WO2017115694A1 - 光学部材、及び、光学部材の製造方法 - Google Patents

光学部材、及び、光学部材の製造方法 Download PDF

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convex
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林　秀和
登喜生 田口
信明 山田
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an optical member and a method for manufacturing the optical member. More specifically, the present invention relates to an optical member having a nanometer-sized concavo-convex structure on the surface, and a method for manufacturing the optical member.
  • a member having a fine concavo-convex structure on the surface has been studied for various uses (see, for example, Patent Documents 1 to 5).
  • an optical member having a nanometer-sized uneven structure (nanostructure) on the surface has excellent antireflection properties.
  • the refractive index continuously changes from the air layer to the substrate, the reflected light can be dramatically reduced.
  • a convex part When a convex part is comprised with hydrophobic resin, it can make it easy to repel dirt. However, once the dirt enters the gap (concave part) of the convex part, it is not possible to wipe off the liquid component having a particularly low surface tension. For example, when a wiper is used when wiping off dirt, the wiper fibers are difficult to enter the gap between the convex portions because of their large diameter. Therefore, a wiper and a solvent are used in combination. However, since the convex portion is made of a hydrophobic resin, an aqueous solution cannot be used. On the other hand, when a convex part is comprised with hydrophilic resin, the dirt which entered into the clearance gap between convex parts becomes easy to spread. As a result of the above, the attached dirt is likely to be visually recognized because its reflectance is significantly different from that of the optical member. Therefore, there was room for improvement in terms of enhancing the antifouling property.
  • coating a fluorine-type material on the surface of a concavo-convex structure is also considered.
  • the adhesion between the concavo-convex structure and the fluorine-based material is low, the fluorine-based material is also wiped off together when the dirt is wiped off. Therefore, there is room for improvement in terms of enhancing the scratch resistance.
  • the convex portion is composed of a hydrophobic resin, the speed of spreading water is insufficient, and there is room for improvement in terms of enhancing the antifogging property.
  • Patent Document 1 discloses a configuration in which a water-repellent film made of polytetrafluoroethylene is formed on the surface of an uneven structure.
  • the water-repellent film is easily peeled off because the adhesion between the concavo-convex structure and the water-repellent film is low.
  • the water-repellent film is thin, its strength is weak and the concentration of polytetrafluoroethylene tends to decrease during wiping.
  • hydrophobicity is imparted to the concavo-convex structure by polytetrafluoroethylene, the speed of spreading water is insufficient. From the above, there is room for improvement in terms of enhancing the scratch resistance and antifogging properties.
  • the said patent document 2 is disclosing the method of forming a concavo-convex structure by supplying the photocurable resin composition containing a fluorine compound between a base material and a metal mold, rolling it, and making it harden
  • the concentration of the fluorine compound on the surface of the concavo-convex structure is insufficient.
  • hydrophobicity is imparted to the concavo-convex structure by the fluorine compound, the speed of spreading water is insufficient. From the above, there is room for improvement in terms of improving antifouling properties and antifogging properties.
  • Patent Document 3 discloses a configuration in which a lubricating layer made of a fluorine-based lubricant containing a perfluoroalkyl polyether carboxylic acid is formed on the surface of an uneven structure.
  • a lubricating layer made of a fluorine-based lubricant containing a perfluoroalkyl polyether carboxylic acid is formed on the surface of an uneven structure.
  • the adhesion between the concavo-convex structure and the lubricating layer is weak, the lubricating layer is easily peeled off.
  • hydrophobicity is imparted to the concavo-convex structure by the fluorine-based lubricant, the speed of spreading water is insufficient. From the above, there is room for improvement in terms of enhancing the scratch resistance and antifogging properties.
  • Patent Document 4 the surface of the mold is treated with an external mold release agent containing fluorine, and an active energy ray-curable resin composition containing the internal mold release agent is supplied between the base material and the mold. Thereafter, a method of forming a concavo-convex structure by curing is disclosed.
  • the concentration of the internal release agent on the surface of the concavo-convex structure is insufficient.
  • hydrophobicity is imparted to the concavo-convex structure by the internal mold release agent, the speed of spreading water is insufficient. From the above, there is room for improvement in terms of improving antifouling properties and antifogging properties.
  • Patent Document 5 discloses a configuration having a fine line-shaped uneven structure on the surface. However, in the invention described in Patent Document 5, it is difficult to wipe off dirt that has entered the gap between the convex portions. Moreover, since the convex part (concave part) is arrange
  • This invention is made
  • each of the plurality of convex portions of the nanostructure has a hydrophilic portion in a part thereof. Focused on the configuration. And it has been found that since each convex portion has a hydrophilic portion at the tip, dirt gathers at the tip and can be easily wiped off, so that excellent antifouling properties can be obtained. Moreover, since the adhesiveness of a hydrophilic part and each convex part is high, it discovered that the outstanding abrasion resistance was acquired. Furthermore, since the speed which spreads water by the hydrophilic part of the front-end
  • an optical member having a concavo-convex structure in which a plurality of convex portions are provided at a pitch equal to or less than a wavelength of visible light on the surface, and each of the plurality of convex portions has a hydrophilic portion at a tip It may be.
  • Another aspect of the present invention may be a method for manufacturing the optical member, the method including a step of forming a hydrophilic material on the tip of each of the plurality of convex portions. .
  • an optical member excellent in antifouling property, scratch resistance, and antifogging property it is possible to provide an optical member excellent in antifouling property, scratch resistance, and antifogging property, and a method for producing the optical member.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the optical member of the embodiment (steps a to e).
  • 2 is a cross-sectional SEM photograph when a cured resin layer is completed in Example 1.
  • 2 is a cross-sectional SEM photograph of the optical member of Example 1.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining the manufacturing process for the optical member of Comparative Example 3 (steps a to d). It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the evaluation method of anti-fogging property. It is a cross-sectional schematic diagram which shows the optical member of another embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating an optical member according to an embodiment.
  • the optical member 1 includes a base material 2, a cured resin layer 3, and a hydrophilic material 5.
  • the cured resin layer 3 has a concavo-convex structure on the surface where a plurality of convex portions (projections) 4 are provided at a pitch P (distance between vertices of adjacent convex portions 4) P equal to or less than the wavelength of visible light. Therefore, the optical member 1 corresponds to an antireflection member having a moth-eye structure (breast-like structure). Thereby, the optical member 1 can show the excellent antireflection property (low reflectivity) by a moth-eye structure.
  • the tips of each of the plurality of convex portions 4 are covered with a hydrophilic material 5.
  • the substrate 2 may appropriately contain additives such as a plasticizer in addition to the above materials.
  • a shape of the base material 2 For example, a film form, a sheet form, etc. are mentioned.
  • a film-like base material 2 may be used.
  • a triacetyl cellulose film (TAC film) or the like is preferably used.
  • TAC film triacetyl cellulose film
  • the form in which the base material 2 comprises a part of polarizing plate is preferable.
  • the thickness of the base material 2 is not specifically limited, From a viewpoint of ensuring transparency and workability, it is preferable that they are 50 micrometers or more and 100 micrometers or less.
  • the shape of the convex portion 4 is not particularly limited, and for example, it is narrower toward the tip, such as a shape (bell shape) constituted by a columnar lower portion and a hemispherical upper portion, a cone shape (cone shape, conical shape), or the like.
  • the convex portion 4 may have a shape having a branch protrusion.
  • the branch protrusion indicates a convex portion corresponding to a portion having an irregular interval, which has been formed in the process of anodizing and etching for producing a mold for forming a moth-eye structure.
  • the bottom of the gap between adjacent convex portions 4 has an inclined shape, but it may have a horizontal shape without being inclined.
  • the pitch P between adjacent convex portions 4 is not particularly limited as long as it is equal to or less than the wavelength of visible light (780 nm), but is 100 nm or more and 400 nm or less from the viewpoint of sufficiently preventing optical phenomena such as moire and rainbow unevenness. It is preferably 100 nm or more and 200 nm or less.
  • the pitch between adjacent convex portions is 1 ⁇ m square read from a photographed plane photograph using a scanning electron microscope (product name: S-4700) manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation as a measuring instrument. The average value of the distance between all the adjacent convex parts except a branch protrusion in an area
  • the measurement of the pitch between adjacent convex parts measured the osmium oxide VIII (thickness: Wako Pure Chemical Industries Ltd.) on a concavo-convex structure using the osmium coater (product name: Neoc-ST) by Meiwaforsys. 5 nm) was applied.
  • the height of the convex part 4 is not specifically limited, From the viewpoint of making it compatible with the preferable aspect ratio of the convex part 4 mentioned later, it is preferable that it is 50 nm or more and 600 nm or less, and it is more preferable that it is 100 nm or more and 300 nm or less.
  • the height of the convex portion is a continuous value excluding branch protrusions read from a photographed cross-sectional photograph using a scanning electron microscope (product name: S-4700) manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation as a measuring instrument. The average value of the height of 10 convex parts arranged side by side is shown.
  • the convex portion having a defect or a deformed portion (such as a portion deformed when preparing a sample) is excluded.
  • a sample sampled in a region where there is no specific defect of the optical member is used.
  • the optical member is a roll produced continuously, a sample sampled near the center is used.
  • the height of the convex portion was measured using an osmium coater (product name: Neoc-ST) manufactured by Meiwa Forsys Co., Ltd., and osmium oxide VIII (thickness: 5 nm) manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. on the concavo-convex structure. Was carried out in a state of coating.
  • the aspect ratio of the convex part 4 is not specifically limited, It is preferable that it is 0.8 or more and 1.5 or less. When the aspect ratio of the convex portion 4 is 1.5 or less, the workability of the moth-eye structure is sufficiently increased, sticking occurs, or the transfer condition when forming the moth-eye structure is deteriorated (the mold is clogged). Or concerns about it) When the aspect ratio of the convex portion 4 is 0.8 or more, optical phenomena such as moire and rainbow unevenness can be sufficiently prevented, and good reflection characteristics can be realized.
  • the aspect ratio of the convex portions is the pitch of each convex portion measured by the method described above using a scanning electron microscope (product name: S-4700) manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation as a measuring instrument. And the ratio of height to height (height / pitch).
  • the arrangement of the protrusions 4 is not particularly limited, and may be arranged randomly or regularly. From the viewpoint of sufficiently preventing the occurrence of moiré, it is preferably arranged randomly.
  • the convex portion 4 is made of a hydrophobic resin, and the tip is covered with a hydrophilic material 5.
  • the convex part 4 has a hydrophilic part (tip) covered with the hydrophilic material 5 and a hydrophobic part where the hydrophobic resin is exposed.
  • the hydrophilic portion refers to a portion having a surface tension higher than that of the portion other than the tip of the convex portion, and is preferably a portion having a water contact angle of 30 ° or less.
  • the part other than the tip of the convex part is preferably a part having a water contact angle larger than 90 °.
  • the hydrophilic material refers to a material having a surface tension higher than that of the hydrophobic resin constituting the convex portion, and is preferably a material having a water contact angle of 30 ° or less.
  • the hydrophobic resin is preferably a resin having a water contact angle larger than 90 °.
  • the surface tension is measured using a penetration rate method.
  • h represents the penetration depth of water
  • t represents time
  • r represents the capillary radius of the filled object
  • ⁇ represents the surface tension
  • ⁇ represents the viscosity of water
  • ⁇ Indicates the contact angle of water. The smaller the surface tension, the greater the contact angle, indicating higher hydrophobicity.
