JP5144826B1 - Optical element - Google Patents

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Abstract

【課題】可視〜近赤外に亘る広い波長領域、及び広い入射光角度範囲において、反射防止性能に優れた光学素子を提供すること。
【解決手段】本発明の光学素子(1)は、基材(10)と、この基材(10)の表面に設けられ複数の凸部(11)及び複数の凹部(12)を含む微細凹凸構造(10a)と、を有し、基準面(X)からの複数の凸部(11)の頂点(11a)の高さが200nm以上であり、複数の凸部(11)に含まれる任意の凸部(11)の頂点(11a)と当該任意の凸部(11)に最も近接する凸部(11)の頂点(11a)との間隔が、平面視において260nm未満であり、複数の凸部(11)又は複数の凹部(12)の配列パターンが、N方格子状であって、任意の凸部(11)と当該任意の凸部(11)に隣接するN個の凸部(11)との間に1個から(N−2)個の尾根が存在することを特徴とする。
【選択図】図1
An optical element having excellent antireflection performance in a wide wavelength range from visible to near infrared and in a wide incident light angle range is provided.
An optical element (1) according to the present invention comprises a substrate (10) and fine irregularities provided on the surface of the substrate (10) and including a plurality of convex portions (11) and a plurality of concave portions (12). And the height of the vertices (11a) of the plurality of protrusions (11) from the reference plane (X) is 200 nm or more, and any of the protrusions (11) included in the plurality of protrusions (11) The interval between the vertex (11a) of the convex portion (11) and the vertex (11a) of the convex portion (11) closest to the arbitrary convex portion (11) is less than 260 nm in plan view, and a plurality of convex portions (11) or the arrangement pattern of the plurality of recesses (12) is an N-shaped lattice, and the N protrusions (11) adjacent to the arbitrary protrusions (11) and the arbitrary protrusions (11). 1 to (N−2) ridges exist between the two.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、ディスプレイ搭載機器などの表示装置に用いられる光学素子に関し、特に、表面に微細凹凸構造が設けられた光学素子に関する。   The present invention relates to an optical element used in a display device such as a display-equipped device, and more particularly to an optical element having a fine uneven structure on the surface.

近年、ディスプレイ市場の拡大に伴い、室内及び屋外において、より鮮明な画像を見たいという要求が高まってきている。しかしながら、主に室内で視認されるテレビにおいては、照明光による画面への映り込みにより、鮮明な画像を視認できなくなるという問題がある。また、屋外で視認される携帯電話、小型ゲーム機、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラなどにおいては、太陽光による画面への映り込みにより、鮮明な画像を視認できなくなるという問題がある。   In recent years, with the expansion of the display market, there has been an increasing demand to view clearer images indoors and outdoors. However, there is a problem that a television that is visually recognized indoors cannot visually recognize a clear image due to reflection on the screen by illumination light. In addition, a mobile phone, a small game machine, a digital camera, a digital video camera, and the like that are visually recognized outdoors have a problem that a clear image cannot be visually recognized due to reflection on the screen by sunlight.

このような映り込みを防止して視認性を向上させるためには、広い波長領域において、画面前面側からの入射光に対する反射防止性能を向上させることが必要である。また、画面への入射光の入射角度は、ディスプレイ搭載機器の種類や使用する場所により異なる。このため、画面への映り込みを防止して視認性を向上させるためには、広い入射光角度範囲において、反射防止性能を有することが必要である。   In order to prevent such reflection and improve visibility, it is necessary to improve the antireflection performance for incident light from the front side of the screen in a wide wavelength region. Further, the incident angle of incident light on the screen differs depending on the type of display-equipped device and the place where it is used. For this reason, in order to prevent the reflection on the screen and improve the visibility, it is necessary to have antireflection performance in a wide incident light angle range.

ディスプレイの反射防止性能を高める技術としては、高屈折率層及び低屈折率層の交互多層構造を有する反射防止フィルムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この反射防止フィルムは、高屈折率層と低屈折率層との屈折率差によって生じる透過光と反射光の干渉作用を利用して、反射光を打ち消すことにより反射防止効果を発現する。   As a technique for improving the antireflection performance of a display, an antireflection film having an alternating multilayer structure of a high refractive index layer and a low refractive index layer has been proposed (see, for example, Patent Document 1). This antireflection film exhibits an antireflection effect by canceling the reflected light by utilizing the interference action between the transmitted light and the reflected light caused by the difference in refractive index between the high refractive index layer and the low refractive index layer.

また、ディスプレイの反射防止性能を高める技術としては、有効屈折率neff(h)が関数Neff(h)と3点で交わる形状の構造体が提案されている(例えば、特許文献2参照)。また、非特許文献1には、サブミクロンオーダーのピラミッド状凹凸構造を蛾の目のような2次元パターンに配置した、通称モスアイ構造に反射防止効果があることが示されている。さらに、非特許文献2には、樹脂やガラスなどの基材にモスアイ構造を有する光学素子と、可視波長領域におけるその光学素子の分光反射率が開示されている。   As a technique for improving the antireflection performance of the display, a structure having a shape in which the effective refractive index neff (h) intersects with the function Neff (h) at three points has been proposed (see, for example, Patent Document 2). Non-Patent Document 1 shows that a so-called moth-eye structure in which a submicron-order pyramidal concavo-convex structure is arranged in a two-dimensional pattern like an eyelet has an antireflection effect. Further, Non-Patent Document 2 discloses an optical element having a moth-eye structure on a substrate such as resin or glass, and the spectral reflectance of the optical element in the visible wavelength region.

特開平06−337302号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-337302 特開2009−217278号公報JP 2009-217278 A

Endeavour 26、P.79−84(1967)Endeavor 26, P.I. 79-84 (1967) 光技術コンタクト 43(11)、P.630−637(2005)Phototechnical Contact 43 (11), p. 630-637 (2005)

しかしながら、特許文献1に記載の反射防止フィルムは、ある特定波長では優れた反射防止性能を示すが、広い波長領域にわたって十分な反射防止性能を発現できるわけではなく、広い入射光角度範囲において十分な反射防止性能が発現できるわけでもない。また、特許文献2、非特許文献1及び非特許文献2に記載された光学素子においても、広い波長領域における十分な反射防止性能と広い入射光角度範囲における十分な反射防止性能とを共に実現できているとは言い難い。   However, the antireflection film described in Patent Document 1 exhibits excellent antireflection performance at a specific wavelength, but does not exhibit sufficient antireflection performance over a wide wavelength region, and is sufficient in a wide incident light angle range. In addition, antireflection performance cannot be realized. In addition, in the optical elements described in Patent Document 2, Non-Patent Document 1, and Non-Patent Document 2, both sufficient antireflection performance in a wide wavelength region and sufficient antireflection performance in a wide incident light angle range can be realized. It's hard to say.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、可視〜近赤外に亘る広い波長領域、及び広い入射光角度範囲において、反射防止性能に優れた光学素子を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of this point, and it aims at providing the optical element which was excellent in the antireflection performance in the wide wavelength range ranging from visible to near infrared, and a wide incident light angle range. .

本発明の光学素子は、基材と、前記基材の表面に設けられ複数の凸部及び複数の凹部を含む微細凹凸構造と、を有し、前記微細凹凸構造の所定領域において、基準面からの前記複数の凸部の頂点の高さが200nm以上であり、隣接する前記複数の凸部間の間隔が平面視において260nm未満であり、前記複数の凸部又は前記複数の凹部の配列パターンが、六方格子状であって、前記任意の凸部と当該任意の凸部に隣接する6個の凸部に属する3個又は4個の凸部との間に尾根が存在し、前記任意の凸部に隣接する6個の凸部のうち、前記3個又は4個の凸部以外の凸部が相互に隣接しないことを特徴とする
また、本発明の光学素子は、基材と、前記基材の表面に設けられ複数の凸部及び複数の凹部を含む微細凹凸構造と、を有し、前記微細凹凸構造の所定領域において、基準面からの前記複数の凸部の頂点の高さが200nm以上であり、隣接する前記複数の凸部間の間隔が平面視において260nm未満であり、前記複数の凸部又は前記複数の凹部の配列パターンが、四方格子状であって、前記任意の凸部と当該任意の凸部に隣接する4個の凸部に属する2個又は3個の凸部との間に尾根が存在し、前記任意の凸部に隣接する4個の凸部のうち、前記2個又は3個の凸部以外の凸部が相互に隣接しないことを特徴とする。
The optical element of the present invention has a base material and a fine concavo-convex structure including a plurality of convex portions and a plurality of concave portions provided on the surface of the base material, and in a predetermined region of the fine concavo-convex structure, from a reference surface The height of the vertices of the plurality of protrusions is 200 nm or more, the interval between the plurality of adjacent protrusions is less than 260 nm in plan view, and the arrangement pattern of the plurality of protrusions or the plurality of recesses is , A hexagonal lattice, and there is a ridge between the arbitrary convex portion and three or four convex portions belonging to the six convex portions adjacent to the arbitrary convex portion, and the arbitrary convex portion Among the six convex portions adjacent to the portion, convex portions other than the three or four convex portions are not adjacent to each other .
Further, the optical element of the present invention has a base material and a fine concavo-convex structure including a plurality of convex portions and a plurality of concave portions provided on the surface of the base material, and in a predetermined region of the fine concavo-convex structure, a reference The height of the vertices of the plurality of projections from the surface is 200 nm or more, the interval between the plurality of adjacent projections is less than 260 nm in plan view, and the plurality of projections or the plurality of recesses are arranged. The pattern is a tetragonal lattice, and there is a ridge between the arbitrary convex portion and two or three convex portions belonging to the four convex portions adjacent to the arbitrary convex portion, and the arbitrary Among the four convex portions adjacent to the convex portion, convex portions other than the two or three convex portions are not adjacent to each other.

この構成によれば、基準面からの凸部の高さを200nm以上にすると共に、隣接する凸部間の間隔を平面視において260nmにすることから、正面から光学素子に入光する入射光だけでなく、斜め方向から入光する入射光に対しても、反射防止性能の向上に必要な基準面Xから凸部の頂点の高さ及び凸部間の間隔を十分に確保することができる。これにより、回折現象の発生を抑制し、特定波長での反射率の上昇を抑制できるので、可視波長領域での反射防止性能を向上させることができる。そして、複数の凸部又は複数の凹部の配列パターンが、六方格子状であって、任意の凸部と当該任意の凸部に隣接する6個の凸部に属する3個又は4個の凸部との間に尾根が存在し、前記任意の凸部に隣接する6個の凸部のうち、前記3個又は4個の凸部以外の凸部が相互に隣接しないこと、或るいは、前記配列パターンが、四方格子状であって、任意の凸部と当該任意の凸部に隣接する4個の凸部に属する2個又は3個の凸部との間に尾根が存在し、前記任意の凸部に隣接する4個の凸部のうち、前記2個又は3個の凸部以外の凸部が相互に隣接しないことから、基準面Xから高さ方向における微細凹凸構造が設けられた基材表面の屈折率勾配をなだらかにすることができる。これらの結果、可視〜近赤外に亘る広い波長領域、及び広い入射光角度範囲において、反射防止性能に優れる光学素子を実現することができる。 According to this configuration, the height of the convex portion from the reference surface is set to 200 nm or more, and the interval between the adjacent convex portions is set to 260 nm in a plan view, so that only incident light entering the optical element from the front side is obtained. In addition, it is possible to sufficiently secure the height of the apex of the convex portion and the interval between the convex portions from the reference plane X necessary for improving the antireflection performance, even for incident light entering from an oblique direction. Thereby, generation | occurrence | production of a diffraction phenomenon can be suppressed and the raise of the reflectance in a specific wavelength can be suppressed, Therefore The antireflection performance in a visible wavelength region can be improved. And the arrangement pattern of a plurality of convex parts or a plurality of concave parts is a hexagonal lattice pattern, and three or four convex parts belonging to any convex part and six convex parts adjacent to the arbitrary convex part A ridge is present between the two convex portions other than the three or four convex portions among the six convex portions adjacent to the arbitrary convex portion, or the The arrangement pattern is a tetragonal lattice, and there is a ridge between any convex part and two or three convex parts belonging to four convex parts adjacent to the arbitrary convex part, and the arbitrary pattern Among the four convex portions adjacent to the convex portion, the convex portions other than the two or three convex portions are not adjacent to each other, so that a fine concavo-convex structure in the height direction from the reference plane X is provided. The refractive index gradient of the substrate surface can be made smooth. As a result, an optical element having excellent antireflection performance can be realized in a wide wavelength range from visible to near infrared and in a wide incident light angle range.

本発明の光学素子においては、前記配列パターンが、六方格子状である場合に、前記尾根が、前記任意の凸部と当該任意の凸部に隣接する前記6個の凸部との間に4個存在していることが好ましい。 In the optical element of the present invention, when the array pattern is a hexagonal lattice, the ridge is 4 between the arbitrary convex portions and the six convex portions adjacent to the arbitrary convex portions. It is preferable that there exist .

本発明の光学素子においては、平面視において、前記所定領域の面積に対し、前記基準面から250nm以上の高さを有する領域の占める面積の比率が5%以上であり、前記微細凹凸構造を前記基準面から高さ方向に50nm毎の区分に分画したときに生じる分画数をn、前記所定領域における全分画が平面視において占める面積に対して第iの分画が平面視において占める面積の比率をHi、全分画における比率Hiの総計をnで除した値をHaveとしたときに、下記式(1)で表される高さの平均偏差が3以上8以下であり、前記微細凹凸構造において、高さと前記所定領域の平面視において当該高さ以上の領域が占める面積の割合との関係を示す曲線において、変曲点が2以上存在することが好ましい。
In the optical element of the present invention, a ratio of an area occupied by a region having a height of 250 nm or more from the reference surface to an area of the predetermined region in a plan view is 5% or more, and the fine concavo-convex structure is The number of fractions generated when fractionating into 50-nm sections from the reference plane in the height direction is n, and the area occupied by the i-th fraction in plan view with respect to the area occupied by all fractions in the predetermined region in plan view The average deviation of the height represented by the following formula (1) is 3 or more and 8 or less, where the ratio of the ratio is Hi and the value obtained by dividing the total of the ratios Hi in all fractions by n is Have. In the concavo-convex structure, it is preferable that there are two or more inflection points in a curve indicating the relationship between the height and the ratio of the area occupied by the region higher than the predetermined height in plan view.

本発明の光学素子においては、前記凹部の凹部深さの標準偏差が3以上20以下であることが好ましい。   In the optical element of the present invention, it is preferable that the standard deviation of the recess depth of the recess is 3 or more and 20 or less.

本発明の光学素子においては、前記凸部の凸部高さの標準偏差が3以上20以下であることが好ましい。   In the optical element of the present invention, it is preferable that the standard deviation of the height of the convex portion is 3 or more and 20 or less.

本発明の光学素子においては、前記凸部の凸部高さの平均値に対する前記尾根の高さの平均値が、20%以上80%以下であることが好ましい。   In the optical element of the present invention, it is preferable that an average value of the height of the ridge with respect to an average value of the heights of the convex portions is 20% or more and 80% or less.

本発明の光学素子においては、前記任意の凸部と当該任意の凸部に最も近接する複数の凸部とからなる任意の1単位格子中、尾根が4個又は8個存在することが好ましい。   In the optical element of the present invention, it is preferable that there are 4 or 8 ridges in an arbitrary unit cell composed of the arbitrary convex portion and a plurality of convex portions closest to the arbitrary convex portion.

本発明の光学素子においては、前記複数の凹部及び前記複数の凸部からなる単位格子において、前記単位格子の面積(Sall)と前記基準面から10nm以下の高さの底面領域の面積の総和(Sb)との比(Sb/Sall)が、10%以下であることが好ましい。   In the optical element of the present invention, in the unit cell composed of the plurality of concave portions and the plurality of convex portions, the sum of the area of the unit cell (Sall) and the area of the bottom region having a height of 10 nm or less from the reference surface ( The ratio (Sb / Sall) to Sb) is preferably 10% or less.

本発明の光学素子においては、前記任意の凸部の頂点と当該任意の凸部に最も近接する6個又は4個の凸部の頂点との間隔のうち、最大値と最小値との差を当該間隔の平均値で除した値[(Pmax−Pmin)/Pave]が20%以下であることが好ましい。   In the optical element of the present invention, the difference between the maximum value and the minimum value among the intervals between the apex of the arbitrary convex portion and the apexes of the six or four convex portions closest to the arbitrary convex portion is calculated. The value [(Pmax−Pmin) / Pave] divided by the average value of the intervals is preferably 20% or less.

本発明の光学素子においては、前記微細凹凸構造が組成物層によって構成されており、前記樹脂組成物層の厚みが、0.4μm以上10μm以下であることが好ましい。   In the optical element of the present invention, it is preferable that the fine concavo-convex structure is constituted by a composition layer, and the thickness of the resin composition layer is 0.4 μm or more and 10 μm or less.

本発明の光学素子においては、前記組成物層が、100質量部中、1分子中に3個以上のアクリル基及び/又はメタクリル基を有する1種類以上の単量体成分を20質量部〜60質量部、N−ビニル基を有する単量体成分を5質量部〜40質量部、その他単量体成分を0〜75質量部含む組成物を硬化させてなることが好ましい。   In the optical element of the present invention, the composition layer contains 20 parts by mass to 60 parts by mass of one or more monomer components having three or more acrylic groups and / or methacrylic groups in one molecule in 100 parts by mass. It is preferable to harden a composition containing 5 parts by mass to 40 parts by mass of a monomer component having an N-vinyl group and 0 to 75 parts by mass of other monomer components.

本発明の光学素子においては、前記組成物が、光硬化組成物であることが好ましい。   In the optical element of the present invention, the composition is preferably a photocurable composition.

本発明の光学素子においては、光硬化前の前記光硬化組成物の50℃での粘度が100mPa・s以下であることが好ましい。   In the optical element of the present invention, the viscosity of the photocured composition before photocuring at 50 ° C. is preferably 100 mPa · s or less.

本発明の樹脂フィルムロールは、上記光学素子を含み、幅10cm以上、かつ長さ50m以上であることを特徴とする。   The resin film roll of the present invention includes the optical element described above, and has a width of 10 cm or more and a length of 50 m or more.

本発明の表示装置は、上記光学素子を備えたことを特徴とする。   A display device according to the present invention includes the above-described optical element.

本発明の照明装置は、上記光学素子を備えたことを特徴とする。   The illuminating device of this invention was equipped with the said optical element.

本発明の太陽電池は、上記光学素子を備えたことを特徴とする。   The solar cell of the present invention includes the above-described optical element.

本発明によれば、可視〜近赤外に亘る広い波長領域、及び広い入射光角度範囲において、反射防止性能に優れた光学素子を実現することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical element excellent in the antireflection performance is realizable in the wide wavelength range ranging from visible to near infrared, and a wide incident light angle range.

本実施の形態に係る光学素子の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the optical element which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る微細凹凸構造を示す模式的な斜視図である。It is a typical perspective view which shows the fine grooving | roughness structure which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る微細凹凸構造の配列パターンを示す平面模式図及び写真である。It is the plane schematic diagram and photograph which show the arrangement pattern of the fine concavo-convex structure which concerns on this Embodiment. 分画の様子を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the mode of a fractionation. 充填率及び変曲点について示す概念図である。It is a conceptual diagram shown about a filling rate and an inflection point. 微細凹凸構造の凹部及び尾根を含む断面プロファイルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the cross-sectional profile containing the recessed part and ridge of a fine concavo-convex structure. 微細項凸構造の凹部及び凸部を含む断面プロファイルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the cross-sectional profile containing the recessed part and convex part of a fine term convex structure. 微細凹凸構造の凸部及び尾根を含む断面プロファイルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the cross-sectional profile containing the convex part and ridge of a fine concavo-convex structure. 単位格子と底面領域との関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between a unit lattice and a bottom face area | region. 実施例1から実施例3に係る操作型プローブ顕微鏡の測定エリアにおける最高点位置を0nmとしたときの光学素子の凹部及び凸部からなる構造面の深さ分布を示す図である。It is a figure which shows the depth distribution of the structure surface which consists of the recessed part and convex part of an optical element when the highest point position in the measurement area of the operation type probe microscope which concerns on Example 1 to Example 3 shall be 0 nm. 比較例1に係る光学素子の電子顕微鏡写真である。4 is an electron micrograph of an optical element according to Comparative Example 1. 正反射率の波長依存性及び入射光角度依存性を示す図である。It is a figure which shows the wavelength dependence and incident light angle dependence of regular reflectance. 正反射率の波長依存性及び入射光角度依存性を示す図である。It is a figure which shows the wavelength dependence and incident light angle dependence of regular reflectance. 正反射率の波長依存性及び入射光角度依存性を示す図である。It is a figure which shows the wavelength dependence and incident light angle dependence of regular reflectance. 実施例1における高さと充填率との相関曲線を示す相関図である。It is a correlation diagram which shows the correlation curve of the height and filling rate in Example 1. 実施例2における高さと充填率との相関曲線を示す相関図である。It is a correlation diagram which shows the correlation curve of the height and filling rate in Example 2. 実施例3における高さと充填率との相関曲線を示す相関図である。It is a correlation diagram which shows the correlation curve of the height and filling rate in Example 3.

