TW202021780A - 光學體之製造方法及光學體 - Google Patents

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菊池正尚
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Abstract

提供令防止反射能力提昇之光學體、顯示裝置、及光學體之製造方法。

一種光學體，具備：第1凹凸構造，形成在基材之表面；第2凹凸構造，重疊在前述第1凹凸構造；前述第1凹凸構造之凹凸之平均週期是比屬於可見光帶之波長還大；前述第2凹凸構造之凹凸之平均週期是前述屬於可見光帶之波長以下；前述第2凹凸構造之凸起部是朝前述基材之平坦面之法線方向伸長。

Description

光學體之製造方法及光學體 發明領域
本發明是涉及光學體、顯示裝置及光學體之製造方法。
發明背景
一般而言，為了提昇光之穿透量，電視等顯示裝置、相機透鏡等光學元件會對光入射之表面施加反射防止處理。
習知，關於如此之反射防止處理，已有人提案例如對光之入射表面形成微凹凸構造，該微凹凸構造令凹凸之平均週期為屬於可見光帶之波長以下(例如蛾眼構造等)。在具有如此之微凹凸構造之表面，因為對於入射光之折射率變化是緩慢，故不產生會成為反射之原因之急遽之折射率變化。所以，可藉由在光之入射表面形成如此之微凹凸構造，而遍及寬頻帶地防止入射光之反射。
另外，期望將如上述般之微凹凸構造重疊形成在與微凹凸構造相比具有大凹凸之巨凹凸構造之表面。關於巨凹凸構造，舉例來說有為了使入射光散射而在表面形成粗面構造之防眩(防光眩)構造體、或是對複數之透鏡進行2 次元排列之微透鏡陣列構造體等。
於是，在以下之專利文獻1揭示到如下技術：藉由陽極氧化法，將微凹凸構造重疊在已形成有比該微凹凸構造還大之凹凸之防光眩構造。
先行技術文獻
專利文獻
專利文獻1國際公開第2011/052652號公報
發明概要
然而，因為在上述專利文獻1所揭示之技術是採用濕蝕刻來作為微凹凸構造之形成方法，故微凹凸構造是相對於防光眩構造體之表面而等向地形成。結果，微凹凸構造之凸起部是朝在防光眩構造表面之各位置之切平面之法線方向伸長。
如此之重疊構造，因為微凹凸構造之凸起部之伸長方向並未往基材之平坦面之法線方向一致，故有對來自正面之強的外光之防止反射能力低落之問題。
於是，本發明是鑑於上述問題而建構之發明，本發明之目的在於提供已令防止反射能力提昇之新且改良過之光學體、具備該光學體之顯示裝置、及該光學體之製造方法。
為了解決上述課題，根據本發明之某觀點是提供 一種光學體，其具備：第1凹凸構造，形成在基材之表面；及第2凹凸構造，重疊在前述第1凹凸構造，前述第1凹凸構造之凹凸的平均週期是比屬於可見光帶之波長還大，前述第2凹凸構造之凹凸的平均週期是前述屬於可見光帶之波長以下，前述第2凹凸構造之凸起部是朝前述基材之平坦面的法線方向伸長。
亦可以令前述第2凹凸構造之前述凸起部包含：山側凸起部，形成在前述第1凹凸構造之山部；谷側凸起部，形成在前述第1凹凸構造之谷部；及中間凸起部，形成在前述第1凹凸構造之前述山部與前述谷部之間的斜面部，前述中間凸起部之高度是與前述山側凸起部及前述谷側凸起部不同。
亦可以令前述光學體之分光正視感反射率是0.3%以下，且前述光學體之霧度值是5%以上。
亦可以令前述光學體之20°光澤度是4%以下。
亦可以令前述第2凹凸構造之前述凸起部是週期性地排列。
亦可以令前述第2凹凸構造之前述凸起部是六角格子狀或矩形格子狀地排列。
亦可以令前述基材是樹脂薄膜。
另外，為了解決上述課題，根據本發明之別的觀點是提供具備上述之光學體之顯示裝置。
另外，為了解決上述課題，根據本發明之別的觀點是提供一種光學體之製造方法，其包含以下步驟：在基 材之表面形成第2凹凸構造，該第2凹凸構造之凹凸構造的平均週期是屬於可見光帶之波長以下；對形成有前述第2凹凸構造之前述基材之表面，形成光阻層；在前述光阻層之表面形成第1凹凸構造；藉由具有垂直異向性之蝕刻，使前述第1凹凸構造及前述第2凹凸構造在前述基材之表面重疊。
亦可以令前述具有垂直異向性之蝕刻中，前述光阻層之蝕刻率是與前述基材之蝕刻率不同。
亦可以令前述具有垂直異向性之蝕刻中，前述光阻層之蝕刻率是比前述基材之蝕刻率還慢，前述第2凹凸構造是在前述基材之平坦面的法線方向上翻轉而重疊於前述第1凹凸構造。
亦可以令前述光阻層之蝕刻率與前述基材之蝕刻率的比是1：1.2~1：20。
亦可以令在前述具有垂直異向性之蝕刻所使用之氣體包含碳原子、氟原子及氫原子。
亦可以令前述光阻層之相對於前述基材之蝕刻率比是1.5以上。
前述光學體之製造方法亦可以更包含有將藉由上述方法所製造之光學體的表面形狀轉印至樹脂基材而複製前述光學體之步驟。
另外，為了解決上述課題，根據本發明之別的觀點是提供藉由上述之方法所製造之光學體。
根據本發明，因為可以使第2凹凸構造之凸起部 是朝基材之平坦面之法線方向伸長，故可抑制對外光之正反射。
根據如以上說明之本發明，第2凹凸構造之凸起部是朝基材之平坦面之法線方向伸長，藉此，提昇光學體之防止反射能力是可行的。
[018511:光學體
1A:光學體母盤
2:曝光裝置
3:母盤基材
4:蝕刻裝置
5:凹凸構造
6:轉印裝置
11:基材
12:平坦面
13:巨凹凸構造
13A:谷部
13B:斜面部
13C:山部
14:微凹凸構造
15:第1光阻層
15A:潛像
16:第2光阻層
20:電磁波
20A:雷射光
21:雷射光源
23:第1鏡
24:光電二極體
26:聚光透鏡
28:準直透鏡
29:電光偏轉元件
31:第2鏡
32:移動光學桌
33:擴束器
34:物鏡
35:轉軸馬達
36:轉臺
37:控制機構
38:格式器
39:驅動器
41:蝕刻反應槽
42:圓柱電極
43:對向電極
44:阻隔電容器
45:高頻電源
51:基材供給輥
52:捲繞輥
53:導引輥
54:導引輥
55:夾輥
56:剝離輥
57:塗佈裝置
58:光源
62:將脂層
71:光源
72A:光
72B:反射光
73:球面鏡
75:積分球
77:樣本
141:凸起部
141A:谷側凸起部
141B:中間凸起部
141C:山側凸起部
143:底部
143A:底部
143B:底部
143C:底部
145:新的凸起部
147:新的底部
BA:交點
BB:交點
BC:交點
hA:高度
hB:高度
hC:高度
P1:平均距離
P2:平均距唯
PD:間隔
PT:間隔
R:箭頭
T:軌道
T1:軌道
T2:軌道
T3:軌道
TA:頂點
TB:頂點
TC:頂點
X:部分領域
[圖1A]示意地表示將與本發明之一實施形態相關之光學體在厚度方向上切斷之際之截面形狀的截面圖。
[圖1B]將圖1A之部分領域X擴大而示意地表示的擴大截面圖。
[圖2]表示與同一實施形態相關之光學體之平面排列之一例的平面圖。
[圖3A]說明與同一實施形態相關之光學體之第1製造方法之各程序的截面圖。
[圖3B]說明與同一實施形態相關之光學體之第1製造方法之各程序的截面圖。
[圖3C]說明與同一實施形態相關之光學體之第1製造方法之各程序的截面圖。
[圖3D]說明與同一實施形態相關之光學體之第1製造方法之各程序的截面圖。
[圖3E]說明與同一實施形態相關之光學體之第1製造方法之各程序的截面圖。
