(57)【要約】光学素子は、表面を有する基体と、基体の表面に可視光の波長以下の微細ピッチで多数配置された、凸部または凹部からなる複数の構造体とを備える。構造体を形成する材料の弾性率が、１ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下であり、構造体が形成された表面が、親水性を有している。
2012133946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面を有する基体と、
上記基体の表面に可視光の波長以下の微細ピッチで多数配置された、凸部または凹部からなる複数の構造体と
を備え、
上記構造体を形成する材料の弾性率が、１ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下であり、
上記構造体が形成された表面が、親水性を有している光学素子。
【請求項２】
上記構造体が形成された表面における水接触角が、１１０度以下である請求項１記載の光学素子。
【請求項３】
上記構造体が形成された表面における水接触角が、３０度以下である請求項２記載の光学素子。
【請求項４】
上記構造体のアスペクト比が、０．６以上５以下の範囲内である請求項１記載の光学素子。
【請求項５】
上記構造体は、上記基体の表面において複数列のトラックをなすように配置されているとともに、格子パターンを形成している請求項１記載の光学素子。
【請求項６】
上記格子パターンが、六方格子パターン、準六方格子パターン、四方格子パターンおよび準四方格子パターンのうちの少なくとも１種である請求項５記載の光学素子。
【請求項７】
上記構造体は、上記トラックの延在方向に長軸方向を有する楕円錐または楕円錐台形状である請求項５記載の光学素子。
【請求項８】
上記トラックが、直線状、または円弧状を有する請求項５記載の光学素子。
【請求項９】
上記トラックが、蛇行している請求項５記載の光学素子。
【請求項１０】
上記構造体の架橋密度が、０．８ｍｏｌ／Ｌ以上５．１ｍｏｌ／Ｌ以下である請求項１記載の光学素子。
【請求項１１】
上記構造体の架橋間平均分子量が、４００以上１００００以下の範囲内である請求項１０記載の光学素子。
【請求項１２】
上記構造体の架橋間平均分子量が、７００以上１５００以下の範囲内である請求項１１記載の光学素子。
【請求項１３】
上記構造体は、２個の（メタ）アクリロイル基を有するオリゴマー、および３個の（メタ）アクリロイル基を有するオリゴマーの少なくとも一方を主成分として含んでいる請求項１１記載の光学素子。
【請求項１４】
上記構造体は、２個の（メタ）アクリロイル基を有するオリゴマーを主成分として含んでいる請求項１３記載の光学素子。
【請求項１５】
上記構造体は、直鎖状高分子を主成分として含んでいる請求項１１記載の光学素子。
【請求項１６】
可視光の波長以下の微細ピッチで多数配置された、凸部からなる複数の構造体を備え、
隣り合う上記構造体の下部同士が接合されており、
上記構造体を形成する材料の弾性率が、１ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下であり、
上記構造体が形成された表面が、親水性を有している光学素子。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載された光学素子を備える表示装置。
【請求項１８】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載された光学素子を備える入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、反射防止機能を有する光学素子、表示装置および入力装置に関する。詳しくは、凸部または凹部からなる構造体が表面に可視光の波長以下の微細ピッチで多数配置された光学素子、表示装置および入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ガラス、プラスチックなどの透光性基板を用いた光学素子においては、光の表面反射を抑えるための表面処理が行われているものがある。この種の表面処理として、光学素子表面に微細かつ緻密な凹凸（モスアイ；蛾の目）を形成するものがある（例えば非特許文献１参照）。
一般に、光学素子表面に周期的な凹凸形状を設けた場合、ここを光が透過するときには回折が発生し、透過光の直進成分が大幅に減少する。しかし、凹凸形状のピッチが透過する光の波長よりも短い場合には回折は発生せず、例えば凹凸形状を後述するような矩形としたときに、そのピッチや深さなどに対応する単一波長の光に対して有効な反射防止効果を得ることができる。
電子線露光を用いて作製したモスアイ構造体としては、微細なテント形状のモスアイ構造体（ピッチ約３００ｎｍ、深さ約４００ｎｍ）が開示されている（例えば非特許文献２参照）。このモスアイ構造体では、反射率１％以下の高性能な反射防止特性を得ることができる。
また、光ディスクの原盤作製プロセスとエッチングプロセスとを融合した方法を用いて作製したモスアイ構造体として、釣鐘形状や楕円錐台形状のモスアイ構造体が開示されている（例えば特許文献１参照）。この構造体では、電子線露光に近い反射防止特性が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】光技術コンタクト」  Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．１１（２００５），６３０−６３７参照
【非特許文献２】ＮＴＴアドバンストテクノロジ（株）、“波長依存性のない反射防止体（モスアイ）用成形金型原盤“、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２３年３月３１日検索］、インターネット＜ｈｔｔｐ：／／ｋｅｙｔｅｃｈ．ｎｔｔ−ａｔ．ｃｏ．ｊｐ／ｎａｎｏ／ｐｒｄ＿００３３．ｈｔｍｌ＞
【特許文献１】国際公開第０８／０２３８１６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したようなモスアイ構造体は、表面に微細な凹凸をつけることにより屈折率を段階的に変化させ、反射を抑制するという原理を用いているため、指紋が構造体に付着した場合に、その汚れを乾拭きにより除去できるようにすることが望まれている。指紋に含まれる油分などの汚れがモスアイ構造体の凹部に埋まってしまうと、反射を抑制する機能が損なわれてしまうからである。
モスアイ構造体に指紋が付着すると、指紋の模様のとおりに汚れが付着し、その後、付着した汚れが毛細管現象によって構造体の凹部にしみこんでいく。この状態から乾拭きを行うと、汚れが凹部のみに埋まるため、凹凸形状の反射抑制効果が鈍ってしまい、反射率が高くなってしまう。
表面をフッ素などの低表面エネルギーの物質でコーティングすることで、構造体凹部への染み込みは多少抑制されるが、乾拭きを行うと構造体の凹部への染み込みは防ぐことができない。これは乾拭きに使用する繊維よりも、構造体の凹部の方が細いため、繊維が汚れを吸い取る力よりも、汚れが凹部に留まる力の方が強いからである。
また、従来の材料においては、水拭きには、高親水表面が必要であった。これは、水拭きには、構造体表面に付着した汚れの下へ水が入り込む必要があったためである。しかし、このような超親水表面処理には、耐久性に問題が生じやすく、実用上問題となっていた。したがって、従来では、モスアイ構造体の汚れを除去することが困難となっていた。
したがって、本技術の目的は、指紋などの汚れを拭き取ることができる光学素子、表示装置および入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題を解決するために、第１の技術は、
表面を有する基体と、
基体の表面に可視光の波長以下の微細ピッチで多数配置された、凸部または凹部からなる複数の構造体と
を備え、
構造体を形成する材料の弾性率が、５ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下であり、
構造体が形成された表面が、親水性を有している光学素子である。
第２の技術は、
可視光の波長以下の微細ピッチで多数配置された、凸部からなる複数の構造体を備え、
隣り合う構造体の下部同士が接合されており、
構造体を形成する材料の弾性率が、５ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下であり、
構造体が形成された表面が、親水性を有している光学素子である。
本技術において、構造体が形成された表面における水接触角が、１１０度以下であることが好ましく、３０度以下であることがより好ましい。
本技術において、構造体のアスペクト比が、０．６以上５以下の範囲内であることが好ましい。
本技術において、構造体は、基体の表面において複数列のトラックをなすように配置されているとともに、格子パターンを形成していることが好ましい。この場合、格子パターンが、六方格子パターン、準六方格子パターン、四方格子パターンおよび準四方格子パターンのうちの少なくとも１種であることが好ましい。また、構造体は、トラックの延在方向に長軸方向を有する楕円錐または楕円錐台形状であることが好ましい。また、トラックが、直線状、または円弧状を有することが好ましい。また、トラックが、蛇行していることが好ましい。
本技術において、主構造体を四方格子状または準四方格子状に周期的に配置することが好ましい。ここで、四方格子とは、正四角形状の格子のことをいう。準四方格子とは、正四角形状の格子とは異なり、歪んだ正四角形状の格子のことをいう。
例えば、構造体が直線上に配置されている場合には、準四方格子とは、正四角形状の格子を直線状の配列方向（トラック方向）に引き伸ばして歪ませた四方格子のことをいう。構造体が蛇行して配列されている場合には、準四方格子とは、正四角形状の格子を構造体の蛇行配列により歪ませた四方格子をいう。または、正四角形状の格子を直線状の配列方向（トラック方向）に引き伸ばして歪ませ、かつ、構造体の蛇行配列により歪ませた四方格子のことをいう。
本技術において、構造体を六方格子状または準六方格子状に周期的に配置することが好ましい。ここで、六方格子とは、正六角形状の格子のことをいう。準六方格子とは、正六角形状の格子とは異なり、歪んだ正六角形状の格子のことをいう。
例えば、構造体が直線上に配置されている場合には、準六方格子とは、正六角形状の格子を直線状の配列方向（トラック方向）に引き伸ばして歪ませた六方格子のことをいう。構造体が蛇行して配列されている場合には、準六方格子とは、正六角形状の格子を構造体の蛇行配列により歪ませた六方格子をいう。または、正六角形状の格子を直線状の配列方向（トラック方向）に引き伸ばして歪ませ、かつ、構造体の蛇行配列により歪ませた六方格子のことをいう。
本技術において、楕円には、数学的に定義される完全な楕円のみならず、多少の歪みが付与された楕円も含まれる。円形には、数学的に定義される完全な円（真円）のみならず、多少の歪みが付与された円形も含まれる。
本技術において、同一トラック内における構造体の配置ピッチＰ１は、隣接する２つのトラック間における構造体の配置ピッチＰ２よりも長いことが好ましい。このようにすることで、楕円錐または楕円錐台形状を有する構造体の充填率を向上することができるので、反射防止特性を向上することができる。
本技術において、各構造体が、基体表面において六方格子パターン、または準六方格子パターンを形成している場合には、同一トラック内における構造体の配置ピッチをＰ１、隣接する２つのトラック間における構造体の配置ピッチをＰ２としたとき、比率Ｐ１／Ｐ２が、１．００≦Ｐ１／Ｐ２≦１．１、または１．００＜Ｐ１／Ｐ２≦１．１の関係を満たすことが好ましい。このような数値範囲にすることで、楕円錐または楕円錐台形状を有する構造体の充填率を向上することができるので、反射防止特性を向上することができる。
本技術において、各構造体が、基体表面において六方格子パターン、または準六方格子パターンを形成している場合には、各構造体は、トラックの延在方向に長軸方向を有し、中央部の傾きが先端部および底部の傾きよりも急峻に形成された楕円錐または楕円錐台形状であることが好ましい。このような形状にすることで、反射防止特性および透過特性を向上することができる。
本技術において、各構造体が、基体表面において六方格子パターン、または準六方格子パターンを形成している場合には、トラックの延在方向における構造体の高さまたは深さは、トラックの列方向における構造体の高さまたは深さよりも小さいことが好ましい。このような関係を満たさない場合には、トラックの延在方向の配置ピッチを長くする必要が生じるため、トラックの延在方向における構造体の充填率が低下する。このように充填率が低下すると、反射特性の低下を招くことになる。
本技術において、構造体が、基体表面において四方格子パターンまたは準四方格子パターンを形成している場合には、同一トラック内における構造体の配置ピッチＰ１は、隣接する２つのトラック間における構造体の配置ピッチＰ２よりも長いことが好ましい。このようにすることで、楕円錐または楕円錐台形状を有する構造体の充填率を向上することができるので、反射防止特性を向上することができる。
構造体が、基体表面において四方格子パターンまたは準四方格子パターンを形成している場合には、同一トラック内における構造体の配置ピッチをＰ１、隣接する２つのトラック間における構造体の配置ピッチをＰ２としたとき、比率Ｐ１／Ｐ２が、１．４＜Ｐ１／Ｐ２≦１．５の関係を満たすことが好ましい。このような数値範囲にすることで、楕円錐または楕円錐台形状を有する構造体の充填率を向上することができるので、反射防止特性を向上することができる。
構造体が、基体表面において四方格子パターンまたは準四方格子パターンを形成している場合には、各構造体は、トラックの延在方向に長軸方向を有し、中央部の傾きが先端部および底部の傾きよりも急峻に形成された楕円錐または楕円錐台形状であることが好ましい。このような形状にすることで、反射防止特性および透過特性を向上することができる。
構造体が、基体表面において四方格子パターンまたは準四方格子パターンを形成している場合には、トラックに対して４５度方向または約４５度方向における構造体の高さまたは深さは、トラックの列方向における構造体の高さまたは深さよりも小さいことが好ましい。このような関係を満たさない場合には、トラックに対して４５度方向または約４５度方向における配置ピッチを長くする必要が生じるため、トラックに対して４５度方向または約４５度方向における構造体の充填率が低下する。このように充填率が低下すると、反射特性の低下を招くことになる。
本技術において、微細ピッチで基体表面に多数配設けられた構造体が、複数列のトラックをなしていると共に、隣接する３列のトラック間において、六方格子パターン、準六方格子パターン、四方格子パターンまたは準四方格子パターンをなしていることが好ましい。これにより、表面における構造体の充填密度を高くすることができ、これにより可視光の反射防止効率を高め、反射防止特性に優れた、透過率の高い光学素子を得ることができる。
本技術において、光ディスクの原盤作製プロセスとエッチングプロセスとを融合した方法を用いて光学素子を作製することが好ましい。光学素子作製用原盤を短時間で効率良く製造することができるとともに基体の大型化にも対応でき、これにより、光学素子の生産性の向上を図ることができる。また、構造体の微細配列を光入射面だけでなく光出射面にも設けた場合には、透過特性をより一層向上させることができる。