以下、本発明の一実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する範囲内で適宜変更して実施することができる。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, In the range with the effect of this invention, it can change suitably and can implement.

<光学素子の基本構造>
図1は、本発明の一実施の形態に係る光学素子1の断面模式図である。図2は、本実施の形態に係る光学素子1の微細凹凸構造を示す模式的な斜視図である。図1に示すように、本実施の形態に係る光学素子1は、基材10と、この基材10の表面に設けられた微細凹凸構造10aと、を有する。微細凹凸構造10aは、光学素子1の基準面Xの面内方向(図1の左右方向及び奥行方向)に連続して延在するように設けられた複数の凸部11及び複数の凹部12を有する。
<Basic structure of optical element>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an optical element 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic perspective view showing a fine uneven structure of the optical element 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the optical element 1 according to the present embodiment includes a base material 10 and a fine concavo-convex structure 10 a provided on the surface of the base material 10. The fine concavo-convex structure 10a includes a plurality of convex portions 11 and a plurality of concave portions 12 provided so as to continuously extend in the in-plane direction (left-right direction and depth direction in FIG. 1) of the reference surface X of the optical element 1. Have.

微細凹凸構造10aは、複数の凸部11の頂点11aと複数の凹部12の底12aとの間に、基準面Xからの凸部11の頂点11aの高さと凹部12の底12aの高さとの中間の高さを有する領域(以下、「尾根」という)13を有する。この尾根13は、例えば、隣接する凸部11の頂点11a同士を繋ぐ線状の領域であって、凹部12の底12aより高さHが高い領域、又は隣接する凹部12の底12a同士を繋ぐ線状の領域であって、凸部11の頂点11aより高さHが低い領域である。凸部11の頂点11a同士を繋ぐU字状の尾根13の最下高さは、凸部11高さの20%〜80%とすることで、斜め入光の反射防止性能に優れ、凸部11の強度にも優れるナノ構造体を得ることができる。なお、本明細書において、特に断りがない場合、高さHとは、基準面Xに垂直な方向における基準面Xと対象との間の距離とする。また、基準面Xとは、例えば、複数存在する凹部12の底12aのうち、最も低い点を含み、基材10の表面に略平行な平面である。なお、基準面Xの取り方についてはこれに限られない。   The fine concavo-convex structure 10a has a height between the apex 11a of the convex portion 11 and the height of the bottom 12a of the concave portion 12 from the reference plane X between the apexes 11a of the plural convex portions 11 and the bottom 12a of the plural concave portions 12. It has a region 13 (hereinafter referred to as “ridge”) having an intermediate height. The ridge 13 is, for example, a linear region that connects the vertices 11a of the adjacent convex portions 11, and connects the regions having a height H higher than the bottom 12a of the concave portion 12 or the bottoms 12a of the adjacent concave portions 12. It is a linear region, and is a region having a height H lower than the vertex 11a of the convex portion 11. The lowermost height of the U-shaped ridge 13 connecting the vertices 11a of the convex portions 11 is 20% to 80% of the height of the convex portions 11, so that the anti-reflection performance of oblique incident light is excellent, and the convex portions 11 can be obtained. In the present specification, unless otherwise specified, the height H is a distance between the reference plane X and the object in a direction perpendicular to the reference plane X. The reference plane X is a plane that includes the lowest point of the bottoms 12 a of the plurality of recesses 12 and is substantially parallel to the surface of the substrate 10, for example. In addition, about how to take the reference plane X, it is not restricted to this.

複数の凸部11の頂点11aは、微細凹凸構造10aの所定領域内において、いずれも基準面Xから200nm以上の高さHを有する。所定領域内とは、目視で確認できるサイズ以上の領域を意味する。このように凸部11を設けることにより、正面から光学素子1に入光する入射光だけでなく、斜め方向から入光する入射光に対しても、反射防止性能の向上に必要な基準面Xからの凸部11の頂点11aの高さを十分に確保できるので、広い入射光角度範囲で優れた反射防止性能を発現できると共に、近赤外波長領域(700〜1000nm)での反射防止性能を向上させることができる。なお、光学素子1としては、本発明の効果を奏する範囲であれば、必ずしも全ての凸部11の頂点の高さHが基準面Xから200nm以上である必要はない。これは、所定領域内の反射防止性能に影響しない範囲であれば、凸部11の欠損や200nm未満の凸部11が存在してもよいことを意味する。また、上記効果を一層発現する観点から、凸部11の頂点11aの高さは200nm以上であることが好ましく、260nm以上であることがより好ましく、300nm以上であることがさらに好ましく、400nm以上であることが特に好ましい。なお、「凸部11の頂点11a(又は凹部12の底12a)の高さH」とは、光学素子1の基準面Xに対する垂直方向における基準面Xから凸部11の頂点11a(又は凹部12の底12a)までの距離とする。   The vertices 11a of the plurality of convex portions 11 all have a height H of 200 nm or more from the reference plane X within a predetermined region of the fine concavo-convex structure 10a. The term “within a predetermined area” means an area having a size that can be visually confirmed. By providing the convex portion 11 in this way, not only the incident light that enters the optical element 1 from the front but also the incident light that enters from an oblique direction, the reference plane X necessary for improving the antireflection performance. Can sufficiently secure the height of the apex 11a of the convex portion 11 from above, so that an excellent antireflection performance can be expressed in a wide incident light angle range and an antireflection performance in the near-infrared wavelength region (700 to 1000 nm). Can be improved. As long as the optical element 1 is within the range where the effects of the present invention can be achieved, the height H of the vertices of all the convex portions 11 is not necessarily 200 nm or more from the reference plane X. This means that the protrusion 11 may have a defect or a protrusion 11 of less than 200 nm as long as it does not affect the antireflection performance within the predetermined area. In addition, from the viewpoint of further manifesting the above effects, the height of the vertex 11a of the convex portion 11 is preferably 200 nm or more, more preferably 260 nm or more, further preferably 300 nm or more, and 400 nm or more. It is particularly preferred. Note that “the height H of the vertex 11a of the convex portion 11 (or the bottom 12a of the concave portion 12)” refers to the vertex 11a (or the concave portion 12) of the convex portion 11 from the reference plane X in the direction perpendicular to the reference plane X of the optical element 1. The distance to the bottom 12a).

また、微細凹凸構造10aは、複数の凸部11に含まれる任意の凸部11の頂点11aと当該任意の凸部11に最も近接する凸部11の頂点11aとの間隔P(ピッチ)が、平面視において260nm未満である。このように凸部11を設けることにより、回折現象の発生を抑制し、特定波長での反射率の上昇を抑制できるので、可視波長領域での反射防止性能を向上させることができる。近接する凸部11の頂点11a間の間隔Pとしては、上記効果を一層発現する観点から、230nm未満であることが好ましく、200nm未満であることがより好ましい。   Further, the fine concavo-convex structure 10a has an interval P (pitch) between a vertex 11a of an arbitrary convex portion 11 included in the plurality of convex portions 11 and a vertex 11a of the convex portion 11 closest to the arbitrary convex portion 11. It is less than 260 nm in plan view. By providing the convex portion 11 in this manner, the occurrence of diffraction phenomenon can be suppressed and the increase in reflectance at a specific wavelength can be suppressed, so that the antireflection performance in the visible wavelength region can be improved. The interval P between the apexes 11a of the adjacent convex portions 11 is preferably less than 230 nm and more preferably less than 200 nm from the viewpoint of further manifesting the above effects.

また、本実施の形態に係る光学素子1においては、微細凹凸構造10aが基準面Xに対して直交する垂直方向からの平面視において、複数の凸部11及び複数の凹部12による任意の規則性を有する配列パターンを有する。   Further, in the optical element 1 according to the present embodiment, in the plan view from the vertical direction in which the fine concavo-convex structure 10a is orthogonal to the reference plane X, arbitrary regularity by the plurality of convex portions 11 and the plurality of concave portions 12 is provided. Having an array pattern.

図3A及び図3Bは、本実施の形態に係る微細凹凸構造10aの配列パターンの一例を示す平面模式図及び電子顕微鏡写真である。なお、図3Aは、図3Bに示す電子顕微鏡写真に基づいて作製した平面模式図である。また、図3A及び図3Bにおいては、複数の凸部11及び複数の凹部12によって構成される配列パターンが平面視において六方格子状である場合の一例を示している。   3A and 3B are a schematic plan view and an electron micrograph showing an example of an array pattern of the fine relief structure 10a according to the present embodiment. 3A is a schematic plan view prepared based on the electron micrograph shown in FIG. 3B. 3A and 3B show an example where the arrangement pattern formed by the plurality of convex portions 11 and the plurality of concave portions 12 has a hexagonal lattice shape in plan view.

図3A及び図3Bに示すように、六方格子状の配列パターンとは、基準面Xに対する垂直方向からの平面視において、微細凹凸構造10aの任意の一の凸部11に対して、当該凸部11に最も近接する凸部11が6個存在し、この6個の凸部11により六角形状14を形成する配列パターンである。この配列パターンにおいては、任意の凸部11−1と当該任意の凸部11−1に隣接する6個の凸部11−2〜11−7との間に4個の尾根13が存在している。また、任意の凸部11−1と当該任意の凸部11−1に隣接する4個の凸部11−2、凸部11−3、凸部11−5及び凸部11−6との間に尾根13が存在している。   As shown in FIG. 3A and FIG. 3B, the hexagonal lattice-like arrangement pattern refers to the convex portion with respect to any one convex portion 11 of the fine concavo-convex structure 10a in a plan view from the direction perpendicular to the reference plane X. There are six convex portions 11 closest to 11, and the six convex portions 11 form a hexagonal shape 14. In this arrangement pattern, there are four ridges 13 between an arbitrary convex portion 11-1 and six convex portions 11-2 to 11-7 adjacent to the arbitrary convex portion 11-1. Yes. Moreover, between the arbitrary convex part 11-1 and the four convex parts 11-2 adjacent to the arbitrary convex part 11-1, the convex part 11-3, the convex part 11-5, and the convex part 11-6. The ridge 13 exists in

このように、本実施の形態に係る光学素子1においては、複数の凸部11及び複数の凹部12による配列パターンが、平面視においてN方格子状であって(Nは4から8である)、任意の凸部11と当該任意の凸部に隣接するN個の凸部11との間に1個から(N−2)個の尾根が存在する。このように尾根13を設けることにより、凸部11の高さ及び対象領域の平面視において当該高さ以上の領域が占める面積の割合(以下、「充填率」ともいう)が向上するので高い反射防止性能を得ることが可能となる。また、斜めから入光する光に対しても、なだらかな屈折率勾配をもつ構造となるので、広い入射角度に対し高い反射防止性能を得ることができる。   Thus, in the optical element 1 according to the present embodiment, the arrangement pattern by the plurality of convex portions 11 and the plurality of concave portions 12 is an N-shaped lattice in a plan view (N is 4 to 8). There are 1 to (N−2) ridges between the arbitrary convex portion 11 and the N convex portions 11 adjacent to the arbitrary convex portion. By providing the ridge 13 in this way, the ratio of the area occupied by the area higher than the height of the convex portion 11 and the target area in plan view (hereinafter also referred to as “filling rate”) is improved, so that high reflection is achieved. Prevention performance can be obtained. In addition, since the structure has a gentle refractive index gradient even with respect to light incident from an oblique direction, high antireflection performance can be obtained for a wide incident angle.

なお、本実施の形態に係る光学素子1において、N方格子としては、複数の凸部11及び複数の凹部12による配列パターンであって、尾根13の分散を許容する格子形状であれば、配列パターンの単位格子の形状及び尾根13の分散構造に特に制限はない。N方格子としては、例えば、四方格子、六方格子、八方格子などが挙げられる。また、本明細書において、N方格子状とは、厳密なN方格子以外にも、本発明の効果を奏する範囲で、分散性を許容できる形状を含む。   In the optical element 1 according to the present embodiment, the N-side lattice is an array pattern formed by a plurality of convex portions 11 and a plurality of concave portions 12 and has an array shape as long as it allows a dispersion of the ridges 13. The shape of the unit cell of the pattern and the dispersion structure of the ridge 13 are not particularly limited. Examples of the N-side lattice include a tetragonal lattice, a hexagonal lattice, and an octagonal lattice. In addition, in this specification, the N-lattice shape includes a shape that can allow dispersibility within the range in which the effect of the present invention is achieved, in addition to a strict N-lattice lattice.

配列パターンが、六方格子状である場合には、任意の凸部11と当該任意の凸部11に隣接する1個から5個の凸部11との間に尾根13が存在することが好ましい。この場合、任意の凸部11と当該任意の凸部11に隣接する6つの凸部11に属する3個又は4個の凸部11との間に尾根が存在し、任意の凸部11に隣接する6つの凸部11のうち、当該3個又は4個の凸部11以外の凸部11が相互に隣接しないことがより好ましい。このように微細凹凸構造10aの複数の凸部11又は複数の凹部12が、平面視において六方格子状に配列されることにより、四方格子状に配列される場合と比較して、凸部11の間隔Pを同一にした場合の凸部11の充填密度を高くすることができる。これにより、複数の凸部11及び複数の凹部12の配列による光学異方性を低減できる共に、屈折率勾配をなだらかに形成しやすくなるので、可視光から近赤外光の広い領域で反射防止性能が向上する。なお、本明細書において、六方格子状とは、厳密な六方格子以外にも、本発明の効果を奏する範囲で、分散性を許容できる形状を含む。 When the arrangement pattern is a hexagonal lattice pattern, it is preferable that a ridge 13 exists between any convex portion 11 and one to five convex portions 11 adjacent to the arbitrary convex portion 11. In this case, a ridge exists between the arbitrary convex portion 11 and the three or four convex portions 11 belonging to the six convex portions 11 adjacent to the arbitrary convex portion 11, and is adjacent to the arbitrary convex portion 11. It is more preferable that the convex portions 11 other than the three or four convex portions 11 are not adjacent to each other. In this way, the plurality of convex portions 11 or the plurality of concave portions 12 of the fine concavo-convex structure 10a are arranged in a hexagonal lattice shape in a plan view, so that the convex portions 11 are compared with the case where they are arranged in a tetragonal lattice shape. When the interval P is the same, the filling density of the protrusions 11 can be increased. As a result, the optical anisotropy due to the arrangement of the plurality of convex portions 11 and the plurality of concave portions 12 can be reduced, and a refractive index gradient can be easily formed, so that reflection is prevented in a wide region from visible light to near infrared light. Performance is improved. In addition, in this specification, the hexagonal lattice shape includes a shape capable of allowing dispersibility within the range where the effects of the present invention are exhibited, in addition to a strict hexagonal lattice.

また、複数の凸部11及び複数の凹部12によって構成される配列パターンは、平面視において四方格子状としてもよい。四方格子状の配列パターンとは、任意の一の凸部11に対して、当該凸部11に最も近接する凸部11が4個存在し、この4個の凸部11によって四角形状を形成する配列パターンである。配列パターンが、四方格子状である場合には、任意の凸部11と当該任意の凸部11に隣接する4個の凸部11に属する2個又は3個の凸部11との間に尾根13が存在し、任意の凸部に隣接する4つの凸部11のうち、当該2個又は3個の凸部11以外の凸部11が相互に隣接しないことが好ましい。なお、本明細書において、四方格子状とは、厳密な四方格子以外にも、本発明の効果を奏する範囲で、分散性を許容できる形状を含む。 Further, the arrangement pattern constituted by the plurality of convex portions 11 and the plurality of concave portions 12 may be a tetragonal lattice shape in plan view. The four-sided lattice-shaped array pattern has four convex portions 11 closest to the convex portion 11 for any one convex portion 11, and the four convex portions 11 form a quadrangular shape. It is an array pattern. When the arrangement pattern is a tetragonal lattice, a ridge is formed between an arbitrary convex portion 11 and two or three convex portions 11 belonging to the four convex portions 11 adjacent to the arbitrary convex portion 11. It is preferable that the convex parts 11 other than the two or three convex parts 11 are not adjacent to each other among the four convex parts 11 that are present and adjacent to the arbitrary convex part. In addition, in this specification, the tetragonal lattice shape includes a shape that can allow dispersibility within the range where the effects of the present invention are exerted, in addition to a strict tetragonal lattice shape.

また、凸部11及び凹部12の配列パターンが、四方格子や六方格子である場合においては、尾根13が基準面Xに属する2方向に向けて延在し、当該2方向において凸部11と尾根13とが交互に存在することが好ましい。このように尾根13を設けることにより、微細凹凸構造10aに規則性が生じる。この規則性により、当該微細凹凸構造10aの形状が反転されたナノパターンを有する金型からの転写によって光学素子1を製造する際に、金型のナノパターンへの安定した樹脂の充填が可能となると共に、転写後に金型からの光学素子1の剥離が容易となる。この結果、基材10の表面に均一に微細凹凸構造10aを転写することが可能となり、良好な光学性能を有する光学素子1を得ることができる。   Further, when the arrangement pattern of the convex portions 11 and the concave portions 12 is a tetragonal lattice or a hexagonal lattice, the ridge 13 extends in two directions belonging to the reference plane X, and the convex portions 11 and the ridges in the two directions. It is preferable that 13 and 13 exist alternately. By providing the ridge 13 in this way, regularity occurs in the fine concavo-convex structure 10a. Due to this regularity, when the optical element 1 is manufactured by transfer from a mold having a nano pattern in which the shape of the fine concavo-convex structure 10a is inverted, it is possible to stably fill the nano pattern of the mold with resin. At the same time, the optical element 1 can be easily peeled off from the mold after the transfer. As a result, the fine concavo-convex structure 10a can be uniformly transferred to the surface of the substrate 10, and the optical element 1 having good optical performance can be obtained.

微細凹凸構造10aの形状としては、複数の凸部11及び複数の凹部12を含む連続構造であって、本発明の効果が得られる範囲であれば特に限定されない。連続構造の種類としては、例えば、ラインアンドスペース構造、ドット構造、ハニカム構造、モスアイ構造などが挙げられる。これらの中でも、高い反射防止性能を得る観点から、ドット構造の1つであるモスアイ構造を適用することが好ましい。   The shape of the fine concavo-convex structure 10a is not particularly limited as long as it is a continuous structure including a plurality of convex portions 11 and a plurality of concave portions 12, and is within a range where the effects of the present invention can be obtained. Examples of the type of continuous structure include a line and space structure, a dot structure, a honeycomb structure, and a moth eye structure. Among these, it is preferable to apply a moth-eye structure, which is one of the dot structures, from the viewpoint of obtaining high antireflection performance.

また、微細凹凸構造10aの複数の凸部11及び複数の凹部12の形状としては、略角錐形状、略円錐形状、略角錐台形状、略円錐台形状のいずれかであることが好ましい。これらの中でも、複数の凸部11及び複数の凹部12の形状としては、略角錐形状、略円錐形状であることがより好ましく、略円錐形状であるとさらに好ましい。略円錐形状としては、真円錐でも楕円錐でもよく、凸部11の頂点11a又は凹部12の底12aが丸みを帯びているものが好ましい。略円錐形状において凸部11の頂点11a又は凹部12の底12aに丸みを帯びさせることで、さらに反射防止性能を向上させることができる。略円錐形状としては、テント型(凸部11の稜線がへこんだ形状)、ベル型(凸部11の稜線が膨らんだ形状)、三角形型(凸部11の稜線が直線である形状)が挙げられる。広い波長領域、特に、近赤外波長領域(700〜1000nm)で優れた反射防止性能を得られる観点から、ベル型がより好ましい。   Further, the shape of the plurality of convex portions 11 and the plurality of concave portions 12 of the fine concavo-convex structure 10a is preferably any one of a substantially pyramid shape, a substantially cone shape, a substantially truncated cone shape, and a substantially truncated cone shape. Among these, the shapes of the plurality of convex portions 11 and the plurality of concave portions 12 are more preferably a substantially pyramid shape and a substantially conical shape, and more preferably a substantially conical shape. The substantially conical shape may be a true cone or an elliptical cone, and the apex 11a of the convex portion 11 or the bottom 12a of the concave portion 12 is preferably rounded. By making the apex 11a of the convex part 11 or the bottom 12a of the concave part 12 round in a substantially conical shape, the antireflection performance can be further improved. Examples of the substantially conical shape include a tent shape (a shape in which the ridge line of the convex portion 11 is dented), a bell shape (a shape in which the ridge line of the convex portion 11 swells), and a triangular shape (a shape in which the ridge line of the convex portion 11 is a straight line). It is done. From the viewpoint of obtaining excellent antireflection performance in a wide wavelength region, particularly in the near infrared wavelength region (700 to 1000 nm), the bell type is more preferable.

