WO2016158933A1 - 原盤の製造方法、光学体、光学部材、および表示装置 - Google Patents

原盤の製造方法、光学体、光学部材、および表示装置 Download PDF

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WO2016158933A1
WO2016158933A1 PCT/JP2016/060074 JP2016060074W WO2016158933A1 WO 2016158933 A1 WO2016158933 A1 WO 2016158933A1 JP 2016060074 W JP2016060074 W JP 2016060074W WO 2016158933 A1 WO2016158933 A1 WO 2016158933A1
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WO
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resist layer
master
uneven structure
etching
optical body
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PCT/JP2016/060074
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俊一 梶谷
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デクセリアルズ株式会社
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings
    • G02B1/111—Anti-reflection coatings using layers comprising organic materials
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements

Definitions

  • the present invention relates to a master production method, an optical body, an optical member, and a display device.
  • an antireflection treatment is applied to a light incident surface in order to reduce surface reflection and increase transmitted light.
  • an antireflection treatment for example, an optical body in which a micro uneven structure (for example, a moth-eye structure) having an average period of unevenness is equal to or less than a visible light wavelength is laminated on a light incident surface. Proposed.
  • Patent Document 1 discloses a method of performing dry etching using nanometer-sized island-shaped fine particles as a protective mask. ing.
  • Patent Documents 2 and 3 listed below disclose forming a plurality of recesses less than a micrometer in an aluminum film by using an anodic oxidation method of the aluminum film.
  • Patent Document 4 below discloses that a micro uneven structure having an average period of unevenness of a predetermined wavelength or less is formed using electron beam lithography.
  • Patent Documents 5 to 7 listed below disclose structures in which micro uneven structures regularly arranged with a period of a predetermined wavelength or less are formed on a substrate having a surface roughness larger than a predetermined wavelength. Has been.
  • the structures disclosed in Patent Documents 5 to 7 can reduce the incidence angle dependency of the antireflection characteristic by forming the micro uneven structure on such a rough surface regularly.
  • Patent Document 8 discloses a nanoimprint method using a roll-shaped mold as a method for producing an optical body having a micro uneven structure as described above in a large area.
  • an optical body having a micro-concave structure transferred by rotating and pressing it onto a resin film or the like using a roll mold having a micro-concave structure formed on the outer peripheral surface as a master mold Can be manufactured in a large area.
  • Patent Document 8 discloses photoreactive or thermal reaction lithography using laser light as a method for forming a micro uneven structure on the outer peripheral surface of such a roll-shaped mold.
  • JP 2012-1000 A Japanese Patent No. 4916597 JP 2009-288337 A JP 2009-128541 A Japanese Patent No. 4794351 Japanese Patent No. 5105771 Japanese Patent No. 5201913 JP 2014-43068 A
  • Patent Document 8 in order to manufacture an optical body having a micro uneven structure in a large area, as disclosed in Patent Document 8, when forming the micro uneven structure on a roll-shaped mold by lithography with laser light, random It was difficult to form a micro uneven structure. This is because in lithography using laser light, the roll-shaped mold is moved in the axial direction while being rotated, and exposure is performed every round, so that periodicity occurs due to the locus of exposure.
  • an object of the present invention is to provide a master manufacturing method capable of manufacturing an optical body with suppressed diffracted light in a large area, and manufacturing using the master. Another object is to provide an optical member, an optical member including the optical member, and a display device including the optical member.
  • a laser modulated by a control signal having no periodicity within a predetermined range is provided on the outer peripheral surface of a master body including a cylindrical or columnar base material.
  • a step of randomly forming a micro uneven structure having an average period of unevenness in a visible light wavelength or less in the circumferential direction and the axial direction of the master body, and forming an etching resist layer on the outer peripheral surface of the master body A step of forming a macro uneven structure having an average period of unevenness larger than a visible light wavelength with respect to the etching resist layer, and etching the etching resist layer and the master body to obtain an outer periphery of the base material.
  • a method for manufacturing a master including a step of superimposing the micro uneven structure and the macro uneven structure on a surface.
  • the irradiation distance of the laser with respect to the circumferential direction of the master body corresponding to 1 bit of the control signal may be 0.2 ⁇ m or less.
  • the interval between the laser irradiation positions with respect to the axial direction of the master body may be not less than 75 nm and not more than 350 nm.
  • the etching resist layer may include an inorganic resist layer formed on the outer peripheral surface of the master body and an organic resist layer formed on the inorganic resist layer.
  • Etching to the inorganic resist layer using the organic resist layer as a mask and etching to the master body using the inorganic resist layer as a mask may be performed by dry etching using different gases.
  • the dry etching may be vertical anisotropic etching using a gas containing at least fluorine atoms and containing at least two of carbon atoms, fluorine atoms, oxygen atoms and hydrogen atoms.
  • the organic resist layer may be formed by atomizing and spraying an organic resist diluted with a solvent.
  • the master body is composed of the base material and a base material resist layer formed on the outer peripheral surface of the base material, and the micro uneven structure is formed on the base material resist layer, and the inorganic resist A layer may be formed on the base resist layer so as to embed the micro uneven structure, and the base resist layer may be etched simultaneously with the inorganic resist layer.
  • the etching rate of the base resist layer may be different from the etching rate of the inorganic resist layer.
  • the master body may be composed of the base material, and the micro uneven structure may be formed on the base material.
  • corrugation formed in the outer peripheral surface of the said original disk with respect to the resin base material using the original disk manufactured by said manufacturing method is provided.
  • the haze value of the optical body may be 20% or more.
  • an optical member in which the optical body is laminated on a substrate surface.
  • a display device in which the optical body is laminated on a display surface.
  • a macro uneven structure formed on the surface of a resin base material and having an average period of unevenness larger than a visible light wavelength is superimposed on the macro uneven structure.
  • An optical body having a randomly formed micro uneven structure having an average period of unevenness of not more than a visible light wavelength, a haze value of 20% or more, and a display panel in which the optical body is laminated on a display surface; Are provided.
  • FIG. 6 is a graph showing the results of spectroscopic measurement of diffracted light of optical bodies according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1.
  • FIG. It is explanatory drawing explaining the method to evaluate anti-glare property in the display apparatus or display board which bonded the optical body on the display surface. It is the reflection image image of the light of the fluorescent lamp in the display board which stuck the optical body. It is the reflected image image of the light of the fluorescent lamp in the display apparatus which stuck the optical body.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a master disc manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a cross-sectional shape when the master according to this embodiment is cut in the thickness direction.
  • the master 1 includes a base material 10 in which a macro uneven structure 11 and a micro uneven structure 13 are formed on the outer peripheral surface.
  • the base material 10 is, for example, a cylindrical member.
  • the shape of the substrate 10 may be a hollow cylindrical shape having a cavity inside as shown in FIG. 1, or may be a solid columnar shape having no cavity inside.
  • the material of the substrate 10 is not particularly limited, it is possible to use quartz glass, such as fused quartz glass or synthetic quartz glass (SiO 2).
  • size of the base material 10 is not specifically limited, For example, the length of an axial direction may be 100 mm or more, an outer diameter may be 50 mm or more and 300 mm or less, and thickness is 2 mm or more. It may be 50 mm or less.
  • the macro concavo-convex structure 11 is a concavo-convex structure in which the average period of the concavo-convex is larger than the visible light wavelength.
  • the micro concavo-convex structure 13 is a concavo-convex structure in which the average period of the concavo-convex is less than or equal to the visible light wavelength, and is superimposed on the macro concavo-convex structure 11. Further, the two-dimensional arrangement of the unevenness of the micro uneven structure 13 is randomly formed in the axial direction and the circumferential direction of the substrate 10 (that is, not having periodicity). The specific structure of the macro uneven structure 11 and the micro uneven structure 13 will be described later with reference to FIG.
  • the master 1 is a roll-to-roll nanoimprint master.
  • the macro uneven structure 11 and the micro uneven structure 13 formed on the outer peripheral surface are transferred to the resin base material or the like.
  • the master 1 can produce a transfer product onto which the macro uneven structure 11 and the micro uneven structure 13 are transferred with a high production efficiency and a large area.
  • transferred by the original recording 1 concerning this embodiment can be used as optical bodies, such as an antireflection film, for example.
  • the macro uneven structure 11 and the micro uneven structure 13 formed on the outer peripheral surface of the master 1 will be described in more detail.
  • the macro uneven structure 11 has a trough 113 that is concave in the thickness direction of the base material 10 and a peak 111 that is convex in the thickness direction of the base material 10.
  • the average period of unevenness of the macro uneven structure 11 is larger than the visible light wavelength (for example, more than 830 nm), and preferably 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the period of unevenness in the macro uneven structure 11 represents a distance P1 between the valleys 113 and 113 adjacent to each other or between the peaks 111 and 111, as shown in FIG. More specifically, the macro uneven structure 11 may be an antiglare (anti-glare) structure having an average period of unevenness of 1 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the micro concavo-convex structure 13 is a concavo-convex structure formed so as to overlap the macro concavo-convex structure 11, and is a convex portion positioned between the concave portion 133 that is concave in the thickness direction of the substrate 10 and the adjacent concave portions 133 and 133. 131.
  • the unevenness of the micro uneven structure 13 is randomly formed. Specifically, the period and amplitude of the unevenness of the micro uneven structure 13 are randomly formed.
  • the unevenness period of the micro uneven structure 13 is, on average, not more than a visible light wavelength (for example, not more than 830 nm), and preferably not less than 100 nm and not more than 350 nm.
  • the amplitude of the unevenness of the micro uneven structure 13 is formed, for example, in the range of greater than 0 nm and less than or equal to 600 nm.
  • the period of the unevenness in the micro uneven structure 13 is a distance P2 between the apexes of the adjacent protrusions 131 and 131 or between the centers of the bottom surfaces of the adjacent recesses 133 and 133.
  • the amplitude of the unevenness of the micro uneven structure 13 represents a difference in height between the apex of the convex part 131 and the bottom point of the concave part 133.
  • the concavo-convex period of the micro concavo-convex structure 13 is random, and therefore, due to the periodicity of the micro concavo-convex structure 13 when irradiated with strong external light.
  • the generated diffracted light can be suppressed.
  • the optical body manufactured by the master 1 has the micro uneven structure 13 having unevenness of various periods, and thus can have uniform antireflection characteristics for a wide range of wavelengths.
  • the optical body manufactured by the master 1 includes the micro uneven structure 13 having unevenness of various amplitudes, the antireflection characteristic is improved more than the micro uneven structure 13 including unevenness of a single amplitude. be able to.
  • the optical body manufactured by the master 1 described above contains light in a wide range of wavelength bands and is effective in preventing reflection of sunlight having high intensity. Therefore, the optical body manufactured by the master 1 can be suitably used as an antireflection film for a display panel such as an in-vehicle display device and a meter panel used outdoors.
  • the optical body manufactured by the master 1 can have both high anti-glare characteristics due to the macro uneven structure 11 and high anti-reflection characteristics due to the randomly formed micro uneven structure 13. Therefore, the optical body manufactured by the master 1 can be suitably used as a stray light prevention film in a camera barrel or spectrometer in which internal reflection light and scattered light are required to be suppressed as much as possible.
  • the latent image corresponding to the micro uneven structure 13 is formed by lithography using laser light.
  • the exposure apparatus 200 which performs the exposure by the laser beam with respect to the original disk which concerns on this embodiment is demonstrated first.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an exposure apparatus that performs exposure with a laser beam on the master according to the present embodiment.
  • the exposure apparatus 200 includes a laser light source 201, a first mirror 203, a photodiode (PD) 205, a condenser lens 207, and an electro-optic deflector (Electro Optical Defect: EOD). 209, a collimator lens 211, a control mechanism 230, a second mirror 213, a moving optical table 220, a spindle motor 225, and a turntable 227.
  • the base material 10 of the master 1 is placed on the turntable 227 with a resist layer formed on the outer peripheral surface.
  • the laser light source 201 is a light source that oscillates a laser beam 20 for exposing a resist layer formed on the outer peripheral surface of the substrate 10, and is, for example, a semiconductor that emits a laser beam having a wavelength in the blue light band of 400 nm to 500 nm. It is a laser.
  • the laser light 20 emitted from the laser light source 201 travels straight as a parallel beam and is reflected by the first mirror 203.
  • the laser light 20 reflected by the first mirror 203 is focused on the electro-optic deflection element 209 by the condensing lens 207 and then converted into a parallel beam again by the collimator lens 211.
  • the parallel laser beam 20 is reflected by the second mirror 213 and guided horizontally onto the moving optical table 220.
  • the first mirror 203 is composed of a polarization beam splitter and has a function of reflecting one of the polarization components and transmitting the other of the polarization components.
  • the polarization component transmitted through the first mirror 203 is photoelectrically converted by the photodiode 205, and the photoelectrically received light signal is input to the laser light source 201.
  • the laser light source 201 can modulate the laser light 20 based on feedback by the received light reception signal.
  • the electro-optic deflection element 209 is an element that can control the irradiation position of the laser beam 20.
  • the exposure apparatus 200 can change the irradiation position of the laser light 20 guided onto the moving optical table 220 by the electro-optic deflection element 209.
  • the moving optical table 220 includes a beam expander (BEX) 221 and an objective lens 223.
  • BEX beam expander
  • the laser beam 20 guided to the moving optical table 220 is shaped into a desired beam shape by the beam expander 221 and then irradiated to the resist layer formed on the outer peripheral surface of the base material 10 through the objective lens 223. Is done.
  • the substrate 10 is rotated by the turntable 227 and the resist layer is irradiated with the laser beam 20 while moving the laser beam 20 in the axial direction of the substrate 10, thereby spiraling the substrate 10. Exposure is performed.
  • the laser beam 20 is moved by moving the moving optical table 220 in the arrow R direction.
  • the exposure apparatus 200 includes a control mechanism 230 for controlling the irradiation position by the laser light 20.
  • the control mechanism 230 includes a formatter 231 and a driver 233, and controls the irradiation of the laser light 20. Further, the driver 233 controls the output of the laser light source 201 based on the control signal generated by the formatter 231.
  • the control signal of the laser light 20 generated by the formatter 231, the number of rotations of the turntable 227, the feed pitch of the moving optical table 220, and the like can be controlled.
  • the latent image to be formed can be randomly formed in the axial direction and the circumferential direction of the substrate 10.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a control signal used for laser light modulation in the exposure apparatus 200.
  • FIG. 5A is a schematic diagram showing a two-dimensional pattern of the latent image of the resist layer according to the comparative example.
  • FIGS. 5B and 5C are examples of the two-dimensional pattern of the latent image of the resist layer according to the present embodiment. It is a schematic diagram shown. In FIGS. 5A to 5C, black portions correspond to latent images formed by exposure.
  • control signal generated by the formatter 231 is not the periodic control signal A illustrated in FIG. 4 but the control signal having no periodicity in the predetermined range illustrated in FIG. B is used.
  • FIG. 5A shows a latent image pattern in which rectangular-shaped latent images are periodically formed in the axial direction (track direction) and the circumferential direction (dot direction) of the substrate 10.
  • FIG. 5B shows a latent image pattern in which latent images are formed at random lengths and intervals in the axial direction (track direction) and the circumferential direction (dot direction) of the substrate 10.
  • the control signal B may be random within a predetermined range (if it does not have periodicity), and all the signals need not be random. That is, the control signal B may be a signal in which a random signal within a predetermined range is repeated at a constant period. As such a signal, for example, a pseudo random signal (Pseudo Random Bit Sequence: PRBS) can be exemplified.
  • PRBS pseudo Random Bit Sequence
  • the predetermined range represents, for example, the random length of the pseudo random signal.
  • the pseudo-random signal repeats the set random length in the macro range. Therefore, when the random length set by the pseudo-random signal is excessively short, periodicity with a random long period is seen in the formed latent image, and diffracted light is generated in the optical body to which the micro uneven structure 13 is transferred. Sometimes. Therefore, the random length of the pseudo random signal is preferably sufficiently long, and a preferable length is 2 to the 23rd power or more.
  • the depth of the formed latent image can be made random. This is because, when the irradiation time of the laser beam 20 is sufficiently long, a latent image is formed up to the lower layer of the resist layer, but when the irradiation time of the laser beam 20 is short, the time integral value of the laser beam 20 becomes small. This is because a latent image is not formed up to the lower layer of the resist layer, and a shallow latent image is formed. When the latent image is shallow, the amplitude of the unevenness of the micro uneven structure 13 can be reduced by etching when the micro uneven structure 13 is formed on the substrate 10. Therefore, according to such a control signal B, the amplitude of the unevenness of the micro uneven structure 13 formed on the substrate 10 can be made random.
