JP2013218045A - 光透過材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の光透過材は、基材と、基材の表面に設けられた複数の凹部と複数の凸部とからなる微細凹凸構造とを具備する。これらの凸部のうちの任意の一つの頂点と、この一つの凸部に隣接する他の凸部の頂点との間隔が、平面視において350nm未満であり、この間隔の平均値における標準偏差値が0.5nm以上、30nm以下であり、且つ、複数の凸部の高さが、複数の凹部の最下点を含む基準面から200nm以上である。
【選択図】なし
Description
本発明の実施の形態に係る光透過材は、基材と、この基材の表面に形成された微細凹凸構造とで構成されている。
本発明の微細凹凸構造における凸部の平均高さは、200nm以上である。本発明において、この凸部の平均高さが200nm以上である場合、界面において十分な屈折率勾配ができるため、この界面での光反射が抑制され、光が透過する際の光損失を低減できることを見出した。
本発明の光透過材における基材は、使用目的にあった光透過性が要求される。すなわち、使用する波長領域で基材が実質的に透明である必要がある。ここで、使用する波長領域とは、特に限定はしないが、例えば、視認性の観点から350nm以上、800nm以下である。より具体的には、基材は、日本工業規格(JIS)K7136に準拠して測定した全光線透過率が85%以上であることが好ましく、90%以上がより好ましい。
本発明の光透過材が積層型である場合、微細凹凸構造を備えた光反射防止層を構成する組成物は、例えば、光硬化組成物、熱硬化組成物、及び、熱可塑組成物である。これらのうち、転写忠実性の点で、光硬化組成物が好ましい。
以下、光硬化組成物で微細凹凸構造による光反射防止層を構成した場合について説明する。
また、光硬化組成物は、アクリル基及び/又はメタクリル基を含むシリコン化合物を含有しても良い。光硬化組成物の単量体成分合計100質量部に対し、アクリル基及び/又はメタクリル基を含むシリコン化合物を0.1〜10質量部含有することが好ましく、0.2〜5質量部含有することがより好ましく、0.3〜2質量部含有することがさらに好ましい。0.1質量部以上含有させることで、硬化後の光反射防止層の、スタンパーからの離型性をさらに向上でき、10質量部以下含有させることにより、光反射防止層、特に微細凹凸構造の強度を維持できる。
本発明の光硬化組成物は、光重合開始剤を含有することができる。光重合開始剤としては、例えば、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、ベンゾフェノン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]―フェニル}−2−メチル−プロパン、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モリフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン、1,2−ジメチルアミノ−2−(4−メチル−ベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オン、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)]エタノン、1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(O−アセチルオキシム)などが挙げられる。しかしながら、特に本発明においては、高感度で、低揮発性である2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、1,2−オクタンジオン、1−[4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)]エタノン、1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(O−アセチルオキシム)などを好ましく用いることができる。光重合開始剤の配合比は、光硬化組成物中の単量体成分合計100質量部に対し、0.1〜5.0質量部であることが好ましい。これら光重合開始剤は単独で適用することも可能であるが、2種以上を組み合わせて使用することもできる。
