ましく、３０％未満がさらに好ましく、１０％未満が特に好ましい。
ここで、「光線透過率」の値は、光源としてＪＩＳ Ｚ ８７２０に規定されるＤ_６５を用い、光源から出射された検査光の強度を受光センサで測定する装置において、前記検査光の光路上に被測定物が無い状態での受光センサの出力値をＡ、検査光の光路上に被測定物をセットし、被測定物を透過した透過光が受光センサで受光される状態での出力値をＢとするとき、光線透過率＝（Ｂ／Ａ）×１００（単位；％）で求められる値とする。

また、光制御フィルター１０Ａ，１０Ｂの第１の主面１及び第２の主面２の各々に、第１の透明封止層８及び第２の透明封止層９をさらに積層し、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に例示した光制御フィルター２０Ａ，２０Ｂとしてもよい。

第１の主面１や第２の主面２に第１の透明封止層８や第２の透明封止層９を形成する方法は、特に限定されず、基板の表面に透明層を形成する際の一般的な方法を適用できる。具体的には、例えば、下記の（ｃ−１）〜（ｃ−２）の方法を例示できる。
（ｃ−１）：第１の主面１や第２の主面２に、熱硬化性化合物又は光硬化性化合物を含む塗料を塗布し、加熱又は光照射して、硬化させる方法。
（ｃ−２）：第１の主面１や第２の主面２に、予め作製された透明樹脂フィルム又は透明ガラスを積層する方法。

前記熱硬化性化合物及び前記光硬化性化合物としては、例えば、アクリル化合物、エポキシ化合物、熱硬化性シリコーン、ポリウレタンを形成するイソシアネート及びポリオールを例示できる。これらの硬化性化合物を含む塗料には、重合開始剤が含まれてもよい。重合開始剤としては、有機過酸化物、アゾ化合物を例示できる。前記塗料には、公知の有機溶剤が含まれてもよい。

前記透明樹脂フィルム又は透明ガラスの積層方法としては、例えば、接着剤を用いて貼り合せる方法、熱圧着する方法を例示できる。

［第２実施形態］
（成形型）
図６は、第２実施形態で使用する成形型１００Ａの断面図である。図６において、図１と同じ部分は同符号を付して説明を省略する。
成形型１００Ａは、基板１１０と、基板１１０の表面から立ち上がる複数の金属線１２０Ａと、を備えている。成形型１００Ａにおいては、基板１１０の成形部１１２の底面１１２ａに複数の金属線挿通孔１１８が形成されている。各々の金属線１２０Ａの下端部がそれぞれ金属線挿通孔１１８に挿通されることで、複数の金属線１２０Ａが基板１１０の表面から立ち上がるように設けられている。

成形型１００Ａは、複数の金属線差込用凹部１１４にそれぞれ金属線１２０が差し込まれる代わりに、複数の金属線挿通孔１１８にそれぞれ金属線１２０Ａが挿通されている以外は、成形型１００と同様の態様とすることができる。

この例では、基板１１０に形成された金属線挿通孔１１８は、基板１１０の裏面側から表面側に向かうにつれて縮径している。また、金属線挿通孔１１８に挿通される金属線１２０Ａは基板１１０の裏面側から表面側に向かうにつれて縮径し、金属線１２０Ａの少なくとも一部分の直径が、金属線挿通孔１１８の上側開口端の最小径よりも太くなっている。このように、第２実施形態の成形型では、基板の金属線挿通孔が基板の裏面側から表面側に向かうにつれて縮径しており、金属線の少なくとも一部分の直径が金属線挿通孔の最小径よりも太いことが好ましい。これにより、金属線挿通孔の下側から挿通した金属線が上方に抜けることを抑制しやすい。

なお、金属線挿通孔に挿通される金属線の形状は、基板の裏面側から表面側に向かうにつれて縮径する形状には限定されず、例えば、金属線における軸線方向の一部分だけが局所的に太くなっており、その部分の直径が金属線挿通孔の最小径よりも太くなっているものであってもよい。

成形部１１２の底面１１２ａにおける平面視での金属線挿通孔１１８の配置は、特に限定されず、例えば、成形型１００における金属線差込用凹部１１４の配置として例示した配置と同じ配置を例示できる。

金属線挿通孔１１８の平面視形状は、差し込まれる金属線１２０Ａの軸線方向に垂直な断面形状に応じて設定すればよく、例えば、円形、楕円形を例示できる。
金属線挿通孔１１８の平面視でのサイズは、差し込まれる金属線１２０Ａの軸線方向に垂直な断面のサイズに応じて設定すればよく、例えば、平面視形状が円形の場合、上側開口端の最小径を２．５μｍ〜２５μｍとすることができる。

