WO2018062309A1 - 光学体、光学体の製造方法、および発光装置 - Google Patents

光学体、光学体の製造方法、および発光装置 Download PDF

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俊一 梶谷
朝彦 野上
恭子 櫻井
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    • G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0036—2-D arrangement of prisms, protrusions, indentations or roughened surfaces

Definitions

  • the average height of the convex portions of the second concavo-convex structure may be 150 nm or more.
  • the average height of the convex portions of the first concavo-convex structure may be 100 nm or more.
  • a light emitting device comprising: the optical body described above; and a light source that is provided on a side surface of the optical body and that makes light enter the inside of the optical body from the side surface of the optical body.
  • the dot pitch P11 is the distance between the vertices of the diffraction suppressing convex portions 12a adjacent in the row direction
  • the track pitch P12 is the distance between the vertices of the diffraction suppressing convex portions 12a adjacent in the column direction.
  • both the dot pitch P11 and the track pitch P12 are constant values.
  • the arrangement of the diffraction suppression convex portions 12a is a so-called staggered arrangement.
  • the dot pitch P11 and the track pitch P12 may be the same or different. Further, the dot pitch P11 and the track pitch P12 may vary at a constant cycle. For example, the dot pitch P11 may vary in the row direction in a sine wave sweep mode.
  • the average period of the unevenness of the second uneven structure 12 is less than the minimum value of the visible light wavelength band as described above.
  • the average period of the irregularities is less than 350 nm, preferably less than 280 nm, and more preferably less than 270 nm.
  • the average period of the unevenness of the second uneven structure 12 is smaller than the average period of the unevenness of the first uneven structure 11.
  • the lower limit value of the average period of the unevenness is not particularly limited, but is preferably 100 nm or more from the viewpoint of stably forming the second uneven structure 12.
  • the average height of the second concavo-convex structure 12 (specifically, the average height of the diffraction suppressing convex portion 12a) is not particularly limited, but is preferably 150 nm or more. In this case, it is possible to further suppress the diffraction of the internal propagation light.
  • epoxy polymerizable compounds various bisphenol type epoxy resins (bisphenol A type, F type, etc.), novolac type epoxy resins, various modified epoxy resins such as rubber and urethane, naphthalene type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins, phenol novolac type Examples thereof include epoxy resins, stilbene type epoxy resins, triphenolmethane type epoxy resins, dicyclopentadiene type epoxy resins, triphenylmethane type epoxy resins, and prepolymers thereof.
  • the structure of the optical body 1b which is a modification of the optical body 1a is demonstrated.
  • the unevenness of the first uneven structure 11 has the same periodicity as the second uneven structure 12. That is, the dot pitch P1 and the track pitch P2 are both constant values.
  • positioning of the light extraction convex part 11a may be a staggered arrangement, for example.
  • the uneven arrangement is not limited to the staggered arrangement.
  • the uneven arrangement may be a rectangular arrangement.
  • the dot pitch P1 and the track pitch P2 may be the same or different.
  • the master 100 includes a master base 110 and a master concavo-convex structure 120 formed on the peripheral surface of the master base 110.
  • the master base material 110 is, for example, a glass body, and is specifically formed of quartz glass. However, the master base material 110 is not particularly limited as long as it has high SiO 2 purity, and may be formed of fused silica glass or synthetic quartz glass.
  • the master base material 110 may be a metal base material obtained by laminating the above materials on a metal base material.
  • the shape of the master base material 110 is a cylindrical shape, but may be a columnar shape or other shapes. However, as described above, the master base material 110 is preferably cylindrical or columnar.
  • the master concavo-convex structure 120 is an inverted shape of the surface shape of the optical body 1 (for example, an inverted shape of the first concavo-convex structure 11 and the second concavo-convex structure 12 formed on one surface 10A of the substrate 10 or a base shape). Inverted shape of the second concavo-convex structure 12 formed on the other surface 10B of the material 10.
  • the base resist layer may be formed on the master base 110 by using spin coating, slit coating, dip coating, spray coating, screen printing, or the like. Moreover, when using an inorganic resist material for the base resist layer, the base resist layer may be formed by using a sputtering method.
  • the exposure apparatus 200 is an apparatus that exposes the base resist layer.
  • the exposure apparatus 200 includes a laser light source 201, a first mirror 203, a photodiode (PD) 205, a deflection optical system, a control mechanism 230, a second mirror 213, a moving optical table 220, and a spindle motor. 225 and a turntable 227. Further, the master base material 110 is placed on the turntable 227 and can rotate.
  • the moving optical table 220 includes a beam expander (BEX) 221 and an objective lens 223.
  • the laser beam 200 ⁇ / b> A guided to the moving optical table 220 is shaped into a desired beam shape by the beam expander 221, and then irradiated to the substrate resist layer formed on the master substrate 110 through the objective lens 223. Is done. Further, the moving optical table 220 moves by one feed pitch (track pitch) in the arrow R direction (feed pitch direction) every time the master base 110 rotates once.
  • the master base material 110 On the turntable 227, the master base material 110 is installed.
  • the spindle motor 225 rotates the master base 110 by rotating the turntable 227. Thereby, the laser beam 200A is scanned on the base resist layer.
  • a latent image of the base material resist layer is formed along the scanning direction of the laser beam 200A.
  • the formatter 231 generates a control signal for irradiating the substrate resist layer with the laser light 200A based on an input image on which an arbitrary pattern drawn on the substrate resist layer is drawn. Specifically, first, the formatter 231 acquires an input image on which an arbitrary drawing pattern to be drawn on the base material resist layer is drawn.
  • the input image is an image corresponding to a developed view of the outer peripheral surface of the base resist layer, which has been cut open in the axial direction and extended to one plane. In the developed view, an image corresponding to the peripheral surface shape of the master 100 is drawn. This image shows an inverted shape of the surface shape of the optical body 1.
  • the base material 10 is continuously sent out from the base material supply roll 301 through the guide roll 303.
  • the uncured photocurable resin composition is applied to the delivered base material 10 by the coating device 307, and the uncured resin layer 310 is laminated on the base material 10. Thereby, the to-be-transferred film 3a is produced.
  • the transferred film 3 a is brought into close contact with the master 100 by the nip roll 305.
  • the light source 309 cures the uncured resin layer 310 by irradiating light to the uncured resin layer 310 that is in close contact with the master 100.
  • the transfer film 3a is conveyed by roll-to-roll, while the peripheral surface shape of the master 100 is transferred to the transfer film 3a. Thereby, the optical body 1 is produced.
  • the coating device 307 and the light source 309 become unnecessary.
  • the base material 10 is a thermoplastic resin film, and a heating device is disposed on the upstream side of the master 100. The substrate 10 is heated and softened by this heating device, and then the substrate 10 is pressed against the master 100. Thereby, the master uneven structure 120 formed on the peripheral surface of the master 100 is transferred to the substrate 10.