[圖3F]說明與同一實施形態相關之光學體之第1製造方 法之各程序的截面圖。
[圖3G]說明與同一實施形態相關之光學體之第1製造方法之各程序的截面圖。
[圖3H]說明與同一實施形態相關之光學體之第1製造方法之各程序的截面圖。
[圖4A~E]說明以圖3G表示之蝕刻程序中之微凹凸構造之蝕刻的說明圖。
[圖5]說明用於製造與同一實施形態相關之光學體之光學體母盤的立體圖。
[圖6]表示製造圖5所示之光學體母盤之曝光裝置之一例的說明圖。
[圖7]表示製造圖5所示之光學體母盤之蝕刻裝置之一例的說明圖。
[圖8]表示製造與同一實施形態相關之光學體之轉印裝置之一例的說明圖。
[圖9A、B]與實施例1相關之光學體之表面的SEM圖像。
[圖10A、B]與實施例3相關之光學體之表面的SEM圖像。
[圖11]與實施例1相關之光學體之巨凹凸構造的TEM圖像。
[圖12A~C]與實施例1相關之光學體之微凹凸構造的TEM圖像。
[圖13A]說明測量正反射分光之光學系統的說明圖。
[圖13B]說明測量擴散反射分光之光學系統的說明圖。
[圖14]表示正反射之分光正反射率之測量結果的圖表。
[圖15]表示擴散反射之分光擴散反射率之測量結果的圖表。
用以實施發明之形態
以下是一面參考附加圖面一面詳細說明本發明之較佳實施形態。附帶一提，在本說明書及圖面中，關於實質上具有相同功能構成之構成要素是藉由加上相同之符號而省略重複說明。
<1.關於光學體>
[1.1.光學體之構造]
首先，參考圖1A~圖2來說明與本發明之一實施形態相關之光學體之構造。圖1A是示意地表示將與本實施形態相關之光學體1在厚度方向上切斷之際之截面形狀的截面圖。如圖1A所示，與本實施形態相關之光學體1具有形成在基材11之表面之巨凹凸構造13(相當於第1凹凸構造)、對巨凹凸構造13重疊之微凹凸構造14(相當於第2凹凸構造)。
基材11是以具有透明性之材料構成。關於構成基材11之材料，具例來說有聚碳酸酯、聚對酞酸乙二酯、或聚甲基丙烯酸甲酯等透明之樹脂；纖維素三乙酸酯(TAC)、或環烯烴共聚物(COC)等樹脂薄膜；或者是石英玻璃、鈉鈣玻璃、或鉛玻璃等透明之玻璃等。附帶一提，構成基材11 之材料並不限定於上述之材料，只要是透明，則亦可使用公知之其他材料。
附帶一提，在上述中，「透明」是具有屬於可見光帶(大約360nm~830nm)之波長之光的穿透率高的意思，例如該光之穿透率為70%以上的意思。
巨凹凸構造13是在基材11上形成之凹凸構造，如圖1A所示，具有相對於基材11之平坦面12為凹之谷部13A、相對於基材11之平坦面12為凸之山部13C。另外，在相互鄰接之谷部13A與山部13C之間形成有斜面部13B。與本實施形態相關之巨凹凸構造13之凹凸之平均週期是比屬於可見光帶之波長還大(例如，超過830nm)，宜為1μm以上100μm以下。在此，巨凹凸構造13之凹凸之平均週期是與圖1A所示之相鄰之谷部13A、13A間、或是山部13C、13C間之平均距離P1對應。
該巨凹凸構造13舉例來說可以是凹凸之平均週期為1μm以上100μm以下之防眩(防光眩)構造。另外，巨凹凸構造13亦可以是令直徑為1μm以上100μm以下之複數之透鏡在圖1A中之XY平面進行了2次元排列之微透鏡陣列構造。附帶一提，以下是以巨凹凸構造13為防眩(防光眩)構造的情況來舉例而進行說明。
微凹凸構造14是對巨凹凸構造13重疊形成之凹凸構造，如圖1A所示，由朝基材11之平坦面12之法線方向伸長之複數之凸起部141、及位在相鄰接之凸起部141、141之間之底部143所構成。與本實施形態相關之微凹凸構造14 之凹凸之平均週期是屬於可見光帶之波長以下(例如830nm以下)，宜為100nm以上350nm以下。在此，微凹凸構造14之凹凸之平均週期是與圖1A所示之相鄰之凸起部141、141之頂點間之平均距離P2對應。
具有該構造之微凹凸構造14可以是例如令朝基材11之平坦面之法線方向伸長之複數之凸起部141在圖1A所示之基材11之XY平面上週期性地2次元排列之蛾眼構造。在此，微凹凸構造14之凸起部141之圖1A中之XY平面之2次元排列可以具有預定之週期性之排列，亦可以是不具有週期性之隨機之排列。但是，凸起部141之XY平面之2次元排列宜如參考圖2之後述，具有預定之週期性之排列。
在此，在與本實施形態相關之光學體1，構成微凹凸構造14之全部之凸起部141是朝基材11之平坦面12之法線方向(亦即Z方向)伸長。藉此，因為光學體1是遍及基材11整體而令微凹凸構造14之凸起部141之伸長方向一致，故可更加提昇在強的外光入射光學體1的情況下之防止反射能力。
另一方面，雖然未圖示，但如習知技術般地令凸起部141是朝巨凹凸構造13之表面各位置之切平面之法線方向伸長的情況下，微凹凸構造14之凸起部141會隨著形成在巨凹凸構造13之谷部13A、斜面部13B、或山部13C之表面上而改變伸長之方向。在如此之光學體，因為在基材11整體中，凸起部141之伸長方向並未一致，故在強的外光入射光學體的情況下之防止反射能力會低落。
接下來，參考圖1B及圖2來更具體地說明微凹凸構造14。圖1B是將圖1A之部分領域X擴大而示意地表示的擴大截面圖。另外，圖2是表示與本實施形態相關之光學體1之平面排列之一例的上面圖。
如圖1B所示，微凹凸構造14之凸起部141包含有形成在巨凹凸構造13之谷部13A之谷側凸起部141A、形成在巨凹凸構造13之斜面部13B之中間凸起部141B、形成在巨凹凸構造13之山部13C之山側凸起部141C。
在與本實施形態相關之光學體1，如圖1B之示意表示，中間凸起部141B之高度hB宜為與谷側凸起部141A之高度hA、山側凸起部141C之高度hC不同。另外，中間凸起部141B之高度hB宜為比谷側凸起部141A之高度hA及山側凸起部141C之高度hC還低。在微凹凸構造14，可防止反射之光之頻帶是依存於凸起部141之高度。因此，可藉由令微凹凸構造14之凸起部141包含谷側凸起部141A及山側凸起部141C、高度比該等凸起部還低之中間凸起部141B，而將可防止反射之入射光之頻帶變寬。舉例來說，谷側凸起部141A之高度hA及山側凸起部141C之高度hC是300nm以上400nm以下的情況下，中間凸起部141B之高度hB宜為200nm以上300nm以下。
在此，如圖1B所示，設想有將位在頂點TA之兩側之2個底部143A之間予以連結之基線，並以從頂點TA沿著基材11之平坦面12之法線方向(Z方向)下移之直線與該基線之交點來作為BA。此時，上述之谷側凸起部141A之高 度是與頂點TA-交點BA間之距離對應。同樣地，中間凸起部141B之高度是與圖1B所示之頂點TB-交點BB間之距離對應，山側凸起部141C之高度是與圖1B所示之頂點TC-交點BC間之距離對應。
另外，如圖2所示，微凹凸構造14之凸起部141是沿著在圖2中之Y方向構成預定之間隔PT之複數列軌道(例如軌道T1、T2、T3等)而排列。另外，在各軌道T中，凸起部141是沿著圖2中之X方向而以一定週期排列。
在此，凸起部141舉例來說是以令相互鄰接之凸起部141之頂點間隔會成為屬於可見光帶之波長以下的方式而排列。具體而言，凸起部141是如圖2所示，以令各軌道中之凸起部141之排列間隔(點節距)PD、及凸起部141之各軌道間之排列間隔(軌道節距)PT分別成為屬於可見光帶之波長以下的方式而排列。