  • the exposure apparatus 200 controls the number of rotations of the turntable 227, the feed pitch of the moving optical table 220, and the like, whereby the interval of the irradiation position of the laser beam 20 with respect to the axial direction of the substrate 10 (ie, the track pitch). Is preferably 75 nm or more and 350 nm or less.
  • the exposure apparatus 200 is manufactured by improving the density of the unevenness of the micro uneven structure 13 formed on the master 1 by narrowing the interval between the irradiation positions of the laser light 20 with respect to the axial direction of the substrate 10 to 350 nm or less. It is preferable to improve the optical characteristics of the optical body.
  • the exposure apparatus 200 preferably forms the micro uneven structure 13 as a continuous structure between the adjacent tracks by overlapping the latent images formed by the irradiation of the laser light 20 between the adjacent tracks. In such a case, the exposure apparatus 200 can remove the periodicity due to the exposure trajectory from the latent image pattern.
  • the interval between the irradiation positions of the laser beam 20 with respect to the axial direction of the base material 10 is excessively narrowed, the latent images for each track are connected, and a latent image having a size larger than the visible light wavelength is formed.
  • the period of the unevenness of the uneven structure 13 is larger than the visible light wavelength. Therefore, the interval between the irradiation positions of the laser beam 20 with respect to the axial direction of the base material 10 is preferably 75 nm or more.
  • the exposure apparatus 200 controls the frequency of the control signal B, the number of rotations of the turntable 227, and the like, thereby irradiating the laser beam with respect to the circumferential direction of the substrate 10 corresponding to one bit of the control signal (that is, The 1-bit exposure length) is preferably 0.2 ⁇ m or less.
  • the interval between the latent images in the circumferential direction of the substrate 10 may be increased depending on the control signal.
  • the control signal since the density of the unevenness of the micro uneven structure 13 formed on the master 1 is lowered, the antireflection characteristic of the optical body manufactured using the master 1 may be lowered.
  • a latent image larger than the visible light wavelength may be formed in the circumferential direction of the substrate 10. In such a case, the period of the unevenness of the micro uneven structure 13 formed on the master 1 becomes larger than the visible light wavelength, and the antireflection characteristic may be deteriorated.
  • the exposure apparatus 200 controls the irradiation distance of the laser light 20 with respect to the circumferential direction of the base material 10 corresponding to one bit of the control signal to 0.2 ⁇ m or less so that the interval between the latent images becomes large or the base material 10 It is preferable not to form a long latent image in the circumferential direction. In such a case, the exposure apparatus 200 can form a latent image on the master 1 corresponding to the micro uneven structure 13 that can further improve the antireflection characteristics of the optical body.
  • the lower limit of the irradiation distance of the laser beam 20 with respect to the circumferential direction of the substrate 10 corresponding to 1 bit of the control signal is not particularly limited.
  • the irradiation distance of the laser light 20 with respect to the circumferential direction of the base material 10 is, for example, It may be 40 nm or more.
  • the exposure apparatus 200 controls the formatter 231 to control the signal exceeding the threshold value. Is preferably not output.
  • the exposure apparatus 200 can control the exposure so as not to form a latent image larger than the visible light wavelength, it corresponds to the micro concavo-convex structure 13 that reduces the antireflection characteristic of the optical body. It is possible to prevent the latent image from being formed on the master.
  • a latent image pattern as shown in FIG. 5C can be formed.
  • a latent image that is partially connected in the axial direction (track direction) of the substrate 10 and finely divided in the circumferential direction (dot direction) of the substrate 10 is formed.
  • the latent image pattern is shown.
  • the exposure apparatus 200 corresponds to the micro concavo-convex structure 13 with respect to the resist layer formed on the outer peripheral surface of the base material 10, and the axial direction and the peripheral direction of the base material 10.
  • a random latent image can be formed.
  • FIGS. 6 to 12 are cross-sectional views for explaining each process of the master manufacturing method according to this embodiment.
  • each following process can be implemented using a well-known general apparatus.
  • general manufacturing conditions such as a numerical value, is abbreviate
  • a base material resist layer 15 is formed on a base material 10 such as a washed quartz glass.
  • the shape of the base material 10 may be, for example, a cylindrical shape or a columnar shape.
  • the base resist layer 15 can use either an organic resist or an inorganic resist.
  • the organic resist for example, a novolac resist or a chemically amplified resist can be used.
  • the inorganic resist for example, a metal oxide containing one or more transition metals such as tungsten (W) and molybdenum (Mo) can be used.
  • the base resist layer 15 is preferably formed of a heat-reactive resist containing a metal oxide in order to perform heat-reactive lithography.
  • the base resist layer 15 can be formed by using spin coating, slit coating, dip coating, spray coating, screen printing, or the like. Moreover, when using an inorganic type resist for the base material resist layer 15, the base material resist layer 15 can be formed into a film by using a sputtering method. In addition, as a film thickness of the base-material resist layer 15, 20 nm or more and 100 nm or less can be used, for example.
  • the base resist layer 15 is exposed by the exposure apparatus 200, and a latent image 15 ⁇ / b> A corresponding to the micro uneven structure 13 is formed on the base resist layer 15.
  • the exposure apparatus 200 exposes the base resist layer 15 by the exposure method described above, and forms a random latent image 15A in the axial direction and the circumferential direction of the base 10.
  • the exposure apparatus 200 irradiates the base resist layer 15 with the modulated laser beam 20. Thereby, a part of the base resist layer 15 irradiated with the laser beam 20 can be denatured by a thermal reaction, so that a latent image 15A corresponding to the micro uneven structure 13 can be formed on the base resist layer 15. it can.
  • the base resist layer 15 is a positive resist, and the latent image 15A portion exposed by the laser beam 20 is removed by development processing. It is not limited.
  • the base resist layer 15 may be a negative resist. In such a case, since the unexposed portion is removed by the development process, a pattern in which the portion of the latent image 15 ⁇ / b> A exposed with the laser beam 20 remains is formed on the base material resist layer 15.
  • an inorganic resist layer 17 is formed on the base resist layer 15 so as to embed the micro uneven structure 13.
  • the inorganic resist layer 17 uses, for example, SiO 2 , Si, DLC (Diamond Like Carbon), transition metals such as W and Mo, metal oxides including one or more transition metals such as W and Mo, and the like.
  • the film can be formed by sputtering or the like.
  • a film thickness of the inorganic resist layer 17 100 nm or more and 1500 nm or less can be used, for example.
  • the base resist layer 15 on which the micro uneven structure 13 is formed is etched simultaneously with the inorganic resist layer 17 formed on the base resist layer 15 in a process described later. Is done. Therefore, the material of the inorganic resist layer 17 is preferably selected so that the etching rate is different from that of the base resist layer 15.
  • the base resist layer 15 is a metal oxide such as tungsten oxide
  • the inorganic resist layer 17 is preferably SiO 2 , Si, DLC, or the like.
  • the etching rate of the inorganic resist layer 17 is the same as the etching rate of the base resist layer 15, the inorganic resist layer 17 and the base resist layer 15 are uniformly etched.
  • the micro uneven structure 13 disappears. Therefore, in order to form the micro uneven structure 13 on the substrate 10, it is preferable that the etching rate of the inorganic resist layer 17 is different from the etching rate of the substrate resist layer 15.
  • an organic resist layer 19 having a macro uneven structure 11 having an average period of unevenness larger than the visible light wavelength on the surface is formed on the inorganic resist layer 17.
  • Any organic resin can be used as the organic resin for forming the organic resist layer 19.
  • organic resins such as novolac resins and acrylic resins can be used.
  • the organic resist layer 19 is preferably formed by atomizing and spraying an organic resin dissolved in a diluent. According to this method, since the organic resist layer 19 having the macro concavo-convex structure 11 formed on the surface can be formed in a thinner film, variations in etching in the subsequent etching process can be suppressed.
  • the organic resin is diluted with a diluent containing a solvent that volatilizes during spraying, and the diluted organic resin is sprayed onto the inorganic resist layer 17 with a spray coater or the like to form the organic resist layer 19.
  • a solvent which volatilizes during spraying a solvent having a low boiling point such as acetone, isopropyl alcohol, dimethyl ether, and methyl acetate can be used.
  • a dilution ratio of the organic resin a diluent of 10 to 30 (that is, a dilution ratio of 10 times to 30 times) can be used with respect to the organic resin 1 in terms of mass ratio.
  • the organic resist layer 19 is formed on the inorganic resist layer 17 by a coating method such as a spin coat method
  • the macro uneven structure 11 is formed by transfer by imprinting of a rough surface film or sandblasting. Also good.
  • coating methods such as a spin coat method
  • the inorganic resist layer 17 is etched using the organic resist layer 19 on which the macro uneven structure 11 is formed as a mask. Thereby, the macro uneven structure 11 is formed in the inorganic resist layer 17.
  • dry etching having vertical anisotropy is preferably used.
  • reactive ion etching (RIE) is preferably used.
  • isotropic etching such as wet etching because the shape of the macro uneven structure 11 formed in the inorganic resist layer 17 may be greatly changed.
  • Etching of the inorganic resist layer 17 using the organic resist layer 19 as a mask uses an etching gas containing at least fluorine atoms and at least two or more of carbon atoms, fluorine atoms, oxygen atoms and hydrogen atoms. Is preferred. Specifically, a fluorocarbon gas such as CHF 3 , CH 2 F 2 , CF 4 , C 2 F 8 , and C 3 F 8 can be used as an etching gas. It is also possible to add additive gases such as O 2 gas, H 2 gas, and Ar gas to the etching gas.
  • a fluorocarbon gas such as CHF 3 , CH 2 F 2 , CF 4 , C 2 F 8 , and C 3 F 8 can be used as an etching gas. It is also possible to add additive gases such as O 2 gas, H 2 gas, and Ar gas to the etching gas.
  • the height of the unevenness of the macro uneven structure 11 formed in the inorganic resist layer 17 can be controlled by the type and ratio of the etching gas. For example, by increasing the proportion of O 2 gas added to the etching gas, the height of the unevenness of the macro uneven structure 11 formed in the inorganic resist layer 17 can be reduced. This is because the etching rate of the organic resist layer 19 increases when the proportion of O 2 gas in the etching gas increases.
  • an O 2 ashing process or a wiping process using an organic solvent may be performed for the purpose of removing the remaining organic resist layer 19.
  • the substrate 10 is etched using the inorganic resist layer 17 in which the macro uneven structure 11 is formed and the substrate resist layer 15 in which the micro uneven structure 13 is formed as a mask. Thereby, the macro uneven structure 11 and the micro uneven structure 13 are superimposed on the substrate 10.
  • dry etching having vertical anisotropy as in the etching to the inorganic resist layer 17, for example, reactive ion etching (RIE) is used. Is preferred.
  • RIE reactive ion etching
  • isotropic etching such as wet etching is used, there is a high possibility that the micro concavo-convex structure 13 is not formed on the substrate 10, which is not preferable.
  • the etching of the substrate 10 using the inorganic resist layer 17 and the substrate resist layer 15 as a mask includes at least a fluorine atom and an etching including at least two or more of carbon atoms, fluorine atoms, oxygen atoms, and hydrogen atoms.
  • a gas is preferably used.
  • a fluorocarbon gas such as CHF 3 , CH 2 F 2 , CF 4 , C 2 F 8 , and C 3 F 8 can be used as an etching gas. It is also possible to add additive gases such as O 2 gas, H 2 gas, and Ar gas to the etching gas.
  • an etching gas for etching the base material 10 using the inorganic resist layer 17 and the base material resist layer 15 as a mask is different from an etching gas for etching the inorganic resist layer 17 using the organic resist layer 19 as a mask. It is preferable to use seeds.
  • the inorganic resist layer 17 on which the macro uneven structure 11 is formed is etched simultaneously with the base resist layer 15, and the macro uneven structure 11 formed on the inorganic resist layer 17 is formed on the base 10. Further, the micro uneven structure 13 formed on the base resist layer 15 is formed on the base material 10 so as to overlap with the macro uneven structure 11 in the following manner.
  • the base material resist layer 15 is etched first. 10 is exposed first. Therefore, etching of the substrate 10 proceeds using the inorganic resist layer 17 formed in the recesses of the micro concavo-convex structure 13 as a mask. Therefore, the micro concavo-convex structure 13 in which the micro concavo-convex structure 13 formed in the base resist layer 15 and the micro concavo-convex structure are reversed is formed on the macro concavo-convex structure 11.
  • the etching rate of the inorganic resist layer 17 is faster than the etching rate of the base material resist layer 15, the etching of the inorganic resist layer 17 proceeds first, so that the base material 10 in contact with the inorganic resist layer 17 is exposed first. To do. Therefore, etching of the substrate 10 proceeds using the substrate resist layer 15 on which the micro uneven structure 13 is formed as a mask. Therefore, the micro concavo-convex structure 13 having the same concavo-convex position as the micro concavo-convex structure 13 formed in the base resist layer 15 is superimposed on the macro concavo-convex structure 11.
  • the substrate 10 on which the macro uneven structure 11 and the micro uneven structure 13 are superimposed are further subjected to a cleaning process for removing the remaining inorganic resist layer 17 and substrate resist layer 15. It may be done.
  • the master 1 according to this embodiment is manufactured through the above steps.
  • the macro uneven structure 11 having an average period of unevenness larger than the visible light wavelength, the average period of unevenness being equal to or less than the visible light wavelength, and the axial direction and the circumference of the substrate 10
  • the master 1 in which the random micro uneven structure 13 is formed so as to overlap in the direction can be manufactured.
  • the inorganic resist layer 17 may be formed of a single layer or may be formed of a plurality of layers.
  • the inorganic resist layer 17 is formed by laminating resists having different properties such as DLC and SiO 2 , DLC and metal oxide, metal oxide and Si, for example. It is preferable. Thereby, the selection range of the etching conditions with respect to the base material 10 can be expanded.
  • the inorganic resist layer 17 is formed so as to embed the base resist layer 15 on which the micro uneven structure 13 is formed, and the inorganic resist layer 17 and the base resist layer 15 are simultaneously etched.
  • the present invention is not limited to such examples.
  • the substrate 10 is first etched using the substrate resist layer 15 on which the micro uneven structure 13 is formed as a mask, and then the inorganic resist layer 17 is formed on the substrate 10 on which the micro uneven structure 13 is formed. May be.
  • the inorganic resist layer 17 is formed of, for example, a plurality of layers of a DLC layer formed on the substrate 10 and a metal oxide (for example, tungsten oxide) layer formed on the DLC layer. May be.
  • the height of the concavo-convex of the micro concavo-convex structure 13 formed on the base 10 is equal to the micro concavo-convex structure formed on the base resist layer 15. It becomes larger than the height of 13 unevenness. Therefore, the aspect ratio of the micro concavo-convex structure 13 formed on the substrate 10 is not preferable because the coverage of the inorganic resist layer 17 is reduced and etching variations with respect to the inorganic resist layer 17 are likely to occur.
  • the inorganic resist layer 17 is formed on the base resist layer 15 on which the micro uneven structure 13 is formed, the height of the unevenness of the micro uneven structure 13 formed on the base resist layer 15 is reduced. The aspect ratio is also reduced. Therefore, it is preferable because the variation in etching with respect to the inorganic resist layer 17 hardly occurs when the coverage of the inorganic resist layer 17 is improved.
  • optical bodies manufactured using the master disc > [2.1. Manufacturing method of optical body]
  • the optical body manufactured using the master 1 according to this embodiment can be used as, for example, an antireflection film, a stray light prevention film, or the like.
  • the optical body transfers the macro concavo-convex structure 11 and the micro concavo-convex structure 13 formed on the outer peripheral surface of the master 1 according to the present embodiment to a resin substrate or the like using a roll-to-roll nanoimprint method. Can be manufactured.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining a transfer device that manufactures an optical body using a master according to the present embodiment.
  • the transfer device 300 includes a base material supply roll 301, a take-up roll 302, guide rolls 303 and 304, a nip roll 305, a peeling roll 306, a coating device 307, and a light source 309. Prepare. Further, the transfer apparatus 300 is provided with the master 1 having an uneven structure formed on the outer peripheral surface. That is, the transfer apparatus 300 shown in FIG. 13 is a roll-to-roll nanoimprint transfer apparatus.
  • the substrate supply roll 301 is a roll in which the sheet-shaped resin substrate 3 is wound in a roll shape
  • the take-up roll 302 is an optical body 4 in which the resin layer 310 to which the uneven structure of the master 1 is transferred is laminated. It is a roll to wind.
  • the guide rolls 303 and 304 are rolls that transport the resin base material 3 or the optical body 4.
  • the nip roll 305 is a roll for pressing the resin base material 3 on which the resin layer 310 is laminated against the master 1
  • the peeling roll 306 is the optical body 4 on which the resin layer 310 on which the uneven structure of the master 1 is transferred is mastered.