  • the substrate 10 may be a film made of a resin other than the thermoplastic resin, and the substrate 10 and the thermoplastic resin film may be laminated. In this case, the laminated film is heated by the heating device and then pressed against the master 100. Therefore, the transfer device 300 can continuously produce a transfer product, that is, the optical body 1, to which the master uneven structure 120 formed on the master 100 is transferred.
  • the spectral regular reflection spectrum of the optical body 1 was measured.
  • the measurement of the regular reflection spectrum is for evaluating the reflection characteristics of the second concavo-convex structure 12 of the optical body 1.
  • Spectral specular reflection spectrum was measured using a spectrophotometer (model V-550, with absolute reflectance measurement unit, manufactured by JASCO Corporation). The incident angle and reflection angle were both 5 °, the wavelength range was 350 to 800 nm, and the wavelength resolution was 1 nm.
  • the measurement light was applied to the other surface 10B of the substrate 10 (the surface on which only the second concavo-convex structure 12 was formed). The results are shown in FIG.
  • the horizontal axis in FIG. 20 indicates the measurement wavelength (nm), and the vertical axis indicates the regular reflectance (%). As a result, it was found that the regular reflectance was generally suppressed to 1% or less.
  • Luminance and xy value measurement Next, the brightness and xy value (xy value in Yxy color coordinates) when the optical body 1 was caused to emit light were measured. The measurement was performed in the following steps. The measurement was performed in a dark environment. First, an LED light source (LPAC1-2430NCW-R4 manufactured by ITEC SYSTEMS) was installed at the end of the optical body 1 in the row direction. In addition, a luminance meter (CS1000 manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.) was installed on one surface 10A side. The installation position was 50 cm away from one surface 10A, and the optical axis of the luminance meter was perpendicular to one surface 10A.
  • an LED light source LPAC1-2430NCW-R4 manufactured by ITEC SYSTEMS
  • CS1000 manufactured by Konica Minolta Co., Ltd.
  • Comparative Example 1> The same test as in Example 1 was performed except that the first uneven structure 11 was not formed. The results are summarized in Table 1.
  • Example 4 The same test as in Example 1 was performed except that the dot pitch P1 and the track pitch P2 of the first concavo-convex structure 11 were varied in a sine wave sweep mode within the range of 500 to 2000 nm. The results are summarized in Table 2.

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Abstract

【課題】光源からの光をより多様な態様で出射することが可能な、新規かつ改良された光学体、光学体の製造方法、および発光装置を提供する。 【解決手段】上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、基材と、基材の少なくとも一方の表面に形成され、基材の側面から基材の内部に入射された内部伝播光を取出す第１の凹凸構造と、を含み、第１の凹凸構造の凹凸の平均周期は、可視光波長帯域の最小値以上、１０μｍ以下である、光学体が提供される。

Description

光学体、光学体の製造方法、および発光装置
　本発明は、光学体、光学体の製造方法、および発光装置に関する。
　例えば特許文献１、２に開示されるように、光学体の一種として、光の導波現象及びマクロ凹凸構造を組み合わせた光学体が知られている。このような光学体は、導光板とも称される。マクロ凹凸構造は、導光板の一方の表面に形成される。そして、導光板の内部には、導光板の側面に設けられた光源から光が入射される。導光板の内部に入射された光、すなわち内部伝播光は、導光板の表面（すなわち、導光板の内部と外部との界面）で反射しながら導光板の内部を伝播する。その後、内部伝播光は、マクロ凹凸構造の表面で反射し、導光板の他方の表面から出射される。すなわち、導光板は、導光板の側面から入射された光を導光板の表面から出射する。導光板は、例えば各種の表示装置用の発光体、あるいは照明用の発光体として用いられる。導光板が使用される表示装置としては、例えば、各種ＬＣＤ（例えば、ローカルディミング駆動方式のＬＣＤ）、パッシブタイプ表示装置、アミューズメント向けの光装飾パネルやデジタルサイネージ等の広告向けのイルミパネル等が挙げられる。これらの表示装置では、光源の点灯と消灯により、マクロ凹凸構造のパターンが形成された箇所からあたかも光が浮き上がるような表現が可能となる。