  • hydrophobic resins include, for example, Asahi Glass Nanoimprint Resin (product name: NIF-A-1), Toyo Gosei Kogyo Nanoimprint Resin (product name: PAK-02), Mitsui Examples include a resin for nanoimprint (product name: FROMP (registered trademark)) manufactured by Chemical Corporation.
  • a cured product of a mixture (resin composition described later) of urethane acrylate, polyfunctional acrylate, monofunctional monomer, fluorine-containing compound, polymerization initiator, or a laminate thereof is used. You can also.
  • Examples of the hydrophilic material 5 include oxides and nitrides, and among these, inorganic oxides and inorganic nitrides are preferably used.
  • Examples of the inorganic oxide include silicon dioxide (SiO 2 ), indium tin oxide (ITO), and tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ).
  • Examples of the inorganic nitride include silicon nitride (SiN, Si 3 N 4 ).
  • the hydrophilic material 5 preferably contains silicon dioxide.
  • the thickness of the hydrophilic material 5 is preferably 30 nm or less. When the thickness of the hydrophilic material 5 is 30 nm or less, the state in which the hydrophilic material 5 covers the tip of the convex portion 4 can be preferably realized.
  • the thickness of the hydrophilic material refers to the distance (corresponding to the thickness T in FIG. 1) from the surface on the apex side of the convex portion to the surface on the side opposite to the apex of the convex portion.
  • the tips of the plurality of convex portions 4 are covered with the hydrophilic material 5, the following effects (i) to (iv) can be obtained.
  • (I) When dirt adheres to the surface of the optical member 1 (surface of the concavo-convex structure), the dirt collects at the tip of the convex portion 4, which makes it easy to wipe off. Furthermore, since there is a boundary between the hydrophilic portion (tip) covered with the hydrophilic material 5 and the hydrophobic portion where the hydrophobic resin is exposed in the convex portion 4, a large amount of dirt adheres.
  • the optical member 1 can exhibit excellent antifouling properties.
  • the dirt is dispersed for each tip of the convex portion 4 (nano-dispersed state), so that the dirt becomes difficult to be visually recognized. .
  • the optical member 1 Since the adhesiveness between the hydrophilic material 5 and the convex portion 4 is high, the optical member 1 can exhibit excellent scratch resistance. (Iv) Since the speed at which water is spread by the hydrophilic material 5 is increased, the optical member 1 can exhibit excellent antifogging properties.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining a manufacturing process of the optical member of the embodiment (steps a to e).
  • the resin composition 6 is applied on the surface of the substrate 2.
  • the application method of the resin composition 6 is not particularly limited, and examples thereof include a method of applying by a spray method, a gravure method, a slot die method, or the like.
  • the resin composition 6 is preferably cured (polymerized) by irradiation with active energy rays.
  • active energy rays refer to ultraviolet rays, visible rays, infrared rays, plasma, and the like.
  • the resin composition 6 is preferably one that is cured by ultraviolet rays.
  • the resin composition 6 may appropriately contain urethane acrylate, polyfunctional acrylate, monofunctional monomer, fluorine-containing compound, polymerization initiator, and the like.
  • urethane acrylate examples include urethane acrylate manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. (product name: UA-7100), urethane acrylate manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. (product name: U-4HA), and urethane acrylate manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. (Product name: UA-306H), urethane acrylate (product name: AH-600) manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., and the like.
  • the resin composition 6 may contain one type of urethane acrylate or may contain a plurality of types of urethane acrylate.
  • polyfunctional acrylate examples include pentaerythritol triacrylate, ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, ethoxylated (4 mol adduct) bisphenol A diacrylate, and the like. It is done.
  • pentaerythritol triacrylate examples include polyfunctional acrylate (product name: A-TMM-3LM-N) manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
  • Examples of known ethoxylated pentaerythritol tetraacrylates include polyfunctional acrylates (product name: ATM-35E) manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
  • Known examples of 1,6-hexanediol diacrylate include, for example, polyfunctional acrylate (product name: A-HD-N) manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
  • Known examples of tripropylene glycol diacrylate include polyfunctional acrylate (product name: APG-200) manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
  • ethoxylated (4 mol adduct) bisphenol A diacrylate examples include, for example, polyfunctional acrylate (product name: A-BPE-4) manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
  • the resin composition 6 may contain one type of polyfunctional acrylate or may contain a plurality of types of polyfunctional acrylates.
  • Examples of the monofunctional monomer include N-acryloylmorpholine, N, N-dimethylacrylamide, N, N-diethylacrylamide, N, N-dimethylmethacrylamide, N-methoxy-N-methyl-3-phenyl-acrylamide and the like. Can be mentioned.
  • Known examples of N-acryloylmorpholine include monofunctional monomers (product name: ACMO (registered trademark)) manufactured by KJ Chemicals.
  • Known examples of N, N-dimethylacrylamide include monofunctional monomers (product name: DMAA (registered trademark)) manufactured by KJ Chemicals.
  • Known examples of N, N-diethylacrylamide include monofunctional monomers (product name: DEAA (registered trademark)) manufactured by KJ Chemicals.
  • N, N-dimethylmethacrylamide examples include monofunctional monomers (product code: D0745) manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
  • Known examples of N-methoxy-N-methyl-3-phenyl-acrylamide include monofunctional monomers manufactured by Sigma-Aldrich.
  • the resin composition 6 may include one type of monofunctional monomer or may include a plurality of types of monofunctional monomers.
  • the monofunctional monomer preferably includes at least one monomer selected from the group consisting of N-acryloylmorpholine, N, N-dimethylacrylamide, and N, N-diethylacrylamide.
  • the fluorine-containing compound contains a fluorine-containing monomer as a constituent component.
  • the fluorine-containing compound may further contain other monomer components such as an acrylate monomer.
  • the fluorine-containing compound preferably has a reactive group.
  • the reactive group refers to a site that reacts with other components by external energy such as light and heat.
  • Examples of such reactive groups include alkoxysilyl groups, silyl ether groups, silanol groups obtained by hydrolysis of alkoxysilyl groups, carboxyl groups, hydroxyl groups, epoxy groups, vinyl groups, allyl groups, acryloyl groups, methacryloyl groups, and the like. Is mentioned.
  • the reactive group is preferably an alkoxysilyl group, a silyl ether group, a silanol group, an epoxy group, a vinyl group, an allyl group, an acryloyl group, or a methacryloyl group from the viewpoints of reactivity and handling properties, and a vinyl group or an allyl group.
  • An acryloyl group or a methacryloyl group is more preferable, and an acryloyl group or a methacryloyl group is still more preferable.
  • the fluorine-containing compound includes, in addition to the reactive group, a moiety containing at least one selected from the group consisting of a fluoroalkyl group, a fluorooxyalkyl group, a fluoroalkenyl group, a fluoroalkanediyl group, and a fluorooxyalkanediyl group It is preferable to have.
  • a fluoroalkyl group, a fluorooxyalkyl group, a fluoroalkenyl group, a fluoroalkanediyl group, and a fluorooxyalkanediyl group are respectively an alkyl group, an oxyalkyl group, an alkenyl group, an alkanediyl group, and an oxyalkanediyl group. It is a substituent in which at least part of the hydrogen atoms it has are substituted with fluorine atoms.
  • a fluoroalkyl group, a fluorooxyalkyl group, a fluoroalkenyl group, a fluoroalkanediyl group, and a fluorooxyalkanediyl group are all substituents mainly composed of fluorine atoms and carbon atoms, and are branched in the structure. Part may be present, and a plurality of these substituents may be linked.
  • R f1 is a moiety containing at least one selected from the group consisting of a fluoroalkyl group, a fluorooxyalkyl group, a fluoroalkenyl group, a fluoroalkanediyl group, and a fluorooxyalkanediyl group.
  • R 2 represents an alkanediyl group, an alkanetriyl group, or an ester structure, urethane structure, ether structure, or triazine structure derived therefrom.
  • D 1 represents a reactive group.
  • fluorine-containing monomer represented by the general formula (A) examples include 2,2,2-trifluoroethyl acrylate, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl acrylate, and 2-perfluorobutyl.
  • the fluoropolyether moiety is a moiety composed of a fluoroalkyl group, an oxyfluoroalkyl group, an oxyfluoroalkyldiyl group, etc., and has a structure represented by the following general formula (B) or (C).
  • n1 is an integer of 1 to 3
  • n2 to n5 are 1 or 2
  • k, m, p, and s are integers of 0 or more.
  • a preferable combination of n1 to n5 is a combination in which n1 is 2 or 3, and n2 to n5 is 1 or 2, and a more preferable combination is n1 is 3, n2 and n4 are 2, and n3 and n5 are 1 or 2. 2 is a combination.
  • the number of carbon atoms contained in the fluoropolyether moiety is preferably 4 or more and 12 or less, more preferably 4 or more and 10 or less, and still more preferably 6 or more and 8 or less.
  • the number of carbon atoms is less than 4, there is a concern that the surface energy is reduced.
  • the number of carbon atoms is more than 12, there is a concern that the solubility in a solvent is lowered.
  • the fluorine-containing monomer may have a plurality of fluoropolyether sites per molecule.
  • fluorine-containing compounds having a reactive group include, for example, a fluorine-based additive (product name: OPTOOL (registered trademark) DAC-HP) manufactured by Daikin Industries, Ltd., and a fluorine-based additive manufactured by Asahi Glass ( Product name: Afluid), DIC's fluorinated additive (Product name: MegaFac (registered trademark) RS-76-NS), DIC's fluorinated additive (Product name: MegaFac RS-90), Fluoro-based additive (product name: Footage (registered trademark) 601AD) manufactured by Neos Co., Ltd. Fluoro-based additive (product name: C10GACRY) manufactured by Yushi Co., Ltd.
  • a fluorine-based additive product name: OPTOOL (registered trademark) DAC-HP
  • a fluorine-based additive manufactured by Asahi Glass Product name: Afluid
  • DIC's fluorinated additive Product name:
  • the resin composition 6 may contain one type of fluorine-containing compound or may contain a plurality of types of fluorine-containing compounds.
  • the polymerization initiator examples include a photopolymerization initiator.
  • the photopolymerization initiator is active with respect to active energy rays, and is added to initiate a polymerization reaction for polymerizing the monomer.
  • a radical polymerization initiator, an anionic polymerization initiator, a cationic polymerization initiator and the like can be used.
  • photopolymerization initiators examples include acetophenones such as p-tert-butyltrichloroacetophenone, 2,2′-diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one; Ketones such as benzophenone, 4,4'-bisdimethylaminobenzophenone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-ethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone; benzoin, benzoin methyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, etc.
  • acetophenones such as p-tert-butyltrichloroacetophenone, 2,2′-diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one
  • Ketones such as benzophenone, 4,4'-bisdimethylaminobenzophenone, 2-
  • photopolymerization initiators known ones include a photopolymerization initiator manufactured by BASF (product name: IRGACURE (registered trademark) 819) and a photopolymerization initiator manufactured by BASF (product name: LUCIRIN (registered trademark) TPO). ) And the like.
  • the resin composition 6 does not contain a solvent. That is, the resin composition 6 is preferably solventless.
  • the resin composition 6 is a solvent-free system, it is possible to reduce the cost related to the use of the solvent and the environmental load (odor during use, etc.). Furthermore, an apparatus for drying and removing the solvent is unnecessary, and the apparatus cost can be reduced.
