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光學(xué)元件、光學(xué)復(fù)合元件及附保護(hù)膜的光學(xué)復(fù)合元件的制作方法

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光學(xué)元件、光學(xué)復(fù)合元件及附保護(hù)膜的光學(xué)復(fù)合元件的制造方法與工藝
本發(fā)明涉及一種光學(xué)元件、光學(xué)復(fù)合元件及附保護(hù)膜的光學(xué)復(fù)合元件。本申請(qǐng)案根據(jù)2014年10月24日在日本提出申請(qǐng)的特愿2014-217151號(hào)、2014年10月29日在日本提出申請(qǐng)的特愿2014-220231號(hào)、2014年10月29日在日本提出申請(qǐng)的特愿2014-220232號(hào)、及2015年5月19日在日本提出申請(qǐng)的特愿2015-101968號(hào)而主張優(yōu)先權(quán),并將這些申請(qǐng)案的內(nèi)容引入本文。
背景技術(shù)
:例如,在個(gè)人計(jì)算機(jī)等的顯示器的表面,大多設(shè)有用以提高視認(rèn)性的膜狀抗反射構(gòu)造體。作為此種抗反射構(gòu)造體,提出通過(guò)將多個(gè)微小的凸部密接在透明基材(透明膜)的表面進(jìn)行配置而謀求抗反射的方法。該方法利用有所謂蛾眼(motheye(蛾的眼),注冊(cè)商標(biāo))構(gòu)造的原理。蛾眼構(gòu)造使相對(duì)于入射光的折射率在基板的厚度方向連續(xù)地變化,由此使折射率不連續(xù)界面消失以謀求抗反射??狗瓷錁?gòu)造體若可使相對(duì)于入射光的折射率連續(xù)地變化則可實(shí)現(xiàn)較高的抗反射性能。因此,原理上抗反射構(gòu)造體并不限于微小的凸部,也可通過(guò)微小的凹部而構(gòu)成??狗瓷錁?gòu)造體的抗反射性能在折射率變化更加緩慢時(shí)會(huì)變高。因此,優(yōu)選為微細(xì)的凸部或凹部的構(gòu)造體的高度或深度相對(duì)于寬度的比(以下,稱為縱橫比)較大。另一方面,若縱橫比變大,則微細(xì)的凸部或凹部在構(gòu)造上變?nèi)酰瑥亩嬖陔y以維持形狀的問(wèn)題。若縱橫比變大,則也存在于制作構(gòu)造體時(shí)的難度增加的問(wèn)題。例如,此種微細(xì)的形狀可通過(guò)納米壓印等使用有模具的方法而制作。然而若縱橫比較高,則在從模具轉(zhuǎn)印凸部或凹部時(shí),存在有樹(shù)脂等堵塞該模具的問(wèn)題。因此,為不使縱橫比變高且獲得較高的抗反射性能而進(jìn)行各種研究。在專利文獻(xiàn)1中,記載有通過(guò)使凹凸構(gòu)造的凸部的高度具有特定的差異而可一方面抑制凹凸構(gòu)造中的縱橫比較高的凸部的比率,一方面抑制反射色變強(qiáng)。此外,具有微細(xì)的凸部或凹部的抗反射構(gòu)造體中,也存在于凸部彼此之間或凹部附著有微細(xì)的異物而導(dǎo)致抗反射效果受損的問(wèn)題。在專利文獻(xiàn)2中,記載有通過(guò)使微細(xì)凹凸構(gòu)造的表面的水接觸角為140°以上而難以附著水垢的微細(xì)凹凸構(gòu)造體。[
背景技術(shù)
文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)1]日本專利特開(kāi)2014-066975號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]日本專利特開(kāi)2014-077040號(hào)公報(bào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:[發(fā)明所要解決的問(wèn)題]然而,例如在專利文獻(xiàn)1中記載的光學(xué)元件中,為使凸部的高度具有特定的分布而制作大小存在差異的凹凸構(gòu)造。大小存在差異的凹凸會(huì)使凹凸間距隨機(jī),從而難以提高所需的波長(zhǎng)的光的透過(guò)率。此外,專利文獻(xiàn)1中記載的光學(xué)元件針對(duì)污垢的對(duì)策也并不充分,故而也無(wú)法防止污垢的附著。此外,專利文獻(xiàn)2中記載的光學(xué)元件對(duì)于被污染的水等水溶性的污垢為有效,但對(duì)于人類的皮脂或護(hù)手霜等油脂性的污垢并非有效。此外,抗反射性能也可謂并不充分。本發(fā)明是鑒于所述情況而完成,其課題在于提供一種抗反射性能及防污性優(yōu)秀的光學(xué)元件。[解決問(wèn)題的技術(shù)手段]本發(fā)明者等人經(jīng)努力研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過(guò)形成突出于與多個(gè)凹部相反方向的突出部而可獲得抗反射性能及防污性優(yōu)秀的光學(xué)元件。本發(fā)明包含以下發(fā)明。(1)本發(fā)明的一形態(tài)的光學(xué)元件在一面具有以使用環(huán)境下的光的波長(zhǎng)以下的最頻間距排列的多個(gè)凹部,所述光學(xué)元件在俯視時(shí)具有多個(gè)由所述多個(gè)凹部以特定的排列排成的域,在由多個(gè)所述域所夾持的區(qū)域及/或由所述域內(nèi)的所述多個(gè)凹部所包圍的區(qū)域,形成有多個(gè)突出部,在俯視時(shí)所述多個(gè)突出部所占的面積率為1%~15%。