(57)【要約】  【課題】指紋などの汚れを拭き取ることができる光学素子を提供する。  【解決手段】反射防止機能を有する光学素子は、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、構造体のアスペクト比が、０．６以上１．５以下である。【選択図】図１
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【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、
上記構造体のアスペクト比が、０．６以上１．５以下である、反射防止機能を有する光学素子。
【請求項２】
上記構造体上に形成された表面処理層をさらに備え、
上記表面処理層は、フッ素、およびケイ素のうちの少なくとも一種を含む化合物を含有する請求項１記載の光学素子。
【請求項３】
上記表面処理層が形成された上記基体の表面におけるオレイン酸の接触角が、３０度以上である請求項２記載の光学素子。
【請求項４】
上記表面処理層が形成された上記基体の表面におけるオレイン酸の接触角が、５０度以上である請求項３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、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形成し、
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１記載の光学素子。
【請求項６】
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７】
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８】
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、準六方格子パターンを形成し、
上記トラックの延在方向における上記構造体の高さまたは深さは、上記トラックの列方向における上記構造体の高さまたは深さよりも小さい請求項１記載の光学素子。
【請求項９】
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、四方格子パターンまたは準四方格子パターンを形成し、
上記トラックの延在方向に対して斜めとなる配列方向における上記構造体の高さまたは深さは、上記トラックの延在方向における上記構造体の高さまたは深さよりも小さい請求項１記載の光学素子。
【請求項１０】
同一トラック内における上記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上記構造体の配置ピッチＰ２よりも長い請求項１記載の光学素子。
【請求項１１】
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、
上記構造体のアスペクト比が、０．６以上１．５以下である、反射防止機能を有する光学素子。
【請求項１２】
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、
上記構造体のアスペクト比が、０．６以上５以下である、反射防止機能を有する光学素子。
【請求項１３】
上記基体を形成する材料の弾性率が、１ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下である請求項１２記載の光学素子。
【請求項１４】
上記基体の厚さが、６０μｍ以上である請求項１３記載の光学素子。
【請求項１５】
上記基体が、２層以上の層構造を有し、
上記２層以上の層構造のうち、上記構造体と隣接して形成された基底層の弾性率が、１ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下である請求項１２記載の光学素子。
【請求項１６】
上記基底層の厚さが、６０μｍ以上である請求項１５記載の光学素子。
【請求項１７】
上記基体が、上記構造体と隣接して形成された基底層と、該基底層と隣接して形成された基材とを備え、
上記基底層および上記基材の弾性率が、１ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下である請求項１２記載の光学素子。
【請求項１８】
上記基底層と上記基材との総厚が、６０μｍ以上である請求項１７記載の光学素子。
【請求項１９】
上記構造体を形成する材料の伸び率が５０％以上である請求項１２記載の光学素子。
【請求項２０】
上記基体を形成する材料の伸び率が２０％以上である請求項１２記載の光学素子。
【請求項２１】
請求項１〜２０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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射防止機能を有する光学素子、およびその製造方法に関する。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てなる光学素子、およびその製造方法に関する。
【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）。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「光技術コンタクト」  Vol.43, No.11 (2005), 630-637参照
【０００７】
【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２０年２月２７日検索］、インターネット<http://keytech.ntt-at.co.jp/nano/prd_0033.html>
【特許文献】
【０００８】
【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】
【０００９】
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、反射を抑制することができないからである。
【００１０】
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。
【００１１】
表面をフッ素等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。
【００１２】
したがって、この発明の目的は、指紋などの汚れを拭き取ることができる光学素子、およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の課題を解決するために、第１の発明は、
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、１ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下であり、
構造体のアスペクト比が、０．６以上１．５以下である、反射防止機能を有する光学素子である。
【００１４】
第２の発明は、
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、１ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下であり、
構造体のアスペクト比が、０．６以上１．５以下である、反射防止機能を有する光学素子である。
【００１５】
第３の発明は、
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、１ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下であり、
構造体のアスペクト比が、０．６以上５以下である、反射防止機能を有する光学素子である。
【００１６】
この発明において、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。
【００１７】
この発明において、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。
【００１８】
この発明において、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。
【００１９】
この発明において、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。
【００２０】
この発明において、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。
【００２１】
この発明において、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。
【００２２】
この発明において、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。
【００２３】
この発明において、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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
本発明において、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。
【００２８】
本発明において、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。
【００２９】
本発明では、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１．５以下としているので、拭き取り時に構造体が変形し、隣接する構造体同士が接触する。これにより、構造体間にしみこんだ汚れが押し出される。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように、本発明によれば、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。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１Ａは、本発明の第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、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〜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、図１０Ｂ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〜図１２Ｃは、本発明の第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〜図１３Ｃは、本発明の第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〜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、本発明の第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、本発明の第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、本発明の第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、本発明の第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、本発明の第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、本発明の第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】図２６は、本発明の第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２７】図２７Ａは、構造体を六方格子状に配列したときの充填率を説明するための図、図２７Ｂは、構造体を四方格子状に配列したときの充填率を説明するための図である。
