(57)【要約】【課題】光の入射角に依存して透過率が変化する透過率異方性部材及び当該透過率異方性部材の製造方法、並びに、前記透過率異方性部材を備えた表示装置を提供する。【解決手段】平均間隔が２００ｎｍ以上且つ可視光線帯域の最短波長以下となるように配列された微小突起によって形成された凹凸面を有し、前記微小突起の間隔の標準偏差が３８ｎｍ未満であり、前記微小突起の高さの標準偏差が３０ｎｍ未満である凹凸構造層と、前記凹凸構造層の前記凹凸面側に設けられ、当該凹凸面の凹凸に追従した形状を有する、可視光透過性の金属薄膜と、を備える透過率異方性部材。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均間隔が２００ｎｍ以上且つ可視光線帯域の最短波長以下となるように配列された微小突起によって形成された凹凸面を有し、前記微小突起の間隔の標準偏差が３８ｎｍ未満であり、前記微小突起の高さの標準偏差が３０ｎｍ未満である凹凸構造層と、
前記凹凸構造層の前記凹凸面側に設けられ、当該凹凸面の凹凸に追従した形状を有する、可視光透過性の金属薄膜と、を備える透過率異方性部材。
【請求項２】
前記金属薄膜は、スパッタリング法により形成されたアルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも一種からなる、請求項１に記載の透過率異方性部材。
【請求項３】
前記金属薄膜は、前記凹凸構造層の前記凹凸面を平坦面にして、当該平坦面にスパッタリング法により金属薄膜を形成したと仮定した場合に、厚さ５〜３０ｎｍの金属薄膜が形成される量のアルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも一種からなる、請求項２に記載の透過率異方性部材。
【請求項４】
前記凹凸構造層の凹凸面を形成する前記微小突起が、六方格子状、準六方格子状、四方格子状又は準四方格子状に周期的に配列されてなる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の透過率異方性部材。
【請求項５】
画像を表示する表示面を有する表示機構と、
前記表示機構の前記表示面側に配置された前記請求項１〜４のいずれか一項に記載の透過率異方性部材と、を備える、表示装置。
【請求項６】
前記請求項１〜４のいずれか一項に記載の透過率異方性部材と、
前記透過率異方性部材に画像光を投射する画像光源と、を備え、
前記画像光源は、前記透過率異方性部材の法線方向に対して傾斜した方向から当該透過率異方性部材に前記画像光を投射する、表示装置。
【請求項７】
平均間隔が２００ｎｍ以上且つ可視光線帯域の最短波長以下となるように配列された微小突起によって形成された凹凸面を有し、前記微小突起の間隔の標準偏差が３８ｎｍ未満であり、前記微小突起の高さの標準偏差が３０ｎｍ未満である凹凸構造層を形成する工程と、
前記凹凸構造層の前記凹凸面側に、当該凹凸面の凹凸に追従して、可視光透過性の金属薄膜を形成する工程と、を有する透過率異方性部材の製造方法。
【請求項８】
前記金属薄膜は、スパッタリング法を用いて、アルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも一種から形成される、請求項７に記載の透過率異方性部材の製造方法。
【請求項９】
前記金属薄膜は、前記凹凸構造層の前記凹凸面を平坦面にして、当該平坦面にスパッタリング法により金属薄膜を形成したと仮定した場合に、厚さ５〜３０ｎｍの金属薄膜が形成される量のアルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも一種から形成される、請求項８に記載の透過率異方性部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射角に依存して透過率が変化する透過率異方性部材、当該透過率異方性部材の製造方法、及び当該透過率異方性部材を備えた表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、透光性樹脂フィルムの一方の面に透光性の金属薄膜を成膜してなるハーフミラーが知られている（例えば特許文献１）。このハーフミラーは、単純な構成により安価に作製され得ることが利点であるが、光学特性としては、透過率が低く且つ透過観察される被観察物が変色するといった不都合を有している。このため、このハーフミラーは、広い用途に展開して使用されるに至っていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００６／０２２３１３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】
一方、本発明者は鋭意研究を重ねた結果として、微小突起によって形成された凹凸面上に金属薄膜を形成することにより、光の入射角に依存して透過率が変化する、いわゆる透過率異方性が発現されるといった、従来のハーフミラーから予測され得る範囲を超えた顕著な作用効果が奏されることを知見した。さらに本発明者は、前記凹凸面を形成する微小突起の平均間隔を所定の範囲とし、且つ、微小突起の間隔及び高さの標準偏差を所定値未満とした均一な凹凸面とすることにより、透過率異方性が更に増大することを知見した。
【０００５】
本発明は、このような知見に基づくものであり、光の入射角に依存して透過率が変化する透過率異方性部材及び当該透過率異方性部材の製造方法、並びに、前記透過率異方性部材を備えた表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る透過率異方性部材は、平均間隔が２００ｎｍ以上且つ可視光線帯域の最短波長以下となるように配列された微小突起によって形成された凹凸面を有し、前記微小突起の間隔の標準偏差が３８ｎｍ未満であり、前記微小突起の高さの標準偏差が３０ｎｍ未満である凹凸構造層と、
前記凹凸構造層の前記凹凸面側に設けられ、当該凹凸面の凹凸に追従した形状を有する、可視光透過性の金属薄膜と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る透過率異方性部材は、前記金属薄膜が、スパッタリング法により形成されたアルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも一種からなることが、光の入射角に依存した透過率の変化が増大する点から好ましい。
同様の観点から、本発明に係る透過率異方性部材は、前記金属薄膜が、前記凹凸構造層の前記凹凸面を平坦面にして、当該平坦面にスパッタリング法により金属薄膜を形成したと仮定した場合に、厚さ５〜３０ｎｍの金属薄膜が形成される量のアルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも一種からなることが好ましい。
【０００８】
本発明に係る透過率異方性部材は、前記凹凸構造層の凹凸面を形成する前記微小突起が、六方格子状、準六方格子状、四方格子状又は準四方格子状に周期的に配列されてなることが、光の入射角に依存した透過率の変化が増大する点から好ましい。
【０００９】
本発明に係る第一の表示装置は、
画像を表示する表示面を有する表示機構と、
前記表示機構の前記表示面側に配置された前記本発明に係る透過率異方性部材と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る第二の表示装置は、
前記本発明に係る透過率異方性部材と、
前記透過率異方性部材に画像光を投射する画像光源と、を備え、
前記画像光源は、前記透過率異方性部材の法線方向に対して傾斜した方向から当該透過率異方性部材に前記画像光を投射することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る透過率異方性部材の製造方法は、
平均間隔が２００ｎｍ以上且つ可視光線帯域の最短波長以下となるように配列された微小突起によって形成された凹凸面を有し、前記微小突起の間隔の標準偏差が３８ｎｍ未満であり、前記微小突起の高さの標準偏差が３０ｎｍ未満である凹凸構造層を形成する工程と、
前記凹凸構造層の前記凹凸面側に、当該凹凸面の凹凸に追従して、可視光透過性の金属薄膜を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る透過率異方性部材の製造方法においては、前記金属薄膜が、スパッタリング法を用いて、アルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも一種から形成されることが、得られる透過率異方性部材における、光の入射角に依存した透過率の変化が増大する点から好ましい。