光学素子1の基準面Xに対して垂直な方向からの平面視において、基準面Xからの高さが250nm以上となる領域が占める面積の比率は、対象領域の面積に対して5%以上であることが好ましい。この対象領域とは、複数個の単位格子を含む、2μm□以上の面積の任意の測定対象域である。高さが250nm以上の領域の面積の比率を5%以上にすることにより、広い入射光角度範囲で優れた反射防止性能を発現できる。また、基準面Xからの高さが250nm以上となる領域が占める面積の比率は、10%以上であるとより好ましく、30%以上であるとさらに好ましく、50%以上であると一層好ましい。また、高さが300nm以上となる領域の面積の比率は、対象領域の面積に対して5%以上であると好ましく、高さが350nm以上となる領域の面積の比率が5%以上であるとより好ましく、高さが500nm以上となる領域の面積の比率が5%以上であるとさらに好ましい。   In plan view from a direction perpendicular to the reference plane X of the optical element 1, the ratio of the area occupied by the region whose height from the reference plane X is 250 nm or more is 5% or more with respect to the area of the target region. Preferably there is. This target region is an arbitrary measurement target region having an area of 2 μm □ or more, including a plurality of unit cells. By setting the ratio of the area of the region having a height of 250 nm or more to 5% or more, excellent antireflection performance can be exhibited in a wide incident light angle range. Further, the ratio of the area occupied by the region whose height from the reference plane X is 250 nm or more is more preferably 10% or more, further preferably 30% or more, and further preferably 50% or more. The area ratio of the region having a height of 300 nm or more is preferably 5% or more with respect to the area of the target region, and the area ratio of the region having a height of 350 nm or more is 5% or more. More preferably, the area ratio of the region having a height of 500 nm or more is further preferably 5% or more.

また、光学素子1において、下記式(1)により算出される高さの平均偏差は3以上8以下であることが好ましい。下記式(1)において、nは、対象領域を基準面Xから高さ方向に50nm毎の区分に分画した時に生じる分画数(区分数)である。対象領域とは、例えば、走査型プローブ顕微鏡などの測定機器により精度よく測定可能な領域をいい、より具体的には、例えば、2.0μm×2.0μmの領域をいう。ただし、対象領域はこれに限られない。下記式(1)において、Hiは、光学素子1の基準面Xに対し垂直な方向からの平面視において、第iの分画(第iの区分)に係る領域の面積が所定領域の面積に対して占める比率(分画比率)である。Haveは、全分画における比率Hiの総計をnで除した値、すなわち、各分画比率の相加平均値(ΣHi/n)である。なお、分画比率は、小数第2位を四捨五入して小数点以下1桁までを有効数字として用いる。また、分画比率がゼロである場合、すなわち小数第2位を四捨五入する前の分画比率が0.50%未満の場合は、分画比率なしと扱う。
Moreover, in the optical element 1, it is preferable that the average deviation of the height calculated by the following formula (1) is 3 or more and 8 or less. In the following formula (1), n is the number of fractions (number of segments) generated when the target region is fractionated into 50-nm segments from the reference plane X in the height direction. The target region refers to a region that can be measured with high accuracy by a measuring instrument such as a scanning probe microscope, and more specifically, for example, a region of 2.0 μm × 2.0 μm. However, the target area is not limited to this. In the following formula (1), Hi is the area of the region related to the i-th fraction (i-th section) in the plan view from the direction perpendicular to the reference plane X of the optical element 1. It is a ratio (fraction ratio) to occupy. Have is a value obtained by dividing the sum of ratios Hi in all fractions by n, that is, an arithmetic mean value (ΣHi / n) of each fraction ratio. The fraction ratio is rounded off to the first decimal place and up to one decimal place is used as a significant figure. Further, when the fraction ratio is zero, that is, when the fraction ratio before rounding to the second decimal place is less than 0.50%, it is treated as no fraction ratio.

図4は、分画の様子を示す模式図である。図4には、凸部11と凹部12とがそれぞれ一つずつ存在する領域を分画する例を示す。ただし、分画に係る領域はこれに限定されない。図4Aは分画の様子を示す平面視であり、図4Bは図4AのA−A´における断面プロファイルである。ここでは、凹部12の底の高さを基準(基準面:0nm)として、50nmまでの高さの領域を分画101(第1の区分)としている。また、50nmから100nmまでの高さの領域を分画102(第2の区分)としている。同様に、対象領域を分画103〜分画108に分画(区分け)している。この場合、対象領域が8個の高さ区分に分画されているため、nは8となる。また、Hiは対象領域の面積に対して分画iが占める面積の比率であるから、例えば、対象領域の面積が100であり、分画1の面積が10であるとすれば、H1は10(%)となる。   FIG. 4 is a schematic diagram showing a state of fractionation. FIG. 4 shows an example in which a region in which one convex portion 11 and one concave portion 12 exist is fractionated. However, the area related to fractionation is not limited to this. FIG. 4A is a plan view showing a state of fractionation, and FIG. 4B is a cross-sectional profile taken along line AA ′ of FIG. 4A. Here, the height of the bottom of the recess 12 is set as a reference (reference plane: 0 nm), and a region having a height up to 50 nm is set as the fraction 101 (first division). A region having a height from 50 nm to 100 nm is defined as a fraction 102 (second division). Similarly, the target area is divided (segmented) into fractions 103 to 108. In this case, since the target area is divided into 8 height sections, n is 8. Since Hi is the ratio of the area occupied by the fraction i to the area of the target region, for example, if the area of the target region is 100 and the area of the fraction 1 is 10, H1 is 10 (%).

光学素子1において、上記式(1)を用いて算出される高さの平均偏差は3以上8以下であることが好ましい。高さの平均偏差が3以上であれば、スタンパーからの剥離性を保持できるので、広い入射光角度範囲で優れた反射防止性能を発現できる。また、高さの平均偏差が8以下であれば、広い入射光角度範囲で優れた反射防止性能を発現でき、かつ広い波長領域で反射防止性能を向上させることができる。また、高さの平均偏差は3以上7以下が好ましく、3以上5以下がより好ましく、3以上4以下がさらに好ましい。   In the optical element 1, it is preferable that the average deviation of the height calculated using the above formula (1) is 3 or more and 8 or less. If the average deviation of the height is 3 or more, the peelability from the stamper can be maintained, so that excellent antireflection performance can be exhibited in a wide incident light angle range. If the average deviation of the height is 8 or less, excellent antireflection performance can be exhibited in a wide incident light angle range, and antireflection performance can be improved in a wide wavelength region. The average deviation in height is preferably 3 or more and 7 or less, more preferably 3 or more and 5 or less, and further preferably 3 or more and 4 or less.

また、光学素子1は、高さと、対象領域の平面視において当該高さ以上の領域が占める面積の割合(以下、充填率と呼ぶ)との関係を示す曲線(以下、相関曲線と呼ぶ)において、変曲点を2以上有していることが好ましい。このように、高さと充填率との相関曲線において変曲点を2以上有することで、当該相関曲線が、高さの基準点と高さが最大となる点とを結ぶ直線に近づき、その傾きがなだらかになる。相関曲線の傾斜は、微細凹凸構造10aの傾斜に対応しており、なだらかな傾きの相関曲線は微細凹凸構造10aの傾斜がなだらかであることを意味する。このため、相関曲線において変曲点を2以上有するようにすることで、微細凹凸構造10aの傾斜をなだらかにして急峻な屈折率変化を抑制できる。これにより、反射防止性能が向上する。   The optical element 1 has a curve (hereinafter referred to as a correlation curve) indicating a relationship between the height and a ratio of an area occupied by a region having the height or higher in plan view (hereinafter referred to as a filling rate). It is preferable to have two or more inflection points. Thus, by having two or more inflection points in the correlation curve between the height and the filling rate, the correlation curve approaches a straight line connecting the reference point of height and the point at which the height is maximum, and the inclination thereof Becomes gentle. The inclination of the correlation curve corresponds to the inclination of the fine concavo-convex structure 10a, and the correlation curve having a gentle inclination means that the inclination of the fine concavo-convex structure 10a is gentle. For this reason, by having two or more inflection points in the correlation curve, the gradient of the fine concavo-convex structure 10a can be made gentle to suppress a steep refractive index change. Thereby, antireflection performance improves.

図5は、充填率及び変曲点について示す概念図である。図5Aは光学素子1の平面図であり、図5Bは図5AのB−B´断面図である。図5Cは高さと充填率との相関曲線を示す模式図である。図5A、Bに示すように、高さHaの充填率は、平面視における高さHa以上の領域Dの面積の和をS、対象領域の面積をSとして、S/Sで表される。また、変曲点とは、相関曲線を、高さxと充填率yの関数y=f(x)としたときに、f’(x)の増減が変化する点(増加が減少に転じる点、又は減少が増加に転じる点)をいう。例えば、図5Cにおいて、xがxより小さい領域ではf’(x)は単調に減少している(xが大きくなると接線の傾きが負方向に変化している)のに対し、xがxより大きい領域ではf’(x)は単調に増加している(xが大きくなると接線の傾きが正方向に変化している)。つまり、点(x,f(x))においてf’(x)の増減が変化している。このように、f’(x)の増減が変化する点(x,f(x))を変曲点と呼ぶ。なお、10nm以下の範囲における微細な形状変化は無視できる。 FIG. 5 is a conceptual diagram showing the filling rate and the inflection point. 5A is a plan view of the optical element 1, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 5A. FIG. 5C is a schematic diagram showing a correlation curve between height and filling rate. Figure 5A, as shown in B, the filling factor of the height Ha, the sum S D of the area of the height Ha or more regions D in the plan view, the area of the target region as S A, with S D / S A expressed. The inflection point is a point where the increase / decrease in f ′ (x) changes when the correlation curve is a function y = f (x) of the height x and the filling rate y (the point where the increase turns to decrease). Or the point where the decrease starts to increase). For example, in FIG. 5C, with respect to x is f 'of (x) is (when x is large tangent slope is changing in the negative direction) monotonically has decreased in x 0 smaller area, x is x In a region larger than 0 , f ′ (x) monotonously increases (when x increases, the tangent slope changes in the positive direction). That is, the increase / decrease in f ′ (x) changes at the point (x 0 , f (x 0 )). The point (x 0 , f (x 0 )) where the increase / decrease in f ′ (x) changes is called an inflection point. Note that a minute change in shape in the range of 10 nm or less is negligible.

光学素子1においては、凹部12の凹部深さ(すなわち、基準面Xからの凹部12の底12aまでの高さ)の標準偏差が3以上20以下であることが好ましい。また、光学素子1においては、凸部11の凸部高さ(すなわち、凸部11の頂点11aの高さ)の標準偏差が3以上20以下であることがより好ましい。凹部12の凹部深さ又は凸部11の凸部高さを上記範囲内にすることで、反射率の防止特性をより向上させることができる。   In the optical element 1, the standard deviation of the recess depth of the recess 12 (that is, the height from the reference plane X to the bottom 12 a of the recess 12) is preferably 3 or more and 20 or less. Moreover, in the optical element 1, it is more preferable that the standard deviation of the convex part height of the convex part 11 (that is, the height of the vertex 11a of the convex part 11) is 3 or more and 20 or less. By making the concave depth of the concave portion 12 or the convex portion height of the convex portion 11 within the above range, the reflectance prevention characteristic can be further improved.

なお、凹部12の凹部深さ及び/又は凸部11の凸部高さの標準偏差を3以上20以下とする場合、相関曲線と相関曲線において高さの基準点及び高さが最大となる点を結ぶ直線とを比較すると、高さの基準点付近及び高さが最大となる点付近では相関曲線と直線とのずれが大きくなる。そこで、上述したように相関曲線中に停留点が2以上現れるように微細凹凸構造10aを形成することで、相関曲線と直線とが近づき、急峻な屈折率変化の無い、なだらかな相関曲線を得る事が可能となるため反射防止性能が向上する。   In addition, when the standard deviation of the concave part depth of the concave part 12 and / or the convex part height of the convex part 11 is 3 or more and 20 or less, the reference point and the height of the height are maximum in the correlation curve and the correlation curve. Are compared with the straight line connecting the correlation curve and the straight line near the reference point of height and the point where the height is maximum. Therefore, as described above, by forming the fine concavo-convex structure 10a so that two or more stop points appear in the correlation curve, the correlation curve and the straight line approach each other, and a gentle correlation curve without a sharp refractive index change is obtained. Anti-reflection performance is improved.

本実施の形態に係る光学素子1においては、上述したように、尾根13を有するので、湾曲に対する光学素子1の物理的強度が高まり、曲面画面を有するフレキシブルディスプレイなどへ適用が可能となる。そして、光学素子1をフレキシブルディスプレイなどに適用することにより、広い波長領域において高い反射防止性能を得ることができる。尾根13の高さの平均値としては、凸部11の高さの平均値に対して、20%以上80%以下であることが好ましい。尾根13の高さの平均値を上記範囲にすることにより、湾曲に対する光学素子1の強度と反射防止性能とをバランスよく備えた光学素子1が実現できる。尾根13の高さの平均値としては、30%以上70%であることがより好ましく、35%以上60%以下であることがさらに好ましい。   Since the optical element 1 according to the present embodiment has the ridge 13 as described above, the physical strength of the optical element 1 against bending is increased, and it can be applied to a flexible display having a curved screen. By applying the optical element 1 to a flexible display or the like, high antireflection performance can be obtained in a wide wavelength region. The average height of the ridges 13 is preferably 20% or more and 80% or less with respect to the average height of the protrusions 11. By making the average value of the heights of the ridges 13 within the above range, the optical element 1 having a good balance between the strength of the optical element 1 against bending and the antireflection performance can be realized. The average height of the ridges 13 is more preferably 30% or more and 70%, and further preferably 35% or more and 60% or less.

また、光学素子1においては、任意の凸部11と当該任意の凸部11に最も近接する複数の凸部11とからなる任意の1単位格子中、尾根13が4個又は8個存在することが好ましい。この構成により、反射防止性能をさらに向上させることができる。   Further, in the optical element 1, there are four or eight ridges 13 in an arbitrary unit cell composed of an arbitrary convex portion 11 and a plurality of convex portions 11 closest to the arbitrary convex portion 11. Is preferred. With this configuration, the antireflection performance can be further improved.

また、微細凹凸構造10aは、尾根13が存在する方向と尾根13が存在しない方向とが併存していることが好ましい。すなわち、尾根13が表れる断面と、尾根13が現れない断面とが併存することが好ましい。このような構造をとることで、反射防止性能をさらに向上させることができる。   Moreover, it is preferable that the direction where the ridge 13 exists and the direction where the ridge 13 does not exist coexist in the fine concavo-convex structure 10a. That is, it is preferable that a cross section where the ridge 13 appears and a cross section where the ridge 13 does not appear coexist. By taking such a structure, the antireflection performance can be further improved.

図6は、凹部12と尾根13からなる断面30(尾根が存在する断面)における凹凸構造の断面プロファイルの例を示す図である。図6に示される断面30では、凹部12の底12aと尾根13とが確認できる。図7は、凸部11と凹部12とからなる断面31(尾根が存在しない断面)における微細凹凸構造10aの断面プロファイルの例を示す図である。図7に示される断面31では、凸部11の頂点11aと凹部12の底12aとが確認できる。図8は、凸部11と尾根からなる断面32(尾根が存在する断面)における微細凹凸構造10aの断面プロファイルの例を示す図である。図8に示される断面32では、凸部11の頂点11aと尾根13とが確認できる。なお、図6、図7及び図8において、高さ方向の縮尺は同じになっている。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional profile of the concavo-convex structure in a cross-section 30 (a cross-section in which a ridge exists) composed of the concave portion 12 and the ridge 13. In the cross section 30 shown in FIG. 6, the bottom 12 a and the ridge 13 of the recess 12 can be confirmed. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional profile of the fine concavo-convex structure 10a in a cross-section 31 (a cross-section having no ridge) formed by the convex portions 11 and the concave portions 12. In FIG. In the cross section 31 shown in FIG. 7, the apex 11a of the convex part 11 and the bottom 12a of the concave part 12 can be confirmed. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional profile of the fine concavo-convex structure 10a in a cross-section 32 (a cross-section in which a ridge exists) including the convex portion 11 and the ridge. In the cross section 32 shown in FIG. 8, the vertex 11a and the ridge 13 of the convex part 11 can be confirmed. 6, 7 and 8, the scale in the height direction is the same.

光学素子1においては、微細凹凸構造10aの単位格子において、単位格子の面積(Sall)と基準面Xから10nm以下の高さとなる底面領域の面積の総和(Sb)との比率(Sb/Sall)が、10%以下であることが好ましい。比率(Sb/Sall)を10%以下にすることで、広い波長領域での反射防止性能を向上することができる。図9に、単位格子と底面領域との関係を模式的に示す。また、比率(Sb/Sall)は5%以下であることがより好ましく、3%以下であることがさらに好ましく、底面領域が点であることが最も好ましい。なお、光学素子1の製造精度の限界により、比率(Sb/Sall)の下限は0.1%程度になるが、比率(Sb/Sall)は小さければ小さいほど好ましく、0.1%以下であれば特に好ましい。   In the optical element 1, in the unit lattice of the fine concavo-convex structure 10a, the ratio (Sb / Sall) between the area (Sall) of the unit lattice and the sum (Sb) of the area of the bottom region having a height of 10 nm or less from the reference plane X Is preferably 10% or less. By setting the ratio (Sb / Sall) to 10% or less, antireflection performance in a wide wavelength region can be improved. FIG. 9 schematically shows the relationship between the unit cell and the bottom region. The ratio (Sb / Sall) is more preferably 5% or less, further preferably 3% or less, and most preferably the bottom region is a point. The lower limit of the ratio (Sb / Sall) is about 0.1% due to the limit of the manufacturing accuracy of the optical element 1, but the smaller the ratio (Sb / Sall) is, the more preferable it is to be 0.1% or less. Is particularly preferred.

単位格子の面積(Sall)は、例えば、表面SEM顕微鏡写真により求めることができる。また、凹部12の底面領域の面積(Sb)は、例えば、走査型プローブ顕微鏡を用いて求めることができる。底面領域の面積は、平面視における面積とする。   The area (Sall) of the unit cell can be determined by, for example, a surface SEM micrograph. In addition, the area (Sb) of the bottom surface region of the recess 12 can be obtained using, for example, a scanning probe microscope. The area of the bottom area is the area in plan view.

尾根13の高さの均一度は、基準面Xを基準(高さ=0nm)とする尾根13の高さの平均値(Kave)と、任意の点jにおける尾根の高さ(Kj)との差の絶対値(|Kave−Kj|)の相加平均値で表される。光学素子1において、尾根13の高さの均一度は60%以下が好ましく、40%以下がより好ましく、20%以下がさらに好ましく、10%以下が最も好ましい。60%以下であると反射防止性能を向上させることができる。尾根13の高さの均一度は、走査型プローブ顕微鏡により尾根13の高さを測定し、100個以上の測定値より算出することができる。   The uniformity of the height of the ridge 13 is the average value (Kave) of the height of the ridge 13 with respect to the reference plane X (height = 0 nm) and the height of the ridge (Kj) at an arbitrary point j. It is represented by an arithmetic average value of absolute values of differences (| Kave−Kj |). In the optical element 1, the height uniformity of the ridge 13 is preferably 60% or less, more preferably 40% or less, further preferably 20% or less, and most preferably 10% or less. When it is 60% or less, the antireflection performance can be improved. The height uniformity of the ridge 13 can be calculated from 100 or more measured values by measuring the height of the ridge 13 with a scanning probe microscope.