【図２８】図２８は、試験例３のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図２９】図２９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３０】図３０Ａは、第１０の実施形態に係る光学素子１の第１の例を示す断面図である。図３０Ｂは、第１０の実施形態に係る光学素子１の第２の例を示す断面図である。図３０Ｃは、第１０の実施形態に係る光学素子１の第３の例を示す断面図である。
【図３１】図３１Ａ〜図３１Ｃは、柔軟性光学素子の作用を説明するための模式図である。
【図３２】図３２Ａ〜図３２Ｃは、非柔軟性光学素子の作用を説明するための模式図である。
【図３３】図３３Ａは、サンプル７−１〜７−４の光学素子の引っ掻き試験の結果を示すグラフである。図３３Ｂは、サンプル８−２〜８−６の光学素子の引っ掻き試験の結果を示すグラフである。
【図３４】図３４Ａは、サンプル９−１〜９−３の光学素子の引っ掻き試験の結果を示すグラフである。図３３Ｂは、サンプル１０−２〜１０−７の光学素子の引っ掻き試験の結果を示すグラフである。
【図３５】図３４は、シミュレーションの光学フィルムの設定条件を説明するための模式図である。
【図３６】図３６Ａは、試験例３−１〜３−１０のシミュレーション結果を示すグラフである。図３６Ｂは、試験例４−１〜４−４、試験例５−１〜５−４、試験例６−１〜６−４のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図３７】図３７は、シミュレーションの光学素子の設定条件を説明するための模式図である。
【図３８】図３８Ａは、試験例８のシミュレーションの結果を示す図である。図３８Ｂは、試験例９のシミュレーションの結果を示すグラフである。
【図３９】図３９は、試験例１０−１〜１０−８のシミュレーション結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
この発明は、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。
【００３３】
本発明者らは、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、例えば平坦膜での接触角が９０度以下の物質も除去できることを見出すに至った。
【００３４】
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接触する必要がある。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が重要である。そこで、本発明者らは、実験による鋭意検討の結果、弾性率とアスペクト比が所定の範囲であれば汚れの除去が可能となることを見出した。
【００３５】
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。
【００３６】
本発明における「乾拭き可能」とは、通常の拭き取り方で汚れを除去したときに、指紋付着前と指紋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。
【００３７】
本発明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１参照）
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１５参照）
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１８参照）
４．第４の実施形態（構造体を蛇行させて配列した例：図２１参照）
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２２参照）
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２９参照）
８．第８の実施形態（表示装置に対する第１の適用例：図２５参照）
９．第９の実施形態（表示装置に対する第２の適用例：図２６参照）
１０．第１０の実施形態（基体および構造体の両方が柔軟性を有している例）
【００３８】
＜１．第１の実施形態＞
［光学素子の構成］
図１Ａは、本発明の第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、第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、Ｔ３、・・・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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
（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ものが挙げられるが、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。
【００４２】
（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。
【００４３】
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。本発明において、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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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、多角錐形状（例えば三角錐形状、四角錐形状、五角錐形状など）、多角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、円錐台形状および多角錐形状以外にも、楕円錐形状、楕円錐台形状および多角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。多角錐台形状とは、多角錐の頂部を切り落とした形状のことをいう。また、構造体３の形状は上記形状に限定されるものではなく、針状、円柱状、ドーム状、テント状などの形状を採用することも可能である。ここで、テント状とは、多角錐または多角錐台の錐面を凹状に窪ませた形状のことをいう。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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４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４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４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４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４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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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１．５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、１．５を超えると光学素子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。
【００５６】
また、構造体３のアスペクト比（高さ／配置ピッチ）は、好ましくは０．６以上５以下、より好ましくは０．６以上４以下の範囲内である。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る。一方、５を超えると、原盤にフッ素コートなどを行い、転写樹脂としてシリコーン系添加材、またはフッ素系添加材などを添加するなどして、離型性を向上する処理を施した場合にも、転写性が低下する傾向がある。また、アスペクト比が４を超えた場合には、視感反射率に大きな変化がないため、視感反射率の向上と離型性の容易さとの両方の観点を考慮すると、アスペクト比を４以下とすることが好ましい。
【００５７】
構造体３を形成する材料の弾性率が、１ＭＰａ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、隣接する構造体同士が接触しにくくなり、構造体間に染み込んだ汚れなどが押し出されなくなる。
【００５８】
なお、本発明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）
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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
【００６３】
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。
【００６４】
構造体３が重なっているときや、構造体３の間に突出部４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。
【００６５】
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。
【００６６】
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％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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
［ロールマスタの構成］
図１０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。図１０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。
【００７２】
［光学素子の製造方法］
次に、図１１〜図１３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。
【００７３】
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。
【００７４】
（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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
（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。
【００８２】
（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。
【００８３】
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。
【００８４】
（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。