(2)根據(jù)所述(1)的光學(xué)元件,其中所述多個(gè)突出部的最頻高度為所述多個(gè)凹部的最頻深度的0.2倍以上且0.8倍以下。(3)根據(jù)所述(1)或(2)的光學(xué)元件,其中與所述多個(gè)突出部的任一個(gè)鄰接的凹部的個(gè)數(shù)相對(duì)于所述多個(gè)凹部的總個(gè)數(shù)為10%以上且80%以下。(4)根據(jù)所述(1)至(3)中任一項(xiàng)的光學(xué)元件,其中在所述多個(gè)突出部中,具有鄰接的所述突出部彼此部分相連的山脈狀突出部。(5)根據(jù)所述(1)至(4)中任一項(xiàng)的光學(xué)元件,其中所述域在俯視時(shí)隨機(jī)配置。(6)本發(fā)明的一形態(tài)的光學(xué)復(fù)合元件更具有:根據(jù)所述(1)至(5)中任一項(xiàng)的光學(xué)元件;及第1涂層,在所述光學(xué)元件的形成有所述多個(gè)凹部及所述多個(gè)突出部的面,反映所述多個(gè)凹部及所述多個(gè)突出部的形狀。(7)本發(fā)明的一形態(tài)的光學(xué)復(fù)合元件更具有:根據(jù)所述(1)至(5)的任一項(xiàng)的光學(xué)元件;及第2涂層,在所述光學(xué)元件的形成有所述多個(gè)凹部及所述多個(gè)突出部的面,填埋所述多個(gè)凹部及所述多個(gè)突出部的形狀整體。(8)本發(fā)明的一形態(tài)的光學(xué)復(fù)合元件具有:根據(jù)所述(1)至(5)中任一項(xiàng)的光學(xué)元件;及保護(hù)膜,在所述光學(xué)元件的形成有所述多個(gè)凹部及所述多個(gè)突出部的面,與所述多個(gè)突出部接觸。(9)本發(fā)明的一形態(tài)的附保護(hù)膜的光學(xué)復(fù)合元件具有:根據(jù)所述(6)的光學(xué)復(fù)合元件;及保護(hù)膜,與所述光學(xué)復(fù)合元件的所述第1涂層內(nèi)被覆所述突出部的部分接觸。[發(fā)明的效果]本發(fā)明的一形態(tài)的光學(xué)元件通過(guò)具有突出于與多個(gè)凹部相反方向的突出部而可獲得抗反射性能及防污性優(yōu)秀的光學(xué)元件。附圖說(shuō)明圖1是示意性表示本發(fā)明的一形態(tài)的光學(xué)元件的俯視圖。圖2是將本發(fā)明的一形態(tài)的光學(xué)元件以連結(jié)鄰接的凹部的最深點(diǎn)的直線切斷所得的剖面示意圖。圖3是示意性表示本發(fā)明的一形態(tài)的光學(xué)復(fù)合元件的剖視圖。圖4是示意性表示本發(fā)明的另一形態(tài)的光學(xué)復(fù)合元件的剖視圖。圖5是用以說(shuō)明模擬的方法的剖面示意圖。圖6是實(shí)施例1~3及比較例1~3的光學(xué)元件的反射率的測(cè)定結(jié)果。具體實(shí)施方式(光學(xué)元件、光學(xué)復(fù)合元件)圖1是示意性表示本發(fā)明的一形態(tài)的光學(xué)元件的俯視圖。在光學(xué)元件1的一面,形成有多個(gè)凹部h1~hn。多個(gè)凹部h1~hn在俯視時(shí)被區(qū)分為多個(gè)域c1~cn。在由多個(gè)域c1~cn所夾持的區(qū)域及/或由域內(nèi)的多個(gè)凹部h1~hn所包圍的區(qū)域的一部分,形成有多個(gè)突出部d1~dn。在光學(xué)元件1中,凹部h1~hn的晶格方位在各域c1~cn內(nèi)一致,但宏觀上并不一致。因此,具有如多晶構(gòu)造體那樣的構(gòu)造。在各域c1~cn內(nèi),多個(gè)凹部h1~hn是以特定的排列而排列。特定的排列優(yōu)選為如圖1所示的三角晶格狀。若將凹部h1~hn排列成三角晶格狀,則凹部h1~hn的排列密度提高,可獲得更優(yōu)選的抗反射性能。所謂三角晶格狀是指以使鄰接的3個(gè)凹部的中心點(diǎn)成為大致正三角形的3個(gè)頂點(diǎn)的位置關(guān)系而整齊排列。所謂成為大致正三角形的3個(gè)頂點(diǎn)的位置關(guān)系,具體來(lái)說(shuō)是指滿足以下條件的關(guān)系。首先,從1個(gè)凹部h1的中心點(diǎn)t1向鄰接的凹部h2的中心點(diǎn)t2的方向引長(zhǎng)度與最頻間距p相等長(zhǎng)度的線段l1。接著,從中心點(diǎn)t1向相對(duì)于線段l1成60°的方向引與最頻間距p相等長(zhǎng)度的線段l2。若從線段l2的終點(diǎn)起在最頻間距p的15%以內(nèi)的范圍具有另一個(gè)凹部h3的中心點(diǎn)t3,則所述3個(gè)中心點(diǎn)可謂處于成為大致正三角形的3個(gè)頂點(diǎn)的位置關(guān)系。各凹部h1~hn的中心點(diǎn)t1~tn是以如下方式求出。對(duì)根據(jù)afm(atomicforcemicroscopy,原子力顯微鏡)的測(cè)定結(jié)果而傾斜修正后的與基準(zhǔn)面平行的各凹部h1~hn每20nm引多個(gè)等高線,求出各等高線的重心點(diǎn)(由x座標(biāo)與y座標(biāo)所決定的點(diǎn))。將所述各重心點(diǎn)的平均位置(由各x座標(biāo)的平均與y座標(biāo)的平均所決定的位點(diǎn))設(shè)為凹部h1~hn的中心點(diǎn)t1~tn。