  • the resin composition 6 contains a solvent, since volatility becomes high, there exists a possibility that applicability
  • a mold manufactured by the following method can be used. First, a substrate in which silicon dioxide as an insulating layer and pure aluminum are sequentially formed on the surface of an aluminum base material is manufactured. At this time, for example, the insulating layer and the pure aluminum layer can be continuously formed by forming an aluminum base material into a roll shape. Next, a female mold (mold 7) having a moth-eye structure can be produced by alternately repeating anodic oxidation and etching on the pure aluminum layer formed on the surface of the substrate. At this time, the concavo-convex structure of the mold 7 can be changed by adjusting the time for performing anodic oxidation and the time for performing etching. A glass substrate may be used instead of the aluminum substrate.
  • the shape of the mold 7 is not particularly limited, and examples thereof include a flat plate shape and a roll shape.
  • the mold 7 is preferably subjected to a mold release process. By performing a mold release treatment on the mold 7, the mold 7 can be easily peeled from the cured resin layer 3 in the step (d) described later.
  • the release treatment is preferably a surface treatment with a silane coupling agent.
  • a silane coupling agent a fluorine-based silane coupling agent is preferably used.
  • the resin composition 6 on which the cured uneven structure of the resin composition is formed is cured. As a result, a cured resin layer 3 (hydrophobic resin) as shown in FIG. 2C is formed. It is preferable that hardening of the resin composition 6 is performed by irradiation of an active energy ray. Irradiation of active energy rays may be performed from the substrate 2 side or from the resin composition 6 side. Moreover, the frequency
  • the concavo-convex structure formed on the surface of the cured resin layer 3 opposite to the base 2 corresponds to a structure in which the plurality of convex portions 4 are provided with a pitch P equal to or less than the wavelength of visible light, that is, a moth-eye structure.
  • the hydrophilic material 5 is formed on the tip of each of the plurality of convex portions 4.
  • the film forming method of the hydrophilic material 5 include a plasma deposition method, a chemical vapor deposition (CVD) method, a wet processing method, and the like.
  • a plasma deposition method physical vapor deposition (PVD) method
  • the plasma deposition method is a method in which particles constituting a target are ejected and deposited on an object by causing plasma-generated ion atoms (for example, ion atoms of an inert gas) to collide with a target (hydrophilic material). It is.
  • a reactive gas such as oxygen (O 2 ), carbon dioxide (CO 2 ), nitrogen (N 2 ) or the like may be used.
  • the steps (a) to (e) can be performed continuously and efficiently.
  • Example 1 The optical member of Example 1 was produced by the following manufacturing process.
  • a TAC film product name: Fujitac (registered trademark) TD80UL
  • Fuji Film Co., Ltd. that had been subjected to an easy adhesion treatment was used.
  • the thickness of the base material 2 was 80 ⁇ m.
  • the resin material A As the resin material A, a mixture of the following materials was used. Here, the numerical value attached
  • FIG. The thickness of the resin material A was 11 ⁇ m. ⁇ Shin Nakamura Chemical Co., Ltd. urethane acrylate (product name: UA-7100): 31% by weight ⁇ Multifunctional acrylate (product name: ATM-35E) manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd .: 40% by weight ⁇ Multifunctional acrylate manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. (Product name: A-TMM-3LM-N): 27.5% by weight -Photopolymerization initiator (product name: IRGACURE 819) manufactured by BASF: 1.5% by weight
  • the resin material B As the resin material B, a mixture of the following materials was used. Here, the numerical value attached
  • -Monofunctional monomer product name: ACMO
  • fluorine-based additive Product name: OPTOOL DAC-HP
  • OPTOOL DAC-HP 10% by weight
  • the “OPTOOL DAC-HP” used as the fluorine-containing compound had a solid content of 20% by weight.
  • the mold 7 one produced by the following method was used. First, aluminum was formed into a film by the sputtering method on the glass substrate. Next, a large number of minute holes (recesses) (the distance between the bottom points of adjacent holes is less than or equal to the wavelength of visible light) is provided by alternately repeating anodic oxidation and etching on the formed aluminum. An anodized layer was formed. Specifically, anodization, etching, anodization, etching, anodization, etching, anodization, etching, anodization, etching, and anodization are sequentially performed (anodization: 5 times, etching: 4 times), thereby forming the inside of aluminum.
  • the anodic oxidation conditions and etching conditions were as follows.
  • a fluorine-based additive product name: OPTOOL DSX
  • a UV lamp (product name: LIGHT HANMAR 6J6P3) manufactured by Fusion UV systems is used for the resin composition 6 on which the cured uneven structure of the resin composition is formed. / Cm 2 ) to cure. As a result, a cured resin layer 3 (hydrophobic resin) was formed.
  • FIG. 3 is a cross-sectional SEM photograph when the cured resin layer in Example 1 is completed.
  • the specification of the cured resin layer 3 was as follows. Shape of convex part 4: Pitch 200 between bell-shaped adjacent convex parts 4: 200 nm Convex part 4 height: 150-200 nm Surface tension of the hydrophobic resin constituting the convex part 4: 12 dyn / cm
  • FIG. 4 is a cross-sectional SEM photograph of the optical member of Example 1.
  • the sputtering conditions were as follows.
  • silicon dioxide was used as the hydrophilic material 5.
  • the thickness of the hydrophilic material 5 was 30 nm.
  • the surface tension of silicon dioxide was 65 dyn / cm, which was higher than the surface tension (12 dyn / cm) of the hydrophobic resin constituting the convex portion 4.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining the manufacturing process of the optical member of Comparative Example 3 (steps a to d).
  • the base material 102 As the base material 102, a TAC film (product name: Fujitac TD60UL) manufactured by Fuji Film Co., Ltd. was used. The thickness of the base material 102 was 60 ⁇ m.
  • the resin composition 106 As the resin composition 106, a mixture of the following materials was used. The thickness of the resin composition 106 was 11 ⁇ m. The resin composition 106 was solventless. -Polyfunctional acrylate manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. (product name: A-TMM-3LM-N): 38.4 parts by weight- Polyfunctional acrylate manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. (product name: ATM-35E): 25 .6 parts by weight-Monofunctional monomer manufactured by KJ Chemicals (product name: ACMO): 34 parts by weight-Fluorine additive manufactured by Daikin Industries, Ltd. (product name: OPTOOL DAC-HP): 0.07 parts by weight-BASF Photopolymerization initiator (product name: LUCIRIN TPO): 0.5 parts by weight
  • the mold 107 one produced by the following method was used. First, aluminum was formed into a film by the sputtering method on the glass substrate. Next, a large number of minute holes (recesses) (the distance between the bottom points of adjacent holes is less than or equal to the wavelength of visible light) is provided by alternately repeating anodic oxidation and etching on the formed aluminum. An anodized layer was formed. Specifically, anodization, etching, anodization, etching, anodization, etching, anodization, etching, anodization, etching, and anodization are sequentially performed (anodization: 5 times, etching: 4 times), thereby forming the inside of aluminum.
  • a UV lamp (product name: LIGHT HANMAR6J6P3) manufactured by Fusion UV systems is used for the resin composition 106 on which the cured concavo-convex structure of the resin composition is formed. / Cm 2 ) to cure. As a result, a cured resin layer 103 as shown in FIG. 5C was formed.
  • the specification of the cured resin layer 103 was as follows. Shape of convex portion 104: pitch Q between adjacent convex portions 104 in a bell shape: 100 nm Height of convex part 104: 150 to 200 nm
  • Comparative Example 4 An optical member was produced in the same manner as in Comparative Example 3 except that the pitch Q between the adjacent convex portions 104 was changed to 200 nm.
  • Comparative Example 5 An optical member was produced in the same manner as in Comparative Example 3 except that the uneven structure was not formed on the cured resin layer 103.
  • the antifouling property it was evaluated whether or not the fingerprint attached to the surface of the sample of each example could be wiped off. Specifically, first, fingerprints were attached to the surface of each sample and left for 3 days in an environment of temperature 25 ° C. and humidity 40-60%. Then, using a non-woven fabric (product name: Xavina (registered trademark)) manufactured by KB Seiren, the surface of the sample of each example was wiped 50 times in one direction to determine whether the fingerprint could be wiped in an environment with an illuminance of 100 lx. Observed. As evaluation indexes, ⁇ : fingerprints can be completely wiped, ⁇ : most of fingerprints cannot be wiped, and X: fingerprints cannot be wiped at all.
  • Example 1 was excellent in antifouling property.
  • Comparative Example 1 was excellent in antifouling property as in Example 1, but Comparative Example 2, Comparative Example 5, and Comparative Example 6 were inferior in antifouling property to Example 1, and Comparative Example 3, And Comparative Example 4 was inferior to Example 1 in antifouling property.
  • Example 1 and Comparative Examples 1 to 6 were evaluated for scratch resistance. The evaluation results are shown in Table 2.
  • the change in the contact angle of water before and after wiping with respect to the sample of each example was evaluated. That is, whether or not the layer (for example, the hydrophilic material 5 in Example 1) existing on the surface of the sample of each example has been wiped off is determined from the change in the contact angle of water before and after wiping the sample of each example. did. Specifically, first, the contact angle of water with the surface of the sample of each example was measured. Next, after wiping the surface of the sample of each example 20 times using a non-woven fabric (product name: Savina) made by KB Seiren, water on the surface of the sample of each example The contact angle was measured again.
  • a non-woven fabric product name: Savina
  • Judgment criteria were: ⁇ : change in water contact angle before and after wiping with water was less than 1 °, x: change in water contact angle before and after wiping with water was 1 ° or more.
  • PCA-1 portable contact angle meter
  • the measurement point As the first measurement point, the center portion of the sample of each example is selected, and as the second and third measurement points, the measurement point is 20 mm or more away from the first measurement point, and 1 Two points that are point-symmetric with respect to the second measurement point were selected.
  • Example 1 was excellent in scratch resistance.
  • Comparative Example 1 Comparative Example 1, Comparative Example 4, Comparative Example 5, and Comparative Example 6 were excellent in scratch resistance, but Comparative Example 2 and Comparative Example 3 were inferior in scratch resistance.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining an antifogging evaluation method.
  • the paper 211, the heater 212, and the humidifier 213 were installed in the acrylic box 210.
  • the acrylic box 210 length: 400 mm, width: 300 mm, height: 350 mm
  • a part of the surface composed of a glass substrate 214 was used.
  • the sample of each example was affixed on a part of the surface of the glass substrate 214 on the paper 211 side via an adhesive (product name: PDS1) manufactured by Panac.
  • FIG. 6 representatively shows a state where the optical member 1 of Example 1 is attached, and the optical member 1 is arranged so that the cured resin layer 3 (uneven structure) faces the paper 211 side. did.
  • Comparative Example 2 the sample was arranged so that the surface on which the antifogging paint was applied was directed to the paper 211 side.
  • Comparative Example 3 the sample (optical member 101) was arranged so that the cured resin layer 103 faced the paper 211 side.
  • the sample of each example and the paper 211 were arranged so that the distance between the opposing surfaces was 100 mm.
  • the heater 212 and the humidifier 213 are operated, and the temperature, humidity, and dew point temperature in the acrylic box 210 and the surface temperature of the glass substrate 214 on the paper 211 side (hereinafter simply referred to as the glass surface). Also called temperature).
  • the dew point temperature was set to be about 1 to 3 ° C. higher than the glass surface temperature.
  • an environment in which the humidity in the vicinity of the glass substrate 214 (the sample of each example) was about 110% could be realized.
  • the temperature outside the acrylic box 210 was 24.9 ° C., and the humidity was 23.4%.
  • the paper 211 was photographed with the camera 215 through the sample of each example from the outside of the acrylic box 210.
  • the distance between the camera 215 and the surface of the glass substrate 214 opposite to the paper 211 was 500 mm.