【００８５】
（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。
【００８６】
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。
【００８７】
（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。
【００８８】
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。
【００８９】
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ー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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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、ガラスなどが挙げられる。
【００９５】
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。
【００９６】
なお、高アスペクトの構造体３（例えば、アスペクトが１．５を超え５以下の構造体３を作製する場合には、ロールマスタ１１などの原盤の離型性向上のため、ロールマスタ１１などの原盤の表面にシリコーン系離型剤、またはフッ素系離型剤などの離型剤を塗布することが好ましい。さらに、転写材料にフッ素系添加材、またはシリコーン系添加材などの添加剤を添加することが好ましい。
【００９７】
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の表面を乾拭きすると、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。そして、図１４Ｃに示すように、乾拭き後は、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。
【００９８】
＜２．第２の実施形態＞
［光学素子の構成］
図１５Ａは、本発明の第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。
【００９９】
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。本発明において、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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
［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、または準四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。
【０１１０】
＜３．第３の実施形態＞
［光学素子の構成］
図１８Ａは、本発明の第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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
［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４３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。
【０１１３】
［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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
以下、本発明の第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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
＜４．第４の実施形態＞
図２１Ａは、本発明の第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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
＜５．第５の実施形態＞
図２２Ａは、本発明の第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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
＜６．第６の実施形態＞
【０１２７】
構造体３を形成する材料の弾性率が下がるにつれて、拭き取り時のすべり性が悪くなり、拭き取り性が低下する傾向がある。そこで、第６の実施形態では、フッ素系化合物、およびシリコーン系化合物のうちから選ばれる少なくとも１種類の化合物を、構造体表面に含ませることにより、すべり性を向上させて、拭き取り性を向上させる。
これらの物質を構造体表面に含ませることは、指紋が拭き取れるかどうかには影響しないものの、指紋付着後の指紋濡れ広がりを抑制できる。そのため、弾性率とアスペクト比を一定の範囲に保ち、なおかつオレイン酸の接触角を高くすることで、防汚性に優れた反射防止構造体３とすることができる。
【０１２８】
フッ素系化合物、またはシリコーン系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フッ素系化合物を添加して硬化する方法、構造体形成後に、フッ素系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。
【０１２９】
図２４は、本発明の第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５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。
【０１３０】
表面処理層５が形成された表面におけるオレイン酸接触角が、好ましくは３０度以上、より好ましくは９０度以上である。９０度以上であると、光学素子表面に付着した指紋などの汚れが濡れ広がることを抑えることができる。表面処理層５は、例えば、フッ素含有化合物またはシリコーン系化合物を含有する。
【０１３１】
［シリコーン系化合物］
シリコーン系化合物としては、シリコーンオイル、シリコーン界面活性剤などが挙げられる。シリコーンオイルは、ケイ素原子に結合した有機基の種類によって、ストレートシリコーンオイルと変性シリコーンオイルに大別できる。
【０１３２】
ストレートシリコーンオイルは、ケイ素原子に、メチル基、フェニル基、水素原子を置換基として結合したものである。このストレートシリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフィニルシリコーンオイルなどが挙げられる。
【０１３３】
変性シリコーンオイルは、例えばジメチルシリコーンオイルなどのストレートシリコーンオイルに、有機置換基を導入したものである。変性シリコーンオイルは、非反応性シリコーンオイルと反応性シリコーンオイルとに分類される。
【０１３４】
非反応性シリコーンオイルとしては、アルキル／アラルキル変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、高級脂肪酸変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイルが挙げられる。
【０１３５】
反応性シリコーンオイルとしては、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイルなどが挙げられる。
【０１３６】
シリコーンオイルとしては、具体的に、日本ユニカー（株）社のＬ−４５、Ｌ−９３００、ＦＺ−３７０４、ＦＺ−３７０３、ＦＺ−３７２０、ＦＺ−３７８６、ＦＺ−３５０１、ＦＺ−３５０４、ＦＺ−３５０８、ＦＺ−３７０５、ＦＺ−３７０７、ＦＺ−３７１０、ＦＺ−３７５０、ＦＺ−３７６０、ＦＺ−３７８５、Ｙ−７４９９、信越化学社のＫＦ９６Ｌ、ＫＦ９６、ＫＦ９６Ｈ、ＫＦ９９、ＫＦ５４、ＫＦ９６５、ＫＦ９６８、ＫＦ５６、ＫＦ９９５、ＫＦ３５１、ＫＦ３５２、ＫＦ３５３、ＫＦ３５４、ＫＦ３５５、ＫＦ６１５、ＫＦ６１８、ＫＦ９４５、ＫＦ６００４、ＦＬ１００などが挙げられる。
【０１３７】
シリコーン界面活性剤は、例えば、シリコーンオイルのメチル基の一部を親水性基に置換したものである。親水基の置換の位置は、シリコーンオイルの側鎖、両末端、片末端、両末端側鎖などが挙げられる。親水性基としては、ポリエーテル、ポリグリセリン、ピロリドン、ベタイン、硫酸塩、リン酸塩、４級塩などが挙げられる。
【０１３８】
これらの中で、疎水基がジメチルポリシロキサン、親水基がポリオキシアルキレンから構成される非イオン性界面活性剤が好ましい。
【０１３９】
非イオン界面活性剤は、水溶液中でイオンに解離する基を有しない界面活性剤を総称していうが、疎水基のほか親水性基として多価アルコール類の水酸基、また、ポリオキシアルキレン鎖（ポリオキシエチレン）等を親水基として有するものである。親水性はアルコール性水酸基の数が多くなるに従って、またポリオキシアルキレン鎖（ポリオキシエチレン鎖）が長くなるに従って強くなる。
【０１４０】
これらの非イオン性界面活性剤の具体例としては、例えば、日本ユニカー（株）製、シリコーン界面活性剤 ＳＩＬＷＥＴ Ｌ−７７、Ｌ−７２０、Ｌ−７００１、Ｌ−７００２、Ｌ−７６０４、Ｙ−７００６、ＦＺ−２１０１、ＦＺ−２１０４、ＦＺ−２１０５、ＦＺ−２１１０、ＦＺ−２１１８、ＦＺ−２１２０、ＦＺ−２１２２、ＦＺ−２１２３、ＦＺ−２１３０、ＦＺ−２１５４、ＦＺ−２１６１、ＦＺ−２１６２、ＦＺ−２１６３、ＦＺ−２１６４、ＦＺ−２１６６、ＦＺ−２１９１等が挙げられる。また、ＳＵＰＥＲＳＩＬＷＥＴ ＳＳ−２８０１、ＳＳ−２８０２、ＳＳ−２８０３、ＳＳ−２８０４、ＳＳ−２８０５等が挙げられる。また、例えば、日本ユニカー（株）製、シリコーン界面活性剤 ＡＢＮ ＳＩＬＷＥＴ ＦＺ−２２０３、ＦＺ−２２０７、ＦＺ−２２０８等が挙げられる。
【０１４１】
［フッ素含有化合物］
フッ素含有化合物としては、フッ素系樹脂が挙げられる。フッ素系樹脂としては、例えば、パ−フルオロポリエーテル基またはフルオロアルキル基を持つアルコキシシラン化合物などが挙げられる。
【０１４２】
パーフルオロポリエーテル基又はフルオロアルキル基をもつアルコキシシラン化合物は、低い表面エネルギーを持つため、優れた防汚・撥水性効果を発揮し、パーフルオロポリエーテル基を含むことにより潤滑効果を発揮する。
【０１４３】
パーフルオロポリエーテル基をもつアルコキシシラン化合物としては、例えば、下記一般式（１）若しくは（２）で示されるパーフロルオロポリエーテル基を有するアルコキシシラン化合物などが挙げられる。
【０１４４】
【化１】
2011076072.tif 000003
但し、式中、Ｒfはパーフルオロポリエーテル基を、Ｒ1は２価の原子又は基（例えば、Ｏ、ＮＨ、Ｓのいずれか）を、Ｒ2は炭化水素基（例えば、アルキレン基）を、Ｒ3はアルキル基を示す。
【０１４５】
【化２】
2011076072.tif 000004
但し、式中、Ｒfはパーフルオロポリエーテル基を、Ｒ1はＯ、ＮＨ、Ｓのいずれかを、Ｒ2はアルキレン基を、Ｒ3はアルキル基を示す。
【０１４６】
フルオロアルキル基を有するアルコキシシラン化合物としては、下記一般式（３）若しくは（４）で示されるフルオロアルキル基を有するアルコキシシラン化合物などが挙げられる。
【０１４７】
【化３】
2011076072.tif 000005
但し、式中、Ｒｆ`はフルオロアルキル基を、Ｒ1は二価の原子又は原子団を、Ｒ2はアルキレン基を、Ｒ3はアルキル基を示す。