同様の観点から、本発明に係る透過率異方性部材の製造方法においては、前記金属薄膜は、前記凹凸構造層の前記凹凸面を平坦面にして、当該平坦面にスパッタリング法により金属薄膜を形成したと仮定した場合に、厚さ５〜３０ｎｍの金属薄膜が形成される量のアルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも一種から形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、光の入射角に依存して透過率が変化する透過率異方性部材及び当該透過率異方性部材の製造方法、並びに、前記透過率異方性部材を備えた表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る透過率異方性部材の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】ドロネー図の一例を模式的に示す図である。
【図３】凹凸構造層の凹凸面の一例を示す断面図である。
【図４】凹凸構造層の凹凸面を形成する微小突起の配列の一例を模式的に示す平面図である。
【図５】凹凸構造層の凹凸面を形成する微小突起の配列の別の一例を模式的に示す平面図である。
【図６】凹凸構造層の形成方法の一例を示す概略図である。
【図７】本発明に係る透過率異方性部材を備えた第一の表示装置の一例を模式的に示す斜視図である。
【図８】本発明に係る透過率異方性部材を備えた第二の表示装置の一例を説明するための模式図である。
【図９】実施例１で得られた透過率異方性部材において、５°から７５°までの５°きざみの各入射角度で透過率異方性部材に入射する光についての透過率のスペクトル分布を示すグラフである。
【図１０】比較例３の部材（従来のハーフミラー）において、５°から７５°までの５°きざみの各入射角度で部材に入射する光についての透過率のスペクトル分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
なお、本明細書において「部材」は、「板」、「シート」、「フィルム」等の態様を含む概念であり、「板」、「シート」、「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。
また、「フィルム面（板面、シート面）」とは、対象となるフィルム状（板状、シート状）の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるフィルム状部材（板状部材、シート状部材）の平面方向と一致する面のことを指す。
さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
【００１６】
本発明に係る透過率異方性部材は、平均間隔が２００ｎｍ以上且つ可視光線帯域の最短波長以下となるように配列された微小突起によって形成された凹凸面を有し、前記微小突起の間隔の標準偏差が３８ｎｍ未満であり、前記微小突起の高さの標準偏差が３０ｎｍ未満である凹凸構造層と、前記凹凸構造層の前記凹凸面側に設けられ、当該凹凸面の凹凸に追従した形状を有する、可視光透過性の金属薄膜と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る透過率異方性部材の製造方法は、平均間隔が２００ｎｍ以上且つ可視光線帯域の最短波長以下となるように配列された微小突起によって形成された凹凸面を有し、前記微小突起の間隔の標準偏差が３８ｎｍ未満であり、前記微小突起の高さの標準偏差が３０ｎｍ未満である凹凸構造層を形成する工程と、
前記凹凸構造層の前記凹凸面側に、当該凹凸面の凹凸に追従して、可視光透過性の金属薄膜を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る透過率異方性部材が有する前記凹凸構造層の凹凸面は、可視光線帯域の最短波長以下となるように配列された微小突起によって形成された、いわゆるモスアイ構造体として反射防止機能を有する。そして、当該凹凸面の凹凸に追従した形状を有する金属薄膜も当該凹凸面に起因した凹凸面を有する。このため、金属薄膜によって形成される透過率異方性部材の凹凸面においても、凹凸構造層の凹凸面と略同一の構成を有することにより、本発明に係る透過率異方性部材は反射防止機能を発揮することができる。
さらに本発明者は、凹凸構造層の凹凸面の微小突起の平均間隔を２００ｎｍ以上とし、且つ、前記微小突起の間隔の標準偏差を３８ｎｍ未満とし、前記微小突起の高さの標準偏差を３０ｎｍ未満とすることにより、当該凹凸面の凹凸に追従した形状を有する金属薄膜の凹凸面が、光の入射角に依存して透過率が変化する性質（以下において「透過率異方性」とも呼ぶ）に優れることを見出した。
本発明に係る透過率異方性部材が優れた透過率異方性を発揮する作用は、明らかではないが、凹凸面の凹凸に追従されてなる可視光透過性金属薄膜によって、モスアイ構造体の反射防止機能が、傾斜した方向からの入射光よりも正面方向からの入射光に対して効果的に発揮されることに連動しているものと推定される。凹凸面に金属薄膜を設けると、正面方向においては、反射防止効果によって優れた光透過性が維持され、透過率の変化はほとんどないが、一方で、傾斜した方向においては、凹凸構造層における光路長が長くなったり、金属薄膜の影響をより大きく受けて、散乱する特性を有するようになり、透過率の低下が顕著になると考えられる。これにより、光の入射角に依存して透過率が変化する透過率異方性が発現されると推定される。
本発明者は、さらに、モスアイ構造体を形成する微小突起が、特定の平均間隔で、且つ、より均一に配列されていることにより透過率異方性が増大することを見出した。これは、微小突起集合体を構成する微小突起の平均間隔が上記特定の範囲内であり、且つ、微小突起間の間隔及び微小突起の高さの標準偏差が各々上記特定の値未満であると、傾斜した方向の凹凸構造層における光路長の変化の影響がより大きくなって光が散乱する特性が顕著になり、且つ、規則構造による光学干渉が起こるため、光の干渉色が見えることにより、角度に依存した反射防止効果の差による透過率異方性がより一層顕著になるためであると考えられる。
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
図１に示す透過率異方性部材１０は、微小突起２２によって形成された凹凸面２１を有する凹凸構造層２０と、凹凸構造層２０の凹凸面２１側に設けられた金属薄膜３０と、を有している。凹凸面２１側に設けられた金属薄膜３０は、凹凸面２１の凹凸に追従して凹凸面１１を形成する。また、図１に示すように、透過率異方性部材１０は、透明基材１５をさらに有してもよい。透明基材１５は、凹凸構造層２０及び金属薄膜３０を支持している。
【００２０】
ここで説明する透過率異方性部材１０は、光の入射角度に依存して、より厳密には、透過率異方性部材１０のフィルム面への法線方向ｎｄ（以下において単に「法線方向ｎｄ」とも呼ぶ）となす角に依存して、当該光の透過率が大きく変動するといった特徴を有している。すなわち、透過率異方性部材１０の透過率は、角度依存性を顕著に呈する。より具体的には、正面方向（法線方向ｎｄ）およびその近傍方向に沿って進む光、すなわち透過率異方性部材１０の法線方向およびその近傍方向に沿って進む光は、高い透過率で透過率異方性部材１０を透過することができる。その一方で、正面方向から大きく傾斜した方向に沿って進む光の透過率は、正面方向およびその近傍方向に沿って進む光の透過率に対し、著しく低下する。
【００２１】
また他の特徴として、ここで説明する透過率異方性部材１０は、正面方向において優れた色再現性を呈するようになる。背景技術で説明した透光性樹脂フィルムの一方の面に透光性の金属薄膜を成膜してなるハーフミラーは、金属色を示し、さらには、金属光沢を持つようになる。加えて、このような従来のハーフミラーでは、長波長域の光の透過率が、短波長域の光の透過率に対して１０〜２０％程度も低下してしまうといった傾向を呈する。このため、従来のハーフミラー越しに観察した像は、もはや、現物とは異なる色でしか観察され得なくなっていた。その一方で、ここで説明する透過率異方性部材１０は、正面方向において金属色を示すことなく無色であり、且つ、透過率の可視光線帯域内でのスペクトル分布におけるバラツキが低減されている。このため。透過率異方性部材１０越しに、本来の色と同様の色合いにて、像を観察することが可能となる。
以下、透過率異方性部材１０の各構成について説明する。
【００２２】
＜透明基材＞
透過率異方性部材１０は、支持体として透明基材１５を含んでいてもよい。透明基材１５としては、光学フィルムに用いられる公知の透明基材を適宜選択して用いることができ、特に限定されない。透明基材１５に用いられる材料としては、例えば、透明樹脂が挙げられる。透明樹脂としては、例えば、トリアセチルセルロース等のアセチルセルロース系樹脂、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等のポリエステル系樹脂、ポリエチレンやポリメチルペンテン等のオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテルサルホンやポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、アクロニトリル、メタクリロニトリル、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマ一等を挙げることができる。また、透明基材１５に用いられる材料としては、例えばソーダ硝子、カリ硝子、鉛ガラス等の硝子、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン（ＰＬＺＴ）等のセラミックス、石英、蛍石等の各種透明無機材料等も挙げられる。