光硬化組成物には、光重合促進剤及び光増感剤などと組み合わせて使用することもできる。例えば、光増感剤としては、n−ブチルアミン、ジ−n−ブチルアミン、トリ−n−ブチルホスフィン、アリルチオ尿素、s−ベンジスイソチウロニウム−p−トルエンスルフィネート、トリエチルアミン、ジエチルアミノエチルメタクリレート、トリエチレンテトラミン、4,4’−ビス(ジアルキルアミノ)ベンゾフェノン、N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、N,N−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、ペンチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、トリエチルアミン、トリエタノールアミンなどのアミン類のような光増感剤を1種あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
光硬化組成物は、ろ過などの手法により、異物を除去したものであることが好ましい。ろ過に使用するフィルター孔径は1μm以下がより好ましく、0.5μm以下がさらに好ましい。また、フィルターの異物捕捉効率は、99.9%以上であることが好ましい。異物を除去することにより、スタンパーの凹凸部への充填率や光硬化反応率を向上し、微細凹凸構造の構造欠陥を実用上問題がないレベルに減少させることができる。
硬化前の光硬化組成物の50℃における粘度は、100mPa・s以下が好ましく、50mPa・s以下がより好ましく、20mPa・sがさらに好ましい。100mPa・s以下にすることで、基材表面へ光硬化組成物をロール・ツー・ロール方式により塗布する場合、光反射防止層の厚み均一性を高めることができ、また、スタンパーの凹凸構造部への光硬化組成物の充填率を高めることができ、結果として、転写忠実性を高めることができる。また、目的とする光硬化組成物層の厚みを得るために、光硬化組成物中へさらに減粘剤又は増粘剤を添加することで、上記基材の粘度範囲で、適宜粘度調整をしてもよい。
上述の光硬化組成物、熱硬化組成物、熱可塑組成物などからなる光反射防止層は、耐傷性効果の観点から、厚さ200nm以上が好ましい。透明性の観点から光路長を小さくすることが好ましく、厚さを3μm以下が好ましく、2μm以下がより好ましい。また樹脂の硬化収縮によるカールを低減するため、1.5μm以下が更に好ましく、硬化収縮に伴う表面うねりを低減するため、1μm以下であることが最も好ましい。
光反射防止層の積層数は、押込み傷に対する耐性や反射防止効果の観点から、1層以上であることが好ましく、簡易なプロセスで製造できる生産性の観点から1層又は2層がより好ましい。さらに、積層界面を少なくすることで、再現性のよい光学部材を製造できるため、光反射防止層の界面数が最も少ない1層からなること、すなわち、基材と一層の光反射防止層とからなることが最も好ましい。
光透過材の製造方法は、モールド(鋳型)の作製、及び、微細凹凸構造の光硬化組成物への転写のステップからなる。
光透過材の微細凹凸構造に対応する微細凹凸構造(以下、凹凸パタンともいう)が表面に形成されたモールドを作製する。モールドの作製方法としては、干渉露光法、リソグラフィー法、Al陽極酸化法などが挙げられる。これらのうち、リソグラフィー法は、熱リソグラフィー法又は光リソグラフィー法であってもよく、熱と光を組みあわせたリソグラフィー法であってもよい。
石英ガラス材質からなるモールドの作製について例示する。石英ガラスプレート上に、スピンコート法などを使ってフォトレジスト層を均一な厚みで塗布する。このフォトレジスト層は、光照射を受けた部分が変質し、後の現像液にて光射部又は非光照射部のいずれかを選択的に除去できる材料からなることが好ましい。次に、フォトレジスト層の表面に2つの平行なレーザー光を照射し干渉縞を作製する。その後、石英ガラスプレートを60°回転させ、同様に干渉縞を作製し、さらに石英ガラスプレートを60°回転させ同様に干渉縞を得る。干渉露光後、フォトレジスト層を焼成(ベイキング)し、その後現像する。これにより、干渉縞のパタンに対応したフォトレジストパタンが得られる。得られたフォトレジストパタンをエッチングマスクとして用いて、ウェットエッチング又はドライエッチングのいずれかを採用し、石英ガラスプレートをエッチングする。これにより、石英ガラスプレート上に凹部と凸部からなる連続凹凸構造を有するモールドを作製できる。
石英ガラス材質からなるモールドの作製について例示する。石英ガラスプレート上に、スピンコートなどを使ってレジスト層を均一な厚みに塗布する。このレジスト層は、光照射を受けた部分が光反応、又は光吸収による発熱により変質し、後の現像液にて変質部又は非変質部のいずれかを選択的に除去できる材料(以下、レジスト材という)からなることが好ましい。レジスト材には、例えば、ノボラック系や化学増幅型レジスト等との有機系レジストや、金属酸化物等の無機系レジストを使用することができる。レーザー光をレジスト層に間欠的に照射し、その後現像処理することで、ドット上のレジストパタンを作製できる。このレジストパタンをマスクとして、石英ガラスプレート表面をエッチング処理とアッシング処理を繰り返すことで、石英ガラスプレート上に凹部と凸部からなる連続凹凸構造を有するモールドを作製できる。
