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CN108885284A - 光学体以及发光装置 - Google Patents

光学体以及发光装置 Download PDF

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CN108885284A
CN108885284A CN201780019295.9A CN201780019295A CN108885284A CN 108885284 A CN108885284 A CN 108885284A CN 201780019295 A CN201780019295 A CN 201780019295A CN 108885284 A CN108885284 A CN 108885284A
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Abstract

本发明提供一种可用作导光板，并且，具有对于外来光的优异的防反射功能的发光装置。为了解决上述课题，根据本发明的某种观点，提供一种光学体，其包括：基材；粗大凹凸结构，其被形成在基材的一个表面上，并且将从基材的侧面被射入至基材的内部的内部传播光从基材的另一个表面射出；和细小凹凸结构，其跟随着基材的两面以及粗大凹凸结构的表面而周期性地形成，凹凸的平均周期在可见光波长以下，粗大凹凸结构的表面具有相对于一个表面而以30°以上且小于90°的方式倾斜的倾斜面，并且细小凹凸结构的排列相对于内部传播光的行进方向以交错排列的方式配置。

Description

光学体以及发光装置
技术领域
本发明涉及一种光学体以及发光装置。
背景技术
作为光学体的一种，已知将光的波导现象以及粗大凹凸结构(macro concave-convex structure)组合而成的光学体。这样的光学体也被称为导光板。粗大凹凸结构被形成在导光板的一个表面上。并且，光从导光板的侧面上所设置的光源，射入到导光板的内部。被射入到导光板的内部的光、即内部传播光在导光板的表面(即、导光板的内部与外部的界面)处反射的同时，在导光板的内部进行传播。之后，内部传播光在粗大凹凸结构的表面处反射，并从导光板的另一个表面被射出。即、导光板将从导光板的侧面而被射入的光从导光板的表面射出。导光板例如用作各种显示装置用的发光体、或者照明用的发光体。作为使用导光板的显示装置，例如，可列举出各种LCD(例如、局部调光驱动方式的LCD)、无源型显示装置、面向娱乐的光装饰面板、数字标牌等面向广告的照明面板等。在这些显示装置中，通过光源的点亮和熄灭，可以表现从形成有粗大凹凸结构的图案的位置犹如光浮现。
导光板作为显示装置的发光体而使用的情况下，粗大凹凸结构的至少一面的斜面需要为30°以上且小于90°的斜面。从导光板的侧面射入，并在导光板内行进的光通过该斜面而进行全反射，并从导光板的表面射出。而且，这样的导光板需要在光源熄灭时，尽可能地让视觉辨认人无法识别到导光板的存在。而且，需要提高显示品质。因此，寻求高透过、低反射、低散射这样的对于外来光优异的防反射功能。为了提高显示装置的显示品质。在此，作为外来光，除了太阳光、来自其他的发光体(例如照明、其他的显示装置等)的光以外，还可以列举出被设置在显示装置内部的其他的显示体(例如液晶面板等)等的光。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-012854号公报
专利文献2：日本特开2003-249110号公报
专利文献3：日本特开2008-299079号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，并未提出足够应对上述的要求的任何技术方案。例如，专利文献1～3中公开了涉及到上述的导光板的技术。专利文献1中所公开的技术中，导光板的两面中的、至少一个表面上设置凹凸的平均周期在可见光波长以下的细小凹凸结构。在此，细小凹凸结构无规则地配置。此外，细小凹凸结构的凸部间距离或凹部间距离满足预定的条件。
专利文献2中所公开的技术中，在粗大凹凸结构的凹部间的预定位置形成光反射角控制面。专利文献3中所公开的技术中，在导光板的两面中的、至少一个表面设置多层结构的反射防止膜。但是，这些技术中，无法充分满足上述的要求。因此，迫切期望一种充分满足上述要求的技术。
在此，本发明是鉴于上述问题而完成的发明，本发明的目的在于提供一种可用作导光板，并且，可实现具有对于外来光的优异的防反射功能的、新的且经过改良的光学体以及发光装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，根据本发明的某个观点，提供一种光学体，其包括：基材；粗大凹凸结构，其被形成在基材的一个表面上，并且将从基材的侧面被射入至基材的内部的内部传播光从基材的另一个表面射出；和细小凹凸结构，其跟随着基材的两面以及粗大凹凸结构的表面而周期性地形成，凹凸的平均周期在可见光波长以下，
粗大凹凸结构的表面具有相对于一个表面而以30°以上且小于90°的方式倾斜的倾斜面，并且细小凹凸结构的排列相对于内部传播光的行进方向以交错排列的方式配置而成。
在此，也可以采用如下方式，即，细小凹凸结构的排列方向与垂直于内部传播光的传播方向的方向所成的角度为30～60°。
此外，也可以采用如下方式，即，一个表面被划分成形成有粗大凹凸结构的发光区域和发光区域以外的非发光区域，细小凹凸结构被形成在发光区域以及非发光区域这两方。
此外，细小凹凸结构可以在相对于粗大凹凸结构的表面而垂直的方向上延伸。
此外，也可以采用如下方式，即，粗大凹凸结构成为多个粗大凸部以及粗大凹部的集合体，并且，多个粗大凸部以及粗大凹部的至少一方具有棱镜形状，细小凹凸结构跟随着多个粗大凸部以及粗大凹部的各个表面而形成。
此外，也可以采用如下方式，即，光反射比在1.0％以下。
此外，还可以采用如下方式，即，反射色度a*、b*在1.0以下。
此外，也可以采用如下方式，即，细小凹凸结构的平均高度在200nm以上。
此外，也可以采用如下方式，即，基材具有多层结构。
根据本发明的其他观点，提供一种具备上述的光学体和被设置在光学体的侧面并从光学体的侧面向光学体的内部射入光的光源的发光装置。
发明效果
如以上所说明那样，根据本发明，被形成在光学体的表面的粗大凹凸结构能够将从基材的侧面射入至基材的内部的内部传播光从基材的另一个表面射出。因此，能够将光学体用作导光板。而且，细小凹凸结构跟随着基材的两面以及粗大凹凸结构的表面而周期性地形成，凹凸的平均周期在可见光波长以下。因此，光学体具有对于外来光的优异的防反射功能。
附图说明
图1为表示本发明的实施方式所涉及的光学体的概要结构的侧剖视图。
图2为表示该实施方式所涉及的细小凹凸结构的一个示例的平面图。
图3为表示光学体的变形例的侧剖视图。
图4为表示本实施方式所涉及的母版的外观例的立体图。
图5为表示曝光装置的结构例的框图。
图6为表示以卷对卷(roll-to-roll)的方式制造光学体的转印装置的一个示例的模式图。
图7为表示实施例1所涉及的光学体的概要结构的侧剖视图。
图8为表示实施例2所涉及的光学体的概要结构的侧剖视图。
图9为表示实施例3所涉及的光学体的概要结构的侧剖视图。
图10为表示细小凹凸结构的截面SEM照片。
图11为表示跟随粗大凹凸结构的表面形成的细小凹凸结构的截面SEM照片。
图12为表示细小凹凸结构的平面SEM照片。
图13为表示比较例1所涉及的光学体的概要结构的侧剖视图。