【００２３】
透明基材１５は、可視光領域における透過率が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。ここで、透明基材の透過率は、ＪＩＳＫ７３６１−１（プラスチック−透明材料の全光透過率の試験方法）により測定することができる。
【００２４】
透明基材１５の厚みは、透過率異方性部材１０の用途に応じて適宜設定することができ、特に限定されないが、通常２０〜５０００μｍであり、透明基材１５は、ロールの形で供給されるもの、巻き取れるほどには曲がらないが負荷をかけることによって湾曲するもの、完全に曲がらないもののいずれであってもよい。
【００２５】
透明基材１５の構成は、単一の層からなる構成に限られるものではなく、複数の層が積層された構成を有してもよい。複数の層が積層された構成を有する場合は、同一組成の層が積層されてもよく、また、異なった組成を有する複数の層が積層されてもよい。
また、透明基材１５と凹凸構造層２０とが別の材料から形成される場合には、透明基材１５と凹凸構造層２０との密着性を向上させ、ひいては耐摩耗性を向上させるためのプライマー層を透明基材１５上に形成してもよい。このプライマー層は、透明基材１５および凹凸構造層２０との双方に密着性を有し、可視光学的に透明であることが好ましい。
プライマー層の材料としては、例えば、フッ素系コーティング剤及びシランカップリング剤等から適宜選択して使用することができる。フッ素系コーティング剤の市販品としては、例えば、フロロテクノロジー製のフロロサーフ  ＦＧ−５０１０Ｚ１３０等が挙げられ、前記シランカップリング剤の市販品としては、例えば、ハーベス製のデュラサーフプライマーＤＳ−ＰＣ−３Ｂ等が挙げられる。
【００２６】
＜凹凸構造層＞
凹凸構造層２０は、微小突起２２によって形成された凹凸面２１を有している。微小突起２２は、平均間隔が２００ｎｍ以上且つ可視光線帯域の最短波長以下となるように配列される。ここで、微小突起２２の「微小」とは、可視光線帯域の最短波長以下の平均間隔ｄＡＶＧで配列される程度に微小であることを意味している。また、可視光線帯域の最短波長は、透過率異方性部材１０が使用される環境下における可視光線帯域の最短波長を指している。したがって、透過率異方性部材１０が使用される環境下に制限された光源からの光のみが存在する場合には、当該光源から射出される可視光の最短波長が、ここでいう可視光線帯域の最短波長となり、それ以外の場合には、一般的な可視光線帯域の最短波長として３８０ｎｍを、ここでいう可視光線帯域の最短波長として採用する。
【００２７】
凹凸面２１を構成する各微小突起は、凹凸構造層２０において植立するように形成され、その形状は、特に限定されないが、中でも、反射防止機能の観点から、当該微小突起の深さ方向と直交する水平面で切断したと仮定したときの水平断面内における当該微小突起を形成する材料部分の断面積占有率が、当該微小突起の頂部から最深部方向に近づくに従い連続的に漸次増加する構造、すなわち各微小突起が先細りとなる構造を有するものが好ましい。このような微小突起の形状の具体例としては、半円状、半楕円状、三角形状、放物線状、釣鐘状等の垂直断面形状を有するものが挙げられる。複数ある微小突起は、同一の形状を有していても異なる形状を有していてもよい。
【００２８】
図１に示すように、凹凸構造層２０が有する凹凸面２１側には後に詳述する金属薄膜３０が形成される。金属薄膜３０によって形成される透過率異方性部材１０の一方の表面は、凹凸面２１の凹凸に追従した凹凸形状を有する凹凸面１１となっている。このため、最終的な透過率異方性部材１０に形成される凹凸面１１をなす微小突起１２が配列される平均間隔も、２００ｎｍ以上且つ可視光線帯域の最短波長以下の間隔となる。
【００２９】
凹凸構造層２０の厚みは、特に限定されないが、一例として１０〜３００μｍとすることができる。なお、この場合の凹凸構造層２０の厚みとは、図１に示すように、凹凸構造層２０の凹凸面２１とは反対側（図１では透明基材１５側）の界面から、当該凹凸構造層２０の凹凸面２１をなす微小突起２２の頂部２３までの透過率異方性部材１０のフィルム面への法線方向ｎｄに沿った高さｔ１を意味する。
【００３０】
凹凸構造層２０は、樹脂を含有してなる層とすることができ、更に、樹脂組成物の硬化物からなる層とすることができる。凹凸構造層２０の形成に用いられる樹脂組成物は、少なくとも樹脂を含み、必要に応じて重合開始剤等その他の成分を含有する。凹凸構造層２０の形成に用いられる樹脂としては、特に限定されないが、例えば、アクリレート系、エポキシ系、ポリエステル系等の電離放射線硬化性樹脂、アクリレート系、ウレタン系、エポキシ系、ポリシロキサン系等の熱硬化性樹脂、アクリレート系、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系等の熱可塑性樹脂等の各種材料及び各種硬化形態の賦型用樹脂を使用することができる。なお、電離放射線とは、分子を重合させて硬化させ得るエネルギーを有する電磁波または荷電粒子を意味し、例えば、すべての紫外線（ＵＶ、ＵＶ−Ｂ、ＵＶ−Ｃ）、可視光線、ガンマー線、Ｘ線、電子線等が挙げられる。
【００３１】
凹凸構造層２０の形成に用いられる樹脂としては、微小突起２２の成形性及び機械的強度に優れる点から電離放射線硬化性樹脂が好ましい。電離放射線硬化性樹脂とは、分子中にラジカル重合性及び／又はカチオン重合性結合を有する単量体、低重合度の重合体、反応性重合体を適宜混合したものであり、重合開始剤によって硬化されるものである。なお、非反応性重合体を含有してもよい。
【００３２】
本発明において凹凸構造層２０の形成に用いられる樹脂組成物は、塗工性などを付与する点から適宜溶剤を用いてもよい。また、凹凸構造層２０の形成に用いられる樹脂組成物は、さらに必要に応じて、界面活性剤、離型剤、光増感剤、酸化防止剤、重合禁止剤、架橋剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、粘度調整剤、シランカップリング剤等を含有することもできる。
【００３３】
［凹凸面］
凹凸構造層２０の凹凸面２１は、２００ｎｍ以上且つ可視光線帯域の最短波長以下の平均間隔ｄＡＶＧで配列された微小突起２２によって形成されている。凹凸面２１は、微小突起２２の平均間隔ｄＡＶＧが可視光線帯域の最短波長以下であることにより、いわゆるモスアイ構造体として、極めて優れた反射防止機能を有する。ここで、凹凸構造層２０の凹凸面２１側に設けられる金属薄膜３０は、凹凸面２１の凹凸に追従した形状を有する薄膜であるため、金属薄膜３０によって形成される凹凸面１１も、凹凸構造層２０の凹凸面２１と略同一の構成を有する。その結果、透過率異方性部材１０の金属薄膜３０により形成される凹凸面１１においても、微小突起１２の配列に起因して、凹凸構造層２０の凹凸面２１と同様の反射防止機能を発揮することができる。
また、本発明においては、凹凸構造層２０の凹凸面２１を形成する微小突起２２の平均間隔ｄＡＶＧが２００ｎｍ以上であり、微小突起２２の間隔の標準偏差が３８ｎｍ未満であり、微小突起２２の高さの標準偏差が３０ｎｍ未満であることにより、凹凸面２１と略同一の構成を有する金属薄膜３０により形成される凹凸面１１において、優れた透過率異方性が発揮される。
【００３４】
凹凸構造層２０の凹凸面２１を形成する微小突起２２は、より好ましくは、隣接する微小突起２２の最大間隔ｄＭＡＸが、反射防止を図ることとなる可視光波長帯域の最短波長Λｍｉｎ以下（ｄＡＶＧ≦Λｍｉｎ、ｄＭＡＸ≦Λｍｉｎ）となり、隣接する微小突起２２の最小間隔ｄＭＩＮが、２００ｎｍ以上（ｄＡＶＧ≧２００ｎｍ、ｄＭＩＮ≧２００ｎｍ）となるように配置される。
透過率異方性部材１０が使用されている環境下に特に制限されることなく種々の波長域の光が存在する場合には、可視光波長帯域の最短波長Λｍｉｎを３８０ｎｍに設定することができる。
また、この間隔ｄに係る隣接する微小突起２２は、いわゆる隣り合う微小突起２２であり、凹凸構造層２０の凹凸面２１とは反対側（図１では透明基材１５側）の付け根部分である微小突起の裾の部分が接している突起である。凹凸構造層２０では微小突起２２が密接して配置されることにより、微小突起２２間の谷の部位を順次辿るようにして線分を作成すると、平面視において各微小突起を囲む多角形状領域を多数連結してなる網目状の模様が作製されることになる。間隔ｄに係る隣接する微小突起２２は、この網目状の模様を構成する一部の線分を共有する突起である。