基板１１０における金属線挿通孔１１８同士の間隔は、４μｍ以上４０μｍ以下が好ましく、４μｍ以上３０μｍ以下がより好ましく、４μｍ以上２０μｍ以下がさらに好ましい。金属線挿通孔１１８同士の間隔が前記範囲の下限値以上であれば、基板１１０の製造時の加工が容易である。金属線挿通孔１１８同士の間隔が前記範囲の上限値以下であれば、高解像度が得やすくなる。
なお、金属線挿通孔１１８同士の間隔は、平面視における金属線挿通孔１１８の中心同士の距離である。金属線挿通孔１１８の平面視形状が円形でない場合は、平面視での金属線挿通孔１１８の外接円の中心同士の距離とする。

金属線１２０Ａの軸線方向に垂直な断面形状は、特に限定されず、例えば、円形、楕円形を例示できる。なかでも、加工性の点から、円形（真円）が好ましい。
金属線１２０Ａを形成する金属は、金属線１２０を形成する金属と同じ金属を例示でき、好ましい金属も同じである。金属線１２０Ａを形成する金属は、１種でもよく、２種以上でもよい。

金属線１２０Ａにおける金属線挿通孔１１８の上側開口端と一致する位置の直径は、２μｍ以上２０μｍ以下が好ましく、２μｍ以上１５μｍ以下がより好ましく、２μｍ以上１０μｍ以下がさらに好ましい。金属線１２０Ａの前記直径が前記範囲の下限値以上であれば、金属線の形成が容易である。金属線１２０Ａの前記直径が前記範囲の上限値以下であれば、アスペクト比が高い凹部又は貫通孔を有する光制御フィルターを製造しやすい。
なお、金属線１２０Ａの前記直径は、金属線１２０Ａの軸線方向に垂直な断面形状が円形でない場合、金属線１２０Ａの断面の外接円の直径とする。

金属線１２０Ａの高さ、すなわち成形部１１２の底面１１２ａから金属線１２０Ａの先端までの距離は、第１実施形態の成形型１００と同様の理由から、５０μｍ以上１０００μｍ以下が好ましく、８０μｍ以上５００μｍ以下がより好ましく、１００μｍ以上３００μｍ以下がさらに好ましい。

この例では、第１実施形態と同様に、金属線１２０Ａの先端の位置が、基板１１０における成形部１１２以外の部分の表面と面一になっている。すなわち、金属線１２０Ａの先端の位置が、成形部１１２の開口端の位置と一致している。この態様の成形型１００を用いる場合には、後述のように、金属線１２０に対応する複数の貫通孔が形成された光制御フィルターを製造できる。
なお、金属線１２０Ａの先端の位置が基板１１０における成形部１１２以外の部分の表面よりも低い場合、すなわち金属線１２０Ａの先端の位置が成形部１１２の開口端の位置よりも低い場合には、金属線１２０Ａに対応する複数の凹部が形成された光制御フィルターを製造できる。

金属線１２０Ａ間のクリアランスは、第１実施形態の成形型１００と同様の理由から、２μｍ以上２０μｍ以下が好ましく、２μｍ以上１５μｍ以下がより好ましく、２μｍ以上１０μｍ以下がさらに好ましい。金属線１２０Ａ間のクリアランスは、成形部１１２の底面１１２ａと一致する平面上における金属線１２０Ａの側面同士の最短距離である。

基板１１０の表面の１００μｍ^２あたりの金属線１２０Ａの本数は、第１実施形態の成形型１００と同様の理由から、４本以上１００本以下が好ましく、８本以上７０本以下がより好ましく、１６本以上４５本以下がさらに好ましい。

成形型１００Ａにおいては、成形型１００と同様に、基板１１０における成形部１１２の底面１１２ａ（表面）に固着層を形成し、金属線挿通孔１１８に挿通された金属線１２０Ａの周囲が固着層で固定されるようにしてもよい。これにより、金属線挿通孔１１８に挿通された金属線１２０Ａがより安定になる。

（光制御フィルターの製造方法）
以下、成形型１００Ａを用いた光制御フィルターの製造方法について説明する。第２実施形態の光制御フィルターの製造方法としては、成形型１００の代わりに成形型１００Ａを用いる以外は、第１実施形態と同様の方法を採用できる。
具体的には、図７（Ａ）に示すように、成形型１００Ａの成形部１１２内に、複数の金属線１２０Ａに接するように液状樹脂Ｌを注入する。次いで、図７（Ｂ）に示すように、液状樹脂Ｌを硬化させ、複数の金属線１２０Ａに対応する複数の貫通孔１２Ａが形成された光制御フィルター１０Ｃを形成する。次いで、図７（Ｃ）に示すように、光制御フィルター１０Ｃを成形型１００Ａから脱型する。

成形型１００Ａを用いる場合も、成形型１００を用いる場合と同様に、成形部１１２内に液状樹脂Ｌを注入する際に、図７（Ａ）に示すように、液状樹脂Ｌの一部が基板１１０における成形部１１２の外側に溢れるようにしてもよい。硬化後の光制御フィルター１０の一方の主面を覆う残膜２０は、切削や研磨によって除去できる。