光学素子1において、凸部11又は凹部12の配列パターンが、六方格子の場合、任意の凸部11の頂点11a(又は凹部12の底12a)とこれに最も近接する6個の凸部11の頂点11a(又は凹部12の底12a)との間の間隔Pのうち、間隔Pの最大値(Pmax)と間隔Pの最小値(Pmin)との差を、間隔Pの平均値(Pave)で除した値[(Pmax−Pmin)/Pave]は20%以下であることが好ましく、(Pmax−Pmin)/Paveの値を20%以下にすることにより、凸部11又は凹部12の配列パターンの規則性が高まる。これは、単位格子の形状が正六角形へ近づくことを意味する。このように、凸部11又は凹部12の配列パターンの規則性を高めることにより、光学素子の反射防止性能の異方性を抑制することができる。(Pmax−Pmin)/Paveの値としては、15%以下であることがより好ましく、10%以下であることがさらに好ましい。   In the optical element 1, when the arrangement pattern of the convex portions 11 or the concave portions 12 is a hexagonal lattice, the apex 11a of the arbitrary convex portion 11 (or the bottom 12a of the concave portion 12) and the six convex portions 11 closest to the apex 11a. Of the interval P between the apex 11a (or the bottom 12a of the recess 12), the difference between the maximum value (Pmax) of the interval P and the minimum value (Pmin) of the interval P is the average value (Pave) of the interval P. The divided value [(Pmax−Pmin) / Pave] is preferably 20% or less, and by setting the value of (Pmax−Pmin) / Pave to 20% or less, the array pattern of the convex portion 11 or the concave portion 12 is reduced. Increase regularity. This means that the shape of the unit cell approaches a regular hexagon. Thus, the anisotropy of the antireflection performance of the optical element can be suppressed by increasing the regularity of the arrangement pattern of the convex portions 11 or the concave portions 12. The value of (Pmax−Pmin) / Pave is more preferably 15% or less, and further preferably 10% or less.

また、凸部11又は凹部12の配列パターンが四方格子の場合、任意の凸部11の頂点11a(又は凹部12の底12a)とこれに最も近接する4個の凸部11の頂点11a(又は凹部12の底12a)との間の間隔Pのうち、間隔Pの最大値(Pmax)と間隔Pの最小値(Pmin)との差を、間隔Pの平均値(Pave)で除した値[(Pmax−Pmin)/Pave]は20%以下が好ましい。(Pmax−Pmin)/Paveの値を20%以下にすることにより、凸部11又は凹部12の配列パターンの規則性が高まる。これは、単位格子の形状が正方形へ近づくことを意味する。このように、凸部11又は凹部12の配列パターンの規則性を高めることにより、光学素子の反射防止性能の異方性を抑制することができる。(Pmax−Pmin)/Paveの値としては、15%以下であることがより好ましく、10%以下であることがさらに好ましい。   Moreover, when the arrangement pattern of the convex part 11 or the recessed part 12 is a tetragonal lattice, the vertex 11a (or bottom 12a of the recessed part 12) of arbitrary convex parts 11 and the vertex 11a of the four convex parts 11 nearest to this (or A value obtained by dividing the difference between the maximum value (Pmax) of the interval P and the minimum value (Pmin) of the interval P by the average value (Pave) of the interval P among the intervals P between the bottom 12a) of the recess 12 [ (Pmax−Pmin) / Pave] is preferably 20% or less. By setting the value of (Pmax−Pmin) / Pave to 20% or less, the regularity of the arrangement pattern of the convex portions 11 or the concave portions 12 is increased. This means that the shape of the unit cell approaches a square. Thus, the anisotropy of the antireflection performance of the optical element can be suppressed by increasing the regularity of the arrangement pattern of the convex portions 11 or the concave portions 12. The value of (Pmax−Pmin) / Pave is more preferably 15% or less, and further preferably 10% or less.

光学素子1において、高さ200nm以上の凸部11におけるピッチPと高さHの比で定義されるアスペクト比(H/P)の平均値は、0.67以上10以下が好ましく、1以上5以下が好ましい。アスペクト比の平均値を0.67以上にすることで、反射防止性能を向上でき、アスペクト比の平均値を10以下にすることで、光学素子作製時にスタンパーからの剥離性を保持でき、微細凹凸構造10aの高さの平均偏差が小さい光学素子を得ることができる。   In the optical element 1, the average value of the aspect ratio (H / P) defined by the ratio of the pitch P and the height H in the convex portion 11 having a height of 200 nm or more is preferably 0.67 or more and 10 or less, and preferably 1 or more and 5 or more. The following is preferred. By making the average value of the aspect ratio 0.67 or more, the antireflection performance can be improved, and by making the average value of the aspect ratio 10 or less, the releasability from the stamper can be maintained at the time of producing the optical element, and the fine unevenness An optical element having a small average deviation of the height of the structure 10a can be obtained.

次に、上記実施の形態に係る光学素子1に用いられる材料などについて詳細に説明する。   Next, materials used for the optical element 1 according to the above embodiment will be described in detail.

<基材>
光学素子1に用いられる基材10には、(a)微細凹凸構造10aを構成する組成物との接着性が良いこと、(b)微細凹凸構造10aを構成する組成物との屈折率差が小さいこと、(c)微細凹凸構造10aを構成する組成物層のヘーズが小さいこと、が求められる。また、基材10には、(d)フレキシブル性を有し、(e)易加工性を有し、(f)高生産性を有し、(g)軽量であり、(h)高耐衝撃性を有し、(i)低価格であること、が求められる。
<Base material>
The base material 10 used for the optical element 1 has (a) good adhesion to the composition constituting the fine relief structure 10a, and (b) a difference in refractive index from the composition constituting the fine relief structure 10a. That it is small and (c) the haze of the composition layer constituting the fine relief structure 10a is required to be small. Further, the substrate 10 has (d) flexibility, (e) easy processability, (f) high productivity, (g) light weight, and (h) high impact resistance. And (i) low cost.

上記(a)〜上記(c)の要件を満たす材料として、ガラス、樹脂が挙げられる。また、上記(a)〜上記(c)の要件に加え、上記(d)〜上記(g)の要件を満たす材料として、樹脂が挙げられる。なお、光学素子1に用いられる基材はこれに限定されない。使用目的や用途に応じて、ガラス、セラミック、金属などの無機材料、樹脂などの有機材料を任意に選択することができる。   Examples of materials that satisfy the requirements (a) to (c) include glass and resin. In addition to the requirements (a) to (c) above, a resin that satisfies the requirements (d) to (g) above may be used. In addition, the base material used for the optical element 1 is not limited to this. An inorganic material such as glass, ceramic and metal, and an organic material such as resin can be arbitrarily selected according to the purpose of use and application.

光学素子1においては、透過性が要求される場合と非透過性が要求される場合がある。このため、目的や用途に応じて基材10の種類を選択することが望ましい。透過性が必要な場合、目的とする波長領域で基材10が実質的に透明である必要がある。この場合、基材10としては、透明な樹脂やガラスを用いることが好ましい。さらに屈曲性を要求される場合には、基材10としては、透明な樹脂を用いることが好ましい。また、非透過性が必要な場合、目的とする波長領域で基材が不透明である必要がある。この場合、基材10としては、セラミック、金属、不透明な樹脂を用いることが好ましい。さらに、屈曲性が要求され、上記(d)〜上記(g)を満たすためには、不透明な樹脂を用いることが好ましい。   The optical element 1 may be required to be transmissive or non-transmissive. For this reason, it is desirable to select the type of the base material 10 according to the purpose and application. When transparency is required, the substrate 10 needs to be substantially transparent in the target wavelength region. In this case, it is preferable to use a transparent resin or glass as the substrate 10. In the case where further flexibility is required, it is preferable to use a transparent resin as the substrate 10. Moreover, when non-transparency is required, the base material needs to be opaque in the target wavelength region. In this case, it is preferable to use ceramic, metal, or opaque resin as the substrate 10. Further, in order to satisfy the above requirements (d) to (g), it is preferable to use an opaque resin.

上記透明な樹脂としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA樹脂)、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂(PC樹脂)、ポリスチレン樹脂(PS樹脂)、メタクリル酸メチル−スチレン樹脂(MS樹脂)、スチレン系樹脂、シクロオレフィン系樹脂(COP樹脂)、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET樹脂)、ポリエチレンナフタレート樹脂(PEN樹脂)、ポリトリメチレンテレフタレート樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、トリアセチルセルロース樹脂(TAC樹脂)、ポリイミド樹脂あるいはアクリル系、エポキシ系、ウレタン系などの紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂が挙げられる。これらの中でも、特に、PMMA樹脂、アクリル系樹脂、PC樹脂、PS樹脂、スチレン系樹脂、COP樹脂、PET樹脂、PEN樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、TAC樹脂が好ましい。   Examples of the transparent resin include polymethyl methacrylate resin (PMMA resin), acrylic resin, polycarbonate resin (PC resin), polystyrene resin (PS resin), methyl methacrylate-styrene resin (MS resin), and styrene resin. Resin, cycloolefin resin (COP resin), polyarylate resin, polyetherimide resin, polyethersulfone resin, polysulfone resin, polyetherketone resin, polyethylene terephthalate resin (PET resin), polyethylene naphthalate resin (PEN resin) , Polytrimethylene terephthalate resin, aromatic polyester resin, triacetyl cellulose resin (TAC resin), polyimide resin, acrylic-based, epoxy-based, urethane-based ultraviolet curable resin and thermosetting resin. . Among these, PMMA resin, acrylic resin, PC resin, PS resin, styrene resin, COP resin, PET resin, PEN resin, aromatic polyester resin, and TAC resin are particularly preferable.

上記不透明な樹脂としては、例えば、ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)樹脂、AAS(アクリロニトリル・アクリルゴム・スチレン)樹脂、AES(アクリロニトリル・エチレン−プロピレンジエン・スチレン)樹脂、ACS(アクリロニトリル・塩素化ポリエチレン・スチレン)樹脂、ゴム含有スチレン系樹脂、ゴム含有アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン樹脂、架橋ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂などが挙げられる。また、不透明な樹脂としては、ABS樹脂(又は、AAS樹脂、AES樹脂、ACS樹脂、ゴム含有スチレン系樹脂)/ポリアミド樹脂、ABS樹脂(又は、AAS樹脂、AES樹脂、ACS樹脂、ゴム含有スチレン系樹脂)/アクリル系樹脂などのアロイを挙げることができる。   Examples of the opaque resin include ABS (acrylonitrile / butadiene / styrene) resin, AAS (acrylonitrile / acrylic rubber / styrene) resin, AES (acrylonitrile / ethylene-propylenediene / styrene) resin, ACS (acrylonitrile / chlorinated polyethylene).・ Styrene) resin, rubber-containing styrene resin, rubber-containing acrylic resin, polyamide resin, polyacetal resin, polyethylene resin, cross-linked polyethylene resin, polypropylene resin, polyvinyl chloride resin, polyphenylene ether resin, modified polyphenylene ether resin, polybutylene terephthalate Resin etc. are mentioned. Further, as the opaque resin, ABS resin (or AAS resin, AES resin, ACS resin, rubber-containing styrene resin) / polyamide resin, ABS resin (or AAS resin, AES resin, ACS resin, rubber-containing styrene resin) (Resin) / acrylic resin.

基材10が樹脂の場合、目的とする要件を損なわない範囲で、必要に応じて添加剤を用いてもよい。添加剤は、樹脂に直接含有させてもよく、樹脂で構成された基材10の表面に別の層として形成してもよい。添化剤の種類としては、例えば、有機粒子、無機粒子、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、防曇剤、及び易接着剤などを挙げることができる。   In the case where the substrate 10 is a resin, an additive may be used as necessary as long as the target requirements are not impaired. The additive may be directly contained in the resin, or may be formed as another layer on the surface of the substrate 10 made of the resin. Examples of the additive include organic particles, inorganic particles, plasticizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, antistatic agents, antifogging agents, and easy adhesives.

光学素子1の非透過性を向上させるために、基材10の樹脂中に黒色の顔料及び/又は染料を含有させてもよい。また、微細凹凸構造10aの非形成面に黒色塗料を塗装してもよい。   In order to improve the impermeability of the optical element 1, a black pigment and / or dye may be contained in the resin of the base material 10. Further, a black paint may be applied to the non-formed surface of the fine uneven structure 10a.

また、目的とする要件を損なわない範囲で、樹脂で構成された基材10の表面に、バリア性樹脂層をコーティングなどにより形成してもよい。樹脂で構成された基材10の表面に、バリア性樹脂層を形成することにより、熱、光、水分、酸素、二酸化炭素、窒素、水素などの劣化要因から基材10を保護することができる。   In addition, a barrier resin layer may be formed by coating or the like on the surface of the substrate 10 made of resin within a range that does not impair the intended requirements. By forming a barrier resin layer on the surface of the substrate 10 made of resin, the substrate 10 can be protected from deterioration factors such as heat, light, moisture, oxygen, carbon dioxide, nitrogen, and hydrogen. .

基材10がガラスの場合、シランカップリング剤やプライマー処理やUV処理などの表面処理を施してもよい。また、これら表面処理は、組み合わせて用いてもよい。   When the substrate 10 is glass, surface treatment such as silane coupling agent, primer treatment, or UV treatment may be performed. These surface treatments may be used in combination.

また、基材10としては、表面コーティングや接着層や干渉低減層が形成されているものを使用してもよい。   Moreover, as the base material 10, you may use what the surface coating, the contact bonding layer, and the interference reduction layer are formed.

基材10の形状としては、板、シート、フィルム、薄膜、織物、不織布、その他任意の形状及びこれらを複合化したものを、使用目的に応じて適宜選択することができる。屈曲性が必要な場合には、基材10は、シート、フィルム、薄膜、織物、不織布とすることが好ましい。   As a shape of the base material 10, a board, a sheet, a film, a thin film, a woven fabric, a nonwoven fabric, other arbitrary shapes, and what combined these can be suitably selected according to the intended purpose. When flexibility is required, the substrate 10 is preferably a sheet, a film, a thin film, a woven fabric, or a non-woven fabric.

基材10の厚みは、使用目的に応じて適宜選択することができる。光学素子1の薄肉化又はフレキシブル化が要求される場合、基材10の厚みは350μm以下とすることが好ましく、120μm以下とすることがより好ましく、80μm以下とすることがさらに好ましく、40μm以下とすることが最も好ましい。また、取り扱い容易性の点で、基材10の厚みは、10μm以上であることが好ましい。   The thickness of the base material 10 can be appropriately selected according to the purpose of use. When the optical element 1 is required to be thin or flexible, the thickness of the substrate 10 is preferably 350 μm or less, more preferably 120 μm or less, further preferably 80 μm or less, and 40 μm or less. Most preferably. Moreover, it is preferable that the thickness of the base material 10 is 10 micrometers or more from the point of the ease of handling.

<微細凹凸構造を構成する組成物>
光学素子1の微細凹凸構造10aは、組成物により構成される。微細凹凸構造10aを構成する組成物の種類としては、光硬化組成物、熱硬化組成物、熱可塑組成物などから適宜選択することができる。これらの中でも、微細凹凸構造10aを構成する組成物としては、転写忠実性の観点から、光硬化組成物が好ましい。
<Composition constituting the fine relief structure>
The fine relief structure 10a of the optical element 1 is composed of a composition. As a kind of composition which comprises the fine concavo-convex structure 10a, it can select from a photocuring composition, a thermosetting composition, a thermoplastic composition, etc. suitably. Among these, as a composition which comprises the fine concavo-convex structure 10a, a photocurable composition is preferable from the viewpoint of transfer fidelity.

微細凹凸構造10aに用いられる光硬化組成物中の単量体及びオリゴマー(以下、単量体成分ともいう。)の種類としては、反応速度と連続生産性の観点から、ラジカル重合系単量体成分がより好ましい。また、スタンパーの凹凸構造パターン深部での反応性を高める観点から、ラジカル重合系単量体へ反応寿命の長いカチオン重合系単量体成分を混合してもよい。光硬化用のカチオン重合系単量体としては、重合性官能基としてエポキシ基やビニルオキシ基、オキセタニル基、オキサゾリル基などを有する単量体が好ましい。   The types of monomers and oligomers (hereinafter also referred to as monomer components) in the photocurable composition used for the fine concavo-convex structure 10a are radical polymerization monomers from the viewpoint of reaction rate and continuous productivity. Ingredients are more preferred. In addition, from the viewpoint of increasing the reactivity of the stamper in the deep part of the concavo-convex structure pattern, a cationic polymerization monomer component having a long reaction lifetime may be mixed with the radical polymerization monomer. As the cationic polymerization monomer for photocuring, a monomer having an epoxy group, a vinyloxy group, an oxetanyl group, an oxazolyl group or the like as a polymerizable functional group is preferable.