舉例來說，點節距PD及軌道節距PT分別為100nm以上350nm以下，宜分別為150nm以上280nm以下。在此，若點節距PD及軌道節距PT之任一者未滿100nm，則微凹凸構造14之形成會變得困難，故不佳。另外，若點節距PD及軌道節距PT之任一者超過350nm，則有產生可見光之繞射之可能性，故不佳。附帶一提，點節距PD及軌道節距PT之大小可以是互相一樣，亦可以是不同。
另外，雖然凸起部141排列之複數列之軌道可以是如圖2舉例表示般地為直線狀，但並不限定於本發明之該舉例表示。舉例來說，凸起部141排列之複數列之軌道亦可 以是曲線狀。
再者，雖然圖2表示了凸起部141在基材11之XY平面上排列成矩形格子狀之例，但本發明並不限定於該舉例表示。舉例來說，凸起部141亦可以是成為在鄰接之軌道間令凸起部141之排列節距(點節距PD)每次偏移一半點節距之曲折配置，在基材11之XY平面上排列成六角形狀。附帶一提，為了提高凸起部141之在XY平面上之填充率，凸起部141較宜為配置成六角形狀。
[1.2.光學體之特性]
接下來，針對具有上述說明之構造之與本實施形態相關之光學體1之光學特性進行說明。
與本實施形態相關之光學體1是如前述，令凹凸之平均週期在屬於可見光帶之波長以下之微凹凸構造14重疊在凹凸之平均週期比屬於可見光帶之波長還大之巨凹凸構造13。藉此，與本實施形態相關之光學體1可同時帶有高的防止反射能力、高的防眩能力。
具體而言，在與本實施形態相關之光學體1，分光正視感反射率是0.3%以下、且霧度值是5%以上。另外，在與本實施形態相關之光學體1，宜令分光正視感反射率是0.3%以下、且霧度值是10%以上。分光正視感反射率是用Yxy表色系統來表現相對於入射光之正反射光之顏色的情況下之Y值，表示正反射光之顏色之明度。亦即，分光正視感反射率越低，則表示防止反射能力高。另外，霧度值是入射至光學體之光之擴散穿透率相對於全光穿透率之比例， 霧度值越高，表示光學體之光散射性高，防眩能力高。與本實施形態相關之光學體1是藉由具有低的分光正反射率而具備防止反射能力，且藉由具有高的霧度值而具備高的防眩能力。
分光正視感反射率之值是越小越好，並未特別設定下限值，例如，比0%還大即可。另外，霧度值之值會隨著用途而要求不同之值，因此，未特別設定上限值，例如，未滿100%即可。
另外，因為與本實施形態相關之光學體1是如前述般地令凸起部141之伸長方向一致在基材11之平坦面12之法線方向，故可抑制相對於外光之正反射。
具體而言，與本實施形態相關之光學體1之20°(入射角度)下之光澤度為4%以下，更宜為未滿1%。光澤度是表現相對於入射光之正反射光之程度之值，光澤度越低，表示正反射受到抑制。與本實施形態相關之光學體1是即便在承受強的外光的情況下亦可抑制正反射，防止眩光等。
光澤度之值並未特別設定下限值，例如，比0%還大即可。
以上針對與本實施形態相關之光學體1之構造及特性進行了詳細說明。根據本實施形態，可實現藉由提高防止反射能力而令光穿透率提昇之光學體。
<2.關於光學體之製造方法>
[2.1.第1製造方法]
接著，參考圖3A~圖4來說明與本實施形態相關之光學 體1之第1製造方法。圖3A~圖3H是說明與本實施形態相關之光學體1之第1製造方法之各程序的截面圖。
具體而言，與本實施形態相關之光學體1之第1製造方法首先是對基材11形成微凹凸構造14，之後，對微凹凸構造14重疊形成巨凹凸構造13。
在第1製造方法，首先，如圖3A所示，令第1光阻層15在例如石英玻璃等之基材11上成膜。在此，第1光阻層15可以使用有機系光阻或無機系光阻之任一者。關於有機系光阻，可以使用例如酚醛系光阻、或化學增幅型光阻等。另外，關於無機系光阻，可以使用例如含有鎢、或鉬等之1種或2種以上之過度金屬之金屬氧化物。
接下來，如圖3B所示，藉由曝光裝置令第1光阻層15曝光，在第1光阻層15形成潛像15A。具體而言，藉由對第1光阻層15照射雷射光、紫外線、X線、或電子束等之高能量之電磁波20，而令第1光阻層15之被電磁波20照射之部位變性，形成潛像15A。
接著，如圖3C所示，在形成有潛像15A之第1光阻層15上滴下顯影液，令第1光阻層15顯影。藉此，在第1光阻層15形成預定之圖案。舉例來說，當第1光阻層15是正型光阻的情況下，被電磁波20曝光之曝光部是與非曝光部相較之下會增加對顯影液之溶解速度。因此，如圖3C所示，藉由顯影處理而令曝光部(潛像15A)去除，而在第1光阻層15形成已令潛像15A去除之圖案。另一方面，當第1光阻層15是負型光阻的情況下，被電磁波20曝光之曝光部是與非 曝光部相較之下會減低對顯影液之溶解速度。因此，藉由顯影處理而令非曝光部去除，而在第1光阻層15形成潛像15A之殘存圖案。
接下來，如圖3D所示，將在前面程序形成圖案之第1光阻層15當作遮罩來使用，而將基材11蝕刻。藉此，對基材11形成微凹凸構造14(第2凹凸構造)。附帶一提，對基材11之蝕刻方法可以使用乾蝕刻或濕蝕刻之任一者。但是，為了將凹凸之平均週期為屬於可見光帶屬之波長以下之微凹凸構造14以高的長度直徑比來形成，宜使用易於獲得垂直異向性之乾蝕刻。
附帶一提，關於對基材11之蝕刻條件，可以考慮基材11及第1光阻層15之材質而適切地設定。舉例來說，於基材11使用石英玻璃的情況下，為了形成微凹凸構造14，可以藉由使用到CF系氣體及含H氣體之乾蝕刻、或使用到氫氟酸等之濕蝕刻。
接著，如圖3E所示，令第2光阻層16在形成有微凹凸構造14之基材11上成膜。第2光阻層16舉例來說是藉由將光硬化型光阻、熱可塑型光阻等之有機光阻滴下至基材11上而形成。另外，第2光阻層16可以是使用金屬氧化物或旋塗式玻璃(spin on glass：SOG)等之無機光阻。
但是，構成第2光阻層16之材料是以在後述之基材11之蝕刻程序中第2光阻層16之蝕刻率會不同於基材11之蝕刻率的方式而選擇。舉例來說，基材11是石英玻璃等之無機材料的情況下，第2光阻層16宜為有機光阻。另外， 基材11是透明樹脂等之有機材料的情況下，第2光阻層16宜為旋塗式玻璃等之無機光阻。
接下來，如圖3F所示，在第2光阻層16形成巨凹凸構造13(第1凹凸構造)。在此，在第2光阻層16形成之巨凹凸構造13是如上述般之令凹凸之平均週期比屬於可見光帶之波長還大之凹凸構造。巨凹凸構造13舉例來說可以是藉由將轉印薄膜對第2光阻層16壓印而形成，該轉印薄膜是形成有翻轉後之巨凹凸構造13之凹凸之構造。另外，巨凹凸構造13亦可以是藉由對第2光阻層16施加噴砂處理等機械加工而形成。
接著，如圖3G所示，將在前面程序形成圖案之第2光阻層16當作遮罩來使用，而將基材11蝕刻。藉此，巨凹凸構造13與微凹凸構造14雙方重疊形成在基材11。
在此，本蝕刻程序是使用具有垂直異向性之蝕刻來作為對基材11之蝕刻。具體而言，以第2光阻層16作為遮罩之基材11之蝕刻宜使用反應式離子蝕刻(Reactive Ion Etching：RIE)。藉由使用如此之具有垂直異向性之蝕刻，本蝕刻程序可沒有使微凹凸構造14消失而對基材11形成巨凹凸構造13。
另一方面，濕蝕刻等具有等向性之蝕刻會與垂直方向同樣地對微凹凸構造14之凸起部141之側面進行蝕刻。結果，微凹凸構造14會在蝕刻中消失，要在基材11使巨凹凸構造13與微凹凸構造14重疊會變得困難。所以，使用濕蝕刻等之具有等向性之蝕刻是不佳。