【０１４８】
【化４】
2011076072.tif 000006
但し、式中、Ｒｆ`はフルオロアルキル基を、Ｒ1は炭素数７未満のアルキル基を、Ｒ2はアルキル基を示す。
【０１４９】
また、一般式（１）で示されるＲｆとしてのパーフルオロポリエーテル基の分子構造は、特に限定されるものではなく、各種鎖長のパーフルオロポリエーテル基が含まれるが、下記に示す分子構造のものが好ましい。
【０１５０】
【化５】
2011076072.tif 000007
【０１５１】
一般式（５）で示されるパーフルオロポリエーテル基中、ｐ、ｑは１〜５０の範囲にあることが好ましい。
【０１５２】
一般式（５）で示されるパーフルオロポリエーテル基をもつアルコキシシラン化合物の分子量は、特に限定されるものではないが、安定性、取扱いやすさ等の点から、数平均分子量で４００〜１００００のものが好ましく、５００〜４０００のものがより好ましく用いられる。
【０１５３】
一般式（５）で示されるパーフルオロポリエーテル基をもつアルコキシシラン化合物中、Ｒ1は、２価の原子又は基を示し、Ｒ2とパーフルオロポリエーテル基との結合基であり、特に制限はないが、合成上、炭素以外のＯ、ＮＨ、Ｓ等の原子あるいは原子団が好ましい。Ｒ2は炭化水素基であり、炭素数は２〜１０の範囲が好ましい。Ｒ2としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等のアルキレン基、フェニレン基などを例示することができる。
【０１５４】
一般式（５）で示されるパーフルオロポリエーテル基をもつアルコキシシラン化合物中、Ｒ3はアルコキシ基を構成するアルキル基であり、通常は炭素数が３以下、つまりイソプロピル基、プロピル基、エチル基、メチル基を例示することができるが、炭素数はこれ以上でもよい。
【０１５５】
また、一般式（２）で示されるＲｆとしてのパーフルオロポリエーテル基の分子構造としては、特に限定されるものではなく、各種鎖長のパーフルオロポリエーテル基が含まれるが、下記に示す分子構造のものが好ましい。
【０１５６】
Ｒｆは、アルキル基の水素原子がフッ素原子に置換されたものであり、下記の化学式（６）〜（８）にて示されるものが挙げられる。但し、全てのアルキル基の水素原子がフッ素原子に置換されている必要はなく、部分的に水素が含まれていてもよい。
【０１５７】
【化６】
2011076072.tif 000008
但し、ｎは、１以上の整数である。
【化７】
2011076072.tif 000009
但し、ｌ、ｍは、１以上の整数である。
【化８】
2011076072.tif 000010
但し、ｋは、１以上の整数である。
【０１５８】
なお、化合物（８）中、ｍ／ｌは、０．５〜２．０の範囲にあることが好ましい。
【０１５９】
パーフルオロポリエーテル基をもつアルコキシシラン化合物の分子量は、特に限定されるものではないが、安定性、取扱いやすさ等の点から、数平均分子量で４００〜１００００のものが好ましく、５００〜４０００のものがより好ましく用いられる。
【０１６０】
Ｒf`としてのフルオロアルキル基の分子構造としても、特に限定されるものではなく、アルキル基の水素原子をフッ素原子で置換したものが挙げられ、各種鎖長および各種フッ素置換度のフルオロアルキル基が含まれるが、下記に示す分子構造のものが好ましい。
【０１６１】
【化９】
2011076072.tif 000011
【化１０】
2011076072.tif 000012
この式中、ｓは６〜１２の整数、ｔは２０以下の整数を示す。
【０１６２】
（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、シリコン系化合物、フッ素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、シリコン系化合物、フッ素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、シリコーン系化合物、フッ素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。
【０１６３】
＜７．第７の実施形態＞
図２９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２９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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
＜８．第８の実施形態＞
［液晶表示装置の構成］
図２５は、本発明の第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２５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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
（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。
【０１６８】
（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。
【０１６９】
（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。
【０１７０】
（光学素子）
光学素子１は、上述の第１〜第４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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
＜９．第９の実施形態＞
［液晶表示装置の構成］
図２６は、本発明の第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８の実施形態のものとは異なっている。図２６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８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、本発明において、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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
第９の実施形態によれば、第７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。
【０１７５】
＜１０．第１０の実施形態＞
第１０の実施形態に係る光学素子１は、基体２および構造体３の両方が柔軟性を有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を形成する材料の弾性率は、第１の実施形態において説明したように、１ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下である。基体２は、例えば単層構造または２層以上の多層構造を有している。
【０１７６】
構造体３を形成する材料の伸び率が、好ましくは５０％以上、より好ましくは５０％以上１５０％以下の範囲内である。５０％以上であると、密着または接触に伴う樹脂の変形で構造体３の破断が起きないため、拭き取り前後で反射率変化を抑制できる。また、構造体３を形成する材料の伸び率が上昇するにつれて、拭き取り時のすべり性が悪くなり、拭き取り性が低下する傾向があるが、１５０％以下であると、表面のすべり性の悪化を抑制しやすくなる。
【０１７７】
基体２を形成する材料の伸び率が、好ましくは２０％以上、より好ましくは２０％以上８００％以下の範囲内である。２０％以上であると、塑性変形を抑止することができる。８００％以下であると、材料選定が比較的容易になる。例としてウレタンフィルムの場合、無黄変グレードの選定が可能となる。
【０１７８】
図３０Ａは、第１０の実施形態に係る光学素子１の第１の例を示す断面図である。光学素子１は、個別に成形された構造体３と基体２とを備え、これらの間に界面が形成されている。したがって、基体２と構造体３とを形成する材料を必要に応じて異なったものとすることができる。すなわち、基体２と構造体３との弾性率を異なったものとすることができる。
【０１７９】
基体２が単層の構成を有する場合、基体２を形成する材料の弾性率が、好ましくは１ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下、より好ましくは１ＭＰａ以上１５００ＭＰａ、更に好ましくは１ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下の範囲内である。１ＭＰａ以下であると、弾性率の低い樹脂は一般的に表面のべたつきが大きい特性上、扱いにくくなる。一方、３０００ＭＰａ以下であると、塑性変形の発生を抑え、その視認を殆どなくすことができる。また、基体２および構造体３を形成する材料の伸び率を一致またはほぼ一致させることが好ましい。基体２と構造体３との間における界面での剥離を抑制することができるからである。ここで、伸び率のほぼ一致とは、基体２および構造体３を形成する材料の伸び率の差が±２５％の範囲内であることをいう。ここで、基体２および構造体３の弾性率を必ずしも一致させる必要はなく、両者の弾性率を上記数値範囲において異なって設定してもよい。
【０１８０】
基体２を形成する材料の弾性率が１ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の範囲内である場合、基体２の厚さは、好ましくは６０μｍ以上、より好ましくは６０μｍ以上２０００μｍ以下の範囲内である。６０μｍ以上であると、塑性変形および凝集破壊の発生を抑え、それらの視認を殆どなくすことができる。一方、２０００μｍ以下であると、ロールtoロールプロセスで連続転写できる。
【０１８１】
図３０Ｂは、第１０の実施形態に係る光学素子の第２の例を示す断面図である。光学素子１は、構造体３に隣接して形成された基底層６と、基底層６と隣接して形成された基材５とからなる２層構造の基体２を備える。基底層６は、例えば、構造体３の底面側に構造体３と一体成形された層であり、基底層６と基材５との間に界面が形成される。基材５の材料としては、伸縮性を有し、かつ弾性を有するものを用いることが好ましく、このような材料としては、例えば、ポリウレタン、透明シリコーン樹脂、ポリ塩化ビニルなどが挙げられる。また、基材５の材料は透明性を有するものに特に限定されず、黒色などの有色のものも用いることも可能である。基材５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。
【０１８２】
基底層６を形成する材料の弾性率が、好ましくは１ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下、より好ましくは１ＭＰａ以上１５００ＭＰａ、更に好ましくは１ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下の範囲内である。構造体３と、基底層６が同時に転写される場合、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。また、拭き取り時のすべり性が悪くなり、拭き取り性が低下する傾向がある。一方、３０００ＭＰａ以下であると、塑性変形の発生を抑え、その視認を殆どなくすことができる。
【０１８３】
基材５および基底層６を形成する材料の弾性率が１ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の範囲内である場合、基材５および基底層６の総厚が、好ましくは６０μｍ以上、より好ましくは６０μｍ以上２０００μｍ以下の範囲内である。６０μｍ以上であると、塑性変形および凝集破壊の発生を抑え、それらの視認を殆どなくすことができる。一方、２０００μｍ以下であると、ロールtoロールプロセスで連続転写できる。ここで、構造体３、基材５および基底層６の弾性率を必ずしも一致させる必要はなく、これらの弾性率を上記数値範囲において異なって設定してもよい。