ラジカル系単量体成分としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、イソデシルアクリレート、イソアミルアクリレート、n−ラウリルアクリレート、イソミリスチルアクリレート、ステアリルアクリレート、n−ブトキシエチルアクリレート、ブトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、カプロラクトンアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート4級化物、アクリル酸、2−アクリロイロキシエチルコハク酸、2−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−アクリロイロキシエチルフタル酸、2−アクリロイロキシエチル2−ヒドロキシエチルフタル酸、ネオペンチルグリコールアクリル酸安息香酸エステル、2−アクリロイロキシエチル2−ヒドロキシプロピルフタレート、グリシジルアクリレート、2−アクリロイロキシエチルアシッドホスフェート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、PEG#200ジアクリレート、PEG#400ジアクリレート、PEG#600ジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、3−メチル−1,5−ペンタンジオールジアクリレート、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、1,10−デカンジオールジアクリレート、グリセリンジアクリレート、2−ヒドロキシ−3−アクリロイロキシプロピルアクリレート、ビスフェノールA−EO付加物ジアクリレート、トリフロロエチルアクリレート、テトラフルオロペンチルアクリレート、オクタフルオロペンチルアクリレート、パーフロロオクチルエチルアクリレート、ノニルフェノール−EO付加物アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、トリメチロールプロパンアクリル酸安息香酸エステル、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、テトラフルフリルアルコールオリゴアクリレート、エチルカルビトールオリゴアクリレート、1,4−ブタンジオールオリゴアクリレート、1,6−ヘキサンジオールオリゴアクリレート、トリメチロールプロパンオリゴアクリレート、ペンタエリスリトールオリゴアクリレート、ペンタメチルピペリジルアクリレート、テトラメチルピペリジルアクリレート、パラクミルフェノール−EO変性アクリレート、N−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、イソシアヌル酸−EO変性ジアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、t−ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、イソアミルメタクリレート、n−ラウリルメタクリレート、イソミリスチルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、n−ブトキシエチルメタクリレート、ブトキシジエチレングリコールメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、トリプロピレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、カプロラクトンメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート4級化物、メタクリル酸、2−メタクリロイロキシエチルコハク酸、2−メタクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−メタクリロイロキシエチルフタル酸、2−メタクリロイロキシエチル2−ヒドロキシエチルフタル酸、ネオペンチルグリコールメタクリル酸安息香酸エステル、2−メタクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート、グリシジルメタクリレート、2−メタクリロイロキシエチルアシッドホスフェート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、PEG#200ジメタクリレート、PEG#400ジメタクリレート、PEG#600ジメタクリレート、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、3−メチル−1,5−ペンタンジオールジメタクリレート、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9−ノナンジオールジメタクリレート、1,10−デカンジオールジメタクリレート、グリセリンジメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−アクリロイロキシプロピルメタクリレート、ビスフェノールA−EO付加物ジメタクリレート、トリフロロエチルメタクリレート、テトラフルオロペンチルメタクリレート、オクタフルオロペンチルメタクリレート、パーフロロオクチルエチルメタクリレート、ノニルフェノール−EO付加物メタクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジメタクリレート、トリメチロールプロパンメタクリル酸安息香酸エステル、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジメタクリレート、テトラフルフリルアルコールオリゴメタクリレート、エチルカルビトールオリゴメタクリレート、1,4−ブタンジオールオリゴメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールオリゴメタクリレート、トリメチロールプロパンオリゴメタクリレート、ペンタエリスリトールオリゴメタクリレート、ペンタメチルピペリジルメタクリレート、テトラメチルピペリジルメタクリレート、パラクミルフェノール−EO変性メタクリレート、N−メタクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、イソシアヌル酸−EO変性ジメタクリレート、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、1,4−ビス{[(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ]メチル}ベンゼン、3−エチル−3−{[(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ]メチル}オキセタン、3−エチル−3−(2−エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−(フェノキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−(シクロヘキシロキシ)メチルオキセタン、オキセタニルシルセスキオキサン、オキセタニルシリケート、フェノールノボラックオキセタン、1,3−ビス[(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ]ベンゼンなどが挙げられる。   Examples of the radical monomer component include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, t-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, isodecyl acrylate, isoamyl acrylate, n-lauryl acrylate, and isomyristyl acrylate. , Stearyl acrylate, n-butoxyethyl acrylate, butoxydiethylene glycol acrylate, methoxytriethylene glycol acrylate, methoxypolyethylene glycol acrylate, tripropylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, caprolactone acrylate, cyclohexyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, benzyl acrylate The Noxyethyl acrylate, isobornyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, dicyclopentenyloxyethyl acrylate, dicyclopentanyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, diethylaminoethyl acrylate, Dimethylaminoethyl acrylate quaternized product, acrylic acid, 2-acryloyloxyethyl succinic acid, 2-acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, 2-acryloyloxyethyl phthalic acid, 2-acryloyloxyethyl 2-hydroxyethyl Phthalic acid, neopentyl glycol acrylic acid benzoate, 2-acryloyloxyethyl 2-hydroxypropyl phthalate, glycidyl acrylate, 2 Acryloyloxyethyl acid phosphate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, PEG # 200 diacrylate, PEG # 400 diacrylate, PEG # 600 diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, neo Pentyl glycol diacrylate, 3-methyl-1,5-pentanediol diacrylate, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol Diacrylate, 1,10-decanediol diacrylate, glycerin diacrylate, 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl acrylate, bisphenol A-EO adduct di Acrylate, trifluoroethyl acrylate, tetrafluoropentyl acrylate, octafluoropentyl acrylate, perfluorooctyl ethyl acrylate, nonylphenol-EO adduct acrylate, dimethylol tricyclodecane diacrylate, trimethylolpropane acrylic acid benzoate, hydroxypivalic acid Neopentyl glycol diacrylate, tetrafurfuryl alcohol oligoacrylate, ethyl carbitol oligoacrylate, 1,4-butanediol oligoacrylate, 1,6-hexanediol oligoacrylate, trimethylolpropane oligoacrylate, pentaerythritol oligoacrylate, pentamethyl Piperidyl acrylate, tetramethylpiperidyl acrylate , Paracumylphenol-EO modified acrylate, N-acryloyloxyethyl hexahydrophthalimide, isocyanuric acid-EO modified diacrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl Methacrylate, isodecyl methacrylate, isoamyl methacrylate, n-lauryl methacrylate, isomyristyl methacrylate, stearyl methacrylate, n-butoxyethyl methacrylate, butoxydiethylene glycol methacrylate, methoxytriethylene glycol methacrylate, methoxypolyethylene glycol methacrylate, tripropylene glycol dimethacrylate, tetraethylene Glico Rudimethacrylate, caprolactone methacrylate, cyclohexyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, benzyl methacrylate, phenoxyethyl methacrylate, isobornyl methacrylate, dicyclopentenyl methacrylate, dicyclopentenyloxyethyl methacrylate, dicyclopentanyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate quaternized product, methacrylic acid, 2-methacryloyloxyethyl succinic acid, 2-methacryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid , 2-methacryloyloxy Ethyl phthalic acid, 2-methacryloyloxyethyl 2-hydroxyethyl phthalic acid, neopentyl glycol methacrylic acid benzoate, 2-methacryloyloxyethyl-2-hydroxypropyl phthalate, glycidyl methacrylate, 2-methacryloyloxyethyl acid phosphate, Ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, PEG # 200 dimethacrylate, PEG # 400 dimethacrylate, PEG # 600 dimethacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, neopentylglycol dimethacrylate, 3- Methyl-1,5-pentanediol dimethacrylate, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol dimethacrylate 1,6-hexanediol dimethacrylate, 1,9-nonanediol dimethacrylate, 1,10-decanediol dimethacrylate, glycerin dimethacrylate, 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl methacrylate, bisphenol A-EO addition Dimethacrylate, trifluoroethyl methacrylate, tetrafluoropentyl methacrylate, octafluoropentyl methacrylate, perfluorooctyl ethyl methacrylate, nonylphenol-EO adduct methacrylate, dimethylol tricyclodecane dimethacrylate, trimethylolpropane methacrylic acid benzoate, hydroxy Pivalic acid neopentyl glycol dimethacrylate, tetrafurfuryl alcohol oligomethacrylate, Tylcarbitol oligomethacrylate, 1,4-butanediol oligomethacrylate, 1,6-hexanediol oligomethacrylate, trimethylolpropane oligomethacrylate, pentaerythritol oligomethacrylate, pentamethylpiperidylmethacrylate, tetramethylpiperidylmethacrylate, paracumylphenol-EO Modified methacrylate, N-methacryloyloxyethyl hexahydrophthalimide, isocyanuric acid-EO modified dimethacrylate, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 1,4-bis {[(3-ethyloxetane-3-yl) methoxy] Methyl} benzene, 3-ethyl-3-{[(3-ethyloxetane-3-yl) methoxy] methyl} oxetane, 3-ethyl-3- (2-ethyl) Hexyloxymethyl) oxetane, 3-ethyl-3- (phenoxymethyl) oxetane, 3-ethyl-3- (cyclohexyloxy) methyloxetane, oxetanylsilsesquioxane, oxetanyl silicate, phenol novolak oxetane, 1,3-bis [ (3-ethyloxetane-3-yl) methoxy] benzene and the like.

微細凹凸構造10aを構成する組成物の組成は、微細凹凸構造10aを構成する組成物中の単量体成分合計100質量部中、1分子中に3個以上のアクリル基及び/又はメタクリル基を有する1種類以上の単量体成分が20質量部〜60質量部、N−ビニル基を有する単量体成分が5質量部〜40質量部、その他単量体成分が0〜75質量部であることが好ましい。1分子中に3個以上のアクリル基及び/又はメタクリル基を有する1種類以上の単量体成分の含有量を20質量部以上にすることにより、微細凹凸構造10aを構成する組成物部分が高強度になり、また高架橋密度となるため、微細凹凸構造10aを構成する組成物部分からの未反応単量体及び低重合度オリゴマーのブリードアウトや副生成物の生成を最低限抑制することができる。また1分子中に3個以上のアクリル基及び/又はメタクリル基を有する1種類以上の単量体成分の含有量を60質量部以下とすることで、微細凹凸構造10aを構成する組成物の粘度上昇を抑制でき、スタンパーの凹凸パターンへの組成物の充填率低下を防止できる。1分子中に3個以上のアクリル基及び/又はメタクリル基を含有する1種以上の単量体成分の含有量は、微細凹凸構造10aを構成する組成物中の単量体成分合計100質量部中、25質量部〜50質量部であることがより好ましく、30質量部〜40質量部であることがさらに好ましい。   The composition of the fine concavo-convex structure 10a is composed of three or more acrylic groups and / or methacrylic groups in one molecule in a total of 100 parts by mass of monomer components in the composition constituting the fine concavo-convex structure 10a. One or more kinds of monomer components are 20 to 60 parts by mass, the monomer component having an N-vinyl group is 5 to 40 parts by mass, and the other monomer components are 0 to 75 parts by mass. It is preferable. By setting the content of one or more monomer components having three or more acrylic groups and / or methacrylic groups in one molecule to 20 parts by mass or more, the composition portion constituting the fine concavo-convex structure 10a is high. Since the strength and the crosslink density are high, bleeding out of unreacted monomers and low polymerization degree oligomers from the composition part constituting the fine concavo-convex structure 10a and generation of by-products can be minimized. . Moreover, the viscosity of the composition which comprises the fine concavo-convex structure 10a by making content of 1 or more types of monomer components which have 3 or more acryl group and / or methacryl group in 1 molecule into 60 mass parts or less. The rise can be suppressed, and a decrease in the filling rate of the composition into the uneven pattern of the stamper can be prevented. The content of one or more monomer components containing three or more acrylic groups and / or methacryl groups in one molecule is 100 parts by mass in total of the monomer components in the composition constituting the fine relief structure 10a. Among them, the content is more preferably 25 parts by mass to 50 parts by mass, and further preferably 30 parts by mass to 40 parts by mass.

1分子中に3個以上のアクリル基及び/又はメタクリル基を含有する単量体成分としては、例えばトリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、プロポキシ化グリセルトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレート、トリスアクリロイルオキシエチルフォスフェート、3官能以上のポリエステルアクリレートオリゴマー、3官能以上のウレタンアクリレートオリゴマー、3官能以上のエポキシアクリレートオリゴマー、トリメチロールプロパントリメタアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリメタアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリメタアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタアクリレート、プロポキシ化グリセルトリメタアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラメタアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラメタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタアクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリメタアクリレート、トリスメタアクリロイルオキシエチルフォスフェート、3官能以上のポリエステルメタアクリレートオリゴマー、3官能以上のウレタンメタアクリレートオリゴマー、3官能以上のエポキシメタアクリレートオリゴマーなどが挙げられる。ここで、エトキシ化及びプロポキシ化された単量体成分とは、単量体1分子当たり、1〜20当量の1種以上のエトキシ基及び/又はプロポキシ基を含む単量体成分をさす。   Examples of monomer components containing three or more acrylic groups and / or methacrylic groups in one molecule include trimethylolpropane triacrylate, ethoxylated trimethylolpropane triacrylate, propoxylated trimethylolpropane triacrylate, and pentaerythritol. Triacrylate, propoxylated glyceryl triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate triacrylate , Trisacryloyloxyethyl phosphate, trifunctional or higher polyester acrylate Oligomer, trifunctional or higher urethane acrylate oligomer, trifunctional or higher epoxy acrylate oligomer, trimethylolpropane trimethacrylate, ethoxylated trimethylolpropane trimethacrylate, propoxylated trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, Propoxylated glyceryl trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, ethoxylated pentaerythritol tetramethacrylate, ditrimethylolpropane tetramethacrylate, dipentaerythritol pentamethacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, tris (2-hydroxyethyl) isocyania Nurate trimethacrylate, trismethacrylo Oxyethyl phosphate, tri- or higher-functional polyester methacrylate oligomer, trifunctional or higher urethane methacrylate oligomer, and the like trifunctional or more epoxy methacrylate oligomer. Here, the ethoxylated and propoxylated monomer component refers to a monomer component containing 1 to 20 equivalents of one or more ethoxy groups and / or propoxy groups per monomer molecule.

1分子中に3個以上のアクリル基及び/又はメタクリル基を含有する単量体成分の中でも、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリメタアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリメタアクリレートは諸物性のバランスが良いので好ましい。中でもトリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタアクリレートが、硬化後のスタンパーからの硬化成形体の離型性に優れるため、より好ましい。1分子中に3個以上のアクリル基及び/又はメタクリル基を含有する単量体成分は、1種類又は2種類以上用いても良い。   Among the monomer components containing three or more acrylic groups and / or methacrylic groups in one molecule, trimethylolpropane triacrylate, ethoxylated trimethylolpropane triacrylate, propoxylated trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane Trimethacrylate, ethoxylated trimethylolpropane trimethacrylate, and propoxylated trimethylolpropane trimethacrylate are preferred because of a good balance of physical properties. Among these, trimethylolpropane triacrylate and trimethylolpropane trimethacrylate are more preferable because they are excellent in the release property of the cured molded product from the cured stamper. One type or two or more types of monomer components containing three or more acrylic groups and / or methacrylic groups in one molecule may be used.

N−ビニル基を有する単量体成分は、微細凹凸構造10aを構成する組成物中の単量体成分合計100質量部中、15質量部〜38質量部含有することがより好ましく、25質量部〜35質量部含有することがさらに好ましい。N−ビニル基を有する単量体成分を5質量部以上含有することにより、成型体の基材への付着性を向上できる、かつ硬化後の成型体のスタンパーからの離型性を良好にすることができ、また40質量部以下含有することにより、未反応単量体及び低重合度オリゴマーの成型体からブリードアウトを最低限抑制でき、また成型体の過度の吸湿も抑制でき、成型体の耐湿特性を向上することができる。   The monomer component having an N-vinyl group is more preferably contained in an amount of 15 to 38 parts by mass in 100 parts by mass of the monomer components in the composition constituting the fine relief structure 10a, and 25 parts by mass. It is more preferable to contain -35 mass parts. By containing 5 parts by mass or more of the monomer component having an N-vinyl group, the adhesion of the molded body to the base material can be improved, and the mold release from the stamper of the molded body after curing is improved. In addition, by containing 40 parts by mass or less, bleed out can be suppressed to a minimum from the molded body of the unreacted monomer and the low polymerization degree oligomer, and excessive moisture absorption of the molded body can be suppressed. Moisture resistance can be improved.

N−ビニル基を有する単量体成分としては、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルピロリドン、及びN−ビニルカプロラムタムが、特に好ましく用いることができる。N−ビニル基を有する単量体成分は、1種類又は2種類以上用いても良い。   As the monomer component having an N-vinyl group, N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinylpyrrolidone, and N-vinylcaprolatum are particularly preferably used. One or more kinds of monomer components having an N-vinyl group may be used.

<シリコン系化合物>
微細凹凸構造10aを構成する組成物には、アクリル基及び/又はメタクリル基を含むシリコン化合物を含有しても良い。微細凹凸構造10aを構成する組成物の単量体成分合計100質量部に対し、アクリル基及び/又はメタクリル基を含むシリコン化合物を0.1質量部〜10質量部含有することが好ましく、0.2質量部〜5質量部含有することがより好ましく、0.3質量部〜2質量部含有することがさらに好ましい。0.1質量部以上含有させることで、硬化後の光学素子をスタンパーからの離型性をさらに向上でき、10質量部以下含有させることにより、光学素子1の微細凹凸構造10aを構成する組成物層、特に微細凹凸構造10aの強度を維持できる。
<Silicon compounds>
The composition constituting the fine concavo-convex structure 10a may contain a silicon compound containing an acryl group and / or a methacryl group. It is preferable to contain 0.1 to 10 parts by mass of a silicon compound containing an acryl group and / or a methacryl group with respect to 100 parts by mass of the total monomer components of the composition constituting the fine relief structure 10a. It is more preferable to contain 2-5 mass parts, and it is still more preferable to contain 0.3-2 mass parts. By containing 0.1 part by mass or more, the releasability of the cured optical element from the stamper can be further improved, and by containing 10 parts by mass or less, the composition constituting the fine concavo-convex structure 10a of the optical element 1 The strength of the layer, particularly the fine relief structure 10a can be maintained.

アクリル基及び/又はメタクリル基を含むシリコン化合物の種類として、例えばシリコンアクリレート系化合物を挙げることができる。ポリジメチルシロキサン骨格にアクリル基を結合させた、BYK−UV3500、BYK−UV3570(ビックケミー・ジャパン社製)、ebecryl350(ダイセル・サイテック社製)が、硬化後の光学素子1の微細凹凸構造10aを構成する組成物層からのブリードアウトも少なく、より好ましい。   As a kind of silicon compound containing an acryl group and / or a methacryl group, for example, a silicon acrylate compound can be exemplified. BYK-UV3500, BYK-UV3570 (manufactured by Big Chemie Japan) and ebecyl350 (manufactured by Daicel-Cytech), which have an acrylic group bonded to the polydimethylsiloxane skeleton, constitute the fine relief structure 10a of the optical element 1 after curing. The bleed-out from the composition layer is less and more preferable.

<光重合開始剤>
微細凹凸構造10aを構成する組成物として、光硬化組成物を用いる場合、光重合開始剤を含有することができる。光重合開始剤としては、例えば、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンゾフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]−フェニル}−2−メチル−プロパン、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モリフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン、1,2−ジメチルアミノ−2−(4−メチル−ベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オン、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)]エタノン、1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(O−アセチルオキシム)などが挙げられるが、特に本発明においては、高感度で、低揮発性である2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、1,2−オクタンジオン、1−[4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)]エタノン、1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(O−アセチルオキシム)などを好ましく用いることができる。光重合開始剤の配合比は、光硬化組成物中の単量体成分合計100質量部に対し、0.1質量部〜5.0質量部であることが好ましい。これら光重合開始剤は単独で適用することも可能であるが、2種以上を組み合わせて使用することもできる。
<Photopolymerization initiator>
When using a photocurable composition as a composition which comprises the fine concavo-convex structure 10a, a photoinitiator can be contained. Examples of the photopolymerization initiator include 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, Benzophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2-hydroxy-1- {4- [ 4- (2-hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] -phenyl} -2-methyl-propane, phenylglyoxylic acid methyl ester, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2 -Morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinof Nyl) -butanone, 1,2-dimethylamino-2- (4-methyl-benzyl) -1- (4-morpholin-4-yl-phenyl) -butan-1-one, bis (2,4,6 -Trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis (η5-2,4-cyclopentadiene -1-yl) -bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrol-1-yl) -phenyl) titanium, 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) -2- (O -Benzoyloxime)] ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O In the present invention, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 1,2-octanedione, 1- [4- (oxy-oxime), etc. (Phenylthio) -2- (O-benzoyloxime)] ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime) and the like. It can be preferably used. The blending ratio of the photopolymerization initiator is preferably 0.1 parts by mass to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total monomer components in the photocuring composition. These photopolymerization initiators can be applied alone, but can also be used in combination of two or more.

<光増感剤>
微細凹凸構造10aを構成する組成物として、光硬化組成物を用いる場合、光硬化組成物には、光重合促進剤及び光増感剤などと組み合わせて使用することもできる。例えば、光増感剤としては、n−ブチルアミン、ジ−n−ブチルアミン、トリ−n−ブチルホスフィン、アリルチオ尿素、s−ベンジスイソチウロニウム−p−トルエンスルフィネート、トリエチルアミン、ジエチルアミノエチルメタクリレート、トリエチレンテトラミン、4,4’−ビス(ジアルキルアミノ)ベンゾフェノン、N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、N,N−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、ペンチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、トリエチルアミン、トリエタノールアミンなどのアミン類のような光増感剤を1種あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
<Photosensitizer>
When using a photocurable composition as a composition which comprises the fine concavo-convex structure 10a, it can also be used for a photocurable composition in combination with a photoinitiator, a photosensitizer, etc. For example, photosensitizers include n-butylamine, di-n-butylamine, tri-n-butylphosphine, allylthiourea, s-benzisoisouronium-p-toluenesulfinate, triethylamine, diethylaminoethyl methacrylate, Triethylenetetramine, 4,4′-bis (dialkylamino) benzophenone, N, N-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, N, N-dimethylaminobenzoic acid isoamyl ester, pentyl-4-dimethylaminobenzoate, triethylamine, triethanol Photosensitizers such as amines such as amines can be used alone or in combination of two or more.

<光硬化組成物のろ過>
微細凹凸構造10aを構成する組成物として、光硬化組成物を用いる場合、光硬化組成物は、ろ過などの手法により、異物を除去したものであることが好ましい。ろ過に使用するフィルター孔径は1μm以下がより好ましく、0.5μm以下がさらに好ましい。また、フィルターの異物捕捉効率は、99.9%以上であることが好ましい。異物を除去することにより、スタンパーの凹凸部への充填率や光硬化反応率を向上し、光学素子1の微細凹凸構造10aの構造欠陥を実用上問題がないレベルに減少させることができる。
<Filtration of photocuring composition>
When using a photocurable composition as a composition which comprises the fine concavo-convex structure 10a, it is preferable that a photocurable composition removes a foreign material by methods, such as filtration. The filter pore size used for filtration is more preferably 1 μm or less, and further preferably 0.5 μm or less. The foreign matter capturing efficiency of the filter is preferably 99.9% or more. By removing the foreign matter, the filling rate of the uneven portion of the stamper and the photocuring reaction rate can be improved, and the structural defects of the fine uneven structure 10a of the optical element 1 can be reduced to a level where there is no practical problem.