【００３５】
モスアイ構造による反射防止機能では、モスアイ構造体とこれに隣接する媒質との界面における有効屈折率を、厚み方向に連続的に変化させて反射防止を図るものであることから、モスアイ構造体の突起に関しては、突起の間隔等の一定の条件を満足することが必要である。例えば特開昭５０−７００４０号公報、特許第４６３２５８９号公報等に開示のように、微小突起が一定周期で規則正しく配置されている場合、隣接する微小突起の間隔ｄは、突起配列の周期Ｐ（ｄ＝Ｐ）となる。これにより可視光線帯域の最長波長をλＭＡＸ、最短波長をλｍｉｎとした場合、最低限、可視光線帯域の最長波長において反射防止効果を奏し得る必要最小限の条件は、Λｍｉｎ＝λＭＡＸであるため、Ｐ≦λＭＡＸとなり、可視光線帯域の全波長に対して反射防止効果を奏し得る必要十分の条件は、Λｍｉｎ＝λｍｉｎであるため、Ｐ≦λｍｉｎとなる。
【００３６】
同様にして、微小突起２２の平均間隔（以下、「隣接突起間距離の平均値」とも呼ぶ）ｄＡＶＧが、上述の条件を満足することが、凹凸構造層２０に有効な反射防止機能を付与する観点において或る程度有効であり、且つ、入射光の入射角度に依存する透過率異方性を透過率異方性部材１０に付与する観点においても或る程度有効であることが判った。具体的には、反射防止効果を発現する隣接突起間距離の条件は、ｄＡＶＧ≦Λｍｉｎとなる。最低限、可視光線帯域の最長波長において反射防止効果を奏し得る必要最短限の条件は、Λｍｉｎ＝λＭＡＸであるため、ｄＡＶＧ≦λＭＡＸとなり、可視光線帯域の全波長に対して反射防止効果を奏し得る必要十分の条件は、Λｍｉｎ＝λｍｉｎであるため、ｄＡＶＧ≦λｍｉｎとなる。そして、可視光線帯域の全波長に対する反射防止効果をより有効に奏し得る好ましい条件は、ｄＡＶＧ≦３５０ｎｍであり、更に好ましい条件は、ｄＡＶＧ≦３００ｎｍである。なお波長λＭＡＸ、λｍｉｎは、観察条件、光の強度（輝度）、個人差等にも依存して多少幅を持ち得るが、標準的には、λＭＡＸ＝７８０ｎｍ及びλｍｉｎ＝３８０ｎｍとされる。
また、本発明においては、透過率異方性に優れる点から、ｄＡＶＧ≧２００ｎｍである。
【００３７】
微小突起２２の平均間隔ｄＡＶＧは、より具体的には以下のように算定される。
（１）すなわち先ず、原子間力顕微鏡（Atomic Force Microscope;AFM）又は走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope:SEM）を用いて突起の面内配列（突起配列の平面視形状）を検出する。
【００３８】
（２）続いてこの求められた面内配列から各突起の高さの極大点（以下、単に極大点と呼ぶ）を検出する。なお極大点を求める方法としては、平面視形状と対応する断面形状の拡大写真とを逐次対比して極大点を求める方法、平面視拡大写真の画像処理によって極大点を求める方法、ＡＦＭから得られた微小突起の高さデータの解析等、種々の手法を適用することができる。
【００３９】
（３）次に検出した極大点を母点とするドロネー図（Ｄｅｌａｕｎａｒｙ  Ｄｉａｇｒａｍ）を作成する。ここでドロネー図とは、各極大点を母点としてボロノイ分割を行った場合に、ボロノイ領域が隣接する母点同士を隣接母点と定義し、各隣接母点同士を線分で結んで得られる三角形の集合体からなる網状図形である。各三角形は、ドロネー三角形と呼ばれ、各三角形の辺（隣接母点同士を結ぶ線分）は、ドロネー線と呼ばれる。図２は、ドロネー図（白色の線分により表される図である）を平面視拡大写真の模式図と重ね合わせた図である。
【００４０】
（４）次に、各ドロネー線の線分長の度数分布、すなわち隣接する極大点間の距離（隣接突起間距離）の度数分布を求める。なお、凹凸面２１を構成する複数の微小突起２２に、突起の頂部に溝状等の凹部が存在したり、あるいは頂部が複数の峰に分裂している等の微細構造を有する微小突起が含まれる場合は、求めた度数分布から、このような微細構造に起因するデータを除去し、突起本体自体のデータのみを選別して度数分布を作成する。
【００４１】
具体的には、突起の頂部に凹部が存在する微細構造、或いは、頂部が複数の峰に分裂している微細構造を有する微小突起は、このような微細構造を備えていない微小突起の場合の数値範囲から、隣接突起間距離が明らかに大きく異なることになるため、この特徴を利用して対応するデータを除去することにより突起本体自体のデータのみを選別して度数分布を検出する。より具体的には、例えば微小突起（群）の平面視の拡大写真から、５〜２０個程度の互いに隣接する前記微細構造を有しない微小突起を選んで、その隣接突起間距離の値を標本抽出し、この標本抽出して求められる数値範囲から明らかに外れる値（通常、標本抽出して求められる隣接突起間距離平均値に対して、値が１／２以下のデータ）を除外して度数分布を検出する。
【００４２】
（５）このようにして求めた隣接突起間距離ｄの度数分布から平均値（平均間隔）ｄＡＶＧ及び標準偏差σを求める。これにより隣接突起間距離の最大値ｄＭＡＸを、ｄＭＡＸ＝ｄＡＶＧ＋２σとする。
本発明において、隣接突起間距離の最大値ｄＭＡＸ＝ｄＡＶＧ＋２σが、上述のｄＡＶＧの条件を満足することが、凹凸構造層２０に有効な反射防止機能を付与する観点においてより有効であり、且つ、入射光の入射角度に依存する透過率異方性を透過率異方性部材１０に付与する観点においてもより有効であることから好ましい。つまり、反射防止機能及び透過率異方性の観点から、好ましい条件は、ｄＭＡＸ≦３５０ｎｍであり、更に好ましい条件は、ｄＭＡＸ≦３００ｎｍである。また、透過率異方性に優れる点から、ｄＭＡＸ≧２００ｎｍであることが更に好ましい。
【００４３】
また、隣接突起間距離ｄの標準偏差σは、透過率異方性に優れる点から３８ｎｍ未満であり、３０ｎｍ未満であることがより好ましい。
【００４４】
同様の手法を適用して微小突起の高さＨの平均値ＨＡＶＧを求める。まず、上述の（２）により求められる極大点から、特定の基準位置からの各極大点位置の相対的な高さの差を取得してヒストグラム化する。このヒストグラムによる度数分布から突起高さの平均値ＨＡＶＧ、標準偏差σを求める。突起高さＨのヒストグラムにおいて、突起の頂部に凹部が存在する微細構造、或いは、頂部が複数の峰に分裂している微細構造を有する微小突起が含まれる場合は、頂点を複数有していることにより、１つの突起に対してこれら複数のデータが混在することになる。この場合は麓（付け根）部が同一の微小突起に属するそれぞれ複数の頂点の中から高さの最も高い頂点を、当該微小突起の突起高さとして採用して度数分布を求める。
微小突起の高さＨの平均値ＨＡＶＧは、十分な反射防止効果を発現する為には、ＨＡＶＧ≧０．２×λＭＡＸ＝１５６ｎｍ（λＭＡＸ＝７８０ｎｍとして）であることが好ましい。前記微小突起２２の高さＨは、反射防止効果の観点から、通常５０〜３５０ｎｍの範囲内である。
また、前記微小突起２２の高さＨの標準偏差σは、反射防止効果の観点から３０ｎｍ未満である。
【００４５】
なお、微小突起の高さを測る際の基準位置は、突起付け根位置、すなわち隣接する微小突起の間の谷底（高さの極小点）を高さ０の基準とする。但し、係る谷底の高さ自体が場所によって異なる場合、例えば、各微小突起間の谷底を連ねた包絡面が、微小突起の隣接突起間距離に比べて大きな周期でうねった凹凸形状を有する場合等は、（１）先ず、凹凸構造層２０の凹凸面２１とは反対側の面（又は透明基材１５の表面若しくは裏面）から測った各谷底の高さの平均値を、該平均値が収束するに足る面積の中で算出する。（２）次いで、該平均値の高さを有し、且つ凹凸構造層２０の凹凸面２１とは反対側の面（又は透明基材１５の表面若しくは裏面）と平行な面を基準面として考える。（３）その後、該基準面を改めて高さ０として、該基準面からの各微小突起の高さを算出する。
【００４６】
隣接する微小突起２２の間の谷底の高さ自体が場所によって異なる場合、例えば図３に示すように、各微小突起間の谷底を連ねた包絡面が、可視光線帯域の最長波長λＭＡＸ以上の周期Ｄ（すなわちＤ＞λＭＡＸである）でうねることもある。該周期的なうねりは、透明基材１５の表裏面に平行な平面（図３におけるＸＹ平面）における１方向（例えばＸ方向）のみでこれと直交する方向（例えばＹ方向）には一定高さであっても良いし、或いは透明基材１５の表裏面に平行な平面（図３におけるＸＹ平面）における２方向（Ｘ方向及びＹ方向）共にうねりを有していても良い。Ｄ＞λＭＡＸを満たす周期Ｄでうねった凹凸面２６が多数の微小突起２２からなる凹凸構造層２０の凹凸面２１に重畳することによって、当該凹凸面２１で完全に反射防止し切れずに残った反射光を散乱させ、残留反射光、とくに鏡面反射光を更に視認し難くし、以って、透過率異方性部材１０の正面方向からの透過視認性を一段と向上させることができる。
【００４７】