  • 1 is a roll that peels from 1.
  • Application device 307 includes application means such as a coater, and applies the photocurable resin composition to resin base material 3 to form resin layer 310.
  • the coating device 307 may be, for example, a gravure coater, a wire bar coater, or a die coater.
  • the light source 309 is a light source that emits light having a wavelength capable of curing the photocurable resin composition, and may be, for example, an ultraviolet lamp.
  • a photocurable resin composition is resin hardened
  • the photocurable resin composition may be an ultraviolet curable resin such as an acrylic resin acrylate or an epoxy acrylate.
  • the photocurable resin composition may contain an initiator, a filler, a functional additive, a solvent, an inorganic material, a pigment, an antistatic agent, a sensitizing dye, or the like, if necessary.
  • the resin base material 3 is continuously sent from the base material supply roll 301 through the guide roll 303.
  • the photocurable resin composition is applied to the sent resin base material 3 by the coating device 307, and the resin layer 310 is laminated on the resin base material 3.
  • the resin base material 3 on which the resin layer 310 is laminated is pressed against the master 1 by the nip roll 305. As a result, the uneven structure formed on the outer peripheral surface of the master 1 is transferred to the resin layer 310.
  • the resin layer 310 to which the concavo-convex structure is transferred is cured by irradiating light from the light source 309, and the optical body 4 on which the cured resin layer 310 is laminated is separated from the master 1 by the separation roll 306, and then guided. It is sent out to the take-up roll 302 via the roll 304 and taken up.
  • a transfer apparatus 300 it is possible to continuously manufacture an optical body on which the macro uneven structure 11 and the micro uneven structure 13 formed on the outer peripheral surface of the master 1 according to this embodiment are transferred in a large area. it can.
  • the optical body 4 according to the present embodiment can be suitably used, for example, as an antireflection film laminated on a display surface such as a display device or a display plate.
  • the haze value of the optical body 4 is 20% or more, and it is more preferable that it is 40% or more.
  • the reason why the optical body 4 according to this embodiment is suitable as an antireflection film will be described.
  • the optical body 4 has a high antireflection characteristic by including a periodic micro uneven structure in which the average period of unevenness is not more than the visible light wavelength. Therefore, since the optical body 4 can suppress the reflection of the incident light to the display surface, it is possible to improve the visibility of characters and images displayed on the display device, the display plate, and the like.
  • the optical body 4 has a high anti-glare property by providing a macro uneven structure on the surface, in which the average period of unevenness is larger than the visible light wavelength. Therefore, since the optical body 4 can suppress reflection of external light or the like on a display surface such as a display device or a display plate, the visibility of displayed characters and images can be improved.
  • the optical body 4 preferably has a haze value (that is, scattering efficiency) of 20% or more. Since the optical body 4 has high scattering efficiency, the internal reflection light generated at the interface between the display device and the display plate and the optical body 4 and the internal reflection light from the display device and the display plate can be suppressed.
  • the haze value of the optical body 4 is more preferably 40% or more.
  • the upper limit value of the haze value of the optical body 4 is not particularly defined and may be 100%.
  • FIG. 14A is an explanatory diagram showing the course of incident light when an optical body 4A having a lower scattering efficiency than the optical body 4 according to the present embodiment is laminated on the internal reflector 5.
  • FIG. 14B is an explanatory diagram showing the course of incident light when the optical body 4 according to this embodiment is laminated on the internal reflector 5.
  • the internal reflector 5 is, for example, a display device or a display plate.
  • the scattering efficiency on the surface of the optical body 4A is low. It reaches the reflector 5.
  • the reflector 5 since reflection occurs at the interface of the members having different refractive indexes, a part of the incident light 6A is reflected by the interface 51 between the optical body 4A and the internal reflector 5, and regular reflection light 6B is generated. . Therefore, in the internal reflector 5 in which the optical body 4A having a lower scattering efficiency than the optical body 4 according to the present embodiment is laminated, internal reflection cannot be sufficiently suppressed, and thus reflection of external light cannot be sufficiently suppressed. .
  • the scattering efficiency on the surface of the optical body 4 is high. Almost all of the light 6A can be scattered at the surface. Thereby, in the optical body 4, the incident light 6 ⁇ / b> A reaching the internal reflector 5 can be greatly reduced, so that the specularly reflected light 6 ⁇ / b> B reflected at the interface 51 between the optical body 4 ⁇ / b> A and the internal reflector 5 is almost all. Does not occur. Therefore, the internal reflector 5 in which the optical bodies 4 according to the present embodiment are laminated can sufficiently suppress the reflection of external light.
  • optical body 4 can be used more effectively in an in-vehicle display device or a display panel in which strong external light is incident and there is a strong demand for suppressing reflection of external light on the display surface.
  • the master according to the present embodiment and the optical body manufactured by the master have been described in detail.
  • Example> the master according to the present embodiment will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
  • the Example shown below is one example of conditions for showing the feasibility and effects of the master and the manufacturing method thereof according to the present embodiment, and the master and the manufacturing method according to the invention are the following examples. It is not limited.
  • a base resist layer is formed by sputtering on the outer peripheral surface of a base material (axial length 480 mm ⁇ outer diameter 132 mm) made of cylindrical quartz glass by a sputtering method using a material containing tungsten oxide. did.
  • thermal reaction lithography using a laser beam was performed by the exposure apparatus shown in FIG. 3, and a latent image corresponding to a random micro uneven structure was formed on the base resist layer.
  • the exposed substrate was developed with NMD3 (tetramethylammonium hydroxide 2.38 mass% aqueous solution) (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) to form a micro uneven structure on the substrate resist layer.
  • NMD3 tetramethylammonium hydroxide 2.38 mass% aqueous solution
  • a laser diode that emits laser light having a wavelength in the blue light band of 400 nm to 500 nm was used as the laser light source of the exposure apparatus. Further, as the laser light control signal, a pseudo-random signal having a bit number of 50 M per second and a random length generated by a PRBS signal generator of 2 23 is used. Further, the exposure was performed with the rotational speed of the cylindrical base material set to 900 rpm and the axial feed rate of the base material set to 1.5 ⁇ m / second. At this time, in the exposure pattern, the irradiation distance of the laser beam corresponding to one bit of the control signal was 0.12 ⁇ m, and the track pitch of the exposure pattern was 100 nm.
  • Test Example 2 The exposure was performed under the same conditions as in Test Example 1 except that the number of revolutions of the cylindrical base material was 300 rpm and the axial feed rate of the base material was 0.5 ⁇ m / second. At this time, in the exposure pattern, the irradiation distance of the laser beam corresponding to one bit of the control signal was 0.041 ⁇ m, and the track pitch of the exposure pattern was 100 nm.
  • Test Example 3 The exposure was performed under the same conditions as in Test Example 1 except that the axial feed rate of the substrate was 2.76 ⁇ m / second. At this time, in the exposure pattern, the irradiation distance of the laser beam corresponding to one bit of the control signal was 0.12 ⁇ m, and the track pitch of the exposure pattern was 184 nm.
  • Test Example 4 The exposure was performed under the same conditions as in Test Example 1 except that the axial feed rate of the substrate was 1.125 ⁇ m / sec. At this time, in the exposure pattern, the irradiation distance of the laser beam corresponding to one bit of the control signal was 0.12 ⁇ m, and the track pitch of the exposure pattern was 75 nm.
  • FIG. 15 is an SEM observation image of the evaluation samples according to Test Examples 1 to 4.
  • the track pitch is preferably 75 nm or more.
  • the spot diameter of the laser light is approximately 300 nm, there is a possibility that connection of latent images between adjacent tracks may not occur when the track pitch exceeds 350 nm. Therefore, it can be seen that the track pitch is preferably 350 nm or less.
  • a micro uneven structure in which the average period of unevenness is not more than the visible light wavelength can be randomly formed on the base resist layer.
  • the master according to the present embodiment was manufactured by the following steps, and an optical body was manufactured using the manufactured master.
  • a base resist layer is formed by sputtering on the outer peripheral surface of a base material (axial length 480 mm ⁇ outer diameter 132 mm) made of cylindrical quartz glass by a sputtering method using a material containing tungsten oxide. did.
  • thermal reaction lithography using a laser beam was performed by the exposure apparatus 200 shown in FIG. 3, and a latent image corresponding to a random micro uneven structure was formed on the base resist layer.
  • a laser diode that emits laser light having a wavelength in the blue light band of 400 nm to 500 nm was used as the laser light source of the exposure apparatus. Further, as the laser light control signal, a pseudo-random signal having a bit number of 50 M per second and a random length generated by a PRBS signal generator of 2 23 is used. Further, the exposure was performed with the rotational speed of the cylindrical base material set to 900 rpm and the axial feed rate of the base material set to 1.5 ⁇ m / second. At this time, in the exposure pattern, the irradiation distance of the laser beam corresponding to 1 bit of the control signal was 0.12 ⁇ m, and the track pitch of the exposure pattern was 100 nm.
  • the exposed portion of the substrate resist is dissolved by developing the substrate with NMD3 (tetramethylammonium hydroxide 2.38 mass% aqueous solution) (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.), and the substrate resist layer A random micro uneven structure was formed.
  • NMD3 tetramethylammonium hydroxide 2.38 mass% aqueous solution
  • an inorganic resist layer made of SiO 2 was formed to a thickness of 1000 nm on the base material resist layer on which a random micro uneven structure was formed. Note that the inorganic resist layer was formed by oxygen-added sputtering using a Si target.
  • the inorganic resist layer was etched using CHF 3 gas (30 sccm) and CF 4 gas (30 sccm) at a gas pressure of 0.5 Pa and an input power of 200 W for 20 minutes. Subsequently, using the inorganic resist layer and the base material resist layer as a mask, the base material was etched for 120 minutes at a gas pressure of 0.5 Pa and an input power of 200 W using CHF 3 gas (30 sccm).
  • a master was produced in which the micro uneven structure formed on the base resist layer and the macro uneven structure formed on the organic resist layer were superimposed.
  • the optical body was manufactured using the master disc manufactured above. Specifically, with the transfer device 300 shown in FIG. 13, the micro uneven structure and the macro uneven structure formed on the outer peripheral surface of the master were transferred to an ultraviolet curable resin, and the optical body according to Example 1 was manufactured. . A polyethylene terephthalate film was used as the resin substrate of the optical body. The ultraviolet curable resin was cured by irradiating with 1000 mJ / cm 2 of ultraviolet light for 1 minute with a metal halide lamp.
  • Example 2 A master according to Example 2 in the same manner as in Example 1 except that the axial feed rate of the base material during exposure is 2.76 ⁇ m / sec and the irradiation interval of laser light in the axial direction of the base material is 184 nm. Manufactured. In addition, an optical body was manufactured in the same manner as in Example 1 by using the master according to Example 2.
  • Comparative Example 1 In the exposure pattern, a periodic array of hexagonal lattices in which circular dots are arranged in rows (tracks) at a pitch of about 230 nm along the circumferential direction of the substrate, and the interval between adjacent tracks is about 150 nm.
  • a master according to Comparative Example 1 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that it was used.
  • an optical body was manufactured in the same manner as in Example 1 using the master according to Comparative Example 1.
  • the concavo-convex structure formed on the master was evaluated by evaluating the optical body to which the concavo-convex structure formed on the master was transferred.
  • FIGS. 16A and 16B are SEM images obtained by observing the surface of the optical body according to Example 1 at a magnification of 50000 times.
  • 16A is an SEM image observed without tilting the optical body
  • FIG. 16B is an SEM image observed with the optical body tilted 45 degrees.
  • FIG. 16A it can be seen that a micro uneven structure having a size equal to or smaller than the visible light wavelength is randomly formed on the surface of the optical body according to Example 1.
  • FIG. 16B observed with the optical body tilted, it can be seen that the micro uneven structure formed on the surface of the optical body according to Example 1 is also random in amplitude (height).
  • Example 1 regular reflection spectroscopy measurement was performed on the optical bodies according to Example 1 and Comparative Example 1, and the antireflection characteristics of the optical bodies were evaluated. Specifically, after directly irradiating the sample with light from the light source, the reflected light from the sample is collected by a spherical mirror, and the collected reflected light is guided to an integrating sphere and homogenized by multiple reflection. Specular reflection spectroscopy was measured.
  • FIG. 17 shows the results of specular reflection spectroscopy measurement on the optical bodies according to Example 1 and Comparative Example 1.
  • a spectrophotometer V550 manufactured by JASCO Corporation
  • an absolute reflectance measuring instrument ARV474S manufactured by JASCO Corporation
  • FIG. 17 is a graph showing the results of specular reflection spectrometry of the optical bodies according to Example 1 and Comparative Example 1.
  • the optical body according to Example 1 since the micro uneven structure having irregularities in the period and amplitude of the unevenness is formed, the specular reflection is greater than that in the optical body according to Comparative Example 1 in a wide wavelength band. It can be seen that the reflectance of the spectrum is low. Therefore, it can be seen that the optical body according to Example 1 has improved antireflection characteristics compared to the optical body according to Comparative Example 1.
  • the color tone of regular reflection light of the optical bodies according to Example 1 and Comparative Example 1 was measured, and luminous reflectance (Y) and reflection chromaticity (a * , b * ) were calculated.
  • the luminous reflectance of regular reflected light (also referred to as spectral regular luminous reflectance) is the Y value of (Y, x, y) when the color of regular reflected light is expressed in the Yxy color system. And represents the brightness of the color of the specularly reflected light.
  • the reflection chromaticity (a * , b * ) represents the color tone of the regular reflection light.
  • Table 1 below shows the measurement results of the color tone of the regular reflection light of the optical bodies according to Example 1 and Comparative Example 1.
  • a haze meter HM-150 manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd. was used for measurement of the color tone of the regular reflection light.
  • the optical body according to Example 1 has a lower luminous reflectance (Y) and a lower brightness of the color of the specularly reflected light than the optical body according to Comparative Example 1. I understand that. That is, it can be seen that the optical body according to Example 1 can suppress regular reflection with respect to the optical body according to Comparative Example 1.
  • the optical body according to Example 1 has a reflection chromaticity (a * , b * ) close to 0 as compared with the optical body according to Comparative Example 1, and suppresses regular reflection uniformly in a wide wavelength band.
  • the presence or absence of diffracted light was evaluated for the optical bodies according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1. Specifically, the presence or absence of diffracted light was evaluated when each optical body was irradiated with light at an incident angle of 75 degrees.
  • a spectrophotometer V570 manufactured by JASCO Corporation was used, and the detector angle was set to a direction rotated 5 degrees from the incident direction of light toward the direction perpendicular to the surface of the optical body.
  • FIG. 18 shows the results of spectroscopic measurement of diffracted light on the optical bodies according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1.
  • FIG. 18 is a graph showing the results of spectroscopic measurement of diffracted light of the optical bodies according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1.
  • the optical body according to Comparative Example 1 has a significantly increased reflectance in the vicinity of a wavelength of 350 nm, and diffracted light is generated.
  • the phenomenon that the reflectance is remarkably increased at a specific wavelength is not observed, and it is understood that the diffracted light is suppressed.
  • the optical body manufactured using the master according to the present embodiment has a good microscopic structure with an average period of irregularities that is equal to or less than the visible light wavelength, and thus has good antireflection characteristics. It can be seen that diffracted light can be suppressed.
  • an optical body was manufactured under the following conditions, and was bonded to a display device or a display plate to obtain Examples and Comparative Examples.
  • iPodTouch registered trademark
  • a 2.0 mm thick polycarbonate (PC) board with a polyethylene terephthalate (PET) film printed in black through an optical adhesive sheet (PDS1 manufactured by PANAC) was used.
  • Example 3 Tungsten oxide was used for the inorganic resist layer, and after the organic resist layer was formed by spraying, the inorganic resist layer was etched for 10 minutes at a gas pressure of 0.5 Pa and an input power of 200 W using CF 4 gas (30 sccm).
  • a master was manufactured and an optical body was further manufactured.
  • the manufactured optical body was attached to a display device or a display plate via an optical adhesive sheet (PDS1 manufactured by PANAC).
  • Example 4 After forming the organic resist layer by spraying, the inorganic resist layer was etched for 20 minutes using CHF 3 gas (15 sccm) and CF 4 gas (15 sccm) at a gas pressure of 0.5 Pa and an input power of 200 W.
  • a master was produced in the same manner as in Example 1 except that the formation of the organic resist layer and the etching of the inorganic resist layer were taken as one cycle, and the cycle was repeated seven times, and an optical body was further produced.
  • the manufactured optical body was attached to a display device or a display plate via an optical adhesive sheet (PDS1 manufactured by PANAC).