图14为表示比较例2所涉及的光学体的概要结构的侧剖视图。
图15为表示比较例3所涉及的光学体的概要结构的侧剖视图。
图16为表示比较例4所涉及的细小凹凸结构的平面形状的平面图。
图17为表示比较例4所涉及的细小凹凸结构的平面形状的平面图。
图18为表示比较例4所涉及的细小凹凸结构的平面SEM照片。
图19为表示比较例5所涉及的细小凹凸结构的平面SEM照片。
图20为对比表示实施例1～3、以及比较例1～3所涉及的光学体的镜面反射光谱的曲线图。
图21为对比表示实施例1～3、以及比较例1～3所涉及的光学体的漫反射光谱的曲线图。
图22为在每个细小凹凸结构的高度表示测量光的射入角度与反射Y值(光反射比)的对应关系的图表。
具体实施方式
以下参照附图的同时，对本发明的优选的实施方式进行详细地说明。另外，本说明书以及附图中，对于实质上具有同一功能结构的结构要素标注同一符号并省略重复说明。
＜1.光学体的结构＞
接下来，基于图1及图2对本实施方式所涉及的光学体1的结构进行说明。光学体1具备基材10、第1细小凹凸结构11、第2细小凹凸结构12、粗大凹凸结构13。光学体1可作为所谓的导光板来发挥作用。即，光学体1将从光学体1的侧面射入到光学体1的内部传播光从光学体1的表面(具体而言，后述的第1表面10A)射出到外部。
基材10将射入到基材10的内部的光、即内部传播光在基材10的面方向(即，与厚度方向垂直的方向、图1中水平方向)上传播。而且，光学体1通过在加热条件下将具有粗大凹凸结构13的反转形状的粗大凹凸用母版按压在形成有第1细小凹凸结构11以及第2细小凹凸结构12的基材10上而制成，详细内容将在后文中叙述。因此，寻求基材10在加热条件下软化。因此，基材10优选为，由光的传导性优异的热可塑性树脂构成。作为这样的树脂，例如，可列举出聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、A-PET、环烯烃共聚物、环烯烃聚合物等。此外，基材10的厚度并未特别限制，可根据光学体1的用途等进行适当调整即可。此外，基材10也可以是多层结构。例如，也可以通过使形成有第1细小凹凸结构11的基材与形成有第2细小凹凸结构12以及粗大凹凸结构13的基材贴合，从而制作出光学体1。此外，也可以使形成有第1细小凹凸结构11的基材与形成有第2细小凹凸结构12以及粗大凹凸结构13的基材贴合在由热可塑性树脂以外的树脂构成的基材的表背两面上。在该情况下，形成有第2细小凹凸结构12以及粗大凹凸结构13的基材由热可塑性树脂构成。
第1细小凹凸结构11跟随着基材10的表面(以下也称作第1表面)10A而被周期性地形成。即，第1细小凹凸结构11在与第1表面10A垂直的方向上延伸。第1细小凹凸结构11为，凹凸的平均周期在可见光波长以下(例如830nm以下)。凹凸的平均周期优选为100nm以上350nm以下，进一步优选为120nm以上280nm以下，进一步优选为130～270nm。因此，第1细小凹凸结构11成为所谓的蛾眼构造。在此，在平均周期小于100nm的情况下，第1细小凹凸结构11的形成有可能较为困难，因而并不优选。此外，在平均周期超过350nm的情况下，衍射光的强度有可能会变大。即、内部传播光有可能在第1表面10A上衍射并漏向外部。
在此，基于图1及图2对第1细小凹凸结构11的结构进行详细说明。第1细小凹凸结构11具有多个第1细小凸部11a以及第1细小凹部11b。第1细小凸部11a具有向光学体1的厚度方向外侧突出的形状，第1细小凹部11b具有向光学体1的厚度方向内侧凹陷的形状。第1细小凸部11a以及第1细小凹部11b周期性地形成在第1表面10A上。即、第1细小凹凸结构11可以说是由多个第1细小凸部11a以及第1细小凹部11b形成的轨道(行)互为平行地排列。图1的示例中，轨道在左右方向上延伸，在上下方向上排列。此外，被配置在相邻的轨道间的第1细小凸部11a(或者第1细小凹部11b)彼此向轨道的长度方向偏离第1细小凸部11a(或第1细小凹部11b)的一半的长度。
此外，凹凸的平均周期被给作点间距P1以及轨道间距P2的算术平均值。点间距P1为，在轨道的长度方向上所排列的第1细小凸部11a(或者第1细小凹部11b)间的距离。轨道间距P2为相邻的轨道间的距离。本实施方式中，点间距P1以及轨道间距P2均在可见光波长以下。点间距P1以及轨道间距P2既可以相同也可以不同。
在此，具体而言，点间距P1为在轨道的长度方向上所排列的第1细小凸部11a(或第1细小凹部11b)间的距离。第1细小凹凸结构11可通过例如扫描型电子显微镜(SEM)、或者截面透过型电子显微镜(截面TEM)等来观察。点间距P1可通过例如以下的方法来测量。即、挑取轨道的长度方向上相邻的第1细小凸部11a的组合。并且，将第1细小凸部11a的顶点间的距离设为点间距P1即可。此外，轨道间距P2为相邻的轨道间的距离。轨道间距P2可通过例如以下的方法来测量。即、挑取相邻的轨道的组合。并且，将轨道间的距离设为轨道间距P2即可。
此外，第1细小凹凸结构11的排列方向被划分成2个排列方向、即、点排列方向L20、交叉排列方向L22。点排列方向L20与轨道的延伸方向一致。交叉排列方向L22作为在轨道的排列方向(在此为上下方向)相邻的第1细小凸部11a(或第1细小凹部11b)的顶点彼此连结的方向而被定义。
本实施方式中，优选为，点排列方向L20以及交叉排列方向L21之中、至少一个排列方向与垂直于内部传播光的传播方向L上的直线L21的角度成为30～60°。图2的示例中，交叉排列方向L22与直线L21所成的角度θ为30～60°。
在此，内部传播光的传播方向L作为垂直于基材10的侧面而射入的内部传播光的传播方向而被定义。因此，传播方向L与基材10的面方向平行。此外，将传播方向L作为法线的平面与基材10的平面方向垂直相交。
由此，作为本实施方式，即使内部传播光在粗大凹凸结构13处反射之前漏向外部，视觉辨认人也不容易视觉辨认出这样的漏出光。
另外，在图2中所示的示例中，第1细小凹凸结构11相对于内部传播光的行进方向而被排列成交错格子状。即、内部传播光的行进方向与第1细小凹凸结构11的点排列方向大致一致。当然，第1细小凹凸结构11的排列并不局限于该示例。即、只要满足上述的必要条件，可以是任何排列。例如，第1细小凹凸结构11也可排列成矩形格子状。
此外，第1细小凹凸结构11的平均高度并未特别限制。即、第1细小凹凸结构11的平均高度既可以与第2细小凹凸结构12的平均高度相同，也可以是不同的高度。第1细小凹凸结构11的平均高度与第2细小凹凸结构12的平均高度不同的情况下，第1细小凹凸结构11的平均高度优选为100nm以上300nm以下，更优选为130nm以上300nm以下，进一步优选为150nm以上230nm以下。另外，第1细小凹凸结构11的平均高度为，第1细小凸部11a的高度的算术平均值。第1细小凸部11a的高度可通过上述的观察方法来测量。即、测量几个第1细小凸部11a的高度，并将它们的算术平均值设作第1细小凹凸结构11的平均高度即可。此外，第1细小凸部11a在相对于第1表面10A而垂直的方向上延伸。
第2细小凹凸结构12跟随着基材10的表面(以下也称作“第2表面”)10B上而被周期性地形成。即、第2细小凹凸结构12在与第2表面10B垂直的方向上延伸。第2细小凹凸结构12具有与第1细小凹凸结构11相同的特征。即、作为第2细小凹凸结构12，凹凸的平均周期在可见光波长以下(例如830nm以下)。凹凸的平均周期优选为100nm以上350nm以下，进一步优选为120nm以上280nm以下，进一步优选为130～270nm。因此，第2细小凹凸结构12成为所谓的蛾眼构造。在此，平均周期小于100nm的情况下，第2细小凹凸结构12的形成有可能较为困难，因而并不优选。此外，在平均周期超过350nm的情况下，衍射光的强度有可能会变大。即、内部传播光有可能在第2表面10B上衍射而漏向外部。