尚、係るうねりによる凹凸面２６の周期Ｄが全面に渡って一定では無く分布を有する場合は、該凹凸面２６について凸部間距離の度数分布を求め、その平均値をＤＡＶＧ、標準偏差をΣとしたときの、
Ｄｍｉｎ＝ＤＡＶＧ―２Σ
として定義する最小隣接突起間距離Ｄｍｉｎを以って周期Ｄの代わりとして設計する。即ち、凹凸構造層２０の凹凸面２１の残留反射光の散乱効果を十分奏し得る条件は、
Ｄｍｉｎ＞λＭＡＸ
である。通常、Ｄ又はＤｍｉｎは１〜２００μｍ、好ましくは１０〜１００μｍとされる。
【００４８】
また、透過率異方性部材１０の良好な平滑性を確保するために、前記周期Ｄでうねった凹凸面２６の高低差（図３中のｈ）は、１０μｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ〜２μｍの範囲内であることがより好ましい。なお、前記凹凸面２６により形成される凹凸面の高低差は、例えば５００ｎｍ以上離れた微小突起２２の谷底部の位置の高低差を測定することにより求めることができる。微小突起２２の谷底部の位置は、透過率異方性部材１０を、厚み方向に切断した垂直断面のＴＥＭ写真又はＳＥＭ写真を用いて観察することにより求めることができる。
【００４９】
凹凸構造層２０の凹凸面２１を形成する微小突起２２において、アスペクト比（平均突起高さＨＡＶＧ／平均隣接突起間距離ｄＡＶＧ）は、特に限定されないが、０．８〜２．５であることが好ましく、更に、０．８〜２．１であることが好ましい。
【００５０】
また、凹凸構造層２０の凹凸面２１を形成する微小突起２２は、透過率異方性に優れる点から、六方格子状、準六方格子状、四方格子状又は準四方格子状に周期的に配列されてなることが好ましい。
ここで、六方格子とは、正六角形状の格子のことをいい、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。また、四方格子とは、正四角形状の格子のことをいい、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。
六方格子状に周期的に配列されてなるとは、正六角形状の格子パターンにより周期的に配列されてなることをいい、準六方格子状に周期的に配列されてなるとは、例えば微小突起２２の配列方向に引き伸ばされ歪んだ六方格子パターンにより周期的に配列されてなるものが挙げられる。なお、微小突起２２の配列は、直線状のみならず、蛇行していてもよい。図４に示すように、隣接する３列の直線状の配列（Ｔ１〜Ｔ３）間において、ａ１〜ａ７の各点に微小突起２２の中心が位置するように微小突起２２を配置することにより、微小突起２２は、六方格子状または準六方格子状に周期的に配列される。
四方格子状に周期的に配列されてなるとは、正四角形状の格子パターンにより周期的に配列されてなることをいい、準四方格子状に周期的に配列されてなるとは、例えば微小突起２２の配列方向に引き伸ばされ歪んだ四方格子パターンにより周期的に配列されてなるものが挙げられる。図５に示す凹凸面は、微小突起２２が、隣接する３列の直線状の配列（Ｔ１〜Ｔ３）間において四方格子状または準四方格子状に周期的に配列されている。
本発明において、凹凸構造層２０の凹凸面２１は、反射特性の観点から、微小突起２２の充填率が高いことが好ましく、微小突起２２が密接して配置されていることがより好ましい。中でも、微小突起２２が密接して配置され、且つ六方格子状に周期的に配列されていることがより好ましい。
【００５１】
［凹凸構造層の形成方法］
凹凸構造層２０を形成する方法は、特に限定されないが、成形性に優れ、且つ安定量産ができる点から、賦形により凹凸面２１を形成する方法が好ましい。
凹凸構造層２０の形成方法としては、例えば以下の方法等が挙げられる。すなわち、まず透明基材１５上に凹凸構造層２０形成用の樹脂組成物を塗布して塗膜を形成し、所望の凹凸形状を有する凹凸面形成用原版の該凹凸形状を、前記樹脂組成物の塗膜に賦形した後、前記樹脂組成物を硬化させることにより凹凸面２１を形成し、前記凹凸面形成用原版を剥離する方法等である。
なお、凹凸面形成用原版の凹凸形状とは、多数の微小孔が形成されたものであり、凹凸面２１の形状に対応する形状である。
また、凹凸面形成用原版の凹凸形状を樹脂組成物に賦形し、該樹脂組成物を硬化させる方法は、樹脂組成物の種類等に応じて適宜選択することができる。
【００５２】
前記凹凸面形成用原版としては、繰り返し使用した際に変形および摩耗するものでなければ、特に限定されるものではなく、金属製であっても良く、樹脂製であっても良いが、通常、耐変形性および耐摩耗性に優れている点から、金属製が好適に用いられる。
前記凹凸面形成用原版の凹凸形状を有する面は、特に限定されないが、酸化されやすく、陽極酸化による加工が容易である点から、アルミニウムからなることが好ましい。
前記凹凸面形成用原版は、具体的には、例えば、ステンレス、銅、アルミニウム等の金属製の母材の表面に、直接に又は各種の中間層を介して、スパッタリング等により純度の高いアルミニウム層が設けられ、当該アルミニウム層に凹凸形状を形成したものが挙げられる。前記母材は、前記アルミニウム層を設ける前に、電解溶出作用と、砥粒による擦過作用の複合による電解複合研磨法によって母材の表面を超鏡面化しても良い。
前記凹凸面形成用原版に凹凸形状を形成する方法としては、例えば、陽極酸化法によって前記アルミニウム層の表面に複数の微小孔を形成する陽極酸化工程と、前記アルミニウム層をエッチングすることにより前記微小孔の開口部にテーパー形状を形成する第１エッチング工程と、前記アルミニウム層を前記第１エッチング工程のエッチングレートよりも高いエッチングレートでエッチングすることにより前記微小孔の孔径を拡大する第２エッチング工程とを順次繰り返し実施することによって形成することができる。
凹凸面形成用原版に凹凸形状を形成する際には、アルミニウム層の純度(不純物量)や結晶粒径、陽極酸化処理及び／又はエッチング処理の諸条件を適宜調整することによって、所望の形状とすることができる。前記陽極酸化処理において、より具体的には、液温、印加する電圧、陽極酸化に供する時間等の管理により、微小孔をそれぞれ目的とする深さ及び形状に作製することができる。
【００５３】
また、前記凹凸面形成用原版の形状としては、例えば、平板状、ロール状等が挙げられ、特に限定されるものではないが、生産性向上の観点からは、ロール状が好ましい。本発明においては、前記凹凸面形成用原版として、ロール状の金型（以下、「ロール金型」と称する場合がある。）を用いることが好ましい。
前記ロール金型としては、例えば、母材として、円筒形状の金属材料を用い、当該母材の周側面に、直接に又は各種の中間層を介して設けられたアルミニウム層に、上述したように、陽極酸化処理、エッチング処理の繰り返しにより、凹凸形状が作製されたものが挙げられる。
【００５４】
図６に、凹凸構造層形成用の樹脂組成物として紫外線硬化性樹脂組成物を用い、凹凸面形成用原版としてロール金型を用いて、凹凸構造層２０を形成する方法の一例を示す。この形成方法では、まず、樹脂供給工程において、ダイ４１により、帯状フィルム形態の透明基材１５に、凹凸構造層２０となる受容層２０’を構成する未硬化で液状の紫外線硬化性樹脂組成物を塗布する。尚、紫外線硬化性樹脂組成物の塗布については、ダイ４１による場合に限らず、各種の手法を適用することができる。続いて、押圧ローラ４３により、賦形用金型であるロール金型４２の周側面に透明基材１５を加圧押圧し、これにより透明基材１５に未硬化の受容層２０’を密着させると共に、ロール金型４２の周側面に形成された微小な凹凸形状の凹部に受容層２０’を構成する紫外線硬化性樹脂組成物を充分に充填する。この状態で、紫外線の照射により紫外線硬化性樹脂組成物を硬化させ、これにより透明基材１５の表面に凹凸面２１を有する凹凸構造層２０が形成される。続いて剥離ローラ４４を介してロール金型４２から、硬化した凹凸構造層２０と一体に透明基材１５を剥離する。必要に応じてこの透明基材１５に粘着層等を積層した後、所望の大きさに切断する。これにより、透明基材１５の一方の面に所望の形状の凹凸面２１を有する凹凸構造層２０が形成された、本発明の透過率異方性部材の中間材料が効率良く大量生産される。
【００５５】
なお、凹凸構造層２０の凹凸面２１を形成する微小突起２２の間隔の標準偏差を３８ｎｍ未満とし、且つ微小突起２２の高さの標準偏差を３０ｎｍ未満とするには、陽極酸化処理において作製される凹凸面形成用原版の微小孔の間隔及び深さを均一にすることにより実現することができる。凹凸面形成用原版の微小孔の間隔及び深さを均一にする方法としては、例えば、特許第４５９５０４４号公報に開示されるような陽極酸化と孔径拡大処理を組み合わせた方法や、特許第４４２３０７７号公報に開示されるようなシュウ酸を主成分とする浴を化成浴として用いる方法等を挙げることができる。さらに別の方法として、特許４５３５１９９号公報及び特許４４０４１６１号公報に記載されるような、所望の２次元パターンに対応する潜像を形成可能な露光装置を用いて、レジスト層を形成した原版に露光、現像、エッチング処理をする方法を挙げることもできる。