<光硬化組成物の粘度>
微細凹凸構造10aを構成する組成物として、光硬化組成物を用いる場合、硬化前の光硬化組成物の50℃における粘度が100mPa・s以下であることが好ましい。粘度を100mPa・s以下にすることで、基材表面へ光硬化組成物をロールツーロール方式により塗布する場合、光硬化組成物層の厚み均一性を高めることができ、またスタンパーの凹凸構造部への光硬化組成物の充填率を高めることができ、結果として光学素子への転写忠実性を高めることができる。粘度は、50mPa・s以下であることがより好ましく、20mPa・sであることがさらに好ましい。また、目的とする光硬化組成物層の厚みを得るために、光硬化組成物中へさらに減粘剤又は増粘剤を添加することで、上記基材の粘度範囲で、適宜粘度調整をしてもよい。
<Viscosity of photocuring composition>
When using a photocurable composition as a composition which comprises the fine concavo-convex structure 10a, it is preferable that the viscosity at 50 degreeC of the photocurable composition before hardening is 100 mPa * s or less. When the photocurable composition is applied to the substrate surface by a roll-to-roll method by setting the viscosity to 100 mPa · s or less, the thickness uniformity of the photocurable composition layer can be improved, and the uneven structure portion of the stamper It is possible to increase the filling rate of the photocuring composition into the optical element, and as a result, it is possible to increase the transfer fidelity to the optical element. The viscosity is more preferably 50 mPa · s or less, and further preferably 20 mPa · s. In addition, in order to obtain the desired thickness of the photocurable composition layer, the viscosity is appropriately adjusted within the viscosity range of the substrate by further adding a thickener or thickener to the photocurable composition. May be.

<スタンパーの表面温度>
微細凹凸構造10aを構成する組成物として、光硬化組成物を用いる場合、光学素子1の製造に用いるスタンパーの凹凸構造面の表面温度は、25℃〜100℃が好ましく、30℃〜80℃がより好ましく、35℃〜70℃がさらに好ましく、40℃〜65℃が最も好ましい。スタンパーの凹凸構造面の表面温度を25℃以上にすることで、光硬化組成物の粘度を下げることができるため、基材と光硬化組成物との付着性と、光硬化後の光学素子1のスタンパーからの離型性とを向上できる。また、スタンパーの凹凸構造面の表面温度を100℃以下にすることで、基材の熱変形を抑制することができる。また、スタンパーの凹凸構造面の表面温度は、略一定に調節されていることが好ましい。
<Stamper surface temperature>
When using a photocurable composition as a composition constituting the fine concavo-convex structure 10a, the surface temperature of the concavo-convex structure surface of the stamper used for manufacturing the optical element 1 is preferably 25 ° C to 100 ° C, and 30 ° C to 80 ° C. More preferably, 35 ° C to 70 ° C is more preferable, and 40 ° C to 65 ° C is most preferable. Since the viscosity of the photocurable composition can be lowered by setting the surface temperature of the concavo-convex structure surface of the stamper to 25 ° C. or higher, the adhesion between the base material and the photocurable composition, and the optical element 1 after photocuring The mold releasability from the stamper can be improved. Moreover, the thermal deformation of a base material can be suppressed by making the surface temperature of the uneven | corrugated structure surface of a stamper into 100 degrees C or less. The surface temperature of the concavo-convex structure surface of the stamper is preferably adjusted to be substantially constant.

表面温度を略一定に調整する手段として、温調機を付属したスタンパーを用いることができる。スタンパーの凹凸構造面の表面温度を一定に維持することで、凹凸部を構成する組成物の粘度も一定に保つことができるため、凹凸部を構成する組成物層の厚みの均一性を高めることができ、スタンパーから光学素子1への転写忠実性を向上することができる。   As a means for adjusting the surface temperature substantially constant, a stamper with a temperature controller can be used. By maintaining the surface temperature of the concavo-convex structure surface of the stamper constant, the viscosity of the composition constituting the concavo-convex part can also be kept constant, thereby increasing the uniformity of the thickness of the composition layer constituting the concavo-convex part. Transfer fidelity from the stamper to the optical element 1 can be improved.

<微細凹凸構造を構成する組成物層の厚み>
微細凹凸構造10aを構成する組成物層の厚みは、0.4μm〜10μm以下であることが好ましい。10μm以下とすることにより、カールを抑制し、折り曲げた際のクラックを抑制できる。組成物層の厚みを0.4μm以上にすることにより、基材と凹凸部を構成する組成物との密着性を向上させ、スタンパーの凹凸構造を基材へ転写する際の未転写部分の発生を防止できる。また凹凸部を構成する組成物層の厚みを4μm以下にすることで、高温高湿条件下で生じる凹凸部を構成する組成物層のクラック発生と、高温高湿下での凹凸部を構成する組成物の収縮に起因するカール発生とを抑制できる。樹脂層の厚みは、0.5μm〜7μm以下であることがより好ましく、0.8μm〜4μm以下であることがさらに好ましい。
<Thickness of the composition layer constituting the fine relief structure>
The thickness of the composition layer constituting the fine concavo-convex structure 10a is preferably 0.4 μm to 10 μm. By setting the thickness to 10 μm or less, curling can be suppressed and cracks when bent can be suppressed. By increasing the thickness of the composition layer to 0.4 μm or more, the adhesion between the base material and the composition constituting the concavo-convex portion is improved, and an untransferred portion is generated when the concavo-convex structure of the stamper is transferred to the base material. Can be prevented. In addition, by setting the thickness of the composition layer constituting the concavo-convex portion to 4 μm or less, the occurrence of cracks in the composition layer constituting the concavo-convex portion generated under high temperature and high humidity conditions and the concavo-convex portion under high temperature and high humidity Curling due to shrinkage of the composition can be suppressed. The thickness of the resin layer is more preferably 0.5 μm to 7 μm, and further preferably 0.8 μm to 4 μm.

微細凹凸構造10aを構成する組成物層の厚みは、基材とスタンパー間の押つけ圧力、スタンパーの凹凸構造面の表面温度、微細凹凸構造10aを構成する組成物の温度と粘度などにより、調節することができる。   The thickness of the composition layer constituting the fine relief structure 10a is adjusted by the pressing pressure between the base material and the stamper, the surface temperature of the relief structure surface of the stamper, the temperature and viscosity of the composition constituting the fine relief structure 10a, etc. can do.

<原版の作製方法>
光学素子1の製造に用いられる光学素子原版の作製方法としては、レーザ光を用いた干渉露光法、電子線描画法、機械加工切削法、ドライエッチング法、リソグラフィー法などが挙げられる。凹凸部の形状、ピッチ、又は高さ、凹凸部の配列パターンやその規則性/不規則性、原版大きさ、コストなどの目的に応じて、任意に作製方法を選択することができる。凹凸部が規則性のある配列パターンで、かつ大面積な原版を得たい場合、レーザ光を用いた干渉露光法が好ましい。
<Preparation method of original plate>
Examples of a method for producing an optical element original plate used for manufacturing the optical element 1 include an interference exposure method using a laser beam, an electron beam drawing method, a machining cutting method, a dry etching method, and a lithography method. A production method can be arbitrarily selected according to the shape, pitch, or height of the concavo-convex portion, the arrangement pattern of the concavo-convex portion, regularity / irregularity thereof, the size of the original plate, cost, and the like. When it is desired to obtain an original plate having a regular pattern with uneven portions and a large area, an interference exposure method using laser light is preferable.

干渉露光法とは、特定の波長のレーザ光を角度θ’の2つの方向から照射して形成される干渉縞を利用した露光法であり、角度θ’を変化させることで使用するレーザの波長で制限される範囲内で様々なピッチを有する凹凸格子の構造を得ることができる。干渉露光に使用できるレーザとしては、TEM00モードのレーザを挙げることができる。TEM00モードのレーザを発振できる紫外光レーザとしては、アルゴンレーザ(波長364nm,351nm,333nm)や、YAGレーザの4倍波(波長266nm)などが挙げられる。   The interference exposure method is an exposure method using interference fringes formed by irradiating laser light of a specific wavelength from two directions of angle θ ′, and the wavelength of the laser used by changing angle θ ′. The structure of the concavo-convex lattice having various pitches can be obtained within the range limited by the above. Examples of the laser that can be used for the interference exposure include a TEM00 mode laser. Examples of the ultraviolet laser capable of oscillating a TEM00 mode laser include an argon laser (wavelengths 364 nm, 351 nm, and 333 nm) and a fourth harmonic wave (wavelength 266 nm) of a YAG laser.

原版の材料の種類として、石英ガラス、紫外線透過ガラス、サファイア、ダイヤモンド、ポリジメチルシロキサンなどのシリコーン材、フッ素樹脂、シリコンウエハ、SiC基板、マイカ基板などが挙げられ、目的に応じて選択することができる。   Examples of the material of the original plate include quartz materials such as quartz glass, ultraviolet transmissive glass, sapphire, diamond, and polydimethylsiloxane, fluororesin, silicon wafer, SiC substrate, mica substrate, and the like. it can.

ナノパターン転写時の離型性をより向上させるために、原版に離型処理を行っても良い。離型処理剤としては、シランカップリング系離型剤が好ましく、フッ素含有離型剤であることがより好ましい。市販されている離型剤の例としては、ダイキン工業社製のオプツールDSX、デュラサーフHD1101やHD2101、住友スリーエム社製のノベック、信越化学工業製のKP−801M、KBM−7103、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製のTSL−8257などが挙げられる。   In order to further improve the releasability at the time of transferring the nano pattern, the original plate may be subjected to a release treatment. As the release treatment agent, a silane coupling release agent is preferable, and a fluorine-containing release agent is more preferable. Examples of commercially available release agents include Daikin Industries, Ltd. OPTOOL DSX, Durasurf HD1101 and HD2101, Sumitomo 3M Novec, Shin-Etsu Chemical KP-801M, KBM-7103, Momentive Performance Examples include TSL-8257 manufactured by Materials Japan.

<スタンパーの作製方法>
原版の凹凸構造や配列パターンを転写したスタンパーは、原版から、電鋳法や上記のナノインプリント法などにより作製することができる。解像度の点では、電鋳法及び光硬化組成物を使用した光ナノプリント法が好ましい。
<Production method of stamper>
The stamper to which the concavo-convex structure and the array pattern of the original plate are transferred can be produced from the original plate by an electroforming method or the above-described nanoimprint method. From the viewpoint of resolution, an electroforming method and an optical nanoprint method using a photocuring composition are preferable.

また、ナノインプリント法により、転写を繰り返すことができる。転写を繰り返すことで、(1)転写した凹凸部構造パターン転写物を複数個製造でき、及び/又は(2)凹凸部パターンが反転した反転転写型を得ることができる。   Further, the transfer can be repeated by the nanoimprint method. By repeating the transfer, (1) a plurality of transferred concavo-convex structure pattern transfer products can be produced, and / or (2) an inverted transfer mold in which the concavo-convex pattern is reversed can be obtained.

<光学素子の作製方法>
光学素子1は、上記凹凸構造パターンを有する原版又はスタンパーから転写して、作製することができる。光学素子1の作製方法として、ナノインプリント法が好ましい。ナノインプリント法の種類として、マイクロコンタクトプリント(ソフトリソグラフィー)、室温ナノインプリント、リバースナノインプリント、熱ナノインプリント、光(UV)ナノプリントが挙げられる。微細凹凸構造10aを形成する樹脂の種類として、光硬化組成物、熱硬化組成物、熱可塑組成物、ゾルゲル反応物などを挙げられるが、解像度、重ね合わせ精度、連続転写性の点で、光硬化組成物を使用した光ナノインプリント法がより好ましい。また、簡単で安価な装置で大量生産できる点で、熱可塑組成物を使用した熱ナノインプリント法が好ましい。熱ナノインプリント法の成形方法として、押出成形(エンボスロールの凹凸構造面を転写)、キャスト成形法(エンボスロールの凹凸構造面を転写)、プレス成形法、射出成形法などが好ましい。
<Method for producing optical element>
The optical element 1 can be produced by transferring from an original plate or stamper having the concavo-convex structure pattern. As a manufacturing method of the optical element 1, a nanoimprint method is preferable. Examples of the nanoimprint method include microcontact printing (soft lithography), room temperature nanoimprint, reverse nanoimprint, thermal nanoimprint, and optical (UV) nanoprint. Examples of the resin that forms the fine concavo-convex structure 10a include a photocurable composition, a thermosetting composition, a thermoplastic composition, a sol-gel reaction product, etc., but in terms of resolution, overlay accuracy, and continuous transferability, The optical nanoimprint method using a curable composition is more preferable. Moreover, the thermal nanoimprint method using a thermoplastic composition is preferable in that it can be mass-produced with a simple and inexpensive apparatus. As the molding method of the thermal nanoimprint method, extrusion molding (transferring the concavo-convex structure surface of the embossing roll), cast molding method (transferring the concavo-convex structure surface of the embossing roll), press molding method, injection molding method and the like are preferable.

<光硬化組成物の塗布方法>
光ナノインプリント法における光硬化組成物の基材への塗布方法として、例えば、ロールコーター法、(マイクロ)グラビアコーター法、エアドクターコーター法、ブレ−ドコーター法、ナイフコーター法、ロッドコーター法、カーテン(フロー)コーター法、キスコーター法、ビードコーター法、キャストコーター法、ロータリースクリーン法、浸漬コーティング法、スロットオリフィスコーター法、バーコード法、スプレーコーティング法、スピンコーティング法、押出コーターなどが挙げられる。生産性を高め、大面積の光学素子を得るためには、ロールツーロール方式を用い、塗布方法は上記から適宜選択して、光学素子を含むフィルムロールを得ることが好ましい。また、ロールツーロール方式は、生産性、凸部11の高さ及び凹部12の高さ、のそれぞれの標準偏差を20以下に制御するという点においてバッチ方式より優れるため好ましい。
<Method for applying photocurable composition>
Examples of the method for applying the photocurable composition to the substrate in the optical nanoimprint method include a roll coater method, a (micro) gravure coater method, an air doctor coater method, a blade coater method, a knife coater method, a rod coater method, and a curtain ( Flow) coater method, kiss coater method, bead coater method, cast coater method, rotary screen method, dip coating method, slot orifice coater method, barcode method, spray coating method, spin coating method, extrusion coater and the like. In order to increase productivity and obtain an optical element with a large area, it is preferable to use a roll-to-roll method and select a coating method as appropriate from the above to obtain a film roll containing the optical element. The roll-to-roll method is preferable because it is superior to the batch method in that the standard deviations of productivity and the height of the convex portion 11 and the height of the concave portion 12 are controlled to 20 or less.

<樹脂ロール>
また、ロールツーロール方式で製造された光学素子1を含む樹脂フィルムロールは、幅10cm以上かつ長さ50m以上であることが好ましい。ロール幅は、10cm以上200cm以下がより好ましく、20cm以上200cm以下がさらに好ましく、50cm以上200cm以下が最も好ましい。また、ロール長さは、50m以上10000m以下がより好ましく、200m以上10000m以下がさらに好ましく、500m以上10000m以下が最も好ましい。樹脂フィルムロールの幅10cmかつ長さ50m以上にすることで、小型から大型までの多種多様な大きさの光学素子1を、大量に提供することができる。ロール幅が200cmを超える場合、微細凹凸構造を構成する組成物層の厚み均一性が低下する場合があり、ロール長が10000mを超える場合、ロール巻取機の軸ブレにより巻取精度が低下する場合や、ロール質量の増加によりロール巻取機の軸強度が不足して破損する場合がある。このため、上記幅及び長さの樹脂フィルムロールとすることが望ましい。
<Resin roll>
Moreover, it is preferable that the resin film roll containing the optical element 1 manufactured by the roll-to-roll method has a width of 10 cm or more and a length of 50 m or more. The roll width is more preferably from 10 cm to 200 cm, further preferably from 20 cm to 200 cm, and most preferably from 50 cm to 200 cm. The roll length is more preferably 50 m or more and 10,000 m or less, further preferably 200 m or more and 10,000 m or less, and most preferably 500 m or more and 10,000 m or less. By setting the width of the resin film roll to 10 cm and a length of 50 m or more, it is possible to provide a large amount of optical elements 1 having various sizes from small to large. When the roll width exceeds 200 cm, the thickness uniformity of the composition layer constituting the fine concavo-convex structure may decrease, and when the roll length exceeds 10,000 m, the winding accuracy decreases due to the shaft shake of the roll winder. In some cases, the roll strength increases and the roll winder has insufficient shaft strength and may be damaged. For this reason, it is desirable to set it as the resin film roll of the said width | variety and length.

<塗布する順序>
微細凹凸構造10aを構成する組成物として、光硬化組成物を用いる場合、光学素子1を作製する方法としては、基材に光硬化組成物を薄膜状に塗布した後、基材の光硬化組成物塗布面とスタンパーの凹凸構造面とを接触させることで、スタンパーの凹凸構造面と基材間に光硬化組成物を充填し、その後UV照射する方法がある。また、スタンパーの凹凸構造面に光硬化組成物を塗布して、スタンパーの凹凸構造内も充填した後、基材と接触させて、その後UV照射する方法がある。また、基材とスタンパーの凹凸構造面との両方に光硬化組成物を薄膜状に塗布した後、基材の光硬化組成物塗布面とスタンパーの凹凸構造面を接触させて、その後UV照射する方法がある。選択する塗布方法に応じて、塗布する順序は適宜選択することができる。
<Application order>
When using a photocurable composition as a composition constituting the fine concavo-convex structure 10a, as a method for producing the optical element 1, the photocurable composition of the substrate is applied after the photocurable composition is applied to the substrate in the form of a thin film. There is a method in which a photocurable composition is filled between the uneven structure surface of the stamper and the substrate by bringing the object application surface and the uneven structure surface of the stamper into contact with each other, and then UV irradiation is performed. Further, there is a method in which a photocurable composition is applied to the concavo-convex structure surface of the stamper, the concavo-convex structure of the stamper is filled, and then contacted with a substrate, and then UV irradiation is performed. Also, after the photocurable composition is applied in a thin film on both the base material and the uneven structure surface of the stamper, the photocurable composition application surface of the base material and the uneven structure surface of the stamper are brought into contact with each other, and then UV irradiation is performed. There is a way. Depending on the application method to be selected, the order of application can be appropriately selected.

<露光光源>
本発明の光学素子の製造の際の光硬化に用いる露光光源の種類としては、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、ケミカルランプ、UV−LED、無電極UVランプが好ましい。また、長時間露光時の発熱を抑える観点から、可視波長以上の波長をカットするフィルター(バンドパスフィルターを含む)を利用することが好ましい。
<Exposure light source>
As the type of exposure light source used for photocuring in the production of the optical element of the present invention, a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, a chemical lamp, a UV-LED, and an electrodeless UV lamp are preferable. Further, from the viewpoint of suppressing heat generation during long exposure, it is preferable to use a filter (including a bandpass filter) that cuts a wavelength longer than the visible wavelength.

露光光源の積算光量としては、300mJ/cm以上であることが好ましく、光硬化組成物の光硬化反応率を高くする目的で、800mJ/cm〜6000mJ/cmであることがより好ましく、光による樹脂劣化性を防ぐため、800mJ/cm〜3000mJ/cmであることがさらに好ましい。 The integrated light quantity of the exposure light source, is preferably 300 mJ / cm 2 or more, in order to increase the light curing reaction rate of the photocurable composition, more preferably 800mJ / cm 2 ~6000mJ / cm 2 , to prevent resin degradation due to light, further preferably 800mJ / cm 2 ~3000mJ / cm 2 .

<保護フィルム>
光学素子1の微細凹凸構造10aを有する面及び/又は微細凹凸構造10aを有しない面に対し、保護フィルムを貼合しても良い。保護フィルムを貼合することで、使用するために保護フィルムを剥がすまでの期間、微細凹凸構造10aの形状を保護し、異物の付着を防止できる。保護フィルムに必要な性能は、(1)剥離時に、微細凹凸構造10aを有する面に保護フィルムの粘着層が残らないこと、又は残っても反射率や透過率に影響を与えないこと、(2)光学素子1の特に微細凹凸構造10aを有する面を傷つけるような異物を含有しないこと、又は傷つけても反射率や透過率に影響を与えないことである。光学素子1に対し、上記性能を持つ保護フィルムから任意に選択して用いることができる。
<Protective film>
You may bond a protective film with respect to the surface which has the fine uneven structure 10a of the optical element 1, and / or the surface which does not have the fine uneven structure 10a. By sticking the protective film, the shape of the fine concavo-convex structure 10a can be protected and adhesion of foreign matters can be prevented until the protective film is peeled off for use. The performance required for the protective film is as follows: (1) At the time of peeling, the adhesive layer of the protective film does not remain on the surface having the fine concavo-convex structure 10a, or even if it remains, it does not affect the reflectance and transmittance. ) It should not contain foreign substances that damage the surface of the optical element 1 having the fine concavo-convex structure 10a, or it will not affect the reflectance or transmittance even if it is damaged. The optical element 1 can be arbitrarily selected from protective films having the above performance.