此外，第2细小凹凸结构12具有多个第2细小凸部12a以及第2细小凹部12b。第2细小凸部12a具有向光学体1的厚度方向外侧突出的形状，第2细小凹部12b具有向光学体1的厚度方向内侧凹陷的形状。第2细小凸部12a以及第2细小凹部12b周期性地形成在第2表面10B上。第2细小凹凸结构12的排列与第1细小凹凸结构11的排列相同。
因此、凹凸的平均周期被给作点间距P1以及轨道间距P2的算术平均值。此外，第2细小凹凸结构12的排列方向被划分成2个排列方向、即、点排列方向L20、交叉排列方向L22。本实施方式中，点排列方向L20以及交叉排列方向L22之中、至少一个排列方向与垂直于内部传播光的传播方向L的直线L21的角度成为30～60°。
此外，第2细小凹凸结构12被设置在形成有粗大凹凸结构13的区域、即发光区域10D以及未形成有粗大凹凸结构13的非发光区域10C这两方。非发光区域10C为，第2表面10B中的、发光区域10D以外的区域。非发光区域10C中，细小凹凸结构12跟随着非发光区域10C的表面而形成。即、细小凹凸结构12在与非发光区域10C的表面垂直的方向上延伸。
发光区域10D中被形成有粗大凹凸结构13。因此，在光从光源20射入至光学体1内的情况下，内部传播光在发光区域10D内的粗大凹凸结构13处反射并向光学体1外部射出。由此，在第1表面10A之中、与发光区域10D对置的区域发光。因此、发光区域10D为射出内部传播光的区域。另一方面，非发光区域10C中未形成有粗大凹凸结构13。因此，第1表面10A之中、与非发光区域10C对置的区域不发光。
发光区域10D中，第2细小凹凸结构12跟随着粗大凹凸结构13的表面而被形成。即、第2细小凸部12a在相对于粗大凹凸结构13的表面而垂直的方向上延伸。第2细小凹凸结构12的平均高度优选为200nm以上。由此，可进一步提高粗大凹凸结构13上的防反射功能。另外，第2细小凹凸结构12的平均高度的上限值并未特别地限制，但优选为300nm以下。如此，本实施方式中，细小凹凸结构12被设置在发光区域12D和非发光区域12C这两方。在此，在将光学体1用作导光板的情况下，需要尽可能地使视觉辨认人辨认不出非发光区域。而且，需要在关掉光源时尽可能地使视觉辨认人辨认不出光学体1的存在。因此，在发光区域13D以及非发光区域13C这两方中，寻求高透过、低反射、低散射这样的对于外来光较优异的防反射功能。因此，在本实施方式中，细小凹凸结构12被设置在发光区域12D和非发光区域12C这两方中。
第1细小凹凸结构11以及第2细小凹凸结构12既可以与基材10一体成型，也可以与基材10分别成为独立的结构体。此外，只要第1细小凹凸结构11以及第2细小凹凸结构12的凹凸图案满足上述的必要条件，则也可以不必是相同的。
粗大凹凸结构13被形成在第2表面10B的一部分。粗大凹凸结构13成为多个粗大凸部13a以及粗大凹部13b的集合体。粗大凹部13b具有相对于非发光区域10C而向光学体1的厚度方向凹陷的形状。而且，粗大凹部13b也可具有所谓的棱镜形状。即、粗大凹部13b成为在第2表面10B的任意一个面方向(与光学体1的厚度方向垂直的方向)上延伸的长条的凹部。图1的示例中，粗大凹部13b在与纸面垂直的方向上延伸。当然，粗大凹部13b的形状并不局限于此。粗大凸部13a被配置在粗大凹部13b间。粗大凸部13a的顶点被配置成与非发光区域10C大致同一平面状。因此，粗大凹凸结构13通过将具有粗大凹部13b的反转形状的粗大凹凸用母版(参照图5、图6)按压在第2细小凹凸结构12上而形成，详细内容将在后文中叙述。此外，本实施方式中，粗大凹部13b将内部传播光向光学体1的外部射出。即、内部传播光在粗大凹部13b的表面进行反射。
粗大凹凸结构13的具体形状并未特别限制，与导光板上所采用的粗大凹凸结构相同的形状即可。但，粗大凹部13b优选为具有相对于第2表面10B而倾斜的倾斜面，它们所成的角度θ1优选为30°以上且小于90°。在该情况下，粗大凹部13b能够更可靠地将内部传播光向光学体1的外部射出。
此外，粗大凹凸结构13被形成在第2表面10B的一部分。因此，如上所述，第2表面10B被划分成非发光区域10C和发光区域10D。当然，粗大凹凸结构13也可以形成在第2表面10B的整个表面。在该情况下，第2表面10B的整体成为发光区域10D。此外，在第1表面10A的整个表面发光。
此外，粗大凹凸结构13的形状并不局限于图2中所示的示例。例如，如图3所示，粗大凹凸结构13也可以具有图2的反转形状。图3中所示的光学体1A中，粗大凸部13a具有相对于非发光区域10C而向光学体1的厚度方向突出的形状。而且，粗大凸部13a具有所谓的棱镜形状。该示例中，内部传播光在粗大凸部13a的表面上反射并向光学体1A的外部射出。粗大凸部13a的倾斜面与第2表面10B所成的角度为30°以上且小于90°。在该情况下，粗大凹部13b能够更可靠地将内部传播光向光学体1的外部射出。细小凹凸结构12跟随着粗大凸部13a的倾斜面而形成。另外，也可以根据本光学体1的目的，选择性地至少仅在平坦部(在此为第1表面10A以及非发光区域10C)上形成细小凹凸结构。例如，也可以在粗大凹凸结构13上不形成细小凹凸结构。
此外，光学体1的光反射比、尤其发光区域10D的光反射比优选为1.0％以下。而且，光学体1的反射色度a＊、b＊、尤其发光区域10D的反射色度a＊、b＊优选为1.0以下。
＜2.发光装置的结构＞
接下来，基于图1对发光装置的结构进行说明。发光装置具有上述的光学体1和光源20。该发光装置的工作概要如下。首先，光从光源20射入光学体1。被射入至光学体1的内部的光、即内部传播光在光学体1的第1表面10A以及第2表面10B(即、光学体1的内部与外部的界面)处反射的同时，在光学体1的内部进行传播。之后，内部传播光在粗大凹凸结构13的表面处反射并从导光板的另一个表面射出。由此，光学体1发光。直线L10表示在粗大凹凸结构13的表面处反射的内部传播光的光路的一个示例。另一方面，直线L10表示在光学体1的内部进行传播的内部传播光的光路的一个示例。在本实施方式中，内部传播光的一部分有时作为漏出光而向光学体1的外部射出。具体而言，内部传播光有可能在到达光学体1的第1表面10A或第2表面10B时进行衍射并漏向外部。内部传播光在光学体1内向各个方向传播、且其波长也是各种各样。因此，因第1细小凹凸结构11以及第2细小凹凸结构12的排列而形成的衍射光(即、漏出光)容易变成问题。
在这一点上，第1细小凹凸结构11以及第2细小凹凸结构12的排列方向满足上述的必要条件，因此多数的漏出光被射出至与视觉辨认人的位置不同的位置处。因此，视觉辨认人不容易视觉辨认到漏出光。因此，例如发光装置用作LCD的发光装置(所谓的背光等)的情况下，视觉辨认人能够视觉辨认出更鲜明的图像。
另一方面，第1细小凹凸结构11的排列方向未满足上述的必要条件的情况下，从第1表面10A漏出的漏出光大多朝向视觉辨认人射出。因此，视觉辨认人容易视觉辨认到漏出光。因此，例如将发光装置用作LCD的发光装置(所谓的背光等)的情况下，有可能造成图像因漏出光而着色。因此，图像的视觉辨认性恶化。第2细小凹凸结构12未满足上述的必要条件的情况下，在第2表面10B上可发生同样的现象。