本技術の光学素子は、表示装置の表示面、入力装置の入力面、印刷物の印刷面、および印画紙の印画面などに適用して好適なものである。
本技術では、構造体を形成する材料の弾性率を１ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下とし、構造体のアスペクト比を０．６以上５以下としているので、拭き取り時に構造体が変形する。この変形により、水拭き時に容易に水が構造体間に入り込み、しみこんだ汚れが押し出される。
【発明の効果】
【０００６】
以上説明したように、本技術によれば、光学素子表面に付着した指紋などの汚れを乾拭き、または水拭きすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１Ａは、本技術の第１の実施形態に係る光学素子の構成の一例を示す概略平面図、図１Ｂは、図１Ａに示した光学素子の一部を拡大して表す平面図、図１Ｃは、図１ＢのトラックＴ１、Ｔ３、・・・における断面図、図１Ｄは、図１ＢのトラックＴ２、Ｔ４、・・・における断面図、図１Ｅは、図１ＢのトラックＴ１、Ｔ３、・・・に対応する潜像形成に用いられるレーザー光の変調波形を示す略線図、図１Ｆは、図１ＢのトラックＴ２、Ｔ４、・・・に対応する潜像形成に用いられるレーザー光の変調波形を示す略線図である。
【図２】図２は、図１Ａに示した光学素子の一部を拡大して表す斜視図である。
【図３】図３Ａは、図１Ａに示した光学素子のトラック延在方向の断面図である。図３Ｂは、図１Ａに示した光学素子１のθ方向の断面図である。
【図４】図４は、図１Ａに示した光学素子１の一部を拡大して表す斜視図である。
【図５】図５は、図１Ａに示した光学素子１の一部を拡大して表す斜視図である。
【図６】図６は、図１Ａに示した光学素子１の一部を拡大して表す斜視図である。
【図７】図７は、構造体の境界が不明瞭な場合の構造体底面の設定方法について説明するための図である。
【図８】図８Ａは、構造体の底面の楕円率を変化させたときの底面形状を示す図である。図８Ｂは、構造体の底面の楕円率を変化させたときの底面形状を示す図である。図８Ｃは、構造体の底面の楕円率を変化させたときの底面形状を示す図である。図８Ｄは、構造体の底面の楕円率を変化させたときの底面形状を示す図である。
【図９】図９Ａは、円錐形状または円錐台形状を有する構造体の配置の一例を示す図、図９Ｂは、楕円錐形状または楕円錐台形状を有する構造体３の配置の一例を示す図である。
【図１０】図１０Ａは、光学素子を作製するためのロールマスタの構成の一例を示す斜視図である。図１０Ｂは、図１０Ａに示したロールマスタの成形面の一部を拡大して表す平面図である。
【図１１】図１１は、ロール原盤露光装置の構成の一例を示す概略図である。
【図１２】図１２Ａは、本技術の第１の実施形態による光学素子の製造方法を説明するための工程図である。図１２Ｂは、本技術の第１の実施形態による光学素子の製造方法を説明するための工程図である。図１２Ｃは、本技術の第１の実施形態による光学素子の製造方法を説明するための工程図である。
【図１３】図１３Ａは、本技術の第１の実施形態による光学素子の製造方法を説明するための工程図である。図１３Ｂは、本技術の第１の実施形態による光学素子の製造方法を説明するための工程図である。図１３Ｃは、本技術の第１の実施形態による光学素子の製造方法を説明するための工程図である。
【図１４】図１４Ａは、光学素子の表面に汚れが付着した場合の除去について説明する略線図である。図１４Ｂは、光学素子の表面に汚れが付着した場合の除去について説明する略線図である。図１４Ｃは、光学素子の表面に汚れが付着した場合の除去について説明する略線図である。
【図１５】図１５Ａは、本技術の第２の実施形態に係る光学素子の構成の一例を示す概略平面図、図１５Ｂは、図１５Ａに示した光学素子の一部を拡大して表す平面図、図１５Ｃは、図１５ＢのトラックＴ１、Ｔ３、・・・における断面図、図１５Ｄは、図１５ＢのトラックＴ２、Ｔ４、・・・における断面図、図１５Ｅは、図１５ＢのトラックＴ１、Ｔ３、・・・に対応する潜像形成に用いられるレーザー光の変調波形を示す略線図、図１５Ｆは、図１５ＢのトラックＴ２、Ｔ４、・・・に対応する潜像形成に用いられるレーザー光の変調波形を示す略線図である。
【図１６】図１６は、構造体の底面の楕円率を変化させたときの底面形状を示す図である。
【図１７】図１７Ａは、光学素子を作製するためのロールマスタの構成の一例を示す斜視図、図１７Ｂは、光学素子を作製するためのロールマスタの構成の一例を示す平面図である。
【図１８】図１８Ａは、本技術の第３の実施形態に係る光学素子の構成の一例を示す概略平面図である。図１８Ｂは、図１８Ａに示した光学素子の一部を拡大して表す平面図である。図１８Ｃは、図１８ＢのトラックＴ１、Ｔ３、・・・における断面図である。図１８Ｄは、図１８ＢのトラックＴ２、Ｔ４、・・・における断面図である。
【図１９】図１９Ａは、光学素子を作製するためのディスクマスタの構成の一例を示す平面図である。図１９Ｂは、図１９Ａに示したディスクマスタの一部を拡大して表す平面図である。
【図２０】図２０は、ディスク原盤露光装置の構成の一例を示す概略図である。
【図２１】図２１Ａは、本技術の第４の実施形態に係る光学素子の構成の一例を示す概略平面図、図２１Ｂは、図２１Ａに示した光学素子の一部を拡大して表す平面図である。
【図２２】図２２Ａは、本技術の第５の実施形態に係る光学素子の構成の一例を示す概略平面図、図２２Ｂは、図２２Ａに示した光学素子の一部を拡大して表す平面図、図２２Ｃは、図２２ＢのトラックＴ１、Ｔ３、・・・における断面図、図２２Ｄは、図２２ＢのトラックＴ２、Ｔ４、・・・における断面図である。
【図２３】図２３は、図２２Ａに示した光学素子の一部を拡大して表す斜視図である。
【図２４】図２４は、本技術の第６の実施形態に係る光学素子の構成の一例を示す断面図である。
【図２５】図２５は、第７の実施形態に係る光学素子の構成の一例を示す断面図である。
【図２６】図２６は、本技術の第８の実施形態に係る液晶表示装置の構成の一例を示す。
【図２７】図２７は、本技術の第９の実施形態に係る液晶表示装置の構成の一例を示す。
【図２８】図２８Ａは、本技術の第１０の実施形態に係る情報入力装置を備える表示装置の構成の一例を示す分解斜視図である。図２８Ｂは、本技術の第１０の実施形態に係る情報入力装置の構成の一例を示す断面図である。
【図２９】図２９Ａは、本技術の第１１の実施形態に係る情報入力装置を備える表示装置の構成の一例を示す分解斜視図である。図２９Ｂは、本技術の第１１の実施形態に係る情報入力装置の構成の一例を示す断面図である。
【図３０】図３０は、本技術の第１２の実施形態に係る印刷物の構成の一例を示す断面図である。
【図３１】図３１Ａは、光学素子の形状例を示す模式図である。図３１Ｂは、光学素子の形状例を示す模式図である。図３１Ｃは、光学素子の形状例を示す模式図である。
【図３２】図３２は、一般的な紫外線硬化樹脂の貯蔵弾性率と温度との相関図である。
【図３３】図３３は、実施例におけるサンプル１０〜２１の架橋密度および架橋間平均分子量をプロットしたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本技術は、従来技術が有する上述の問題を解決すべく、鋭意検討した結果として案出されたものである。以下にその概要を説明する。
本技術者らは、鋭意検討の結果、構造体を形成する材料に弾力性を持たせることにより、拭き取り時に構造体が変形し、構造体間にしみこんだ汚れが押し出され、また、その変形により、汚れの容易な水拭きが可能であることを見出した。
構造体が変形して構造体間にしみこんだ汚れが押し出されるためには、隣接する構造体同士が近接する必要がある。構造体が変形し、構造体間の空間をなくすためには、構造体を形成する材料の弾性率と、構造体のアスペクト比とが重要である。また、水拭きにおいては、その接触角が重要である。そこで、本技術者らは、実験による鋭意検討の結果、弾性率、アスペクト比、および接触角が所定の範囲内であれば容易に汚れの除去が可能となることを見出した。
構造体を変形させればよいと考えた場合、弾性率の高い材料であっても、拭き取り時の圧力を高くしていけば原理的には拭き取りは可能と考えられる。しかし、弾力性のない材料の場合、構造体が変形するような圧力で拭き取りを行うと、構造体が折れてしまったり、塑性変形をしてしまう。その結果、拭き取り後の反射率が指紋付着前の反射率よりも高くなってしまう。
本技術における「乾拭き、水拭き可能」とは、通常の拭き取り方で汚れを除去したときに、指紋などの汚れ付着前と指紋などの汚れ拭き取り後の反射率が一致、またはほぼ一致することを意味する。
本技術の実施形態について図面を参照しながら以下の順序で説明する。
１．第１の実施形態（直線状でかつ六方格子状に構造体を２次元配列した例：図１Ｂ参照）
２．第２の実施形態（直線状でかつ四方格子状に構造体を２次元配列した例：図１５Ｂ参照）
３．第３の実施形態（円弧状でかつ六方格子状に構造体を２次元配列した例：図１８Ａ、図１８Ｂ参照）
４．第４の実施形態（構造体を蛇行させて配列した例：図２１Ａ、図２１Ｂ参照）
５．第５の実施形態（凹形状の構造体を基体表面に形成した例：図２３参照）
６．第６の実施形態（表面処理層を設けた例：図２４参照）
７．第７の実施形態（基体レスの光学素子の例：図２５参照）
８．第８の実施形態（表示装置に対する第１の適用例：図２６参照）
９．第９の実施形態（表示装置に対する第２の適用例：図２７参照）
１０．第１０の実施形態（入力装置に対する第１の適用例：図２８Ａ、図２８Ｂ参照）
１１．第１１の実施形態（入力装置に対する第２の適用例：図２９Ａ、図２９Ｂ参照）
１２．第１２の実施形態（印刷紙に対する適用例：図３０参照）
１３．第１３の実施形態（主成分がオリゴマーであり特定の架橋密度を有する例）
＜１．第１の実施形態＞
［光学素子の構成］
図１Ａは、本技術の第１の実施形態に係る光学素子の構成の一例を示す概略平面図である。図１Ｂは、図１Ａに示した光学素子の一部を拡大して表す平面図である。図１Ｃは、図１ＢのトラックＴ１、Ｔ
３、・・・における断面図である。図１Ｄは、図１ＢのトラックＴ２、Ｔ４、・・・における断面図である。図１Ｅは、図１ＢのトラックＴ１、Ｔ３、・・・に対応する潜像形成に用いられるレーザー光の変調波形を示す略線図である。図１Ｆは、図１ＢのトラックＴ２、Ｔ４、・・・に対応する潜像形成に用いられるレーザー光の変調波形を示す略線図である。図２、図４〜図６は、図１Ａに示した光学素子１の一部を拡大して表す斜視図である。図３Ａは、図１Ａに示した光学素子のトラックの延在方向（Ｘ方向（以下、適宜トラック方向ともいう））の断面図である。図３Ｂは、図１Ａに示した光学素子のθ方向の断面図である。
光学素子１は、例えば、入射光の入射角に応じた反射防止効果を有する光学シート（サブ波長構造体）である。この光学素子１は、種々の波長域を有する光学機器（例えば、カメラなどの光学機器）、ディスプレイ、光エレクトロニクス、望遠鏡などの種々の光デバイスに適用して好適なものである。
光学素子１は、主面を有する基体２と、反射の低減を目的とする光の波長以下の微細ピッチで主面に配置された、凸部である複数の構造体３とを備える。この光学素子１は、基体２を図２の−Ｚ方向に透過する光について、構造体３とその周囲の空気との界面における反射を防止する機能を有している。
以下、光学素子１に備えられる基体２、および構造体３について順次説明する。
（基体）
基体２は、例えば、透明性を有する透明基体である。基体２の材料としては、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの透明性合成樹脂、ガラスなどを主成分とする無機材料が挙げられるが、これらの材料に特に限定されるものではない。基体２の形状としては、例えば、シート状、プレート状、ブロック状を挙げることができるが、特にこれらの形状に限定されるものではない。ここで、シートにはフィルムが含まれるものと定義する。基体２の形状は、カメラなどの光学機器などにおいて、所定の反射防止機能が必要とされる部分の形状などに合わせて適宜選択することが好ましい。
（構造体）
基体２の表面には、凸部である構造体３が多数配列されている。この構造体３は、反射の低減を目的とする光の波長帯域以下の短い配置ピッチ、例えば可視光の波長と同程度の配置ピッチで周期的に２次元配置されている。ここで、配置ピッチとは、配置ピッチＰ１および配置ピッチＰ２を意味する。反射の低減を目的とする光の波長帯域は、例えば、紫外光の波長帯域、可視光の波長帯域または赤外光の波長帯域である。ここで、紫外光の波長帯域とは１０ｎｍ〜３６０ｎｍの波長帯域、可視光の波長帯域とは３６０ｎｍ〜８３０ｎｍの波長帯域、赤外光の波長帯域とは８３０ｎｍ〜１ｍｍの波長帯域をいう。具体的には、配置ピッチは、１７５ｎｍ以上３５０ｎｍ以下であることが好ましい。配置ピッチが１７５ｎｍ未満であると、構造体３の作製が困難となる傾向がある。一方、配置ピッチが３５０ｎｍを超えると、可視光の回折が生じる傾向がある。
光学素子１の各構造体３は、基体２の表面において複数列のトラックＴ１，Ｔ２，Ｔ３，・・・（以下総称して「トラックＴ」ともいう。）をなすような配置形態を有する。本技術において、トラックとは、構造体３が列をなして直線状に連なった部分のことをいう。また、列方向とは、基体２の成形面において、トラックの延在方向（Ｘ方向）に直交する方向）のことをいう。
構造体３は、隣接する２つのトラックＴ間において、半ピッチずれた位置に配置されている。具体的には、隣接する２つのトラックＴ間において、一方のトラック（例えばＴ１）に配列された構造体３の中間位置（半ピッチずれた位置）に、他方のトラック（例えばＴ２）の構造体３が配置されている。その結果、図１Ｂに示すように、隣接する３列のトラック（Ｔ１〜Ｔ３）間においてａ１〜ａ７の各点に構造体３の中心が位置する六方格子パターンまたは準六方格子パターンを形成するように構造体３が配置されている。この第１の実施形態において、六方格子パターンとは、正六角形状の格子パターンのことをいう。また、準六方格子パターンとは、正六角形状の格子パターンとは異なり、トラックの延在方向（Ｘ軸方向）に引き伸ばされ歪んだ六方格子パターンのことをいう。
構造体３が準六方格子パターンを形成するように配置されている場合には、図１Ｂに示すように、同一トラック（例えばＴ１）内における構造体３の配置ピッチＰ１（ａ１〜ａ２間距離）は、隣接する２つのトラック（例えばＴ１およびＴ２）間における構造体３の配置ピッチ、すなわちトラックの延在方向に対して±θ方向における構造体３の配置ピッチＰ２（例えばａ１〜ａ７、ａ２〜ａ７間距離）よりも長くなっていることが好ましい。このように構造体３を配置することで、構造体３の充填密度の更なる向上を図れるようになる。
構造体３が、成形の容易さの観点から、錐体形状、または錐体形状をトラック方向に延伸または収縮させた錐体形状を有することが好ましい。構造体３が、軸対称な錐体形状、または錐体形状をトラック方向に延伸または収縮させた錐体形状を有することが好ましい。隣接する構造体３に接合されている場合には、構造体３が、隣接する構造体３に接合されている下部を除いて軸対称な錐体形状、または錐体形状をトラック方向に延伸または収縮させた錐体形状を有することが好ましい。錐体形状としては、例えば、円錐形状、円錐台形状、楕円錐形状、楕円錐台形状などを挙げることができる。ここで、錐体形状とは、上述のように、円錐形状および円錐台形状以外にも、楕円錐形状、楕円錐台形状を含む概念である。また、円錐台形状とは、円錐形状の頂部を切り落とした形状をいい、楕円錐台形状とは、楕円錐の頂部を切り落とした形状のことをいう。