最頻間距p是鄰接的凹部間的距離,具體來(lái)說(shuō),可以如下方式求出。首先,在光學(xué)元件1上的隨機(jī)選擇的區(qū)域,對(duì)一邊為最頻間距p的30~40倍的正方形的區(qū)域獲得afm影像。例如,在最頻間距為300nm左右的情況下,獲得9μm×9μm~12μm×12μm的區(qū)域的影像。接著,將該影像通過(guò)傅立葉變換而波形分離,獲得fft像(fastfouriertransformimage,快速傅立葉變換像)。接著,求出fft像的分布中的從0次波峰至1次波峰的距離。以此求出的距離的倒數(shù)為該區(qū)域的最頻間距p。對(duì)隨機(jī)選擇的共計(jì)25部位以上的相同面積的區(qū)域同樣地進(jìn)行此種處理,求出各區(qū)域的最頻間距。以此獲得的25部位以上的區(qū)域的最頻間距p1~p25的平均值為最頻間距p。此時(shí),各區(qū)域彼此優(yōu)選為至少分開(kāi)1mm而選擇,更優(yōu)選為分開(kāi)5mm~1cm而選擇。凹部h1~hn的最頻間距為使用環(huán)境下的光的波長(zhǎng)以下。在使用可見(jiàn)光的情況下,最頻間距優(yōu)選為50nm~300nm。若最頻間距為50nm以上,則可通過(guò)射出成形或納米壓印而容易地形成形狀。若最頻間距為300nm以下,則可獲得良好的抗反射效果。各域c1~cn的最頻面積q(各域面積的最頻值)優(yōu)選為以下的范圍。在最頻間距p未達(dá)500nm時(shí),10μm×10μm的afm影像測(cè)定范圍內(nèi)的最頻面積q優(yōu)選為0.026μm2~6.5μm2。在最頻間距p為500nm以上且未達(dá)1μm時(shí),10μm×10μm的afm影像測(cè)定范圍內(nèi)的最頻面積q優(yōu)選為0.65μm2~26μm2。在最頻間距p為1μm以上時(shí),50μm×50μm的afm影像測(cè)定范圍內(nèi)的最頻面積q優(yōu)選為2.6μm2~650μm2。若最頻面積q為優(yōu)選的范圍內(nèi),則易防止抗反射性能的視角依存性變高的問(wèn)題。更具體來(lái)說(shuō),配置在各域c1~cn內(nèi)的凹部h1~hn的數(shù)量?jī)?yōu)選為3個(gè)~1000個(gè),更優(yōu)選為7個(gè)~500個(gè)。各域c1~cn可為相同的特定的形狀,也可為不同的形狀。從抑制干擾條紋等的產(chǎn)生的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō),各域c1~cn優(yōu)選為不同的形狀。如圖1所示,各域c1~cn優(yōu)選為隨機(jī)地配置面積、形狀及晶格方位。關(guān)于面積的隨機(jī)性的程度,具體來(lái)說(shuō)優(yōu)選為滿足以下條件。首先,描繪一個(gè)域的邊界線外接的最大面積的橢圓,將該橢圓以下式(1)表示。x2/a2+y2/b2=1…(1)在最頻間距p未達(dá)500nm時(shí),10μm×10μm的afm影像測(cè)定范圍內(nèi)的πab的標(biāo)準(zhǔn)偏差優(yōu)選為0.08μm2以上。在最頻間距p為500nm以上且未達(dá)1μm時(shí),10μm×10μm的afm影像測(cè)定范圍內(nèi)的πab的標(biāo)準(zhǔn)偏差優(yōu)選為1.95μm2以上。在最頻間距p為1μm以上時(shí),50μm×50μm的afm影像測(cè)定范圍內(nèi)的πab的標(biāo)準(zhǔn)偏差優(yōu)選為8.58μm2以上。若πab的標(biāo)準(zhǔn)偏差為優(yōu)選的范圍內(nèi),則反射光的平均化的效果優(yōu)秀,且易防止抗反射性能的視角依存性變高的問(wèn)題。關(guān)于各域c1~cn的形狀的隨機(jī)性的程度,具體來(lái)說(shuō),優(yōu)選為所述式(1)中的a與b的比、a/b的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.1以上。至此,對(duì)凹部h1~hn的排列、及凹部h1~hn的排列伴隨的域c1~cn的配置進(jìn)行了說(shuō)明。此處使用圖2的剖面示意圖,對(duì)凹部h1~hn的定義進(jìn)行說(shuō)明。此外,也對(duì)下述突出部d1~dn的定義進(jìn)行說(shuō)明。圖2是以連結(jié)任意鄰接的凹部的中心點(diǎn)的直線切斷所得的本發(fā)明的一形態(tài)的光學(xué)元件的剖面示意圖。凹部h1~hn是圖示的形成在比標(biāo)準(zhǔn)面n更下方的空隙。標(biāo)準(zhǔn)面n是通過(guò)afm的傾斜修正而獲得的與基準(zhǔn)面平行的面,且是從afm獲得的凹部的表面最頻高度位置的平面。此處,對(duì)從afm獲得的各高度位置進(jìn)行說(shuō)明。從afm獲得的凹部的高度資訊有底部最頻高度與表面最頻高度。底部最頻高度及表面最頻高度是以如下的順序獲得。首先,通過(guò)afm而獲得通過(guò)任意選擇的鄰接的2個(gè)凹部的中心點(diǎn)的剖面。從afm的剖面而獲得2個(gè)凹部的最深點(diǎn)的位置資訊、及2個(gè)凹部之間突出的部分的最高點(diǎn)的位置資訊。在任意的25部位進(jìn)行相同的作業(yè)。