特開２００２－４８９２１号公報 特開２０１１－２２０７７８号公報
　しかし、従来の導光板は、内部伝播光をそのまま出射することしかできなかった。例えば、導光板の光源として白色光源を使用した場合、導光板は、白色の光しか出射することができなかった。このため、導光板の意匠性が乏しいという問題があった。
　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、光源からの光をより多様な態様で出射することが可能な、新規かつ改良された光学体、光学体の製造方法、および発光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、基材と、基材の少なくとも一方の表面に形成され、基材の側面から基材の内部に入射された内部伝播光を取出す第１の凹凸構造と、を含み、第１の凹凸構造の凹凸の平均周期は、可視光波長帯域の最小値以上、１０μｍ以下である、光学体が提供される。
　ここで、基材の両面のうち、第１の凹凸構造が形成されていない領域に形成され、凹凸の平均周期が可視光波長帯域の最小値未満である第２の凹凸構造をさらに含んでいてもよい。
　また、第２の凹凸構造の凸部分の平均高さは１５０ｎｍ以上であってもよい。
　また、第１の凹凸構造を構成する凹凸のピッチがランダムであってもよい。
　また、第１の凹凸構造を構成する凹凸のピッチが周期性を有するものであってもよい。
　また、第１の凹凸構造の凸部分の平均高さは１００ｎｍ以上であってもよい。
　本発明の他の観点によれば、上記の光学体の反転形状が表面に形成された原盤が提供される。
　本発明の他の観点によれば、請求項１～６の何れか１項に記載の光学体の反転形状が表面に形成された原盤を作製する工程と、原盤の表面形状を基材上に転写する工程と、を含む、光学体の製造方法が提供される。
　本発明の他の観点によれば、上記の光学体と、光学体の側面に設けられ、光学体の側面から光学体の内部に光を入射する光源と、を備える、発光装置が提供される。
　以上説明したように本発明によれば、第１の凹凸構造の形状に応じた態様の光を取出す（すなわち、出射する）ことができる。したがって、光源からの光をより多様な態様で出射することができる。
本発明の実施形態に係る光学体の概略構成を示す側断面図である。 同実施形態に係る光学体の一部を拡大して示す側断面図である。 第１の凹凸構造の一例を示す平面図である。 第２の凹凸構造の一例を示す平面図である。 光学体の変形例を示す側断面図である。 変形例に係る第１の凹凸構造の一例を示す平面図である。 本実施形態に係る原盤の外観例を示す斜視図である。 露光装置の構成例を示すブロック図である。 光学体をロールツーロールで製造する転写装置の一例を示す模式図である。 第１の凹凸構造の一例を示す平面ＳＥＭ写真である。 第１の凹凸構造の一例を示す平面ＳＥＭ写真である。 第１の凹凸構造の一例を示す平面ＳＥＭ写真である。 第２の凹凸構造の一例を示す平面ＳＥＭ写真である。 実施例１の分光正反射スペクトルを示すグラフである。
　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．光学体の構成＞
　次に、図１～図４に基づいて、本実施形態に係る光学体１ａの構成について説明する。光学体１ａは、基材１０と、第１の凹凸構造１１と、第２の凹凸構造１２とを含む。
　基材１０は、基材１０の内部に入射された光、すなわち内部伝播光を基材１０の面方向（すなわち、厚さ方向に垂直な方向、図１では水平方向）に伝播させる。したがって、基材１０は、光の伝導性に優れた樹脂、好ましくは熱可塑性樹脂で構成されることが好ましい。このような樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、Ａ－ＰＥＴ、シクロオレフィンコポリマー、シクロオレフィンポリマー等が挙げられる。また、基材１０は、光の伝導性に優れた無機材料で構成されてもよい。このような無機材料としては、例えばケイ素系の材料、より具体的にはガラス等が挙げられる。基材１０の厚さは特に制限されず、光学体１ａの用途等によって適宜調整すればよい。
　第１の凹凸構造１１は、基材１０の少なくとも一方の表面１０Ａに形成される。第１の凹凸構造１１は、図２に示すように、内部伝播光を取出し、外部に出射する。図２の直線Ｌ１０は、内部伝播光の光路を示し、直線Ｌ１１は、外部に取出された光、すなわち、取出し光の光路を示す。つまり、第１の凹凸構造１１に到達した内部伝播光は、光の回折現象により、外部に出射される。第１の凹凸構造１１は、表面１０Ａのうち、光を取出したい箇所に形成される。第１の凹凸構造１１は、他方の表面１０Ｂにも形成されても良い。
　ここで、図１～図３に基づいて、第１の凹凸構造１１の構成を詳細に説明する。第１の凹凸構造１１は、多数の光取出し凸部１１ａおよび光取出し凹部１１ｂを有する。光取出し凸部１１ａは、光学体１ａの厚さ方向外側に突出した形状を有し、光取出し凹部１１ｂは、光学体１ａの厚さ方向内側にへこんだ形状を有する。
　光取出し凸部１１ａおよび光取出し凹部１１ｂは、一方の表面１０Ａ上にランダムに形成される。すなわち、第１の凹凸構造１１の凹凸のピッチがランダムとなっている。より具体的には、図３に示すように、第１の凹凸構造１１は、凹凸がマトリックス状に分散配置されたものであると言える。したがって、凹凸のピッチは、行方向のピッチ（所謂ドットピッチ）Ｐ１と、列方向のピッチ（所謂トラックピッチ）Ｐ２に区分できる。ドットピッチＰ１は、より具体的には、行方向に隣接する光取出し凸部１１ａの頂点間距離であり、トラックピッチＰ２は、列方向に隣接する光取出し凸部１１ａの頂点間距離である。図３に示すように、ドットピッチＰ１およびトラックピッチＰ２がランダムとなっている。さらに、凹凸の形状がランダムとなっている。つまり、光取出し凸部１１ａ同士が異なる形状となっており、光取出し凹部１１ｂ同士が異なる形状となっている。ここで、光取出し凸部１１ａ同士は連結していてもよい。一方、凹凸の形状は揃っていても良い。
　さらに、第１の凹凸構造１１の凹凸の平均周期は、可視光波長帯域の最小値以上、１０μｍ以下である。ここで、凹凸の平均周期は、ドットピッチＰ１及びトラックピッチＰ２の算術平均値として与えられる。例えば、行方向に隣接する光取出し凸部１１ａの組および列方向に隣接する光取出し凸部１１ａの組を複数個ピックアップし、これらのドットピッチＰ１及びトラックピッチＰ２を算出する。そして、算出されたピッチの算術平均値を凹凸の平均周期とすればよい。
　そして、第１の凹凸構造１１の凹凸の平均周期は、上述したように、可視光波長帯域の最小値以上となる。例えば、凹凸の平均周期は、２７０ｎｍ以上であり、好ましくは２８０ｎｍ以上であり、より好ましくは３５０ｎｍ以上である。凹凸の平均周期は１０μｍ以下である。凹凸の平均周期が上述した範囲内の値となる場合に、より効率的に内部伝播光を外部に取出すことができる。ここで、凹凸のピッチがランダムとなっているので、多様な周波数の光を取出すことができる。このため、内部伝播光が白色光であれば白色光を取出すことができる。一方、内部伝播光が単色光であれば、内部伝播光と同じ周波数の単色光を取出すことができる。
　また、第１の凹凸構造１１の平均高さ（具体的には、光取出し凸部１１ａの平均高さ）は特に制限されないが、１００ｎｍ以上であることが好ましい。この場合、より効率よく取出し光を取出すことができる。