另外，在對基材11之蝕刻，第2光阻層16之蝕刻率與基材11之蝕刻率宜互不相同。
(1)第1蝕刻條件
在第1蝕刻條件，第2光阻層16之蝕刻率是比基材11之蝕刻率還慢。更詳細而言，第2光阻層16之蝕刻率與基材11之蝕刻率的比宜為1：1.2~1：20。
舉例來說，當基材11相對於第2光阻層16之蝕刻率比未滿1.2的情況下，蝕刻後，在基材11所形成之微凹凸構造14會消失，故不佳。另外，當基材11相對於第2光阻層16之蝕刻率比超過20的情況下，蝕刻後，巨凹凸構造13之凹凸深度會變得過大，光學體1之光學特性低落，故不佳。
在此第1蝕刻條件，當基材11為石英玻璃的情況下，蝕刻所使用之氣體宜包含碳原子、氟原子及氫原子。藉由令蝕刻所使用之氣體包含碳原子及氟原子，可將石英(SiO2)蝕刻。另外，藉由令蝕刻所使用之氣體包含氫原子，於蝕刻中在蝕刻圖案之側壁生成烴膜而保護圖案之側壁，可提高蝕刻之垂直異向性。在第1蝕刻條件，因為蝕刻需要高的垂直異向性，故宜使用包含碳原子、氟原子及氫原子之氣體，提高蝕刻之垂直異向性。另一方面，當蝕刻所使用之氣體不包含氫原子的情況下，因為蝕刻之垂直異向性會不充分，故不佳。
具體而言，當基材11是石英玻璃的情況下，可以使用CHF3、或CH2F2氣體等。另外，亦可以使用將H2混合在CF4、C2F8、或C3F8等氣體之氣體。再者，亦可以將Ar氣 體等之不活性氣體添加至蝕刻所使用之氣體。但是，因為O2氣體等之化學活性氣體會使蝕刻之等向性增加而令垂直異向性低落，故不佳。
再來，就在第1蝕刻條件下之對微凹凸構造14之蝕刻進一步說明。
在第1蝕刻條件，對於蝕刻，微凹凸構造14是藉由第2光阻層16而受到保護。在此，微凹凸構造14之凸起部141是比底部143還要快被去除上部之第2光阻層16，而會先露出。因為對基材11之蝕刻率是比對第2光阻層16之蝕刻率還快，故先露出之凸起部141會更快速地蝕刻，當蝕刻結束時，與底部143相比，受到較深之蝕刻。所以，蝕刻結束時，在本蝕刻程序前形成有凸起部141之位置會形成新的底部，在本蝕刻程序前形成有底部143之位置會形成新的凸起部。亦即，藉由本蝕刻程序，微凹凸構造14是以凸起部141與底部143之位置翻轉之狀態而重疊在巨凹凸構造13。
再來，參考圖4而更具體地說明上述之微凹凸構造14之凹凸之翻轉。圖4是說明以圖3G表示之蝕刻程序中之微凹凸構造14之蝕刻的說明圖。
如圖4A所示，在本蝕刻程序之前，在基材11形成有微凹凸構造14之凸起部141及底部143，第2光阻層16填充在相當於底部143之谷間。若對如此之微凹凸構造14進行本蝕刻程序，則如圖4B所示，基材11是從上部之第2光阻層16之厚度薄之凸起部141之部分先露出，進行基材11之蝕刻。在此，因為形成在基材11之凸起部141之蝕刻率比第2光阻 層16之蝕刻率還快，故其蝕刻量會比填充在底部143之第2光阻層16還多。基材11之蝕刻繼續進展的情況下，如圖4C及圖4D所示，與上部之第2光阻層16厚之底部143相比，先露出之凸起部141會受到較深之蝕刻。
因此，如圖4E所示，若令蝕刻進展到第2光阻層16消失為止，則蝕刻程序前之凸起部141所受到之蝕刻會比蝕刻程序前之底部143所受到之蝕刻還深，而成為新的底部147。另外，因為蝕刻程序前之底部143是蝕刻量比蝕刻程序前之凸起部141還少，故成為新的凸起部145。
如以上所說明，第2光阻層16之蝕刻率比基材11之蝕刻率還慢的情況下，在基材11所形成之微凹凸構造14是以凸起部141與底部143之位置翻轉之狀態而對巨凹凸構造13重疊。
(2)第2蝕刻條件
另外，亦可以與上述第1蝕刻條件相反而令第2光阻層16之蝕刻率是比基材11之蝕刻率還快。更詳細而言，第2光阻層16之相對於基材11之蝕刻率比可以是1.5以上。
舉例來說，當第2光阻層16之相對於基材11之蝕刻率比未滿1.5的情況下，蝕刻後，在基材11形成之微凹凸構造14之凹凸深度會變小，光學體1之光學特性低落，故不佳。另外，第2光阻層16之相對於基材11之蝕刻率比之上限值並未特別設定，例如，20以下即可。
在此第2蝕刻條件，當基材11為石英玻璃的情況下，使用之氣體宜包含碳原子、及氟原子。藉由令蝕刻所 使用之氣體包含碳原子及氟原子，可將石英(SiO2)蝕刻。
具體而言，當基材11是石英玻璃的情況下，可以使用CHF3、或CH2F2、CF4、C2F8、或C3F8等氣體來作為蝕刻所使用之氣體。另外，亦可以對該等氣體添加H2氣體或Ar氣體等。但是，因為O2氣體等之化學活性氣體會使蝕刻之等向性增加而令垂直異向性低落，故不佳。
再來，就在第2蝕刻條件下之對微凹凸構造14之蝕刻進一步說明。
在第2蝕刻條件，對於蝕刻，微凹凸構造14是藉由第2光阻層16而受到保護。在此，因為對基材11之蝕刻率是比對第2光阻層16之蝕刻率還慢，故在基材11形成之巨凹凸構造13是比在第2光阻層16形成之巨凹凸構造13還要凹凸小。另一方面，因為對基材11形成之巨凹凸構造13之凹凸之量小，故在本蝕刻程序前已形成在基材11之微凹凸構造14不消失而是殘存。所以，即便是本蝕刻程序，亦可以使微凹凸構造14對巨凹凸構造13重疊。
然而，在本蝕刻條件，因為微凹凸構造14之凸起部141之高度會變得比蝕刻前還低，故有防止反射能力低落之可能性。因此，與第2蝕刻條件相較之下，使用上述第2光阻層16之蝕刻率比基材11之蝕刻率還慢之第1蝕刻條件為佳。
接下來，如圖3H所示，從巨凹凸構造13與微凹凸構造14雙方已重疊之基材11將殘存之第2光阻層16去除。另外，將第2光阻層16已去除之基材11洗淨，而製造出與本 實施形態相關之光學體1。
根據在以上說明之第1製造方法，可製造與本實施形態相關之光學體1。另外，藉由第1製造方法所製造之光學體1是在以圖3G表示之蝕刻程序中進行具有垂直異向性之蝕刻，因此，微凹凸構造14之凸起部141是朝基材11之平坦面12之法線方向伸長。所以，該光學體1是如上述般地可抑制對強的外光之正反射。
另外，因為第1製造方法是在以圖3G表示之蝕刻程序進行具有垂直異向性之蝕刻，故微凹凸構造14之中間凸起部141B會變成高度比谷側凸起部141A及山側凸起部141C還低。所以，藉由第1製造方法所製造之光學體1是如上述般地可防止更寬頻帶之入射光之反射。
具有垂直異向性之蝕刻是相對於基材11之平坦面12垂直地入射離子，故相對於離子之入射方向而令面顯出之谷部13A及山部13C會較易於承受與蝕刻相關之離子之能量。另外，對離子之入射方向具有角度之斜面部13B會讓與蝕刻相關之離子之能量分散。藉此，斜面部13B之蝕刻率會比谷部13A及山部13C之蝕刻率還慢。所以，中間凸起部141B會變成高度比谷側凸起部141A及山側凸起部141C還低。
再者，在第1製造方法，因為微凹凸構造14是藉由使用到曝光裝置之微影來建構圖案，故可在基材11之表面上週期性地以不發生可視繞射光之範圍來形成微凹凸構造14之凸起部141。所以，與本實施形態相關之光學體1可 抑制由繞射散射造成之入射光之穿透損失。
[2.2.第2製造方法]
接著，參考圖5~圖8來說明與本實施形態相關之光學體1之第2製造方法。圖5是說明用於製造與本實施形態相關之光學體1之光學體母盤1A的立體圖。另外，圖6是表示製造圖5所示之光學體母盤1A之曝光裝置之一例的說明圖，圖7是表示製造圖5所示之光學體母盤1A之蝕刻裝置之一例的說明圖。再者，圖8是表示製造與本實施形態相關之光學體1之轉印裝置之一例的說明圖。