而且，由于第1细小凹凸结构11以及第2细小凹凸结构12的凹凸的平均周期在可见光波长以下，因此能够抑制外来光的反射。而且，由粗大凹凸结构13而反射的内部传播光通过第1细小凹凸结构11而向外部射出。因此，光学体1具有对于外来光的优异的防反射功能，并且可以让视觉辨认人不容易视觉辨认出漏出光。即、本实施方式中能够让视觉辨认人不容易视觉辨认出在非发光区域10C所产生的漏出光，因此能够提高发光区域10D与非发光区域10C的对比度。例如，非发光区域10C对于视觉辨认人而言可看成黑色，但该黑色看起来不同。而且，第1细小凹凸结构11还能够抑制在光学体1的内部的反射、即内部传播光的反射。因此，更多的内部传播光会向外部射出。由此，光学体1能够使在粗大凹凸结构的表面上反射的内部传播光大多向外部射出。即、提高光的取出效率。
＜3.光学体的制造方法＞
接下来，对光学体1的制造方法进行说明。首先，在基材10的两面形成第1细小凹凸结构11以及第2细小凹凸结构12。具体而言，准备具有第1细小凹凸结构11以及第2细小凹凸结构12的反转形状的细小凹凸用母版100(参照图4)。而且，在基材10的两面形成未固化树脂层。未固化树脂层由未固化的固化性树脂构成。并且，将细小凹凸用母版100的细小凹凸结构(具体而言、母版凹凸结构120)转印至未固化树脂层上并且对未固化树脂层进行固化。根据以上的工序，在基材10的两面形成第1细小凹凸结构11以及第2细小凹凸结构12。另外，也可以使形成有第1细小凹凸结构11的基材与形成有第2细小凹凸结构12的基材贴合。此外，也可以使形成有第1细小凹凸结构11的薄膜以及形成有第2细小凹凸结构12的薄膜贴合在基材10上。此外，由于基材10由热可塑性树脂构成，因此也可以直接将细小凹凸用母版100的母版凹凸结构120转印到基材10上。详细的形成方法将在后文中叙述。
此外，准备粗大凹凸用母版。在此，粗大凹凸用母版的表面形成有具有粗大凹凸结构13的反转形状的粗大凹凸结构，具体而言，形成有具有粗大凹部13b的反转形状的母版粗大凸部。粗大凹凸用母版的材质并未特别地限制。例如，也可以由与细小凹凸用母版100同样的材质构成。此外，粗大凹凸用母版可通过以下的工序制成。即，利用顶端呈对称形状并成为V型的切削工具来对表面被镀铜等的金属体进行切削，从而制作出金属模具。另外，通过调节切削工具的顶角，从而能够调节上述的角度θ1。例如，在切削工具的顶角成为90°的情况下，角度θ1成为45°。凹凸的深度可通过切削工具的按压量来调节。并且，通过将该金属模具转印到其他的材料(即、粗大凹凸用母版的材料)上，从而可制作出粗大凹凸用母版。在此，转印的方法并未特别地限制。例如，也可以通过电铸法将金属模具的凹凸转印到其他的金属材料上。或者，也可以在金属模具的凹凸上形成由UV固化型树脂等形成的固化树脂层，并使该树脂层固化。
接下来，压力传播介质氛围中对基材10以及粗大凹凸用母版进行加热的同时，向第2细小凹凸结构12上按压粗大凹凸用母版的母版粗大凸部。由此，基材10追随着母版粗大凸部的形状而变形。即、第2细小凹凸结构12上被转印有母版粗大凸部。在此，压力传播介质只要是供压力传播的介质，可以是任何物质。例如，压力传播介质可以是压缩空气、液体、半固体半液体粘弹性体、以及粘性体。压力优选为0.1MPa以上，更优选为0.7MPa以上。此外，基材10以及粗大凹凸用母版的加热温度只要是基材10可追随着母版粗大凸部的形状而变形的程度的温度，并未特别地限制。但，加热温度优选为超过150℃且小于250℃，更优选为180～220度。另外，加热温度在150度以下时，基材10的形状有可能无法充分地追随着粗大凹凸用母版的粗大凸部。此外，加热温度超过250度时，基材10有可能因热而损伤。后述的实施例中，压力传播介质设为粘性体，压力设为0.7MPa，加热温度设为180～220℃。根据本制造方法，可获得粗大凹凸结构13与第12细小凹凸结构12重叠形成的光学体。
此外，也可以临时制作光学体1之后，将该光学体1用作转印模具来制作新的光学体1。在该情况下，例如，新的基材10的两面上形成未固化树脂层。并且，在一个未固化树脂层上转印第1细小凹凸结构11，在另一个未固化树脂层上转印第2细小凹凸结构12以及粗大凹凸结构13即可。根据该方法，例如可将图1中所示的光学体1用作转印模具来制作图3中所示的光学体1A。此外，优选为，在光学体1用作转印模具的情况下，事前在光学体1的两面上进行剥离处理。
＜4.细小凹凸用母版的结构＞
第1细小凹凸结构11以及第2细小凹凸结构12例如利用图4中所示细小凹凸用母版100而制作出。在此，接着对细小凹凸用母版100的结构进行说明。细小凹凸用母版100例如是在纳米压印法中所使用的母版，并且成为圆筒形状。细小凹凸用母版100既可以是圆柱形状，也可以是其他形状(例如平板状)。但是，细小凹凸用母版100为圆柱或圆筒形状的情况下，能够利用卷对卷方式将细小凹凸用母版100的凹凸结构(即、母版凹凸结构)120无缝转印到基材10上。由此，能够高效率地将第1细小凹凸结构11以及第2细小凹凸结构12形成基材10上。根据这种观点，细小凹凸用母版100的形状优选为圆筒形状或圆柱形状。
细小凹凸用母版100具备母版基材110、被形成在母版基材110的周面上的母版凹凸结构120。母版基材110例如可以是玻璃体，具体而言，可以由石英玻璃形成。但是，母版基材110只要是SiO2纯度高的材料，则并无特别限定，也可以由熔融石英玻璃或合成石英玻璃等形成。母版基材110可以是在金属母材上层压了上述材料后的物质、金属母材。母版基材110的形状为圆筒形状，但也可以是圆柱形状、其他形状。但是，如上述那样，母版基材110优选为圆筒形状或圆柱形状。母版凹凸结构120具有第1细小凹凸结构11以及第2细小凹凸结构12的反转形状。另外，在第1细小凹凸结构11以及第2细小凹凸结构12具有不同的形状的情况下，准备与其形状对应的细小凹凸用母版即可。
＜5.细小凹凸用母版的制造方法＞
接下来，对细小凹凸用母版100的制造方法进行说明。首先，在母版基材110上形成基材抗蚀层(成膜)。在此，构成基材抗蚀层的抗蚀材料并无特别限制，可以是有机抗蚀材以及无机抗蚀材中的任意一种。作为有机抗蚀材料，例如，可列举出酚醛清漆系抗蚀剂、或者化学增幅型抗蚀剂等。此外，作为无机抗蚀材，例如，可列举出包含钨(W)或者钼(Mo)等1种或2种以上的过渡金属的金属氧化物等。但是，为了进行热反应光刻，基材抗蚀层优选为，由包含金属氧化物的热反应型抗蚀剂形成。
使用有机抗蚀材的情况下，基材抗蚀层也可以通过使用旋涂法、狭缝涂布法(slitcoating)、浸涂法、喷涂法或丝网印刷法等而形成在母版基材110上。此外，也可以在基材抗蚀层上使用无机抗蚀材的情况下，使用溅射法来形成基材抗蚀层。
接下来，利用曝光装置200(参照图5)对基材抗蚀层的一部分进行曝光，从而在基材抗蚀层上形成潜像。具体而言，曝光装置200对激光光200A进行调制，并向基材抗蚀层照射激光光200A。由此，被照射有激光光200A的基材抗蚀层的一部分发生变性，因此能够在基材抗蚀层上形成与母版凹凸结构120对应的潜像。潜像以可见光波长以下的平均周期的方式形成在基材抗蚀层上。
接着，在形成有潜像的基材抗蚀层上滴下显影液，从而使基材抗蚀层显影。由此，在基材抗蚀层上形成凹凸结构。接下来，将基材抗蚀层作为掩模对母版基材110以及基材抗蚀层进行蚀刻，从而在母版基材110上形成母版凹凸结构120。另外，蚀刻的方法并未特别地限制，但优选为，具有垂直各向异性的干蚀刻，例如，优选为反应性离子蚀刻(Reactive IonEtching：RIE)。根据以上的工序，从而制作出细小凹凸用母版100。另外，也可以将对铝进行阳极氧化而获得的阳极氧化多孔氧化铝用作母版。阳极氧化多孔氧化铝例如被公开在国际公开第2006/059686号公报中。此外，也可以通过使用了非对称形状的中间掩模的步进器来制作细小凹凸用母版100。