　ここで、第１の凹凸構造１１は、例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、あるいは断面透過型電子顕微鏡（断面ＴＥＭ）等によって観察可能である。図１０～図１２に第１の凹凸構造１１の平面ＳＥＭ写真の一例である。図１０、１１の倍率は１０，０００倍、図１２の倍率は２，０００倍である。図１２では、領域Ａ内の凹凸が第１の凹凸構造１１となる。なお、領域Ａの周囲には第２の凹凸構造１２が形成されている。図１０および図１１の例では、凹凸のピッチがランダムになっている他、凹凸の形状もランダムになっている。図１２の例では、光取出し凸部１１ａ同士が連結している。第１の凹凸構造１１の平均高さは、断面ＳＥＭによって測定可能である。断面ＳＥＭによっていくつかの光取出し凸部１１ａの高さを測定して、これらの算術平均値を平均高さとすればよい。
　第２の凹凸構造１２は、基材１０の両面のうち、第１の凹凸構造１１が形成されていない領域に形成される。本実施形態では、基材１０の他方の表面１０Ｂの全域と、一方の表面１０Ａのうち、第１の凹凸構造１１が形成されていない領域とに第２の凹凸構造１２が形成される。第２の凹凸構造１２は、図２に示すように、内部伝播光の回折、すなわち外部への漏出を抑制する。すなわち、第２の凹凸構造１２に到達した内部伝播光を基材１０内で反射させる。このように、光学体１ａは、第１の凹凸構造１１において内部伝播光を外部に出射することができる。したがって、光学体１ａは、導光板の一種と考えることもできる。光学体１ａは、少なくとも第１の凹凸構造１１を有していればよく、第２の凹凸構造１２を有していなくても良い。ただし、第２の凹凸構造１２を基材１０に形成することで、内部伝播光の外部への漏出を抑制することができ、かつ、外来光の反射を抑制することができる。
　ここで、図１～図２、図４に基づいて、第２の凹凸構造１２の構成を詳細に説明する。第２の凹凸構造１２は、多数の回折抑制凸部１２ａおよび回折抑制凹部１２ｂを有する。回折抑制凸部１２ａは、光学体１ａの厚さ方向外側に突出した形状を有し、回折抑制凹部１２ｂは、光学体１ａの厚さ方向内側にへこんだ形状を有する。
　回折抑制凸部１２ａおよび回折抑制凹部１２ｂは、基材１０の両面上に周期的に形成される。すなわち、第２の凹凸構造１２の凹凸のピッチが周期性を有する。より具体的には、図４に示すように、第２の凹凸構造１２は、凹凸がマトリックス状に分散配置されたものであると言える。したがって、凹凸のピッチは、行方向のピッチ（所謂ドットピッチ）Ｐ１１と、列方向のピッチ（所謂トラックピッチ）Ｐ１２に区分できる。ドットピッチＰ１１は、より具体的には、行方向に隣接する回折抑制凸部１２ａの頂点間距離であり、トラックピッチＰ１２は、列方向に隣接する回折抑制凸部１２ａの頂点間距離である。図４に示すように、ドットピッチＰ１１およびトラックピッチＰ１２がいずれも一定値となる。また、回折抑制凸部１２ａの配置はいわゆる千鳥配置となっている。ドットピッチＰ１１とトラックピッチＰ１２とは同じであっても、異なっていても良い。また、ドットピッチＰ１１およびトラックピッチＰ１２は、一定の周期で変動してもよい。例えば、ドットピッチＰ１１は、行方向に正弦波掃引態様で変動してもよい。この場合、行方向の距離とドットピッチＰ１１との対応関係を示すグラフが正弦波形となる。また、回折抑制凸部１２ａの形状は全て略同一となっている。基材１０の一方の表面１０Ａに形成される第２の凹凸構造１２と他方の表面１０Ｂに形成される第２の凹凸構造１２とは同じであっても良いし、異なっていても良い。
　さらに、第２の凹凸構造１２の凹凸の平均周期は、可視光波長帯域の最小値未満である。ここで、凹凸の平均周期は、ドットピッチＰ１１及びトラックピッチＰ１２の算術平均値として与えられる。例えば、行方向に隣接する回折抑制凸部１２ａの組および列方向に隣接する回折抑制凸部１２ａの組を複数個ピックアップし、これらのドットピッチＰ１１及びトラックピッチＰ１２を算出する。そして、算出されたピッチの算術平均値を凹凸の平均周期とすればよい。
　そして、第２の凹凸構造１２の凹凸の平均周期は、上述したように、可視光波長帯域の最小値未満となる。例えば、凹凸の平均周期は、３５０ｎｍ未満であり、好ましくは２８０ｎｍ未満であり、より好ましくは２７０ｎｍ未満である。さらに第２の凹凸構造１２の凹凸の平均周期は、第１の凹凸構造１１の凹凸の平均周期よりも小さい。凹凸の平均周期の下限値は特に制限されないが、第２の凹凸構造１２を安定して形成するという観点からは、１００ｎｍ以上であることが好ましい。凹凸の平均周期が上述した範囲内の値となる場合に、より確実に内部伝播光の漏出を抑制することができる。
　また、第２の凹凸構造１２の平均高さ（具体的には、回折抑制凸部１２ａの平均高さ）は特に制限されないが、１５０ｎｍ以上であることが好ましい。この場合、より内部伝播光の回折を抑制することができる。
　ここで、第２の凹凸構造１２は、例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、あるいは断面透過型電子顕微鏡（断面ＴＥＭ）等によって観察可能である。図１３に第２の凹凸構造１２の平面ＳＥＭ写真の一例である。図１３の倍率は３０，０００倍である。図１３の例では、凹凸配列が千鳥配列となっている。もちろん、凹凸配列は千鳥配列に限られない。例えば、凹凸配列は矩形配列などであっても良い。第２の凹凸構造１２の平均高さは、断面ＳＥＭによって測定可能である。断面ＳＥＭによっていくつかの回折抑制凸部１２ａの高さを測定して、これらの算術平均値を平均高さとすればよい。
　ここで、第１の凹凸構造１１および第２の凹凸構造１２は、例えば硬化性樹脂の硬化物で構成される。すなわち、詳細は後述するが、第１の凹凸構造１１および第２の凹凸構造１２は、原盤１００の表面形状（原盤１００の表面形状は第１の凹凸構造１１および第２の凹凸構造１２の反転形状を有する）を基材１０の表面に予め形成された未硬化樹脂層に転写し、その後未硬化樹脂層を硬化することで形成される。このように、１つの原盤１００で第１の凹凸構造１１および第２の凹凸構造１２を基材１０のいずれかの表面に形成することができるので、光学体１ａを容易に作製することができる。なお、基材１０の両面の形状が異なる場合、それぞれの形状に応じた原盤１００を用意すれば良い。したがって、本実施形態によれば、マクロ凹凸構造用の原盤およびプレス機等が不要となる。
　硬化性樹脂の硬化物は、透明性を有することが好ましい。硬化性樹脂は、重合性化合物と硬化開始剤とを含む。重合性化合物は、硬化開始剤によって硬化する樹脂である。重合性化合物としては、例えばエポキシ重合性化合物、及びアクリル重合性化合物等が挙げられる。エポキシ重合性化合物は、分子内に１つまたは２つ以上のエポキシ基を有するモノマー、オリゴマー、またはプレポリマーである。エポキシ重合性化合物としては、各種ビスフェノール型エポキシ樹脂（ビスフェノールＡ型、Ｆ型等）、ノボラック型エポキシ樹脂、ゴムおよびウレタン等の各種変性エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、及びこれらのプレポリマー等が挙げられる。
　アクリル重合性化合物は、分子内に１つまたは２つ以上のアクリル基を有するモノマー、オリゴマー、またはプレポリマーである。ここで、モノマーは、さらに分子内にアクリル基を１つ有する単官能モノマー、分子内にアクリル基を２つ有する二官能モノマー、分子内にアクリル基を３つ以上有する多官能モノマーに分類される。