  • On the surface of the paper 211 on the glass substrate 214 side six kinds of circles (dots) having a diameter of 0.5 mm, 1.0 mm, 1.5 mm, 2.0 mm, 2.5 mm, and 3.0 mm are drawn with a pen. Of these circles, it was evaluated for each elapsed time whether or not the size of the circles could not be photographed (disappeared).
  • Example 1 As shown in Table 3, in Example 1, all the circle marks could be taken during the evaluation, and the antifogging property was excellent. On the other hand, Comparative Example 2 and Comparative Example 3 were excellent in antifogging property as in Example 1, but Comparative Example 4, Comparative Example 5 and Comparative Example 6 were more antifogging than Example 1. Inferior, Comparative Example 1 was further inferior to Example 1 in antifogging property.
  • Example 1 was excellent in antifouling property, scratch resistance, and antifogging property.
  • Comparative Example 1 was excellent in antifouling property and scratch resistance, but was inferior in antifogging property.
  • Comparative Example 2 and Comparative Example 3 were excellent in antifogging property, but were inferior in antifouling property and scratch resistance.
  • Comparative Example 4 and Comparative Example 6 were excellent in scratch resistance, but were poor in antifouling properties and antifogging properties.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an optical member according to another embodiment.
  • the optical member 1 ′ includes a base material 2 and a cured resin layer 3.
  • the tip of each of the plurality of convex portions 4 has a surface-modified portion 8.
  • Examples of the method for forming the surface-modified portion 8 include the following methods (1) to (3).
  • a saponification treatment is performed on the tip of each of the plurality of convex portions 4.
  • the saponification treatment is performed, for example, by immersing the tip of the convex portion 4 in an aqueous sodium hydroxide solution.
  • hydrophilic groups such as —OH groups and —COOH groups are formed on the surface of the tip of the convex portion 4.
  • a hydrophilic portion (surface-modified portion 8) is formed at the tip of the convex portion 4.
  • a hydrophilic material is brought into contact with the tips of the plurality of convex portions 4.
  • Examples of the method of bringing the hydrophilic material into contact include a method of preparing an adhesive member in which a hydrophilic material is kneaded into the adhesive layer, and bringing the adhesive member into contact with the tip of the convex portion 4 from the adhesive layer side.
  • a polymerizable monomer is added to the hydrophilic material, it can be cured (polymerized) by irradiation with active energy rays.
  • a hydrophilic part surface-modified part 8 is formed at the tip of the convex part 4.
  • a plasma etching process is performed on the tips of the plurality of convex portions 4.
  • the plasma etching process is performed using, for example, an inert gas such as argon (Ar) or helium (He).
  • an inert gas such as argon (Ar) or helium (He).
  • hydrophilic groups such as —OH groups and —COOH groups are formed on the surface of the tip of the convex portion 4.
  • a hydrophilic portion surface-modified portion 8 is formed at the tip of the convex portion 4.
  • Each of the plurality of convex portions may be made of a hydrophobic resin, and the tip may be covered with a hydrophilic material. Thereby, the said hydrophilic part is preferably realizable.
  • the hydrophilic material may contain silicon dioxide. Thereby, the said hydrophilic material can be utilized effectively.
  • the hydrophilic material may have a thickness of 30 nm or less. Thereby, the state in which the hydrophilic material covers the tips of the plurality of convex portions can be preferably realized.
  • Each of the plurality of convex portions may be made of a hydrophobic resin, and the tip may be surface-modified. Thereby, the said hydrophilic part is preferably realizable.
  • the above process may be performed by a plasma deposition method. Thereby, the said hydrophilic material can be formed into a film efficiently.

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Abstract

本発明は、防汚性、耐擦傷性、及び、防曇性に優れた光学部材を提供する。本発明の光学部材は、複数の凸部が可視光の波長以下のピッチで設けられる凹凸構造を表面に有し、上記複数の凸部の各々は、先端に親水性部分を有し、好ましくは、上記複数の凸部の各々は、疎水性樹脂で構成され、かつ、上記先端が親水性材料で覆われており、上記親水性材料は、二酸化ケイ素を含有するものであり、上記親水性材料の厚みは、３０ｎｍ以下であるものである。

Description

光学部材、及び、光学部材の製造方法
本発明は、光学部材、及び、光学部材の製造方法に関する。より詳しくは、ナノメートルサイズの凹凸構造を表面に有する光学部材、及び、上記光学部材の製造方法に関するものである。
微細な凹凸構造を表面に有する部材は、様々な用途での適用が検討されている（例えば、特許文献１～５参照）。特に、ナノメートルサイズの凹凸構造（ナノ構造）を表面に有する光学部材は、優れた反射防止性を有することが知られている。このような凹凸構造によれば、空気層から基材にかけて屈折率が連続的に変化するため、反射光を劇的に減少させることができる。
特開２００３－１７２８０８号公報 特開２００７－１７８７２４号公報 特開２０１４－１５３５２４号公報 特許第５００５１１４号公報 特開２０００－３０８６０３号公報
しかしながら、従来の光学部材では、防汚性、耐擦傷性、及び、防曇性が不充分であり、改善の余地があった。
凸部が疎水性樹脂で構成される場合、汚れをはじきやすくすることができる。しかしながら、一旦、汚れが凸部の間隙（凹部）に入り込んでしまうと、特に、その中の表面張力が低い液体成分を拭き取ることができない。例えば、汚れを拭き取る際にワイパーを用いる場合、ワイパーの繊維は、その径が大きいために、凸部の間隙に入りにくい。よって、ワイパーと溶剤とを組み合わせて用いることになるが、凸部が疎水性樹脂で構成されているため、水溶液を用いることができない。一方、凸部が親水性樹脂で構成される場合、凸部の間隙に入り込んだ汚れが広がりやすくなる。以上の結果、付着した汚れは、その反射率が光学部材の反射率と大きく異なるため、視認されやすくなってしまう。そのため、防汚性を高める点において改善の余地があった。
また、防汚性を高めるために、フッ素系材料を凹凸構造の表面上に塗布することによって、凹凸構造に疎水性を付与する方法も考えられる。しかしながら、凹凸構造とフッ素系材料との密着性が低いため、汚れを拭き取る際にフッ素系材料も一緒に拭き取られてしまう。そのため、耐擦傷性を高める点においても改善の余地があった。
更に、凸部が疎水性樹脂で構成される場合、水を広げる速度が不充分であり、防曇性を高める点においても改善の余地があった。