具體而言，與本實施形態相關之光學體1之第2製造方法首先是製造光學體母盤1A，該光學體母盤1A在表面形成有巨凹凸構造13及微凹凸構造14重疊之凹凸構造5。接下來，使用所製造之光學體母盤1A，藉由將凹凸構造5轉印在片狀之基材11，而連續地製造在基材11之表面形成有凹凸構造5之光學體1。
首先，參考圖5來說明光學體母盤1A。如圖5所示，光學體母盤1A舉例來說是由中空圓柱狀之母盤基材3所成。另外，在母盤基材3之外周面形成有凹凸構造5。
母盤基材3舉例來說是圓筒形狀之玻璃體，舉例來說是以石英玻璃形成。但是，關於母盤基材3之材料，只要是SiO2純度高則未特別限定，亦可以是熔融石英玻璃或合成石英玻璃等。另外，母盤基材3之大小雖然並未特別限定，但可以是例如：軸方向之長度為100mm以上，外徑為50mm以上300mm以下，厚度為2mm以上50mm以下。
凹凸構造5是在令凹凸之平均週期比屬於可見光帶之波長還大之巨凹凸構造(第1凹凸構造)重疊有令凹凸之平均週期為屬於可見光帶之波長以下之微凹凸構造(第2凹凸構造)之構造。在此，巨凹凸構造可以是例如令凹凸之平均週期為1μm以上100μm以下之防光眩構造，微凹凸構造可以是例如令凹凸之平均週期為100nm以上350nm以下之蛾眼構造。
如此之在外周面形成有凹凸構造5之光學體母盤1A舉例來說可以藉由使用上述當作第1製造方法來說明之製造方法而製造。具體而言，光學體母盤1A可藉由使用圖6所示之曝光裝置2、及圖7所示之蝕刻裝置4而製造。
在此，參考圖6及圖7來說明用於製造光學體母盤1A之曝光裝置2及蝕刻裝置4。
首先，針對圖6所示之曝光裝置2進行說明。圖6所示之曝光裝置2是使用在參考圖3B而說明之曝光程序之雷射描繪裝置。
如圖6所示，曝光裝置2具備有雷射光源21、第1鏡23、光電二極體(Photodiode：PD)24、聚光透鏡26、電光偏轉元件(Electro Optic Deflector：EOD)29、準直透鏡28、控制機構37、第2鏡31、移動光學桌32、轉軸馬達35、轉臺36。另外，母盤基材3是載置在轉臺36上而成為可旋轉。
雷射光源21是用來震盪發射對在母盤基材3之表面成膜之光阻層進行曝光之雷射光20A之光源，舉例來說是發出400nm~500nm之藍光帶波長之雷射光之半導體雷射。 從雷射光源21出射之雷射光20A是維持平行光狀態而直行，在第1鏡23被反射。另外，在第1鏡23被反射之雷射光20A是藉由聚光透鏡26而聚光在電光偏轉元件29，之後，藉由準直透鏡28而再次成為平行光。成為平行光後之雷射光20A是被第2鏡31反射，水平且平行地導引至移動光學桌32上。
第1鏡23是藉由偏振分光鏡而構成，具有使偏振成分之其中一方反射、使偏振成分之另一方穿透之功能。穿透第1鏡23之偏振成分是被光電二極體24接收而光電轉換。另外，經光電二極體24光電轉換之接收訊號是朝雷射光源21輸入，雷射光源21是基於輸入之接收訊號而進行雷射光20A之調變。
電光偏轉元件29是可控制雷射光20A之照射位置之元件。曝光裝置2亦可以藉由電光偏轉元件29而使導引至移動光學桌32上之雷射光20A之照射位置改變。
移動光學桌32具備有擴束器(Beam expader：BEX)33與物鏡34。導引至移動光學桌32之雷射光20A是藉由擴束器33而被整形成想要之光束形狀後，透過物鏡34而照射至在母盤基材3之表面成膜之光阻層。另外，母盤基材3是載置在與轉軸馬達35連接之轉臺36上而成為可旋轉。
在此，一面藉由轉臺36使母盤基材3旋轉，一面使雷射光20A移動於母盤基材3之軸方向，藉由將雷射光間歇地往光阻層照射而進行對光阻層之曝光。附帶一提，雷射光20A之移動是藉由令移動光學桌32往箭頭R方向移動而進行。
另外，曝光裝置2具有用於令由雷射光20A造成之照射位置成為矩形格子狀、六角格子狀等2次元圖案之控制機構37。控制機構37具有格式器38與驅動器39，控制雷射光20A之照射。驅動器39是基於格式器38所生成之控制訊號而控制雷射光源21之輸出。藉此，往光阻層之雷射光20A之照射受到控制。
附帶一提，曝光裝置2是在每1軌道使來自格式器38之控制訊號與轉軸馬達35之伺服訊號同步，以令2次元圖案在每1軌道同步。因此，藉由將轉臺36之旋轉數、雷射光20A之調變頻率、及移動光學桌32之進給節距等設定為適切值，曝光裝置2可週期性地以2次元圖案進行往光阻層之雷射光20A之照射。
接著，說明圖7所示之蝕刻裝置4。蝕刻裝置4是使用在參考圖3D及圖3G而說明之蝕刻程序。圖7所示之蝕刻裝置4舉例來說是RIE(Reactive Ion Etching)裝置。
如圖7所示，蝕刻裝置4具備有蝕刻反應槽41、身為陰極之圓柱電極42、身為陽極之對向電極43。圓柱電極42是設在蝕刻反應槽41之中央，設成可讓母盤基材3裝上卸下。圓柱電極42舉例來說具有與母盤基材3略相同或相似之圓柱面，宜為具有比母盤基材3之內周面還小之圓柱面。另外，圓柱電極42是透過阻隔電容器44而連接例如頻率13.56MHz之高頻電源(RF)45。另一方面，對向電極43是設在蝕刻反應槽41之內側，對於接地連接。
蝕刻裝置4是藉由高頻電源45而在對向電極43與 圓柱電極42之間施加高頻電壓，藉此，在對向電極43與圓柱電極42之間發生電漿。在此，因為對向電極43是與接地連接，故電位不改變。另一方面，因為圓柱電極42是被阻隔電容器遮斷電路，故發生壓降，電位變成負。藉此，因為蝕刻反應槽41中是朝與圓柱電極42之圓柱面垂直之方向發生電場，故電漿中之正離子是朝母盤基材3之外周面垂直入射，可進行具有垂直異向性之蝕刻。
藉由使用以上所說明之曝光裝置2及蝕刻裝置4而實行在第1製造方法所說明之程序，可製造圖5所示之光學體母盤1A。
再者，藉由將在光學體母盤1A之外周面所形成之凹凸構造5轉印至基材11，可製造與本實施形態相關之光學體1。具體而言，與本實施形態相關之光學體1可藉由使用圖8所示之轉印裝置6而製造。
在此，參考圖8來說明用於使用光學體母盤1A而製造光學體1之轉印裝置6。圖8所示之轉印裝置6舉例來說是輥對輥(roll-to-roll)方式之奈米壓印裝置。
如圖8所示，轉印裝置6具備有光學體母盤1A、基材供給輥51、捲繞輥52、導引輥53、54、夾輥55、剝離輥56、塗佈裝置57、光源58。
基材供給輥51是將片形態之基材11輥狀地捲著之輥。另外，捲繞輥52是捲繞已轉印有凹凸構造5之樹脂層62、積層之光學體1之輥。導引輥53、54是運送基材11之輥，以可將基材11從基材供給輥51運送至捲繞輥52的方式配置 在轉印裝置6內之運送路徑。
夾輥55是使積層有樹脂層62之基材11對圓筒形狀之光學體母盤1A密接之輥。另外，剝離輥56是當凹凸構造5轉印至樹脂層62之後，令積層有樹脂層62之基材11自光學體母盤1A剝離。附帶一提，基材供給輥51、捲繞輥52、導引輥53、54、夾輥55、及剝離輥56之材質並未特別限定，舉例來說可以是將不鏽鋼等金屬、橡膠、矽氧樹脂等適宜選擇而使用。
塗佈裝置57具備有塗佈器等之塗佈手段，將光硬化樹脂組成物塗佈於基材11，形成樹脂層62。塗佈裝置57可以是例如凹版塗佈器、線棒塗佈器、模塗佈器等。另外，光源58是發出可令光硬化樹脂組成物硬化之波長之光之光源，可以是例如紫外線燈等。