【００５６】
また上述の実施形態では、ロール金型を使用した賦形処理により、フィルム形状の透明基材１５上に凹凸構造層２０を形成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、透明基材１５の形状に応じて、賦形処理に係る工程、金型は適宜変更することができる。例えば平板状又は特定の曲面形状の賦形用金型を使用した賦形処理等により、枚葉状の透明基材１５上に前記凹凸構造層２０を形成することができる。
【００５７】
＜金属薄膜＞
次に、金属薄膜３０について説明する。上述したように、凹凸面２１側に設けられた金属薄膜３０は、凹凸面２１の凹凸に追従した形状を有する。金属薄膜３０の「薄膜」とは、金属薄膜３０の表面上に凹凸面２１の微小突起２２に起因した凹凸が残存し、当該金属薄膜３０の凹凸面１１によっても反射防止効果が発現される程度に薄膜であることを意味している。
図１に示された金属薄膜３０は、或る程度の均一な厚みにて、凹凸面２１の凹凸に追従して形成されてなり、当該凹凸面２１上に設けられている。このような形態によれば、金属薄膜３０によって構成される透過率異方性部材１０の凹凸面１１は、凹凸構造層２０の凹凸面２１と同様の形状となり、当該凹凸面１１は、凹凸構造層２０の凹凸面２１によって発現される反射防止効果と同様の作用効果を発揮することができる。すなわち、透過率異方性部材１０の凹凸面１１は、平均間隔２００ｎｍ以上且つ可視光線帯域の最短波長以下で配列された微小突起によって形成された凹凸面であることが、透過率異方性及び反射防止性能の観点から好ましい。また、凹凸面１１を形成している微小突起の高さも５０〜３５０ｎｍであることが、透過率異方性及び反射防止性能の観点から好ましい。
【００５８】
透過率異方性フィルム１０が角度依存性を有した光透過性を示すようにする前提として、金属薄膜３０は透過性を有している必要がある。金属薄膜３０の透過率は特に限定されるものではないが、透過率異方性部材１０を法線方向ｎｄに透過する可視光帯域の光の透過率が、少なくとも１０％以上となるように、好ましくは３０％以上となるように、さらに好ましくは５０％以上となるように、金属薄膜３０の透過率が設定されていることが好ましい。これにより、本発明の透過率異方性部材１０は、透過率異方性に優れ、効果的に反射防止機能が発揮され、さらに、透過率異方性部材１０での映り込みを抑えながら、透過率異方性部材１０の正面方向における背面側の像を観察することが可能となる。
つまり、金属薄膜３０自体の透過率は、少なくとも１０％以上、好ましくは３０％以上、さらに好ましくは５０％以上に設定される。
【００５９】
金属薄膜３０は、単層であってもよいし、複数の層によって形成されていてもよい。金属薄膜３０をなす金属材料は、特に限定されることなく、アルミニウム、銀、銅、金、および、これらの合金等を用いることができる。金属薄膜３０を形成する方法は、特に限定されることなく、例えば、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の気相法(ドライプロセス) 、インクジェット印刷法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、フレキソ印刷法、ディスペンサ印刷法、スリットコート法、ダイコート法、ドクターブレードコート法、ワイヤーバーコート法、スピンコート法、ディップコート法、スプレーコート法等の溶液塗布法(ウェットプロセス) が挙げられる。さらに、金属薄膜３０の厚みは、特に限定されることなく、上述した透過率を確保し得るように設定され得る。
【００６０】
中でも、透過率異方性及び反射防止機能の観点から、金属薄膜３０は、アルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも一種をスパッタリング法で凹凸構造層２０の凹凸面２１上に成膜することにより形成された膜であることが好ましい。
また、金属薄膜３０は、凹凸構造層２０の凹凸面２１を平坦面にして当該平坦面上にスパッタリング法により金属薄膜３０を形成したと仮定した場合に、厚さ５〜３０ｎｍ、好ましくは厚さ５〜２０ｎｍの金属薄膜が形成される量のアルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも一種からなる膜であることが好ましい。すなわち、金属薄膜３０をなすアルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも一種は、凹凸面２１上の領域と平面視において同面積となる平坦面に成膜した場合に、厚さが５〜３０ｎｍ、好ましくは５〜２０ｎｍとなる量であることが好ましい。さらに言い換えると、金属薄膜３０は、平面視において同面積となる平坦面に成膜した場合に、５〜３０ｎｍ、好ましくは５〜２０ｎｍとなる厚さの膜が形成される条件でのスパッタリング法にて成膜されたアルミニウム及びアルミニウム合金の少なくとも一種からなる膜であることが好ましい。
金属薄膜３０の厚みが前記下限値以上であることにより、本発明の透過率異方性部材１０は、透過率異方性に優れたものとなる。また、金属薄膜３０の厚みが前記上限値以下であることにより、本発明の透過率異方性部材１０は、反射防止機能に優れ、さらに、透過率異方性部材１０での映り込みを抑えながら、透過率異方性部材１０の正面方向における背面側の像を観察することが可能となり、また、金属薄膜３０に起因した金属光沢が低減されるため、透過率異方性部材１０の正面方向における背面側の像を、変色させることなく、明瞭に観察することが可能となる。
【００６１】
＜透過率異方性部材の用途＞
次に、以上のような構成及び特性を有した本発明に係る透過率異方性部材の用途の一例について説明する。
【００６２】
［第一の表示装置］
本発明に係る第一の表示装置は、画像を表示する表示面を有する表示機構と、前記表示機構の前記表示面側に配置された前記本発明に係る透過率異方性部材と、を備えるものである。
図７には、本発明に係る第一の表示装置の一例として、本発明に係る透過率異方性部材１０を組み込んだ表示装置５０が開示されている。表示装置５０は、表示面５２を有した表示機構５１と、透過率異方性部材１０と、を備える。透過率異方性部材１０は、表示機構５１の表示面５２側に表示面５２を覆うように配置されている。表示機構５１としては、液晶表示パネル、エレクトロルミネッセンス表示パネル、プラズマディスプレイパネル等の既知の表示機構を用いることができる。
【００６３】
使用者は、透過率異方性部材１０越しに、表示機構５１の表示面５２に表示される画像を観察する。上述したように、透過率異方性部材１０は、光の入射角度に依存して、当該光の透過率が大きく変動するといった特徴を有している。より具体的には、正面方向（透過率異方性部材１０の法線方向ｎｄ）及びその近傍方向に沿って進む光は、高い透過率で透過率異方性部材１０を透過することができるが、その一方で、正面方向（法線方向ｎｄ）から大きく傾斜した方向に沿って進む光の透過率は、正面方向およびその近傍方向に沿って進む光の透過率に対し、著しく低下する。とりわけ、入射角度が一定の値、例えば６０°を超えると、透過率異方性部材１０の透過率が急激に低下し得る。したがって、透過率異方性部材１０が覗き見防止機能を発揮するようになる。
例えば、表示装置５０が、携帯電話等の携帯端末用表示装置である場合には、表示機構５１の表示面５２に表示される画像を、表示面５２の法線方向に位置する使用者のみが明瞭に観察することができ、広角度から表示面５２を覗き込む者が表示面５２に表示された画像を観察することを防止することができる。すなわち、透過率異方性部材１０は、表示機構５１の視野角を制御する視野角制御シートとして機能する。
【００６４】
この点について、例えば特開２００６−１８９８６７号公報には、互いに平行となるように配列された直線状のブラックストライプからなるフィルタが開示されている。このフィルタも、いわゆるルーバーとして機能し、覗き見防止機能を発揮することができる。しかしながら、特開２００６−１８９８６７号公報に開示されたタイプのルーバーでは、正面方向からブラックストライプの配列方向に傾斜した方向からの観察に対してのみ、覗き見防止機能を発揮する。そして、正面方向からブラックストライプの長手方向に傾斜した方向からの観察に対して、覗き見防止機能を何ら発揮しない。また、特開２００６−１８９８６７号公報に開示されたブラックストライプは、黒色顔料を含有する樹脂硬化物からなり、高精細化が困難である。このため、表示機構の画素配列とブラックストライプの配列とに起因したモアレの発生を防止することができないこともあった。
【００６５】