【０１８４】
基底層６を形成する材料の弾性率が１ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の範囲内であるのに対して、基材５を形成する材料の弾性率が１ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の範囲外である場合、基底層６の厚さは、好ましくは６０μｍ以上、より好ましくは６０μｍ以上２０００μｍ以下の範囲内である。６０μｍ以上であると、基材５の材料、すなわち基材５の弾性率に依らず、塑性変形および凝集破壊の発生を抑え、それらの視認を殆どなくすことができる。一方、２０００μｍ以下であると、紫外線硬化樹脂を効率よく硬化させることができる。
【０１８５】
図３０Ｃは、第１０の実施形態の係る光学素子１の第３の例を示す断面図である。光学素子１は、一体成形された構造体３と基体２とを備える。このように構造体３と基体２とが一体成形されているため、両者の間に界面が存在しない。
【０１８６】
基体２を形成する材料の弾性率が、好ましくは１ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下、より好ましくは１ＭＰａ以上１５００ＭＰａ、更に好ましくは１ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下であることが好ましい。構造体３と、基体２が同時に転写される場合、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。また、拭き取り時のすべり性が悪くなり、拭き取り性が低下する傾向がある。一方、３０００ＭＰａ未満であると、塑性変形の発生を抑え、その視認を殆どなくすことができる。
【０１８７】
構造体３と基体２とを一体成形する場合、製造を容易にする観点からすると、両者の材料の弾性率を同一の値、具体的には１ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下の範囲内で同一の値とすることが好ましい。構造体３と基体２とを一体成形し、両者の弾性率を異なる値とすることも可能である。このような光学素子１を形成する方法としては、例えば以下のような方法が挙げられる。すなわち、弾性率の異なる、樹脂の多層塗布を行う。このとき、樹脂が高粘度であることが望ましく、具体的には５００００ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。樹脂の混ざりが少なくヤング率のグラデーションを得ることができるからである。
【０１８８】
基体２を形成する材料の弾性率が１ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の範囲内である場合、基体２の厚さは、好ましくは６０μｍ以上、より好ましくは６０μｍ以上２０００μｍ以下である。６０μｍ以上であると、塑性変形および凝集破壊の発生を抑え、それらの視認を殆どなくすことができる。一方、２０００μｍ以下であると、紫外線硬化樹脂を効率よく硬化させることができる。
【０１８９】
図３１Ａ〜図３２Ｃは、柔軟性光学素子と、非柔軟性光学素子との作用の違いを、塑性変形の観点から説明するための模式図である。ここで、柔軟性光学素子とは、構造体３と基体２との両方が柔軟性を有する光学素子のことをいい、非柔軟性光学素子とは、構造体３は柔軟性を有するのに対して、基体２は柔軟性を有していない光学素子のことをいう。
【０１９０】
図３１Ａに示すように、柔軟性光学素子の表面に対して力Ｆを加えること、基体２が柔軟性を有するため、図３１Ｂに示すように、柔軟性光学素子の表面に加わる力Ｆが分散する。このため、図３１Ｃに示すように、力Ｆを開放すると、柔軟性光学素子の表面は元の平坦な状態に戻る。
【０１９１】
一方、図３２Ａに示すように、柔軟性光学素子の表面に対して力Ｆを加えること、基体２が固いため、図３２Ｂに示すように、柔軟性光学素子の表面に加わる力Ｆが分散しない。このため、図３２Ｃに示すように、力Ｆを開放すると、柔軟性光学素子の表面に、塑性変形や凝集剥離が発生する。
【実施例】
【０１９２】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【０１９３】
（サンプル１−１）
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。
【０１９４】
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。
【０１９５】
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。
【０１９６】
次に、ドライエッチングによって、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、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。
【０１９７】
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。
【０１９８】
次に、光学素子のモスアイパターンが形成された面に、フッ素系処理剤（ダイキン化成品販売株式会社製  商品名オプツールＤＳＸ）をディップコーティングすることにより、フッ素処理を行った。以上により、サンプル１−１の光学素子が作製された。
【０１９９】
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
ポリエステルアクリレートオリゴマー                                  ８０質量部
（サートマー社製、商品名ＣＮ２２７１Ｅ）
低粘度モノアクリレートオリゴマー                                    ２０質量部
（サートマー社製、商品名ＣＮ１５２）
光重合開始剤                                                          ４ｗｔ％
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３）
【０２００】
（サンプル１−２）
１トラック毎に極性反転フォマッター信号の周波数と、ロールの回転数と、適切な送りピッチとを調整して、レジスト層をパターニングすることにより、サンプル１−１とピッチおよびアスペクト比が異なる準六方格子パターンをレジスト層に記録した。これ以外のことは、サンプル１−１と同様にしてサンプル１−２の光学素子を作製した。
【０２０１】
（サンプル１−３）
１トラック毎に極性反転フォマッター信号の周波数と、ロールの回転数と、適切な送りピッチとを調整して、レジスト層をパターニングすることにより、サンプル１−１とピッチおよびアスペクト比が異なる準六方格子パターンをレジスト層に記録した。これ以外のことは、サンプル１−１と同様にして光学素子を作製した。
【０２０２】
（サンプル２−１〜サンプル２−３）
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１−１〜サンプル１−３のそれぞれと同様にして、サンプル２−１〜サンプル２−３の光学素子を作製した。
【０２０３】
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
ポリエステルアクリレートオリゴマー                                    ３０質量部
（サートマー社製、商品名ＣＮ２２７１Ｅ）
２官能アクリレート                                                    ７０質量部
（大阪有機化学工業株式会社製、商品名ビスコート３１０ＨＰ）
光重合開始剤                                                            ４ｗｔ％
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３）
【０２０４】
（サンプル３−１〜サンプル３−３）
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１−１〜サンプル１−３のそれぞれと同様にして、サンプル３−１〜サンプル３−３の光学素子を作製した。
【０２０５】
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
ポリエステルアクリレートオリゴマー                                    １５質量部
（サートマー社製、商品名ＣＮ２２７１Ｅ）
２官能アクリレート                                                    ８５質量部
（大阪有機化学工業株式会社製、商品名ビスコート３１０ＨＰ）
光重合開始剤                                                            ４ｗｔ％
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３）
【０２０６】
（サンプル４−１〜サンプル４−３）
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１−１〜サンプル１−３のそれぞれと同様にして、サンプル４−１〜サンプル４−３の光学素子を作製した。
【０２０７】
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
ポリエステルアクリレートオリゴマー                                      ５質量部
（サートマー社製、商品名ＣＮ２２７１Ｅ）
２官能アクリレート                                                    ９５質量部
（大阪有機化学工業株式会社製、商品名ビスコート３１０ＨＰ）
光重合開始剤                                                            ４ｗｔ％
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３）
【０２０８】
（サンプル５−１〜サンプル５−３）
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１−１〜サンプル１−３のそれぞれと同様にして、サンプル５−１〜サンプル５−３の光学素子を作製した。
【０２０９】
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
２官能アクリレート                                                    ８０質量部
（大阪有機化学工業株式会社製、商品名ビスコート３１０ＨＰ）
５官能ウレタンアクリレート                                            ２０質量部
（共栄社化学株式会社製、商品名ＵＡ５１０Ｈ）
光重合開始剤                                                            ４ｗｔ％
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３）
【０２１０】
（サンプル６−１〜サンプル６−３）