構造体３は、図２および図４に示すように、底面が長軸と短軸をもつ楕円形、長円形または卵型の錐体構造で、頂部が曲面である楕円錐形状であることが好ましい。もしくは、図５に示すように、底面が長軸と短軸をもつ楕円形、長円形または卵型の錐体構造で、頂部が平坦である楕円錐台形状であることが好ましい。このような形状にすると、列方向の充填率を向上させることができるからである。
反射特性の向上の観点からすると、頂部の傾きが緩やかで中央部から底部に徐々に急峻な傾きの錐体形状（図４参照）が好ましい。また、反射特性および透過特性の向上の観点からすると、中央部の傾きが底部および頂部より急峻な錐形形状（図２参照）、または、頂部が平坦な錐体形状（図５参照）であることが好ましい。構造体３が楕円錐形状または楕円錐台形状を有する場合、その底面の長軸方向が、トラックの延在方向と平行となることが好ましい。図２などでは、各構造体３は、それぞれ同一の形状を有しているが、構造体３の形状はこれに限定されるものではなく、基体表面に２種以上の形状の構造体３が形成されていてもよい。また、構造体３は、基体２と一体的に形成されていてもよい。
また、図２、図４〜図６に示すように、構造体３の周囲の一部または全部に突出部７を設けることが好ましい。このようにすると、構造体３の充填率が低い場合でも、反射率を低く抑えることができるからである。具体的には例えば、突出部７は、図２、図４、および図５に示すように、隣り合う構造体３の間に設けられる。また、細長い突出部７が、図６に示すように、構造体３の周囲の全体またはその一部に設けられるようにしてもよい。この細長い突出部７は、例えば、構造体３の頂部から下部の方向に向かって延びている。突出部７の形状としては、断面三角形状および断面四角形状などを挙げることができるが、特にこれらの形状に限定されるものではなく、成形の容易さなどを考慮して選択することができる。また、構造体３の周囲の一部または全部の表面を荒らし、微細の凹凸を形成するようにしてもよい。具体的には例えば、隣り合う構造体３の間の表面を荒らし、微細な凹凸を形成するようにしてもよい。また、構造体３の表面、例えば頂部に微小な穴を形成するようにしてもよい。
構造体３は図示する凸部形状のものに限らず、基体２の表面に形成した凹部で構成されていてもよい。構造体３の高さは特に限定されず、例えば４２０ｎｍ程度、具体的には４１５ｎｍ〜４２１ｎｍである。なお、構造体３を凹部形状とした場合には、構造体３の深さとなる。
トラックの延在方向における構造体３の高さＨ１は、列方向における構造体３の高さＨ２よりも小さいことが好ましい。すなわち、構造体３の高さＨ１、Ｈ２がＨ１＜Ｈ２の関係を満たすことが好ましい。Ｈ１≧Ｈ２の関係を満たすように構造体３を配列すると、トラックの延在方向の配置ピッチＰ１を長くする必要が生じるため、トラックの延在方向における構造体３の充填率が低下するためである。このように充填率が低下すると、反射特性の低下を招くことになる。
なお、構造体３のアスペクト比は全て同一である場合に限らず、各構造体３が一定の高さ分布（例えばアスペクト比０．８３〜１．４６程度の範囲）をもつように構成されていてもよい。高さ分布を有する構造体３を設けることで、反射特性の波長依存性を低減することができる。したがって、優れた反射防止特性を有する光学素子１を実現することができる。
ここで、高さ分布とは、２種以上の高さ（深さ）を有する構造体３が基体２の表面に設けられていることを意味する。すなわち、基準となる高さを有する構造体３と、この構造体３とは異なる高さを有する構造体３とが基体２の表面に設けられていることを意味する。基準とは異なる高さを有する構造体３は、例えば基体２の表面に周期的または非周期的（ランダム）に設けられている。その周期性の方向としては、例えばトラックの延在方向、列方向などが挙げられる。
構造体３の周縁部に裾部３ａを設けることが好ましい。光学素子の製造工程において光学素子を金型などから容易に剥離することが可能になるからである。ここで、裾部３ａとは、構造体３の底部の周縁部に設けられた突出部を意味する。この裾部３ａは、上記剥離特性の観点からすると、構造体３の頂部から下部の方向に向かって、なだらかに高さが低下する曲面を有することが好ましい。なお、裾部３ａは、構造体３の周縁部の一部にのみ設けてもよいが、上記剥離特性の向上の観点からすると、構造体３の周縁部の全部に設けることが好ましい。また、構造体３が凹部である場合には、裾部は、構造体３である凹部の開口周縁に設けられた曲面となる。
構造体３の高さ（深さ）は特に限定されず、透過させる光の波長領域に応じて適宜設定され、例えば２３６ｎｍ〜４５０ｎｍ程度の範囲に設定される。構造体３のアスペクト比（高さ／配置ピッチ）は、０．６以上５以下、好ましくは０．８１以上１．４６以下、より好ましくは０．９４以上１．２８以下の範囲である。０．６未満であると反射特性および透過特性が低下する傾向にあり、５を超えると光学素子１の作製時において構造体３の剥離特性が低下し、レプリカの複製が綺麗に取れなくなる傾向があるからである。
また、構造体３のアスペクト比は、反射特性をより向上させる観点からすると、０．９４〜１．４６の範囲に設定することが好ましい。また、構造体３のアスペクト比は、透過特性をより向上させる観点からすると、０．８１〜１．２８の範囲に設定することが好ましい。
構造体３を形成する材料の弾性率が、１ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下であり、好ましくは５ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下である。１ＭＰａ未満であると、転写工程において隣接する構造体同士が付着し、構造体３の形状が所望の形状とは異なる形状となり、所望の反射特性が得られなくなる。１２００ＭＰａを超えると、拭き取り時に、構造体３が変形しにくくなる。
構造体３が形成された光学素子１の表面は親水性を有している。親水性を有する光学素子１の表面における水接触角が、好ましくは１１０度以下、より好ましくは３０度以下である。
なお、本技術においてアスペクト比は、以下の式（１）により定義される。
アスペクト比＝Ｈ／Ｐ・・・（１）
但し、Ｈ：構造体の高さ、Ｐ：平均配置ピッチ（平均周期）
ここで、平均配置ピッチＰは以下の式（２）により定義される。
平均配置ピッチＰ＝（Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ２）／３  ・・・（２）
但し、Ｐ１：トラックの延在方向の配置ピッチ（トラック延在方向周期）、Ｐ２：トラックの延在方向に対して±θ方向（但し、θ＝６０°−δ、ここで、δは、好ましくは０°＜δ≦１１°、より好ましくは３°≦δ≦６°）の配置ピッチ（θ方向周期）
また、構造体３の高さＨは、構造体３の列方向の高さとする。構造体３のトラック延在方向（Ｘ方向）の高さは、列方向（Ｙ方向）の高さよりも小さく、また、構造体３のトラック延在方向以外の部分における高さは列方向の高さとほぼ同一であるため、サブ波長構造体の高さを列方向の高さで代表する。但し、構造体３が凹部である場合、上記式（１）における構造体の高さＨは、構造体の深さＨとする。
同一トラック内における構造体３の配置ピッチをＰ１、隣接する２つのトラック間における構造体３の配置ピッチをＰ２としたとき、比率Ｐ１／Ｐ２が、１．００≦Ｐ１／Ｐ２≦１．１、または１．００＜Ｐ１／Ｐ２≦１．１の関係を満たすことが好ましい。このような数値範囲にすることで、楕円錐または楕円錐台形状を有する構造体３の充填率を向上することができるので、反射防止特性を向上することができる。
基体表面における構造体３の充填率は、１００％を上限として、６５％以上、好ましくは７３％以上、より好ましくは８６％以上の範囲内である。充填率をこのような範囲にすることで、反射防止特性を向上することができる。充填率を向上させるためには、隣接する構造体３の下部同士を接合する、または、構造体底面の楕円率を調整などして構造体３に歪みを付与することが好ましい。
ここで、構造体３の充填率（平均充填率）は以下のようにして求めた値である。
まず、光学素子１の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いてＴｏｐ  Ｖｉｅｗで撮影する。次に、撮影したＳＥＭ写真から無作為に単位格子Ｕｃを選び出し、その単位格子Ｕｃの配置ピッチＰ１、およびトラックピッチＴｐを測定する（図１Ｂ参照）。また、その単位格子Ｕｃの中央に位置する構造体３の底面の面積Ｓを画像処理により測定する。次に、測定した配置ピッチＰ１、トラックピッチＴｐ、および底面の面積Ｓを用いて、以下の式（３）より充填率を求める。
充填率＝（Ｓ（ｈｅｘ．）／Ｓ（ｕｎｉｔ））×１００  ・・・（３）
単位格子面積：Ｓ（ｕｎｉｔ）＝Ｐ１×２Ｔｐ
単位格子内に存在する構造体の底面の面積：Ｓ（ｈｅｘ．）＝２Ｓ
上述した充填率算出の処理を、撮影したＳＥＭ写真から無作為に選び出された１０箇所の単位格子について行う。そして、測定値を単純に平均（算術平均）して充填率の平均率を求め、これを基体表面における構造体３の充填率とする。
構造体３が重なっているときや、構造体３の間に突出部７などの副構造体があるときの充填率は、構造体３の高さに対して５％の高さに対応する部分を閾値として面積比を判定する方法で充填率を求めることができる。
図７は、構造体３の境界が不明瞭な場合の充填率の算出方法について説明するための図である。構造体３の境界が不明瞭な場合には、断面ＳＥＭ観察により、図７に示すように、構造体３の高さｈの５％（＝（ｄ／ｈ）×１００）に相当する部分を閾値とし、その高さｄで構造体３の径を換算し充填率を求めるようにする。構造体３の底面が楕円である場合には、長軸および短軸で同様の処理を行う。
図８は、構造体３の底面の楕円率を変化させたときの底面形状を示す図である。図８Ａ〜図８Ｄに示す楕円の楕円率はそれぞれ、１００％、１１０％、１２０％、１４１％である。このように楕円率を変化させることで、基体表面における構造体３の充填率を変化させることができる。構造体３が準六方格子パターンを形成する場合には、構造体底面の楕円率ｅは、１００％＜ｅ＜１５０％以下であることが好ましい。この範囲にすることで、構造体３の充填率を向上し、優れた反射防止特性を得ることができるからである。
ここで、楕円率ｅは、構造体底面のトラック方向（Ｘ方向）の径をａ、それとは直交する列方向（Ｙ方向）の径をｂとしたときに、（ａ／ｂ）×１００で定義される。なお、構造体３の径ａ、ｂは以下のようにして求めた値である。光学素子１の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いてＴｏｐ  Ｖｉｅｗで撮影し、撮影したＳＥＭ写真から無作為に構造体３を１０個抽出する。次に、抽出した構造体３それぞれの底面の径ａ、ｂを測定する。そして、測定値ａ、ｂそれぞれを単純に平均（算術平均）して径ａ、ｂの平均値を求め、これを構造体３の径ａ、ｂとする。
図９Ａは、円錐形状または円錐台形状を有する構造体３の配置の一例を示す。図９Ｂは、楕円錐形状または楕円錐台形状を有する構造体３の配置の一例を示す。図９Ａおよび図９Ｂに示すように、構造体３が、その下部同士を重ね合うようにして接合されていていることが好ましい。具体的には、構造体３の下部が、隣接関係にある構造体３の一部または全部の下部と接合されていることが好ましい。より具体的には、トラック方向において、θ方向において、またはそれら両方向において、構造体３の下部同士を接合することが好ましい。より具体的には、トラック方向において、θ方向において、またはそれら両方向において、構造体３の下部同士を接合することが好ましい。図９Ａ、図９Ｂでは、隣接関係にある構造体３の全部の下部を接合する例が示されている。このように構造体３を接合することで、構造体３の充填率を向上することができる。構造体同士は、屈折率を考慮した光路長で使用環境下の光の波長帯域の最大値の１／４以下の部分で接合されていることが好ましい。これにより、優れた反射防止特性を得ることができる。
図９Ｂに示すように、楕円錐形状または楕円錐台形状を有する構造体３の下部同士を接合した場合には、例えば、接合部ａ、ｂ、ｃの順序で接合部の高さが浅くなる。
配置ピッチＰ１に対する径２ｒの比率（（２ｒ／Ｐ１）×１００）が、８５％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは９５％以上である。このような範囲にすることで、構造体３の充填率を向上し、反射防止特性を向上できるからである。比率（（２ｒ／Ｐ１）×１００）が大きくなり、構造体３の重なりが大きくなりすぎると反射防止特性が低減する傾向にある。したがって、屈折率を考慮した光路長で使用環境下の光の波長帯域の最大値の１／４以下の部分で構造体同士が接合されるように、比率（（２ｒ／Ｐ１）×１００）の上限値を設定することが好ましい。ここで、配置ピッチＰ１は、構造体３のトラック方向の配置ピッチ、径２ｒは、構造体底面のトラック方向の径である。なお、構造体底面が円形である場合、径２ｒは直径となり、構造体底面が楕円形である場合、径２ｒは長径となる。
［ロールマスタの構成］
図１０Ａは、光学素子を作製するためのロールマスタの構成の一例を示す斜視図である。図１０Ｂは、図１０Ａに示したロールマスタの成形面の一部を拡大して表す平面図である。図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、ロールマスタ１１は、例えば、原盤１２の表面に凹部である構造体１３が可視光などの光の波長と同程度のピッチで多数配置された構成を有している。原盤１２は、円柱状または円筒状の形状を有する。原盤１２の材料は、例えばガラスを用いることができるが、この材料に特に限定されるものではない。後述するロール原盤露光装置を用い、２次元パターンが空間的にリンクし、１トラック毎に極性反転フォマッター信号と記録装置の回転コントロラーを同期させ信号を発生し、ＣＡＶで適切な送りピッチでパターニングする。これにより、六方格子パターンまたは準六方格子パターンを記録することができる。極性反転フォマッター信号の周波数とロールの回転数を適切に設定することにより、所望の記録領域に空間周波数が一様な格子パターンを形成する。
［光学素子の製造方法］
次に、図１１および図１２Ａ〜図１３Ｃを参照しながら、以上のように構成される光学素子１の製造方法について説明する。
第１の実施形態に係る光学素子の製造方法は、原盤にレジスト層を形成するレジスト成膜工程、ロール原盤露光装置を用いてレジスト膜にモスアイパターンの潜像を形成する露光工程、潜像が形成されたレジスト層を現像する現像工程を備える。さらに、プラズマエッチングを用いてロールマスタを製作するエッチング工程、紫外線硬化樹脂により複製基板を製作する複製工程とを備える。
（露光装置の構成）
まず、図１１を参照して、モスアイパターンの露光工程に用いるロール原盤露光装置の構成について説明する。このロール原盤露光装置は、光学ディスク記録装置をベースとして構成されている。
レーザー光源２１は、記録媒体としての原盤１２の表面に着膜されたレジストを露光するための光源であり、例えば波長λ＝２６６ｎｍの記録用のレーザー光１５を発振するものである。レーザー光源２１から出射されたレーザー光１５は、平行ビームのまま直進し、電気光学素子（ＥＯＭ：Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）２２へ入射する。電気光学素子２２を透過したレーザー光１５は、ミラー２３で反射され、変調光学系２５に導かれる。