在此，通过调节激光光200A的照射方式，从而能够形成所需要的母版凹凸结构120。由此，能够将母版凹凸结构120的形状设为第1细小凹凸结构11以及第2细小凹凸结构12的反转形状。
＜6.曝光装置的结构＞
接下来，基于图5对曝光装置200的结构进行说明。曝光装置200为对基材抗蚀层进行曝光的装置。曝光装置200具备激光光源201、第1镜203、光电二极管(Photodiode：PD)205、偏转光学系、控制机构230、第2镜213、移动光学台220、主轴电机225、转台227。此外，母版基材110载置在转台227上并可进行旋转。
激光光源201为发出激光光200A的光源，例如，固体激光或半导体激光等。激光光源201所发出的激光光200A的波长并未特别地限制，但可以是例如400nm～500nm的蓝光波段的波长。此外，激光光200A的光点直径(被照射到抗蚀层上的光点的直径)小于母版凹凸结构120的凹部的开口面的直径即可，例如可以是200nm程度。从激光光源201所发出的激光光200A被控制机构230控制。
从激光光源201所射出的激光光200A以平行光束的方式直行，并在第1镜203处反射并被引向偏转光学系。
第1镜203由偏振光分束器构成，并且具有反射一个偏振光成分并使另一个偏振光成分透过的功能。透过了第1镜203的偏振光成分通过光电二极管205来感光，并进行光电转换。此外，通过光电二极管205而进行光电转换的感光信号被输入至激光光源201，激光光源201基于所输入的感光信号来进行激光光200A的相位调制。
此外，偏转光学系具备聚光透镜207、电光偏转元件(Electro Optic Deflector:EOD)209、准直透镜211。
偏转光学系中，激光光200A通过聚光透镜207而在电光偏转元件209处聚光。电光偏转元件209是可控制激光光200A的照射位置的元件。曝光装置200可通过电光偏转元件209使被引向移动光学台220上的激光光200A的照射位置发生变化(所谓的摆动(Wobble)机构)。激光光200A通过电光偏转元件209而使照射位置得到调节之后，通过准直透镜211而再次被平行光束化。从偏转光学系被射出的激光光200A通过第2镜213而被反射并水平且平行地引向移动光学台220上。
移动光学台220具备光束扩展器(Beam expader：BEX)221、和物镜223。被引向移动光学台220上的激光光200A通过光束扩展器221而被整形成所需要的光束形状，之后，经由物镜223而照射在母版基材110上所形成的基材抗蚀层上。此外，移动光学台220以母版基材110每转1次而向箭头R方向(送出间距方向)送出1间距(轨道间距)的方式进行移动。转台227上设置有母版基材110。主轴电机225使转台227旋转，从而使母版基材110进行旋转。由此，在基材抗蚀层上扫描激光光200A。在此，沿着激光光200A的扫描方向而形成有基材抗蚀层的潜像。因此，第1细小凹凸结构11以及第2细小凹凸结构12的轨道方向(即、箭头B方向)对应于激光光200A的扫描方向。
此外，控制机构230具备格式器231和驱动器233，来控制激光光200A的照射。格式器231生成对激光光200A的照射进行控制的调制信号，驱动器233基于格式器231所生成的调制信号对激光光源201进行控制。由此，可控制激光光200A向母版基材110的照射。
格式器231基于绘制了描绘在基材抗蚀层上的任意图案的输入图像，来生成用于向基材抗蚀层照射激光光200A的控制信号。具体而言，首先，格式器231取得绘制了描绘在基材抗蚀层上的任意图案的输入图像。输入图像为，相当于在轴向上切开基材抗蚀层的外周面并向一平面延伸了的、基材抗蚀层的外周面的展开图的图像。接下来，格式器231将输入图像分割成预定大小的小区域(例如、分割成格子状)，并判断在各个小区域中是否包含描画图案。接着，格式器231生成以向判断为包含描画图案的各个小区域照射激光光200A的方式进行控制的控制信号。该控制信号(即、曝光信号)优选为，与主轴电机225的旋转同步，但也可以不同步。此外，控制信号与主轴电机225的旋转的同步也可以在母版基材110每旋转1次来重新进行。而且，驱动器233基于格式器231所生成的控制信号来对激光光源201的输出进行控制。由此，可控制激光光200A向基材抗蚀层的照射。另外，曝光装置200也可以进行聚焦伺服、激光光200A的照射光点的位置补正等那样的公知的曝光控制处理。聚焦伺服既可以使用激光光200A的波长，也可以使用其他波长作为参考。
此外，从激光光源201所照射出的激光光200A也分支成多个系统的光学系之后照向基材抗蚀层。在该情况下，多个照射光点被形成在基材抗蚀层。在该情况下，从一个光学系所射出的激光光200A到达由另一个光学系所形成的潜像时，曝光结束即可。
＜7.关于使用了细小凹凸用母版的第1细小凹凸结构以及第2细小凹凸结构的形成方法＞
接下来，参照图6对利用细小凹凸用母版100在基材10上形成第1细小凹凸结构11的方法进行说明。
转印装置300具备细小凹凸用母版100、基材供给辊301、卷取辊302、导向辊303、304、轧辊305、剥离辊306、涂布装置307、光源309。
基材供给辊301是使长条的基材10卷成辊状的辊，卷取辊302是对形成有第1细小凹凸结构的基材10进行卷取的辊。此外，导向辊303、304是对基材10进行输送的辊。轧辊305是使层压有未固化树脂层310的基材10、即被转印薄膜3a与细小凹凸用母版100密合的辊。剥离辊306是使形成有第1细小凹凸结构11的基材10从细小凹凸用母版100上剥离的辊。
涂布装置307具备涂布机等涂布单元，通过将未固化的光固化性树脂组合物涂布在基材10上来形成未固化树脂层310。光固化性树脂组合物的种类并未特别地限制，只要能够形成细小凹凸结构即可。涂布装置307例如也可以是凹版涂布机、线棒涂布机、或者模涂机等。此外，光源309为发出使光固化性树脂组合物可固化的波长的光的光源，例如，可以是紫外线灯等。
作为转印装置300，首先，从基材供给辊301经由导向辊303连续地送出基材10。另外，也可以在送出的中途将基材供给辊301变更成其他批次的基材供给辊301。通过涂布装置307对所送出的基材10涂布未固化的光固化性树脂组合物，并在基材10上层压未固化树脂层310。由此，制作被转印薄膜3a。被转印薄膜3a通过轧辊305而与细小凹凸用母版100密合。光源309向与细小凹凸用母版100密合的未固化树脂层310照射光来使未固化树脂层310固化。由此，被形成在细小凹凸用母版100的外周面上的母版凹凸结构120被转印至未固化树脂层310上。即、具有母版凹凸结构120的反转形状的第1细小凹凸结构11被形成在基材10上。接着，形成有第1细小凹凸结构11的基材10通过剥离辊306而从细小凹凸用母版100上被剥离下来。接下来，基材10经由导向辊304而被卷取辊302卷取。另外、细小凹凸用母版100既可以纵置也可以横置，也可以另外设置对细小凹凸用母版100旋转时的角度、偏心进行补正的机构。例如，也可以在装卡(chucking)机构上设置偏心倾斜机构。
如此，转印装置300中，以卷对卷的方式对被转印薄膜3a进行输送，另一方面，将细小凹凸用母版100的周面形状转印到被转印薄膜3a上。由此，在基材10上形成第1细小凹凸结构11。