この方法では、アルミニウム材料の表面を研磨した後、このアルミニウム材料の表面に、陽極酸化と陽極酸化被膜のエッチングとの組み合わせによりテーパー形状の細孔を有する型を作製する。アルムニウム材料は、主成分がアルムニウムである材料であればよく、エッチング加工精度を良くするために、純度99.9%以上であることが好ましい。また粗面のアルムニウム表面を研磨したものを用いることで、後の樹脂転写にて表面うねりを低減できる。研磨方法は、機械研磨や化学研磨、電解研磨等が挙げられ、一つ又は複数を組み合わせて研磨しても良い。
上述のように作製したモールドを使って、微細凹凸構造の光硬化性組成物への転写を行う。
本発明の光透過材の全光線透過率は、日本工業規格(JIS)K7136に準じた測定法により測定した場合に、92%以上であることが好ましく、95%以上であることがより好ましく、99%以上であることが最も好ましい。例えば、95%以上であると反射・吸収損失が少ないので光透過材の存在を感じることなくその先の対象物を視認することが可能で、99%以上となると光透過材を視認することがほぼできなくなる。
本発明の光透過材は、例えば、展示ケースを構成する透明板や、商品を包装するパッケージに用いられる透明フィルムに用いられるが、これらに限定されるものではない。また、本発明の光透過材は、それ自身単独で用いるだけでなく、光反射防止のための微細凹凸構造を備えていない他の透明部材の表面に貼付して用いても良い。例えば、デジタルフォトフレームや液晶ディスプレイ、LEDディスプレイ、有機ELディスプレイ、スマートフォンやタブレット型端末機等の積層パネル間の界面に貼り付けることで界面反射を防止でき、視認性向上や光損失を低減できる。また、各種照明や太陽光パネルの構成基材界面に貼り付けて使用することで、光損失を低減できる。他には、窓や多重窓の界面への貼り付けや、水槽用透明板の表面や水槽内面に貼り付けることで、景色や鑑賞物の鮮明性が良くなる。レンズ等の光学部材に対しても貼り付けてまたは直接凹凸を設けても良い。
以下、本発明の光透過材の効果を確認するための実施例1〜5及び比較例1,2について説明する。
均一な厚みのポジ型フォトレジスト層が形成されているガラスプレートへ、レーザー干渉露光法により2つの平行なレーザー光を照射し干渉稿を得た。次に、ガラスプレートを60°回転させ、同様に干渉稿を得た。さらにガラスプレートを60°回転させ、同様に干渉稿を得た。その後、フォトレジストを現像し、干渉稿の周りの部分を溶解することで、凹部と凸部からなるモスアイ状の連続凹凸構造を有するモールドを作製した。凹部及び凸部の配列はそれぞれ六方格子パタンを得た。
石英板上にレジストを塗膜し、露光装置(レーザー光266nm)を用いて正規配列の六方格子パタン、またはパタン間隔にばらつきのある準六方格子パタンを潜像形成した。現像処理することで、各々のレジストパタンを得て、次にCHF3ガス雰囲気中でのドライエッチングすることで、石英板に凹凸パタンを作製できた。最後にレジストを完全除去するため、O2アッシングした。結果、モスアイ状の略円錐型凹凸パタンを有するモールドを得た。
石英ガラス基板に、有機レジストを塗工しスピンコートした後、オーブンにてプリベイクした。次に、その有機レジスト層の表面に、スパッタリング法にて無機レジスト層を作製した。この無機レジスト層に対して、レーザー光を照射し(熱リソグラフィー法)し、凹型パタンを作製した。さらにCF4/Ar混合ガスを使ったエッチングにより、石英板上に凹部かなる微細孔を得た。
表1に示す実施例1〜5及び比較例1,2の成型体A〜Gのうち、成形体A〜C、F、Gは、上述の通りに作製したモールドを用いて、UVナノインプリント転写法にて作製した。厚み80μmのトリアセチルセルロース樹脂(以下、TACと略す)フィルム(TD80UL−H/富士フイルム社製、屈折率1.48)にアクリル系樹脂(屈折率1.51)を塗布し、塗布面を下にしてモールドとTACフィルムとの間に空気が入らいないように被せた。TACフィルム側からメタルハライドランプを用いて紫外線を1500mJ/cm2照射し、モールドの微細凹凸構造を転写した。TACフィルムをモールドから剥離し、微細凹凸構造を具備した成型体A〜C、F、Gを得た。
成型体A〜Gの表面に転写した微細凹凸構造体の凸部平均高さ、最隣接凸部間平均ピッチ、このピッチの均一性(標準偏差値)を測定した。
成型体A〜Gのヘイズ値及び全光線透過率を測定した。ヘイズ値及び全光線透過率は、日本工業規格(JIS)K7136に準じた測定法により測定した。これらの結果を表1にまとめた。
Claims (6)
- 基材と、前記基材の表面に設けられた複数の凹部と複数の凸部とからなる微細凹凸構造とを具備し、