ミラー２３は、偏光ビームスプリッタで構成されており、一方の偏光成分を反射し他方の偏光成分を透過する機能をもつ。ミラー２３を透過した偏光成分はフォトダイオード２４で受光され、その受光信号に基づいて電気光学素子２２を制御してレーザー光１５の位相変調を行う。
変調光学系２５において、レーザー光１５は、集光レンズ２６により、ガラス（ＳｉＯ２）などからなる音響光学素子（ＡＯＭ：Ａｃｏｕｓｔ−Ｏｐｔｉｃ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）２７に集光される。レーザー光１５は、音響光学素子２７により強度変調され発散した後、レンズ２８によって平行ビーム化される。変調光学系２５から出射されたレーザー光１５は、ミラー３１によって反射され、移動光学テーブル３２上に水平かつ平行に導かれる。
移動光学テーブル３２は、ビームエキスパンダ３３、および対物レンズ３４を備えている。移動光学テーブル３２に導かれたレーザー光１５は、ビームエキスパンダ３３により所望のビーム形状に整形された後、対物レンズ３４を介して、原盤１２上のレジスト層へ照射される。原盤１２は、スピンドルモータ３５に接続されたターンテーブル３６の上に載置されている。そして、原盤１２を回転させるとともに、レーザー光１５を原盤１２の高さ方向に移動させながら、レジスト層へレーザー光１５を間欠的に照射することにより、レジスト層の露光工程が行われる。形成された潜像は、円周方向に長軸を有する略楕円形になる。レーザー光１５の移動は、移動光学テーブル３２の矢印Ｒ方向への移動によって行われる。
露光装置は、図１Ｂに示した六方格子または準六方格子の２次元パターンに対応する潜像をレジスト層に形成するための制御機構３７を備えている。制御機構３７は、フォマッター２９とドライバ３０とを備える。フォマッター２９は、極性反転部を備え、この極性反転部が、レジスト層に対するレーザー光１５の照射タイミングを制御する。ドライバ３０は、極性反転部の出力を受けて、音響光学素子２７を制御する。
このロール原盤露光装置では、２次元パターンが空間的にリンクするように１トラック毎に極性反転フォマッター信号と記録装置の回転コントロラーを同期させ信号を発生し、音響光学素子２７により強度変調している。角速度一定（ＣＡＶ）で適切な回転数と適切な変調周波数と適切な送りピッチでパターニングすることにより、六方格子または準六方格子パターンを記録することができる。例えば、図１０Ｂに示すように、円周方向の周期を３１５ｎｍ、円周方向に対して約６０度方向（約−６０度方向）の周期を３００ｎｍにするには、送りピッチを２５１ｎｍにすればよい（ピタゴラスの法則）。極性反転フォマッター信号の周波数はロールの回転数（例えば１８００ｒｐｍ、９００ｒｐｍ、４５０ｒｐｍ、２２５ｒｐｍ）により変化させる。例えば、ロールの回転数１８００ｒｐｍ、９００ｒｐｍ、４５０ｒｐｍ、２２５ｒｐｍそれぞれに対向する極性反転フォマッター信号の周波数は、３７．７０ＭＨｚ、１８．８５ＭＨｚ、９．３４ＭＨｚ、４、７１ＭＨｚとなる。所望の記録領域に空間周波数（円周３１５ｎｍ周期、円周方向約６０度方向（約−６０度方向）３００ｎｍ周期）が一様な準六方格子パターンは、遠紫外線レーザー光を移動光学テーブル３２上のビームエキスパンダ（ＢＥＸ）３３により５倍のビーム径に拡大し、開口数（ＮＡ）０．９の対物レンズ３４を介して原盤１２上のレジスト層に照射し、微細な潜像を形成することにより得られる。
（レジスト成膜工程）
まず、図１２Ａに示すように、円柱状の原盤１２を準備する。この原盤１２は、例えばガラス原盤である。次に、図１２Ｂに示すように、原盤１２の表面にレジスト層１４を形成する。レジスト層１４の材料としては、例えば有機系レジスト、および無機系レジストのいずれを用いてもよい。有機系レジストとしては、例えばノボラック系レジストや化学増幅型レジストを用いることができる。
（露光工程）
次に、図１２Ｃに示すように、上述したロール原盤露光装置を用いて、原盤１２を回転させると共に、レーザー光（露光ビーム）１５をレジスト層１４に照射する。このとき、レーザー光１５を原盤１２の高さ方向（円柱状または円筒状の原盤１２の中心軸に平行な方向）に移動させながら、レーザー光１５を間欠的に照射することで、レジスト層１４を全面にわたって露光する。これにより、レーザー光１５の軌跡に応じた潜像１６が、可視光波長と同程度のピッチでレジスト層１４の全面にわたって形成される。
潜像１６は、例えば、原盤表面において複数列のトラックをなすように配置されるとともに、六方格子パターンまたは準六方格子パターンを形成する。潜像１６は、例えば、トラックの延在方向に長軸方向を有する楕円形状である。
（現像工程）
次に、原盤１２を回転させながら、レジスト層１４上に現像液を滴下して、図１３Ａに示すように、レジスト層１４を現像処理する。図示するように、レジスト層１４をポジ型のレジストにより形成した場合には、レーザー光１５で露光した露光部は、非露光部と比較して現像液に対する溶解速度が増すので、潜像（露光部）１６に応じたパターンがレジスト層１４に形成される。
（エッチング工程）
次に、原盤１２の上に形成されたレジスト層１４のパターン（レジストパターン）をマスクとして、原盤１２の表面をエッチング処理する。これにより、図１３Ｂに示すように、トラックの延在方向に長軸方向をもつ楕円錐形状または楕円錐台形状の凹部、すなわち構造体１３を得ることができる。エッチング方法は、例えばドライエッチングによって行われる。このとき、エッチング処理とアッシング処理を交互に行うことにより、例えば、錐体状の構造体１３のパターンを形成することができる。また、レジスト層１４の３倍以上の深さ（選択比３以上）のガラスマスターを作製でき、構造体３の高アスペクト比化を図ることができる。ドライエッチングとしては、ロールエッチング装置を用いたプラズマエッチングが好ましい。ロールエッチング装置は、円柱状の電極を有するプラズマエッチング装置であり、この円柱状の電極を筒状の原盤１２の空洞内に挿入し、原盤１２の柱面に対してプラズマエッチングを施すように構成されている。
以上により、例えば、深さ１２０ｎｍ程度から３５０ｎｍ程度の凹形状の六方格子パターンまたは準六方格子パターンを有するロールマスタ１１が得られる。
（複製工程）
次に、例えば、ロールマスタ１１と転写材料を塗布したシートなどの基体２を密着させ、紫外線を照射し硬化させながら剥離する。これにより、図１３Ｃに示すように、凸部である複数の構造体が基体２の第１の主面に形成され、モスアイ紫外線硬化複製シートなどの光学素子１が作製される。
転写材料は、例えば、紫外線硬化材料と、開始剤とからなり、必要に応じてフィラーや機能性添加剤などを含んでいる。
紫外線硬化材料は、例えば、単官能モノマー、二官能モノマー、多官能モノマー、高分子オリゴマーなどからなり、具体的には、以下に示す材料を単独または、複数混合したものである。
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、脂環類（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、メトキシエチレンク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−（パーフルオロー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を挙げることができる。
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を挙げることができる。
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を挙げることができる。
高分子オリゴマーとしては、公知のものが使用できる。例えば、ウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステルアクリレートオリゴマー、ポリエステルポリウレタンアクリレートオリゴマー、エポキシアクリレートオリゴマーなどを挙げることができ、ウレタン構造を有するアクリレートオリゴマーが好ましい。
転写材料が親水性材料を含んでいることが好ましい。親水性単量体としては、アクリルアミドやその誘導体、ビニルピロリドン、アクリル酸やメタクリル酸及びそれらの誘導体で水溶性の単量体を主な構成成分とする重合体を例示できる。例えば、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、アクリルアミド、アクリロイルモルホリン、２−ヒドロ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、ビニルピロリドン、２−メタクロイルオキシエチルフォスフォリルコリン、２−メタクリロイルオキシエチル−Ｄ−グリコシド、２−メタクリロイルオキシエチル−Ｄ−マンノシド、ビニルメチルエーテルなどが例示できるがこれらに限定されるものではない。また、アミノ基  カルボキシル基  ヒドロキシル基などに代表されるような極性の大きい官能基を有する材料を用いることで、同様の効果が得られる。
また、親水性ポリマーとしては特に限定されないが、親水性ポリマーが有する好ましい主鎖構造としては、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリウレア系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、合成ゴム、天然ゴムなどが挙げられ、特に汎用樹脂との密着性に優れるという理由からアクリル系樹脂、メタクリル系樹脂が好ましく、硬化性等からアクリル系樹脂がより好ましい。親水性ポリマーは共重合体であってもよい。
親水性ポリマーとして具体的には、公知の親水性樹脂を挙げることができ、例えば水酸基を含むアクリレート若しくはメタクリレート、または、骨格にエチレングリコールの繰り返し単位を含むアクリレート若しくはメタクリレートなどが好ましい。親水性ポリマーとしてさらに具体的には、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、エトキシ化ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジメタクリレート、およびエトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレートなどを挙げることができる。
また、親水性添加剤としては、例えば、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシランなどに代表されるシランカップリング剤、アルキル硫酸ナトリウム、Ｎ−アシル−Ｌ−グルタミン酸ナトリウムなどに代表される界面活性剤などが挙げられる。
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−オンなどを挙げることができる。
フィラーとしては、例えば、無機微粒子および有機微粒子のいずれも用いることができる。無機微粒子としては、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの金属酸化物微粒子を挙げることができる。
機能性添加剤としては、例えば、レベリング剤、表面調整剤、消泡剤などを挙げることができる。
基体２の材料としては、例えば、メチルメタクリレート（共）重合体、ポリカーボネート、スチレン（共）重合体、メチルメタクリレート−スチレン共重合体、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトン、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、アラミド、ポリエチレン、ポリアクリレート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ポリウレタンなどのウレタン樹脂、メラミン樹脂、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマーなどが挙げられる。基材２の材料としては、無機材料であれば例えば、石英、サファイア、ガラス、クレイフィルムなどが挙げられる。
基材２の材料として高分子材料を用いた場合は、基材２の厚さは生産性の観点から３〜５００μｍで有ることが好ましいが、この範囲に特に限定されるものではない。
表面調整剤としては例えば表面潤滑剤などを挙げることができる。表面潤滑剤としては公知の潤滑剤を挙げることができ、例えばポリジメチルシリコーン、フッ素系添加剤、エステル系潤滑剤、アマイド系添加剤などが好ましい。親水性を付与する場合は、ポリエーテル変性ポリジメチルシリコーン系が好ましい。
基体２の成形方法は特に限定されず、射出成形体でも押し出し成形体でも、キャスト成形体でもよい。必要応じて、コロナ処理などの表面処理を基体表面に施すようにしてもよい。
後処理により表面改質を行う方法としては、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、火炎処理などを用いることができる。また、成形後、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２などの親水性の無機物を製膜することにより同様の効果を得ることができる。
ここで、上述のようにして製造された光学素子１の表面に汚れが付着した場合の除去について説明する。図１４Ａ〜図１４Ｃは、光学素子１の表面に汚れが付着した場合の除去について説明する略線図である。図１４Ａに示すように、光学素子１の表面に触れると、構造体３の間に指紋による汚れが付着してしまう。このような状態で光学素子１の表面に外力を与えると、構造体３が弾力性を有しているため、図１４Ｂに示すように構造体３が弾性変形し、隣接する弾性体３同士が接触する。これにより、構造体３の間に付着した汚れが外部に押し出され、指紋による汚れを除去することができる。また、水拭きの際には、この変形により、容易に水が染み込み、汚れを除去することができる。そして、図１４Ｃに示すように、拭き取り後は、弾性力によって構造体３の形状が元の状態に復元される。
＜２．第２の実施形態＞
［光学素子の構成］
図１５Ａは、本技術の第２の実施形態に係る光学素子の構成の一例を示す概略平面図である。図１５Ｂは、図１５Ａに示した光学素子の一部を拡大して表す平面図である。図１５Ｃは、図１５ＢのトラックＴ１、Ｔ３、・・・における断面図である。図１５Ｄは、図１５ＢのトラックＴ２、Ｔ４、・・・における断面図である。図１５Ｅは、図１５ＢのトラックＴ１、Ｔ３、・・・に対応する潜像形成に用いられるレーザー光の変調波形を示す略線図である。図１５Ｆは、図１５ＢのトラックＴ２、Ｔ４、・・・に対応する潜像形成に用いられるレーザー光の変調波形を示す略線図である。
第２の実施形態に係る光学素子１は、各構造体３が、隣接する３列のトラック間において四方格子パターンまたは準四方格子パターンをなしている点において、第１の実施形態のものとは異なっている。本技術において、準四方格子パターンとは、正四方格子パターンと異なり、トラックの延在方向（Ｘ方向）に引き伸ばされ歪んだ四方格子パターンを意味する。
構造体３の高さまたは深さは特に限定されず、例えば、１５９ｎｍ〜３１２ｎｍ程度である。トラックに対して（約）４５度方向ピッチＰ２は、例えば、２７５ｎｍ〜２９７ｎｍ程度である。構造体３のアスペクト比（高さ／配置ピッチ）は、例えば、０．５４〜１．１３程度である。更に、各構造体３のアスペクト比は全て同一である場合に限らず、各構造体３が一定の高さ分布をもつように構成されていてもよい。