通過(guò)進(jìn)行該作業(yè)而獲得50部位的凹部的最深點(diǎn)的位置資訊、及25部位的突出的部分的最高點(diǎn)的位置資訊。將所獲得的位置資訊柱狀圖化,并以高斯函數(shù)進(jìn)行擬合,由此獲得凹部的最深點(diǎn)的最頻位置資訊、及突出的部分的最高點(diǎn)的最頻位置資訊。該凹部的最深點(diǎn)的最頻位置資訊成為底部最頻高度,突出的部分的最高點(diǎn)的最頻位置資訊成為表面最頻高度。以相同的順序也測(cè)定凹部h1~hn的最頻深度。從afm的剖面測(cè)定2個(gè)凹部的最深點(diǎn)的位置資訊、及2個(gè)凹部之間突出的部分的最高點(diǎn)的位置資訊的差(凹部的深度)。在任意的25部位進(jìn)行相同的作業(yè),進(jìn)行柱狀圖化,并以高斯函數(shù)進(jìn)行擬合。通過(guò)高斯函數(shù)的擬合而計(jì)算出凹部的最頻深度d。此時(shí),同時(shí)也獲得凹部的深度的標(biāo)準(zhǔn)偏差1σ。凹部h1~hn的最頻深度優(yōu)選為100~500nm。若最頻深度為500nm以下,則在射出成形或納米壓印中不易引起轉(zhuǎn)印不良,從而可容易地制作。若最頻深度為100nm以上,則可獲得良好的抗反射性能。凹部的深度的標(biāo)準(zhǔn)偏差1σ對(duì)應(yīng)于凹部的深度的波動(dòng)系數(shù)。波動(dòng)系數(shù)優(yōu)選為未達(dá)8%,更優(yōu)選為未達(dá)5%。通過(guò)將波動(dòng)系數(shù)設(shè)為該范圍而在以射出成形或納米壓印對(duì)模型填充材料時(shí)不易產(chǎn)生空隙。突出部d1~dn是如下定義。將從標(biāo)準(zhǔn)面n朝與光學(xué)元件1相反側(cè)平行移動(dòng)僅凹部的深度的標(biāo)準(zhǔn)偏差1σ后所得的面設(shè)為規(guī)定面m。在光學(xué)元件1的一部分從規(guī)定面m突出的情況下,將從該位置的標(biāo)準(zhǔn)面n朝與凹部h1~hn相反側(cè)突出的部分作為突出部d1~dn而定義。即,突出部具有從標(biāo)準(zhǔn)面n起的凹部的標(biāo)準(zhǔn)偏差1σ以上的高度。突出部d1~dn的最頻高度h優(yōu)選為凹部h1~hn的最頻深度的0.2倍以上且0.8倍以下,更優(yōu)選為0.3倍以上且0.5倍以下。所謂突出部d1~dn的最頻高度是指從標(biāo)準(zhǔn)面n至突出部d1~dn的頂點(diǎn)為止的高度h的最頻值。突出部d1~dn的最頻高度h是通過(guò)測(cè)定任意25部位的突出部d1~dn的高度并求出其最頻值而獲得。任意25部位的突出部d1~dn是從一邊為最頻間距p的30~40倍的正方形的多張afm影像中任意抽取。若突出部d1~dn的最頻高度h處于該范圍內(nèi),則可獲得耐擦傷性及抗反射性能較高的光學(xué)元件。通過(guò)將突出部d1~dn的最頻高度設(shè)為特定的高度以上而可使折射率階段性地變化,進(jìn)一步提高抗反射性能。此外,通過(guò)將突出部d1~dn的最頻高度設(shè)為特定的高度以下而可抑制突出部d1~dn的縱橫比過(guò)高,提高耐擦傷性。關(guān)于突出部d1~dn的形狀,優(yōu)選為隨著朝與凹部h1~hn相反側(cè)突出,其剖面積連續(xù)地或階段性地變小。此外,在剖視時(shí),優(yōu)選為突出部d1~dn的側(cè)面da與構(gòu)成凹部h1~hn的傾斜面ha連續(xù)。此處,所謂連續(xù)是指在突出部d1~dn的側(cè)面da與構(gòu)成凹部h1~hn的傾斜面ha的連接部分,在斜面不產(chǎn)生彎折等。具體來(lái)說(shuō),是指在剖視時(shí)向連接部分引切線。此處,關(guān)于凹部h1~hn的形狀,優(yōu)選為在沿與標(biāo)準(zhǔn)面n平行的切斷面觀察時(shí),切斷面上的光學(xué)元件1所占的面積比率隨著向凹部h1~hn的底部而連續(xù)地或階段性地變大。換句話說(shuō),優(yōu)選為形成凹部的空隙的尺寸隨著向底部而連續(xù)地或階段性地變小。作為具體的例,凹部的形狀可列舉錐體、錐臺(tái)、半球、紡錘體及所述的組合形狀等。返回至圖1,突出部d1~dn在俯視時(shí)存在于由域c1~cn的邊界區(qū)域及/或各域c1~cn內(nèi)的多個(gè)凹部h1~hn所包圍的區(qū)域的一部分。例如,在域c1~cn的邊界區(qū)域存在有突出部的情況下,突出部多由4個(gè)以上的凹部所包圍。該情況下,如符號(hào)d4所示,鄰接的突出部彼此部分相連。以下,將以此方式連結(jié)的突出部稱為山脈狀突出部d4。山脈狀突出部d4中,鄰接的突出部彼此相連,故而構(gòu)造性較強(qiáng)。因此,通過(guò)具有山脈狀突出部4而可提高光學(xué)元件1的耐擦傷性。此外,可抑制制造過(guò)程中的破損等。存在于由各域c1~cn內(nèi)的多個(gè)凹部h1~hn所包圍的區(qū)域的突出部多由3個(gè)凹部包圍。其原因在于,形成在域內(nèi)的突出部多因凹部的排列的局部錯(cuò)亂而形成。形成在該部分的突出部如符號(hào)d2及d3所示,多獨(dú)立地存在,且形成錐狀的形狀。錐狀的形狀可為圓錐狀、三角錐狀、四角錐狀、六角錐狀等任一形狀。在俯視時(shí),突出部d1~dn所占的面積率優(yōu)選為1%~15%,更優(yōu)選為5%~10%。凹部h1~hn的排列不一致的部分產(chǎn)生邊界部。