　「単官能モノマー」としては、例えば、カルボン酸類（アクリル酸）、ヒドロキシ類（２－ヒドロキシエチルアクリレート、２－ヒドロキシプロピルアクリレート、４－ヒドロキシブチルアクリレート）、アルキル又は脂環類のモノマー（イソブチルアクリレート、ｔ－ブチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、ステアリルアクリレート、イソボニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート）、その他機能性モノマー（２－メトキシエチルアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、２－エトキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ベンジルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、Ｎ－イソプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミド、Ｎ－ビニルピロリドン、２－（パーフルオロオクチル）エチルアクリレート、３－パーフルオロヘキシル－２－ヒドロキシプロピルアクリレート、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）、２，４，６－トリブロモフェノールアクリレート、２，４，６－トリブロモフェノールメタクリレート、２－（２，４，６－トリブロモフェノキシ）エチルアクリレート）、２－エチルヘキシルアクリレートなどが挙げられる。
　「二官能モノマー」としては、例えば、トリ（プロピレングリコール）ジアクリレート、トリメチロールプロパン－ジアリルエーテル、ウレタンアクリレートなどが挙げられる。
　「多官能モノマー」としては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレートなどが挙げられる。
　上記で列挙したアクリル重合性化合物以外の例としては、アクリルモルフォリン、グリセロールアクリレート、ポリエーテル系アクリレート、Ｎ－ビニルホルムアミド、Ｎ－ビニルカプロラクトン、エトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ＥＯ変性ビスフェノールＡジアクリレート、脂肪族ウレタンオリゴマー、ポリエステルオリゴマー等が挙げられる。重合性化合物は、光学体１ａの透明性の観点からは、アクリル重合性化合物が好ましい。
　硬化開始剤は、硬化性樹脂を硬化させる材料である。硬化開始剤の例としては、例えば、熱硬化開始剤、光硬化開始剤等が挙げられる。硬化開始剤は、熱、光以外の何らかのエネルギー線（例えば電子線）等によって硬化するものであってもよい。硬化開始剤が熱硬化開始剤となる場合、硬化性樹脂は熱硬化性樹脂となり、硬化開始剤が光硬化開始剤となる場合、硬化性樹脂は光硬化性樹脂となる。
　ここで、光学体１ａの透明性の観点からは、硬化開始剤は、紫外線硬化開始剤であることが好ましい。したがって、硬化性樹脂は、紫外線硬化性アクリル樹脂であることが好ましい。紫外線硬化開始剤は、光硬化開始剤の一種である。紫外線硬化開始剤としては、例えば、２，２－ジメトキシ－１，２－ジフェニルエタン－１－オン、１－ヒドロキシ－シクロヘキシルフェニルケトン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパン－１－オンなどが挙げられる。
　また、第１の凹凸構造１１および第２の凹凸構造１２は、親水性、撥水性、曇り防止等の機能性が付与された樹脂であっても良い。
　また、第１の凹凸構造１１および第２の凹凸構造１２には、光学体１ａの用途に応じた添加剤を添加してもよい。このような添加剤としては、例えば、無機フィラー、有機フィラー、レベリング剤、表面調整剤、消泡剤などが挙げられる。なお、無機フィラーの種類としては、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの金属酸化物微粒子が挙げられる。
　また、第１の凹凸構造１１および第２の凹凸構造１２は、基材１０の両面に直接形成されても良いが、第１の凹凸構造１１および第２の凹凸構造１２が形成された樹脂フィルム（例えば熱可塑性樹脂フィルム）を基材１０の両面に接着してもよい。
　＜２．光学体の変形例＞
　次に、図５および図６に基づいて、光学体１ａの変形例である光学体１ｂの構成について説明する。光学体１ｂでは、第１の凹凸構造１１の凹凸が第２の凹凸構造１２と同様の周期性を有する。すなわち、ドットピッチＰ１およびトラックピッチＰ２がいずれも一定値となる。また、図６に示すように、光取出し凸部１１ａの配置は例えば千鳥配置となっていてもよい。もちろん、凹凸配列は千鳥配列に限られない。例えば、凹凸配列は矩形配列などであっても良い。ドットピッチＰ１とトラックピッチＰ２とは同じであっても、異なっていても良い。また、ドットピッチＰ１およびトラックピッチＰ２は、一定の周期で変動してもよい。例えば、ドットピッチＰ１は、行方向に正弦波掃引態様で変動してもよい。この場合、行方向の距離とドットピッチＰ１との対応関係を示すグラフが正弦波形となる。また、光取出し凸部１１ａの形状は全て略同一となる。ただし、第１の凹凸構造１１の凹凸の平均周期は、光学体１ａと同様の範囲内、すなわち可視光波長帯域の最小値以上、１０μｍ以下となる。
　この変形例によれば、第１の凹凸構造１１の凹凸の平均周期に応じた周波数の光を光学体１ｂから取出すことが可能となる。例えば、内部伝播光が白色光となり、凹凸の平均周期が３７０ｎｍとなる場合、取出し光は青色光となる。また、凹凸の平均周期が４００ｎｍとなる場合、取出し光は緑色光となる。また、凹凸の平均周期が５００ｎｍとなる場合、取出し光は黄色光となる。また、凹凸の平均周期が６００ｎｍとなる場合、取出し光は赤色光となる。また、平均周期が大きいほど、取出し光の輝度が大きくなる傾向がある。また、内部伝播光が単色光となる場合、以下の態様で光が取出される。すなわち、内部伝播光は、第１の凹凸構造１１の平均周期に対応する場合に、第１の凹凸構造１１から外部に取出される。
　したがって、光学体１ａ、１ｂによれば、第１の凹凸構造１１の形状に応じた態様の光を取出すことができる。例えば、光源が白色光となり、第１の凹凸構造１１のピッチがランダムとなる場合、白色光を取出すことができる。また、光源が白色光となり、第１の凹凸構造１１のピッチが周期性を有する場合、第１の凹凸構造１１の凹凸の平均周期に応じた色の光を取出すことができる。以下、光学体１ａ、１ｂを総称して光学体１とも称する。
　なお、図１および図５の例では基材１０に第１の凹凸構造１１および第２の凹凸構造１２が直接形成されているが、第１の凹凸構造１１および第２の凹凸構造１２のいずれかまたは両方が形成された樹脂フィルムを基材１０に貼り付けても良い。図１の例では、第１の凹凸構造１１および第２の凹凸構造１２が形成された樹脂フィルムを基材１０の一方の表面１０Ａに貼り付け、第２の凹凸構造１２が形成された樹脂フィルムを基材１０の他方の表面１０Ｂに貼り付けても良い。
　＜３．発光装置の構成＞
　次に、図１に基づいて、発光装置の構成について説明する。発光装置は、上述した光学体１ａと、光源２０とを有する。光源２０の種類は特に問われず、従来の導光板に適用される光源であればよい。すなわち、光源２０は、白色光を出射するものであっても、単色光を出射するものであってもよい。光学体１ａの代わりに光学体１ｂを使用してもよい。この発光装置の動作は概略以下の通りである。まず、光源２０から光学体１に光が入射する。光学体１の内部に入射された光、すなわち内部伝播光は、光学体１の両面（すなわち、光学体１の内部と外部との界面）で反射しながら光学体１の内部を伝播する。ここで、光学体１の両面には第２の凹凸構造１２が形成されているので、内部伝播光の外部への漏出を抑制することができる。