この点について、本発明の透過率異方性部材１０によれば、正面方向（法線方向ｎｄ）からいずれの方向に傾斜した方向からの覗き見も効果的に防止することが可能となる。また、凹凸構造層２０の凹凸面２１をなす微小突起２２の平均間隔ｄＡＶＧが可視光線帯域の最短波長以下まで短くなっているので、微小突起２２の配列と表示機構５１の画素配列とに起因したモアレの発生を極めて効果的に防止することができる。これらの点において、ここで説明した透過率異方性部材１０は、従来のルーバーと比較して、異質または極めて顕著な作用効果を奏することができる。
【００６６】
なお、上述したように、ここで説明する透過率異方性部材１０は、正面方向において金属色を示すことなく無色であり、且つ、可視光域内での透過率のスペクトル分布におけるバラツキが少なくなる。このため、表示機構５１の表示面５２に表示される画像を、正面方向において色味の変化を来すことなく、優れた覗き見防止機能を有した透過率異方性部材１０越しに観察することができる。
【００６７】
［第二の表示装置］
本発明に係る第二の表示装置は、前記本発明に係る透過率異方性部材と、前記透過率異方性部材に画像光を投射する画像光源と、を備え、前記画像光源が、前記透過率異方性部材の法線方向に対して傾斜した方向から当該透過率異方性部材に前記画像光を投射するものである。
図８には、本発明に係る第二の表示装置の一例として、本発明に係る透過率異方性部材１０と、当該透過率異方性部材１０に画像光を投射する画像光源６１とを備えた表示装置６０が開示されている。上述したように、透過率異方性部材１０は、正面方向（法線方向ｎｄ）に対して大きく傾斜した方向から入射する光を、高い反射率で選択的に反射することができる。したがって、画像光源６１からの画像光が透過率異方性部材１０にて高い反射率で反射するように配置された画像光源６１および透過率異方性部材１０によって、特定の角度域からのみ画像を明瞭に観察することができる表示装置６０を構成することができる。
【００６８】
このような表示装置６０として、図８に示すように、プレゼンターを例示することができる。図８に示された表示装置６０の透過率異方性部材１０には、画像光源６１からの画像光が大きな入射角度で入射するようになっている。このため、画像光の大部分は、透過率異方性部材１０を透過することなく透過率異方性部材１０で反射され、特定の人物、例えば、透過率異方性部材１０を見下ろす位置にいる講演者Ｐ１のみが画像を観察することができる。一方、講演者Ｐ１に対面する位置にいる聴講者Ｐ２は、画像光源６１からの画像光を目に入れることはない。さらには、聴講者Ｐ２は、透過率異方性部材１０に概ね正対する位置にいるので、透過率異方性部材１０を透明なフィルムとして認識することになる。
【００６９】
このような表示装置６０の他の例として、ヘッドアップディスプレイを挙げることができる。ヘッドアップディスプレイの使用者は、透過率異方性部材１０を介して、透過率異方性部材１０の正面方向における背面側の像（景色）を観察することができるとともに、画像光源６１によって特定の方向から透過率異方性部材１０に投射され且つ当該透過率異方性部材１０で選択的に反射される画像光からなる画像を視認することもできる。
【００７０】
［その他の用途］
ここで説明した透過率異方性部材１０は、上記の用途に限定されることなく、その他の種々の用途に利用され得る。透過率異方性部材１０は、視野角制御フィルムとして好適に用いられ、表示用途以外にも各種プライバシーフィルムとして好適に用いられる。更に、例えば、透過率異方性部材１０を備えた部分において選択的に光が反射されるガラス装飾フィルム、マーキングフィルム等として透過率異方性部材１０を使用することができる。
【００７１】
［変形例］
上述した実施の形態において、透過率異方性部材１０が、一方の面側のみに、凹凸構造層２０の凹凸面２１を有し且つ当該凹凸面２１側に金属薄膜３０が形成されている例を示したが、本発明はこれに限らず、一方の面側および他方の面側の両側に凹凸構造層２０の凹凸面２１を有し、且つ、両方の凹凸面２１に金属薄膜３０が形成されていてもよい。
或いは、本発明の透過率異方性部材１０は、一方の面側および他方の面側の両側に凹凸構造層２０の凹凸面２１を有し、且つ、片方の凹凸面２１のみに金属薄膜３０が形成されていてもよい。
【００７２】
さらに、上述した実施の形態において、透過率異方性部材１０が、透明基材１５と、凹凸構造層２０と、金属薄膜３０と、からなる例を示したが、本発明はこれに限らず、透明基材１５が省かれてもよいし、本発明の効果が失われない範囲においてさらに他の層が追加されてもよい。
【実施例】
【００７３】
以下、本発明について実施例を示して具体的に説明する。これらの記載により本発明を制限するものではない。
［実施例１］
（凹凸面形成用原版の準備）
まず、ガラスロール原版を準備し、希釈レジストをディップによりガラスロール原版の円柱面上に厚さ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版を、ロール原版露光装置に搬送し、レジストを０．５ｍＪ／ｍ２のレーザー光で照射することにより、六方格子パターンをなす潜像をレジストにパターニングした。
次に、ガラスロール原版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い、レジスト層が六方格子パターンに開口しているレジストガラス原版を得た。
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、ガラスロール原版の表面において、レジスト層から露出している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）はエッチング回数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、実施例１の凹凸面形成用原版を得た。
【００７４】
（凹凸構造層形成用樹脂組成物の調製）
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）２０重量部、アロニックスＭ―２６０（商品名；東亜合成社製）７０重量部、ヒドロキシエチルアクリレート１０重量部、及び、光開始剤としてルシリン（商品名；ＴＰＯ社製）３重量部を酢酸エチル２００重量部に溶解させ、凹凸構造層形成用の活性エネルギー線硬化性組成物（紫外線硬化型樹脂組成物）を得た。
【００７５】
（凹凸構造層の形成）
得られた紫外線硬化型樹脂組成物を、上記凹凸面形成用原版の表面を覆うようにして、厚さ２０μｍとなるように塗布、充填し、その上に透明基材１５として厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（富士フィルム社製、品番：Ｔ８０ＳＺ）を斜めから貼り合わせた後、貼り合わせられた貼合体をゴムローラーで１０Ｎ/ｃｍ２の加重で圧着した。凹凸面形成用原版全体に均一な組成物が塗布されたことを確認し、フィルム側から２０００ｍＪ/ｃｍ２のエネルギーで紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂組成物を硬化させて凹凸構造層２０を透明基材１５上に作製した。その後、紫外線硬化型樹脂組成物の硬化物としての凹凸構造層２０を透明基材１５とともに、凹凸面形成用原版より剥離した。凹凸構造層２０の凹凸面２１は、微小突起２２の平均間隔ｄＡＶＧが３５０ｎｍ（標準偏差σ２０ｎｍ）であり、平均高さＨＡＶＧが３００ｎｍ（標準偏差σ２０ｎｍ）であり、微小突起２２は、密接して配置され、且つ六方格子状に周期的に配列されてなるものであった。
【００７６】
（金属薄膜の形成）
次いで、凹凸構造層２０の凹凸面２１上に、スパッタリング法により、アルミニウムを成膜し、金属薄膜３０を形成することにより、実施例１の透過率異方性部材１０を作製した。なお、金属薄膜３０の形成に用いたアルミニウムの量は、前記凹凸構造層２０の前記凹凸面２１上の領域と平面視において同面積となる平坦面に成膜した場合に、厚さ１０ｎｍの金属薄膜が形成される量とした。
【００７７】
（透過率の測定）
実施例１で得られた透過率異方性部材１０において、金属薄膜３０側の表面に対し、法線方向からの傾斜角度が５°から７５°までの５°きざみの入射角度で可視光を入射させた場合における透過率を測定した。測定結果を図９に示す。なお、透過率の測定は日本分光製のＶ−６００（絶対反射率測定システム）を用いて行った。
【００７８】
［実施例２］
凹凸面形成用原版として、以下の手順により作製したものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２の透過率異方性部材１０を作製した。実施例２で得られた透過率異方性部材１０は、凹凸構造層２０の凹凸面２１を形成する微小突起２２の平均間隔ｄＡＶＧが２５０ｎｍ（標準偏差σ２０ｎｍ）であり、平均高さＨＡＶＧが２８０ｎｍ（標準偏差σ２０ｎｍ）であり、微小突起２２は、密接して配置され、且つ六方格子状に周期的に配列されてなるものであった。
【００７９】
（凹凸面形成用原版の作製）