同一トラック内における構造体３の配置ピッチＰ１は、隣接する２つのトラック間における構造体３の配置ピッチＰ２よりも長いことが好ましい。また、同一トラック内における構造体３の配置ピッチをＰ１、隣接する２つのトラック間における構造体３の配置ピッチをＰ２としたとき、Ｐ１／Ｐ２が１．４＜Ｐ１／Ｐ２≦１．５の関係を満たすことが好ましい。このような数値範囲にすることで、楕円錐または楕円錐台形状を有する構造体３の充填率を向上することができるので、反射防止特性を向上することができる。また、トラックに対して４５度方向または約４５度方向における構造体３の高さまたは深さは、トラックの延在方向における構造体３の高さまたは深さよりも小さいことが好ましい。
トラックの延在方向に対して斜となる構造体３の配列方向（θ方向）の高さＨ２は、トラックの延在方向における構造体３の高さＨ１よりも小さいことが好ましい。すなわち、構造体３の高さＨ１、Ｈ２がＨ１＞Ｈ２の関係を満たすことが好ましい。
図１６は、構造体３の底面の楕円率を変化させたときの底面形状を示す図である。楕円３１、３２、３３の楕円率はそれぞれ、１００％、１６３．３％、１４１％である。このように楕円率を変化させることで、基体表面における構造体３の充填率を変化させることができる。構造体３が四方格子または準四方格子パターンを形成する場合には、構造体底面の楕円率ｅは、１５０％≦ｅ≦１８０％であることが好ましい。この範囲にすることで、構造体３の充填率を向上し、優れた反射防止特性を得ることができるからである。
基体表面における構造体３の充填率は、１００％を上限として、６５％以上、好ましくは７３％以上、より好ましくは８６％以上の範囲内である。充填率をこのような範囲にすることで、反射防止特性を向上することができる。
ここで、構造体３の充填率（平均充填率）は以下のようにして求めた値である。
まず、光学素子１の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いてＴｏｐ  Ｖｉｅｗで撮影する。次に、撮影したＳＥＭ写真から無作為に単位格子Ｕｃを選び出し、その単位格子Ｕｃの配置ピッチＰ１、およびトラックピッチＴｐを測定する（図１５Ｂ参照）。また、その単位格子Ｕｃに含まれる４つの構造体３のいずれかの底面の面積Ｓを画像処理により測定する。次に、測定した配置ピッチＰ１、トラックピッチＴｐ、および底面の面積Ｓを用いて、以下の式（４）より充填率を求める。
充填率＝（Ｓ（ｔｅｔｒａ）／Ｓ（ｕｎｉｔ））×１００  ・・・（２）
単位格子面積：Ｓ（ｕｎｉｔ）＝２×（（Ｐ１×Ｔｐ）×（１／２））＝Ｐ１×Ｔｐ
単位格子内に存在する構造体の底面の面積：Ｓ（ｔｅｔｒａ）＝Ｓ
上述した充填率算出の処理を、撮影したＳＥＭ写真から無作為に選び出された１０箇所の単位格子について行う。そして、測定値を単純に平均（算術平均）して充填率の平均率を求め、これを基体表面における構造体３の充填率とする。
配置ピッチＰ１に対する径２ｒの比率（（２ｒ／Ｐ１）×１００）が、６４％以上、好ましくは６９％以上、より好ましくは７３％以上である。このような範囲にすることで、構造体３の充填率を向上し、反射防止特性を向上できるからである。ここで、配置ピッチＰ１は、構造体３のトラック方向の配置ピッチ、径２ｒは、構造体底面のトラック方向の径である。なお、構造体底面が円形である場合、径２ｒは直径となり、構造体底面が楕円形である場合、径２ｒは長径となる。
図１７は、上述の構成を有する光学素子を作製するためのロールマスタの構成の一例を示す。このロールマスタは、その表面において凹状の構造体１３が四方格子パターンまたは準四方格子パターンをなしている点において、第１の実施形態のものとは異なっている。
［ロールマスタの構成］
ロール原盤露光装置を用い、２次元パターンが空間的にリンクし、１トラック毎に極性反転フォマッター信号と記録装置の回転コントロラーを同期させ信号を発生し、ＣＡＶで適切な送りピッチでパターニングする。これにより、四方格子パターン、または準六方格子パターンを記録することができる。極性反転フォマッター信号の周波数とロールの回転数を適切に設定することにより、所望の記録領域に空間周波数が一様な格子パターンをレーザー光の照射により原盤１２上のレジストに形成することが好ましい。
＜３．第３の実施形態＞
［光学素子の構成］
図１８Ａは、本技術の第３の実施形態に係る光学素子の構成の一例を示す概略平面図である。図１８Ｂは、図１８Ａに示した光学素子の一部を拡大して表す平面図である。図１８Ｃは、図１８ＢのトラックＴ１、Ｔ３、・・・における断面図である。図１８Ｄは、図１８ＢのトラックＴ２、Ｔ４、・・・における断面図である。
第３の実施形態に係る光学素子１は、トラックＴが円弧状の形状を有し、構造体３が円弧状に配置されている点において、第１の実施形態のものとは異なっている。図１８Ｂに示すように、隣接する３列のトラック（Ｔ１〜Ｔ３）間においてａ１〜ａ７の各点に構造体３の中心が位置する準六方格子パターンを形成するように構造体３が配置されている。ここで、準六方格子パターンとは、正六方格子パターンとは異なり、トラックＴの円弧状に沿って歪んだ六方格子パターンを意味する。あるいは、正六方格子パターンとは異なり、トラックＴの円弧状に沿って歪み、かつ、トラックの延在方向（Ｘ軸方向）に引き伸ばされ歪んだ六方格子パターンを意味する。
上述した以外の光学素子１の構成は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
［ディスクマスタの構成］
図１９Ａ、図１９Ｂは、上述の構成を有する光学素子を作製するためのディスクマスタの構成の一例を示す。図１９Ａ、図１９Ｂに示すように、ディスクマスタ４１は、円盤状の原盤４２の表面に凹部である構造体４３が多数配列された構成を有している。この構造体１３は、光学素子１の使用環境下の光の波長帯域以下、例えば可視光の波長と同程度のピッチで周期的に２次元配列されている。構造体４３は、例えば、同心円状またはスパイラル状のトラック上に配置されている。
上述した以外のディスクマスタ４１の構成は、第１の実施形態のロールマスタ１１と同様であるので説明を省略する。
［光学素子の製造方法］
まず、図２０を参照して、上述した構成を有するディスクマスタ４１を作製するための露光装置について説明する。
移動光学テーブル３２は、ビームエキスパンダ３３、ミラー３８および対物レンズ３４を備えている。移動光学テーブル３２に導かれたレーザー光１５は、ビームエキスパンダ３３により所望のビーム形状に整形された後、ミラー３８および対物レンズ３４を介して、円盤状の原盤４２上のレジスト層へ照射される。原盤４２は、スピンドルモータ３５に接続されたターンテーブル（図示を省略する。）の上に載置されている。そして、原盤４２を回転させるとともに、レーザー光１５を原盤４２の回転半径方向に移動させながら、原盤４２上のレジスト層へレーザー光を間欠的に照射することにより、レジスト層の露光工程が行われる。形成された潜像は、円周方向に長軸を有する略楕円形になる。レーザー光１５の移動は、移動光学テーブル３２の矢印Ｒ方向への移動によって行われる。
図２０に示した露光装置においては、レジスト層に対して図１８Ｂに示した六方格子または準六方格子の２次元パターンからなる潜像を形成するための制御機構３７を備えている。制御機構３７は、フォマッター２９とドライバ３０とを備える。フォマッター２９は、極性反転部を備え、この極性反転部が、レジスト層に対するレーザー光１５の照射タイミングを制御する。ドライバ３０は、極性反転部の出力を受けて、音響光学素子２７を制御する。
制御機構３７は、潜像の２次元パターンが空間的にリンクするように、１トラック毎に、ＡＯＭ２７によるレーザー光１５の強度変調と、スピンドルモータ３５の駆動回転速度と、移動光学テーブル３２の移動速度とをそれぞれ同期させる。原盤４２は、角速度一定（ＣＡＶ）で回転制御される。そして、スピンドルモータ３５による原盤４２の適切な回転数と、ＡＯＭ２７によるレーザー強度の適切な周波数変調と、移動光学テーブル３２によるレーザー光１５の適切な送りピッチとでパターニングを行う。これにより、レジスト層に対して六方格子パターン、または準六方格子パターンの潜像が形成される。
更に、極性反転部の制御信号を、空間周波数（潜像のパターン密度であり、Ｐ１：３３０、Ｐ２：３００ｎｍ、または、Ｐ１：３１５ｎｍ、Ｐ２：２７５ｎｍ、または、Ｐ１：３００ｎｍ、Ｐ２：２６５ｎｍ）が一様になるように徐々に変化させる。より具体的には、レジスト層に対するレーザー光１５の照射周期を１トラック毎に変化させながら露光を行い、各トラックＴにおいてＰ１がほぼ３３０ｎｍ（あるいは３１５ｎｍ、３００ｎｍ）となるように制御機構３７においてレーザー光１５の周波数変調を行う。即ち、トラック位置が円盤状の原盤４２の中心から遠ざかるに従い、レーザー光の照射周期が短くなるように変調制御する。これにより、基板全面において空間周波数が一様なナノパターンを形成することが可能となる。
以下、本技術の第３の実施形態に係る光学素子の製造方法の一例について説明する。
まず、上述した構成を有する露光装置を用いて、円盤状の原盤上に形成されたレジスト層を露光する以外は、第１の実施形態と同様にしてディスクマスタ４１を作製する。次に、このディスクマスタ４１と、紫外線硬化樹脂を塗布したアクリルシートなどの基体２とを密着させ、紫外線を照射し紫外線硬化樹脂を硬化させた後、ディスクマスタ４１から基体２を剥離する。これにより、複数の構造体３が表面に配列された円盤状の光学素子１が得られる。次に、この円盤状の光学素子１から、矩形状などの所定形状の光学素子１を切り出す。これにより、目的とする光学素子１が作製される。
この第３の実施形態によれば、直線状に構造体３を配列した場合と同様に、生産性が高く、優れた反射防止特性を有する光学素子１を得ることができる。
＜４．第４の実施形態＞
図２１Ａは、本技術の第４の実施形態に係る光学素子の構成の一例を示す概略平面図である。図２１Ｂは、図２１Ａに示した光学素子の一部を拡大して表す平面図である。
第４の実施形態に係る光学素子１は、構造体３を蛇行するトラック（以下ウォブルトラックと称する。）上に配列している点において、第１の実施形態とは異なっている。基体２上における各トラックのウォブルは、同期していることが好ましい。すなわち、ウォブルは、シンクロナイズドウォブルであることが好ましい。このようにウォブルを同期させることで、六方格子または準六方格子の単位格子形状を保持し、充填率を高く保つことができる。ウォブルトラックの波形としては、例えば、サイン波、三角波などを挙げることができる。ウォブルトラックの波形は、周期的な波形に限定されるものではなく、非周期的な波形としてもよい。ウォブルトラックのウォブル振幅は、例えば±１０μｍ程度に選択される。
この第４の実施形態において、上記以外のことは、第１の実施形態と同様である。
第４の実施形態によれば、構造体３をウォブルトラック上に配列していので、外観上のムラの発生を抑制できる。
＜５．第５の実施形態＞
図２２Ａは、本技術の第５の実施形態に係る光学素子の構成の一例を示す概略平面図である。図２２Ｂは、図２２Ａに示した光学素子の一部を拡大して表す平面図である。図２２Ｃは、図２２ＢのトラックＴ１、Ｔ３、・・・における断面図である。図２２Ｄは、図２２ＢのトラックＴ２、Ｔ４、・・・における断面図である。図２３は、図２２Ａに示した光学素子の一部を拡大して表す斜視図である。
第５の実施形態に係る光学素子１は、凹部である構造体３が基体表面に多数配列されている点において、第１の実施形態のものとは異なっている。この構造体３の形状は、第１の実施形態における構造体３の凸形状を反転して凹形状としたものである。なお、上述のように構造体３を凹部とした場合、凹部である構造体３の開口部（凹部の入り口部分）を下部、基体２の深さ方向の最下部（凹部の最も深い部分）を頂部と定義する。すなわち、非実体的な空間である構造体３により頂部、および下部を定義する。また、第５の実施形態では、構造体３が凹部であるため、式（１）などにおける構造体３の高さＨは、構造体３の深さＨとなる。
この第５の実施形態において、上記以外のことは、第１の実施形態と同様である。
この第５の実施形態では、第１の実施形態における凸形状の構造体３の形状を反転して凹形状としているので、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
＜６．第６の実施形態＞
第６の実施形態では、少なくとも１種類の親水性化合物を、構造体表面に含ませることにより、水拭きの拭き取り性を向上させる。
親水性化合物を構造体表面に含ませる方法としては、例えば、構造体を形成する樹脂材料に対して親水性化合物を添加して硬化する方法、構造体形成後に、親水性化合物を含む表面処理層を構造体表面に形成する方法などが挙げられる。
図２４は、本技術の第６の実施形態に係る光学素子の構成の一例を示す断面図である。図２４に示すように、第６の実施形態に係る光学素子１は、構造体３が形成された凹凸面上に表面処理層８をさらに備える点において、第１の実施形態とは異なっている。
表面処理層８が形成された表面における水接触角が、好ましくは１１０度以下、より好ましくは３０度以上である。表面処理層８は、例えば、親水性化合物を含有する。
［親水性化合物］
親水性単量体としては、アクリルアミドやその誘導体、ビニルピロリドン、アクリル酸やメタクリル酸及びそれらの誘導体で水溶性の単量体を主な構成成分とする重合体を例示できる。例えば、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、アクリルアミド、アクリロイルモルホリン、２−ヒドロ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、ビニルピロリドン、２−メタクロイルオキシエチルフォスフォリルコリン、２−メタクリロイルオキシエチル−Ｄ−グリコシド、２−メタクリロイルオキシエチル−Ｄ−マンノシド、ビニルメチルエーテルなどが例示できるがこれらに限定されるものではない。
また、親水性ポリマーとしては特に限定されないが、親水性ポリマーが有する好ましい主鎖構造としては、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリウレア系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、合成ゴム、天然ゴムなどが挙げられ、特に汎用樹脂との密着性に優れるという理由からアクリル系樹脂、メタクリル系樹脂が好ましく、硬化性等からアクリル系樹脂がより好ましい。親水性ポリマーは共重合体であってもよい。
（表面処理層の形成方法）
表面処理層を形成する方法としては、親水性含有化合物を溶剤に溶解させた溶液をグラビアコーター、ディッピング法、スピンコート法、または噴霧により塗布する方法、親水性含有化合物を溶剤に溶解させた溶液を擦り付けて塗布した後乾燥する方法などが挙げられる。また、ＬＢ法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、自己組織化法、スパッタ法などが挙げられる。また、親水性化合物を紫外線硬化樹脂と混合して塗布した後、ＵＶ照射して硬化する方法などが挙げられる。また、表面改質を行う方法として、コロナ処理、プラズマ処理、火炎処理などがある。
＜７．第７の実施形態＞