在邊界部,用以獲得平穩(wěn)的折射率變化的凹凸形狀錯(cuò)亂,故而邊界部成為產(chǎn)生反射的原因。然而,通過(guò)在該部分設(shè)置突出部d1~dn而可提高抗反射性能。此外,突出部d1~dn并未存在于整面,故而可抑制在光學(xué)元件1的表面附著污垢。一般附著在光學(xué)元件表面的污垢的尺寸比凹部h1~hn大。即,附著在具有突出部d1~dn的光學(xué)元件表面的污垢由立起的突出部d1~dn的前端支撐,并未附著在光學(xué)元件表面整體。因此,可減少污垢與光學(xué)元件1的接觸面積,從而所附著污垢的除去等變得容易。俯視時(shí)的突出部d1~dn的面積率是標(biāo)準(zhǔn)面n上的突出部d1~dn所占的面積的比率。具體來(lái)說(shuō),以如下順序而求出。在光學(xué)元件1上的隨機(jī)選擇的區(qū)域,對(duì)一邊為最頻間距p的30~40倍的正方形的區(qū)域獲得afm影像。從所獲得的afm影像抽取突出部d1~dn。求出所抽取的突出部d1~dn的平坦面n的面積,并除以整體的面積,由此計(jì)算出突出部d1~dn的面積率。此外,與多個(gè)突出部d1~dn鄰接的凹部h1~hn的個(gè)數(shù)優(yōu)選為相對(duì)于多個(gè)凹部的總個(gè)數(shù)為10%以上且未達(dá)80%,更優(yōu)選為20%以上且70%以下。通過(guò)將突出部的出現(xiàn)頻度設(shè)為該范圍內(nèi)而可獲得耐擦傷性及抗反射性能較高的光學(xué)元件。例如,突出部彼此相連,模式上可避免突出部的間距成為使用環(huán)境下的光的波長(zhǎng)以上,且可避免抗反射性能劣化。此外,通過(guò)射出成形或納米壓印等的形狀轉(zhuǎn)印而在制造光學(xué)元件1的情況下具有良好的脫模性,可容易地制作。而且,與突出部d1~dn鄰接的凹部h1~hn的個(gè)數(shù)較多是指突出部d1~dn整體散布。結(jié)果,在任一部分,均可將附著的污垢由突出部d1~dn的前端支撐,從而可提高防污性。另外,是否與突出部鄰接是以如下方式判斷。首先,描繪在俯視時(shí)從突出部的標(biāo)準(zhǔn)面n上的外緣部離開(kāi)僅凹部的最頻間距量的范圍。在該范圍內(nèi)存在有凹部的中心點(diǎn)的情況下,判斷該凹部與突出部鄰接。凹部h1~hn的總個(gè)數(shù)是以如下順序求出。在光學(xué)元件1的任意部位,在25部位獲得一邊為最頻間距p的30~40倍的正方形的afm影像。接著,測(cè)定各個(gè)afm影像內(nèi)的凹部h1~hn的數(shù)量,并將其平均化。與突出部鄰接的凹部h1~hn的個(gè)數(shù)是對(duì)各個(gè)圖像中與突出部d1~dn鄰接的凹部h1~hn的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù),并將其平均化。光學(xué)元件1的材料并未特別限制。既可為有機(jī)物也可為無(wú)機(jī)物,在有機(jī)物的情況下,可使用例如一般所使用的uv硬化性樹(shù)脂、熱可塑性樹(shù)脂、及熱硬化性樹(shù)脂等。在無(wú)機(jī)物的情況下,可使用si、sio2、sion、ni、旋涂玻璃等。此外,可使用有機(jī)金屬化合物、金屬烷氧化合物、或所述的氧化物等。此外,光學(xué)元件1無(wú)需以單體存在。也可設(shè)為將其他構(gòu)件或?qū)舆M(jìn)一步設(shè)置在光學(xué)元件1的光學(xué)復(fù)合元件。作為光學(xué)復(fù)合元件的一例,也可在光學(xué)元件1的與形成有凹部h1~hn的面相反側(cè)的面設(shè)置支撐基體。支撐基體可為膜狀、片狀、平板狀、塊狀、透鏡狀等任意的形狀,可根據(jù)使用用途而變更。支撐基體的材質(zhì)并未特別限定??墒褂美缇蹖?duì)苯二甲酸乙二醇酯(pet,polyethyleneterephthalate)、三乙酰纖維素(tac,triacetylcellulose)、聚碳酸酯(pc,polycarbonate)、丙烯酸樹(shù)脂等合成樹(shù)脂;玻璃、半導(dǎo)體等無(wú)機(jī)膜等。聚碳酸酯具有耐熱性較高的優(yōu)點(diǎn)。另一方面,聚碳酸酯與其他材料相比加工性差,故而在將支撐基體與光學(xué)元件設(shè)為同一材料的情況下,也可使用其他材料。支撐基體與光學(xué)元件的折射率差優(yōu)選為較小。具體來(lái)說(shuō),折射率差優(yōu)選為0.1以內(nèi),更優(yōu)選為無(wú)折射率差(包含同一材料)。在折射率差較大的情況下,在支撐基體與光學(xué)元件之間,也可插入具有支撐基體與光學(xué)元件之間的折射率的中間層。中間層可為以使折射率階段性地變化的方式組合而成的多層的構(gòu)成,也可兼具接著層或粘著層。對(duì)于支撐基體的與形成有光學(xué)元件1的面相反側(cè)的面,也可實(shí)施ar處理、ag處理等其他抗反射處理。所謂ar處理是利用經(jīng)處理膜的界面反射的光彼此的干涉的抗反射方法。例如,可通過(guò)以蒸鍍、濺鍍等干式涂布或濕式涂布等手段在支撐基體的一面積層多個(gè)折射率不同的層而實(shí)施ar處理。所謂ag處理是利用散射的抗反射處理。例如,可通過(guò)在支撐基體的一面涂布含有微粒子的層、或提高支撐基體的一面的表面粗度而實(shí)施ag處理。此外,除抗反射處理外,也可進(jìn)行抗菌涂層處理及防污處理等。