  • Example 5 A master was manufactured in the same manner as in Example 4 except that the number of repetitions of the cycle comprising the formation of the organic resist layer and the etching of the inorganic resist layer was 3, and an optical body was further manufactured.
  • the manufactured optical body was attached to a display device or a display plate via an optical adhesive sheet (PDS1 manufactured by PANAC).
  • Example 6 The optical body according to Example 5 was attached to a display device or a display plate using a high haze pressure-sensitive adhesive (prototype) having a haze value of 45%.
  • a high haze pressure-sensitive adhesive prototype
  • a polyethylene terephthalate film was used as a base material, and an AG (Antiglare) layer having a haze value of 18% was laminated on one side of the base material by wet coating.
  • an AG layer SiO x (film thickness 3 nm), Nb 2 O 5 (film thickness 20 nm), SiO 2 (film thickness 35 nm), Nb 2 O 5 (film thickness 35 nm), and SiO 2 (film thickness 100 nm) in this order.
  • An antireflection layer was formed by forming a multilayer thin film by sputtering.
  • the optical body was manufactured by the above process. The manufactured optical body was attached to a display device or a display plate via an optical adhesive sheet (PDS1 manufactured by PANAC).
  • a cellulose triacetate (TAC) film was used as a substrate, and an AG hard coat layer having a haze value of 9% was laminated on one side of the substrate by wet coating.
  • a resin layer having a refractive index lower than that of the AG hard coat layer and containing a filler was laminated on the AG hard coat layer by wet coating to form an antireflection layer.
  • the optical body was manufactured by the above process. The manufactured optical body was attached to a display device or a display plate via an optical adhesive sheet (PDS1 manufactured by PANAC).
  • Comparative Example 4 In Comparative Example 1, the base material resist layer was used as a mask after the development processing of the base material resist layer, the base material was etched using CHF 3 gas, and a master having a micro uneven structure formed on the outer peripheral surface of the base material was manufactured. . In addition, an optical body was manufactured in the same manner as in Example 1 using a master on which only such a micro uneven structure was formed. The manufactured optical body was attached to a display device or a display plate via an optical adhesive sheet (PDS1 manufactured by PANAC).
  • PDS1 optical adhesive sheet
  • Comparative Example 5 A commercially available anti-glare film for display in which an antiglare layer having a haze value of about 23% and a hard coat layer were laminated on a polyethylene terephthalate film was purchased. The purchased anti-glare film was affixed to a display device or a display board through an optical adhesive sheet (PDS1 manufactured by PANAC).
  • PDS1 optical adhesive sheet
  • optical properties of the optical body alone include luminous reflectance (Y), reflection chromaticity (a * , b * ), glossiness (20 °, 60 °, 75 °), total light transmittance, and haze value.
  • Y luminous reflectance
  • a * , b * reflection chromaticity
  • glossiness (20 °, 60 °, 75 °
  • total light transmittance and haze value.
  • a haze meter HM-150 (Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.) was used for the evaluation of these characteristics.
  • Table 2 shows the evaluation results of the optical body alone.
  • the optical bodies according to Examples 3 to 6 have lower luminous reflectance (Y) and lower gloss than the optical bodies according to Comparative Examples 2 to 5. It can be seen that the prevention characteristics are high.
  • the optical bodies according to Examples 3 to 6 have the same total light transmittance as that of Comparative Examples 2 to 5, and it can be seen that both high antireflection characteristics and high transparency are compatible.
  • the luminous reflectance (Y) was measured using a haze meter HM-150 (manufactured by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.).
  • FIG. 19 is an explanatory diagram illustrating a method for evaluating the antiglare property of a display panel or a display device in which an optical body is attached to a display surface.
  • the anti-glare property is that the light of the fluorescent lamp 410 is projected on the evaluation sample 400 through the slit 420 having a 5 mm width opening, and the degree of blur of the reflected image of the fluorescent lamp 410 is visually determined. It was evaluated with. Further, the degree of blur of the reflected image of the fluorescent lamp 410 was captured by the imaging device 430, and the captured image was acquired.
  • 5 The outline of the light from the fluorescent lamp cannot be discriminated at all.
  • 4 The outline of the light of the fluorescent lamp can be distinguished slightly.
  • 3 Although the light from the fluorescent lamp is blurred, the outline can be almost discriminated.
  • 2 The light from the fluorescent lamp is hardly blurred and the contour can be distinguished.
  • 1 The light of the fluorescent lamp is not blurred at all, and the contour can be clearly distinguished.
  • Table 3 shows the evaluation results of the display board or display device with the optical body attached to the display surface.
  • the reflected image image of a fluorescent lamp is shown in FIG. 20 and FIG.
  • FIG. 20 is a reflection image image of the fluorescent lamp light on the display plate with the optical body attached
  • FIG. 21 is a reflection image image of the fluorescent lamp light on the display device with the optical body attached.
  • FIGS. 20 and 21 as a reference, a reflected image of light from a fluorescent lamp in a display panel or a display device without an optical body is also shown.
  • the optical bodies according to Examples 3 to 6 have a low luminous reflectance even when attached to a display board or a display device with respect to the optical bodies according to Comparative Examples 2 to 5, It can be seen that reflection is suppressed.
  • the optical bodies according to Examples 3 to 6 are remarkably suppressed in the reflection of the light from the fluorescent lamp as compared with the optical bodies according to Comparative Examples 2 to 5. I understand.
  • the optical body according to Comparative Example 4 since the optical body according to Comparative Example 4 has only a micro uneven structure, the antireflection characteristic is high, but the haze value is low and the antiglare characteristic is low. Therefore, for example, when strong light is incident, reflection on the surface of the optical body can be suppressed, but internally reflected light is generated at the interface between the display panel or display device and the optical body, so that the light of the fluorescent lamp is reflected. It will be crowded.
  • the optical body according to Comparative Example 5 since the optical body according to Comparative Example 5 has a high haze value and high antiglare property, the contour of the light of the fluorescent lamp cannot be discriminated. However, since the optical body according to Comparative Example 5 does not have an antireflection layer and has low antireflection characteristics, the light from the fluorescent lamp is scattered and the entire surface is visually recognized as being whitish.
  • the optical bodies according to Comparative Examples 2 and 3 have higher antiglare properties than Comparative Example 4 and are formed with an antireflection layer, the reflection of the light from the fluorescent lamp can be slightly discriminated from the outline. Is suppressed. However, even though the reflection on the surface of the optical body can be suppressed, the internal reflection light at the interface between the display panel or the display device and the optical body cannot be suppressed. It has occurred.
  • Examples 3 to 6 have high antireflection characteristics and high antiglare characteristics, the reflection of light from a fluorescent lamp is significantly suppressed as compared with Comparative Examples 2 to 5. Particularly, in Examples 3 and 4 in which the haze value on the surface of the optical body is 40% or more, the reflection of light from the fluorescent lamp is suppressed to the extent that it cannot be visually recognized. This is presumably because incident light is significantly scattered on the surface of the optical body, so that internally reflected light having visible light intensity is not generated.