図２５は、第７の実施形態に係る光学素子の構成の一例を示す。図２５に示すように、この光学素子１は、基体２を備えていない点において、第１の実施形態とは異なっている。光学素子１は、可視光の波長以下の微細ピッチで多数配置された、凸部からなる複数の構造体３を備え、隣り合う構造体の下部同士が接合されている。下部同士が接合された複数の構造体が、全体として網目状を有していてもよい。
第７の実施形態によれば、粘着剤なしで光学素子１を被着体に貼り付けることができる。また、３次元的な曲面に貼り付けることも可能である。
＜８．第８の実施形態＞
［液晶表示装置の構成］
図２６は、本技術の第８の実施形態に係る液晶表示装置の構成の一例を示す。図２６に示すように、この液晶表示装置は、光を出射するバックライト５３と、バックライト５３から出射された光を時間的空間的に変調して画像を表示する液晶パネル５１とを備える。液晶パネル５１の両面にはそれぞれ、光学部品である偏光子５１ａ、５１ｂが設けられている。液晶パネル５１の表示面側に設けられた偏光子５１ｂには、光学素子１が設けられている。ここでは、光学素子１が一主面に設けられた偏光子５１ｂを反射防止機能付き偏光子５２と称する。この反射防止機能付き偏光子５２は、反射防止機能付き光学部品の一例である。
以下、液晶表示装置を構成するバックライト５３、液晶パネル５１、偏光子５１ａ、５１ｂ、および光学素子１について順次説明する。
（バックライト）
バックライト５３としては、例えば直下型バックライト、エッジ型バックライト、平面光源型バックライトを用いることができる。バックライト５３は、例えば、光源、反射板、光学フィルムなどを備える。光源としては、例えば、冷陰極蛍光管（Ｃｏｌｄ  Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ：ＣＣＦＬ）、熱陰極蛍光管（Ｈｏｔ  Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ：ＨＣＦＬ）、有機エレクトロルミネッセンス（Ｏｒｇａｎｉｃ  ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＯＥＬ）、無機エレクトロルミネッセンス（ＩＥＬ：Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）および発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）などが用いられる。
（液晶パネル）
液晶パネル５１としては、例えば、ツイステッドネマチック（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ：ＴＮ）モード、スーパーツイステッドネマチック（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ：ＳＴＮ）モード、垂直配向（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  Ａｌｉｇｎｅｄ：ＶＡ）モード、水平配列（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：ＩＰＳ）モード、光学補償ベンド配向（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ：ＯＣＢ）モード、強誘電性（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ：ＦＬＣ）モード、高分子分散型液晶（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ：ＰＤＬＣ）モード、相転移型ゲスト・ホスト（Ｐｈａｓｅ  Ｃｈａｎｇｅ  Ｇｕｅｓｔ  Ｈｏｓｔ：ＰＣＧＨ）モードなどの表示モードのものを用いることができる。
（偏光子）
液晶パネル５１の両面には、例えば偏光子５１ａ、５１ｂがその透過軸が互いに直交するようにして設けられる。偏光子５１ａ、５１ｂは、入射する光のうち直交する偏光成分の一方のみを通過させ、他方を吸収により遮へいするものである。偏光子５１ａ、５１ｂとしては、例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルムなどの親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料などの二色性物質を吸着させて一軸延伸させたものを用いることができる。偏光子５１ａ、５１ｂの両面には、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムなどの保護層を設けることが好ましい。このように保護層を設ける場合、光学素子１の基体２が保護層を兼ねる構成とすることが好ましい。このような構成とすることで、反射防止機能付き偏光子５２を薄型化できるからである。
（光学素子）
光学素子１は、上述の第１〜第７の実施形態のいずれかのものと同様であるので説明を省略する。
第８の実施形態によれば、液晶表示装置の表示面に光学素子１を設けているので、液晶表示装置の表示面の反射防止機能を向上することができる。したがって、液晶表示装置の視認性を向上することができる。
＜９．第９の実施形態＞
［液晶表示装置の構成］
図２７は、本技術の第９の実施形態に係る液晶表示装置の構成の一例を示す。この液晶表示装置は、液晶パネル５１の前面側に前面部材５４を備え、液晶パネル５１の前面、前面部材５４の前面および裏面の少なくとも１つの面に、光学素子１を備える点において、第５の実施形態のものとは異なっている。図２７では、液晶パネル５１の前面、ならびに前面部材５４の前面および裏面のすべての面に、光学素子１を備える例が示されている。液晶パネル５１と前面部材５４との間には、例えば空気層が形成されている。上述の第５の実施形態と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略する。なお、本技術において、前面とは表示面となる側の面、すなわち観察者側となる面を示し、裏面とは表示面と反対となる側の面を示す。
前面部材５４は、液晶パネル５１の前面（観察者側）に機械的、熱的、および耐候的保護や、意匠性を目的として用いるフロントパネルなどである。前面部材５４は、例えば、シート状、フィルム状、または板状を有する。前面部材５４の材料としては、例えば、ガラス、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエステル（ＴＰＥＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、アラミド、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリプロピレン（ＰＰ）、ジアセチルセルロース、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などを用いることができるが、特にこれらの材料に限定されるものではなく、透明性を有する材料であれば用いることができる。
第９の実施形態によれば、第８の実施形態と同様に、液晶表示装置の視認性を向上することができる。
＜１０．第１０の実施形態＞
図２８Ａは、本技術の第１０の実施形態に係る情報入力装置を備える表示装置の構成の一例を示す分解斜視図である。図２８Ｂは、本技術の第１０の実施形態に係る情報入力装置の構成の一例を示す断面図である。図２８Ａおよび２８Ｂに示すように、情報入力装置２０１が表示装置２０２上に設けられ、情報入力装置２０１と表示装置２０２とは、例えば貼合層２１２により貼り合わされている。
情報入力装置２０１は、いわゆるタッチパネルであり、指などにより情報を入力するための情報入力面を有する情報入力素子２１１と、情報入力面上に設けられた光学素子１とを備える。情報入力素子２１１と光学素子１とは、例えば貼合層２１３を介して貼り合わされている。情報入力装置２１１としては、例えば、抵抗膜方式、静電容量方式、光学方式、超音波方式などのタッチパネルを用いることができる。光学素子１としては、例えば、上述の第１〜第７の実施形態に係る光学素子１のうちの１つを用いることができる。
なお、図２８Ｂでは、基体２を有する光学素子１を情報入力素子２１１上に設ける例が示されているが、基体２のない光学素子１、すなわち複数の構造体３を情報入力素子２１１上に直接設けるようにしてもよい。また、基体２が情報入力素子２１１の上部電極の基材を兼ねるようにしてもよい。
表示装置２０１としては、例えば、液晶ディスプレイ、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）ディスプレイ、プラズマディスプレイ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ：ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）ディスプレイ、表面伝導型電子放出素子ディスプレイ（Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｄｉｓｐｌａｙ：ＳＥＤ）などの各種表示装置を用いることができる。
第１０の実施形態では、情報入力装置２０１の情報入力面に光学素子１を設けているので、情報入力装置２０１の情報入力面の反射防止機能を向上することができる。したがって、情報入力装置２０１を有する表示装置２０２の視認性を向上することができる。
＜１１．第１１の実施形態＞
図２９Ａは、本技術の第１１の実施形態に係る情報入力装置を備える表示装置の構成の一例を示す分解斜視図である。図２９Ｂは、本技術の第１１の実施形態に係る情報入力装置の構成の一例を示す断面図である。図２９Ａおよび図２９Ｂに示すように、情報入力装置２０１が、情報入力素子２１１の情報入力面上に前面部材２０３をさらに備え、この前面部材２０３の前面に光学素子１を備える点において、第９の実施形態とは異なっている。情報入力素子２１１と前面部材２０３とは貼合層２１３により貼り合わされ、前面部材２０３と光学素子１とは、例えば貼合層２１４により貼り合わされる。
第１１の実施形態では、前面部材２０３上に光学素子１を備えているので、第１０の実施形態と同様の効果を得ることができる。
＜１２．第１２の実施形態＞
図３０は、本技術の第１２の実施形態に係る印刷物の構成の一例を示す断面図である。図３０に示すように、印刷物１０は、表面を有する印刷物本体６と、この印刷物本体６の表面に設けられた光学素子１とを備える。印刷物１０が、貼合層５をさらに備え、この貼合層５を介して印刷物本体６と光学素子１とを貼り合わせるようにしてもよい。貼合層５の材料は、例えば、アクリル系、ゴム系、シリコン系などの粘着剤を用いることができ、透明性の観点からすると、アクリル系粘着剤が好ましい。印刷物本体６の表面は、例えば画像が印刷された印刷画像面である。以下では、印刷物１０の両主面のうち、光学素子１が設けられている側の主面を「表面」と称し、それとは反対側の主面を「裏面」と称する。
図３１Ａ〜図３１Ｃは、本技術の第１の実施形態に係る印刷物の形状例を示す模式図である。図３１Ａに示すように、印刷物１０は、表面側が突出するように湾曲していることが好まく、その湾曲は表面の中央部を湾曲の頂部とするものであることが特に好ましい。このように湾曲しているとで、美しい外観を得ることができるからである。
印刷物１０は、平面状の周縁部（図３１Ｂ）または曲面状の周縁部（図３１Ｃ）を有していることが好ましい。ここで、曲面状は、図３１Ｃに示すように、光学素子１側とは反対の方向に周縁部が曲がった曲面状である。これにより、裏面側が突出するような湾曲となることを抑え、美しい外観を維持することができる。
光学素子１の線膨張率が、印刷物本体６の線膨張率よりも大きいことが好ましい。これにより、高温および／または高湿の環境下において、裏面側が突出するような湾曲を抑え、美しい外観を維持することができるからである。ここで、印刷物本体６が複数層からなる積層構造を有する場合には、印刷物本体６の線膨張率とは、印刷物本体６を構成する複数層のうち最も大きい線膨張率を有する層の線膨張率のことをいう。
光学素子１は、主面を有する基体２と、この基体２の主面に配置された複数の構造体３とを備える。構造体３と基体２とは、別成形または一体成形されている。構造体３と基体２とが別成形されている場合には、必要に応じて構造体３と基体２との間に基底層４をさらに備えるようにしてもよい。基底層４は、構造体３の底面側に構造体３と一体成形される層であり、構造体３と同様のエネルギー線硬化性樹脂組成物などを硬化してなる。光学素子１は可撓性を有していることが好ましい。これにより、印刷紙本体６に対して光学素子１を容易に貼り合わせることができるからである。光学素子１は、可撓性の観点からすると、光学シートであることが好ましい。
光学素子１と粘着層５との屈折率差が、０．１以下であることが好ましい。これにより、界面におけるフレネル反射を抑制し、視認性を向上することができるからである。構造体３と基体２との屈折率差、および基体２と貼合層５との屈折率差が０．１以下であることが好ましい。これにより、界面におけるフレネル反射を抑制し、視認性を向上することができるからである。光学素子１の表面粗さＲｚが、１．７μｍ以下であることが好ましい。美しい表面を得ることができるからである。
基体２は、裏面側でのＬ＊ａ＊ｂ＊表色系における透過色相がＬ＊≧９５、｜ｂ＊｜≦０．５３、｜ａ＊｜≦０．０５の関係を満たすものであることが好ましい。光学素子１の色味を抑制することができ、印刷物表面の視認性を向上することができるからである。光学素子１は、裏面側でのＬ＊ａ＊ｂ＊表色系における透過色相がＬ＊≧９６、｜ｂ＊｜≦１．９、｜ａ＊｜≦０．７の関係を満たすものであることが好ましい。光学素子１の色味を抑制することができ、印刷物表面の視認性を向上することができるからである。
この第１２の実施形態において、上記以外のことは、第１の実施形態と同様である。
第１２の実施形態では、可視光の波長以下の微細ピッチで配列された複数の構造体３を有する光学素子１を印刷物本体６に貼り合わせているので、印刷物１０の表面反射を抑制することができる。したがって、印刷物１０の印刷画像のコントラストを向上することができる。
＜１３．第１３の実施形態＞
第１３の実施形態に係る光学素子は、構造体３を形成する樹脂材料の弾性率の数値範囲に加えて、もしくは構造体３を形成する樹脂材料の弾性率の数値範囲に代えて、構造体３に含まれる樹脂材料の架橋密度の数値範囲を特定している点において、第１の実施形態とは異なっている。
構造体３に含まれる樹脂材料の架橋密度は、５．１ｍｏｌ／Ｌ以下、好ましくは０．８ｍｏｌ／Ｌ以上５．１ｍｏｌ／Ｌ以下の範囲内である。架橋密度が５．１ｍｏｌ／Ｌ以下であると、架橋間距離を長くし、樹脂材料に柔軟性を付与することができる。したがって、指紋などの汚れを吐き出し、拭き取ることが可能となる。なお、架橋密度の逆数は架橋間分子量に対応するため、架橋密度が低くなると（すなわち架橋密度の逆数が増加すると）、架橋間距離は長くなる。一方、架橋密度が０．８ｍｏｌ／Ｌ未満であると、塗膜の擦傷性が著しく劣化するため拭き取による傷つきが懸念される。架橋としては、化学架橋または物理架橋が挙げられるが、化学架橋を用いることが好ましい。
また、光学素子１の表面をさらに親水性にすることが好ましい。親水性にすることによって水分を含んだ布で例えば１、２回こすることで、吐き出し効果と水分による置換により汚れをふき取ることが可能となるからである。親水性を有する光学素子１の表面における水接触角が、好ましくは１１０度以下、より好ましくは３０度以下である。