對(duì)與設(shè)置有光學(xué)元件1的面相反側(cè)的面已實(shí)施其他抗反射處理的光學(xué)復(fù)合元件可作為例如保護(hù)顯示裝置等的表面的透明保護(hù)構(gòu)件而利用。具體來(lái)說(shuō),考慮在顯示裝置的視認(rèn)側(cè)設(shè)置透明保護(hù)構(gòu)件的形態(tài)。若在顯示裝置的視認(rèn)側(cè)設(shè)置透明保護(hù)構(gòu)件,則透明保護(hù)構(gòu)件的與顯示裝置對(duì)向的面不會(huì)向外部露出,故而不易產(chǎn)生污垢。相對(duì)于此,透明保護(hù)構(gòu)件的視認(rèn)側(cè)的面通過(guò)隨著人的接觸等所產(chǎn)生的皮脂或灰塵等而易產(chǎn)生污垢。因此,優(yōu)選為在視認(rèn)側(cè)設(shè)置ar處理、ag處理等的抗反射膜,且在顯示裝置側(cè)設(shè)置光學(xué)元件1。此外,作為光學(xué)復(fù)合元件10的其他例,如圖3所示,也可在光學(xué)元件1的形成有凹部h1~hn的面進(jìn)一步設(shè)置反映多個(gè)凹部h1~hn及多個(gè)突出部d1~dn的形狀的第1涂層2。此處所謂“反映”并不需要使多個(gè)凹部h1~hn及多個(gè)突出部d1~dn的形狀完全反映。若對(duì)多個(gè)凹部h1~hn及多個(gè)突出部d1~dn的形狀的形狀變化率相對(duì)于凹部及突出部的延伸方向?yàn)?0%以內(nèi),且相對(duì)于與延伸方向垂直的面方向?yàn)?0%以內(nèi),則可謂充分地反映。第1涂層2可根據(jù)用途而進(jìn)行各種變更。例如,通過(guò)氟等的單分子膜而形成第1涂層2,由此可進(jìn)一步提高防污性。氟等的單分子膜可通過(guò)例如涂布將含有氟原子的高分子材料溶于溶劑中的脫模劑等并使其干燥而獲得。此外,例如如圖4所示,也可設(shè)為更具有填埋光學(xué)元件1的凹部h1~hn的第2涂層3的光學(xué)復(fù)合元件11。第2涂層3例如可使用折射率比光學(xué)元件1低的材料。通過(guò)以低折射率材料填充,相比在表面具有凹凸形狀的光學(xué)元件1可進(jìn)一步提高防污性、耐擦傷性。第2涂層3可通過(guò)例如涂布或壓抵處于低粘度狀態(tài)的材料且將材料填充至凹部而獲得。由第2涂層3涂布而成的光學(xué)復(fù)合元件11可用作例如太陽(yáng)能電池、發(fā)光二極管等的層構(gòu)成的一部分。除所述以外,也可設(shè)置覆蓋光學(xué)元件1的形成有凹部h1~hn的面的保護(hù)膜等。通過(guò)設(shè)置保護(hù)膜等而可避免在搬送時(shí)光學(xué)元件1的凹凸形狀損傷。保護(hù)膜是以與多個(gè)突出部的前端部接觸的方式覆蓋光學(xué)元件1的形成有凹部h1~hn的面。將在貼合側(cè)具有粘著材料的保護(hù)膜貼合在光學(xué)元件1的情況下,通過(guò)多個(gè)突出部而維持光學(xué)元件1的凹部h1~hn與粘著材料的間隙。結(jié)果可防止粘著材料填埋凹部而導(dǎo)致抗反射特性降低。此外,保護(hù)膜也可貼合在圖3所示的施加有第1涂層2的光學(xué)復(fù)合元件10的凹凸面?zhèn)取9鈱W(xué)元件1可作為應(yīng)用在構(gòu)成個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、數(shù)字相機(jī)等的各種顯示器(例如液晶顯示器、等離子顯示器、后投影器、fed、oled等的fpd)、展示櫥窗等的窗玻璃、展示邊框、各種顯示窗、光學(xué)透鏡、太陽(yáng)能電池、道路/交通標(biāo)識(shí)或看板的光學(xué)材料等的表面的抗反射體而使用,也可作為用以制造此種抗反射體的納米壓印用模型的原版而使用。(光學(xué)元件的制造方法)以下,對(duì)光學(xué)元件的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的一形態(tài)的光學(xué)元件可通過(guò)將具有特定的形狀的模型轉(zhuǎn)印1次或多次而獲得。該模型可通過(guò)使用使多個(gè)粒子2維排列在基板上的蝕刻遮罩而制作。蝕刻遮罩是通過(guò)例如利用lb法(langmuir-blodgett法)的方法而在基板上制作。具體來(lái)說(shuō),可通過(guò)具有以下步驟的方法而制造,即,滴下步驟,將在溶劑中分散有粒子的分散液滴下至水槽內(nèi)的液面;單粒子膜形成步驟,通過(guò)使溶劑揮發(fā)而形成包含粒子的單粒子膜f;及移行步驟,將單粒子膜移取至基板上。首先,向包含氯仿、甲醇、乙醇、甲基乙基酮等揮發(fā)性較高的溶劑中的1種以上的疏水性的有機(jī)溶劑中,添加表面疏水性的粒子而制備分散液。將該分散液滴下至貯存在水槽內(nèi)的液體的液面(滴下步驟)。所滴下的分散液中,作為分散介質(zhì)的溶劑揮發(fā),并且粒子在液面上以單層展開(kāi),2維地形成最密填充的單粒子膜(單粒子膜形成步驟)。在滴下步驟中,分散液同時(shí)滴下至水槽內(nèi)的液面的多個(gè)部位。同時(shí)滴下的分散液以滴下的處為中心分別在液面上以單層展開(kāi)。結(jié)果,形成多個(gè)由粒子以特定的排列排成的域。域通常成為不定形。從液面的多個(gè)部位同時(shí)形成的域成長(zhǎng)而與鄰接的域相接。此時(shí),域彼此成為相同的粒子排列的情況少,而是成為不同的粒子排列。