附帶一提，光硬化性樹脂組成物是藉由被預定波長之光照射而流動性低落、硬化之樹脂。具體而言，光硬化性樹脂組成物可以是丙烯酸樹脂丙烯酸酯等之紫外線硬化樹脂。另外，光硬化性樹脂組成物可以因應需求而含有起始劑、填料、功能性添加劑、溶劑、無機材料、顏料、帶電防止劑、或感光染料等。
關於起始劑，可以使用例如2,2-二甲氧-1,2-二苯乙烷-1-酮、1-羥-環己基苯基甲酮、2-羥-2-甲-1-苯丙烷-1-酮等。關於填料，可以使用無機微粒子或有機微粒子之任一者，舉例來說，可以使用SiO2、TiO2、ZrO2、SnO2、Al2O3等之金屬氧化物微粒子來作為無機微粒子。另外，關於功 能性添加劑，可以使用例如調平劑、表面調整劑、吸收劑、消泡劑等。
轉印裝置6首先是從基材供給輥51透過導引輥53而連續地送出基材11。送出之基材11是被塗佈裝置57塗佈光硬化樹脂組成物而將樹脂層62積層，再者，藉由夾輥55而與光學體母盤1A密接。藉此，在光學體母盤1A之外周面(亦即，轉印面)形成之凹凸構造5會轉印於樹脂層62。凹凸構造5轉印之後，樹脂層62是被來自光源58之光照射而硬化。接著，積層有硬化之樹脂層62之基材11(光學體1)是藉由剝離輥56而自光學體母盤1A剝離，在經過導引輥54運送之後，藉由捲繞輥52而捲繞。
藉此，可連續地製造在光學體母盤1A形成之凹凸構造5已轉印之片狀之光學體1。
藉由使用在以上所說明之各裝置，可實施與本實施形態相關之光學體之第2製造方法。
具體而言，在由圓筒形狀之石英玻璃所成之母盤基材3之外周面將第1光阻層15成膜，藉由圖6所示之曝光裝置2來進行雷射光之熱微影，在第1光阻層15形成潛像15A。接著，對已曝光之母盤基材3進行顯影處理，在第1光阻層15形成圖案之後，用圖7所示之蝕刻裝置4將母盤基材3蝕刻，在母盤基材3之外周面形成微凹凸構造14。
接下來，在形成有微凹凸構造14之母盤基材3之外周面將第2光阻層16成膜，對第2光阻層16形成巨凹凸構造13。接著，用圖7所示之蝕刻裝置4將母盤基材3蝕刻，在 母盤基材3之外周面重疊形成巨凹凸構造13及微凹凸構造14。藉由該等程序，製造對巨凹凸構造13重疊微凹凸構造14之光學體母盤1A。
再者，藉由圖8所示之轉印裝置6，將在上述製造之光學體母盤1A之外周面之凹凸構造5轉印於基材11，而製造光學體1。
根據此第2製造方法，因為可以使用輥對輥方式之奈米壓印技術來將凹凸構造5從光學體母盤1A往光學體1轉印，故可高速且連續地製造大面積之片狀之光學體1。
附帶一提，上述雖然以光學體母盤1A是圓筒形狀之玻璃體的情形來說明，但本發明並不限定於上述舉例表示。舉例來說，光學體母盤1A亦可以是平板形狀之玻璃體。此情況下，可藉由使用張葉方式之轉印裝置6而將凹凸構造5從光學體母盤1A往光學體1轉印。
以上，針對與本實施形態相關之光學體1之製造方法進行了說明。
[實施例]
<3.實施例>
以下是一面參考實施例及比較例一面就與上述實施形態相關之光學體1進行具體說明。附帶一提，以下表示之實施例是用於表示與上述實施形態相關之光學體1及其製造方法之實施可能性及效果之一條件例，本發明之光學體1、其製造方法並非限定於以下之實施例。
[3.1.光學體之製造]
藉由以下之程序而製造了光學體1。
(實施例1)
首先，在由圓筒形狀之石英玻璃所成之母盤基材3之外周面將包含鎢金屬氧化物之第1光阻層15成膜。接下來，藉由圖6所示之曝光裝置2進行雷射光之熱微影，在第1光阻層15形成六角格子狀之點陣列圖案之潛像15A。
附帶一提，曝光之點陣列圖案是沿著母盤基材3之周方向之軌道而隔著預定之點節距來將點排列，鄰接之軌道是互相不同地一次偏移一半點節距之排列(六角格子狀之排列)。另外，同一軌道中之點節距是約230nm，母盤基材3之軸方向之軌道節距是約150nm。
接著，藉由使用鹼顯影液(東京應化工業公司製NMD3)對母盤基材3進行顯影處理而使曝光部分之光阻溶解，在第1光阻層15形成點陣列圖案。接下來，以第1光阻層15作為遮罩，使用圖7所示之蝕刻裝置4而用CHF3氣體將母盤基材3蝕刻，在母盤基材3之外周面形成微凹凸構造14。附帶一提，在此蝕刻程序，對母盤基材3進行蝕刻直到微凹凸構造14之凸起部141之高度成為約250nm。
再者，將身為紫外線硬化型樹脂之陽離子聚合型奈米壓印微影用光阻溶解於溶媒而對形成有微凹凸構造14之母盤基材3進行塗佈，形成第2光阻層16。之後，將母盤基材3在100℃加熱5分鐘，去除第2光阻層16中脂溶媒。
在此，使形成有巨凹凸構造13之粗面薄膜對第2光阻層16密接，以1000mJ/cm2照射紫外線，藉此，使第2光 阻層16硬化。之後，令粗面薄膜剝離，在第2光阻層16形成了巨凹凸構造13。附帶一提，粗面薄膜之巨凹凸構造13之中心線平均粗糙度Ra是0.449μm。附帶一提，粗面薄膜之中心線平均粗糙度Ra是使用小坂研究所公司Surfcorder ET200而以測量速度100μm/sec、測量力100μN來測量。
接著，以形成有巨凹凸構造13之第2光阻層16作為遮罩，藉由圖7所示之蝕刻裝置4而用CHF3氣體且以氣體壓0.5Pa、輸入電力250W來對母盤基材3進行6小時蝕刻。本蝕刻下之第2光阻層16之蝕刻率與母盤基材3之蝕刻率的比大約是1：2。
藉由此蝕刻程序，巨凹凸構造13及微凹凸構造14對母盤基材3之表面重疊。附帶一提，蝕刻後之母盤基材3之中心線平均粗糙度Ra是0.707μm。
藉由以上之程序，製造出微凹凸構造14對巨凹凸構造13重疊之光學體母盤1A。接著，用圖8所示之轉印裝置6，將在光學體母盤1A之外周面所形成之巨凹凸構造13及微凹凸構造14轉印於樹脂層62，製造出光學體1。附帶一提，於光學體1之基材11是使用聚對酞酸乙二酯薄膜。於樹脂層62是使用身為紫外線硬化樹脂之丙烯酸樹脂丙烯酸酯，照射1000mJ/cm2之紫外線來使其硬化。
(實施例2)
除了將實施例1中對第2光阻層16密接之粗面薄膜之中心線平均粗糙度Ra改變成0.187μm之外，用與實施例1同樣之方法來製造光學體1。附帶一提，蝕刻後之母盤基材3之 中心線平均粗糙度Ra是0.385μm。
(實施例3)
除了將實施例1中對第2光阻層16密接之粗面薄膜之中心線平均粗糙度Ra改變成0.606μm、以及將在母盤基材3形成巨凹凸構造13之際之蝕刻所使用之氣體改變成CF4之外，用與實施例1同樣之方法來製造光學體1。附帶一提，本蝕刻下之第2光阻層16之蝕刻率與母盤基材3之蝕刻率的比大約是3：1，蝕刻後之母盤基材3之中心線平均粗糙度Ra是0.271μm。
(實施例4)
除了將實施例1中對第2光阻層16密接之粗面薄膜之中心線平均粗糙度Ra改變成0.12μm之外，用與實施例1同樣之方法來製造光學體1。附帶一提，蝕刻後之母盤基材3之中心線平均粗糙度Ra是0.186μm。
(比較例1)
於基材11使用聚對酞酸乙二酯薄膜，將霧度值7%之AG(Antiglare)層藉由濕塗膜(wet coating)而積層在基材11之單面。藉由濺鍍法將依序為SiOx(膜厚3nm)、Nb2O5(膜厚20nm)、SiO2(膜厚35nm)、Nb2O5(膜厚35nm)、SiO2(膜厚100nm)之多層薄膜在AG層上成膜，來作為反射防止層，而製造光學體。
(比較例2)