上記特許文献１は、凹凸構造の表面上にポリテトラフルオロエチレンからなる撥水皮膜が形成された構成を開示している。しかしながら、上記特許文献１に記載の発明では、凹凸構造と撥水皮膜との密着性が低いため、撥水皮膜が剥離しやすい。また、撥水皮膜は薄いため、その強度が弱く、拭き取りの際にポリテトラフルオロエチレンの濃度が低下しやすい。更に、ポリテトラフルオロエチレンによって凹凸構造に疎水性が付与されるため、水を広げる速度が不充分である。以上より、耐擦傷性及び防曇性を高める点において改善の余地があった。
上記特許文献２は、基材と金型との間に、フッ素化合物を含む光硬化性樹脂組成物を供給し圧延した後、硬化させることによって凹凸構造を形成する方法を開示している。しかしながら、上記特許文献２に記載の発明では、凹凸構造の表面におけるフッ素化合物の濃度が不充分である。また、フッ素化合物によって凹凸構造に疎水性が付与されるため、水を広げる速度が不充分である。以上より、防汚性及び防曇性を高める点において改善の余地があった。
上記特許文献３は、凹凸構造の表面上にパーフルオロアルキルポリエーテルカルボン酸を含むフッ素系潤滑剤による潤滑層が形成された構成を開示している。しかしながら、上記特許文献３に記載の発明では、凹凸構造と潤滑層との密着性が弱いため、潤滑層が剥離しやすい。また、フッ素系潤滑剤によって凹凸構造に疎水性が付与されるため、水を広げる速度が不充分である。以上より、耐擦傷性及び防曇性を高める点において改善の余地があった。
上記特許文献４は、フッ素を含有する外部離型剤で金型の表面を処理し、基材と金型との間に、内部離型剤を含む活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給した後、硬化させることによって凹凸構造を形成する方法を開示している。しかしながら、上記特許文献４に記載の発明では、凹凸構造の表面における内部離型剤の濃度が不充分である。また、内部離型剤によって凹凸構造に疎水性が付与されるため、水を広げる速度が不充分である。以上より、防汚性及び防曇性を高める点において改善の余地があった。
上記特許文献５は、筋状の微細な凹凸構造を表面に有する構成を開示している。しかしながら、上記特許文献５に記載の発明では、凸部の間隙に入り込んだ汚れを拭き取りにくい。また、凸部（凹部）が筋状に配置されているため、水を広げる速度が不充分である。以上より、防汚性及び防曇性を高める点において改善の余地があった。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、防汚性、耐擦傷性、及び、防曇性に優れた光学部材、並びに、上記光学部材の製造方法を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、防汚性、耐擦傷性、及び、防曇性に優れた光学部材について種々検討したところ、ナノ構造の複数の凸部の各々が、その一部に親水性部分を有する構成に着目した。そして、各凸部が先端に親水性部分を有する構成とすることで、汚れが先端に集まって拭き取りやすくなるため、優れた防汚性が得られることを見出した。また、親水性部分と各凸部との密着性が高いため、優れた耐擦傷性が得られることを見出した。更に、各凸部の先端の親水性部分によって水を広げる速度が高まるため、優れた防曇性が得られることを見出した。以上により、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明の一態様は、複数の凸部が可視光の波長以下のピッチで設けられる凹凸構造を表面に有し、上記複数の凸部の各々は、先端に親水性部分を有する光学部材であってもよい。
本発明の別の一態様は、上記光学部材の製造方法であって、上記複数の凸部の各々の先端に、親水性材料を成膜する工程を含む光学部材の製造方法であってもよい。
本発明によれば、防汚性、耐擦傷性、及び、防曇性に優れた光学部材、並びに、上記光学部材の製造方法を提供することができる。
実施形態の光学部材を示す断面模式図である。 実施形態の光学部材の製造プロセスを説明するための断面模式図である（工程ａ～ｅ）。 実施例１における硬化樹脂層完成時の断面ＳＥＭ写真である。 実施例１の光学部材の断面ＳＥＭ写真である。 比較例３の光学部材の製造プロセスを説明するための断面模式図である（工程ａ～ｄ）。 防曇性の評価方法を説明するための断面模式図である。 別の実施形態の光学部材を示す断面模式図である。
以下に実施形態を掲げ、本発明について図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。また、各実施形態の構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。
［実施形態］
図１は、実施形態の光学部材を示す断面模式図である。図１に示すように、光学部材１は、基材２、硬化樹脂層３、及び、親水性材料５を備えている。硬化樹脂層３は、複数の凸部（突起）４が可視光の波長以下のピッチ（隣接する凸部４の頂点間の距離）Ｐで設けられる凹凸構造を表面に有している。よって、光学部材１は、モスアイ構造（蛾の目状の構造）を有する反射防止部材に相当する。これにより、光学部材１は、モスアイ構造による優れた反射防止性（低反射性）を示すことができる。複数の凸部４の各々の先端は、親水性材料５で覆われている。
基材２の材料としては特に限定されず、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）等が挙げられる。基材２は、上記材料以外に、可塑剤等の添加剤を適宜含んでいてもよい。
基材２の形状としては特に限定されず、例えば、フィルム状、シート状等が挙げられる。光学部材１をフィルム状にする場合は、フィルム状の基材２を用いればよく、例えば、トリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣフィルム）等が好ましく用いられる。また、基材２が偏光板の一部を構成する形態が好ましい。
基材２の厚みは特に限定されないが、透明性及び加工性を確保する観点から、５０μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。
凸部４の形状は特に限定されず、例えば、柱状の下部と半球状の上部とによって構成される形状（釣鐘状）、錐体状（コーン状、円錐状）等の、先端に向かって細くなる形状（テーパー形状）が挙げられる。また、凸部４は、枝突起を有する形状であってもよい。枝突起とは、モスアイ構造を形成する金型を作製するための陽極酸化及びエッチングを行う過程で形成されてしまった、間隔が不規則な部分に対応する凸部を示す。図１中、隣接する凸部４の間隙の底辺は傾斜した形状となっているが、傾斜せずに水平な形状であってもよい。
隣接する凸部４間のピッチＰは、可視光の波長（７８０ｎｍ）以下であれば特に限定されないが、モアレ、虹ムラ等の光学現象を充分に防止する観点から、１００ｎｍ以上、４００ｎｍ以下であることが好ましく、１００ｎｍ以上、２００ｎｍ以下であることがより好ましい。本明細書中、隣接する凸部間のピッチは、測定機として日立ハイテクノロジーズ社製の走査型電子顕微鏡（製品名：Ｓ－４７００）を用い、撮影された平面写真から読み取った、１μｍ角の領域内における、枝突起を除くすべての隣接する凸部間の距離の平均値を示す。なお、隣接する凸部間のピッチの測定は、メイワフォーシス社製のオスミウムコーター（製品名：Ｎｅｏｃ－ＳＴ）を用いて、凹凸構造上に、和光純薬工業社製の酸化オスミウムＶＩＩＩ（厚み：５ｎｍ）を塗布した状態で行った。
凸部４の高さは特に限定されないが、後述する凸部４の好ましいアスペクト比と両立させる観点から、５０ｎｍ以上、６００ｎｍ以下であることが好ましく、１００ｎｍ以上、３００ｎｍ以下であることがより好ましい。本明細書中、凸部の高さは、測定機として日立ハイテクノロジーズ社製の走査型電子顕微鏡（製品名：Ｓ－４７００）を用い、撮影された断面写真から読み取った、枝突起を除く連続して並んだ１０個の凸部の高さの平均値を示す。ただし、１０個の凸部を選択する際は、欠損や変形した部分（試料を準備する際に変形させてしまった部分等）がある凸部を除くものとする。試料としては、光学部材の特異的な欠陥がない領域でサンプリングされたものが用いられ、例えば、光学部材が連続的に製造されるロール状である場合、その中央付近でサンプリングされたものを用いる。なお、凸部の高さの測定は、メイワフォーシス社製のオスミウムコーター（製品名：Ｎｅｏｃ－ＳＴ）を用いて、凹凸構造上に、和光純薬工業社製の酸化オスミウムＶＩＩＩ（厚み：５ｎｍ）を塗布した状態で行った。
凸部４のアスペクト比は特に限定されないが、０．８以上、１．５以下であることが好ましい。凸部４のアスペクト比が１．５以下である場合、モスアイ構造の加工性が充分に高まり、スティッキングが発生したり、モスアイ構造を形成する際の転写具合が悪化したりする（金型が詰まったり、巻き付いてしまう、等）懸念が低くなる。凸部４のアスペクト比が０．８以上である場合、モアレ、虹ムラ等の光学現象を充分に防止し、良好な反射特性を実現することができる。本明細書中、凸部のアスペクト比は、測定機として日立ハイテクノロジーズ社製の走査型電子顕微鏡（製品名：Ｓ－４７００）を用い、上述したような方法で測定された各凸部のピッチと高さとの比（高さ／ピッチ）で示す。
凸部４の配置は特に限定されず、ランダムに配置されていても、規則的に配置されていてもよい。モアレの発生を充分に防止する観点からは、ランダムに配置されていることが好ましい。
凸部４は、疎水性樹脂で構成され、かつ、先端が親水性材料５で覆われている。これにより、凸部４は、親水性材料５で覆われている親水性部分（先端）と、疎水性樹脂が露出している疎水性部分とを有することになる。本明細書中、親水性部分は、凸部の先端以外の部分よりも表面張力が高い部分を指し、好ましくは、水の接触角が３０°以下の部分である。凸部の先端以外の部分は、水の接触角が９０°よりも大きい部分であることが好ましい。本明細書中、親水性材料は、凸部を構成する疎水性樹脂よりも表面張力が高い材料を指し、好ましくは、水の接触角が３０°以下の材料である。疎水性樹脂は、水の接触角が９０°よりも大きい樹脂であることが好ましい。本明細書中、表面張力は、浸透速度法を用いて測定される。浸透速度法は、カラム中に対象物を一定の圧力で押し固めて充填し、関係式：ｈ２／ｔ＝（ｒ・γｃｏｓθ）／２ηから、対象物の表面張力を決定する方法である。上記関係式中、ｈは水の浸透高さを示し、ｔは時間を示し、ｒは充填された対象物の毛管半径を示し、γは表面張力を示し、ηは水の粘度を示し、θは水の接触角を示す。表面張力が小さいほど接触角が大きくなり、疎水性がより高いことを示す。
疎水性樹脂のうち公知のものとしては、例えば、旭硝子社製のナノインプリント用樹脂（製品名：ＮＩＦ－Ａ－１）、東洋合成工業社製のナノインプリント用樹脂（製品名：ＰＡＫ－０２）、三井化学社製のナノインプリント用樹脂（製品名：ＦＲＯＭＰ（登録商標））等が挙げられる。疎水性樹脂としては、これらの他に、ウレタンアクリレート、多官能アクリレート、単官能モノマー、フッ素含有化合物、重合開始剤等の混合物（後述する樹脂組成物）の硬化物、又は、その積層体を用いることもできる。
親水性材料５としては、例えば、酸化物、窒化物等が挙げられ、中でも、無機酸化物、無機窒化物等が好ましく用いられる。無機酸化物としては、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）等が挙げられる。無機窒化物としては、窒化ケイ素（ＳｉＮ、Ｓｉ３Ｎ４）等が挙げられる。親水性材料５は、二酸化ケイ素を含有することが好ましい。
親水性材料５の厚みは、３０ｎｍ以下であることが好ましい。親水性材料５の厚みが３０ｎｍ以下である場合、親水性材料５が凸部４の先端を覆う状態を好ましく実現することができる。本明細書中、親水性材料の厚みは、凸部の頂点側の表面から、凸部の頂点とは反対側の表面までの距離（図１中の厚みＴに相当）を指す。
以上より、本実施形態によれば、複数の凸部４の各々の先端が親水性材料５で覆われているため、下記（ｉ）～（ｉｖ）の効果を奏することができる。
（ｉ）光学部材１の表面（凹凸構造の表面）に汚れが付着する場合、汚れが凸部４の先端に集まるため、拭き取りやすくなる。更に、凸部４において、親水性材料５で覆われている親水性部分（先端）と、疎水性樹脂が露出している疎水性部分との境界が存在するため、汚れが多量に付着する場合（例えば、汚れのサイズが、隣接する凸部４間のピッチＰよりも大きい場合）であっても、汚れがその境界を越えて、凸部４の間隙（凹部）の深部に入り込むことを防止することができる。この効果は、上記境界に存在する段差が大きいほど更に高まる。以上より、光学部材１は、優れた防汚性を示すことができる。