実施例１の凹凸面形成用原版の作製において、六方格子パターンをなす潜像をレジストにパターニングする際の、ガラスロール原版の回転数及びロール軸方向の走査、並びに、プラズマエッチングの回数を調整することにより、実施例２の凹凸面形成用原版を得た。
【００８０】
［実施例３］
凹凸面形成用原版として、以下の手順により作製したものを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例３の透過率異方性部材１０を作製した。実施例３で得られた透過率異方性部材１０は、凹凸構造層２０の凹凸面２１を形成する微小突起２２の平均間隔ｄＡＶＧが２００ｎｍ（標準偏差σ３０ｎｍ）であり、平均高さＨＡＶＧが２５０ｎｍ（標準偏差σ２５ｎｍ）であり、微小突起２２は、不規則に配列されてなるものであった。
【００８１】
（凹凸面形成用原版の作製）
純度９９．５０％の圧延されたアルミニウム板を、小さいうねりとして表面粗さＲｚが３０ｎｍ、大きいうねりが１μｍとなるように研磨した後、０．０２Ｍシュウ酸水溶液の電解液中で、印加電圧８０Ｖ、２０℃の条件にて１２０秒間、陽極酸化を実施した。次に、第一エッチング処理として、陽極酸化後の電解液で６０秒間エッチング処理を行った。続いて、第二エッチング処理として、１．０Ｍリン酸水溶液で１５０秒間孔径処理を行った。さらに、上記処理を繰り返し、これらを合計５回追加実施した。これにより、アルミニウム基板上に陽極酸化アルミニウム膜が形成された。最後に、フッ素系離型剤を塗布し、余分な離型剤を洗浄することで、実施例３の凹凸面形成用原版を得た。
【００８２】
［比較例１］
凹凸面形成用原版の作製において、印加電圧を５５Ｖとし、陽極酸化、第一エッチング処理及び第二エッチング処理の追加実施の回数を５回としたこと以外は、実施例３と同様にして、比較例１の部材を作製した。比較例１で得られた部材は、凹凸構造層２０の凹凸面２１を形成する微小突起２２の平均間隔ｄＡＶＧが１８０ｎｍ（標準偏差σ３０ｎｍ）であり、平均高さＨＡＶＧが２００ｎｍ（標準偏差σ３０ｎｍ）であり、微小突起２２は、不規則に配列されてなるものであった。
【００８３】
［比較例２］
凹凸面形成用原版の作製において、印加電圧を４５Ｖとし、陽極酸化、第一エッチング処理及び第二エッチング処理の追加実施の回数を５回としたこと以外は、実施例３と同様にして、比較例２の部材を作製した。比較例２で得られた部材は、凹凸構造層２０の凹凸面２１を形成する微小突起２２の平均間隔ｄＡＶＧが１００ｎｍ（標準偏差σ３０ｎｍ）であり、平均高さＨＡＶＧが１８０ｎｍ（標準偏差σ３０ｎｍ）であり、微小突起２２は、不規則に配列されてなるものであった。
【００８４】
［比較例３］
スパッタ装置ＳＸ−２００を用いて作製した従来のハーフミラーを、比較例３の部材とした。比較例３の部材（ハーフミラー）は、平坦な表面に、厚さ１０ｎｍの金属薄膜を有するものであった。
【００８５】
比較例３の部材において、実施例１と同様に、５°から７５°までの５°きざみの入射角度で可視光を入射させた場合における透過率を測定した。測定結果を図１０に示す。
【００８６】
（評価）
各実施例及び各比較例で得られた部材について、下記の評価を行った。評価結果をそれぞれ表１に示す。
【００８７】
（１）覗き見防止効果
各実施例及び各比較例で得られた部材を、金属薄膜側が表面となるようにして、文字が表示された表示装置の表示面上に配置した。次いで、部材の法線方向に対し６０°の傾斜角の方向から、表示面を目視で観察し、以下の評価基準により、覗き見防止効果を評価した。評価結果を表１に示す。
◎：表示面上の部材が白濁するまたは干渉色が見えることにより、表示面の文字を全く判読できない。
○：表示面上の部材が白濁するまたは干渉色が見えることにより、表示面の文字をほとんど判読できない。
△：表示面上の部材がほとんど白濁せずまたは干渉色が見えず、表示面の文字を判読できる。
×：表示面上の部材が白濁せずまたは干渉色が見えず、表示面の文字を良好に判読できる。
【００８８】
（２）透過率異方性及び正面からの視認性の評価
各実施例及び各比較例で得られた部材において、金属薄膜側の面に対し、法線方向から可視光を入射させた場合における透過率と、法線方向に対して６０°の入射角度で可視光を入射させた場合における透過率をそれぞれ測定し、以下の評価基準に基づいて、透過率異方性及び正面からの視認性について評価した。評価結果を表１に示す。なお、透過率の測定は村上色彩製のＨＭ−１５０を用いて行った。
【００８９】
［透過率異方性］
（法線方向における透過率（％））−（６０°の入射角度における透過率（％））の値が、５０％以上のものを○とし、２０％以上且つ５０％未満のものを△とし、２０％未満のものを×と評価した。
【００９０】
［正面からの視認性］
法線方向における透過率が、９０％以上のものを○とし、９０％未満のものを×と評価した。
【００９１】
【表１】
2015045738.tif 000003
実施例１〜３及び比較例１〜３において、金属薄膜の厚みは、凹凸面を平坦面にして、当該平坦面に金属薄膜を形成したと仮定した場合の厚みを示す。
【００９２】
（結果のまとめ）
実施例１〜３で得られた透過率異方性部材１０は、凹凸構造層２０の凹凸面２１を形成する微小突起２２が、平均間隔が２００ｎｍ以上且つ可視光線帯域の最短波長以下となるように配列され、微小突起２２の間隔の標準偏差が３８ｎｍ未満であり、微小突起２２の高さの標準偏差が３０ｎｍ未満であり、凹凸面２１の凹凸に追従した形状を有する可視光透過性の金属薄膜３０が形成されてなるものであることから、覗き見防止効果に優れ、透過率異方性及び正面からの視認性にも優れていた。
中でも、実施例１及び２が特に覗き見防止効果に優れていたのは、凹凸面２１を形成する微小突起２２の間隔及び高さの標準偏差が小さく、均一な凹凸形状であることに起因すると考えられる。
また、図９から明らかなように、実施例１で得られた透過率異方性部材１０においては、入射角度（入射光の進行方向が透過率異方性部材のフィルム面の法線方向に対してなす角度）が大きくなるにつれて、透過率が低下した。また、可視光線帯域内の異なる波長において、光の透過率の差が小さく、この傾向は、入射角が小さい程強く現れた。このように、本発明の透過率異方性部材は、可視光域内での透過率のスペクトル分布におけるバラツキが少なくなることが判明した。このような作用効果は、従来の技術水準から予測される範囲を超えた顕著なものであると言える。
一方、比較例１及び比較例２で得られた部材は、凹凸面を形成する微小突起の平均間隔が小さすぎたため、覗き見防止効果及び透過率異方性に劣っていた。
比較例３の部材は、背景技術で説明した従来のハーフミラーであり、凹凸面を有しないため、透過率異方性及び正面からの視認性に劣っていた。また、比較例３の覗き見防止効果の評価においては、金属薄膜側の表面が鏡面化されていたことにより、表示面の文字が判読できなかった。また、図１０に示すように、比較例３の従来のハーフミラーでは、長波長域の光の透過率が、短波長域の光の透過率に対して１０〜２０％程度も低下した。なお、比較例３のハーフミラーにおいては、金属薄膜が積層される透光性樹脂フィルムに紫外線吸収剤が添加されていたため、この紫外線吸収剤に起因して、図１０に示された結果では、４２０ｎｍ以下の短波長側での透過率が低下したと考えられる。透光性樹脂フィルムに紫外線吸収剤が添加されていない場合には、波長が長くなるにつれて透過率が低下するといった現象がより強く現れると推定される。
【符号の説明】
【００９３】
１０            透過率異方性部材
１１            金属薄膜により形成される凹凸面
１２            微小突起
１５            透明基材
２０            凹凸構造層
２０’            受容層
２１            凹凸構造層の凹凸面
２２            微小突起
２３            頂部
３０            金属薄膜
４１            ダイ
４２            ロール金型
４３            押圧ローラ
４４            剥離ローラ
５０            表示装置
５１            表示機構
５２            表示面
６０            表示装置
６１            画像光源
【図１】
2015045738.tif 000004
【図６】
2015045738.tif 000005
【図７】
2015045738.tif 000006
【図８】
2015045738.tif 000007
【図２】
2015045738.tif 000008
【図３】
2015045738.tif 000009
【図４】
2015045738.tif 000010
【図５】
2015045738.tif 000011
【図９】
2015045738.tif 000012
【図１０】
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