　内部伝播光の一部は、第１の凹凸構造１１に到達する。第１の凹凸構造１１に到達した内部伝播光は、第１の凹凸構造１１から外部に取出される。外部に取出された光、すなわち取出し光の態様は、第１の凹凸構造１１の形状に応じたものとなる。
　さらに、第２の凹凸構造１２の凹凸の平均周期は、可視光波長帯域の最小値未満となっているので、外来光の反射を抑制することができる。したがって、光学体１は、外来光に対する優れた反射防止機能を有するので、より鮮明な発光パターン（すなわち、取出し光による発光パターン）を視認者に視認させることができる。すなわち、発光部分と非発光部分のコントラストが高くなる。
　＜４．原盤の構成＞
　第１の凹凸構造１１および第２の凹凸構造１２は、例えば図７に示す原盤１００を用いて作製される。そこで、次に、原盤１００の構成について説明する。原盤１００は、例えば、ナノインプリント法で使用される原盤であり、円筒形状となっている。原盤１００は円柱形状であっても、他の形状（例えば平板状）であってもよい。ただし、原盤１００が円柱または円筒形状である場合、ロールツーロール方式によって原盤１００の凹凸構造（すなわち、原盤凹凸構造）１２０を樹脂基材等にシームレス的に転写することができる。これにより、原盤１００の原盤凹凸構造１２０が転写された光学体１を高い生産効率で作製することができる。このような観点からは、原盤１００の形状は、円筒形状または円柱形状であることが好ましい。
　原盤１００は、原盤基材１１０と、原盤基材１１０の周面に形成された原盤凹凸構造１２０とを備える。原盤基材１１０は、例えば、ガラス体であり、具体的には、石英ガラスで形成される。ただし、原盤基材１１０は、ＳｉＯ２純度が高いものであれば、特に限定されず、溶融石英ガラスまたは合成石英ガラス等で形成されてもよい。原盤基材１１０は、金属母材上に上記の材料を積層したものや金属母材であってもよい。原盤基材１１０の形状は円筒形状であるが、円柱形状、他の形状であってもよい。ただし、上述のように、原盤基材１１０は円筒形状または円柱形状であることが好ましい。原盤凹凸構造１２０は、光学体１の表面形状の反転形状（例えば、基材１０の一方の表面１０Ａに形成された第１の凹凸構造１１および第２の凹凸構造１２の反転形状、あるいは、基材１０の他方の表面１０Ｂに形成された第２の凹凸構造１２の反転形状）を有する。
　＜５．原盤の製造方法＞
　つぎに、原盤１００の製造方法を説明する。まず、原盤基材１１０上に、基材レジスト層を形成（成膜）する。ここで、基材レジスト層を構成するレジスト材は特に制限されず、有機レジスト材及び無機レジスト材のいずれであってもよい。有機レジスト材としては、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が挙げられる。また、無機レジスト材としては、例えば、タングステン（Ｗ）またはモリブデン（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等が挙げられる。ただし、熱反応リソグラフィを行うためには、基材レジスト層は、金属酸化物を含む熱反応型レジストで形成されることが好ましい。
　有機レジスト材を使用する場合、基材レジスト層は、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原盤基材１１０上に形成されてもよい。また、基材レジスト層に無機レジスト材を使用する場合、基材レジスト層は、スパッタ法を用いることで形成されてもよい。
　次に、露光装置２００（図８参照）により基材レジスト層の一部を露光することで、基材レジスト層に潜像を形成する。具体的には、露光装置２００は、レーザ光２００Ａを変調し、レーザ光２００Ａを基材レジスト層に対して照射する。これにより、レーザ光２００Ａが照射された基材レジスト層の一部が変性するため、基材レジスト層に原盤凹凸構造１２０に対応する潜像を形成することができる。
　続いて、潜像が形成された基材レジスト層上に現像液を滴下することで、基材レジスト層を現像する。これにより、基材レジスト層に凹凸構造が形成される。ついで、基材レジスト層をマスクとして原盤基材１１０及び基材レジスト層をエッチングすることで、原盤基材１１０上に原盤凹凸構造１２０を形成する。なお、エッチングの方法は特に制限されないが、垂直異方性を有するドライエッチングであることが好ましく、例えば、反応性イオンエッチング（Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｉｏｎ　Ｅｔｃｈｉｎｇ：ＲＩＥ）であることが好ましい。以上の工程により、原盤１００を作製する。なお、アルミニウムを陽極酸化して得られる陽極酸化ポーラスアルミナを原盤として使用してもよい。陽極酸化ポーラスアルミナは、例えば国際公開第２００６／０５９６８６号公報に開示されている。また、非対称形状のレチクルマスクを用いたステッパーにより原盤１００を作製してもよい。
　＜６．露光装置の構成＞
　次に、図８に基づいて、露光装置２００の構成について説明する。露光装置２００は、基材レジスト層を露光する装置である。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、偏向光学系と、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、原盤基材１１０は、ターンテーブル２２７上に載置され、回転することができるようになっている。
　レーザ光源２０１は、レーザ光２００Ａを発する光源であり、例えば、固体レーザまたは半導体レーザなどである。レーザ光源２０１が発するレーザ光２００Ａの波長は、特に限定されないが、例えば、４００ｎｍ～５００ｎｍの青色光帯域の波長であってもよい。また、レーザ光２００Ａのスポット径（レジスト層に照射されるスポットの直径）は、原盤凹凸構造１２０の凹部の開口面の直径より小さければよく、例えば２００ｎｍ程度であればよい。レーザ光源２０１から発せられるレーザ光２００Ａは制御機構２３０によって制御される。
　レーザ光源２０１から出射されたレーザ光２００Ａは、平行ビームのまま直進し、第１ミラー２０３で反射され、偏向光学系に導かれる。
　第１ミラー２０３は、偏光ビームスプリッタで構成されており、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によって受光され、光電変換される。また、フォトダイオード２０５によって光電変換された受光信号は、レーザ光源２０１に入力され、レーザ光源２０１は、入力された受光信号に基づいてレーザ光２００Ａの位相変調を行う。
　また、偏向光学系は、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とを備える。
　偏向光学系において、レーザ光２００Ａは、集光レンズ２０７によって、電気光学偏向素子２０９に集光される。電気光学偏向素子２０９は、レーザ光２００Ａ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２００Ａの照射位置を変化させることも可能である（いわゆる、Ｗｏｂｂｌｅ機構）。レーザ光２００Ａは、電気光学偏向素子２０９によって照射位置を調整された後、コリメータレンズ２１１によって、再度、平行ビーム化される。偏向光学系から出射されたレーザ光２００Ａは、第２ミラー２１３によって反射され、移動光学テーブル２２０上に水平かつ平行に導かれる。