另外，由于本实施方式中基材10由热可塑性树脂构成，因此也可以在基材10上直接转印细小凹凸用母版100的母版凹凸结构120。在该情况下，不需要涂布装置307以及光源309。此外，在与细小凹凸用母版100相比靠上游侧配置加热装置。通过该加热装置来加热基材10并使其软化，之后，将基材10按压在细小凹凸用母版100上。由此，细小凹凸用母版100的周面上所形成的母版凹凸结构120被转印到基材10上。因此，转印装置300可连续地在基材10上形成第1细小凹凸结构11。
此外，也可以制作被转印有细小凹凸用母版100的母版凹凸结构120的转印用薄膜，并将该转印用薄膜用作转印模具。此外，也可以通过电铸、热转印等方式来复制细小凹凸用母版100，并将该复制品用作转印模具。而且，细小凹凸用母版100的形状无需局限于辊形状，可以是平面状的母版，除了抗蚀照射激光光200A的方法以外，也可以选择使用了掩模的半导体曝光、电子束描画、机械加工、阳极氧化等各种加工方法。
实施例
＜1.实施例1＞
(1-1.光学体的制作)
图7为表示实施例1所涉及的光学体1-1的结构。实施例1中，通过以下的工序来制作光学体1-1。首先，作为基材10-1，准备厚度150μm的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜(住化丙烯酸贩卖公司制Technolloy)。接下来，使用图6中所示的转印装置300在基材10-1的一个表面(在此为第2表面10B)上形成第2细小凹凸结构12。在此，作为光固化性树脂组合物，使用了紫外线固化性丙烯酸树脂组合物(Dexerials公司制SK1120)。此外，为了提高基材10-1与未固化树脂层的固化层的密合性，事前对基材10-1的第2表面10B进行底漆处理。通过底漆处理，将厚度3μm程度的底漆层形成在基材10-1的第2表面10B上。具体而言，通过涂布聚碳酸酯树脂并干燥来进行底漆处理。此外，使第2细小凹凸结构12排列成交错格子状。点间距P1设为230nm、轨道间距P2设为153nm。第2细小凸部12a的平均高度为250nm。此外，基材10-1为长条的矩形状薄膜。并且，点排列方向L20与基材10-1的长边方向平行，交叉排列方向L22相对于与点排列方向L20垂直的直线而倾斜40°程度。第2细小凹凸结构12的截面形状的SEM照片示于图10。此外，平面形状的SEM照片示于图11。
接下来，准备长条的矩形状的粗大凹凸用母版。此外，母版粗大凸部设为在粗大凹凸用母版的宽度方向上延伸的凸部，间距(母版粗大凸部的顶点间距离)设为100μm，高度设为10μm。此外，顶角设为90°。因此，母版粗大凸部的斜面与母版粗大凸部间的平面(即母版粗大凹部的底面)所成的角度为45°。接下来，根据上述的方法将母版粗大凸部转印到基材10-1上。在此，压力传播介质作为粘性体，压力设为0.7MPa，加热温度设为180～220℃。即、第2细小凹凸结构12与粗大凹凸结构13以重叠的方式形成在基材10-1的第2表面上。通过SEM确认粗大凹凸结构13与第2细小凹凸结构12是否重叠，确认出无问题地重叠。图12为粗大凹部13b的截面SEM照片。如该照片所明确那样，可确认出粗大凹部13b上重叠第2细小凹凸结构12而形成。而且，还可确认出第2细小凸部12a从粗大凹部13b的表面向垂直方向突出。即、也可确认出第2细小凸部12a跟随着粗大凹部13b的表面而形成。
接下来，经由厚度25μm的粘合薄膜10-2(PANAC制PDS1薄膜)将蛾眼薄膜10-3贴在基材10-1的另一个表面、即第1表面10A上。该蛾眼薄膜10-3上形成有第1细小凹凸结构11。蛾眼薄膜10-3使用上述的转印装置300来制作。具体而言，作为基材而使用厚度60μm的三乙酰纤维素薄膜，作为光固化性树脂组合物而使用东亚合成社制的紫外线固化性丙烯酸树脂组合物。此外，形成有第1细小凹凸结构11的固化层的厚度设为约3μm。此外，第1细小凹凸结构11的凹凸图案设为与第2细小凹凸结构12相同。根据以上的工序来制作实施例1所涉及的光学体1-1。光学体1-1相当于图1中所示的光学体1。
(1-2.特性评价)
(1-2-1.镜面反射光谱)
接下来，对光学体1-1的特性进行评价。首先，对光学体1-1的分光镜面反射光谱进行测量。镜面反射光谱的测量是主要对光学体1-1的平坦部分的反射特性进行评价的。分光镜面反射光谱使用分光光度计(型式V-550、附带绝对反射率测量单元、日本分光公司制)来进行测量。此外，射入角以及反射角均设为5°，波长范围设为400～800nm，波长分辨率设为1nm。此外，测量光照射到第2表面10B上。结果示于图20。图20的横轴表示测量波长(nm)，纵轴表示镜面反射率(％)。
(1-2-2.漫反射光谱)
接下来，对光学体1-1的漫反射光谱进行测量。漫反射光谱的测量是对包含粗大凹凸结构13在内的光学体1-1的整个表面的反射特性进行评价的。漫反射光谱的测量同时使用上述的分光光度计(型式V-550、附带绝对反射率测量单元、日本分光公司制)和绝对反射率测量器ARV474S(日本分光社制)来进行测量。其他的条件设为与镜面反射光谱的测量条件相同。漫反射分光光谱示于图21。图21的横轴表示测量波长(nm)，纵轴表示漫反射率(％)。
(1-2-3.亮度以及xy值测量)
接下来，对光学体1-1发光时的亮度以及xy值(Yxy色座标的xy值)进行测量。测量通过以下工序来进行。另外，测量在暗处环境下进行。首先，在光学体1-1的短边侧的侧面(即、与粗大凹凸结构13的延伸方向平行的侧面侧设置LED光源(爱迪克系统(AITECSYSTEM)公司制LPAC1-2430NCW-R4)。此外，在第1表面10A侧设置亮度计(柯尼卡美能达公司制CS1000)。设置位置设为从第1表面10A起离开50cm的位置，亮度计的光轴设为与第1表面垂直。接下来，从LED光源将高亮度白色光射入光学体1-1，并用亮度计对亮度(cd/cm2)以及xy值进行测量。另外，在实施例1中，垂直于内部传播光的传播方向L的直线L21与交叉排列方向L22所成的角度成为40°。结果示于表1。
(1-2-4.光反射比以及反射色度a＊、b＊的测量)
接下来，基于上述镜面反射光谱来对光学体1-1的光反射比以及反射色度a＊、b＊进行计算。另外、光反射比等的计算是基于根据人类的可见度曲线的通常的公式来进行的。结果求于表2。
[表1]
(表1)
实施例1 实施例2 实施例3 比较例1 比较例2 比较例3
亮度(cd/cm2) 71.21 59.4 71.93 59.63 62.17 -
x 0.321 0.3285 0.3281 0.3279 0.3158 -
y 0.3161 0.3186 0.3223 0.3213 0.3097 -
[表2]
(表2)
比较例1 比较例2 比较例3 实施例1 实施例2 实施例3
反射Y值 6.35 4.15 0.73 0.58 0.29 0.39
反射a* 0.31 0.31 0.20 0.27 0.34 0.36
反射b* 0.33 0.33 0.19 0.29 0.37 0.36
＜2.实施例2＞
(2-1.光学体的制作)