結(jié)果,在域間產(chǎn)生間隙。光學(xué)元件的凹部對(duì)應(yīng)于通過(guò)將單粒子膜蝕刻而在模型表面形成的凸部。即,凹部的最頻間距、域的數(shù)量、域的面積等受到單粒子膜的狀態(tài)的影響。因此,凹部的最頻間距可通過(guò)使用的粒子的平均粒徑而控制。此外,域的數(shù)量及域的面積等可通過(guò)同時(shí)滴下的分散液的位置間隔、滴下速度、滴下步驟完成時(shí)間等而控制。若縮短從域彼此開(kāi)始相接起至滴下完成為止的時(shí)間,則可提高山脈狀突出部的出現(xiàn)頻度。若縮小滴下的間隔,則域的數(shù)量增加,域的面積變小。接著,將所形成的單粒子膜移行至作為蝕刻對(duì)象物的基板上。將單粒子膜移取至基板上的具體的方法并無(wú)特別限制,例如,可一面將疏水性的基板保持為相對(duì)于單粒子膜大致平行的狀態(tài),一面使其從上方降下而與單粒子膜接觸,通過(guò)為疏水性的單粒子膜與基板的親和力而使單粒子膜移行至基板。移行至基板上的單粒子膜是作為單粒子蝕刻遮罩而發(fā)揮功能。對(duì)于一面設(shè)置有單粒子蝕刻遮罩的基板進(jìn)行氣相蝕刻且進(jìn)行表面加工(蝕刻步驟),在基板的一面形成凸部。具體來(lái)說(shuō),蝕刻氣體穿過(guò)構(gòu)成蝕刻遮罩的粒子的間隙而到達(dá)基板的表面。因此,在該部分形成溝槽,且在與各粒子對(duì)應(yīng)的位置分別出現(xiàn)圓柱。若推進(jìn)氣相蝕刻,則各圓柱上的粒子也逐漸被蝕刻而變小。因此,通過(guò)進(jìn)一步繼續(xù)蝕刻而形成凸部。該凸部通過(guò)轉(zhuǎn)印而成為光學(xué)元件1的凹部h1~hn。因此,光學(xué)元件1的凹部h1~hn的形狀及平均深度可根據(jù)蝕刻時(shí)間、蝕刻氣體的種類、粒子的材質(zhì)、基板的材質(zhì)及所述的組合而控制。構(gòu)成蝕刻遮罩的粒子并未特別限定。例如可使用金粒子、膠體二氧化矽粒子等。蝕刻氣體可使用一般所使用的氣體。例如可使用ar、sf6、f2、cf4、c4f8、c5f8、c2f6、c3f6、c4f6、chf3、ch2f2、ch3f、c3f8、cl2、ccl4、sicl4、bcl2、bcl3、bc2、br2、br3、hbr、cbrf3、hcl、ch4、nh3、o2、h2、n2、co、及co2等。所述粒子及蝕刻氣體可根據(jù)蝕刻的基體而變更。例如,在選擇金粒子作為構(gòu)成蝕刻遮罩的粒子,且選擇玻璃基板作為基體并將所述組合的情況下,蝕刻氣體若使用與cf4、chf3等的玻璃具有反應(yīng)性的氣體,則金粒子的蝕刻速度相對(duì)變慢,會(huì)選擇性地蝕刻玻璃基板。蝕刻遮罩具有域。域間所形成的間隙大在構(gòu)成蝕刻遮罩的粒子間的間隙。因此,在域間所形成的間隙部分,相比構(gòu)成蝕刻遮罩的粒子間的間隙部分更加推進(jìn)蝕刻,從而形成較深的凹部。在形成在該域間的間隙部分形成的較深的凹部通過(guò)轉(zhuǎn)印而成為光學(xué)元件1的形成在由域c1~cn夾持的區(qū)域的突出部。突出部d1~dn的高度主要可通過(guò)根據(jù)蝕刻條件控制凹部的深度的方式來(lái)控制。例如,可通過(guò)變更蝕刻時(shí)的氣體組成而進(jìn)一步加深在形成在域間的間隙部分形成的凹部的深度。更具體來(lái)說(shuō),選擇si作為成為模型的原先的基板,對(duì)通常cl2:cf4=50:50的氣體組成添加chf3而變更為cl2:cf4:chf3=50:45:5~50:10:40的氣體組成,由此可進(jìn)一步加深在形成在域間的間隙部分形成的凹部的深度。如上所述,突出部除形成在域c1~cn間的區(qū)域以外,也形成在域c1~cn內(nèi)。形成在域c1~cn內(nèi)的突出部的高度及出現(xiàn)頻度可通過(guò)構(gòu)成蝕刻遮罩的粒子的粒徑差異而控制。構(gòu)成蝕刻遮罩的粒子的粒子差異成為使蝕刻遮罩上的特定的域內(nèi)排列的粒子的排列錯(cuò)亂的原因。因此,若使用該排列錯(cuò)亂的蝕刻遮罩進(jìn)行蝕刻步驟,則粒子間的間隙的尺寸產(chǎn)生差異,蝕刻的進(jìn)展?fàn)顟B(tài)產(chǎn)生變化。在粒子間的間隙的尺寸較大的部分,形成較深的凹部。該較深的凹部通過(guò)轉(zhuǎn)印而成為光學(xué)元件1的形成在域c1~cn內(nèi)的突出部d1~dn。為獲得形成在域c1~cn內(nèi)的突出部d1~dn,粒徑的cv值(波動(dòng)系數(shù))優(yōu)選為3%~20%,更優(yōu)選為5%~10%。將以此獲得的模型轉(zhuǎn)印1次或多次,由此可簡(jiǎn)便地獲得形成有突出部的光學(xué)元件1。突出部d1~dn的高度也可通過(guò)變更轉(zhuǎn)印的條件而控制。在轉(zhuǎn)印時(shí),若提高成形材料對(duì)模型的填充率,則對(duì)形成在模型的較深的凹部的填充性也提高,從而可提高形成的突出部的高度。相對(duì)于此,在轉(zhuǎn)印時(shí),若降低成形材料對(duì)模型的填充率,則難以對(duì)形成在模型的較深的凹部填充成形材料,從而可降低形成的突出部的高度。成形材料對(duì)模型的填充率可根據(jù)施加的壓力、成形材料的粘度、處理溫度等而控制。[實(shí)施例]通過(guò)模擬而確認(rèn)光學(xué)元件的抗反射性能。