前記複数の凸部のうちの任意の一つの頂点と、この一つの凸部に隣接する他の凸部の頂点との間隔が、平面視において350nm未満であり、この間隔の平均値における標準偏差値が0.5nm以上、30nm以下であり、且つ、
前記複数の凸部の高さが、前記複数の凹部の最下点を含む基準面から200nm以上であることを特徴とする光透過材。 - 表面のうねりの十点平均粗さが200nm以下であって、且つ、算術平均波長が30μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の光透過材。
- 全光線透過率が92%以上であって、且つヘイズ値が2%未満であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光透過材。
- 表面に対して0度入光して透過した光の直進透過率が95%以上であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の光透過材。
- 表面に対して45度入光して透過した光の直進透過率が93%以上であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の光透過材。
- 両面に微細凹凸構造を具備していることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の光透過材。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016128867A (ja) * | 2015-01-09 | 2016-07-14 | 東ソー株式会社 | 反射防止膜及びその製造方法 |
WO2021029280A1 (ja) * | 2019-08-13 | 2021-02-18 | シャープ株式会社 | 粘着シート、積層体、デンタルミラー、口腔内撮影用ミラーおよび光学部品 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005316393A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-11-10 | Canon Inc | 光学素子及びその製造方法及びそれを用いた光学機器 |
JP2008209540A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 反射防止物品 |
JP2009109572A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 反射防止物品 |
JP2010048902A (ja) * | 2008-08-19 | 2010-03-04 | The Inctec Inc | 低反射透明板及びそれを用いた展示用ケース |
WO2011132771A1 (ja) * | 2010-04-22 | 2011-10-27 | 三菱レイヨン株式会社 | モールド、その製造方法、微細凹凸構造を表面に有する物品およびその製造方法 |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005316393A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-11-10 | Canon Inc | 光学素子及びその製造方法及びそれを用いた光学機器 |
JP2008209540A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 反射防止物品 |
JP2009109572A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 反射防止物品 |
JP2010048902A (ja) * | 2008-08-19 | 2010-03-04 | The Inctec Inc | 低反射透明板及びそれを用いた展示用ケース |
WO2011132771A1 (ja) * | 2010-04-22 | 2011-10-27 | 三菱レイヨン株式会社 | モールド、その製造方法、微細凹凸構造を表面に有する物品およびその製造方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016128867A (ja) * | 2015-01-09 | 2016-07-14 | 東ソー株式会社 | 反射防止膜及びその製造方法 |
WO2021029280A1 (ja) * | 2019-08-13 | 2021-02-18 | シャープ株式会社 | 粘着シート、積層体、デンタルミラー、口腔内撮影用ミラーおよび光学部品 |
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