光学素子のモスアイパターンが形成された面に、フッ素処理をする工程を省略する点以外は、サンプル１−１〜サンプル１−３のそれぞれと同様にして、サンプル６−１〜サンプル６−３の光学素子を作製した。
【０２１１】
（形状の評価）
作製したサンプル１−１〜サンプル６−３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ピッチとアスペクト比を求めた。その結果を表１に示す。
【０２１２】
（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、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。
【０２１３】
（拭き取り性の評価）
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した後、コットンシーガル（千代田製紙（株）製）を用いて、１８ｋＰａ程度の圧力で５秒間、１０往復の乾拭きを行った。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乾拭き可能とみなした。なお、表１では、乾拭き可能を○と表記し、乾拭き不可能を×と表記する。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。その結果を表１に示す。
【０２１４】
（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。その結果を表１に示す。
【０２１５】
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：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および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は、ほぼ同一であった。
【０２１６】
【表１】
2011076072.tif 000013
【０２１７】
［評価］
表１に示すように、サンプル５−１〜サンプル５−３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１−１〜サンプル１−３と、サンプル６−１〜サンプル６−３との比較によれば、サンプル１−１〜サンプル１−３では、拭き取り性評価において、コットンシーガルがすべりやすく、指紋が拭き取りやすかった。一方、サンプル６−１〜サンプル６−３では、コットンシーガルがすべりにくく、指紋がつくと、指紋がついた場所よりも大きく染み広がった。これは、サンプル１−１〜サンプル１−３では、光学素子のモスアイパターン形成面にフッ素コートを行っており、サンプル６−１〜サンプル６−３では、フッ素コートを行っていないからである。
【０２１８】
次に、ＲＣＷＡ（Rigorous Coupled Wave Analysis）シミュレーションにより、比率（（２ｒ／Ｐ１）×１００）と反射防止特性との関係について検討を行った。
【０２１９】
（試験例１）
図２７Ａは、構造体を六方格子状に配列したときの充填率を説明するための図である。図２７Ａに示すにように、構造体を六方格子状に配列した場合において、比率（（２ｒ／Ｐ１）×１００）（但し、Ｐ１：同一トラック内における構造体の配置ピッチ、ｒ：構造体底面の半径）を変化させたときの充填率を以下の式（２）により求めた。
充填率＝（Ｓ（hex.）／Ｓ（unit））×１００  ・・・（２）
単位格子面積：Ｓ（unit）＝２ｒ×（２√３）ｒ
単位格子内に存在する構造体の底面の面積：Ｓ（hex.）＝２×πｒ2
（但し、２ｒ＞Ｐ１のときは作図上から求める。）
【０２２０】
例えば、配置ピッチＰ１＝２、構造体底面の半径ｒ＝１とした場合、Ｓ（unit）、Ｓ（hex.）、比率（（２ｒ／Ｐ１）×１００）、充填率は以下に示す値となる。
Ｓ（unit）＝６．９２８２
Ｓ（hex.）＝６．２８３１９
（２ｒ／Ｐ１）×１００＝１００．０％
充填率＝（Ｓ（hex.）／Ｓ（unit））×１００＝９０．７％
【０２２１】
表２に、上述の式（２）により求めた充填率と比率（（２ｒ／Ｐ１）×１００）との関係を示す。
【表２】
2011076072.tif 000014
【０２２２】
（試験例２）
図２７Ｂは、構造体を四方格子状に配列したときの充填率を説明するための図である。図２７Ｂに示すにように、構造体を四方格子状に配列した場合において、比率（（２ｒ／Ｐ１）×１００）、比率（（２ｒ／Ｐ２）×１００）、（但し、Ｐ１：同一トラック内における構造体の配置ピッチ、Ｐ２：トラックに対して４５度方向の配置ピッチ、ｒ：構造体底面の半径）を変化させたときの充填率を以下の式（３）により求めた。
充填率＝（Ｓ（tetra）／Ｓ（unit））×１００  ・・・（３）
単位格子面積：Ｓ（unit）＝２ｒ×２ｒ
単位格子内に存在する構造体の底面の面積：Ｓ（tetra）＝πｒ2
（但し、２ｒ＞Ｐ１のときは作図上から求める。）
【０２２３】
例えば、配置ピッチＰ２＝２、構造体底面の半径ｒ＝１とした場合、Ｓ（unit）、Ｓ（tetra）、比率（（２ｒ／Ｐ１）×１００）、比率（（２ｒ／Ｐ２）×１００）、充填率は以下に示す値となる。
Ｓ（unit）＝４
Ｓ（tetra）＝３．１４１５９
（２ｒ／Ｐ１）×１００＝１４１．４％
（２ｒ／Ｐ２）×１００＝１００．０％
充填率＝（Ｓ（tetra）／Ｓ（unit））×１００＝７８．５％
【０２２４】
表３に、上述の式（３）により求めた充填率と、比率（（２ｒ／Ｐ１）×１００）、比率（（２ｒ／Ｐ２）×１００）との関係を示す。
また、四方格子の配置ピッチＰ１とＰ２との関係はＰ１＝√２×Ｐ２となる。
【表３】
2011076072.tif 000015
【０２２５】
（試験例３）
配置ピッチＰ１に対する構造体底面の直径２ｒの比率（（２ｒ／Ｐ１）×１００）を８０％、８５％、９０％、９５％、９９％の大きさにして、以下の条件で反射率をシミュレーションにより求めた。その結果のグラフを図２８に示す。
構造体形状：釣鐘型
偏光：無偏光
屈折率：１．４８
配置ピッチＰ１：３２０ｎｍ
構造体の高さ：４１５ｎｍ
アスペクト比：１．３０
構造体の配列：六方格子
【０２２６】
図２８から、比率（（２ｒ／Ｐ１）×１００）が８５％以上あれば、可視域の波長域(０．４〜０．７μｍ)において、平均反射率ＲがＲ＜０．５％となり、十分な反射防止効果が得られる。このとき底面の充填率は６５％以上である。また、比率（（２ｒ／Ｐ１）×１００）が９０％以上あれば、可視域の波長域において平均反射率ＲがＲ＜０．３％となり、より高性能な反射防止効果が得られる。このとき底面の充填率は７３％以上であり、上限を１００％として充填率が高いほど性能が良くなる。構造体同士が重なり合う場合は、構造体高さは一番低い位置からの高さを考えることとする。また、四方格子においても、充填率と反射率の傾向は同様であることを確認した。
【０２２７】
以下のサンプルにおいて、基体、基材および基底層の厚さは以下のようにして測定した。
光学素子を切断し、その断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：scanning electron microscope）にて撮影し、撮影したＳＥＭ写真から、基体、基材または基底層の厚さを測定した。
【０２２８】
また、以下のサンプルにおいて、基体、基材および基底層の弾性率は以下のようにして測定した。
JIS K7311に規定されたダンベル状試験片（有効試料幅5mm）を作製し、株式会社  島津製作所製  精密万能試験機オートグラフAG-5kNXで測定した。上記試料を得られない小型試料場合は、微小硬度計、例えばFischer  インストルメンツ  PICODENTOR HM500を用いて測定することも可能である。また、さらに小型の場合はAFMによる測定も可能である（共立出版株式会社発行、高分子ナノ材料P.81-P.111参照）。
【０２２９】
（サンプル７−１）
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。
【０２３０】
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。
【０２３１】
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。
【０２３２】
次に、ドライエッチングによって、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、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。
【０２３３】
次に、厚さ４００μｍのウレタンフィルム（シーダム社製）を基材として準備した。このウレタンフィルムを形成する樹脂の弾性率は、１０ＭＰａであった。次に、ウレタンフィルム上に下記の組成を有する紫外線硬化樹脂組成物を数μｍの厚さで塗布した後、この塗布面に対してモスアイガラスロールマスタを密着させ、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。この際、塗布面に対するモスアイガラスロールマスタの圧力を調整することにより、構造体とウレタンフィルムとの間に２０ｎｍの基底層を形成した。この硬化後の基底層を形成する樹脂の弾性率は、２０ＭＰａであった。
【０２３４】
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
ポリエステルアクリレートオリゴマー                                  ８０質量部
（サートマー社製、商品名ＣＮ２２７１Ｅ）
低粘度モノアクリレートオリゴマー                                    ２０質量部
（サートマー社製、商品名ＣＮ１５２）
光重合開始剤                                                          ４質量％
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３）
【０２３５】
次に、光学素子のモスアイパターンが形成された面に、フッ素系処理剤（ダイキン化成品販売株式会社製  商品名オプツールＤＳＸ）をディップコーティングすることにより、フッ素処理を行った。以上により、下記の構成を有するサンプル７−１の光学素子が作製された。
【０２３６】
＜モスアイ構成＞
構造体の配列：準六方格子
高さ：２５０
ピッチ：２５０
アスペクト比：１
【０２３７】
（サンプル７−２）
ウレタンフィルムの塗布面に対するモスアイガラスロールマスタの圧力を調整することにより、構造体とウレタンフィルムとの間に厚さ６０μｍの基底層を形成した以外は、サンプル７−１と同様にして、サンプル７−２の光学素子を作製した。
【０２３８】
（サンプル７−３）
ウレタンフィルムの塗布面に対するモスアイガラスロールマスタの圧力を調整することにより、構造体とウレタンフィルムとの間に厚さ１２０μｍの基底層を形成した以外は、サンプル７−１と同様にして、サンプル７−３の光学素子を作製した。
【０２３９】
（サンプル７−４）
ウレタンフィルムの塗布面に対するモスアイガラスロールマスタの圧力を調整することにより、構造体とウレタンフィルムとの間に厚さ１５０μｍの基底層を形成した以外は、サンプル７−１と同様にして、サンプル７−４の光学素子を作製した。
【０２４０】
（サンプル８−１）
ウレタンフィルムの厚さを２０μｍとした以外は、サンプル８−１と同様にして、サンプル７−４の光学素子を作製した。
【０２４１】
（サンプル８−２）
ウレタンフィルムの厚さを４０μｍとした以外は、サンプル８−１と同様にして、サンプル７−４の光学素子を作製した。
【０２４２】
（サンプル８−３）
ウレタンフィルムの厚さを８０μｍとした以外は、サンプル８−１と同様にして、サンプル７−４の光学素子を作製した。
【０２４３】
（サンプル８−４）