（ｉｉ）光学部材１の表面（凹凸構造の表面）に汚れが付着しても、汚れが凸部４の先端毎に分散された状態（ナノ分散状態）になるため、汚れが視認されにくくなる。
（ｉｉｉ）親水性材料５と凸部４との密着性が高いため、光学部材１は、優れた耐擦傷性を示すことができる。
（ｉｖ）親水性材料５によって水を広げる速度が高まるため、光学部材１は、優れた防曇性を示すことができる。
次に、本実施形態の光学部材の製造プロセスについて、図２を参照して例示する。図２は、実施形態の光学部材の製造プロセスを説明するための断面模式図である（工程ａ～ｅ）。
（ａ）樹脂組成物の塗布
まず、図２（ａ）に示すように、基材２の表面上に樹脂組成物６を塗布する。樹脂組成物６の塗布方法としては特に限定されず、例えば、スプレー方式、グラビア方式、スロットダイ方式等で塗布する方法が挙げられる。
樹脂組成物６は、活性エネルギー線の照射によって硬化（重合）するものであることが好ましい。本明細書中、活性エネルギー線は、紫外線、可視光線、赤外線、プラズマ等を指す。樹脂組成物６は、紫外線によって硬化するものであることが好ましい。
樹脂組成物６は、ウレタンアクリレート、多官能アクリレート、単官能モノマー、フッ素含有化合物、重合開始剤等を適宜含んでいてもよい。
ウレタンアクリレートとしては、例えば、新中村化学工業社製のウレタンアクリレート（製品名：ＵＡ－７１００）、新中村化学工業社製のウレタンアクリレート（製品名：Ｕ－４ＨＡ）、共栄社化学社製のウレタンアクリレート（製品名：ＵＡ－３０６Ｈ）、共栄社化学社製のウレタンアクリレート（製品名：ＡＨ－６００）等が挙げられる。樹脂組成物６は、１種類のウレタンアクリレートを含んでいてもよく、複数種類のウレタンアクリレートを含んでいてもよい。
多官能アクリレートとしては、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、１，６－ヘキサンジオールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、エトキシ化（４モル付加物）ビスフェノールＡジアクリレート等が挙げられる。ペンタエリスリトールトリアクリレートのうち公知のものとしては、例えば、新中村化学工業社製の多官能アクリレート（製品名：Ａ－ＴＭＭ－３ＬＭ－Ｎ）等が挙げられる。エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレートのうち公知のものとしては、例えば、新中村化学工業社製の多官能アクリレート（製品名：ＡＴＭ－３５Ｅ）等が挙げられる。１，６－ヘキサンジオールジアクリレートのうち公知のものとしては、例えば、新中村化学工業社製の多官能アクリレート（製品名：Ａ－ＨＤ－Ｎ）等が挙げられる。トリプロピレングリコールジアクリレートのうち公知のものとしては、例えば、新中村化学工業社製の多官能アクリレート（製品名：ＡＰＧ－２００）等が挙げられる。エトキシ化（４モル付加物）ビスフェノールＡジアクリレートのうち公知のものとしては、例えば、新中村化学工業社製の多官能アクリレート（製品名：Ａ－ＢＰＥ－４）等が挙げられる。樹脂組成物６は、１種類の多官能アクリレートを含んでいてもよく、複数種類の多官能アクリレートを含んでいてもよい。
単官能モノマーとしては、例えば、Ｎ－アクリロイルモルホリン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルメタクリルアミド、Ｎ－メトキシ－Ｎ－メチル－３－フェニル－アクリルアミド等が挙げられる。Ｎ－アクリロイルモルホリンのうち公知のものとしては、例えば、ＫＪケミカルズ社製の単官能モノマー（製品名：ＡＣＭＯ（登録商標））等が挙げられる。Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミドのうち公知のものとしては、例えば、ＫＪケミカルズ社製の単官能モノマー（製品名：ＤＭＡＡ（登録商標））等が挙げられる。Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミドのうち公知のものとしては、例えば、ＫＪケミカルズ社製の単官能モノマー（製品名：ＤＥＡＡ（登録商標））等が挙げられる。Ｎ，Ｎ－ジメチルメタクリルアミドのうち公知のものとしては、例えば、東京化成工業社製の単官能モノマー（製品コード：Ｄ０７４５）等が挙げられる。Ｎ－メトキシ－Ｎ－メチル－３－フェニル－アクリルアミドのうち公知のものとしては、例えば、シグマアルドリッチ社製の単官能モノマー等が挙げられる。樹脂組成物６は、１種類の単官能モノマーを含んでいてもよく、複数種類の単官能モノマーを含んでいてもよい。単官能モノマーは、Ｎ－アクリロイルモルホリン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド、及び、Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミドからなる群より選択される少なくとも１つのモノマーを含むことが好ましい。
フッ素含有化合物は、構成成分としてフッ素含有モノマーを含んでいる。フッ素含有化合物は、更に、アクリレートモノマー等の他のモノマー成分を含んでいてもよい。
フッ素含有化合物は、反応性基を有することが好ましい。本明細書中、反応性基は、光、熱等の外部エネルギーによって他の成分と反応する部位を指す。このような反応性基としては、例えば、アルコキシシリル基、シリルエーテル基、アルコキシシリル基が加水分解されたシラノール基、カルボキシル基、水酸基、エポキシ基、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基等が挙げられる。反応性基としては、反応性及び取り扱い性の観点から、アルコキシシリル基、シリルエーテル基、シラノール基、エポキシ基、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、又は、メタクリロイル基が好ましく、ビニル基、アリル基、アクリロイル基、又は、メタクリロイル基がより好ましく、アクリロイル基、又は、メタクリロイル基が更に好ましい。
フッ素含有化合物は、反応性基に加えて、フルオロアルキル基、フルオロオキシアルキル基、フルオロアルケニル基、フルオロアルカンジイル基、及び、フルオロオキシアルカンジイル基からなる群より選択される少なくとも１つを含む部位を有することが好ましい。フルオロアルキル基、フルオロオキシアルキル基、フルオロアルケニル基、フルオロアルカンジイル基、及び、フルオロオキシアルカンジイル基は、各々、アルキル基、オキシアルキル基、アルケニル基、アルカンジイル基、及び、オキシアルカンジイル基が有する水素原子の少なくとも一部がフッ素原子で置換された置換基である。フルオロアルキル基、フルオロオキシアルキル基、フルオロアルケニル基、フルオロアルカンジイル基、及び、フルオロオキシアルカンジイル基は、いずれも主にフッ素原子及び炭素原子から構成される置換基であり、その構造中に分岐部が存在していてもよく、これらの置換基は複数連結していてもよい。
フッ素含有化合物の構成成分であるフッ素含有モノマーの一例としては、下記一般式（Ａ）で表される。
Ｒｆ１－Ｒ２－Ｄ１　（Ａ）
上記一般式（Ａ）中、Ｒｆ１は、フルオロアルキル基、フルオロオキシアルキル基、フルオロアルケニル基、フルオロアルカンジイル基、及び、フルオロオキシアルカンジイル基からなる群より選択される少なくとも１つを含む部位を表す。Ｒ２は、アルカンジイル基、アルカントリイル基、又は、それらから導出されるエステル構造、ウレタン構造、エーテル構造、トリアジン構造を表す。Ｄ１は、反応性基を表す。
上記一般式（Ａ）で表されるフッ素含有モノマーとしては、例えば、２，２，２－トリフルオロエチルアクリレート、２，２，３，３，３－ペンタフロオロプロピルアクリレート、２－パーフルオロブチルエチルアクリレート、３－パーフルオロブチル－２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－パーフルオロヘキシルエチルアクリレート、３－パーフルオロヘキシル－２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－パーフルオロオクチルエチルアクリレート、３－パーフルオロオクチル－２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－パーフルオロデシルエチルアクリレート、２－パーフルオロ－３－メチルブチルエチルアクリレート、３－パーフルオロ－３－メトキシブチル－２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－パーフルオロ－５－メチルヘキシルエチルアクリレート、３－パーフルオロ－５－メチルヘキシル－２－ヒドロキシプロピルアクリレート、２－パーフルオロ－７－メチルオクチル－２－ヒドロキシプロピルアクリレート、テトラフルオロプロピルアクリレート、オクタフルオロペンチルアクリレート、ドデカフルオロヘプチルアクリレート、ヘキサデカフルオロノニルアクリレート、ヘキサフルオロブチルアクリレート、２，２，２－トリフルオロエチルメタクリレート、２，２，３，３，３－ペンタフルオロプロピルメタクリレート、２－パーフルオロブチルエチルメタクリレート、３－パーフルオロブチル－２－ヒドロキシプロピルメタクリレート、２－パーフルオロオクチルエチルメタクリレート、３－パーフルオロオクチル－２－ヒドロキシプロピルメタクリレート、２－パーフルオロデシルエチルメタクリレート、２－パーフルオロ－３－メチルブチルエチルメタクリレート、３－パーフルオロ－３－メチルブチル－２－ヒドロキシプロピルメタクリレート、２－パーフルオロ－５－メチルヘキシルエチルメタクリレート、３－パーフルオロ－５－メチルヘキシル－２－ヒドロキシプロピルメタクリレート、２－パーフルオロ－７－メチルオクチルエチルメタクリレート、３－パーフルオロ－７－メチルオクチルエチルメタクリレート、テトラフルオロプロピルメタクリレート、オクタフルオロペンチルメタクリレート、ドデカフルオロヘプチルメタクリレート、ヘキサデカフルオロノニルメタクリレート、１－トリフルオロメチルトリフルオロエチルメタクリレート、ヘキサフルオロブチルメタクリレート、トリアクリロイル－ヘプタデカフルオロノネニル－ペンタエリスリトール等が挙げられる。
また、フッ素含有モノマーの好適な材料としては、例えば、フルオロポリエーテル部位を有する材料が挙げられる。フルオロポリエーテル部位は、フルオロアルキル基、オキシフルオロアルキル基、オキシフルオロアルキルジイル基等からなる部位であり、下記一般式（Ｂ）又は（Ｃ）に代表される構造である。
ＣＦｎ１Ｈ（３－ｎ１）－（ＣＦｎ２Ｈ（２－ｎ２））ｋＯ－（ＣＦｎ３Ｈ（２－ｎ３））ｍＯ－　（Ｂ）
－（ＣＦｎ４Ｈ（２－ｎ４））ｐＯ－（ＣＦｎ５Ｈ（２－ｎ５））ｓＯ－　（Ｃ）
上記一般式（Ｂ）及び（Ｃ）中、ｎ１は１～３の整数であり、ｎ２～ｎ５は１又は２であり、ｋ、ｍ、ｐ、及び、ｓは０以上の整数である。ｎ１～ｎ５の好ましい組み合わせとしては、ｎ１が２又は３、ｎ２～ｎ５が１又は２である組み合わせであり、より好ましい組み合わせとしては、ｎ１が３、ｎ２及びｎ４が２、ｎ３及びｎ５が１又は２である組み合わせである。
フルオロポリエーテル部位に含まれる炭素数は、４以上、１２以下であることが好ましく、４以上、１０以下であることがより好ましく、６以上、８以下であることが更に好ましい。炭素数が４未満である場合、表面エネルギーが低下する懸念がある。炭素数が１２よりも多い場合、溶媒への溶解性が低下する懸念がある。なお、フッ素含有モノマーは、１分子当たりに複数のフルオロポリエーテル部位を有していてもよい。
反応性基を有するフッ素含有化合物のうち公知のものとしては、例えば、ダイキン工業社製のフッ素系添加剤（製品名：オプツール（登録商標）ＤＡＣ－ＨＰ）、旭硝子社製のフッ素系添加剤（製品名：Ａｆｌｕｉｄ）、ＤＩＣ社製のフッ素系添加剤（製品名：メガファック（登録商標）ＲＳ－７６－ＮＳ）、ＤＩＣ社製のフッ素系添加剤（製品名：メガファックＲＳ－９０）、ネオス社製のフッ素系添加剤（製品名：フタージェント（登録商標）６０１ＡＤ）、油脂製品社製のフッ素系添加剤（製品名：Ｃ１０ＧＡＣＲＹ）、油脂製品社製のフッ素系添加剤（製品名：Ｃ８ＨＧＯＬ）等が挙げられる。フッ素含有化合物は、紫外線によって重合するものであることが好ましく、－ＯＣＦ２－鎖及び／又は＝ＮＣＯ－鎖を有することが好ましい。樹脂組成物６は、１種類のフッ素含有化合物を含んでいてもよく、複数種類のフッ素含有化合物を含んでいてもよい。