  • Example 6 which provided the haze (scattering) effect with the adhesive agent on the back surface of the light incident surface of the optical body has a higher haze value in the entire optical body than the optical body according to Example 4, Reflection of light by reflected light was not suppressed as compared with Example 4. This indicates that in order to suppress reflection of light due to internally reflected light, in particular, the scattering property of the light incident surface of the optical body (that is, the haze value of the light incident surface) is important. It is thought that there is.
  • the optical body manufactured by the master according to the present embodiment can be suitably used as an antireflection film, and is reflected in outside light, particularly in an outdoor environment irradiated with strong outside light. It can be seen that it can be significantly suppressed.

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Abstract

【課題】回折光が抑制された光学体をより大面積で製造可能な原盤を提供する。 【解決手段】円筒または円柱形状の基材を含む原盤本体の外周面に、所定の範囲で周期性を有しない制御信号により変調されたレーザを照射することで、凹凸の平均周期が可視光波長以下であるミクロ凹凸構造を前記原盤本体の周方向および軸方向にランダムに形成するステップと、前記原盤本体の外周面上にエッチングレジスト層を形成するステップと、前記エッチングレジスト層に対して、凹凸の平均周期が可視光波長より大きいマクロ凹凸構造を形成するステップと、前記エッチングレジスト層および前記原盤本体をエッチングすることで、前記基材の外周面上に前記ミクロ凹凸構造と、前記マクロ凹凸構造とを重畳して形成するステップと、を含む原盤の製造方法。

Description

原盤の製造方法、光学体、光学部材、および表示装置
　本発明は、原盤の製造方法、光学体、光学部材、および表示装置に関する。
　一般的に、テレビなどの表示装置、およびカメラレンズなどの光学素子では、表面反射を減少させ、かつ透過光を増加させるために、光の入射面に反射防止処理が施されている。このような反射防止処理としては、例えば、凹凸の平均周期が可視光波長以下であるミクロ凹凸構造（例えば、モスアイ構造など）が表面に形成された光学体を光の入射面に積層させることが提案されている。
　このようなミクロ凹凸構造を有する表面では、入射光に対して屈折率が緩やかに変化するため、反射の原因となる急激な屈折率の変化が発生しない。したがって、このようなミクロ凹凸構造を光の入射面の表面に形成することにより、広い波長帯域にわたって入射光の反射を防止することができる。
　凹凸の平均周期がナノメートルオーダーであるミクロ凹凸構造を形成する方法として、例えば、下記の特許文献１には、ナノメートルサイズの島状微粒子を保護マスクに用いてドライエッチングを行う方法が開示されている。また、下記の特許文献２および３には、アルミニウム膜の陽極酸化法を用いて、該アルミニウム膜にマイクロメートル未満の複数の凹部を形成することが開示されている。さらに、下記の特許文献４には、電子ビームリソグラフィを用いて、凹凸の平均周期が所定の波長以下であるミクロ凹凸構造を形成することが開示されている。
　また、下記の特許文献５～７には、所定の波長よりも大きな表面粗さを有する基板上に、所定の波長以下の周期で規則的に配列されたミクロ凹凸構造を形成した構造体が開示されている。特許文献５～７に開示された構造体では、このような粗面にミクロ凹凸構造を規則的に配列して形成することで、反射防止特性の入射角依存性を低減させることができる。
　さらに、下記の特許文献８には、上述したようなミクロ凹凸構造が形成された光学体を大面積にて製造する方法として、ロール状モールドを用いたナノインプリント法が開示されている。具体的には、特許文献８には、外周面にミクロ凹凸構造が形成されたロール状モールドを元型として、樹脂フィルム等に回転しながら押圧することで、ミクロ凹凸構造が転写された光学体を大面積にて製造可能であることが開示されている。また、特許文献８には、このようなロール状モールドの外周面にミクロ凹凸構造を形成する方法として、レーザ光による光反応型または熱反応型リソグラフィが開示されている。
特開２０１２－１０００号公報 特許第４９１６５９７号公報 特開２００９－２８８３３７号公報 特開２００９－１２８５４１号公報 特許第４７９４３５１号公報 特許第５１０５７７１号公報 特許第５２０１９１３号公報 特開２０１４－４３０６８号公報
　しかし、上記の特許文献５～７に開示されるような周期的なミクロ凹凸構造を有する光学体では、高強度の外光が照射された場合、ミクロ凹凸構造の周期性に起因する回折光が発生するという問題点があった。
　また、ミクロ凹凸構造が形成された光学体を大面積で製造するために、特許文献８に開示されるように、レーザ光によるリソグラフィにてロール状モールドにミクロ凹凸構造を形成する場合、ランダムなミクロ凹凸構造を形成することは困難であった。これは、レーザ光によるリソグラフィでは、ロール状モールドを回転させながら軸方向に動かし、一周ごとに露光を行うため、露光の軌跡による周期性が生じてしまうためである。
　そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、回折光が抑制された光学体を大面積で製造可能な原盤の製造方法、該原盤により製造された光学体、該光学体を備える光学部材、および該光学体を備える表示装置を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、円筒または円柱形状の基材を含む原盤本体の外周面に、所定の範囲で周期性を有しない制御信号により変調されたレーザを照射することで、凹凸の平均周期が可視光波長以下であるミクロ凹凸構造を前記原盤本体の周方向および軸方向にランダムに形成するステップと、前記原盤本体の外周面上にエッチングレジスト層を形成するステップと、前記エッチングレジスト層に対して、凹凸の平均周期が可視光波長より大きいマクロ凹凸構造を形成するステップと、前記エッチングレジスト層および前記原盤本体をエッチングすることで、前記基材の外周面上に前記ミクロ凹凸構造と、前記マクロ凹凸構造とを重畳して形成するステップと、を含む原盤の製造方法が提供される。
　前記制御信号の１ビットに対応する前記原盤本体の周方向に対する前記レーザの照射距離は、０．２μｍ以下であってもよい。
　前記原盤本体の軸方向に対する前記レーザの照射位置の間隔は、７５ｎｍ以上３５０ｎｍ以下であってもよい。
　前記エッチングレジスト層は、前記原盤本体の外周面上に形成された無機レジスト層と、前記無機レジスト層上に形成された有機レジスト層とを含んでもよい。
　前記有機レジスト層をマスクとする前記無機レジスト層へのエッチングと、前記無機レジスト層をマスクとする前記原盤本体へのエッチングとは、異なるガスを用いたドライエッチングで行われてもよい。
　前記ドライエッチングは、少なくともフッ素原子を含み、炭素原子、フッ素原子、酸素原子および水素原子のうち少なくとも２つ以上を含むガスを用いた垂直異方性エッチングであってもよい。
　前記有機レジスト層は、溶媒にて希釈された有機レジストを微粒子化して噴霧することにより形成されてもよい。
　前記原盤本体は、前記基材と、前記基材の外周面上に形成された基材レジスト層とで構成されており、前記ミクロ凹凸構造は、前記基材レジスト層に形成され、前記無機レジスト層は、前記ミクロ凹凸構造を包埋するように前記基材レジスト層上に形成され、前記基材レジスト層は、前記無機レジスト層と同時にエッチングされてもよい。
　前記基材レジスト層のエッチングレートは、前記無機レジスト層のエッチングレートと異なってもよい。
　前記原盤本体は、前記基材で構成されており、前記ミクロ凹凸構造は、前記基材に形成されてもよい。
　また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上記の製造方法により製造された原盤を用い、樹脂基材に対して前記原盤の外周面に形成された前記ミクロ凹凸構造および前記マクロ凹凸構造を転写した、光学体が提供される。
　光学体のヘイズ値は、２０％以上であってもよい。
　また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上記の光学体を基板表面に積層した、光学部材が提供される。
　また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、上記の光学体を表示面上に積層した、表示装置が提供される。
　また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、樹脂基材の表面に形成され、凹凸の平均周期が可視光波長より大きいマクロ凹凸構造と、前記マクロ凹凸構造に重畳され、凹凸の平均周期が可視光波長以下であるランダムに形成されたミクロ凹凸構造とを備え、ヘイズ値が２０％以上である光学体と、前記光学体を表示面上に積層した表示パネルと、を備える表示装置が提供される。
　本発明によれば、レーザ光によるリソグラフィを用いて、原盤に対してミクロ凹凸構造をランダムに形成することが可能である。
　以上説明したように本発明によれば、回折光が抑制された光学体を大面積で製造可能な原盤を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る製造方法により製造される原盤を模式的に示した斜視図である。 同実施形態に係る原盤を厚み方向に切断した際の断面形状を模式的に示す断面図である。 同実施形態に係る原盤に対してレーザ光による露光を行う露光装置を説明する説明図である。 露光装置においてレーザ光の変調に用いられる制御信号を説明する説明図である。 比較例に係るレジスト層の潜像パターンを示す模式図である。 同実施形態に係るレジスト層の潜像パターンの一例を示す模式図である。 同実施形態に係るレジスト層の潜像パターンの他の例を示す模式図である。 同実施形態に係る原盤の製造方法の一工程を説明する断面図である。 同実施形態に係る原盤の製造方法の一工程を説明する断面図である。 同実施形態に係る原盤の製造方法の一工程を説明する断面図である。 同実施形態に係る原盤の製造方法の一工程を説明する断面図である。 同実施形態に係る原盤の製造方法の一工程を説明する断面図である。 同実施形態に係る原盤の製造方法の一工程を説明する断面図である。 同実施形態に係る原盤の製造方法の一工程を説明する断面図である。 同実施形態に係る原盤を用いて光学体を製造する転写装置を説明する説明図である。 同実施形態に係る光学体よりも散乱効率が低い光学体を内部反射体に積層させた場合の入射光の進路を示した説明図である。 同実施形態に係る光学体を内部反射体に積層させた場合の入射光の進路を示した説明図である。 試験例１～４に係る評価サンプルのＳＥＭによる観察画像である。 実施例１に係る光学体の表面を倍率５００００倍で観察したＳＥＭ画像である。 実施例１に係る光学体の表面を倍率５００００倍で観察したＳＥＭ画像である。 実施例１および比較例１に係る光学体の正反射分光測定の結果を示すグラフ図である。 実施例１および２、比較例１に係る光学体の回折光の分光測定の結果を示すグラフ図である。 光学体を表示面に貼り合せた表示装置または表示板において、防眩性を評価する方法を説明する説明図である。 光学体を貼付した表示板における蛍光灯の光の反射像画像である。 光学体を貼付した表示装置における蛍光灯の光の反射像画像である。
　以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
　＜１．原盤について＞
　［１．１．原盤の構造］
　まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態に係る製造方法によって製造される原盤について説明する。図１は、本実施形態に係る製造方法により製造される原盤を模式的に示した斜視図である。また、図２は、本実施形態に係る原盤を厚み方向に切断した際の断面形状を模式的に示す断面図である。
　図１に示すように、本実施形態に係る原盤１は、外周面にマクロ凹凸構造１１およびミクロ凹凸構造１３が重畳形成された基材１０からなる。
　基材１０は、例えば、円筒形状の部材である。ただし、基材１０の形状は、図１で示すように内部に空洞を有する中空の円筒形状であってもよく、内部に空洞を有しない中実の円柱形状であってもよい。また、基材１０の材料は、特に限定されず、溶融石英ガラスまたは合成石英ガラスなどの石英ガラス（ＳｉＯ２）を用いることができる。基材１０の大きさは、特に限定されるものではないが、例えば、軸方向の長さが１００ｍｍ以上であってもよく、外径が５０ｍｍ以上３００ｍｍ以下であってもよく、厚みが２ｍｍ以上５０ｍｍ以下であってもよい。
　マクロ凹凸構造１１は、凹凸の平均周期が可視光波長よりも大きい凹凸構造である。また、ミクロ凹凸構造１３は、凹凸の平均周期が可視光波長以下である凹凸構造であり、マクロ凹凸構造１１に重畳形成されている。また、ミクロ凹凸構造１３の凹凸の二次元配置は、基材１０の軸方向および周方向にランダムに（すなわち、周期性を有しないように）形成される。なお、マクロ凹凸構造１１およびミクロ凹凸構造１３の具体的な構造については、図２を参照して後述する。
　ここで、原盤１は、ロールツーロール（ｒｏｌｌ－ｔｏ－ｒｏｌｌ）方式のナノインプリント用の原盤である。このような原盤１の外周面を樹脂基材等に押圧することによって、外周面に形成されたマクロ凹凸構造１１およびミクロ凹凸構造１３が樹脂基材等に転写される。これにより、原盤１は、マクロ凹凸構造１１およびミクロ凹凸構造１３が転写された転写物を高い生産効率で大面積に製造することができる。なお、本実施形態に係る原盤１により、マクロ凹凸構造１１およびミクロ凹凸構造１３が転写された転写物は、例えば、反射防止フィルムなどの光学体として使用することができる。
　次に、図２を参照して、原盤１の外周面上に形成されるマクロ凹凸構造１１およびミクロ凹凸構造１３について、より詳細に説明する。
　図２に示すように、マクロ凹凸構造１１は、基材１０の厚み方向に凹である谷部１１３と、基材１０の厚み方向に凸である山部１１１と、を有する。マクロ凹凸構造１１の凹凸の平均周期は、可視光波長よりも大きく（例えば、８３０ｎｍ超）、好ましくは、１μｍ以上１００μｍ以下である。ここで、マクロ凹凸構造１１における凹凸の周期とは、図２に示すように、互いに隣り合う谷部１１３、１１３間、または山部１１１、１１１間の距離Ｐ１を表す。マクロ凹凸構造１１は、より具体的には、凹凸の平均周期が１μｍ以上１００μｍ以下である防眩（アンチグレア）構造であってもよい。
　ミクロ凹凸構造１３は、マクロ凹凸構造１１に対して重畳形成された凹凸構造であり、基材１０の厚み方向に凹である凹部１３３と、相隣接する凹部１３３、１３３の間に位置する凸部１３１と、を有する。
　ここで、ミクロ凹凸構造１３の凹凸はランダムに形成される。具体的には、ミクロ凹凸構造１３の凹凸の周期および振幅は、ランダムに形成される。ただし、ミクロ凹凸構造１３の凹凸の周期は、平均すると、可視光波長以下（例えば、８３０ｎｍ以下）であり、好ましくは、１００ｎｍ以上３５０ｎｍ以下である。また、ミクロ凹凸構造１３の凹凸の振幅は、例えば、０ｎｍより大きく６００ｎｍ以下の範囲にて形成される。
　なお、ミクロ凹凸構造１３における凹凸の周期とは、図１に示すように、互いに隣り合う凸部１３１、１３１の頂点間、または、互いに隣り合う凹部１３３、１３３の底面の中心間の距離Ｐ２を表す。また、ミクロ凹凸構造１３の凹凸の振幅は、凸部１３１の頂点と、凹部１３３の底点との高さの差を表す。
　このような原盤１の凹凸構造が転写された光学体は、ミクロ凹凸構造１３の凹凸の周期がランダムであるため、強い外光が照射された場合にミクロ凹凸構造１３の周期性に起因して発生する回折光を抑制することができる。また、原盤１により製造された光学体は、様々な周期の凹凸を有するミクロ凹凸構造１３が形成されているため、広い範囲の波長に対して均一な反射防止特性を備えることができる。さらに、原盤１により製造された光学体は、様々な振幅の凹凸を有するミクロ凹凸構造１３が掲載されているため、単一の振幅の凹凸からなるミクロ凹凸構造１３よりも反射防止特性を向上させることができる。
　特に、上述した原盤１により製造された光学体は、広い範囲の波長帯域の光を含み、高強度である太陽光の反射防止に効果的である。そのため、原盤１により製造された光学体は、例えば、屋外で使用される車載の表示装置およびメータパネル等の表示板に対する反射防止フィルムとして好適に用いることができる。
　また、原盤１により製造された光学体は、マクロ凹凸構造１１による高い防眩特性と、ランダムに形成されたミクロ凹凸構造１３による高い反射防止特性とを併せ持つことができる。そのため、原盤１により製造された光学体は、内部反射光および散乱光などを極力抑制することが要求されるカメラ鏡筒内または分光計内の迷光防止フィルムとして好適に用いることができる。
　［１．２．原盤の露光方法］
　次に、図３～図５Ｃを参照して、上記で説明した本実施形態に係る原盤に対して、ランダムなミクロ凹凸構造に対応する潜像を形成するための露光方法について説明する。
　本実施形態に係る原盤１において、ミクロ凹凸構造１３に対応する潜像は、レーザ光を用いたリソグラフィによって形成される。以下では、まず、図３を参照して、本実施形態に係る原盤に対して、レーザ光による露光を行う露光装置２００について説明する。図３は、本実施形態に係る原盤に対してレーザ光による露光を行う露光装置を説明する説明図である。
　図３に示すように、露光装置２００は、レーザ光源２０１と、第１ミラー２０３と、フォトダイオード（Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ：ＰＤ）２０５と、集光レンズ２０７と、電気光学偏向素子（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｏｐｔｉｃ　Ｄｅｆｌｅｃｔｏｒ：ＥＯＤ）２０９と、コリメータレンズ２１１と、制御機構２３０と、第２ミラー２１３と、移動光学テーブル２２０と、スピンドルモータ２２５と、ターンテーブル２２７とを備える。また、原盤１の基材１０は、外周面にレジスト層が成膜された状態でターンテーブル２２７上に載置される。