图8表示实施例2所涉及的光学体1-2的结构。在实施例2中，通过将光学体1-1用作转印模具来制作光学体1-2。具体而言，首先，准备实施例1中所使用的基材10-1。接下来，为了提高基材10-1与后述的各固化层的密合性而对基材10-1的两面进行底漆处理。底漆处理的具体内容设为与实施例1相同。通过底漆处理而将厚度3μm程度的底漆层形成在基材10-1的两面。接下来，在基材10-1的一个表面(在此为第2表面10B)上形成光固化性树脂组合物的未固化树脂层。接下来，将光学体1-1的第2表面10B的形状、即第2细小凹凸结构12以及粗大凹凸结构13转印到该未固化树脂层上。由此，在基材10-1的第2表面10B上形成第1粗大凹凸固化层10-5。第1粗大凹凸固化层10-5的厚度设为约3μm。第1粗大凹凸固化层10-5上形成有第2细小凹凸结构12以及粗大凹凸结构13。但是，上述的第2细小凹凸结构12以及粗大凹凸结构13具有实施例1的第2细小凹凸结构12以及粗大凹凸结构13的反转形状。
接下来，在基材10-1的另一个表面、即第1表面10A上形成光固化性树脂组合物的未固化树脂层。接下来，将光学体1-1的第1表面10A的形状、即第1细小凹凸结构11转印到该未固化树脂层上。由此，在基材10-1的第1表面10A上形成第1细小凹凸固化层10-6。第1细小凹凸固化层10-6的厚度设为约3μm。第1细小凹凸固化层10-6上形成第1细小凹凸结构11。但是，第1细小凹凸结构11具有实施例1的第1细小凹凸结构11的反转形状。根据以上的工序来制作实施例2所涉及的光学体1-2。光学体1-2相当于图3中所示的光学体1A。
(2-2.特性评价)
接下来，以与实施例1同样的方式来实施光学体1-2的特性评价。镜面反射光谱示于图20，漫反射光谱示于图21。此外，亮度以及xy值示于表1。此外，光反射比以及反射色度a*、b*示于表2。
＜3.实施例3＞
(3-1.光学体的制作)
图9为表示实施例3所涉及的光学体1-3的结构。在实施例3中将光学体1-2用作转印模具来制作光学体1-3。具体而言，首先，准备实施例1中所使用的基材10-1。接下来，为了提高基材10-1与后述的各固化层的密合性而对基材10-1的两面进行底漆处理。底漆处理的具体内容设为与实施例1相同。通过底漆处理而将厚度3μm程度的底漆层形成在基材10-1的两面。接下来，基材10-1的一个表面(在此为第2表面10B)上形成光固化性树脂组合物的未固化树脂层。接下来，将光学体1-2的第2表面10B的形状、即第2细小凹凸结构12以及粗大凹凸结构13转印到该未固化树脂层上。由此，将第2粗大凹凸固化层10-8形成在基材10-1的第2表面10B上。第2粗大凹凸固化层10-8的厚度设为约3μm。第2粗大凹凸固化层10-8上形成第2细小凹凸结构12以及粗大凹凸结构13。但是，上述的第2细小凹凸结构12以及粗大凹凸结构13具备实施例2的第2细小凹凸结构12以及粗大凹凸结构13的反转形状。即、实施例3的第2细小凹凸结构12以及粗大凹凸结构13成为与实施例1的第2细小凹凸结构12以及粗大凹凸结构13实质上相同的形状。
接下来，在基材10-1的另一个表面、即第1表面10A上形成光固化性树脂组合物的未固化树脂层。接下来，将光学体1-2的第1表面10A的形状、即第1细小凹凸结构11转印到该未固化树脂层上。由此，在基材10-1的第1表面10A上形成第2细小凹凸固化层10-9。第2细小凹凸固化层10-9的厚度设为约3μm。第2细小凹凸固化层10-9上形成第1细小凹凸结构11。但是，第1细小凹凸结构11具有实施例2的第1细小凹凸结构11的反转形状。即、实施例3的第1细小凹凸结构11成为与实施例1的第1细小凹凸结构11实质上相同的形状。根据以上的工序来制作实施例3所涉及的光学体1-3。光学体1-3相当于图1中所示的光学体1。
(3-2.特性评价)
接下来，以与实施例1同样的方式来实施光学体1-3的特性评价。镜面反射光谱示于图20，漫反射光谱示于图21。此外，亮度以及xy值示于表1。此外，光反射比以及反射色度a*、b*示于表2。
＜4.比较例1＞
(4-1.光学体的制作)
图13为表示比较例1所涉及的光学体500的结构。在比较例1中，通过以下工序来制作光学体500。首先，作为基材510，准备与实施例1中所使用的基材10-1同样的物质。接下来，利用实施例1中所使用的粗大凹凸用母版，在基材510的表面上形成粗大凹凸结构520。粗大凹凸结构520具有粗大凸部520a以及粗大凹部520b，粗大凹部520b具有母版粗大凸部的反转形状。根据以上的工序，制作出比较例1所涉及的光学体500。
(4-2.特性评价)
接下来，以与实施例1同样的方式来实施光学体500的特性评价。镜面反射光谱示于图20，漫反射光谱示于图21。此外，亮度以及xy值示于表1。此外，光反射比以及反射色度a*、b*示于表2。
＜5.比较例2＞
(5-1.光学体的制作)
图14为表示比较例2所涉及的光学体600的结构。比较例2中，经由粘合薄膜610将蛾眼薄膜620贴在光学体500的背面(即、未形成有粗大凹凸结构520的一侧的表面)上，从而制作出光学体600。在此，粘合薄膜610以及蛾眼薄膜620与实施例1中所使用的粘合薄膜10-2以及蛾眼薄膜10-3相同。
(5-2.特性评价)
接下来，以与实施例1同样的方式来实施光学体600的特性评价。镜面反射光谱示于图20，漫反射光谱示于图21。此外，亮度以及xy值示于表1。此外，光反射比以及反射色度a*、b*示于表2。
＜6.比较例3＞
(6-1.光学体的制作)
图15表示比较例3所涉及的光学体700的结构。比较例3中，经由粘合薄膜710将厚度60μm的反射防止薄膜720贴在光学体500的两面，从而制作出光学体700。在此，粘合薄膜610与实施例1中所使用的粘合薄膜10-2相同。反射防止薄膜720采用Dexerials公司制的无机4层膜的AR薄膜。
(5-2.特性评价)
接下来，以与实施例1同样的方式来实施光学体600的特性评价。镜面反射光谱示于图20，漫反射光谱示于图21。此外，亮度以及xy值示于表1。此外，光反射比以及反射色度a*、b*示于表2。
＜7.考察＞
接着，对特性评价的结果进行考察。首先，实施例1～3的镜面反射光谱以及漫反射光谱与比较例1～3相比均出现良好的结果。即、是实施例1～3的镜面反射率以及漫反射率与都比较例1～3相比低的结果。比较例1中，完全未形成细小凹凸结构，因此镜面反射率以及漫反射率均为高的值。比较例2中，单面形成细小凹凸结构，因此可获得与比较例1相比良好的结果，但耐实用性不够。比较例3中，两面贴有反射防止薄膜，因此在特定的波长区域中可获得与比较例1、2相比良好的结果。但是，在低波长区域以及高波长区域中甚至会获得与比较例1、2相比差的结果。如此，实施例1～3中，光学体1-1～1-3的两面形成有细小凹凸结构，因此可实现优异的防反射功能。此外，可获得实施例1～3的亮度以及xy值相对于比较例1、2的亮度以及xy值毫不逊色的结果。而且，着眼于实施例1、3时，它们的亮度为相对于比较例1、2极优异的值。可认为原因在于细小凹凸结构抑制光学体1-1、1-3内部的内部传播光的反射。比较例13中，无法测量亮度以及xy值。可认为原因在于粗大凹凸结构520被反射防止薄膜720埋上。
此外，实施例1、3的亮度比实施例2的亮度优异。实施例1、3中，作为内部传播光的反射部分的粗大凹部13b雕刻在光学体1-1、1-3内。因此，向与光学体1-1、1-3的厚度方向垂直的方向行进的内部传播光、所谓的平行光大多碰到膜和凹部13b，进行全反射。另一方面，实施例2中，作为内部传播光的反射部分的粗大凸部13a向光学体1-2的厚度方向外侧突出。因此，上述平行光不容易碰到粗大凸部13a。因此，可认为实施例1、3的亮度比实施例2的亮度优异。
此外，寻求由粗大凹凸结构13实现的发光尽可能发出中性色。在这一点上，比较例1的发光发出最中性色。并且，实施例1～3的xy值极度接近于比较例1的xy值。因此，可以说实施例1～3也能够发出中性色。