重合開始剤としては、例えば、光重合開始剤等が挙げられる。光重合開始剤は、活性エネルギー線に対して活性であり、モノマーを重合する重合反応を開始させるために添加されるものである。光重合開始剤としては、例えば、ラジカル重合開始剤、アニオン重合開始剤、カチオン重合開始剤等を用いることができる。このような光重合開始剤としては、例えば、ｐ－ｔｅｒｔ－ブチルトリクロロアセトフェノン、２，２’－ジエトキシアセトフェノン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパン－１－オン等のアセトフェノン類；ベンゾフェノン、４，４’－ビスジメチルアミノベンゾフェノン、２－クロロチオキサントン、２－メチルチオキサントン、２－エチルチオキサントン、２－イソプロピルチオキサントン等のケトン類；ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾインエーテル類；ベンジルジメチルケタール、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のベンジルケタール類、等が挙げられる。光重合開始剤のうち公知のものとしては、ＢＡＳＦ社製の光重合開始剤（製品名：ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）８１９）、ＢＡＳＦ社製の光重合開始剤（製品名：ＬＵＣＩＲＩＮ（登録商標）　ＴＰＯ）等が挙げられる。
樹脂組成物６は、溶剤を含有しないことが好ましい。すなわち、樹脂組成物６は、無溶剤系であることが好ましい。樹脂組成物６が無溶剤系である場合、溶剤の使用に係るコスト、及び、環境面での負荷（使用時の臭気等）を低減することができる。更に、溶剤を乾燥させて除去するための装置が不要であり、装置コストを低減することができる。一方、樹脂組成物６が溶剤を含有する場合、揮発性が高くなるため、塗布性が低下してしまう懸念がある。
（ｂ）凹凸構造の形成
図２（ｂ）に示すように、塗布された樹脂組成物６に、金型７を基材２とは反対側から押し付け、樹脂組成物６の基材２とは反対側の表面に凹凸構造を形成する。
金型７としては、例えば、下記の方法で作製されるものを用いることができる。まず、アルミニウム製の基材の表面上に、絶縁層としての二酸化ケイ素と、純アルミニウムとが順に成膜された基板を作製する。この際、例えば、アルミニウム製の基材をロール状にすることで、絶縁層及び純アルミニウムの層を連続的に形成することができる。次に、この基板の表面に形成された純アルミニウムの層に対して、陽極酸化及びエッチングを交互に繰り返すことによって、モスアイ構造の雌型（金型７）を作製することができる。この際、陽極酸化を行う時間、及び、エッチングを行う時間を調整することによって、金型７の凹凸構造を変化させることができる。アルミニウム製の基材の代わりに、ガラス基板を用いてもよい。
金型７の形状としては特に限定されず、例えば、平板状、ロール状等が挙げられる。
金型７には、離型処理が施されていることが好ましい。金型７に離型処理を施すことによって、後述する工程（ｄ）において、金型７を硬化樹脂層３から容易に剥離することができる。離形処理は、シランカップリング剤による表面処理であることが好ましい。シランカップリング剤としては、フッ素系シランカップリング剤が好ましく用いられる。
（ｃ）樹脂組成物の硬化
凹凸構造が形成された樹脂組成物６を硬化させる。その結果、図２（ｃ）に示すような硬化樹脂層３（疎水性樹脂）が形成される。樹脂組成物６の硬化は、活性エネルギー線の照射によって行われることが好ましい。活性エネルギー線の照射は、基材２側から行ってもよく、樹脂組成物６側から行ってもよい。また、樹脂組成物６に対する活性エネルギー線の照射回数は特に限定されず、１回のみであってもよいし、複数回であってもよい。
（ｄ）金型の剥離
図２（ｄ）に示すように、金型７を硬化樹脂層３から剥離する。硬化樹脂層３の基材２とは反対側の表面に形成された凹凸構造は、複数の凸部４が可視光の波長以下のピッチＰで設けられる構造、すなわち、モスアイ構造に相当する。
（ｅ）親水性材料の成膜
複数の凸部４の各々の先端に、親水性材料５を成膜する。その結果、図２（ｅ）に示すような光学部材１が完成する。親水性材料５の成膜方法としては、プラズマデポジション法、化学蒸着（ＣＶＤ）法、ウエット処理法等が挙げられ、中でも、プラズマデポジション法（物理蒸着（ＰＶＤ）法）が好ましく用いられる。プラズマデポジション法は、プラズマ化されたイオン原子（例えば、不活性ガスのイオン原子）をターゲット（親水性材料）に衝突させることによって、ターゲットを構成する粒子を飛び出させ、対象物に堆積する方法である。親水性材料５の成膜時には、酸素（Ｏ２）、二酸化炭素（ＣＯ２）、窒素（Ｎ２）等の反応性ガスを用いてもよい。
上述した製造プロセスにおいて、例えば、基材２をロール状にすれば、上記工程（ａ）～（ｅ）を連続的に効率良く行うことができる。
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
（実施例１）
実施例１の光学部材を、以下の製造プロセスによって作製した。
（ａ）樹脂組成物の塗布
まず、基材２の表面上に、第一理化社製のバーコーター（製品名：Ｎｏ．０５）を用いて樹脂材料Ａを塗布した。そして、塗布された樹脂材料Ａ上に、Ｓｏｎｏ－Ｔｅｋ社製の超音波スプレー（ノズルの製品名：Ｖｏｒｔｅｘ）を用いて樹脂材料Ｂをスプレー塗布した。その結果、樹脂材料Ａ、及び、樹脂材料Ｂが積層された状態の樹脂組成物６を形成した。樹脂組成物６は、無溶剤系であった。
基材２としては、易接着処理が施された富士フイルム社製のＴＡＣフィルム（製品名：フジタック（登録商標）ＴＤ８０ＵＬ）を用いた。基材２の厚みは、８０μｍであった。
樹脂材料Ａとしては、下記材料の混合物を用いた。ここで、各材料に付した数値は、樹脂材料Ａ中の各材料の濃度を示す。樹脂材料Ａの厚みは、１１μｍであった。
・新中村化学工業社製のウレタンアクリレート（製品名：ＵＡ－７１００）：３１重量％
・新中村化学工業社製の多官能アクリレート（製品名：ＡＴＭ－３５Ｅ）：４０重量％
・新中村化学工業社製の多官能アクリレート（製品名：Ａ－ＴＭＭ－３ＬＭ－Ｎ）：２７．５重量％
・ＢＡＳＦ社製の光重合開始剤（製品名：ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９）：１．５重量％
樹脂材料Ｂとしては、下記材料の混合物を用いた。ここで、各材料に付した数値は、樹脂材料Ｂ中の各材料の濃度を示す。樹脂材料Ｂの厚みは、２μｍであった。
・ＫＪケミカルズ社製の単官能モノマー（製品名：ＡＣＭＯ）：９０重量％
・ダイキン工業社製のフッ素系添加剤（製品名：オプツールＤＡＣ－ＨＰ）：１０重量％
なお、フッ素含有化合物として用いた「オプツールＤＡＣ－ＨＰ」は、その固形分濃度が２０重量％であった。
（ｂ）凹凸構造の形成
塗布された樹脂組成物６に、金型７を基材２とは反対側から押し付け、樹脂組成物６の基材２とは反対側の表面に凹凸構造を形成した。
金型７としては、下記の方法で作製したものを用いた。まず、ガラス基板上に、アルミニウムをスパッタリング法によって成膜した。次に、成膜されたアルミニウムに対して、陽極酸化及びエッチングを交互に繰り返すことによって、多数の微小な穴（凹部）（隣り合う穴の底点間の距離が可視光の波長以下）が設けられた陽極酸化層を形成した。具体的には、陽極酸化、エッチング、陽極酸化、エッチング、陽極酸化、エッチング、陽極酸化、エッチング、及び、陽極酸化を順に行う（陽極酸化：５回、エッチング：４回）ことによって、アルミニウムの内部に向かって細くなる形状（テーパー形状）を有する微小な穴（凹部）を多数形成し、その結果、凹凸構造を有する金型７が得られた。本実施例においては、陽極酸化条件、及び、エッチング条件を下記の通りとした。
＜陽極酸化条件＞
・電極（白金）－サンプル（アルミニウム）間距離：１５０ｍｍ
・処理液：シュウ酸（０．０５ｍｏｌ／Ｌ）
・処理温度：５℃
・処理時間：１分
・印加電圧：８０Ｖ
＜エッチング条件＞
・処理液：リン酸（８ｍｏｌ／Ｌ）
・処理温度：３０℃
・処理時間：２０分
金型７を走査型電子顕微鏡で観察したところ、隣接する凹部間のピッチは２００ｎｍ、凹部の深さは２００～２５０ｎｍであった。なお、金型７には、ダイキン工業社製のフッ素系添加剤（製品名：オプツールＤＳＸ）によって事前に離型処理を施した。
（ｃ）樹脂組成物の硬化
凹凸構造が形成された樹脂組成物６に、Ｆｕｓｉｏｎ　ＵＶ　ｓｙｓｔｅｍｓ社製のＵＶランプ（製品名：ＬＩＧＨＴ　ＨＡＮＭＡＲ６Ｊ６Ｐ３）を用いて、基材２側から紫外線（照射量：１Ｊ／ｃｍ２）を照射して硬化させた。その結果、硬化樹脂層３（疎水性樹脂）が形成された。
（ｄ）金型の剥離
金型７を硬化樹脂層３から剥離した。その結果、図３に示すような状態が得られた。図３は、実施例１における硬化樹脂層完成時の断面ＳＥＭ写真である。
硬化樹脂層３の仕様は、下記の通りであった。
凸部４の形状：釣鐘状
隣接する凸部４間のピッチＰ：２００ｎｍ
凸部４の高さ：１５０～２００ｎｍ
凸部４を構成する疎水性樹脂の表面張力：１２ｄｙｎ／ｃｍ
（ｅ）親水性材料の成膜
複数の凸部４の各々の先端に、アルバック社製のプラズマデポジション方式のスパッタリング装置（製品名：ＳＨ－３５０ＥＬ－Ｃ０６）を用いて、親水性材料５を成膜した。その結果、図４に示すような光学部材１が完成した。図４は、実施例１の光学部材の断面ＳＥＭ写真である。本実施例においては、スパッタリング条件を下記の通りとした。
＜スパッタリング条件＞
・電源：ＲＦ
・周波数：１３．５６ＭＨｚ
・バックグラウンドの真空度：６×１０－４Ｐａ
・スパッタガス：アルゴンガス
・反応性ガス：酸素ガス
・スパッタリング時の真空度：４×１０－１Ｐａ
親水性材料５としては、二酸化ケイ素を用いた。親水性材料５の厚みは、３０ｎｍであった。二酸化ケイ素の表面張力は、６５ｄｙｎ／ｃｍであり、凸部４を構成する疎水性樹脂の表面張力（１２ｄｙｎ／ｃｍ）よりも高かった。
（比較例１）
無アルカリガラス基板を準備した。無アルカリガラス基板の厚みは、０．５ｍｍであった。
（比較例２）
無アルカリガラス基板の表面上に、リンレイ社製の防曇塗料（製品名：油膜とり　くもり止めスプレー　ＣＨ４０）が塗布されたものを準備した。
（比較例３）
比較例３の光学部材を、以下の製造プロセスによって作製した。図５は、比較例３の光学部材の製造プロセスを説明するための断面模式図である（工程ａ～ｄ）。
（ａ）樹脂組成物の塗布
まず、図５（ａ）に示すように、基材１０２の表面上に、第一理化社製のバーコーター（製品名：Ｎｏ．０５）を用いて、樹脂組成物１０６を塗布した。
基材１０２としては、富士フイルム社製のＴＡＣフィルム（製品名：フジタックＴＤ６０ＵＬ）を用いた。基材１０２の厚みは、６０μｍであった。
樹脂組成物１０６としては、下記材料の混合物を用いた。樹脂組成物１０６の厚みは、１１μｍであった。樹脂組成物１０６は、無溶剤系であった。
・新中村化学工業社製の多官能アクリレート（製品名：Ａ－ＴＭＭ－３ＬＭ－Ｎ）：３８．４重量部
・新中村化学工業社製の多官能アクリレート（製品名：ＡＴＭ－３５Ｅ）：２５．６重量部
・ＫＪケミカルズ社製の単官能モノマー（製品名：ＡＣＭＯ）：３４重量部
・ダイキン工業社製のフッ素系添加剤（製品名：オプツールＤＡＣ－ＨＰ）：０．０７重量部
・ＢＡＳＦ社製の光重合開始剤（製品名：ＬＵＣＩＲＩＮ　ＴＰＯ）：０．５重量部
（ｂ）凹凸構造の形成
図５（ｂ）に示すように、塗布された樹脂組成物１０６に、金型１０７を基材１０２とは反対側から押し付け、樹脂組成物１０６の基材１０２とは反対側の表面に凹凸構造を形成した。
金型１０７としては、下記の方法で作製したものを用いた。まず、ガラス基板上に、アルミニウムをスパッタリング法によって成膜した。次に、成膜されたアルミニウムに対して、陽極酸化及びエッチングを交互に繰り返すことによって、多数の微小な穴（凹部）（隣り合う穴の底点間の距離が可視光の波長以下）が設けられた陽極酸化層を形成した。具体的には、陽極酸化、エッチング、陽極酸化、エッチング、陽極酸化、エッチング、陽極酸化、エッチング、及び、陽極酸化を順に行う（陽極酸化：５回、エッチング：４回）ことによって、アルミニウムの内部に向かって細くなる形状（テーパー形状）を有する微小な穴（凹部）を多数形成し、その結果、凹凸構造を有する金型１０７が得られた。本比較例においては、１回の陽極酸化を行う時間を３１６秒とし、１回のエッチングを行う時間を８２５秒とした。金型１０７を走査型電子顕微鏡で観察したところ、隣接する凹部間のピッチは１００ｎｍ、凹部の深さは２００～２５０ｎｍであった。なお、金型１０７には、ダイキン工業社製のフッ素系添加剤（製品名：オプツールＤＳＸ）によって事前に離型処理を施した。