於基材11使用纖維素三乙酸酯(TAC)薄膜，將霧度值9%之AG硬塗(hard coat)層藉由濕塗膜而積層在基材11之單面。 接下來，包含填料，將折射率比AG硬塗層低之樹脂層藉由濕塗膜而積層在AG硬塗層上，來作為反射防止層，而製造光學體。
(比較例3)
除了將實施例1中形成巨凹凸構造13之前之僅形成有微凹凸構造14之母盤基材3當作光學體母盤1A來用之外，用與實施例1同樣之方法來製造光學體1。
(比較例4)
購買市面上販賣之在聚對酞酸乙二酯薄膜上積層有霧度值約20%之防光眩層與硬塗層之防眩薄膜(Daiso製)來當作光學體使用。
[3.2.光學體之評價結果]
(由電子顯微鏡進行之光學體之觀察結果)
首先，參考圖9~圖12來說明由掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope：SEM)及穿透式電子顯微鏡(Transmission Electron Microscope：TEM)進行之光學體之構造觀察之結果。
首先，用SEM觀察光學體之平面構造。將其結果表示在圖9及圖10。在此，圖9是與實施例1相關之光學體之表面的SEM圖像，圖10是與實施例3相關之光學體之表面的SEM圖像。另外，圖9A及圖10A是倍率5000倍的SEM圖像，圖9B及圖10B是倍率50000倍的SEM圖像。
若參考圖9A及圖10A，則可得知在與實施例1及3相關之光學體之表面形成有微米規模之凹凸構造。此微米 規模之凹凸構造是相當於令凹凸之平均週期會比屬於可見光帶之波長還大之巨凹凸構造(第1凹凸構造)。另外，可得知在與實施例1及3相關之光學體之巨凹凸構造之表面上，較微細之微凹凸構造(第2凹凸構造)重疊於巨凹凸構造。
另外，若參考圖9B及圖10B，可得知在與實施例1及3相關之光學體之表面所形成之微凹凸構造中，凸起部是以具有週期性之2次元排列來形成。具體而言，可得知微凹凸構造中之凸起部之2次元排列是令以均等間隔排凸起部之列成為曲折排列，是所謂具有六角格子狀週期性之排列。
接下來，用TEM觀察光學體之截面構造。將其結果表示在圖11及圖12。圖11是與實施例1相關之光學體之巨凹凸構造的TEM圖像。另外，圖12是與實施例1相關之光學體之微凹凸構造的TEM圖像。其中，圖12A是將巨凹凸構造之山部擴大的TEM圖像，圖12B是將巨凹凸構造之斜面部擴大的TEM圖像，圖12C是將巨凹凸構造之谷部擴大的TEM圖像。
若參考圖11，可得知與實施例1相關之光學體之微凹凸構造之凸起部是朝基材之平坦面之法線方向伸長，遍及基材整體而一致於一方向。
再者，若參考圖12A~圖12C，可得知在光學體之巨凹凸構造中之山部、谷部、斜面部之表面，分別具有朝基材之平坦面之法線方向伸長而形成之微凹凸構造之凸起部。另外，可得知在巨凹凸構造之斜面部所形成之中間凸 起部之高度是比在巨凹凸構造之谷部所形成之谷側凸起部之高度、及在巨凹凸構造之山部所形成之山側凸起部之高度還低。具體而言，中間凸起部之高度是約270nm~300nm，谷側凸起部及山側凸起部之高度是約360~390nm。
附帶一提，在圖12A~圖12C是設想有將位於某凸起部之頂點之兩側之2個底部之間予以連結之基線，並測量從頂點沿著基材之平坦面之法線方向下移之直線與該基線之交點的距離而作為凸起部之高度。
(光學體之防止反射能力之評價)
接著，參考圖13A~圖15來說明與本實施形態相關之光學體之防止反射能力之評價結果。圖13A是說明測量正反射分光之光學系統的說明圖，圖13B是說明測量擴散反射分光之光學系統的說明圖。另外，圖14是表示正反射之分光正反射率之測量結果的圖表，圖15是表示擴散反射之分光擴散反射率之測量結果的圖表。
首先，參考圖13A及圖13B來說明與本實施形態相關之光學體之防止反射能力之評價方法。如圖13A所示，在正反射分光測量，來自光源71之光72A是直接照射於樣本77。來自樣本77之反射光72B是於球面鏡73聚光而往積分球75導引之後，在積分球75內多重反射而均質化之後，受到檢測。另外，如圖13B所示，在擴散分光測量，來自光源71之光72A是在球面鏡反射之後，照射於積分球75內具備之樣本77。來自樣本77之反射光72B是在積分球75內多重反射而均質化之後，受到檢測。
在此，將正反射下之分光正反射率之測量結果表示在圖14，將擴散反射下之分光擴散反射率之測量結果表示在圖15。附帶一提，反射率測量是使用了日本分光製之分光光度計V550、及絕對反射率測量器ARV474S。
如圖14所示，可得知：相較於比較例1~4，與實施例1~4相關之光學體不管在屬於可見光帶之波長之任一者皆為分光正反射率低，可防止正反射。
另一方面，可得知：藉由多層薄膜而賦予防止反射能力之比較例1只能就450nm以上650nm以下之有限頻帶之光來防止正反射，在小於450nm或超過650nm之頻帶，分光正反射率會增加。另外，可得知：與實施例1~4相較之下，藉由樹脂層而賦予防止反射能力之比較例2、及市面上販賣之防眩薄膜之比較例4是分光正反射率高，無法充分地防止正反射。再者，可得知：僅形成微凹凸構造之比較例3雖然不管在屬於可見光帶之波長之任一者皆為分光正反射率偏低，但與實施例1~4相較之下則為分光正反射率高。
另外，如圖15所示，可得知：相較於比較例1及2，與實施例1~4相關之光學體是遍及可見光帶整體而分光擴散反射率偏低，可防止擴散反射。
但是，與實施例3相關之光學體之分光擴散反射率是比與實施例1及2相關之光學體之分光擴散反射率高。可以想到的原因是，實施例3在將微凹凸構造重疊於巨凹凸構造之蝕刻程序中，令光阻層之蝕刻率比母盤基材之蝕刻率還快。在實施例3，因為上述之蝕刻條件，微凹凸構造之 凸起部之高度是比實施例1及2、比較例3還低。於是，可以想到的是實施例3會防止反射能力低落、分光擴散反射率增加。
另一方面，可得知：藉由多層薄膜而賦予防止反射能力之比較例1只能防止450nm以上650nm以下之有限頻帶之光之擴散反射。具體而言，可得知：相較於實施例1~4，比較例1在小於450nm或超過650nm之頻帶會增加分光擴散反射率。另外，可得知：相較於實施例1~4，藉由樹脂層而賦予防止反射能力之比較例2是分光擴散反射率高，無法充分地防止擴散反射。再者，可得知：僅形成微凹凸構造之比較例3是表現與實施例1、2及4同樣之分光擴散反射率。
再者，測量與本實施形態相關之光學體之正反射光之色調，算出視感反射率(Y)及反射色度(a*,b*)。在此，正反射光之視感反射率(亦稱作分光正視感反射率)是用Yxy表色系來表示正反射光之顏色之際之(Y,x,y)中之Y值，表示正反射光之顏色之明度。亦即，分光正視感反射率越低，則正反射光之明度低，代表正反射受到抑制。另外，反射色度(a*，b*)是表示正反射光之色調。正反射光之色調之測量是使用村上色彩技術研究所製之霧度計HM-150。將測量結果表示在以下之表1。
[表1]
Figure 109102567-A0101-12-0038-2
若參考表1，可得知：相較於與比較例1~4相關之光學體，與實施例1~4相關之光學體是分光正視感反射率(Y值)低、正反射光之色之明度低。亦即，可得知：相較於與比較例1~4相關之光學體，與實施例1~4相關之光學體是令正反射受到抑制。具體而言，可得知：與實施例1~4相關之光學體之分光正視感反射率(Y值)是0.3%以下。另一方面，可得知：與比較例1~4相關之光學體之分光正視感反射率比0.3%還高，與比較例1~4相關之光學體未充分抑制正反射。