接着，对光反射比以及反射色度a*、b*进行考察。实施例1～3中，光反射比(反射Y值)在1.0％以下，反射色度a*、b*在1.0以下。因此，在这一点上也可知实施例1～3实现优异的防反射功能。另一方面，在比较例1、2中，光反射比变得极大。在比较例3中，反射防止薄膜贴在光学体500的两面，因此光反射比以及反射色度良好。但是，如上所述，在比较例3中无法测量亮度以及xy值。
＜8.关于细小凹凸结构的排列方向的验证＞
接下来，为了验证细小凹凸结构的排列方向与传播方向L的对应关系而进行以下实验。首先，作为对应于本实施方式的光学体，准备从上述的光学体1-1中除去了粗大凹凸结构13的光学体1-1A。该光学体1-1A通过从制作光学体1-1的工序中除去了粗大凹凸用母版的工序而制作出。接下来，作为比较用光学体(比较例4)，准备光学体1-1A的第1细小凹凸结构11以及第2细小凹凸结构变更成图16中所示的细小凹凸结构800的光学体(以下将这样的光学体也称作“光学体1-1B”)。细小凹凸结构800具有多个细小凸部800a以及细小凹部800b。光学体1-1B通过对转印装置300的细小凹凸用母版100的母版凹凸结构120进行变更而制作出。细小凹凸结构800的点间距P1、轨道间距P2以及平均高度设为与实施例1的第1细小凹凸结构11以及第2细小凹凸结构12相同。但是，排列设为格子状排列，点排列方向L20设为与光学体1-1B的长边方向平行的方向。细小凹凸结构800的平面SEM照片示于图18。
而且，作为比较用的光学体(比较例5)，准备光学体1-1A的第1细小凹凸结构11以及第2细小凹凸结构变更成图19的SEM照片中所示的细小凹凸结构、即凹凸无规则地排列的细小凹凸结构的光学体(以下将这样的光学体也称作“光学体1-1D”)。另外，这样的细小凹凸结构通过对转印装置300的细小凹凸用母版100的母版凹凸结构120进行变更而制作出。在此，在利用曝光装置200进行曝光时对激光光200A的照射间隔进行无规则地变更，从而制作出细小凹凸用母版100。细小凹凸结构的平均周期设为200nm。
接下来，进行与上述的亮度以及xy值的测量同样的实验。作为光学体1-1A，垂直于内部传播光的传播方向L的直线L21与交叉排列方向L22所成的角度成为40°。另一方面，作为光学体1-1B，如图16所示，垂直于内部传播光的传播方向L的直线L21与交叉排列方向L22所成的角度成为0°。作为光学体1-1C，由于凹凸无规则排列，因此无法对排列方向进行定义。
由于光学体1-1A～1-1C均不具有粗大凹凸结构，因此在理论上，应该无法测量出亮度。即、可以说亮度的测量值越小，视觉辨认人越不容易视觉辨认出漏出光。作为结果，光学体1-1A的亮度为8.5cd/m2，光学体1-1B的亮度为9.2cd/m2，光学体1-1C的亮度为12.3cd/m2。在此，关于光学体1-1B，还将LED光源的位置设置在光学体1-1B的长边侧的侧面并进行同样的实验。此时的传播方向L与点排列方向L20以及交叉排列方向L22的对应关系示于图17。即使在该情况下，垂直于内部传播光的传播方向L的直线L21与交叉排列方向L22所成的角度成为0°。并且，光学体1-1B的亮度为9.7cd/m2。因此，光学体1-1A的亮度最小。
因此可知，为了抑制视觉辨认到漏出光而需要周期性地排列细小凹凸结构，需要使交叉排列方向L22相对于与内部传播光的传播方向L垂直的直线L21而倾斜，需要使该角度呈30～60℃。
＜9.关于细小凹凸结构的平均高度的验证＞
接着，为了验证细小凹凸结构的平均高度而进行以下的模拟。首先，假设在基材10上仅形成第1细小凹凸结构11的光学体，并将该光学体所具有的参数输入至薄膜模拟软件(TFCalc)中。在此，第1细小凹凸结构11具有通过二次函数而获得的那样的炮弹型的深度方向的形状，以与实施例1同样的排列图案进行排列。并且，将第1细小凹凸结构11模型化以作为10层多层膜。各层对凹凸的高度进行10分割，从而近似化。并且将射入角度在0～70°的范围内进行变更，测量波长设为380nm～780nm。反射角度设为与射入角度相同的值。并且，对第1细小凹凸结构11的平均高度(具体而言、第1细小凸部11a的平均高度)进行变更，并实施同样的处理。并且，对光反射比(即、Yxy色空间的Y值)进行测量。结果示于图22。图22的横轴表示测量光的射入角度，纵轴表示光反射比(反射Y值)。
当考虑到粗大凹凸结构13的形状时，30～50°的射入角度的射入相当于向粗大凹凸结构13的射入。因此，在该范围内的光反射比小意味着粗大凹凸结构13上的光反射比也小。可知在这一点上，只要平均高度在200nm以上，则光反射比就是变得足够小。
以上，参照附图的同时对本发明的优选的实施方式进行详细地说明，但本发明并不局限于所涉及的示例。本领域技术人员在权利要求书所记载的技术的思想的范畴内，可想到各种的变更例或修正例是明确的，当然了解到这些也属于本发明的技术范围内。
符号说明
1 光学体；
10 基材；
11 第1细小凹凸结构；
11a 第1细小凸部；
11b 第1细小凹部；
12 第2细小凹凸结构；
12a 第2细小凸部；
12b 第2细小凹部；
13 粗大凹凸结构；
13a 粗大凸部；
13b 粗大凹部；
20 光源

Claims (10)

1.一种光学体，其包括：
基材；
粗大凹凸结构，其被形成在所述基材的一个表面，并且将从所述基材的侧面被射入至所述基材的内部的内部传播光从所述基材的另一个表面射出；和
细小凹凸结构，其跟随着所述基材的两面以及所述粗大凹凸结构的表面而周期性地形成，凹凸的平均周期在可见光波长以下，
所述粗大凹凸结构的表面具有相对于所述一个表面而以30°以上且小于90°的方式倾斜的倾斜面，
所述细小凹凸结构的排列相对于内部传播光的行进方向以交错排列的方式配置。
2.根据权利要求1所述的光学体，其中，
所述细小凹凸结构的排列方向与垂直于所述内部传播光的传播方向的方向所成的角度为30～60°。
3.根据权利要求1或2所述的光学体，其中，
所述一个表面被划分成形成有所述粗大凹凸结构的发光区域和所述发光区域以外的非发光区域，
所述细小凹凸结构被形成在所述发光区域以及所述非发光区域这两方。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学体，其中，
所述细小凹凸结构在相对于所述粗大凹凸结构的表面而垂直的方向上延伸。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学体，其中，
所述粗大凹凸结构成为多个粗大凸部以及粗大凹部的集合体，并且，所述多个粗大凸部以及粗大凹部的至少一方具有棱镜形状，
所述细小凹凸结构跟随着所述多个粗大凸部以及粗大凹部的各个表面而形成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学体，其中，
光反射比在1.0％以下。
7.根据权利要求6所述的光学体，其中，
而且反射色度a*、b*在1.0以下。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学体，其中，
所述细小凹凸结构的平均高度在200nm以上。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的光学体，其中，
所述基材具有多层结构。
10.一种发光装置，具备：
根据权利要求1～9中任一项所述的光学体；和
被设置在所述光学体的侧面，并从所述光学体的侧面向所述光学体的内部射入光的光源。
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