（ｃ）樹脂組成物の硬化
凹凸構造が形成された樹脂組成物１０６に、Ｆｕｓｉｏｎ　ＵＶ　ｓｙｓｔｅｍｓ社製のＵＶランプ（製品名：ＬＩＧＨＴ　ＨＡＮＭＡＲ６Ｊ６Ｐ３）を用いて、基材１０２側から紫外線（照射量：１Ｊ／ｃｍ２）を照射して硬化させた。その結果、図５（ｃ）に示すような硬化樹脂層１０３が形成された。
（ｄ）金型の剥離
図５（ｄ）に示すように、金型１０７を硬化樹脂層１０３から剥離した。その結果、光学部材１０１が完成した。
硬化樹脂層１０３の仕様は、下記の通りであった。
凸部１０４の形状：釣鐘状
隣接する凸部１０４間のピッチＱ：１００ｎｍ
凸部１０４の高さ：１５０～２００ｎｍ
（比較例４）
隣接する凸部１０４間のピッチＱを２００ｎｍに変更したこと以外、比較例３と同様にして、光学部材を作製した。
（比較例５）
硬化樹脂層１０３に凹凸構造を形成しなかったこと以外、比較例３と同様にして、光学部材を作製した。
（比較例６）
樹脂組成物１０６において、比較例３でフッ素含有化合物として用いた「オプツールＤＡＣ－ＨＰ」の含有量を１．０重量部に変更したこと以外、比較例４と同様にして、光学部材を作製した。
［評価１］
実施例１、及び、比較例１～６について、防汚性を評価した。評価結果を表１に示す。
防汚性の評価としては、各例のサンプルの表面に付着した指紋が拭き取れるかどうかを評価した。具体的には、まず、各例のサンプルの表面に指紋を付着させて、温度２５℃、湿度４０～６０％の環境下で３日間放置した。その後、ＫＢセーレン社製の不織布（製品名：ザヴィーナ（登録商標））を用いて、各例のサンプルの表面を一方向に５０回拭き、指紋が拭き取れるかどうかを、照度１００ｌｘの環境下で観察した。評価指標としては、○：指紋が完全に拭き取れる、△：大部分の指紋が拭き取れない、×：指紋が全く拭き取れない、を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
表１に示すように、実施例１は防汚性に優れていた。一方、比較例１は実施例１と同様に防汚性に優れていたが、比較例２、比較例５、及び、比較例６は実施例１よりも防汚性が劣り、比較例３、及び、比較例４は実施例１よりも防汚性が更に劣っていた。
［評価２］
実施例１、及び、比較例１～６について、耐擦傷性を評価した。評価結果を表２に示す。
耐擦傷性の評価としては、各例のサンプルに対する水拭き前後での水の接触角の変化を評価した。つまり、各例のサンプルの表面に存在する層（例えば、実施例１における親水性材料５）が拭き取られたかどうかを、各例のサンプルに対する水拭き前後での水の接触角の変化から判断した。具体的には、まず、各例のサンプルの表面に対する水の接触角を測定した。次に、ＫＢセーレン社製の不織布（製品名：ザヴィーナ）に水を浸み込ませたものを用いて、各例のサンプルの表面を２０回拭いた後、各例のサンプルの表面に対する水の接触角を再度測定した。判定基準は、○：水拭き前後での水の接触角の変化が１°未満である、×：水拭き前後での水の接触角の変化が１°以上である、とした。接触角は、協和界面科学社製のポータブル接触角計（製品名：ＰＣＡ－１）を用いて、θ／２法（θ／２＝ａｒｃｔａｎ（ｈ／ｒ）、θ：接触角、ｒ：液滴の半径、ｈ：液滴の高さ）で測定された、３箇所の接触角の平均値とした。ここで、１箇所目の測定点としては、各例のサンプルの中央部分を選択し、２箇所目及び３箇所目の測定点としては、１箇所目の測定点から２０ｍｍ以上離れ、かつ、１箇所目の測定点に対して互いに点対称な位置にある２点を選択した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
表２に示すように、実施例１は耐擦傷性に優れていた。一方、比較例１、比較例４、比較例５、及び、比較例６は耐擦傷性に優れていたが、比較例２、及び、比較例３は耐擦傷性が劣っていた。
［評価３］
実施例１、及び、比較例１～６について、防曇性を評価した。評価結果を表３、表４、及び、表５に示す。
防曇性の評価としては、各例のサンプルの曇り度合いを評価した。防曇性の評価方法について、図６を参照して以下に説明する。図６は、防曇性の評価方法を説明するための断面模式図である。
まず、アクリル製の箱２１０内に、紙２１１、ヒーター２１２、及び、加湿器２１３を設置した。アクリル製の箱２１０（長さ：４００ｍｍ、幅：３００ｍｍ、高さ：３５０ｍｍ）としては、一部の面がガラス基板２１４（厚み：０．７ｍｍ）で構成されたものを用いた。ガラス基板２１４の紙２１１側の表面の一部には、各例のサンプルを、パナック社製の粘着剤（製品名：ＰＤＳ１）を介して貼り付けた。なお、図６中では、実施例１の光学部材１が貼り付けられた状態を代表的に示しており、硬化樹脂層３（凹凸構造）が紙２１１側に向くように、光学部材１を配置した。これは、他の例についても同様である。例えば、比較例２については、防曇塗料が塗布された面が紙２１１側に向くように、サンプルを配置した。また、比較例３については、硬化樹脂層１０３が紙２１１側に向くように、サンプル（光学部材１０１）を配置した。各例のサンプルと紙２１１とは、対向する表面間の距離が１００ｍｍとなるように配置した。
次に、ヒーター２１２、及び、加湿器２１３を作動させ、アクリル製の箱２１０内の温度、湿度、及び、露点温度、並びに、ガラス基板２１４の紙２１１側の表面温度（以下、単に、ガラス表面温度とも言う。）を測定した。ここで、ヒーター２１２、及び、加湿器２１３の出力を調整することによって、露点温度をガラス表面温度よりも１～３℃程度高くなるように設定した。これにより、ガラス基板２１４（各例のサンプル）近傍の湿度が１１０％程度である環境を実現することができた。なお、アクリル製の箱２１０の外部の温度は２４．９℃、湿度は２３．４％であった。
上記の環境下で、アクリル製の箱２１０の外部から各例のサンプルを通して、紙２１１をカメラ２１５で撮影した。カメラ２１５とガラス基板２１４の紙２１１とは反対側の表面との間の距離は、５００ｍｍであった。紙２１１のガラス基板２１４側の表面には、直径０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍ、２．５ｍｍ、３．０ｍｍの６種類の丸印（点）がペンで描かれており、これらの丸印のうち、どの大きさの丸印が撮影できなくなる（見えなくなる）かどうかを、経過時間毎に評価した。表３～５中の結果において、「Ｘ」は、直径Ｘｍｍ以下の丸印が撮影できなかった（見えなかった）ことを示す。すなわち、上記「Ｘ」が大きい値であるほど、各例のサンプルの曇り度合いが高いことを示す。判定基準は、下記の通りとした。
○：評価中、Ｘが０であった。すなわち、すべての丸印を撮影できた。
△：評価中、Ｘの最大値が０．５以上、１．５以下であった。
×：評価中、Ｘの最大値が２．０以上、３．０以下であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
表３に示すように、実施例１においては、評価中にすべての丸印を撮影することができ、防曇性に優れていた。一方、比較例２、及び、比較例３は実施例１と同様に防曇性に優れていたが、比較例４、比較例５、及び、比較例６は実施例１よりも防曇性が劣り、比較例１は実施例１よりも防曇性が更に劣っていた。
以上より、実施例１は、防汚性、耐擦傷性、及び、防曇性に優れていた。一方、比較例１は、防汚性及び耐擦傷性に優れていたが、防曇性が劣っていた。比較例２、及び、比較例３は、防曇性に優れていたが、防汚性及び耐擦傷性が劣っていた。比較例４、比較例５、及び、比較例６は、耐擦傷性に優れていたが、防汚性及び防曇性が劣っていた。
［別の実施形態］
上述した実施形態においては、各凸部の先端の親水性部分として、先端が親水性材料で覆われている構成を示したが、図７に示すような、先端が表面改質されている構成であってもよい。図７は、別の実施形態の光学部材を示す断面模式図である。図７に示すように、光学部材１’は、基材２、及び、硬化樹脂層３を備えている。硬化樹脂層３において、複数の凸部４の各々の先端は、表面改質された部分８を有している。
表面改質された部分８を形成する方法としては、例えば、以下（１）～（３）の方法が挙げられる。
（１）複数の凸部４の各々の先端に対して、鹸化処理を施す。
鹸化処理は、例えば、凸部４の先端を水酸化ナトリウム水溶液に浸すことによって行われる。これにより、凸部４の先端の表面に、－ＯＨ基、－ＣＯＯＨ基等の親水性基が形成される。その結果、凸部４の先端に、親水性部分（表面改質された部分８）が形成される。
（２）複数の凸部４の各々の先端に対して、親水性材料を接触させる。
親水性材料を接触させる方法としては、例えば、親水性材料が粘着層に練り込まれた粘着部材を準備し、その粘着部材を粘着層側から凸部４の先端に接触させる方法が挙げられる。この際、親水性材料に重合性モノマーを添加すれば、活性エネルギー線の照射によって硬化（重合）することができる。これにより、凸部４の先端に、親水性部分（表面改質された部分８）が形成される。
（３）複数の凸部４の各々の先端に対して、プラズマエッチング処理を施す。
プラズマエッチング処理は、例えば、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）等の不活性ガスを用いて行われる。これにより、凸部４の先端の表面に、－ＯＨ基、－ＣＯＯＨ基等の親水性基が形成される。その結果、凸部４の先端に、親水性部分（表面改質された部分８）が形成される。
［付記］
以下に、本発明の光学部材及びその製造方法の好ましい特徴の例を挙げる。各例は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよい。
上記複数の凸部の各々は、疎水性樹脂で構成され、かつ、上記先端が親水性材料で覆われていてもよい。これにより、上記親水性部分を好ましく実現することができる。
上記親水性材料は、二酸化ケイ素を含有するものであってもよい。これにより、上記親水性材料を効果的に利用することができる。
上記親水性材料の厚みは、３０ｎｍ以下であってもよい。これにより、上記親水性材料が上記複数の凸部の各々の先端を覆う状態を好ましく実現することができる。
上記複数の凸部の各々は、疎水性樹脂で構成され、かつ、上記先端が表面改質されていてもよい。これにより、上記親水性部分を好ましく実現することができる。
以下に、本発明の光学部材の製造方法の好ましい特徴の例を挙げる。
上記工程は、プラズマデポジション法によって行われてもよい。これにより、上記親水性材料の成膜を効率的に行うことができる。
１、１’、１０１：光学部材
２、１０２：基材
３、１０３：硬化樹脂層
４、１０４：凸部
５：親水性材料
６、１０６：樹脂組成物
７、１０７：金型
８：表面改質された部分
２１０：アクリル製の箱
２１１：紙
２１２：ヒーター
２１３：加湿器
２１４：ガラス基板
２１５：カメラ
Ｐ、Ｑ：ピッチ
Ｔ：厚み

Claims (7)

  1. 複数の凸部が可視光の波長以下のピッチで設けられる凹凸構造を表面に有し、
    前記複数の凸部の各々は、先端に親水性部分を有することを特徴とする光学部材。
  2. 前記複数の凸部の各々は、疎水性樹脂で構成され、かつ、前記先端が親水性材料で覆われていることを特徴とする請求項１に記載の光学部材。
  3. 前記親水性材料は、二酸化ケイ素を含有することを特徴とする請求項２に記載の光学部材。
  4. 前記親水性材料の厚みは、３０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２又は３に記載の光学部材。
  5. 前記複数の凸部の各々は、疎水性樹脂で構成され、かつ、前記先端が表面改質されていることを特徴とする請求項１に記載の光学部材。
  6. 請求項２～４のいずれかに記載の光学部材の製造方法であって、
    前記複数の凸部の各々の先端に、前記親水性材料を成膜する工程を含むことを特徴とする光学部材の製造方法。
  7. 前記工程は、プラズマデポジション法によって行われることを特徴とする請求項６に記載の光学部材の製造方法。
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