<屈折率>
基材10と微細凹凸構造10aを構成する組成物層の屈折率差は、両者の界面での屈折や反射を低減するために、0.2以下が好ましく、0.1以下がより好ましく、0.05以下がさらに好ましく、0.02以下が最も好ましい。また、基材10と微細凹凸構造10aを構成する組成物層との間に、易接着性を有する中間層を加えても良い。中間層の屈折率を、基材10と微細凹凸構造10aを構成する組成物層それぞれの屈折率の間にすることで、中間層がない場合と比較し、干渉を低減でき、干渉縞の発生を抑制できる。
<Refractive index>
The refractive index difference between the composition layer constituting the substrate 10 and the fine relief structure 10a is preferably 0.2 or less, more preferably 0.1 or less, in order to reduce refraction or reflection at the interface between the two. 0.05 or less is more preferable, and 0.02 or less is most preferable. Moreover, you may add the intermediate | middle layer which has adhesiveness between the base material 10 and the composition layer which comprises the fine concavo-convex structure 10a. By setting the refractive index of the intermediate layer between the refractive indexes of the base material 10 and each of the composition layers constituting the fine relief structure 10a, interference can be reduced compared to the case where there is no intermediate layer, and interference fringes are generated. Can be suppressed.

また基材10に粘着層が付与されている場合、基材10と粘着層の屈折率差も、上記と同様な理由で、0.2以下が好ましく、0.1以下がより好ましく、0.05以下がさらに好ましく、0.02以下が最も好ましい。   Moreover, when the adhesion layer is provided to the base material 10, the refractive index difference of the base material 10 and the adhesion layer is also preferably 0.2 or less, more preferably 0.1 or less, for the same reason as described above. 05 or less is more preferable, and 0.02 or less is most preferable.

<全光線透過率、ヘーズ>
光学素子1に透過性が必要な場合、微細凹凸構造10aを有する光学素子1のヘーズ、基材のみのヘーズ、及び光学素子1のヘーズから基材10のヘーズを引いた値(以下、Δヘーズとする)は、片面のみに微細凹凸構造10aが形成されている場合、それぞれ1.5%以下が好ましく、1.0%以下がより好ましく、0.5%以下がさらに好ましい。特にΔヘーズを1.5%以下にするためには、上記屈折率差を0.2以下にする以外に、基材10表面に反射防止性能を有する凹凸形状を有する構造を付与することが有効である。Δヘーズを低下させることで、光学素子1の全光線透過率を向上させることができる。
<Total light transmittance, haze>
When the optical element 1 requires transparency, the haze of the optical element 1 having the fine concavo-convex structure 10a, the haze of the base material alone, and the value obtained by subtracting the haze of the base material 10 from the haze of the optical element 1 (hereinafter referred to as Δhaze) ) Is preferably 1.5% or less, more preferably 1.0% or less, and even more preferably 0.5% or less when the fine relief structure 10a is formed only on one side. In particular, in order to reduce Δhaze to 1.5% or less, it is effective to give the surface of the base material 10 an uneven shape having antireflection performance in addition to setting the refractive index difference to 0.2 or less. It is. By reducing Δhaze, the total light transmittance of the optical element 1 can be improved.

ヘーズとは、全光線透過率に対する拡散透過率の比率で定義される。ヘーズが小さいことは、光が光学素子1を透過した時の拡散光が少ないこと、言い換えると全光線透過率に対する直線透過率の比率が高いことを意味する。光学素子1に透明な基材を使用した場合、界面で屈折や反射を低減できるためヘーズが減少し、全光線透過率が上昇するため、光学素子1の見た目の透明性が高まる。   Haze is defined as the ratio of diffuse transmittance to total light transmittance. A small haze means that the amount of diffused light is small when light passes through the optical element 1, in other words, the ratio of the linear transmittance to the total light transmittance is high. When a transparent base material is used for the optical element 1, since refraction and reflection can be reduced at the interface, the haze is reduced and the total light transmittance is increased, so that the apparent transparency of the optical element 1 is increased.

<反射率>
反射防止性能は、正反射率、及び(正+拡散)反射率で評価することができる。これらの値は、いずれも低い方が好ましい。
<Reflectance>
The antireflection performance can be evaluated by regular reflectance and (positive + diffuse) reflectance. It is preferable that these values are all low.

<用途>
光学素子1は、任意の目的又は用途に使用できる。例えば、光学素子1をディスプレイ装置などの表示装置に用いる場合、ヘーズが減少して全光線透過率が上昇するため、鮮明な画像を視認することができる。光学素子1を太陽電池に用いる場合、全光線透過率が上昇するため、光利用効率を向上させることができる。光学素子1を照明装置に用いる場合、同様に全光線透過率が上昇するため、光利用効率を向上させることができ、照度を向上し、又は消費電力を低減することができる。光学素子1を複写機用途に配設する場合、全光線透過率が上昇し、反射率が低減するので、複写精度の向上させることができ、又は照度の向上により消費電力を低減することができる。光学素子1をタッチパネル用に利用する場合は、光学素子1の微細凹凸構造10aに導電化層を被覆することで、微細凹凸構造が無い場合に比べ、反射率を低減させることが可能となり、視認性に優れた高透過のタッチパネルを作成できる。また、光学素子1は、幅10cm以上、かつ長さ50m以上である樹脂フィルムロールとして用いることができる。
<Application>
The optical element 1 can be used for any purpose or application. For example, when the optical element 1 is used in a display device such as a display device, the haze is reduced and the total light transmittance is increased, so that a clear image can be visually recognized. When the optical element 1 is used for a solar cell, the total light transmittance increases, so that the light utilization efficiency can be improved. When the optical element 1 is used in a lighting device, the total light transmittance similarly increases, so that the light use efficiency can be improved, the illuminance can be improved, or the power consumption can be reduced. When the optical element 1 is disposed for use in a copying machine, the total light transmittance increases and the reflectance decreases, so that the copying accuracy can be improved, or the power consumption can be reduced by improving the illuminance. . When the optical element 1 is used for a touch panel, the reflectance can be reduced by covering the fine concavo-convex structure 10a of the optical element 1 with a conductive layer as compared with the case where there is no fine concavo-convex structure. A highly transparent touch panel with excellent performance can be created. The optical element 1 can be used as a resin film roll having a width of 10 cm or more and a length of 50 m or more.

以上説明したように、上記実施の形態に係る光学素子1によれば、基準面Xからの凸部11の高さを200nm以上にすると共に、隣接する凸部11間の間隔を平面視において260nmにすることから、正面から光学素子1に入光する入射光だけでなく、斜め方向から入光する入射光に対しても、反射防止性能の向上に必要な基準面Xから凸部11の頂点の高さ及び凸部11間の間隔を十分に確保することができる。これにより、回折現象の発生を抑制し、特定波長での反射率の上昇を抑制できるので、可視波長領域での反射防止性能を一層向上させることができる。そして、複数の凸部11又は複数の凹部12をN方格子状に配置し、任意の凸部11に隣接する凸部11間に(N−2)個の尾根13を設けたことから、基準面Xから高さ方向における微細凹凸構造が設けられた基材11表面の屈折率勾配をなだらかにすることができる。これらの結果、可視〜近赤外に亘る広い波長領域、及び広い入射光角度範囲において、反射防止性能に優れる光学素子1を実現することができる。   As described above, according to the optical element 1 according to the above embodiment, the height of the convex portion 11 from the reference plane X is set to 200 nm or more, and the interval between the adjacent convex portions 11 is 260 nm in plan view. Therefore, not only the incident light entering the optical element 1 from the front but also the incident light entering from an oblique direction, the apex of the convex portion 11 from the reference plane X required for improving the antireflection performance It is possible to sufficiently secure the height and the interval between the convex portions 11. Thereby, generation | occurrence | production of a diffraction phenomenon can be suppressed and the raise of the reflectance in a specific wavelength can be suppressed, Therefore The antireflection performance in a visible wavelength region can be improved further. Since the plurality of convex portions 11 or the plurality of concave portions 12 are arranged in an N-shaped lattice shape, and (N−2) ridges 13 are provided between the convex portions 11 adjacent to the arbitrary convex portions 11, the reference The refractive index gradient on the surface of the substrate 11 provided with the fine concavo-convex structure in the height direction from the surface X can be made smooth. As a result, the optical element 1 having excellent antireflection performance can be realized in a wide wavelength range from visible to near infrared and in a wide incident light angle range.

以下、本発明の効果を明確にするために行った実施例に基いて詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。   Hereinafter, although it demonstrates in detail based on the Example performed in order to clarify the effect of this invention, this invention is not limited at all by the following Examples.

(実施例1)
上記実施の形態に係る光学素子を作製し、作製した光学素子の特性を測定、評価した。以下、作製した光学素子の概略及び評価結果について述べる。
Example 1
The optical element according to the above embodiment was manufactured, and the characteristics of the manufactured optical element were measured and evaluated. Hereinafter, the outline and evaluation results of the manufactured optical element will be described.

(凹凸構造を構成する組成物)
1分子中に3個以上のアクリル基及び/又はメタクリル基を含有する単量体成分としてトリメチロールプロパントリアクリレートを32質量部、N−ビニル基を含有する単量体成分としてN−ビニル−2−ピロリドン(NVP)を32質量部、その他の単量体成分として1,9−ノナンジオールジアクリレートを33質量部、光重合開始剤として2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、ダロキュアTPO)を2質量部、アクリル基を含有するシリコン化合物としてシリコンジアクリレートを1質量部配合し、孔径1μmのフィルターを用いて異物をろ過して凹凸構造を構成する組成物を作製した。得られた凹凸構造を構成する光硬化組成物の50℃での粘度は5mPa・sであった。当該粘度は、E型粘度計(東機産業社製、型番:RE550L)を用いて50℃で測定した。
(Composition composing uneven structure)
32 parts by mass of trimethylolpropane triacrylate as a monomer component containing three or more acrylic groups and / or methacryl groups in one molecule, and N-vinyl-2 as a monomer component containing an N-vinyl group -32 parts by weight of pyrrolidone (NVP), 33 parts by weight of 1,9-nonanediol diacrylate as the other monomer component, and 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide (Ciba 2 parts by mass of Specialty Chemicals, Darocur TPO), 1 part by mass of silicon diacrylate as a silicon compound containing an acrylic group, and a composition that forms a concavo-convex structure by filtering foreign matter using a filter having a pore diameter of 1 μm A product was made. The viscosity at 50 ° C. of the photocurable composition constituting the obtained uneven structure was 5 mPa · s. The said viscosity was measured at 50 degreeC using the E-type viscosity meter (the Toki Sangyo company make, model number: RE550L).

(原版の作製方法)
均一な厚みのフォトレジスト層が形成されているガラスプレートへ、レーザ干渉露光法により、ビームスプリッターで分けられた2本のレーザ光を照射して干渉稿を得た。次に、ガラスプレートを60°回転して同様に干渉稿を得た。その後、フォトレジストを現像して凹部及び凸部を含むモスアイ状の連続構造を有する原版を作製した。当該原版において、凹部及び凸部の配列パターンは、それぞれ六方格子状であった。
(Original plate production method)
An interference manuscript was obtained by irradiating a glass plate on which a photoresist layer of uniform thickness was formed with two laser beams separated by a beam splitter by a laser interference exposure method. Next, the glass plate was rotated 60 ° to obtain an interference paper in the same manner. Thereafter, the photoresist was developed to prepare an original plate having a moth-eye continuous structure including concave and convex portions. In the original plate, the arrangement patterns of the concave portions and the convex portions were each a hexagonal lattice pattern.

(スタンパーロールA)
上記原版から、電鋳法により凹凸構造を転写して、ニッケルメッキされたモスアイ状の凹凸連続構造を有するスタンパー(平板状、厚み0.2mm)を作製した。当該スタンパーにおいて、凹凸構造の凸部頂点間の間隔(ピッチ)は240nm、高さは310nmであった。また、当該スタンパーにおいて、凹部及び凸部の配列パターンは、それぞれ六方格子状であった。その後、当該スタンパーを円筒状に加工して、凹部及び凸部を含むモスアイ状連続構造を有するスタンパーロールAを得た。該スタンパーロール表面には、離型剤(ダイキン工業社製、デュラサーフHD−2101Z)を用いて、離型処理を行った。
(Stamper roll A)
From the original plate, the concavo-convex structure was transferred by electroforming to produce a nickel-plated stamper (flat plate, thickness 0.2 mm) having a moth-eye concavo-convex continuous structure. In the stamper, the interval (pitch) between the convex vertices of the concavo-convex structure was 240 nm, and the height was 310 nm. In the stamper, the arrangement pattern of the concave portions and the convex portions was each a hexagonal lattice. Thereafter, the stamper was processed into a cylindrical shape to obtain a stamper roll A having a moth-eye continuous structure including a concave portion and a convex portion. The stamper roll surface was subjected to a mold release treatment using a mold release agent (Daikin Industries, Durasurf HD-2101Z).

(光学素子の作製方法)
グラビアコーターを用いて、透明基材上に幅200mm、厚み0.5μmになるように上記凹凸構造を構成する組成物を塗布した。塗布は、ロールツーロール方式で連続的に行った。透明基材としてはTACフィルム(富士フイルム社製、フジタック、厚み80μm、幅250mm)を用いた。その後、TACフィルムの凹凸構造を構成する組成物の塗布面と上記スタンパーロールAのモスアイ状の連続構造の形成面とを接触させ、フィルム側からメタルハライドランプ(ウシオ電機製、型番:UVC−2519−1MNSC7−MS01)を用いて光量1J/cmの条件でUV光を照射し、上記凹凸構造を構成する組成物を光硬化させた。その後、硬化物をスタンパーロールから剥離し、スタンパーロールのモスアイ状連続構造面が転写されたモスアイ状連続構造面を有するTACフィルムロール(長さ250m)を得た。上記モスアイ状連続構造面を有するTACフィルムロールの作製において、UV光照射時のスタンパーロールの表面温度は約50℃で安定しており、また光硬化反応率は80%以上あることを、IRスペクトル(アクリル基及び/又はメタクリル基の2重結合に基づく吸収)で確認した。
(Method for producing optical element)
The composition which comprises the said uneven structure was apply | coated on the transparent base material so that it might become width 200mm and thickness 0.5micrometer using the gravure coater. Application was performed continuously by a roll-to-roll method. As the transparent substrate, a TAC film (manufactured by FUJIFILM Corporation, Fujitack, thickness 80 μm, width 250 mm) was used. Thereafter, the application surface of the composition constituting the concavo-convex structure of the TAC film was brought into contact with the formation surface of the moth-eye continuous structure of the above-mentioned stamper roll A, and a metal halide lamp (manufactured by USHIO INC., Model number: UVC-2519-) was formed from the film side. 1MNSC7-MS01) was used to irradiate UV light under the condition of a light amount of 1 J / cm 2 to photocur the composition constituting the concavo-convex structure. Thereafter, the cured product was peeled from the stamper roll to obtain a TAC film roll (length: 250 m) having a moth-eye continuous structure surface onto which the moth-eye continuous structure surface of the stamper roll was transferred. In the preparation of the TAC film roll having the moth-eye-like continuous structure surface, the surface temperature of the stamper roll during UV light irradiation is stable at about 50 ° C., and the photocuring reaction rate is 80% or more. (Absorption based on double bond of acryl group and / or methacryl group).

上述のようにして得られた光学素子の特性を評価した。評価は、以下のように行った。   The characteristics of the optical element obtained as described above were evaluated. Evaluation was performed as follows.

(配列パターン、尾根の有無及びピッチ測定)
表面SEM顕微鏡観察によって、高さ200nm以上の凸部の頂点(最高点)と当該凸部の頂点に最も近接する高さ200nm以上の凸部の頂点との間の距離をピッチとして測定した。なお、凸部に頂点がなく平面が存在する場合、該平面の重心を頂点とした。また、表面SEM写真により、尾根の有無及び単位格子中の尾根数を判断した。また、単位格子の面積(Sall)を求めた。
(Sequence pattern, ridge presence and pitch measurement)
By surface SEM microscopic observation, the distance between the apex (the highest point) of the convex part having a height of 200 nm or more and the apex of the convex part having a height of 200 nm or more closest to the apex of the convex part was measured as a pitch. In addition, when the convex part has no vertex and a plane exists, the center of gravity of the plane is defined as the vertex. Moreover, the presence or absence of a ridge and the number of ridges in a unit cell were determined from a surface SEM photograph. Further, the area (Sall) of the unit cell was obtained.

(凸部高さの平均値)
まず、凹部及び凸部の形状を、走査型プローブ顕微鏡(Digital Instruments社製、型式:Nano Scope IIIa)を用いて測定した。カンチレバーとして、Nano WORLD社製、型式:SSS−NCH−10を用い、スキャンレートを0.50Hzとし、Tappingモードで測定を行った。測定領域は、2.0μm×2.0μmとした。また、測定点数は256点×256点(合計65536点)とした。これにより、各測定点の高さと、対応する平面方向の位置情報を得た。
(Average value of convex part height)
First, the shape of the concave portion and the convex portion was measured using a scanning probe microscope (manufactured by Digital Instruments, model: Nano Scope IIIa). As a cantilever, Nano WORLD Co., Ltd., model: SSS-NCH-10 was used, the scan rate was 0.50 Hz, and measurement was performed in a taping mode. The measurement area was 2.0 μm × 2.0 μm. The number of measurement points was 256 points × 256 points (a total of 65536 points). As a result, the height of each measurement point and the corresponding position information in the plane direction were obtained.

次に、得られた測定値を解析モードにて、Flatten Order0で傾き補正し、Bearingで、凸部の高さ、凹凸構造の高さの平均偏差、尾根の高さなどを算出した。ここで、凸部の高さの平均値は、200nm以上であることを確認した。   Next, in the analysis mode, the obtained measurement values were corrected for inclination with Flatten Order 0, and the height of the convex portion, the average deviation of the height of the concavo-convex structure, the height of the ridge, and the like were calculated by Bearing. Here, it confirmed that the average value of the height of a convex part was 200 nm or more.

(凸部高さ及び凹部高さの標準偏差)
また、凹凸構造の高さの平均偏差は、凹部の最下点の高さを基準(高さ=0nm)として、測定領域を高さ方向に50nm毎の区分に分画した時に生じる分画数(区分数)をnとし、第iの分画(第iの区分)に係る面積が、測定領域の面積に対して占める比率(分画比率)をHiとし、全分画における比率Hiの総計をnで除した値をHaveとして下記式(1)から算出した。なお、分画比率は、小数第2位を四捨五入して小数点以下1桁までを有効数字として求めた。また、分画比率がゼロである場合、すなわち小数第2位を四捨五入する前の分画比率が0.50%未満の場合は、分画比率なしと扱った。
(Standard deviation of convex part height and concave part height)
In addition, the average deviation of the height of the concavo-convex structure is the number of fractions generated when the measurement region is fractionated into 50-nm sections in the height direction with reference to the height of the lowest point of the recess (height = 0 nm). The number of sections) is n, the ratio of the area related to the i-th fraction (i-th section) to the area of the measurement region (fraction ratio) is Hi, and the total of the ratios Hi in all fractions is The value divided by n was calculated from the following formula (1) as Have. In addition, the fraction ratio was calculated | required by rounding off the 2nd decimal place to one decimal place. Further, when the fraction ratio was zero, that is, when the fraction ratio before rounding off the second decimal place was less than 0.50%, it was treated as no fraction ratio.

凹部高さの標準偏差は、上記の走査型プローブ顕微鏡を用いて測定した凹部及び凸部の形状に関するデータを基に、近接する40個の凹部の底の高さを取得し、その標準偏差を求めた。   The standard deviation of the concave height is obtained based on the data on the shape of the concave and convex portions measured using the above scanning probe microscope, and the standard height of the 40 concave portions adjacent to each other is obtained. Asked.

凸部高さの標準偏差は、上記の走査型プローブ顕微鏡を用いて測定した凹部及び凸部の形状に関するデータを基に、上記凹部高さの標準偏差を算出する際に対象とした領域において近接する40個の凸部の頂部の高さを取得し、その標準偏差を求めた。   The standard deviation of the height of the convex part is close to the target area when calculating the standard deviation of the concave part height based on the data on the shape of the concave part and the convex part measured using the scanning probe microscope. The height of the top part of 40 convex parts to obtain was obtained, and the standard deviation was obtained.