ウレタンフィルムの厚さを１２０μｍとした以外は、サンプル８−１と同様にして、サンプル７−４の光学素子を作製した。
【０２４４】
（サンプル８−５）
ウレタンフィルムの厚さを２００μｍとした以外は、サンプル８−１と同様にして、サンプル７−４の光学素子を作製した。
【０２４５】
（サンプル８−６）
ウレタンフィルムの厚さを４００μｍとした以外は、サンプル８−１と同様にして、サンプル７−４の光学素子を作製した。
【０２４６】
（引っ掻き試験）
まず、作製したサンプル７−１〜７−４、８−１〜８−６について、JISK5600-5-4の試験方法に準拠して引っ掻き試験を行った。具体的には、手押し式引掻き硬度試験機（株式会社安田精機製作所製、商品名：NO.553-S）を用いて、２Ｈの鉛筆でサンプル表面を引掻いた。次に、鉛筆の引いた痕を柔らかい布でふき取り、鉛筆の粉を除去した後、目視にてサンプル表面を観察した。次に、微細形状測定装置（KLA-Tencor社製、商品名Alpha-Step500）で塑性変形深さを測定した。それらの結果を表４、表５および図３３Ａ、図３３Ｂに示す。なお、表４、表５中の「塑性変形」および「凝集破壊」における「○」印、「△」印、および「×」印は以下の評価結果を示す。
【０２４７】
（塑性変形）
◎：塑性変形の深さが０ｎｍ以上３５０ｎｍ未満であり、反射性能に変化がなく、目視で窪みが全く観察されない。
○：塑性変形の深さが３５０ｎｍ以上１０００ｎｍ未満であり、反射性能に変化がなく、目視で窪みが殆ど観察されない。
×：塑性変形の深さが１０００ｎｍ以上であり、反射性能が低下し、目視で窪みが明らかに観察される。
【０２４８】
（凝集破壊）
◎：反射性能に変化がなく、目視で傷および剥離が全く観察されない。
○：反射性能に変化がなく、目視で傷および剥離が殆ど観察されない。
×：反射性能が低下し、目視で傷および剥離が明らかに観察される。
【０２４９】
表４は、サンプル７−１〜７−４の引っ掻き試験の結果を示す。
【表４】
2011076072.tif 000016
【０２５０】
表５は、サンプル８−１〜８−６の引っ掻き試験の結果を示す。なお、サンプル８−１の塑性変形の窪みの深さは測定範囲外であったため、測定値の記載が省略されている。
【表５】
2011076072.tif 000017
【０２５１】
表４、表５および図３４Ａ、図３４Ｂから以下のことがわかる。
基材と基底層との総厚を６０μｍ以上にすると、塑性変形および凝集破壊の視認を抑制することができる。
【０２５２】
（サンプル９−１）
基材として厚さ４００μｍのウレタンフィルムに代えて厚さ１５０μｍのＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレート）フィルムを用いた以外は、サンプル７−１と同様にして、サンプル９−１の光学素子を作製した。なお、ＰＭＭＡフィルムの材料の弾性率は、３３００ＭＰａであった。
【０２５３】
（サンプル９−２）
ウレタンフィルムの塗布面に対するモスアイガラスロールマスタの圧力を調整することにより、構造体とＰＭＭＡフィルムとの間に厚さ６０μｍの基底層を形成した以外は、サンプル９−１と同様にして、サンプル９−２の光学素子を作製した。
【０２５４】
（サンプル９−３）
ウレタンフィルムの塗布面に対するモスアイガラスロールマスタの圧力を調整することにより、構造体とＰＭＭＡフィルムとの間に厚さ１２０μｍの基底層を形成した以外は、サンプル９−１と同様にして、サンプル９−３の光学素子を作製した。
【０２５５】
（引っ掻き試験）
作製したサンプル９−１〜９−３について、上述のサンプル７−１〜７−４と同様の引っ掻き試験を行い、サンプル表面の観察、および塑性変形深さの測定を行った。その結果を表６および図３４Ａに示す。
【０２５６】
表６は、サンプル９−１〜９−３の引っ掻き試験の結果を示す。
【表６】
2011076072.tif 000018
【０２５７】
表６および図３４Ａから以下のことがわかる。
基材として弾性率が１ＭＰａ以上３０００ＭＰａ以下の範囲から外れるものを用いた場合には、基底層の厚さを６０μｍ以上とすることで、塑性変形および凝集破壊の発生を抑制することができる。
【０２５８】
（サンプル１０−１）
まず、成形面となる領域が一様に窪んだ、外径１２６ｍｍのガラスロール原盤を準備した。次に、このガラスロール原盤を用いた以外はサンプル７−１と同様にして、準六方格子パターンのモスアイガラスロールマスタを得た。次に、シクロオレフィン系フィルム上に下記の組成を有する紫外線硬化樹脂組成物を塗布した後、この塗布面に対してモスアイガラスロールマスタを密着させ、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。この際、塗布面に対するモスアイガラスロールマスタの圧力を調整することにより、構造体とシクロオレフィン系フィルムとの間に、基体となる２０μｍの樹脂層を形成した。
【０２５９】
＜紫外線硬化樹脂組成物＞
ポリエステルアクリレートオリゴマー                                  ８０質量部
（サートマー社製、商品名ＣＮ２２７１Ｅ）
低粘度モノアクリレートオリゴマー                                    ２０質量部
（サートマー社製、商品名ＣＮ１５２）
光重合開始剤                                                          ４質量％
（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、商品名ＤＡＲＯＣＵＲ１１７３）
【０２６０】
次に、シクロオレフィン系フィルムを樹脂層から剥離することにより、光学素子が得られた。次に、光学素子のモスアイパターンが形成された面に、フッ素系処理剤（ダイキン化成品販売株式会社製  商品名オプツールＤＳＸ）をディップコーティングすることにより、フッ素処理を行った。以上により、厚さ２０μｍの基体上に多数の構造体が形成された、サンプル１０−１の光学素子が作製された。
【０２６１】
（サンプル１０−２）
基体と構造体とを一体成形し、基体の厚さを６０μｍとする以外はサンプル７−１と同様にして、サンプル１０−１の光学素子を作製した。
【０２６２】
（サンプル１０−３）
基体と構造体とを一体成形し、基体の厚さを１２０μｍとする以外はサンプル７−１と同様にして、サンプル１０−１の光学素子を作製した。
【０２６３】
（サンプル１０−４）
基体と構造体とを一体成形し、基体の厚さを２５０μｍとする以外はサンプル７−１と同様にして、サンプル１０−１の光学素子を作製した。
【０２６４】
（サンプル１０−５）
基体と構造体とを一体成形し、基体の厚さを５００μｍとする以外はサンプル７−１と同様にして、サンプル１０−１の光学素子を作製した。
【０２６５】
（サンプル１０−６）
基体と構造体とを一体成形し、基体の厚さを７５０μｍとする以外はサンプル７−１と同様にして、サンプル１０−１の光学素子を作製した。
【０２６６】
（サンプル１０−７）
基体と構造体とを一体成形し、基体の厚さを１０００μｍとする以外はサンプル７−１と同様にして、サンプル１０−１の光学素子を作製した。
【０２６７】
（引っ掻き試験）
作製したサンプル１０−１〜１０−７について、上述のサンプル７−１〜７−４と同様の引っ掻き試験を行い、サンプル表面の観察、および塑性変形深さの測定を行った。その結果を表７および図３４Ｂに示す。
【０２６８】
表７は、サンプル１０−１〜１０−７の引っ掻き試験の結果を示す。なお、サンプル１０−１の塑性変形の窪みの深さは測定範囲外であったため、測定値の記載が省略されている。
【表７】
2011076072.tif 000019
【０２６９】
表７および図３４Ｂから以下のことがわかる。
構造体と基体とを一体成形した場合には、基体の厚さを６０μｍ以上とすることで、塑性変形および凝集破壊の発生を抑制することができる。
【０２７０】
（試験例３−１〜３−１０）
シミュレーションにより、光学フィルム表面を鉛筆により押圧したときの塑性変形領域の深さを、以下のようにして求めた。
まず、図３５に示す２層構造の光学フィルムを設定した。この光学フィルムの物性値の設定条件を以下に示す。なお、プログラムとしては、ANSYS Structural（ANSYS,INC.製）を用いた。
基材
厚さＤ：４０μｍ
弾性率：０〜１００００ＭＰａ
表面層
厚さｄ：２０μｍ
弾性率：２０ＭＰａ
【０２７１】
次に、図３５に示す斜線の領域に対して鉛筆を押圧したときの塑性変形領域の深さを求めた。以下に押圧の条件を示す。
押圧の加重：０．７５ｋｇ
押圧の面積（斜線領域の面積）：２ｍｍ×０．５ｍｍ
【０２７２】
図３６Ａは、試験例３−１〜３−１０のシミュレーション結果を示すグラフである。表８は、試験例３−１〜３−１０のシミュレーション結果を示すグラフである。なお、表８中の「塑性変形」および「凝集破壊」における「○」印、「△」印、および「×」印は以下の評価結果を示す。
【０２７３】
（塑性変形）
◎：塑性変形の深さが０ｎｍ以上３５０ｎｍ未満である。なお、塑性変形の深さをこの範囲にすることで、反射性能に変化がなく、目視で窪みが全く観察されなくなる。
○：塑性変形の深さが３５０ｎｍ以上１０００ｎｍ未満である。なお、塑性変形の深さをこの範囲にすることで、反射性能に変化がなく、目視で窪みが殆ど観察されなくなる。
×：塑性変形の深さが１０００ｎｍ以上である。なお、塑性変形の深さがこの範囲になると、反射性能が低下し、かつ、目視で窪みが観察されるようになってしまう。
【０２７４】
【表８】
2011076072.tif 000020
【０２７５】
なお、モスアイ構造体の高さは基底層の厚さに比べて十分小さいので、上記シミュレーションでは光学フィルムの表面を平坦面として近似している。このように平坦面により近似したシミュレーションの結果は、モスアイ構造体が形成された光学フィルムの塑性変形の実測結果とほぼ一致する。
【０２７６】
表８および図３６Ａから以下のことがわかる。
基材の弾性率を３０００ＭＰａ以下にすることとで、塑性変形の深さを３５０ｎｍ以上１０００ｎｍ未満の範囲内とすることができる。すなわち、反射性能の低下を抑制し、かつ、目視による窪みの観察を防ぐことができる。
また、基材の弾性率を１５００ＭＰａ以下にすることで、塑性変形の深さを０ｎｍ以上３５０ｎｍ未満の範囲内にすることができる。すなわち、反射性能の低下を抑制し、目視による窪みの観察を更に防ぐことができる。
【０２７７】
（試験例４−１〜４−４）
シミュレーションにより、光学フィルム表面を鉛筆により押圧したときの塑性変形領域の深さを、以下のようにして求めた。
まず、図３５に示す２層構造の光学フィルムを設定した。この光学フィルムの物性値の設定条件を以下に示す。なお、プログラムとしては、ANSYS Structural（ANSYS,INC.製）を用いた。
基材
厚さＤ：４００μｍ
弾性率：２０ＭＰａ
表面層
厚さｄ：２０μｍ、６０μｍ、１２０μｍ、２００μｍ
弾性率：２０ＭＰａ
【０２７８】
次に、図３５に示す斜線の領域に対して鉛筆を押圧したときの塑性変形領域の深さを求めた。以下に押圧の条件を示す。
押圧の加重：０．７５ｋｇ
押圧の面積（斜線領域の面積）：２ｍｍ×０．５ｍｍ
【０２７９】
（試験例５−１〜５−４）
光学フィルムの物性値の設定条件を以下のようにした以外は試験例４−１〜４−４と同様にして、シミュレーションを行った。
基材
厚さＤ：４００μｍ
弾性率：４０ＭＰａ
表面層
厚さｄ：２０μｍ、６０μｍ、１２０μｍ、２００μｍ
弾性率：２０ＭＰａ
【０２８０】
（試験例６−１〜６−４）
光学フィルムの物性値の設定条件を以下のようにした以外は試験例４−１〜４−４と同様にして、シミュレーションを行った。
基材
厚さＤ：１３５μｍ
弾性率：３０００ＭＰａ
表面層
厚さｄ：２０μｍ、６０μｍ、１２０μｍ、２００μｍ
弾性率：２０ＭＰａ
【０２８１】