(光學體之透明性之評價結果)
接著，說明與本實施形態相關之光學體之透明性之評價結果。具體而言，對與實施例1~4及比較例1~4相關之光學體測量霧度值及全光穿透率。在此，霧度值是表示光學體之濁度(混濁度)之指標，值越高則代表光學體之光散射性 高，防眩能高。另外，全光穿透率是表示光學體之透明性之指標。附帶一提，霧度值及全光穿透率之測量是使用村上色彩技術研究所製之霧度計HM-150。將測量結果表示在以下之表2。
[表2]
Figure 109102567-A0101-12-0039-4
若參考表2，可得知：與實施例1~4相關之光學體具有程度同於與比較例1~4相關之光學體之全光穿透率，且霧度值高，故透明性高且防眩能力高。具體而言，可得知實施例1~4之霧度值是5%以上，更具體而言是10%以上。
由以上之評價結果可得知與實施例1~4相關之光學體是同時具有防止反射能力及防眩能力。這是起因於：與實施例1~4相關之光學體在表面令微凹凸構造相對於巨凹凸構造重疊，其中，該微凹凸構造之凹凸之平均週期是屬於可見光帶之波長以下，該巨凹凸構造之凹凸之平均週 期是比屬於可見光帶之波長還大。另一方面，與比較例1~4相關之光學體並不具有如此之重疊構造，故無法同時具有防止反射能力與防眩能力。
(光學體之光澤度之評價結果)
接下來，說明與本實施形態相關之光學體之光澤度之評價結果。具體而言，對與實施例1~4及比較例1~4相關之光學體測量光澤度。在此，光澤度是表示光學體之光澤感之指標，值越高則代表光學體之光散射性高，消光程度強，防眩能力高。
附帶一提，光澤度之測量是使用村上色彩技術研究所製之霧度計HM-150。另外，20°光澤度是代表用入射角度20°將光投射至光學體表面的情況下的受光角度20°的反射率，60°光澤度是代表用入射角度60°將光投射至光學體表面的情況下的受光角度60°的反射率，80°光澤度是代表用入射角度80°將光投射至光學體表面的情況下的受光角度80°的反射率。將測量結果表示在以下之表3。
[表3]
Figure 109102567-A0101-12-0041-6
若參考表3，可得知：相較於與比較例1~4相關之光學體，與實施例1~4相關之光學體是光澤度低，故光學體之光散射性高，防眩能力高。具體而言，可得知與實施例1~4相關之光學體之20°光澤度是4%以下，更具體而言是低於1%。另外，可得知與實施例1~4相關之光學體之60°光澤度是10%以下。
另一方面，可得知：與比較例1~4相關之光學體之20°光澤度是1%以上，另外，60°光澤度是比10%還高，故與比較例1~4相關之光學體是光散射性低、防眩能低。
[3.3.光學體之實機評價]
接下來，參考表4來說明將與本實施形態相關之光學體當作反射防止薄膜來使用的情況下的評價結果。具體而言，當與本實施形態相關之光學體貼附在液晶顯示之顯示器上 的情況下，就可否防止外光反射、使液晶顯示之顯示器之辨識性提昇而進行評價。
(實施例5)
透過折射率1.5接著層將與本發明之實施例2相關之光學體貼附在iPodTouch(登錄商標)之液晶顯示之顯示器，當作實施例5。
(比較例5~8)
與實施例5同樣，透過折射率1.5接著層將與比較例1~4相關之光學體貼附在iPodTouch之液晶顯示之顯示器，當作比較例5~8。
(比較例9)
以沒進行貼附之iPodTouch之液晶顯示之顯示器當作比較例9。
將27W之3色帶晝白色螢光燈之光對與實施例5及比較例5~9相關之液晶顯示之顯示器從正面照射，以輝度計對白顯示部及黑顯示部分別測量正反射之光。另外，藉由將外光照射時之白顯示部之輝度除以黑顯示部之輝度而算出液晶顯示之顯示器之對比率。再者，對與實施例5及比較例5~9相關之液晶顯示之顯示器測量不照射外光的狀態(暗處)下的白顯示部之輝度。附帶一提，輝度測量是使用柯尼卡美能達製之輝度計CS1000。
將上述所測量之與實施例5及比較例5~9相關之液晶顯示之顯示器之外光照射時之對比率之評價結果、及在暗所之白顯示部之輝度之評價結果表示在下述之表4。
[表4]
Figure 109102567-A0101-12-0043-7
若參考表4，可得知：相較於與比較例5~9相關之液晶顯示之顯示器，與實施例5相關之液晶顯示之顯示器是外光照射時之白顯示部與黑顯示部之對比率高。亦即，相較於與比較例5~9相關之液晶顯示之顯示器，與實施例5相關之液晶顯示之顯示器更可防止外光反射，可抑制由外光反射造成之對比率之低落。
另外，若參考表4，可得知：相較於與比較例5~9相關之液晶顯示之顯示器，與實施例5相關之液晶顯示之顯示器之在暗處之輝度是幾乎同樣之值。所以，可得知：與實施例5相關之液晶顯示之顯示器不但具備高的防止反射能力，亦可使來自液晶顯示之顯示器之光未衰減地穿透。
以上之結果顯示出與本實施形態相關之光學體可合適地當作反射防止薄膜來使用，在強的外光照射的環境下使液晶顯示之顯示器之辨識性提昇。
以上雖然是一面參考附加圖面一面詳細地說明本發明之較佳實施形態，但本發明並不限定於相關之例。對本發明所屬技術領域中具有通常知識者而言，可在申請專利範圍所記載之技術思想範疇內想到各種變更例或修正例是非常明顯，而這些當然也被認作是屬於本發明之技術範圍。
1:光學體
11:基材
12:平坦面
13:巨凹凸構造
13A:谷部
13B:斜面部
13C:山部
14:微凹凸構造
141:凸起部
141A:谷側凸起部
141B:中間凸起部
141C:山側凸起部
143:底部
143A:底部
143B:底部
143C:底部
BA:交點
BB:交點
BC:交點
hA:高度
hB:高度
hC:高度
P1:平均距離
P2:平均距離
TA:頂點
TB:頂點
TC:頂點
X:部分領域

Claims (8)

  1. 一種光學體之製造方法，包含以下步驟：
    在基材之表面形成第2凹凸構造，該第2凹凸構造之凹凸構造的平均週期是屬於可見光帶之波長以下；
    對形成有前述第2凹凸構造之前述基材之表面，形成光阻層；
    在前述光阻層之表面形成第1凹凸構造；
    藉由具有垂直異向性之蝕刻，使前述第1凹凸構造及前述第2凹凸構造在前述基材之表面重疊。
  2. 如請求項1之光學體之製造方法，其中在前述具有垂直異向性之蝕刻中，前述光阻層之蝕刻率是與前述基材之蝕刻率不同。
  3. 如請求項2之光學體之製造方法，其中在前述具有垂直異向性之蝕刻中，前述光阻層之蝕刻率是比前述基材之蝕刻率還慢，前述第2凹凸構造是在前述基材之平坦面的法線方向上翻轉而重疊於前述第1凹凸構造。
  4. 如請求項2或3之光學體之製造方法，其中前述光阻層之蝕刻率與前述基材之蝕刻率的比是1：1.2~1：20。
  5. 如請求項2至4中任一項之光學體之製造方法，其中在前述具有垂直異向性之蝕刻所使用之氣體包含碳原子、氟原子及氫原子。
  6. 如請求項2之光學體之製造方法，其中前述光阻層之相對於前述基材之蝕刻率比是1.5以上。
  7. 一種光學體之製造方法，更包含如下步驟：將藉由請求項1至6中任一項之方法所製造之光學體的表面形狀轉印至樹脂基材，複製前述光學體。
  8. 一種光學體，是藉由請求項1至7中任一項之方法所製造之光學體。
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