　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２００Ａ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、原盤基材１１０上に形成された基材レジスト層に照射される。また、移動光学テーブル２２０は、原盤基材１１０が１回転する毎に矢印Ｒ方向（送りピッチ方向）に１送りピッチ（トラックピッチ）だけ移動する。ターンテーブル２２７上には、原盤基材１１０が設置される。スピンドルモータ２２５はターンテーブル２２７を回転させることで、原盤基材１１０を回転させる。これにより、レーザ光２００Ａを基材レジスト層上で走査させる。ここで、レーザ光２００Ａの走査方向に沿って、基材レジスト層の潜像が形成される。
　また、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２００Ａの照射を制御する。フォーマッタ２３１は、レーザ光２００Ａの照射を制御する変調信号を生成し、ドライバ２３３は、フォーマッタ２３１が生成した変調信号に基づいて、レーザ光源２０１を制御する。これにより、原盤基材１１０へのレーザ光２００Ａの照射が制御される。
　フォーマッタ２３１は、基材レジスト層に描画する任意のパターンが描かれた入力画像に基づいて、基材レジスト層にレーザ光２００Ａを照射するための制御信号を生成する。具体的には、まず、フォーマッタ２３１は、基材レジスト層に描画する任意の描画パターンが描かれた入力画像を取得する。入力画像は、軸方向に基材レジスト層の外周面を切り開いて一平面に伸ばした、基材レジスト層の外周面の展開図に相当する画像である。この展開図には、原盤１００の周面形状に相当する画像が描かれている。この画像は、光学体１の表面形状の反転形状を示す。
　次に、フォーマッタ２３１は、入力画像を所定の大きさの小領域に分割し（例えば、格子状に分割し）、小領域の各々に凹部描画パターン（つまり、原盤１００の凹部に相当するパターン）が含まれるか否かを判断する。続いて、フォーマッタ２３１は、凹部描画パターンが含まれると判断した各小領域にレーザ光２００Ａを照射するよう制御する制御信号に生成する。この制御信号（すなわち、露光信号）は、スピンドルモータ２２５の回転と同期されることが好ましいが、同期されていなくてもよい。また、制御信号とスピンドルモータ２２５の回転との同期は原盤基材１１０が１回転する毎に取り直されても良い。さらに、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。これにより、基材レジスト層へのレーザ光２００Ａの照射が制御される。なお、露光装置２００は、フォーカスサーボ、レーザ光２００Ａの照射スポットの位置補正等のような公知の露光制御処理を行ってもよい。フォーカスサーボはレーザ光２００Ａの波長を用いてもよく、他の波長を参照用に用いても良い。
　また、レーザ光源２０１から照射されたレーザ光２００Ａは、複数系統の光学系に分岐された後に基材レジスト層に照射されても良い。この場合、複数の照射スポットが基材レジスト層に形成される。この場合、一方の光学系から出射されたレーザ光２００Ａが他方の光学系によって形成された潜像に到達した際に、露光を終了すればよい。
　したがって、本実施形態によれば、入力画像の描画パターンに応じた潜像をレジスト層に形成することができる。そして、レジスト層を現像し、現像後のレジスト層をマスクとして原盤基材１１０及び基材レジスト層をエッチングすることで、原盤基材１１０上に入力画像の描画パターンに応じた原盤凹凸構造１２０を形成する。すなわち、描画パターンに応じた任意の原盤凹凸構造１２０を形成することができる。したがって、描画パターンとして、光学体１の反転形状が描かれた描画パターンを準備すれば、光学体１の反転形状を有する原盤凹凸構造１２０を形成することができる。
　＜７．原盤を用いた光学体の製造方法について＞
　次に、図９を参照して、原盤１００を用いた光学体１の製造方法の一例について説明する。光学体１は、原盤１００を用いたロールツーロール方式の転写装置３００によって製造可能である。図９に示す転写装置３００では、光硬化性樹脂を用いて光学体１を作製する。なお、図９は、第２の凹凸構造１２だけが存在するトラック（行）における断面図である。
　転写装置３００は、原盤１００と、基材供給ロール３０１と、巻取りロール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。
　基材供給ロール３０１は、長尺な基材１０がロール状に巻かれたロールであり、巻取りロール３０２は、光学体１を巻き取るロールである。また、ガイドロール３０３、３０４は、基材１０を搬送するロールである。ニップロール３０５は、未硬化樹脂層３１０が積層された基材１０、すなわち被転写フィルム３ａを原盤１００に密着させるロールである。剥離ロール３０６は、光学体１を原盤１００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、未硬化の光硬化性樹脂組成物を基材１０に塗布し、未硬化樹脂層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、光硬化性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。
　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、基材１０が連続的に送出される。なお、送出の途中で基材供給ロール３０１を別ロットの基材供給ロール３０１に変更してもよい。送出された基材１０に対して、塗布装置３０７により未硬化の光硬化性樹脂組成物が塗布され、基材１０に未硬化樹脂層３１０が積層される。これにより、被転写フィルム３ａが作製される。被転写フィルム３ａは、ニップロール３０５により、原盤１００と密着させられる。光源３０９は、原盤１００に密着した未硬化樹脂層３１０に光を照射することで、未硬化樹脂層３１０を硬化する。これにより、原盤１００の外周面に形成された原盤凹凸構造１２０が未硬化樹脂層３１０に転写される。すなわち、原盤凹凸構造１２０の反転形状を有する凹凸構造が基材１０上に形成される。続いて、凹凸構造が形成された基材１０、すなわち光学体１は、剥離ロール３０６により原盤１００から剥離される。ついで、光学体１は、ガイドロール３０４を介して、巻取りロール３０２によって巻き取られる。なお、原盤１００は縦置きであっても横置きであってもよく、原盤１００の回転時の角度、偏芯を補正する機構を別途設けても良い。例えば、チャッキング機構に偏芯チルト機構を設けても良い。
　このように、転写装置３００では、被転写フィルム３ａをロールツーロールで搬送する一方で、原盤１００の周面形状を被転写フィルム３ａに転写する。これにより、光学体１が作製される。
　なお、光学体１を熱可塑性樹脂で作製する場合、塗布装置３０７及び光源３０９は不要となる。また、基材１０を熱可塑性樹脂フィルムとし、原盤１００よりも上流側に加熱装置を配置する。この加熱装置によって基材１０を加熱して柔らかくし、その後、基材１０を原盤１００に押し付ける。これにより、原盤１００の周面に形成された原盤凹凸構造１２０が基材１０に転写される。なお、基材１０を熱可塑性樹脂以外の樹脂で構成されたフィルムとし、基材１０と熱可塑性樹脂フィルムとを積層してもよい。この場合、積層フィルムは、加熱装置で加熱された後、原盤１００に押し付けられる。したがって、転写装置３００は、原盤１００に形成された原盤凹凸構造１２０が転写された転写物、すなわち光学体１を連続的に作製することができる。
　また、原盤１００の原盤凹凸構造１２０が転写された転写用フィルムを作製し、この転写用フィルムを転写型として用いて光学体１を作製してもよい。また、電鋳や熱転写などにより原盤１００を複製し、この複製品を転写型として用いてもよい。さらに、原盤１００の形状はロール形状に限られる必要は無く平面状の原盤でもよく、レーザ光２００Ａをレジスト照射する方法のほか、マスクを用いた半導体露光、電子線描画、機械加工、陽極酸化等、種々の加工方法を選択することができる。また、上述した製造方法によって第１の凹凸構造１１および第２の凹凸構造１２のいずれか又は両方が形成された樹脂フィルムを基材１０の両面に貼り付けても良い。さらに、上述した第１の凹凸構造１１および第２の凹凸構造１２としては、凹凸が逆になった構造をそれぞれ用いても良い。