成形型１００Ａを用いた方法では、金属線１２０Ａに対応する、第２の主面２側から第１の主面１側に向かうにつれて縮径する複数の貫通孔１２Ａが形成されている以外は、光制御フィルター１０と同様の態様の光制御フィルター１０Ｃが得られる。貫通孔１２Ａ同士の間隔（ピッチ）は、金属線挿通孔１１８同士の間隔（ピッチ）と一致している。貫通孔１２Ａの内径は、金属線１２０Ａの直径と一致している。
光制御フィルター１０Ｃにおける厚さ、第１の主面１又は第２の主面２の全面積に対する貫通孔１２Ａ以外の部分の合計面積の割合、光透過部の光線透過率、遮光部の光線透過率等の好ましい態様は、光制御フィルター１０の好ましい態様と同様である。

遮光材を含む液状樹脂Ｌを用いた場合、貫通孔１２Ａの部分が光透過部３となり、それ以外の部分が遮光部４となる。また、光制御フィルター１０の場合と同様に、光制御フィルター１０Ｃにおいて、必要に応じて、貫通孔１２Ａの部分に光透過性材料を充填して光透過部３を形成してもよい。また、遮光材を含まない液状樹脂Ｌを成形部１１２内に注入し、硬化させて脱型した後、貫通孔１２Ａに遮光材を含む樹脂を充填することで、貫通孔１２Ａの部分が遮光部であり、それ以外の部分が光透過部である光制御フィルターとしてもよい。
また、光制御フィルター１０Ｃの第１の主面１及び第２の主面２の各々に、第１の透明封止層及び第２の透明封止層をさらに積層してもよい。

本発明で製造する光制御フィルターは、例えば、視野角制御、輝度向上、防眩等を目的として、液晶表示装置等の画像表示装置に取り付けられる。また、具体的には、光制御フィルターは、例えば、発光ダイオード、有機エレクトロルミネッセンス素子等の発光体、光センサ等の受光体に取り付けることができる。

以上説明したように、本発明においては、基板の表面から立ち上がるように複数の金属線を設けた成形型を用いて、複数の金属線に対応する複数の凹部又は複数の貫通孔が形成された光制御フィルターを形成する。このような成形型を用いることで、製造時、特に脱型時に成形型が破損することを抑制することができる。また、本発明では、機械加工によって成形型に比べ、複数の金属線を基板表面に高密度に配置した成形型とすることができるため、微細な光透過部が高密度で配列された光制御フィルターも製造できる。また、金属線を用いることで、基板の中央部と周縁部とで金属線の形状を揃えることが容易であるため、光学特性が均一な光制御フィルターを製造できる。

なお、本発明は、前記した成形型１００，１００Ａを用いる方法には限定されない。
例えば、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示す、成形型１００，１００Ａにおいて金属線１２０，１２０Ａの先端の位置が成形部１１２の開口端の位置よりも低い成形型１００Ｂ，１００Ｃを用いて、金属線１２０，１２０Ａに対応する複数の凹部が形成された光制御フィルターを形成して脱型することを含む方法であってもよい。

１…第１の主面、２…第２の主面、３，６…光透過部、４，５…遮光部、８…第１の透明封止層、９…第２の透明封止層、１０，１０Ａ〜１０Ｃ…光制御フィルター、１２，１２Ａ…貫通孔、１００…成形型、１１０…基板、１１２…成形部、１１２ａ…底面、１１４…金属線差込用凹部、１１６…固着層、１１８…金属線挿通孔、１２０，１２０Ａ…金属線。

Claims (8)

1. 基板と、前記基板の表面から立ち上がる複数の金属線と、を備えた成形型を用い、前記複数の金属線に接するように液状樹脂を前記成形型内へ注入した後、前記液状樹脂を硬化させ、前記複数の金属線に対応する複数の凹部又は複数の貫通孔が形成された光制御フィルターを形成し、前記光制御フィルターを脱型することを含む、光制御フィルターの製造方法。
2. 前記基板の表面に複数の金属線差込用凹部が設けられており、
   前記複数の金属線の下端部が前記金属線差込用凹部に差し込まれている、請求項１に記載の光制御フィルターの製造方法。
3. 前記基板の表面に固着層が形成されており、
   前記金属線差込用凹部に差し込まれた前記金属線の周囲を前記固着層が固定している、請求項２に記載の光制御フィルターの製造方法。
4. 前記基板の前記金属線差込用凹部同士の間隔が、４μｍ以上４０μｍ以下である、請求項２又は３に記載の光制御フィルターの製造方法。
5. 前記基板に複数の金属線挿通孔が設けられており、
   前記複数の金属線が前記金属線挿通孔に挿通されている、請求項１に記載の光制御フィルターの製造方法。
6. 前記基板の前記金属線挿通孔は、前記基板の裏面側から表面側に向かうにつれて縮径しており、
   前記金属線の少なくとも一部分の直径が、前記金属線挿通孔の最小径よりも太い、請求項５に記載の光制御フィルターの製造方法。
7. 前記基板の前記金属線挿通孔同士の間隔が、４μｍ以上４０μｍ以下である、請求項５又は６に記載の光制御フィルターの製造方法。
8. 前記金属線が、タングステン、チタン、及びニッケルから選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の光制御フィルターの製造方法。

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