首先對(duì)模擬的方法進(jìn)行說(shuō)明(參照appliedoptics,vol.26,no.61142-1146(1987),appliedoptics,vol.32,no.71154-1167(1993)等)。考慮光朝折射率n0的物質(zhì)與折射率ns的物質(zhì)的界面入射時(shí)的反射。此時(shí),折射率ns的物體如圖5所示具有凹部形狀。首先,如圖5所示,將具有凹部的抗反射層從基準(zhǔn)點(diǎn)側(cè)分成n層而切片,且看作從基準(zhǔn)點(diǎn)側(cè)起具有第1層、…第n層為止的層構(gòu)造。第j層是寬度q的空氣的區(qū)域與寬度1-q的抗反射層的區(qū)域反復(fù)而成。此時(shí)的寬度成為與第j-1層的界面的寬度。將該第j層的實(shí)效折射率設(shè)為nj,將該層的厚度設(shè)為dj。此時(shí),nj可根據(jù)折射率n0、ns及寬度q而求出。dj可通過(guò)將凹部的最頻深度除以層數(shù)n而求出。使波長(zhǎng)λ的光以入射角φj入射至第j層,計(jì)算由下式(2)表示的轉(zhuǎn)移矩陣。[數(shù)1]此處,δj,ωj為下式(3)及式(4)。[數(shù)2]δj=(2π/λ)njdjcosφj…(3)[數(shù)3]按照光通過(guò)的順序,從第1層至第n層反復(fù)進(jìn)行從左乘以各層的轉(zhuǎn)移矩陣的乘法運(yùn)算。該操作可由式(5)表示。另外,a、b、c、d為計(jì)算所得的結(jié)果的值。[數(shù)4]若使用利用所述順序所計(jì)算的a、b、c、d,則可將該切片的多層的反射率以如下方式表示。[數(shù)5][抗反射特性](實(shí)施例1)通過(guò)所述模擬而求出具有突出部的光學(xué)元件的5°反射光譜。將結(jié)果示于圖6。此時(shí),將凹部的深度設(shè)為300nm,凹部的間距設(shè)為120nm,凹部的直徑設(shè)為100nm,突出部的高度設(shè)為100nm,突出部所占的面積率設(shè)為15%。將光設(shè)為從折射率1.0的空氣以入射角5°入射至折射率1.5的界面,抗反射層的材料的折射率也設(shè)為1.5。凹部的深度、間距、直徑及突出部的高度為模擬故而為固定值,但實(shí)際上對(duì)應(yīng)于最頻值。(實(shí)施例2)在實(shí)施例2中,僅突出部所占的面積率設(shè)為2%的點(diǎn)與實(shí)施例1不同。通過(guò)所述模擬而求出實(shí)施例2的光學(xué)元件的5°反射光譜。將結(jié)果示于圖6。(實(shí)施例3)在實(shí)施例3中,僅突出部的高度設(shè)為30nm的點(diǎn)與實(shí)施例1不同。通過(guò)所述模擬而求出實(shí)施例3的光學(xué)元件的5°反射光譜。將結(jié)果示于圖6。(比較例1)在比較例1中,未設(shè)置突出部。即,突出部所占的面積率設(shè)為0%,該點(diǎn)與實(shí)施例1不同。通過(guò)所述模擬而求出比較例1的光學(xué)元件的5°反射光譜。將結(jié)果示于圖6。(比較例2)在比較例2中,僅突出部所占的面積率設(shè)為18.8%的點(diǎn)與實(shí)施例1不同。通過(guò)所述模擬而求出比較例2的光學(xué)元件的5°反射光譜。將結(jié)果示于圖6。(比較例3)在比較例3中,僅突出部所占的面積率設(shè)為18.8%的點(diǎn)與實(shí)施例3不同。通過(guò)所述模擬而求出比較例3的光學(xué)元件的5°反射光譜。將結(jié)果示于圖6。[防污性]對(duì)實(shí)施例1~3及比較例1~3的各自的防污性進(jìn)行試驗(yàn)。防污性的試驗(yàn)是以如下順序進(jìn)行。在聚碳酸酯板的表面轉(zhuǎn)印形成實(shí)施例1~3及比較例1~3的光學(xué)元件。使皮脂附著在構(gòu)造面的各5部位且放置10分鐘的后,利用乙醇進(jìn)行洗凈除去。通過(guò)目測(cè)而評(píng)估皮脂的殘存狀態(tài)。將結(jié)果匯總在表1。在表1中,“○”為確認(rèn)無(wú)皮脂殘存的情況,“△”為確認(rèn)僅有皮脂輪廓的情況,“×”為可確認(rèn)皮脂殘存的情況。[表1]部位1部位2部位3部位4部位5綜合判定實(shí)施例1○○△○○良實(shí)施例2△△○△○良實(shí)施例3△○△○○良比較例1△×××△不良比較例2×○△○△不良比較例3△△×○×不良例如,比較實(shí)施例1、實(shí)施例2、比較例1及比較例2的結(jié)果后可知,作為光學(xué)特性,突出部所占的面積率越高則越佳。同樣地,比較實(shí)施例3、比較例1及比較例3也可獲得相同的傾向。相對(duì)于此,如比較例2及比較例3所示,若突出部的面積率過(guò)高,則從防污性的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)不佳。認(rèn)為其原因在于,若突出部的面積率過(guò)高,則污垢與突出部的前端互相接觸的頻度提高。如比較例1那樣在無(wú)突出部的情況下,凹部的標(biāo)準(zhǔn)面整體與污垢互相接觸,故而認(rèn)為該情況下污垢也不易脫落。[符號(hào)的說(shuō)明]1光學(xué)元件2第1涂層3第2涂層10、11光學(xué)復(fù)合元件h1~hn凹部d1~dn突出部t1~tn中心點(diǎn)c1~cn域當(dāng)前第1頁(yè)12
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