(平均反射率の測定)
光学素子の凹凸構造が形成されている面の裏面(凹凸構造が形成されていない面)を、黒色塗料スプレーを用いて黒色に塗工した後、凹凸構造が形成されている面(黒色非塗工面)に関して正反射率を測定した。測定は、分光光度計(日立ハイテクノロジーズ社製、型式:U−4100)を用いて行った。具体的には、S波偏光光又はP波偏光光を入射させた場合それぞれについて、入射光角度20°、45°、55°、60°及び波長範囲400〜1000nm(1nm毎)における正反射率を測定し、正反射率の角度及び波長依存性を調べた。S波偏光光の正反射率とP波偏光光の正反射率の平均値を、各入射光角度・波長での平均反射率とした。
(Measurement of average reflectance)
The back side of the surface on which the concavo-convex structure of the optical element is formed (the surface on which the concavo-convex structure is not formed) is coated in black using a black paint spray, and then the surface on which the concavo-convex structure is formed (black non-coating) The regular reflectance was measured with respect to (work surface). The measurement was performed using a spectrophotometer (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, model: U-4100). Specifically, when S wave polarized light or P wave polarized light is incident, regular reflectance at incident light angles of 20 °, 45 °, 55 °, 60 ° and a wavelength range of 400 to 1000 nm (every 1 nm). Were measured, and the angle and wavelength dependence of the regular reflectance was examined. The average value of the regular reflectance of the S-wave polarized light and the regular reflectance of the P-wave polarized light was taken as the average reflectance at each incident light angle and wavelength.

(全光線透過率)
基材が透明の場合、凹凸構造が形成されている光学素子、及び基材について、JIS K7136に準拠したヘーズメーター(日本電色工業社製、型式:NDH2000)を用いて、それぞれの全光線透過率を測定値した。
(Total light transmittance)
When the substrate is transparent, the optical element on which the concavo-convex structure is formed, and the substrate are all transmitted through a haze meter (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., model: NDH2000) according to JIS K7136. The rate was measured.

(ヘーズ測定)
基材が透明の場合、凹凸構造が形成されている光学素子、及び基材について、JIS K7136に準拠したヘーズメーター(日本電色工業社製、型式:NDH2000)を用いて、それぞれのヘーズを測定値した。また、光学素子のヘーズから基材のヘーズを引いた値を、Δヘーズとした。
(Haze measurement)
When the base material is transparent, each haze is measured using a haze meter (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., model: NDH2000) in accordance with JIS K7136 for the optical element having the concavo-convex structure and the base material. Deserved. A value obtained by subtracting the haze of the base material from the haze of the optical element was taken as Δhaze.

(凸部高さと充填率との相関曲線)
走査型プローブ顕微鏡から得た微細凹凸構造の高さに関するデータをテキスト変換で抜き出して、高さが最小となる位置が基準面となるようにデータを補正した後、高さを10nm毎の区分に区切り、各区分の面積と、対象領域全体の面積から、高さと充填率との関係を示す相関曲線を得た。ここでは、65536個のテキストデータに対してMicrosoft社製Excel2003の分析ツールにあるヒストグラム解析を実施し、その累積度数を相関曲線とした。なお、このような離散データ(ここでは、10nm区分の離散データ)を連続関数に近似して相関曲線を得るために、多項近似法、離散データを直線で内挿する方法、その他の一般的な近似法を用いることができる。図15に、高さと充填率との相関曲線を示す。なお、図15に示す相関曲線において変曲点の数は4個であった。
(Correlation curve between convex height and filling factor)
After extracting the data regarding the height of the fine concavo-convex structure obtained from the scanning probe microscope by text conversion and correcting the data so that the position where the height becomes the minimum becomes the reference plane, the height is divided into sections of 10 nm. A correlation curve indicating the relationship between the height and the filling rate was obtained from the area of the partition, each section, and the area of the entire target region. Here, histogram analysis in the Excel 2003 analysis tool made by Microsoft was performed on 65536 text data, and the cumulative frequency was used as a correlation curve. In order to obtain a correlation curve by approximating such discrete data (in this case, discrete data of 10 nm section) to a continuous function, a polynomial approximation method, a method of interpolating discrete data with a straight line, and other general methods An approximation method can be used. FIG. 15 shows a correlation curve between the height and the filling rate. In the correlation curve shown in FIG. 15, the number of inflection points was four.

上記項目に関する評価結果を下記表1及び下記表2に示す。なお、凹凸構造を説明する上述の図6〜図8は実施例1において作製された光学素子の凹凸形状に相当する。図6及び図8から、尾根13の高さは、凸部11の頂点11aの高さの約50%であることが分かる。また、図10に、凸部の最高点位置を0nmとして凹凸部領域の深さ分布を示す。   The evaluation results regarding the above items are shown in Table 1 and Table 2 below. 6 to 8 for explaining the concavo-convex structure correspond to the concavo-convex shape of the optical element manufactured in Example 1. FIG. 6 and 8, it can be seen that the height of the ridge 13 is about 50% of the height of the vertex 11 a of the convex portion 11. FIG. 10 shows the depth distribution of the concavo-convex region, where the highest point position of the bulge is 0 nm.

(実施例2、3)
実施例1で使用したスタンパーロールAの代わりに、モスアイ状連続構造の形状、配列パターンが異なるスタンパーロールB、Cを用いて、それぞれのスタンパーロールから、モスアイ状連続構造面を有するTACフィルムロールを得た。作製条件は、スタンパーロールが異なる点を除き、全て実施例1と同一とした。また、得られた光学素子に対して、実施例1と同様の特性評価を行った。ここで、凸部の高さは200nm以上であることを確認した。評価結果を表1に示す。また、図10に、凸部の最高点位置を0nmとして微細凹凸構造の深さ分布を示す(実施例2〜実施例3)。評価結果を下記表1及び下記表2に示す。また、図16、図17に、高さと充填率との相関曲線を示す。なお、図16及び図17に示す相関曲線において変曲点の数は4個であった。
(Examples 2 and 3)
Instead of the stamper roll A used in Example 1, the moth film-like continuous structure shape and the stamper rolls B and C having different arrangement patterns were used. From each stamper roll, a TAC film roll having a moth-eye continuous structure surface was obtained. Obtained. The production conditions were all the same as in Example 1 except that the stamper roll was different. Moreover, the same characteristic evaluation as Example 1 was performed with respect to the obtained optical element. Here, it was confirmed that the height of the convex portion was 200 nm or more. The evaluation results are shown in Table 1. FIG. 10 shows the depth distribution of the fine concavo-convex structure with the highest point position of the convex portion being 0 nm (Example 2 to Example 3). The evaluation results are shown in Table 1 and Table 2 below. 16 and 17 show correlation curves between the height and the filling rate. In the correlation curves shown in FIGS. 16 and 17, the number of inflection points was four.

(比較例1)
比較例1の微細凹凸構造は、レーザ光を利用したリソグラフィ法により作成した。フォトレジストが均一に形成された基材を回転させた条件で、基材の回転速度とレーザパルスが出射する繰り返し周波数を調整し、レーザ露光を実施した。次に露光の済んだ基材の現像とエッチングを実施することで尾根の無い微細凹凸構造を得た。このレーザ光を利用したリソグラフィ法により原版を作製したこと以外は実施例1と同様にして光学素子を作製した。比較例1に係る光学素子の微細凹凸構造の電子顕微鏡写真を図11に示す。なお、図11Aは、微細凹凸構造を上面から撮像した電子顕微鏡写真であり、図11Bは、図11Aの微細凹凸構造の断面写真である。図11A及び図11Bから分かるように、比較例1に係る光学素子の微細凹凸構造は、上面視にて六方格子状の配列パターンを有する一方、各凸部の周囲が凹部によって囲まれており、各凸部間及び各凹部間に尾根が設けられていない。ここで、凸部の高さは200nm以上であることを確認した。評価結果を下記表1及び下記表2に示す。また、なお、比較例1に係る光学素子は、走査型プローブ顕微鏡による凹凸構造の一部の評価項目については未測定である。
(Comparative Example 1)
The fine concavo-convex structure of Comparative Example 1 was created by a lithography method using laser light. Under the condition that the substrate on which the photoresist was uniformly formed was rotated, the rotation speed of the substrate and the repetition frequency at which the laser pulse was emitted were adjusted, and laser exposure was performed. Next, development and etching of the exposed substrate were performed to obtain a fine uneven structure without a ridge. An optical element was produced in the same manner as in Example 1 except that an original was produced by a lithography method using this laser beam. An electron micrograph of the fine concavo-convex structure of the optical element according to Comparative Example 1 is shown in FIG. FIG. 11A is an electron micrograph obtained by imaging the fine concavo-convex structure from above, and FIG. 11B is a cross-sectional photograph of the fine concavo-convex structure in FIG. 11A. As can be seen from FIGS. 11A and 11B, the fine concavo-convex structure of the optical element according to Comparative Example 1 has a hexagonal lattice-like arrangement pattern in a top view, while the periphery of each convex portion is surrounded by concave portions, No ridge is provided between the convex portions and between the concave portions. Here, it was confirmed that the height of the convex portion was 200 nm or more. The evaluation results are shown in Table 1 and Table 2 below. In addition, the optical element according to Comparative Example 1 has not been measured for some evaluation items of the concavo-convex structure by the scanning probe microscope.

表2から分かるように、微細凹凸構造がN方格子状の配列パターンを有し、任意の凸部と当該任意の凸部に隣接するN個の凸部との間に1個から(N−2)個の尾根が存在する場合には、全光線透過率及びヘーズに優れ、しかも、可視〜近赤外の広い波長領域、及び広い入射光角度範囲において、優れた反射防止性能を実現できることが分かる(実施例1から実施例3)。これに対して、六方格子状の配列パターンを有する一方、尾根が無い場合には、平均反射率が著しく低下することが分かる(比較例1)。   As can be seen from Table 2, the fine concavo-convex structure has an N-sided lattice-like arrangement pattern, and from one protrusion (N−) between any protrusion and N protrusions adjacent to the protrusion. 2) When there is a single ridge, it is excellent in total light transmittance and haze, and can realize excellent antireflection performance in a wide wavelength range from visible to near infrared and a wide incident light angle range. It can be seen (Example 1 to Example 3). On the other hand, it has a hexagonal lattice-like arrangement pattern, but it can be seen that when there is no ridge, the average reflectance is significantly reduced (Comparative Example 1).

図12から図14は、反射率と波長との関係を示す図である。図12から図14から分かるように、実施例1から実施例3に係る光学素子は、比較例1に係る光学素子に対して、入射光の波長が、波長465nm(青色光)、525nm(緑色光)、630nm(赤色光)、1000nm(近赤外光)の各波長領域において、優れた反射防止性能が得られることが分かる。   12 to 14 are diagrams showing the relationship between the reflectance and the wavelength. As can be seen from FIGS. 12 to 14, in the optical elements according to Examples 1 to 3, the wavelength of incident light is 465 nm (blue light) and 525 nm (green) compared to the optical element according to Comparative Example 1. It can be seen that excellent antireflection performance is obtained in each wavelength region of light), 630 nm (red light), and 1000 nm (near infrared light).

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with various modifications. In the above-described embodiment, the size, shape, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within a range in which the effect of the present invention is exhibited. In addition, the present invention can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the object of the present invention.

本発明によれば、可視〜近赤外の広い波長領域、及び広い入射光角度範囲において、反射防止性能に優れる光学素子が得られる。また、本発明の上記光学素子を含む樹脂フィルムロールは、ロールツーロール方式により、生産性良く作製することできる。本発明の光学素子は、表示装置、照明装置、太陽電池、複写機などに配設することができる。   According to the present invention, an optical element excellent in antireflection performance can be obtained in a wide wavelength region from visible to near infrared and a wide incident light angle range. Moreover, the resin film roll containing the optical element of the present invention can be produced with high productivity by a roll-to-roll method. The optical element of the present invention can be disposed in a display device, a lighting device, a solar cell, a copying machine, or the like.

1 光学素子
10 基材
10a 微細凹凸構造
11 凸部
11a 頂点
12 凹部
12a 底
13 尾根
14 六角形状
30 凹部と尾根との間の断面
31 凹部と凸部との間の断面
32 凸部と尾根との間の断面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical element 10 Base material 10a Fine uneven structure 11 Convex part 11a Vertex 12 Concave part 12a Bottom 13 Ridge 14 Hexagonal shape 30 Cross section between a concave part and a ridge 31 Cross section between a concave part and a convex part 32 Between convex part and ridge Cross section between

Claims (17)

基材と、前記基材の表面に設けられ複数の凸部及び複数の凹部を含む微細凹凸構造と、を有し、
前記微細凹凸構造の所定領域において、基準面からの前記複数の凸部の頂点の高さが200nm以上であり、
隣接する前記複数の凸部間の間隔が平面視において260nm未満であり、
前記複数の凸部又は前記複数の凹部の配列パターンが、六方格子状であって、前記任意の凸部と当該任意の凸部に隣接する6個の凸部に属する3個又は4個の凸部との間に尾根が存在し、前記任意の凸部に隣接する6個の凸部のうち、前記3個又は4個の凸部以外の凸部が相互に隣接しないことを特徴とする光学素子
A substrate, and a fine uneven structure including a plurality of protrusions and a plurality of recesses provided on the surface of the substrate,
In the predetermined region of the fine concavo-convex structure, the height of the vertices of the plurality of convex portions from the reference surface is 200 nm or more,
An interval between the plurality of adjacent convex portions is less than 260 nm in plan view;
The array pattern of the plurality of protrusions or the plurality of recesses is a hexagonal lattice pattern, and the three or four protrusions belonging to the arbitrary protrusions and the six protrusions adjacent to the arbitrary protrusions An optical system characterized in that there is a ridge between the convex portions, and among the six convex portions adjacent to the arbitrary convex portions, convex portions other than the three or four convex portions are not adjacent to each other. Element .
前記尾根が、前記任意の凸部と当該任意の凸部に隣接する前記6個の凸部との間に4個存在していることを特徴とする請求項1記載の光学素子。The optical element according to claim 1, wherein four ridges exist between the arbitrary convex portion and the six convex portions adjacent to the arbitrary convex portion. 基材と、前記基材の表面に設けられ複数の凸部及び複数の凹部を含む微細凹凸構造と、を有し、A substrate, and a fine uneven structure including a plurality of protrusions and a plurality of recesses provided on the surface of the substrate,
前記微細凹凸構造の所定領域において、基準面からの前記複数の凸部の頂点の高さが200nm以上であり、In the predetermined region of the fine concavo-convex structure, the height of the vertices of the plurality of convex portions from the reference surface is 200 nm or more,
隣接する前記複数の凸部間の間隔が平面視において260nm未満であり、An interval between the plurality of adjacent convex portions is less than 260 nm in plan view;
前記複数の凸部又は前記複数の凹部の配列パターンが、四方格子状であって、前記任意の凸部と当該任意の凸部に隣接する4個の凸部に属する2個又は3個の凸部との間に尾根が存在し、前記任意の凸部に隣接する4個の凸部のうち、前記2個又は3個の凸部以外の凸部が相互に隣接しないことを特徴とする光学素子。The array pattern of the plurality of protrusions or the plurality of recesses is a tetragonal lattice pattern, and two or three protrusions belonging to the arbitrary protrusions and the four protrusions adjacent to the arbitrary protrusions An optical system characterized in that there is a ridge between the convex portions and convex portions other than the two or three convex portions are not adjacent to each other among the four convex portions adjacent to the arbitrary convex portion. element.
平面視において、前記所定領域の面積に対し、前記基準面から250nm以上の高さを有する領域の占める面積の比率が5%以上であり、
前記微細凹凸構造を前記基準面から高さ方向に50nm毎の区分に分画したときに生じる分画数をn、前記所定領域における全分画が平面視において占める面積に対して第iの分画が平面視において占める面積の比率をHi、全分画における比率Hiの総計をnで除した値をHaveとしたときに、下記式(1)で表される高さの平均偏差が3以上8以下であり、
前記微細凹凸構造において、高さと前記所定領域の平面視において当該高さ以上の領域が占める面積の割合との関係を示す曲線において、変曲点が2以上存在することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の光学素子。
In a plan view, the ratio of the area occupied by the region having a height of 250 nm or more from the reference plane to the area of the predetermined region is 5% or more,
The number of fractions generated when the fine concavo-convex structure is fractionated every 50 nm in the height direction from the reference plane is n, and the i-th fraction with respect to the area occupied by all fractions in the predetermined region in plan view When the ratio of the area occupied in plane view is Hi and the value obtained by dividing the total of the ratios Hi in all fractions by n is Have, the average deviation in height represented by the following formula (1) is 3 or more and 8 And
2. The inflection point is present in two or more inflection points in a curve showing a relationship between a height and a ratio of an area occupied by a region higher than the height in plan view of the predetermined region in the fine concavo-convex structure. The optical element according to claim 3 .
前記凹部の凹部深さの標準偏差が3以上20以下であることを特徴とする請求項記載の光学素子。 The optical element according to claim 4, wherein a standard deviation of the recess depth of the recess is 3 or more and 20 or less. 前記凸部の凸部高さの標準偏差が3以上20以下であることを特徴とする請求項又は請求項記載の光学素子。 Claim 4 or 5 optical element, wherein the standard deviation of the convex height of the convex portion is 3 to 20. 前記凸部の凸部高さの平均値に対する前記尾根の高さの平均値が、20%以上80%以下であることを特徴とする請求項1から請求項のいずれかに記載の光学素子。 The optical element according to any one of claims 1 to 6 , wherein an average value of the height of the ridge with respect to an average value of the heights of the convex parts of the convex parts is 20% or more and 80% or less. . 前記微細凹凸構造の単位格子において、前記単位格子の面積(Sall)と前記基準面から10nm以下の高さの底面領域の面積の総和(Sb)との比(Sb/Sall)が、10%以下であることを特徴とする請求項1から請求項のいずれかに記載の光学素子。 In the unit lattice having the fine concavo-convex structure, the ratio (Sb / Sall) of the area (Sall) of the unit lattice to the total sum (Sb) of the bottom region having a height of 10 nm or less from the reference plane is 10% or less. the optical element according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it. 前記任意の凸部の頂点と当該任意の凸部に最も近接する6個又は4個の凸部の頂点との間隔のうち、最大値と最小値との差を当該間隔の平均値で除した値[(Pmax−Pmin)/Pave]が20%以下であることを特徴とする請求項1から請求項のいずれかに記載の光学素子。 Of the intervals between the vertices of the arbitrary convex portions and the vertices of six or four convex portions closest to the arbitrary convex portions, the difference between the maximum value and the minimum value is divided by the average value of the intervals. value [(Pmax-Pmin) / Pave ] optical element as claimed in any one of claims 8, characterized in that 20% or less. 前記微細凹凸構造が組成物層によって構成されており、前記組成物層の厚みが、0.4μm以上10μm以下であることを特徴とする請求項1から請求項のいずれかに記載の光学素子。 Wherein and micro-relief structure is constituted by a composition layer, the thickness of the composition layer, optical element according to any one of claims 1 to claim 9, characterized in that a 0.4μm or 10μm or less . 前記組成物層が、100質量部中、1分子中に3個以上のアクリル基及び/又はメタクリル基を有する1種類以上の単量体成分を20質量部〜60質量部、N−ビニル基を有する単量体成分を5質量部〜40質量部、その他単量体成分を0〜75質量部含む組成物を硬化させてなることを特徴とする請求項10記載の光学素子。 The composition layer is composed of 20 parts by mass to 60 parts by mass of one or more monomer components having 3 or more acrylic groups and / or methacrylic groups in one molecule in 100 parts by mass, and an N-vinyl group. The optical element according to claim 10 , wherein a composition containing 5 to 40 parts by mass of the monomer component and 0 to 75 parts by mass of other monomer components is cured. 前記組成物が、光硬化組成物であることを特徴とする請求項10又は請求項11記載の光学素子。 The optical element according to claim 10 or 11 , wherein the composition is a photocurable composition. 光硬化前の前記光硬化組成物の50℃での粘度が100mPa・s以下であることを特徴とする請求項12記載の光学素子。 The optical element according to claim 12 , wherein the photocured composition before photocuring has a viscosity at 50 ° C of 100 mPa · s or less. 請求項1から請求項13のいずれかに記載の光学素子を含み、幅10cm以上、かつ長さ50m以上であることを特徴とする樹脂フィルムロール。 Includes an optical element as claimed in any one of claims 13, resin film roll, wherein the width 10cm or more, and is 50m long or more. 請求項1から請求項13のいずれかに記載の光学素子を備えたことを特徴とする表示装置。 Display apparatus comprising the optical element as claimed in any one of claims 13. 請求項1から請求項13のいずれかに記載の光学素子を備えたことを特徴とする照明装置。 An illumination device comprising the optical element according to any one of claims 1 to 13 . 請求項1から請求項13のいずれかに記載の光学素子を備えたことを特徴とする太陽電池。 A solar cell comprising the optical element according to any one of claims 1 to 13 .
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