ここで、図３２を参照して、構造体３の架橋密度の算出方法について説明する。樹脂材料の架橋密度は、図３２に示すように、温度依存性を有している。樹脂材料の架橋密度と樹脂材料の状態とは相関しており、架橋密度は温度範囲によりガラス状領域、転移領域、ゴム状領域および流動領域の４つの領域に分けられる。それらの領域のうちゴム状領域の架橋密度は、以下の式により表される。
ｎ＝Ｅ’／３ＲＴ
（式中、ｎが架橋密度（ｍｏｌ／Ｌ）、Ｅ’が貯蔵弾性率（Ｐａ）、Ｒが気体定数（Ｐａ・Ｌ／Ｋ・ｍｏｌ）、Ｔが絶対温度（Ｋ）を示している。）
したがって、上記式を用いれば、貯蔵弾性率Ｅ’および絶対温度から架橋密度ｎを算出することができる。
構造体３に含まれる樹脂材料の架橋密度を上記数値範囲とした場合、構造体３に含まれる樹脂材料の架橋間平均分子量は、好ましくは４００以上６００００以下、より好ましくは５００以上１００００以下、さらに好ましくは７００以上１５００以下の範囲内である。架橋密度を５．１ｍｏｌ／Ｌ以下とし、かつ、架橋間平均分子量を４００以上とすることで、架橋密度の数値範囲のみを限定して５．１ｍｏｌ／Ｌ以下とした場合に比べて、拭き取り性をさらに向上することができる。一方、架橋密度を０．８ｍｏｌ／Ｌ以上とし、かつ、架橋間平均分子量を６００００以下とすることで、ふき取り性が向上し、かつ塗膜の傷つきが抑制できる。ここで、構造体３に含まれる樹脂材料の架橋間平均分子量は、重合反応に関与する樹脂原料が３官能以上の場合、重合反応に関与する樹脂原料（例えばオリゴマーなど）の平均分子量を平均官能基数で割った値のことである。重合反応に関与する樹脂原料が２官能の場合は、その樹脂原料の平均分子量が架橋間平均分子量となる。但し、１官能の樹脂原料は、重合反応に関与する樹脂原料には含まないものとする。
構造体３は、直鎖状高分子を主成分として含んでいることが好ましい。拭き取り性を向上できるからである。直鎖状高分子は、例えば、２個の（メタ）アクリロイル基を有する化合物が一次元的に鎖状に連なった鎖状高分子である。その化合物としては、２個の（メタ）アクリロイル基を有するオリゴマーが好ましい。ここで、（メタ）アクリロイル基とは、アクリロイル基およびメタアクリロイル基のいずれかを意味するものである。
構造体３は、例えば、紫外線硬化樹脂を硬化することにより得られる。紫外線硬化樹脂に含まれる樹脂成分は、２個の（メタ）アクリロイル基を有するオリゴマーと、３個の（メタ）アクリロイル基を有するオリゴマーとの少なくとも一方を主成分として含んでいることが好ましく、２個の（メタ）アクリロイル基を有するオリゴマーを主成分として含んでいることがより好ましい。２個の（メタ）アクリロイル基を有するオリゴマーと、３個の（メタ）アクリロイル基を有するオリゴマーとの少なくとも一方を主成分として含んでいることで、架橋間平均分子量を４００以上にできる。２個の（メタ）アクリロイル基を有するオリゴマーを主成分として含むことで、架橋間平均分子量を４００以上にでき、かつ、転写材料としての紫外線硬化樹脂の粘度の上昇を抑制し、転写材料としての紫外線硬化樹脂の転写性を向上できる。ここで、オリゴマーとは、分子量４００以上６００００以下の分子をいう。
構造体３の弾性率を調整するために、紫外線硬化樹脂が、１個の（メタ）アクリロイル基を有する化合物（例えばモノマーおよび／またはオリゴマー）、および／または重合反応に関与しない樹脂材料（例えばモノマーおよび／またはオリゴマー）をさらに含むようにしてもよい。
【実施例】
【０００９】
以下、実施例により本技術を具体的に説明するが、本技術はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
（サンプル１）
まず、外径１２６ｍｍのガラスロール原盤を準備し、このガラス原盤の表面に以下のようにしてレジストを着膜した。すなわち、シンナーでフォトレジストを１／１０に希釈し、この希釈レジストをディップによりガラスロール原盤の円柱面上に厚さ１３０ｎｍ程度に塗布することにより、レジストを着膜した。次に、記録媒体としてのガラス原盤を、図１１に示したロール原盤露光装置に搬送し、レジストを露光することにより、１つの螺旋状に連なるとともに、隣接する３列のトラック間において準六方格子パターンをなす潜像がレジストにパターニングされた。
具体的には、六方格子パターンが形成されるべき領域に対して、前記ガラスロール原盤表面まで露光するパワー０．５０ｍＷ／ｍのレーザー光を照射し凹形状の準六方格子パターンを形成した。なお、トラック列の列方向のレジスト厚さは１２０ｎｍ程度、トラックの延在方向のレジスト厚さは１００ｎｍ程度であった。
次に、ガラスロール原盤上のレジストに現像処理を施して、露光した部分のレジストを溶解させて現像を行った。具体的には、図示しない現像機のターンテーブル上に未現像のガラスロール原盤を載置し、ターンテーブルごと回転させつつガラスロール原盤の表面に現像液を滴下してその表面のレジストを現像した。これにより、レジスト層が準六方格子パターンに開口しているレジストガラス原盤が得られた。
次に、ロールプラズマエッチングを用い、ＣＨＦ３ガス雰囲気中でのプラズマエッチングを行った。これにより、ガラスロール原盤の表面において、レジスト層から露出している準六方格子パターンの部分のみエッチングが進行し、その他の領域はフォトレジストがマスクとなりエッチングはされず、楕円錐形状の凹部が得られた。このときのパターンでのエッチング量（深さ）はエッチング時間によって変化させた。最後に、Ｏ２アッシングにより完全にフォトレジストを除去することにより、凹形状の準六方格子パターンのモスアイガラスロールマスタが得られた。列方向における凹部の深さは、トラックの延在方向における凹部の深さより深かった。
上記モスアイガラスロールマスタと下記の組成を有する紫外線硬化樹脂組成物を数μｍの厚さで塗布したポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）製シートを密着させ、紫外線を照射し硬化させながら剥離することにより、光学素子を作製した。
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
脂肪族ウレタンアクリレート                        １００質量部
光重合開始剤                                      ３ｗｔ％
なお、光重合開始剤の添加量（３ｗｔ％）は、紫外線硬化樹脂組成物を１００ｗｔ％とした場合の添加量である。以下のサンプル２〜９においても同様である。
（サンプル２）
下記の組成を有する紫外線硬化樹脂組成物を用いた点以外はサンプル１と同様にして、光学素子を作製した。
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
脂肪族ウレタンアクリレート                        ９５質量部
水溶性モノマー                                    ５質量部
光重合開始剤                                      ３ｗｔ％
（サンプル３）
下記の組成を有する紫外線硬化樹脂組成物を用いた点以外はサンプル１と同様にして、光学素子を作製した。
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
脂肪族ウレタンアクリレート                        ９１質量部
水溶性モノマー                                    ９質量部
光重合開始剤                                      ３ｗｔ％
（サンプル４）
下記の組成を有する紫外線硬化樹脂組成物を用いた点以外はサンプル１と同様にして、光学素子を作製した。
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
脂肪族ウレタンアクリレート                        ８７質量部
水溶性モノマー                                    １３質量部
光重合開始剤                                      ３ｗｔ％
（サンプル５）
下記の組成を有する紫外線硬化樹脂組成物を用いた点以外はサンプル１と同様にして、光学素子を作製した。
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
脂肪族ウレタンアクリレート                        ８３質量部
水溶性モノマー                                    １７質量部
光重合開始剤                                      ３ｗｔ％
（サンプル６）
下記の組成を有する紫外線硬化樹脂組成物を用いた点以外はサンプル１と同様にして、光学素子を作製した。
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
脂肪族ウレタンアクリレート                        ７７質量部
水溶性モノマー                                    ２３質量部
光重合開始剤                                      ３ｗｔ％
（サンプル７）
下記の組成を有する紫外線硬化樹脂組成物を用いた点以外はサンプル１と同様にして、光学素子を作製した。
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
脂肪族ウレタンアクリレート                        ７１質量部
水溶性モノマー                                    ２９質量部
光重合開始剤                                      ３ｗｔ％
（サンプル８）
下記の組成を有する紫外線硬化樹脂組成物を用いた点以外はサンプル１と同様にして、光学素子を作製した。
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
脂肪族ウレタンアクリレート                        ５０質量部
水溶性モノマー                                    ５０質量部
光重合開始剤                                      ３ｗｔ％
（サンプル９）
下記の組成を有する紫外線硬化樹脂組成物を用いた点以外はサンプル１と同様にして、光学素子を作製した。
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
水溶性モノマー                                    １００質量部
光重合開始剤                                      ３ｗｔ％
（形状の評価）
サンプル１〜サンプル９の光学素子について、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）により観察を行った。そして、ＡＦＭの断面プロファイルから各サンプルの構造体の高さを求めた。
（接触角の測定）
接触角計（協和界面化学社製  製品名ＣＡ−ＸＥ型）で、サンプル１〜９の光学素子のモスアイパターン形成側の面の接触角を測定した。接触角を測定する液体には、オレイン酸を用いた。
（拭き取り性の評価）
乾拭き：光学素子のモスアイパターンの形成側の面に指紋を付着させた後、クリーニングクロス（東レ株式会社製、商品名：トレシー）を用いて、１０ｋＰａで５秒間に１０往復拭取った。
水拭き：光学素子のモスアイパターンの形成側の面に指紋を付着させた後、クリーニングクロス（東レ株式会社製、商品名：トレシー）に純水５ｍｌを滴下し用いて、１０ｋＰａで５秒間に５往復拭取った。
拭き取り性の評価は、指紋を付着させる前と乾拭きした後での反射率を比較することにより行い、反射率が指紋を付着させる前と乾拭きした後で同一の値であった場合を拭き取り可能とみなした。その結果を表１に示す。
なお、表１では、拭き取り可能を「○」と表記し（特に拭き取りが容易なものを「◎」と表記）、一部指紋が残っているが除去できたものを「△」と表記し、乾拭き不可能を「×」と表記した。反射率は、評価装置（日本分光社製  商品名Ｖ−５５０）を用いて、波長５３２ｎｍの可視光の反射率を測定した。
（弾性率の測定）
（引っ張り試験機による測定）
光学素子の作製に用いた紫外線硬化樹脂組成物と同様の材料で平坦膜を作製し（ＵＶ硬化）、幅１４ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚さ約２００μｍの形状のフィルム試料に切り出して使用した。このフィルム試料の弾性率を、ＪＩＳ  Ｋ７１２７に則って、引っ張り試験機（株式会社島津製作所製  製品名ＡＧ−Ｘ）を用いて測定した。
なお、モスアイパターンを形成した光学素子の弾性率を、表面皮膜物性試験機（（株）フィッシャー・インスツルメンツ社製、商品名：フィッシャースコープＨＭ−５００）を用いて測定した。その結果、微小硬度計により計測した弾性率の値と、引っ張り試験機を用いて測定した材料固有の弾性率の値とは、ほぼ同一であった。
【表１】
2012133946.tif 000003
上述の評価結果から以下のことがわかった。
サンプル８、９では、拭き取り性評価において、乾拭きが不可能であった。これは、光学素子の弾性率が、５ＭＰａ〜１２００ＭＰａから外れているからである。また、サンプル１では、水拭きが不可能であった。これは、光学素子の接触角が１１０度を超えるからである。
（サンプル１０）
下記の組成を有する紫外線硬化樹脂組成物を用いた点と、紫外線硬化樹脂組成物の材料を秤量後、６０℃オーブンにて流動性を向上させ、攪拌機（株式会社シンキー製）にて１分間の混合を行った上で、常温に戻して実験に使用することとした点以外はサンプル１と同様にして、光学素子を作製した。
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
ウレタンアクリレート                              ９５質量部
（高弾性樹脂：平均分子量１０００、官能基数２）
光重合開始剤                                      ５質量部
シリコーン添加剤                                  ０．５ｗｔ％
（ポリエーテル変性ポリジメチルシリコーン）
なお、添加剤の上記添加量は、紫外線硬化樹脂組成物を１００ｗｔ％とした場合の添加量である。
（サンプル１１）
下記の組成を有する紫外線硬化樹脂組成物を用いた点以外はサンプル１０と同様にして、光学素子を作製した。
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
ウレタンアクリレート                              ８０質量部
（高弾性樹脂：平均分子量１０００、官能基数２）
親水性アクリレートモノマー                        １５質量部
光重合開始剤                                      ５質量部
（α−ヒドロキシアルキルフェノン）
シリコーン添加剤                                  ０．５ｗｔ％