　レーザ光源２０１は、基材１０の外周面に成膜されたレジスト層を露光するためのレーザ光２０を発振する光源であり、例えば、４００ｎｍ～５００ｎｍの青色光帯域の波長のレーザ光を発する半導体レーザである。レーザ光源２０１から出射されたレーザ光２０は、平行ビームのまま直進し、第１ミラー２０３で反射される。また、第１ミラー２０３にて反射されたレーザ光２０は、集光レンズ２０７によって電気光学偏向素子２０９に集光された後、コリメータレンズ２１１によって、再度、平行ビーム化される。平行ビーム化されたレーザ光２０は、第２ミラー２１３によって反射され、移動光学テーブル２２０上に水平に導かれる。
　第１ミラー２０３は、偏光ビームスプリッタで構成され、偏光成分の一方を反射させ、偏光成分の他方を透過させる機能を有する。第１ミラー２０３を透過した偏光成分は、フォトダイオード２０５によって光電変換され、光電変換された受光信号は、レーザ光源２０１に入力される。これにより、レーザ光源２０１は、入力された受光信号によるフィードバックに基づいてレーザ光２０の変調を行うことができる。
　電気光学偏向素子２０９は、レーザ光２０の照射位置を制御することが可能な素子である。露光装置２００は、電気光学偏向素子２０９により、移動光学テーブル２２０上に導かれるレーザ光２０の照射位置を変化させることが可能である。
　移動光学テーブル２２０は、ビームエキスパンダ（Ｂｅａｍ　ｅｘｐａｄｅｒ：ＢＥＸ）２２１と、対物レンズ２２３とを備える。移動光学テーブル２２０に導かれたレーザ光２０は、ビームエキスパンダ２２１により所望のビーム形状に整形された後、対物レンズ２２３を介して、基材１０の外周面に成膜されたレジスト層に照射される。
　ここで、ターンテーブル２２７により基材１０を回転させ、レーザ光２０を基材１０の軸方向に移動させながら、レジスト層へレーザ光２０を照射することにより、基材１０に対してスパイラル状に露光が行われる。なお、レーザ光２０の移動は、移動光学テーブル２２０を矢印Ｒ方向へ移動することによって行われる。
　また、露光装置２００は、レーザ光２０による照射位置を制御するための制御機構２３０を備える。制御機構２３０は、フォーマッタ２３１と、ドライバ２３３とを備え、レーザ光２０の照射を制御する。また、ドライバ２３３は、フォーマッタ２３１が生成した制御信号に基づいてレーザ光源２０１の出力を制御する。
　本実施形態に係る露光装置２００では、フォーマッタ２３１が生成するレーザ光２０の制御信号、ターンテーブル２２７の回転数、および移動光学テーブル２２０の送りピッチなどを制御することにより、ミクロ凹凸構造１３に対応する潜像を基材１０の軸方向および周方向にランダムに形成することができる。
　続いて、図４～図５Ｃを参照して、ミクロ凹凸構造１３に対応する潜像を軸方向および周方向にランダムにするための露光装置２００の制御方法を説明する。図４は、露光装置２００においてレーザ光の変調に用いられる制御信号を説明する説明図である。また、図５Ａは、比較例に係るレジスト層の潜像の二次元パターンを示す模式図であり、図５Ｂおよび図５Ｃは、本実施形態に係るレジスト層の潜像の二次元パターンの一例を示す模式図である。なお、図５Ａ～図５Ｃでは、黒色で示した部分が露光により形成された潜像に対応している。
　本実施形態に係る原盤の製造方法では、フォーマッタ２３１が生成する制御信号として、図４に例示する周期的な制御信号Ａではなく、図４に例示する所定の範囲で周期性を有しない制御信号Ｂが用いられる。
　ここで、図４に示すような一定周期の矩形波である制御信号Ａを用いてレーザ光２０を制御して原盤を露光した場合、例えば、図５Ａに示すような潜像パターンが形成される。具体的には、図５Ａでは、基材１０の軸方向（トラック方向）および周方向（ドット方向）に周期的に矩形形状の潜像が形成された潜像パターンが示されている。
　一方、図４に示すような所定の範囲で周期性を有しない制御信号Ｂを用いてレーザ光２０を制御して原盤を露光した場合、例えば、図５Ｂに示すような潜像パターンを形成することができる。具体的には、図５Ｂでは、基材１０の軸方向（トラック方向）および周方向（ドット方向）にランダムな長さおよび間隔で潜像が形成された潜像パターンが示されている。
　なお、制御信号Ｂは、所定の範囲でランダムであれば（周期性を有していなければ）よく、信号すべてがランダムである必要はない。すなわち、制御信号Ｂは、所定の範囲内でランダムである信号が一定周期で繰り返される信号であってもよい。このような信号としては、例えば、疑似ランダム信号（Ｐｓｅｕｄｏ　Ｒａｎｄｏｍ　Ｂｉｔ　Ｓｅｑｕｅｎｃｅ：ＰＲＢＳ）を例示することができる。
　ここで、所定の範囲とは、例えば、疑似ランダム信号のランダム長を表す。なお、疑似ランダム信号は、設定されたランダム長内ではランダム性が確保されているものの、マクロな範囲では設定されたランダム長を繰り返している。そのため、疑似ランダム信号の設定したランダム長が過度に短い場合、形成された潜像にてランダム長周期の周期性が見られ、ミクロ凹凸構造１３を転写した光学体で回折光が発生してしまうことがある。したがって、疑似ランダム信号のランダム長は、十分に長いことが好ましく、好ましい長さとしては、２の２３乗以上である。
　また、このような所定の範囲で周期性を有しない制御信号Ｂを用いてレーザ光２０を制御して原盤を露光した場合、形成される潜像の深さをランダムにすることができる。これは、レーザ光２０の照射時間が十分長い場合には、レジスト層の下層まで潜像が形成されるものの、レーザ光２０の照射時間が短い場合、レーザ光２０の時間積分値が小さくなるため、レジスト層の下層まで潜像が形成されず、浅い潜像が形成されるためである。潜像が浅い場合、基材１０にミクロ凹凸構造１３を形成する際のエッチングにて、ミクロ凹凸構造１３の凹凸の振幅が小さくすることができる。よって、このような制御信号Ｂによれば、基材１０に形成されるミクロ凹凸構造１３の凹凸の振幅をランダムにすることができる。
　また、露光装置２００は、ターンテーブル２２７の回転数、および移動光学テーブル２２０の送りピッチなどを制御することにより、基材１０の軸方向に対するレーザ光２０の照射位置の間隔（すなわち、トラックピッチ）を７５ｎｍ以上３５０ｎｍ以下とすることが好ましい。
　基材１０の軸方向に対するレーザ光２０の照射位置の間隔が過大に広くなった場合、基材１０の軸方向において、レーザ光２０によるスパイラル状の露光の軌跡に起因した周期性が生じてしまう可能性がある。また、このような場合、原盤１に形成されるミクロ凹凸構造１３の凹凸の密度が低下するため、原盤１を用いて製造した光学体の反射防止特性が低下する可能性がある。
　そこで、露光装置２００は、基材１０の軸方向に対するレーザ光２０の照射位置の間隔を３５０ｎｍ以下に狭めることで、原盤１に形成されるミクロ凹凸構造１３の凹凸の密度を向上させ、製造される光学体の光学特性を向上させることが好ましい。また、露光装置２００は、レーザ光２０の照射により形成される潜像を隣接トラック間で重なるようにすることで、ミクロ凹凸構造１３を隣接トラック間で連続した構造体として形成することが好ましい。このような場合、露光装置２００は、潜像パターンから露光の軌跡に起因した周期性を除去することができる。
　ただし、基材１０の軸方向に対するレーザ光２０の照射位置の間隔を過度に狭めた場合、トラックごとの潜像がつながり、可視光波長よりも大きなサイズの潜像が形成されることで、ミクロ凹凸構造１３の凹凸の周期が可視光波長よりも大きくなる可能性がある。そのため、基材１０の軸方向に対するレーザ光２０の照射位置の間隔は、７５ｎｍ以上とすることが好ましい。
　また、露光装置２００は、制御信号Ｂの周波数、およびターンテーブル２２７の回転数などを制御することにより、制御信号の１ビットに対応する基材１０の周方向に対するレーザ光の照射距離（すなわち、１ビットの露光長さ）を０．２μｍ以下とすることが好ましい。
　所定の範囲で周期性を有しない制御信号を用いてレーザ光２０を制御する場合、制御信号によっては、基材１０の周方向における潜像同士の間隔が大きくなることがある。このような場合、原盤１に形成されるミクロ凹凸構造１３の凹凸の密度が低下するため、原盤１を用いて製造した光学体の反射防止特性が低下する可能性がある。また、制御信号によっては、基材１０の周方向に可視光波長よりも大きい潜像が形成されることがある。このような場合、原盤１に形成されるミクロ凹凸構造１３の凹凸の周期が可視光波長よりも大きくなり、反射防止特性が低下する可能性がある。
　そこで、露光装置２００は、制御信号の１ビットに対応する基材１０の周方向に対するレーザ光２０の照射距離を０．２μｍ以下に制御し、潜像同士の間隔が大きくなったり、基材１０の周方向に長い潜像が形成されたりしないようにすることが好ましい。このような場合、露光装置２００は、光学体の反射防止特性をさらに向上させることが可能なミクロ凹凸構造１３に対応する潜像を原盤１に形成することができる。
　なお、制御信号の１ビットに対応する基材１０の周方向に対するレーザ光２０の照射距離は、特に下限値は限定されない。ただし、基材１０の外周面に成膜されたレジストの解像性、制御信号を生成するフォーマッタ２３１の能力等を考慮すると、基材１０の周方向に対するレーザ光２０の照射距離は、例えば、４０ｎｍ以上であってもよい。
　さらに、露光装置２００は、レーザ光２０を制御する制御信号中に、レーザ光２０の連続照射距離が閾値を超える信号が含まれている場合、フォーマッタ２３１を制御することで、該閾値を超える信号が出力されないようにすることが好ましい。このような場合、露光装置２００は、可視光波長よりも大きい潜像を形成しないように露光を制御することができるため、光学体の反射防止特性を低下させるようなミクロ凹凸構造１３に対応する潜像が原盤に形成されることを防止することができる。
　なお、上述したような所定の範囲で周期性を有しない制御信号Ｂ、および好ましい露光条件を用いて原盤１を露光した場合、例えば、図５Ｃに示すような潜像パターンを形成することができる。具体的には、図５Ｃでは、基材１０の軸方向（トラック方向）に連続的に一部がつながり、かつ基材１０の周方向（ドット方向）に細かく分割された潜像が形成された潜像パターンが示されている。
　以上にて説明した露光方法によれば、露光装置２００は、基材１０の外周面に成膜されたレジスト層に対して、ミクロ凹凸構造１３に対応し、基材１０の軸方向および周方向にランダムな潜像を形成することができる。
　［１．３．原盤の製造方法］
　次に、図６～図１２を参照して、本実施形態に係る原盤の製造方法について説明する。図６～図１２は、本実施形態に係る原盤の製造方法の各工程を説明する断面図である。なお、以下の各工程は、公知の一般的な装置を使用することで実施が可能である。また、各工程における具体的な条件については、一般的な製造条件を適用することが可能であるため、数値等の詳細な記載は省略する。
　まず、図６に示すように、例えば、洗浄済みの石英ガラスなどの基材１０上に、基材レジスト層１５が成膜される。基材１０の形状は、例えば、円筒形状または円柱形状であってもよい。
　基材レジスト層１５は、有機系レジストまたは無機系レジストのいずれも使用することが可能である。有機系レジストとしては、例えば、ノボラック系レジスト、または化学増幅型レジストなどを用いることができる。また、無機系レジストとしては、例えば、タングステン（Ｗ）およびモリブデン（Ｍｏ）などの１種または２種以上の遷移金属を含む金属酸化物を用いることができる。ただし、基材レジスト層１５は、熱反応リソグラフィを行うためには、金属酸化物を含む熱反応型レジストにて形成されることが好ましい。
　基材レジスト層１５に有機系レジストを使用する場合、基材レジスト層１５は、スピンコーティング、スリットコーティング、ディップコーティング、スプレーコーティング、またはスクリーン印刷等を用いることで成膜することができる。また、基材レジスト層１５に無機系レジストを使用する場合、基材レジスト層１５は、スパッタ法を用いることで成膜することができる。なお、基材レジスト層１５の膜厚としては、例えば、２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下を使用することができる。
　次に、図７に示すように、露光装置２００により基材レジスト層１５が露光され、基材レジスト層１５にミクロ凹凸構造１３に対応する潜像１５Ａが形成される。ここで、露光装置２００は、上述した露光方法により基材レジスト層１５を露光し、基材１０の軸方向および周方向にランダムな潜像１５Ａを形成する。
　なお、熱反応リソグラフィにより基材レジスト層１５をパターニングする場合、露光装置２００は、変調したレーザ光２０を基材レジスト層１５に対して照射する。これにより、レーザ光２０が照射された基材レジスト層１５の一部を熱反応により変性させることができるため、基材レジスト層１５にミクロ凹凸構造１３に対応する潜像１５Ａを形成することができる。
　続いて、図８に示すように、潜像１５Ａが形成された基材レジスト層１５上に現像液が滴下され、基材レジスト層１５が現像される。これにより、基材レジスト層１５にミクロ凹凸構造１３が形成される。なお、図８では、基材レジスト層１５がポジ型レジストであり、レーザ光２０により露光された潜像１５Ａ部分が現像処理により除去された場合を示したが、本発明はこのような例示に限定されない。例えば、基材レジスト層１５は、ネガ型レジストであってもよい。このような場合、現像処理により未露光部が除去されるため、レーザ光２０にて露光された潜像１５Ａ部分が残存したパターンが基材レジスト層１５に形成される。
　次に、図９に示すように、ミクロ凹凸構造１３を包埋するように、基材レジスト層１５上に無機レジスト層１７が成膜される。無機レジスト層１７は、例えば、ＳｉＯ２、Ｓｉ、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ　Ｌｉｋｅ　Ｃａｒｂｏｎ）、ＷおよびＭｏなどの遷移金属、ＷおよびＭｏなどの１種または２種以上の遷移金属を含む金属酸化物などを用いて、スパッタ法などにより成膜することができる。なお、無機レジスト層１７の膜厚としては、例えば、１００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下を使用することができる。
　本実施形態に係る原盤１の製造方法において、ミクロ凹凸構造１３が形成された基材レジスト層１５は、後述する工程において、基材レジスト層１５上に成膜された無機レジスト層１７と同時にエッチングされる。そのため、無機レジスト層１７の材質は、エッチングレートが基材レジスト層１５と異なるように選択されることが好ましい。例えば、基材レジスト層１５が酸化タングステン等の金属酸化物である場合、無機レジスト層１７は、ＳｉＯ２、Ｓｉ、ＤＬＣなどであることが好ましい。
　一方、無機レジスト層１７のエッチングレートが基材レジスト層１５のエッチングレートと同じである場合、無機レジスト層１７および基材レジスト層１５は均等にエッチングされるため、基材レジスト層１５に形成されたミクロ凹凸構造１３が消失してしまう。したがって、ミクロ凹凸構造１３を基材１０上に形成するためには、無機レジスト層１７のエッチングレートは、基材レジスト層１５のエッチングレートと異なることが好ましい。
　続いて、図１０に示すように、無機レジスト層１７上に凹凸の平均周期が可視光波長よりも大きいマクロ凹凸構造１１を表面に有する有機レジスト層１９が成膜される。有機レジスト層１９を形成する有機樹脂は、いかなる有機樹脂も使用可能であるが、例えば、ノボラック系樹脂、およびアクリル系樹脂などの有機樹脂を使用することができる。
　ここで、有機レジスト層１９は、希釈剤に溶解した有機樹脂を微粒子化して噴霧することにより成膜されることが好ましい。この方法によれば、マクロ凹凸構造１１が表面に形成された有機レジスト層１９をより薄膜で成膜することができるため、後段のエッチング工程におけるエッチングばらつきを抑制することができる。
　具体的には、噴霧中に揮発する溶媒を含む希釈剤にて有機樹脂を希釈し、希釈した有機樹脂を無機レジスト層１７上にスプレーコーター等によって噴霧することで有機レジスト層１９を成膜することができる。なお、噴霧中に揮発する溶媒としては、アセトン、イソプロピルアルコール、ジメチルエーテル、および酢酸メチルなどの沸点が低い溶媒を使用することができる。また、有機樹脂の希釈率としては、質量比にて、有機樹脂１に対して、希釈剤１０以上３０以下（すなわち、希釈率１０倍以上３０倍以下）を使用することができる。
　また、有機レジスト層１９は、スピンコート法などの塗布法によって無機レジスト層１７上に成膜された後に、粗面フィルムのインプリントによる転写、またはサンドブラスト処理などによりマクロ凹凸構造１１が形成されてもよい。なお、スピンコート法などの塗布法によって有機レジスト層１９を形成する場合、有機レジスト層１９の膜厚としては、例えば、５０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下を使用することができる。
　続いて、図１１に示すように、マクロ凹凸構造１１が形成された有機レジスト層１９をマスクにして、無機レジスト層１７がエッチングされる。これにより、無機レジスト層１７にマクロ凹凸構造１１が形成される。本工程における無機レジスト層１７のエッチングには、垂直異方性を有するドライエッチングを使用することが好ましく、例えば、反応性イオンエッチング（Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｉｏｎ　Ｅｔｃｈｉｎｇ：ＲＩＥ）を使用することが好ましい。一方、ウェットエッチング等の等方性を有するエッチングを使用した場合、無機レジスト層１７に形成されるマクロ凹凸構造１１の形状が大きく変化してしまう可能性があるため、好ましくない。
　また、有機レジスト層１９をマスクとする無機レジスト層１７のエッチングには、少なくともフッ素原子を含み、炭素原子、フッ素原子、酸素原子および水素原子のうち少なくとも２つ以上を含むエッチングガスが用いられることが好ましい。具体的には、ＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ８、およびＣ３Ｆ８などのフッ化炭素ガスをエッチングガスとして使用することが可能である。また、上記のエッチングガスにＯ２ガス、Ｈ２ガス、およびＡｒガス等の添加ガスを添加することも可能である。
　ここで、無機レジスト層１７に形成されるマクロ凹凸構造１１の凹凸の高さは、エッチングガスの種類および割合によって制御することが可能である。例えば、エッチングガスに添加するＯ２ガスの割合を増加させることにより、無機レジスト層１７に形成されるマクロ凹凸構造１１の凹凸の高さを減少させることができる。これは、エッチングガス中のＯ２ガスの割合が増加した場合、有機レジスト層１９のエッチングレートが上昇するためである。
　なお、本工程において、無機レジスト層１７のエッチング後に、残存する有機レジスト層１９を除去することを目的として、Ｏ２アッシング処理または有機溶剤による払拭処理が行われてもよい。