図３６Ｂは、試験例４−１〜４−４、試験例５−１〜５−４、試験例６−１〜６−４のシミュレーション結果を示すグラフである。なお、モスアイ構造体の高さは基底層の厚さに比べて十分小さいので、上記シミュレーションでは光学フィルムの表面を平坦面として近似している。このように平坦面により近似したシミュレーションの結果は、モスアイ構造体が形成された光学フィルムの塑性変形の実測結果とほぼ一致する。
【０２８２】
図３６Ｂから以下のことがわかる。
基材の弾性率に依らず、表面層の厚さを６０μｍ以上にすることにより、塑性変形の発生を抑制することができる。したがって、光学素子（モスアイフィルム）の基底層の厚さを６０μｍ以上とすることにより、塑性変形の発生を抑制することができる。
【０２８３】
（試験例７）
シミュレーションにより、光学フィルム表面を鉛筆により押圧したときの伸び率を、以下のようにして求めた。
まず、図３５に示す２層構造の光学フィルムを設定した。この光学フィルムの物性値の設定条件を以下に示す。なお、プログラムとしては、ANSYS Structural（ANSYS,INC.製）を用いた。
基材
厚さＤ：４００μｍ
弾性率：１ＭＰａ
表面層
厚さｄ：２０μｍ
弾性率：１ＭＰａ
【０２８４】
次に、図３５に示す斜線の領域に対して鉛筆を押圧したときの光学フィルムの伸び率を求めた。以下に押圧の条件を示す。
押圧の加重：０．７５ｋｇ
押圧の面積（斜線領域の面積）：２ｍｍ×０．５ｍｍ
【０２８５】
上記シミュレーションの結果から、鉛筆で加圧されたことによる変形が原因の基材および表面層の伸び率が２０％未満の範囲であることがわかった。したがって、基材の破断を防ぐため、基材および表面層を形成する材料の伸び率を２０％以上に設定することが好ましい。
【０２８６】
（試験例８）
シミュレーションにより、構造体同士が密着するための伸び率を以下のようにして求めた。
まず、図３７に示す光学素子を設定した。この光学素子の設定条件を以下に示す。なお、プログラムとしては、ANSYS Structural（ANSYS,INC.製）を用いた。
基体
厚さ：７５０ｎｍ
弾性率：１００ＭＰａ
ナノ構造体
形状：放物面状
高さ：２５０ｎｍ
ピッチ：２００ｎｍ
アスペクト：１．２５
構造体の個数：３個
【０２８７】
次に、図３７に示す３つの構造体のうち、中央に位置する構造体に対して加重を加え、この構造体の頂部を、隣接する構造体の側面に接触させたときの伸び率を求めた。加重は、中央の構造体の一方の側面のうち、高さ２００ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲の領域に対して、７．５ＭＰａの圧力が加わるように調整した。この際、底面は固定した。
【０２８８】
図３８Ａは、試験例８のシミュレーションの結果を示す図である。
シミュレーションの結果から、中央の構造体の頂部を、隣接する構造体の側面に接触させたきの伸び率の最大値は５０％であることがわかった。
したがって、隣接する構造体同士を接触または密着させるためには、構造体の材料の伸び率を５０％以上とすることが好ましい。
【０２８９】
（試験例９）
シミュレーションにより、ピッチＰに対する構造体頂点の変位量ΔＸの変化率（（ΔＸ／Ｐ）×１００）［％］を以下のようにして求めた。
まず、図３７に示す光学素子を設定した。この光学素子の設定条件を以下に示す。なお、プログラムとしては、ANSYS Structural（ANSYS,INC.製）を用いた。
基体
厚さＤ：７５０ｎｍ
弾性率：１００ＭＰａ
ナノ構造体
高さ：２５０ｎｍ
ピッチ：１２５ｎｍ〜３１２．５ｎｍ
アスペクト：０．８〜２．０
構造体の個数：３個
【０２９０】
次に、図３７に示す３つの構造体のうち、中央に位置する構造体に対して加重を加えた。具体的には、中央の構造体の一方の側面のうち、高さ２００ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲の領域に対して、７．５ＭＰａの圧力を加えて、ピッチＰに対する構造体頂点の変位量ΔＸの変化率（（ΔＸ／Ｐ）×１００）［％］を求めた。この際、底面は固定した。ここで、構造体の変位量ΔＸは、構造体頂点のＸ軸方向（図３７参照）への変化量のことをいう。
【０２９１】
図３８Ｂは、試験例９のシミュレーションの結果を示すグラフである。図３８Ｂにおいて、横軸は、拭き取り性（Ａ．Ｒ．（アスペクトレシオ）依存性）であり、縦軸は、ピッチＰに対する構造体頂点の変位量ΔＸの変化率である。
【０２９２】
図３８Ｂから、ピッチＰに対する構造体頂点の変位量ΔＸの変化率の増加に伴って、拭き取り性が向上することがわかる。例えば、Ａ．Ｒ．＝１．２では、Ａ．Ｒ．＝０．８に対して拭き取り性が１．６倍向上する。
【０２９３】
上記拭き取り性向上の原因は以下の点にあるものと考えられる。
（１）高アスペクト化により、構造体の高さに対する構造体のピッチ幅が相対的に狭くなり、わずかなナノ構造体の変形でも効果的に油の押し出しが可能となるため、拭き取り性が向上したものと考えられる。
（２）高アスペクト化により、より小さい力でナノ構造体を変形することが可能となったため、拭き取り性が向上したものと考えられる。
【０２９４】
（試験例１０−１〜１０−８）
ＲＣＷＡ法による光学シミュレーションにより、光学素子の視感反射率を求めた。
以下に、シミュレーションの条件を示す。
構造体の形状：放物面状
構造体の配置パターン：準六方格子
構造体の高さ：１２５〜１２５０ｎｍ
構造体の配置ピッチ：２５０ｎｍ
構造体のアスペクト比：０．５〜５
【０２９５】
図３９は、試験例１０−１〜１０−８のシミュレーション結果を示すグラフである。表９は、試験例１０−１〜１０−８のシミュレーション結果を示す表である。なお、図３９および表９には、試験例９のシミュレーションの結果（拭き取り性）も示す。
【０２９６】
【表９】
2011076072.tif 000021
【０２９７】
図３９および表９から、光学特性および拭き取り性を向上するためには、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、アスペクト比を０．６以上とすることが好ましいことがわかる。但し、本発明者らが実験により得た知見によれば、原盤にフッ素コートを行い、転写樹脂にもシリコーン系添加材や、フッ素系添加材を添加し、離型性を向上させた状態において、転写時の離型性を考慮すると、アスペクト比を５以下に設定することが好ましい。更に、アスペクト比が４を超えた場合には、視感反射率に大きな変化がないことから、アスペクト比を０．６以上４以下の範囲内とすることが好ましい。
【０２９８】
以上、本発明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発明の技術的思想に基いて様々に変形可能である。
【０２９９】
以上、本発明の実施形態および実施例について具体的に説明したが、本発明は、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、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【０３００】
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。
【０３０１】
また、上述の実施形態の各構成は、本発明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。
【０３０２】
また、上述の実施形態では、本発明を液晶表示装置に適用する場合を例として説明したが、本発明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発明は適用可能である。また、本発明はタッチパネルにも適用することができる。具体的には例えば、タッチパネルなどに備えられる基材として、上述の実施形態に係る光学素子を用いることができる。
【０３０３】
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。
【０３０４】
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。
【０３０５】
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。
【０３０６】
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。
【０３０７】
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。
【０３０８】
また、上述の実施形態では、光学素子に対して本発明を適用する場合を例として説明したが、本発明はこの例に限定されるものではなく、光学素子以外の微細構造体に対しても本発明は適用可能である。光学素子以外の微細構造体としては、細胞培養足場、ハスの葉効果を利用したはっ水性のあるガラスなどに適用可能である。
【０３０９】
また、上述の実施形態において、基材、基底層および構造体の弾性率がそれらの内部において変化するようにしてもよい。例えば基材の厚さ方向、基底層の厚さ方向、または構造体の高さ方向にそれらの弾性率が分布を有するようにしてもよい。この場合、弾性率の変化は連続的または不連続的とすることが可能である。
【符号の説明】
【０３１０】
１    光学素子
２    基体
３    構造体
４    凸部
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】
2011076072.tif 000022
【図２】
2011076072.tif 000023
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011076072.tif 000028
【図８】
2011076072.tif 000029
【図９】
2011076072.tif 000030
【図１０】
2011076072.tif 000031
【図１１】
2011076072.tif 000032
【図１２】
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【図１３】
2011076072.tif 000034
【図１４】
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【図１５】
2011076072.tif 000036
【図１６】
2011076072.tif 000037
【図１７】
2011076072.tif 000038
【図１８】
2011076072.tif 000039
【図１９】
2011076072.tif 000040
【図２０】
2011076072.tif 000041
【図２１】
2011076072.tif 000042
【図２２】
2011076072.tif 000043
【図２３】
2011076072.tif 000044
【図２４】
2011076072.tif 000045
【図２５】
2011076072.tif 000046
【図２６】
2011076072.tif 000047
【図２７】
2011076072.tif 000048
【図２８】
2011076072.tif 000049
【図２９】
2011076072.tif 000050
【図３０】
2011076072.tif 000051
【図３１】
2011076072.tif 000052
【図３２】
2011076072.tif 000053
【図３３】
2011076072.tif 000054
【図３４】
2011076072.tif 000055
【図３５】
2011076072.tif 000056
【図３６】
2011076072.tif 000057
【図３７】
2011076072.tif 000058
【図３９】
2011076072.tif 000059
【図３８】
2011076072.tif 000060