（ポリエーテル変性ポリジメチルシリコーン）
（サンプル１２）
下記の組成を有する紫外線硬化樹脂組成物を用いた点以外はサンプル１０と同様にして、光学素子を作製した。
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
ウレタンアクリレート                              ７０質量部
（高弾性樹脂：平均分子量１０００、官能基数２）
親水性アクリレートモノマー                        ２５質量部
光重合開始剤                                      ５質量部
（α−ヒドロキシアルキルフェノン）
シリコーン添加剤                                  ０．５ｗｔ％
（ポリエーテル変性ポリジメチルシリコーン）
（サンプル１３）
下記の組成を有する紫外線硬化樹脂組成物を用いた点以外はサンプル１０と同様にして、光学素子を作製した。
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
ウレタンアクリレート                              ６０質量部
（高弾性樹脂：平均分子量１０００、官能基数２）
親水性アクリレートモノマー                        ３５質量部
光重合開始剤                                      ５質量部
（α−ヒドロキシアルキルフェノン）
シリコーン添加剤                                  ０．５ｗｔ％
（ポリエーテル変性ポリジメチルシリコーン）
（サンプル１４）
下記の組成を有する紫外線硬化樹脂組成物を用いた点以外はサンプル１０と同様にして、光学素子を作製した。
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
ウレタンアクリレート                              ５０質量部
（高弾性樹脂：平均分子量１０００、官能基数２）
親水性アクリレートモノマー                        ４５質量部
光重合開始剤                                      ５質量部
（α−ヒドロキシアルキルフェノン）
シリコーン添加剤                                  ０．５ｗｔ％
（ポリエーテル変性ポリジメチルシリコーン）
（サンプル１５）
下記の組成を有する紫外線硬化樹脂組成物を用いた点以外はサンプル１０と同様にして、光学素子を作製した。
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
ウレタンアクリレート                              ９５質量部
（高弾性樹脂：平均分子量１５００、官能基数２）
光重合開始剤                                      ５質量部
シリコーン添加剤                                  ０．５ｗｔ％
（ポリエーテル変性ポリジメチルシリコーン）
（サンプル１６）
下記の組成を有する紫外線硬化樹脂組成物を用いた点以外はサンプル１０と同様にして、光学素子を作製した。
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
ウレタンアクリレート                              ９５質量部
（高弾性樹脂：平均分子量１０００、官能基数２）
光重合開始剤                                      ５質量部
シリコーン添加剤                                  ０．５ｗｔ％
（ポリエーテル変性ポリジメチルシリコーン）
（サンプル１７）
下記の組成を有する紫外線硬化樹脂組成物を用いた点以外はサンプル１０と同様にして、光学素子を作製した。
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
ウレタンアクリレート                              ９５質量部
（高弾性樹脂：平均分子量２１００、官能基数３）
光重合開始剤                                      ５質量部
シリコーン添加剤                                  ０．５ｗｔ％
（ポリエーテル変性ポリジメチルシリコーン）
（サンプル１８）
下記の組成を有する紫外線硬化樹脂組成物を用いた点以外はサンプル１０と同様にして、光学素子を作製した。
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
２官能アクリレート                                ９５質量部
（分子量３３２、官能基数２）
光重合開始剤                                      ５質量部
シリコーン添加剤                                  ０．５ｗｔ％
（ポリエーテル変性ポリジメチルシリコーン）
（サンプル１９）
下記の組成を有する紫外線硬化樹脂組成物を用いた点以外はサンプル１０と同様にして、光学素子を作製した。
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
２官能アクリレート                                ９５質量部
（分子量３４９、官能基数２）
光重合開始剤                                      ５質量部
シリコーン添加剤                                  ０．５ｗｔ％
（ポリエーテル変性ポリジメチルシリコーン）
（サンプル２０）
下記の組成を有する紫外線硬化樹脂組成物を用いた点以外はサンプル１０と同様にして、光学素子を作製した。
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
３官能アクリレート                                ９５質量部
（分子量９５６、官能基数３）
光重合開始剤                                      ５質量部
シリコーン添加剤                                  ０．５ｗｔ％
（ポリエーテル変性ポリジメチルシリコーン）
（サンプル２１）
下記の組成を有する紫外線硬化樹脂組成物を用いた点以外はサンプル１０と同様にして、光学素子を作製した。
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
４官能アクリレート                                ９５質量部
（分子量３５２、官能基数４）
光重合開始剤                                      ５質量部
シリコーン添加剤                                  ０．５ｗｔ％
（ポリエーテル変性ポリジメチルシリコーン）
（架橋密度の算出）
架橋密度は次式に従って算出することとした。なお、貯蔵弾性率Ｅ’は動的粘弾性測定装置（レオメトリック・サイエンティフィック・エフ・イー株式会社製）により常温で測定し、絶対温度も常温とした。
ｎ＝Ｅ’／３ＲＴ
（式中、ｎが架橋密度（ｍｏｌ／Ｌ）、Ｅ’が貯蔵弾性率（Ｐａ）、Ｒが気体定数（Ｐａ・Ｌ／Ｋ・ｍｏｌ）、Ｔが絶対温度（Ｋ）を示している。）
（接触角、および弾性率の測定）
接触角、および弾性率の測定方法は、サンプル１〜９に対して行った方法と同様である。
（拭き取り性の評価）
乾拭きおよび水拭きの方法はサンプル１〜９に対して行った方法と同様である。なお、サンプル１０〜２１では、指紋の拭き取りが可能であるかどうかが判別するまで拭き取り動作を繰り返すこととした。その結果を表２に示す。
拭き取り性の評価について、表２では、数回で簡単に指紋が拭き取れたものを「◎」と表記し、１０回程度で拭き取れたものを「○」と表記し、数十回程度で拭き取れたものを「△」と表記し、拭き取り不可能であったものを「×」と表記した。
【表２】
2012133946.tif 000004
さらに、サンプル１０〜２１の架橋密度および架橋間平均分子量をプロットしたグラフを、図３３に示す。
上述の評価結果から以下のことがわかった。
図３３における点線の楕円で囲ったサンプル１０〜１７では、拭き取り性評価において、乾拭きによる指紋の除去が非常に簡単であった。これは、光学素子の構造体が主成分としてオリゴマーを含み、さらに具体的には架橋間平均分子量が５００以上１７００以下であり、架橋密度が０．８ｍｏｌ／Ｌ以上５．１ｍｏｌ／Ｌ以下であったからである。特に、サンプル１１〜１５では、水拭きによる指紋の除去が非常に簡単であった。これは、光学素子の接触角が３０度以下であり、構造体が親水性を有していたからである。
なお、構造体の材料が２官能オリゴマーを用いた方が、３官能オリゴマーを用いた場合に比べて、粘度調整が容易であるので、転写作業などが簡便であることも分かった。
以上、本技術の実施例を反射防止基板で説明したが、上述した実施例は本技術の技術的思想に基いて様々に変形可能である。
以上、本技術の実施形態および実施例について具体的に説明したが、本技術は、上述の実施形態および実施例に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態および実施例において挙げた構成、方法、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、形状、材料および数値などを用いてもよい。
また、上述の実施形態の各構成は、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
また、上述の実施形態では、本技術を液晶表示装置に適用する場合を例として説明したが、本技術は液晶表示装置以外の各種表示装置に対しても適用可能である。例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）ディスプレイ、プラズマディスプレイ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ：ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＥＬ）ディスプレイ、表面伝導型電子放出素子ディスプレイ（Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｅｍｉｔｔｅｒ  Ｄｉｓｐｌａｙ：ＳＥＤ）などの各種表示装置に対しても本技術は適用可能である。
また、上述の実施形態において、構造体のピッチを適宜変更することで正面から斜めの方向に回折光を発生させることにより、覗き込み防止機能を光学素子に付与するようにしてもよい。
また、上述の実施形態において、構造体が形成された基体表面上に、低屈折率層をさらに形成するようにしてもよい。低屈折率層は、基体および構造体を構成する材料より低い屈折率を有する材料を主成分としていることが好ましい。このような低屈折率層の材料としては、例えばフッ素系樹脂などの有機系材料、またはＬｉＦ、ＭｇＦ２などの無機系の低屈折率材料が挙げられる。
また、上述の実施形態では、感光性樹脂により光学素子を製造する場合を例として説明したが、光学素子の製造方法はこの例に限定されるものでない。例えば、熱転写や射出成形により光学素子を製造するようにしてもよい。
また、上述の実施形態では、円柱状または円筒状の原盤の外周面に凹状または凸状の構造体を形成する場合を例として説明したが、原盤が円筒状である場合には、原盤の内周面に凹状または凸状の構造体を形成するようにしてもよい。
また、上述の実施形態において、構造体を形成する材料の弾性率を１ＭＰａ以上２００ＭＰａ以下とし、構造体のアスペクト比を０．２以上０．６未満としてもよい。この場合にも、光学素子表面に付着した指紋などの汚れを拭き取ることができる。
上述の実施形態では、光学素子を印刷物の表面に適用する例について説明したが、本技術はこれに限定されるものではなく、印画物などの表面に適用するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００１０】
１    光学素子
２    基体
３    構造体
５    貼合層
６    印刷物本体
１１    ロールマスタ
１２    基体
１３    構造体
１４    レジスト層
１５    レーザー光
１６    潜像
２１    レーザー
２２    電気光学変調器
２３，３１    ミラー
２４    フォトダイオード
２６    集光レンズ
２７    音響光学変調器
２８    コリメータレンズ
２９    フォマッター
３０    ドライバ
３２    移動光学テーブル系
３３    ビームエキスパンダ
３４    対物レンズ
３５    スピンドルモータ
３６    ターンテーブル
３７    制御機構
【図１】
2012133946.tif 000005
【図２】
2012133946.tif 000006
【図３】
2012133946.tif 000007
【図４】
2012133946.tif 000008
【図５】
2012133946.tif 000009
【図６】
2012133946.tif 000010
【図７】
2012133946.tif 000011
【図８】
2012133946.tif 000012
【図９】
2012133946.tif 000013
【図１０】
2012133946.tif 000014
【図１１】
2012133946.tif 000015
【図１２】
2012133946.tif 000016
【図１３】
2012133946.tif 000017
【図１４】
2012133946.tif 000018
【図１５】
2012133946.tif 000019
【図１６】
2012133946.tif 000020
【図１７】
2012133946.tif 000021
【図１８】
2012133946.tif 000022
【図１９】
2012133946.tif 000023
【図２０】
2012133946.tif 000024
【図２１】
2012133946.tif 000025
【図２２】
2012133946.tif 000026
【図２３】
2012133946.tif 000027
【図２４】
2012133946.tif 000028
【図２５】
2012133946.tif 000029
【図２６】
2012133946.tif 000030
【図２７】
2012133946.tif 000031
【図２８】
2012133946.tif 000032
【図２９】
2012133946.tif 000033
【図３０】
2012133946.tif 000034
【図３１】
2012133946.tif 000035
【図３２】
2012133946.tif 000036
【図３３】
2012133946.tif 000037
【国際調査報告】
2012133946.tif 000038
2012133946.tif 000039
2012133946.tif 000040
2012133946.tif 000041