　次に、図１２に示すように、マクロ凹凸構造１１が形成された無機レジスト層１７、およびミクロ凹凸構造１３が形成された基材レジスト層１５をマスクにして、基材１０がエッチングされる。これにより、基材１０に対して、マクロ凹凸構造１１およびミクロ凹凸構造１３が重畳形成される。本工程における基材１０のエッチングには、無機レジスト層１７へのエッチングと同様に、垂直異方性を有するドライエッチングを使用することが好ましく、例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を使用することが好ましい。一方、ウェットエッチング等の等方性を有するエッチングを使用した場合、ミクロ凹凸構造１３が基材１０に形成されない可能性が高いため、好ましくない。
　また、無機レジスト層１７および基材レジスト層１５をマスクとする基材１０のエッチングには、少なくともフッ素原子を含み、炭素原子、フッ素原子、酸素原子および水素原子のうち少なくとも２つ以上を含むエッチングガスが用いられることが好ましい。具体的には、ＣＨＦ３、ＣＨ２Ｆ２、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ８、およびＣ３Ｆ８などのフッ化炭素ガスをエッチングガスとして使用することが可能である。また、上記のエッチングガスにＯ２ガス、Ｈ２ガス、およびＡｒガス等の添加ガスを添加することも可能である。
　なお、無機レジスト層１７および基材レジスト層１５をマスクとする基材１０へのエッチングにおけるエッチングガスと、有機レジスト層１９をマスクとする無機レジスト層１７へのエッチングにおけるエッチングガスとは、異なるガス種を用いることが好ましい。これは、有機物（有機レジスト層１９）をマスクに無機物（無機レジスト層１７）をエッチングする工程と、主として無機物（無機レジスト層１７および基材レジスト層１５）をマスクに石英ガラス等（基材１０）をエッチングする工程とでは、適切なエッチングレート比を得るために必要なエッチング条件が異なることが多いためである。
　ここで、マクロ凹凸構造１１が形成された無機レジスト層１７は、基材レジスト層１５と同時にエッチングされ、無機レジスト層１７に形成されたマクロ凹凸構造１１が基材１０に形成される。また、基材レジスト層１５に形成されたミクロ凹凸構造１３は、以下の様態によって、マクロ凹凸構造１１と重畳して、基材１０に形成される。
　具体的には、無機レジスト層１７のエッチングレートが、基材レジスト層１５のエッチングレートよりも遅い場合、基材レジスト層１５のエッチングが先に進行するため、基材レジスト層１５と接する基材１０が先に露出する。そのため、ミクロ凹凸構造１３の凹部に形成された無機レジスト層１７をマスクにして、基材１０のエッチングが進行する。したがって、基材１０には、基材レジスト層１５に形成されたミクロ凹凸構造１３と凹凸の位置が反転したミクロ凹凸構造１３がマクロ凹凸構造１１に対して重畳形成される。
　また、無機レジスト層１７のエッチングレートが、基材レジスト層１５のエッチングレートよりも速い場合、無機レジスト層１７のエッチングが先に進行するため、無機レジスト層１７と接する基材１０が先に露出する。そのため、ミクロ凹凸構造１３が形成された基材レジスト層１５をマスクにして、基材１０のエッチングが進行する。したがって、基材１０には、基材レジスト層１５に形成されたミクロ凹凸構造１３と凹凸の位置が同一のミクロ凹凸構造１３がマクロ凹凸構造１１に対して重畳形成される。
　なお、本工程において、マクロ凹凸構造１１およびミクロ凹凸構造１３が重畳形成された基材１０に対して、さらに、残存した無機レジスト層１７および基材レジスト層１５を除去するための洗浄処理等が行われてもよい。
　以上の工程により、本実施形態に係る原盤１が製造される。本実施形態に係る原盤の製造方法によれば、凹凸の平均周期が可視光波長よりも大きいマクロ凹凸構造１１と、凹凸の平均周期が可視光波長以下であり、基材１０の軸方向および周方向にランダムなミクロ凹凸構造１３とが重畳形成された原盤１を製造することができる。
　なお、無機レジスト層１７は、単層で形成されてもよいが、複数層で形成されてもよい。無機レジスト層１７が複数層で形成される場合、無機レジスト層１７は、例えば、ＤＬＣおよびＳｉＯ２、ＤＬＣおよび金属酸化物、金属酸化物およびＳｉなどの性質の異なるレジスト同士が積層されて形成されることが好ましい。これにより、基材１０に対するエッチング条件の選択の幅を広げることができる。
　また、上記では、ミクロ凹凸構造１３が形成された基材レジスト層１５を包埋するように無機レジスト層１７を成膜し、無機レジスト層１７および基材レジスト層１５を同時にエッチングする方法を示したが、本発明は、かかる例示に限定されない。例えば、ミクロ凹凸構造１３が形成された基材レジスト層１５をマスクにして先に基材１０をエッチングし、その後、ミクロ凹凸構造１３が形成された基材１０上に無機レジスト層１７を成膜してもよい。このような場合、無機レジスト層１７は、例えば、基材１０上に成膜されたＤＬＣ層、およびＤＬＣ層上に成膜された金属酸化物（例えば、酸化タングステン）層の複数層にて形成されてもよい。
　ただし、先に基材１０をエッチングしてミクロ凹凸構造１３を形成する場合、基材１０に形成されたミクロ凹凸構造１３の凹凸の高さは、基材レジスト層１５に形成されたミクロ凹凸構造１３の凹凸の高さよりも大きくなる。そのため、基材１０上に形成されたミクロ凹凸構造１３のアスペクト比が大きくなることで、無機レジスト層１７の被覆率が低下し、無機レジスト層１７に対するエッチングばらつきが生じやすくなるため好ましくない。
　一方、ミクロ凹凸構造１３が形成された基材レジスト層１５上に無機レジスト層１７を成膜する場合、基材レジスト層１５に形成されたミクロ凹凸構造１３の凹凸の高さは、小さくなり、アスペクト比も小さくなる。そのため、無機レジスト層１７の被覆率が向上することにより、無機レジスト層１７に対するエッチングばらつきが生じにくくなるため、好ましい。
　＜２．原盤を用いて製造される光学体について＞
　［２．１．光学体の製造方法］
　続いて、本実施形態に係る原盤１を用いて製造される光学体について説明する。本実施形態に係る原盤１を用いて製造される光学体は、例えば、反射防止フィルム、迷光防止フィルムなどとして使用することができる。具体的には、光学体は、本実施形態に係る原盤１の外周面に形成されたマクロ凹凸構造１１およびミクロ凹凸構造１３を、ロールツーロール方式のナノインプリント法を用いて樹脂基材等に転写することで製造することができる。
　以下では、図１３を参照して、本実施形態に係る原盤１を用いて光学体を連続的に製造可能な転写装置について説明する。図１３は、本実施形態に係る原盤を用いて光学体を製造する転写装置を説明する説明図である。
　図１３に示すように、転写装置３００は、基材供給ロール３０１と、巻取ロール３０２と、ガイドロール３０３、３０４と、ニップロール３０５と、剥離ロール３０６と、塗布装置３０７と、光源３０９とを備える。また、転写装置３００には、外周面に凹凸構造が形成された原盤１が設置されている。すなわち、図１３に示す転写装置３００は、ロールツーロール方式のナノインプリント転写装置である。
　基材供給ロール３０１は、シート形態の樹脂基材３がロール状に巻かれたロールであり、巻取ロール３０２は、原盤１の凹凸構造が転写された樹脂層３１０を積層した光学体４を巻き取るロールである。また、ガイドロール３０３、３０４は、樹脂基材３または光学体４を搬送するロールである。ニップロール３０５は、樹脂層３１０が積層された樹脂基材３を原盤１に押圧するロールであり、剥離ロール３０６は、原盤１の凹凸構造が転写された樹脂層３１０を積層した光学体４を原盤１から剥離するロールである。
　塗布装置３０７は、コーターなどの塗布手段を備え、光硬化樹脂組成物を樹脂基材３に塗布し、樹脂層３１０を形成する。塗布装置３０７は、例えば、グラビアコーター、ワイヤーバーコーター、またはダイコーターなどであってもよい。また、光源３０９は、光硬化樹脂組成物を硬化可能な波長の光を発する光源であり、例えば、紫外線ランプなどであってもよい。
　なお、光硬化性樹脂組成物は、所定の波長の光が照射されることによって硬化する樹脂である。具体的には、光硬化性樹脂組成物は、アクリル樹脂アクリレート、エポキシアクリレートなどの紫外線硬化樹脂であってもよい。また、光硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、開始剤、フィラー、機能性添加剤、溶剤、無機材料、顔料、帯電防止剤、または増感色素などを含んでもよい。
　転写装置３００では、まず、基材供給ロール３０１からガイドロール３０３を介して、樹脂基材３が連続的に送出される。送出された樹脂基材３に対して、塗布装置３０７により光硬化樹脂組成物が塗布され、樹脂基材３に樹脂層３１０が積層される。また、樹脂層３１０が積層された樹脂基材３は、ニップロール３０５によって原盤１に押圧される。これにより、原盤１の外周面に形成された凹凸構造が樹脂層３１０に転写される。凹凸構造が転写された樹脂層３１０は、光源３０９から光を照射されることで硬化され、硬化した樹脂層３１０を積層した光学体４は、剥離ロール３０６により原盤１から剥離された後、ガイドロール３０４を介して巻取ロール３０２に送出され、巻き取られる。
　このような転写装置３００によれば、本実施形態に係る原盤１の外周面に形成されたマクロ凹凸構造１１およびミクロ凹凸構造１３が転写された光学体を大面積で連続的に製造することができる。
　［２．２．光学体の適用例について］
　続いて、図１４Ａ～図１４Ｂを参照して、本実施形態に係る原盤により製造された光学体の適用例について説明する。
　本実施形態に係る光学体４は、例えば、表示装置または表示板などの表示面に積層される反射防止フィルムとして好適に使用することができる。なお、光学体４のヘイズ値は、２０％以上であることが好ましく、４０％以上であることがより好ましい。以下では、本実施形態に係る光学体４が反射防止フィルムとして好適である理由を説明する。
　第１に、光学体４は、凹凸の平均周期が可視光波長以下の周期的なミクロ凹凸構造を備えることにより、高い反射防止特性を有する。したがって、光学体４は、表示面への入射光の反射を抑制することができるため、表示装置および表示板などに表示される文字および画像の視認性を向上させることができる。
　第２に、光学体４は、凹凸の平均周期が可視光波長よりも大きいマクロ凹凸構造を表面に備えることにより、高い防眩特性を有する。したがって、光学体４は、表示装置または表示板などの表示面への外光などの映り込みを抑制することができるため、表示される文字および画像の視認性を向上させることができる。
　第３に、光学体４は、好ましくは、２０％以上のヘイズ値（すなわち、散乱効率）を有する。光学体４は、高い散乱効率を有することにより、表示装置および表示板と光学体４との界面で発生する内部反射光、および表示装置および表示板からの内部反射光を抑制することができる。また、光学体４のヘイズ値は、４０％以上であることがより好ましい。なお、光学体４のヘイズ値の上限値は、特に定めず、１００％であってもよい。
　さらに、図１４Ａおよび図１４Ｂを参照して、本実施形態に係る光学体４が内部反射を抑制する機構について説明する。図１４Ａは、本実施形態に係る光学体４よりも散乱効率が低い光学体４Ａを内部反射体５に積層させた場合の入射光の進路を示した説明図である。また、図１４Ｂは、本実施形態に係る光学体４を内部反射体５に積層させた場合の入射光の進路を示した説明図である。なお、内部反射体５とは、例えば、表示装置、表示板などである。
　図１４Ａに示すように、光学体４Ａが積層された内部反射体５では、光学体４Ａの表面での散乱効率が低いため、強い入射光６Ａが入射した場合、入射光６Ａの一部が内部反射体５まで到達する。ここで、屈折率が異なる部材の界面では、反射が生じるため、入射光６Ａの一部が光学体４Ａと内部反射体５との界面５１にて反射され、正反射光６Ｂが発生してしまう。したがって、本実施形態に係る光学体４よりも散乱効率が低い光学体４Ａを積層した内部反射体５では、内部反射が十分に抑制できないため、十分に外光の映り込みを抑制することができない。
　一方、図１３Ｂに示すように、本実施形態に係る光学体４が積層された内部反射体５では、光学体４の表面での散乱効率が高いため、強い入射光６Ａが入射した場合、入射光６Ａのほぼすべてを表面で散乱させることができる。これにより、光学体４では、内部反射体５まで到達する入射光６Ａを大きく減少させることができるため、光学体４Ａと内部反射体５との界面５１にて反射される正反射光６Ｂがほとんど発生しない。したがって、本実施形態に係る光学体４を積層した内部反射体５では、十分に外光の映り込みを抑制することができる。
　なお、このような光学体４による内部反射の抑制効果は、屈折率が異なる部材が多数積層された液晶表示装置において、より効果的に発揮される。また、このような光学体４は、強い外光が入射し、表示面への外光の映り込みを抑制する要求が強い車載の表示装置または表示板において、より効果的に使用することができる。
　以上にて、本実施形態に係る原盤、および該原盤により製造される光学体について詳細に説明した。
　＜３．実施例＞
　以下では、実施例および比較例を参照しながら、本実施形態に係る原盤について、さらに具体的に説明する。なお、以下に示す実施例は、本実施形態に係る原盤およびその製造方法の実施可能性および効果を示すための一条件例であり、本発明に係る原盤およびその製造方法が以下の実施例に限定されるものではない。
　［３．１．露光方法の評価］
　まず、露光条件を変更しながらレーザ光による露光を行い、本実施形態に係る露光方法によって、ランダムなミクロ凹凸構造を形成可能であることを確認した。
　（試験例１）
　まず、円筒形状の石英ガラスからなる基材（軸方向長さ４８０ｍｍ×外径直径１３２ｍｍ）の外周面に、酸化タングステンを含む材料にて、基材レジスト層をスパッタ法で約５０～６０ｎｍ成膜した。次に、図３で示した露光装置により、レーザ光による熱反応リソグラフィを行い、基材レジスト層にランダムなミクロ凹凸構造に対応する潜像を形成した。続いて、露光した基材をＮＭＤ３（テトラメチルアンモニウムヒドロキシド２．３８質量％水溶液）（東京応化工業社製）にて現像処理し、基材レジスト層にミクロ凹凸構造を形成した。
　なお、露光装置のレーザ光源としては、４００ｎｍ～５００ｎｍの青色光帯域の波長のレーザ光を発するレーザダイオードを用いた。また、レーザ光の制御信号としては、１秒当たりのビット数が５０Ｍであり、ＰＲＢＳ信号発生器により生成したランダム長が２の２３乗である疑似ランダム信号を使用した。また、円筒形基材の回転数を９００ｒｐｍとし、基材の軸方向送り速度を１．５μｍ／秒として露光した。この時、露光パターンにおいて、制御信号の１ビットに対応するレーザ光の照射距離は、０．１２μｍであり、露光パターンのトラックピッチは、１００ｎｍであった。
　（試験例２）
　円筒形基材の回転数を３００ｒｐｍとし、基材の軸方向送り速度を０．５μｍ／秒とした以外は、試験例１と同様の条件で露光した。この時、露光パターンにおいて、制御信号の１ビットに対応するレーザ光の照射距離は、０．０４１μｍであり、露光パターンのトラックピッチは、１００ｎｍであった。
　（試験例３）
　基材の軸方向送り速度を２．７６μｍ／秒とした以外は、試験例１と同様の条件で露光した。この時、露光パターンにおいて、制御信号の１ビットに対応するレーザ光の照射距離は、０．１２μｍであり、露光パターンのトラックピッチは、１８４ｎｍであった。
　（試験例４）
　基材の軸方向送り速度を１．１２５μｍ／秒とした以外は、試験例１と同様の条件で露光した。この時、露光パターンにおいて、制御信号の１ビットに対応するレーザ光の照射距離は、０．１２μｍであり、露光パターンのトラックピッチは、７５ｎｍであった。
　（ミクロ凹凸構造の評価結果）
　上記で製造した試験例１～４に係る評価サンプルを走査型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＳＥＭ）にて２００００倍で観察し、ランダムなミクロ凹凸構造が形成されていることを確認した。観察結果を表す画像を図１５に示す。図１５は、試験例１～４に係る評価サンプルのＳＥＭによる観察画像である。
　図１５における試験例１および２の観察画像を参照すると、制御信号の１ビットに対応するレーザ光の照射距離が０．２μｍ以下である場合、ランダムなミクロ凹凸構造が形成されていることがわかる。また、図１５における試験例１、３および４の観察画像を参照すると、トラックピッチ（基材の軸方向に対するレーザの照射位置の間隔）が７５ｎｍ以上３５０ｎｍ以下である場合、ランダムなミクロ凹凸構造が形成されていることがわかる。
　ただし、試験例４の観察画像を参照すると、隣接トラック間での潜像の接続が増加することで、凹凸の周期が可視光波長以上の凹凸構造が増加している。このことから、トラックピッチは、７５ｎｍ以上が好ましいことがわかる。また、レーザ光のスポット径は、おおよそ３００ｎｍであることから、トラックピッチが３５０ｎｍを超える場合、隣接トラック間での潜像の接続が生じない可能性がある。そのため、トラックピッチは、３５０ｎｍ以下が好ましいことがわかる。
　したがって、本実施形態に係る露光方法によれば、凹凸の平均周期が可視光波長以下であるミクロ凹凸構造を基材レジスト層上にランダムに形成することができることがわかる。
　［３．２．原盤の評価］
　続いて、以下の工程により、本実施形態に係る原盤を製造し、製造した原盤を用いて光学体を製造した。
　（実施例１）
　まず、円筒形状の石英ガラスからなる基材（軸方向長さ４８０ｍｍ×外径直径１３２ｍｍ）の外周面に、酸化タングステンを含む材料にて、基材レジスト層をスパッタ法で約５０～６０ｎｍ成膜した。次に、図３で示した露光装置２００により、レーザ光による熱反応リソグラフィを行い、基材レジスト層にランダムなミクロ凹凸構造に対応する潜像を形成した。
　なお、露光装置のレーザ光源としては、４００ｎｍ～５００ｎｍの青色光帯域の波長のレーザ光を発するレーザダイオードを用いた。また、レーザ光の制御信号としては、１秒当たりのビット数が５０Ｍであり、ＰＲＢＳ信号発生器により生成したランダム長が２の２３乗である疑似ランダム信号を使用した。また、円筒形基材の回転数を９００ｒｐｍとし、基材の軸方向送り速度を１．５μｍ／秒として露光した。この時、露光パターンにおいて、制御信号１ビットに対応するレーザ光の照射距離は、０．１２μｍであり、露光パターンのトラックピッチは、１００ｎｍであった。
　続いて、基材をＮＭＤ３（テトラメチルアンモニウムヒドロキシド２．３８質量％水溶液）（東京応化工業社製）にて現像処理することにより、露光した部分の基材レジストを溶解させ、基材レジスト層にランダムなミクロ凹凸構造を形成した。
　次に、ランダムなミクロ凹凸構造を形成した基材レジスト層上にＳｉＯ２からなる無機レジスト層を１０００ｎｍ成膜した。なお、無機レジスト層は、Ｓｉターゲットを用いた酸素添加スパッタにて成膜した。
　続いて、アセトンのみからなる希釈剤にてノボラック系樹脂であるＰ４２１０（ＡＺ社製）を質量比で２０倍に希釈した溶液を用いて、スプレーコーティングにてＰ４２１０を無機レジスト層上に微粒子化しながら噴霧した。これにより、無機レジスト層上にマクロ凹凸構造を備える有機レジスト層を成膜した。
　次に、有機レジスト層をマスクにして、ＣＨＦ３ガス（３０ｓｃｃｍ）およびＣＦ４ガス（３０ｓｃｃｍ）を用いて、ガス圧０．５Ｐａ、投入電力２００Ｗにて無機レジスト層を２０分間エッチングした。続いて、無機レジスト層および基材レジスト層をマスクにして、ＣＨＦ３ガス（３０ｓｃｃｍ）を用いて、ガス圧０．５Ｐａ、投入電力２００Ｗにて基材を１２０分間エッチングした。