　＜１．実施例１＞
　（１－１．光学体の作製）
　実施例１では、以下の工程により光学体１を作製した。まず、基材１０として、厚さ２ｍｍのアクリル樹脂板（三菱レイヨン社製アクリライト）を準備した。ついで、図９に示す転写装置３００を用いて、厚さ６０μｍのトリアセチルセルロースフィルムの一方の表面に第１の凹凸構造１１および第２の凹凸構造１２を形成した。ここで、光硬化性樹脂組成物として、東亞合成社製の紫外線硬化性アクリル樹脂組成物を使用した。第１の凹凸構造１１は、トラックピッチＰ１およびドットピッチＰ２が４００ｎｍ～１．５μｍの範囲内でランダムに分布した配列とした。したがって、第１の凹凸構造１１の凹凸の平均周期は、可視光波長帯域の最小値以上、１０μｍ以下となる。第１の凹凸構造１１の平均高さは３５０ｎｍとした。第２の凹凸構造１２の凹凸配列は、ドットピッチＰ１１が２３０ｎｍ、トラックピッチが１５３ｎｍの千鳥配列とした。したがって、第２の凹凸構造１２の凹凸の平均周期は、可視光波長帯域の最小値未満となる。第２の凹凸構造１２の平均高さは２５０ｎｍとした。
　さらに、同様の方法により、第２の凹凸構造１２のみが形成された熱可塑性樹脂フィルムを作製した。第２の凹凸構造１２の形状は上記と同様とした。そして、基材１０の両面に粘着フィルム（ＰＡＮＡＣ製　ＰＤＳ１フィルム）を貼り付けた。ついで、各粘着フィルム上に上記の樹脂フィルムを貼り付けることで、実施例１に係る光学体１を作製した。この光学体１は、図１に示す光学体１ａに相当する。第１の凹凸構造１１の表面構造を図１０に示し、第２の凹凸構造１２の表面構造を図１３に示す。
　（１－２．特性評価）
　（１－２－１．正反射スペクトル）
　次に、実施例１に係る光学体１の特性を評価した。まず、光学体１の分光正反射スペクトルを測定した。正反射スペクトルの測定は、光学体１の第２の凹凸構造１２における反射特性を評価するものである。分光正反射スペクトルは、分光光度計（型式Ｖ－５５０、絶対反射率測定ユニット付き、日本分光社製）を使用して測定した。また、入射角及び反射角をいずれも５°とし、波長レンジを３５０～８００ｎｍとし、波長分解能を１ｎｍとした。また、測定光は基材１０の他方の表面１０Ｂ（第２の凹凸構造１２のみが形成されている表面）に照射した。結果を図１４に示す。図２０の横軸は測定波長（ｎｍ）を示し、縦軸は正反射率（％）を示す。この結果、正反射率は概ね１％以下に抑えられていることがわかった。
　（１－２－２．輝度及びｘｙ値測定）
　次に、光学体１を発光させた際の輝度及びｘｙ値（Ｙｘｙ色座標におけるｘｙ値）を測定した。測定は以下の工程で行った。なお、測定は暗所環境下で行った。まず、光学体１の行方向側の端部にＬＥＤ光源（アイテックシステム社製ＬＰＡＣ１－２４３０ＮＣＷ－Ｒ４）を設置した。また、一方の表面１０Ａ側に輝度計（コニカミノルタ社製ＣＳ１０００）を設置した。設置位置は一方の表面１０Ａから５０ｃｍ離間した位置とし、輝度計の光軸を一方の表面１０Ａと垂直とした。ついで、ＬＥＤ光源から高輝度白色光を光学体１に入射し、輝度計で輝度（ｃｄ／ｃｍ２）及びｘｙ値を測定した。また、光学体１の発光色を目視で確認した。結果を表１に示す。
　＜２．実施例２、３＞
　第１の凹凸構造１１のドットピッチＰ１およびトラックピッチＰ２を表１に示す範囲内でランダムに変動させた（すなわち、凹凸配列をランダムにした）他は、実施例１と同様の試験を行った。結果を表１にまとめて示す。なお、実施例２の第１の凹凸構造１１の表面構造を図１１に示し、実施例３の第１の凹凸構造１１の表面構造を図１２に示す。
　＜３．比較例１＞
　第１の凹凸構造１１を形成しなかった他は実施例１と同様の試験を行った。結果を表１にまとめて示す。
　＜４．実施例４＞
　第１の凹凸構造１１のドットピッチＰ１およびトラックピッチＰ２を５００～２０００ｎｍの範囲内の正弦波掃引態様で変動させた他は実施例１と同様の試験を行った。結果を表２にまとめて示す。
　＜５．実施例５～８＞
　第１の凹凸構造１１の凹凸配列を表２に示す平均周期の千鳥配列とした他は、実施例１と同様の試験を行った。結果を表２にまとめて示す。なお、表２には、比較のために、比較例１の結果も併せて示した。
　＜６．実施例９～１３＞
　実施例９～１３では、第１の凹凸構造１１の凹凸配列を平均周期１μｍの千鳥配列とし、平均高さを表３に示す値とした他は、実施例１と同様の試験を行った。結果を表３に示す。ここで、光源から出射される光の波長を５５０ｎｍとした。また、回折効率は、輝度計で測定した強度を光源から出射される光の強度で除算した値とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　＜７．考察＞
　実施例１～３によれば、第１の凹凸構造１１のピッチがランダムとなり、かつ、光源から白色光を出射した場合、白色光を効率よく取り出せることが明らかとなった。また、実施例１によれば、第２の凹凸構造１２により外来光の反射を抑制できることが明らかとなった。また、実施例４～８によれば、第１の凹凸構造１１のピッチが周期性を有し、かつ、光源から白色光を出射させた場合、第１の凹凸構造１１の平均周期に応じた色の光を取り出せることが明らかとなった。また、実施例９～１３によれば、第１の凹凸構造１１の平均高さが１００ｎｍ以上となる場合に、より効率よく光を取り出せることが明らかとなった。
　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。
　１ａ、１ｂ　　　光学体
　１０　　　基材
　１１　　　第１の凹凸構造
　１１ａ　　光取出し凸部
　１１ｂ　　光取出し凹部
　１２　　　第２の凹凸構造
　１２ａ　　回折抑制凸部
　１２ｂ　　回折抑制凹部
　２０　　　光源
 
 

Claims (9)

  1. 　基材と、
    　前記基材の少なくとも一方の表面に形成され、前記基材の側面から前記基材の内部に入射された内部伝播光を取出す第１の凹凸構造と、を含み、
    　前記第１の凹凸構造の凹凸の平均周期は、可視光波長帯域の最小値以上、１０μｍ以下である、光学体。
  2. 　前記基材の両面のうち、前記第１の凹凸構造が形成されていない領域に形成され、凹凸の平均周期が可視光波長帯域の最小値未満である第２の凹凸構造をさらに含む、請求項１記載の光学体。
  3. 　前記第２の凹凸構造の凸部分の平均高さは１５０ｎｍ以上である、請求項２記載の光学体。
  4. 　前記第１の凹凸構造を構成する凹凸のピッチがランダムである、請求項１～３の何れか１項に記載の光学体。
  5. 　前記第１の凹凸構造を構成する凹凸のピッチが周期性を有する、請求項１～３の何れか１項に記載の光学体。
  6. 　前記第１の凹凸構造の凸部分の平均高さは１００ｎｍ以上である、請求項１～５の何れか１項に記載の光学体。
  7. 　請求項１～６の何れか１項に記載の光学体の反転形状が表面に形成された原盤。
  8. 　請求項１～６の何れか１項に記載の光学体の反転形状が表面に形成された原盤を作製する工程と、
    　前記原盤の表面形状を基材上に転写する工程と、を含む、光学体の製造方法。
  9. 　請求項１～６のいずれか１項に記載の光学体と、
    　前記光学体の側面に設けられ、前記光学体の側面から前記光学体の内部に光を入射する光源と、を備える、発光装置。
     
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