　以上の工程により、基材レジスト層に形成されたミクロ凹凸構造と、有機レジスト層に形成されたマクロ凹凸構造とが重畳形成された原盤を製造した。
　また、上記で製造した原盤を用いて光学体を製造した。具体的には、図１３で示した転写装置３００にて、原盤の外周面に重畳形成されたミクロ凹凸構造およびマクロ凹凸構造を紫外線硬化樹脂に転写し、実施例１に係る光学体を製造した。なお、光学体の樹脂基材にはポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。また、紫外線硬化樹脂は、メタルハライドランプにより、１０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を１分間照射することで硬化させた。
　（実施例２）
　露光時の基材の軸方向送り速度を２．７６μｍ／秒とし、基材の軸方向におけるレーザ光の照射間隔を１８４ｎｍとした以外は、実施例１と同様の方法で実施例２に係る原盤を製造した。また、実施例２に係る原盤を用いて、実施例１と同様の方法で光学体を製造した。
　（比較例１）
　基材の周方向に沿って円形のドットが約２３０ｎｍのピッチごとに列（トラック）になって配列され、隣接するトラック同士の間隔が約１５０ｎｍである六方格子状の周期的配列を露光パターンに用いた以外は、実施例１と同様の方法で比較例１に係る原盤を製造した。また、比較例１に係る原盤を用いて、実施例１と同様の方法で光学体を製造した。
　（評価結果）
　原盤に形成された凹凸構造が転写された光学体を評価することで、原盤に形成された凹凸構造を評価した。
　まず、ＳＥＭを用いて、実施例１に係る光学体に形成された凹凸構造を観察した。その結果を図１６Ａおよび図１６Ｂに示す。図１６Ａおよび図１６Ｂは、実施例１に係る光学体の表面を倍率５００００倍で観察したＳＥＭ画像である。なお、図１６Ａは、光学体を傾斜させずに観察したＳＥＭ画像であり、図１６Ｂは、光学体を４５度傾斜させて観察したＳＥＭ画像である。
　図１６Ａを参照すると、実施例１に係る光学体の表面には、可視光波長以下の大きさのミクロ凹凸構造がランダムに形成されていることがわかる。また、光学体を傾斜させて観察した図１６Ｂを参照すると、実施例１に係る光学体の表面に形成されたミクロ凹凸構造は、振幅（高さ）についてもランダムであることがわかる。
　次に、実施例１および比較例１に係る光学体に対して、正反射分光測定を行い、光学体の反射防止特性を評価した。具体的には、光源からの光を直接サンプルに対して照射した後、サンプルからの反射光を球面ミラーにて集光し、集光した反射光を積分球へ導いて多重反射により均質化させて正反射分光を測定した。
　実施例１および比較例１に係る光学体に対する正反射分光測定の結果を図１７に示す。なお、それぞれの反射率測定には、分光光度計Ｖ５５０（日本分光社製）、および絶対反射率測定器ＡＲＶ４７４Ｓ（日本分光社製）を用いた。図１７は、実施例１および比較例１に係る光学体の正反射分光測定の結果を示すグラフ図である。
　図１７に示すように、実施例１に係る光学体では、凹凸の周期および振幅がランダムなミクロ凹凸構造が形成されているため、広い波長帯域において、比較例１に係る光学体よりも正反射分光の反射率が低くなっていることがわかる。したがって、実施例１に係る光学体は、比較例１に係る光学体に対して、反射防止特性が向上していることがわかる。
　次に、実施例１および比較例１に係る光学体の正反射光の色調を測定し、視感反射率（Ｙ）および反射色度（ａ＊，ｂ＊）を算出した。ここで、正反射光の視感反射率（分光正視感反射率ともいう）は、正反射光の色をＹｘｙ表色系にて表した際の（Ｙ，ｘ，ｙ）のうちのＹ値であり、正反射光の色の明度を表す。また、反射色度（ａ＊，ｂ＊）は、正反射光の色調を表す。
　すなわち、視感反射率（Ｙ）が低いほど、正反射光の明度が低く、正反射が抑制されていることを示す。また、反射色度（ａ＊，ｂ＊）が０に近いほど、反射光が色付いておらず、反射光が特定波長の光を選択的に反射していないことを表す。
　実施例１および比較例１に係る光学体の正反射光の色調の測定結果を以下の表１に示す。正反射光の色調の測定には、ヘイズメータＨＭ－１５０（村上色彩技術研究所社製）を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１の結果を参照すると、実施例１に係る光学体は、比較例１に係る光学体に対して、視感反射率（Ｙ）が低く、正反射光の色の明度が低くなっていることがわかる。すなわち、実施例１に係る光学体は、比較例１に係る光学体に対して、正反射を抑制することができることがわかる。
　また、実施例１に係る光学体は、比較例１に係る光学体に対して、反射色度（ａ＊，ｂ＊）が０に近く、広い波長帯域において、均一に正反射を抑制することができることがわかる。
　さらに、実施例１および２、比較例１に係る光学体に対して、回折光の有無を評価した。具体的には、各光学体に対して、入射角７５度で光を照射した場合の回折光の有無を評価した。なお、測定には、分光光度計Ｖ５７０（日本分光社製）を用い、ディテクタ角度は、光の入射方向から光学体の表面に対して垂直な方向に向かって５度回転させた方向とした。
　実施例１および２、比較例１に係る光学体に対する回折光の分光測定の結果を図１８に示す。図１８は、実施例１および２、比較例１に係る光学体の回折光の分光測定の結果を示すグラフ図である。
　図１８に示すように、比較例１に係る光学体は、波長３５０ｎｍ近傍にて顕著に反射率が上昇しており、回折光が発生していることがわかる。一方、実施例１および２に係る光学体は、特定の波長において顕著に反射率が上昇する現象は見られず、回折光が抑制されていることがわかる。
　以上の結果から、本実施形態に係る原盤を用いて製造された光学体は、凹凸の平均周期が可視光波長以下であるミクロ凹凸構造がランダムに形成されているため、良好な反射防止特性を有し、かつ回折光を抑制可能であることがわかる。
　［３．３．光学体の適用例の評価］
　続いて、図１９～図２１を参照して、本実施形態に係る光学体を反射防止フィルムとして適用した場合の評価結果について説明する。具体的には、本実施形態に係る光学体を表示装置または表示板に貼付した場合に、表示面への外光の映り込みを防止することができるか否かを評価した。
　まず、以下の条件で光学体を製造し、表示装置または表示板に貼り合せて実施例および比較例とした。
　なお、表示装置としては、ｉＰｏｄＴｏｕｃｈ（登録商標）を用いた。また、表示板としては、２．０ｍｍ厚のポリカーボネート（ＰＣ）板に光学粘着シート（ＰＡＮＡＣ社製ＰＤＳ１）を介して黒色に印刷されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを貼付したものを用いた。
　（実施例３）
　無機レジスト層に酸化タングステンを用い、噴霧による有機レジスト層の形成後、ＣＦ４ガス（３０ｓｃｃｍ）を用いて、ガス圧０．５Ｐａ、投入電力２００Ｗにて無機レジスト層を１０分間エッチングした点を除いては実施例１と同様にして原盤を製造し、さらに光学体を製造した。製造した光学体は、光学粘着シート（ＰＡＮＡＣ社製ＰＤＳ１）を介して表示装置または表示板に貼付した。
　（実施例４）
　噴霧による有機レジスト層の形成後、ＣＨＦ３ガス（１５ｓｃｃｍ）およびＣＦ４ガス（１５ｓｃｃｍ）を用いて、ガス圧０．５Ｐａ、投入電力２００Ｗにて無機レジスト層を２０分間エッチングした。上記の有機レジスト層の形成および無機レジスト層のエッチングを１サイクルとして、該サイクルを７サイクル繰り返した点を除いては実施例１と同様にして原盤を製造し、さらに光学体を製造した。製造した光学体は、光学粘着シート（ＰＡＮＡＣ社製ＰＤＳ１）を介して表示装置または表示板に貼付した。
　（実施例５）
　上記の有機レジスト層の形成および無機レジスト層のエッチングからなるサイクルの繰り返し回数を３回とした点を除いては実施例４と同様にして原盤を製造し、さらに光学体を製造した。製造した光学体は、光学粘着シート（ＰＡＮＡＣ社製ＰＤＳ１）を介して表示装置または表示板に貼付した。
　（実施例６）
　実施例５に係る光学体をヘイズ値が４５％である高ヘイズ粘着剤（試作品）を用いて表示装置または表示板に貼付した。
　（比較例２）
　ポリエチレンテレフタレートフィルムを基材に用い、ヘイズ値が１８％のＡＧ（Ａｎｔｉｇｌａｒｅ）層をウェットコーティングによって基材の片面に積層した。ＡＧ層上に、順にＳｉＯｘ（膜厚３ｎｍ）、Ｎｂ２Ｏ５（膜厚２０ｎｍ）、ＳｉＯ２（膜厚３５ｎｍ）、Ｎｂ２Ｏ５（膜厚３５ｎｍ）、ＳｉＯ２（膜厚１００ｎｍ）の多層薄膜をスパッタ法によって成膜することで反射防止層を形成した。以上の工程によって光学体を製造した。製造した光学体は、光学粘着シート（ＰＡＮＡＣ社製ＰＤＳ１）を介して表示装置または表示板に貼付した。
　（比較例３）
　セルローストリアセテート（ＴＡＣ）フィルムを基材に用い、ヘイズ値が９％のＡＧハードコート層をウェットコーティングによって基材の片面に積層した。次に、ＡＧハードコート層上に、ＡＧハードコート層よりも屈折率が低く、フィラーを含む樹脂層をウェットコーティングによって積層し、反射防止層を形成した。以上の工程によって光学体を製造した。製造した光学体は、光学粘着シート（ＰＡＮＡＣ社製ＰＤＳ１）を介して表示装置または表示板に貼付した。
　（比較例４）
　比較例１において、基材レジスト層の現像処理後に基材レジスト層をマスクにして、ＣＨＦ３ガスを用いて基材をエッチングし、基材の外周面にミクロ凹凸構造を形成した原盤を製造した。また、このようなミクロ凹凸構造のみが形成された原盤を用いて、実施例１と同様の方法で光学体を製造した。製造した光学体は、光学粘着シート（ＰＡＮＡＣ社製ＰＤＳ１）を介して表示装置または表示板に貼付した。
　（比較例５）
　ポリエチレンテレフタレートフィルム上に、ヘイズ値が約２３％のアンチグレア層と、ハードコート層とが積層された市販のディスプレイ用防眩フィルムを購入した。購入した防眩フィルムは、光学粘着シート（ＰＡＮＡＣ社製ＰＤＳ１）を介して表示装置または表示板に貼付した。
　（評価方法）
　まず、実施例３～６、および比較例２～５に係る光学体の各種光学特性を評価した。
　光学体単体の各種光学特性としては、視感反射率（Ｙ）、反射色度（ａ＊，ｂ＊）、光沢度（２０°、６０°、７５°）、全光線透過率、およびヘイズ値を測定した。これらの特性評価には、ヘイズメータＨＭ－１５０（村上色彩技術研究所社製）を用いた。
　以上の光学体単体での評価結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２の結果を参照すると、実施例３～６に係る光学体は、比較例２～５に係る光学体に対して、視感反射率（Ｙ）が低く、かつ光沢度も低いため、反射防止特性が高いことがわかる。また、実施例３～６に係る光学体は、比較例２～５と同等の全光線透過率を有しており、高い反射防止特性と、高い透明度とが両立していることがわかる。
　次に、実施例３～６、および比較例２～５にて、光学体が貼付された表示装置または表示板の表示面において、外光の映り込みが抑制されているか否かを評価した。具体的には、光学体が表示面に貼付された表示板または表示装置の視感反射率（Ｙ）および防眩性を評価した。
　また、視感反射率（Ｙ）は、ヘイズメータＨＭ－１５０（村上色彩技術研究所社製）を用いて測定した。
　防眩性は、図１９で示す方法で評価した。図１９は、光学体が表示面に貼付された表示板または表示装置の防眩性を評価する方法を説明する説明図である。
　図１９に示すように、防眩性は、５ｍｍ幅開口のスリット４２０を介して、蛍光灯４１０の光を評価サンプル４００に映し、蛍光灯４１０の反射像のぼけ具合を目視にて判定することで評価した。さらに、蛍光灯４１０の反射像のぼけ具合を撮像装置４３０にて撮像し、撮像画像を取得した。
　ぼけ具合の判定は、５がより良好であり、１が不良である以下の基準を用いた。
　　５：蛍光灯の光の輪郭が全く判別できない。
　　４：蛍光灯の光の輪郭がわずかに判別できる。
　　３：蛍光灯の光はぼやけるが、輪郭はほぼ判別できる。
　　２：蛍光灯の光はほとんどぼやけず、輪郭も判別できる。
　　１：蛍光灯の光は全くぼやけず、輪郭も明確に判別できる。
　光学体が表示面に貼付された表示板または表示装置の評価結果を表３に示す。また、蛍光灯の反射像画像を図２０および図２１に示す。図２０は、光学体を貼付した表示板における蛍光灯の光の反射像画像であり、図２１は、光学体を貼付した表示装置における蛍光灯の光の反射像画像である。なお、図２０および図２１では、参考として、光学体を貼付していない表示板または表示装置における蛍光灯の光の反射像画像も併せて示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３の結果を参照すると、実施例３～６に係る光学体は、比較例２～５に係る光学体に対して、表示板または表示装置に貼付した場合でも、視感反射率が低く、反射が抑制されていることがわかる。
　また、図２０および図２１を参照すると、実施例３～６に係る光学体は、比較例２～５に係る光学体に対して、蛍光灯の光の映り込みが顕著に抑制されていることがわかる。
　具体的には、比較例４に係る光学体は、ミクロ凹凸構造のみが形成されているため、反射防止特性は高いものの、ヘイズ値は低く、防眩特性は低い。したがって、例えば、強い光が入射した場合、光学体表面での反射は抑制できるものの、表示板または表示装置と、光学体との界面での内部反射光が発生するため、蛍光灯の光が映り込んでしまう。
　また、比較例５に係る光学体は、ヘイズ値が高く、防眩特性が高いため、蛍光灯の光の輪郭は判別できなくなっている。ただし、比較例５に係る光学体は、反射防止層が形成されておらず、反射防止特性が低いため、蛍光灯の光が散乱し、全面が白っぽく光っているように視認されてしまう。
　また、比較例２および３に係る光学体は、比較例４より防眩特性が高く、かつ反射防止層が形成されているため、蛍光灯の光の映り込みは、輪郭はわずかに判別できる程度に抑制されている。しかし、光学体表面での反射を抑制することはできても、表示板または表示装置と、光学体との界面での内部反射光を抑制することができないため、蛍光灯の光の映り込みが発生している。
　一方、実施例３～６は、高い反射防止特性、および高い防眩特性を有するため、比較例２～５に対して、蛍光灯の光の映り込みが顕著に抑制されている。特に、光学体表面のヘイズ値が４０％以上である実施例３および４は、視認できない程度に蛍光灯の光の映り込みが抑制されている。これは、光学体表面にて入射光が顕著に散乱されるため、視認可能な光強度を有する内部反射光が発生しないためと考えられる。
　なお、光学体の光の入射面の裏面に接着剤にてヘイズ（散乱）効果を付与した実施例６は、実施例４に係る光学体よりも光学体全体でのヘイズ値は高いものの、内部反射光による光の映り込みは、実施例４よりも抑制されていなかった。これは、内部反射光による光の映り込みを抑制するためには、特に、光学体の光の入射面表面における散乱性（すなわち、光の入射面のヘイズ値）が重要であることを示していると考えられる。
　以上の結果から、本実施形態に係る原盤により製造された光学体は、反射防止フィルムとして好適に使用することができ、特に、強い外光が照射される屋外環境下において、外光の映り込みを顕著に抑制できることがわかる。
　以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
　１　　　　原盤
　１０　　　基材
　１１　　　マクロ凹凸構造
　１３　　　ミクロ凹凸構造
　１５　　　基材レジスト層
　１７　　　無機レジスト層
　１９　　　有機レジスト層
　１１１　　山部
　１１３　　谷部
　１３１　　凸部
　１３３　　凹部
 
 

Claims (15)

  1. 　円筒または円柱形状の基材を含む原盤本体の外周面に、所定の範囲で周期性を有しない制御信号により変調されたレーザを照射することで、凹凸の平均周期が可視光波長以下であるミクロ凹凸構造を前記原盤本体の周方向および軸方向にランダムに形成するステップと、
    　前記原盤本体の外周面上にエッチングレジスト層を形成するステップと、
    　前記エッチングレジスト層に対して、凹凸の平均周期が可視光波長より大きいマクロ凹凸構造を形成するステップと、
    　前記エッチングレジスト層および前記原盤本体をエッチングすることで、前記基材の外周面上に前記ミクロ凹凸構造と、前記マクロ凹凸構造とを重畳して形成するステップと、
    を含む原盤の製造方法。
  2. 　前記制御信号の１ビットに対応する前記原盤本体の周方向に対する前記レーザの照射距離は、０．２μｍ以下である、請求項１に記載の原盤の製造方法。
  3. 　前記原盤本体の軸方向に対する前記レーザの照射位置の間隔は、７５ｎｍ以上３５０ｎｍ以下である、請求項１または２に記載の原盤の製造方法。
  4. 　前記エッチングレジスト層は、前記原盤本体の外周面上に形成された無機レジスト層と、前記無機レジスト層上に形成された有機レジスト層とを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の原盤の製造方法。
  5. 　前記有機レジスト層をマスクとする前記無機レジスト層へのエッチングと、前記無機レジスト層をマスクとする前記原盤本体へのエッチングとは、異なるガスを用いたドライエッチングで行われる、請求項４に記載の原盤の製造方法。
  6. 　前記ドライエッチングは、少なくともフッ素原子を含み、炭素原子、フッ素原子、酸素原子および水素原子のうち少なくとも２つ以上を含むガスを用いた垂直異方性エッチングである、請求項５に記載の原盤の製造方法。
  7. 　前記有機レジスト層は、溶媒にて希釈された有機レジストを微粒子化して噴霧することにより形成される、請求項４～６のいずれか一項に記載の原盤の製造方法。
  8. 　前記原盤本体は、前記基材と、前記基材の外周面上に形成された基材レジスト層とで構成されており、
    　前記ミクロ凹凸構造は、前記基材レジスト層に形成され、
    　前記無機レジスト層は、前記ミクロ凹凸構造を包埋するように前記基材レジスト層上に形成され、
    　前記基材レジスト層は、前記無機レジスト層と同時にエッチングされる、請求項４～７のいずれか一項に記載の原盤の製造方法。
  9. 　前記基材レジスト層のエッチングレートは、前記無機レジスト層のエッチングレートと異なる、請求項８に記載の原盤の製造方法。
  10. 　前記原盤本体は、前記基材で構成されており、
    　前記ミクロ凹凸構造は、前記基材に形成される、請求項４～７のいずれか一項に記載の原盤の製造方法。
  11. 　請求項１～１０のいずれか一項に記載の製造方法により製造された原盤を用い、樹脂基材に対して前記原盤の外周面に形成された前記ミクロ凹凸構造および前記マクロ凹凸構造を転写した、光学体。
  12. 　ヘイズ値が２０％以上である、請求項１１に記載の光学体。
  13. 　請求項１１または１２に記載の光学体を基板表面に積層した、光学部材。
  14. 　請求項１１または１２に記載の光学体を表示面上に積層した、表示装置。
  15. 　樹脂基材の表面に形成され、凹凸の平均周期が可視光波長より大きいマクロ凹凸構造と、前記マクロ凹凸構造に重畳され、凹凸の平均周期が可視光波長以下であるランダムに形成されたミクロ凹凸構造とを備え、ヘイズ値が２０％以上である光学体と、
    　前記光学体を表示面上に積層した表示パネルと、
    を備える表示装置。
     
     
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