光吸収部材
【課題】可視光の波長領域における入射角が大きな光の反射を防止できる光吸収部材を提供すること。
【解決手段】本発明の光吸収部材（１）は、表面に連続して形成された正弦波形状の凹凸構造（１１ａ）を含む凹凸構造層（１１）を有する光吸収部材（１）であって、凹凸構造層（１１）は、可視領域の光を吸収する光吸収材料を含んでなることを特徴とする。
【解決手段】本発明の光吸収部材（１）は、表面に連続して形成された正弦波形状の凹凸構造（１１ａ）を含む凹凸構造層（１１）を有する光吸収部材（１）であって、凹凸構造層（１１）は、可視領域の光を吸収する光吸収材料を含んでなることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光吸収部材に関し、例えば、カメラやプロジェクタなどの光学機器内部において、不要な光を吸収するために用いられる光吸収部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にカメラやプロジェクタなどの光学機器においては、光学機器内部に入射した入射光が内部の壁で反射又は透過する現象が発生する。特に、光学機器内部の壁に対する入射角の大きな入射光は、設計した光路を外れて迷光となり、光学機器の性能を劣化させる場合がある。迷光による光学機器の性能の劣化を抑制するためには、設計した光路から外れた入射光を吸収し、光学機器内部での入射光の反射又は透過を防止する必要がある。
【０００３】
光の反射を防止するためには、光学部材の表面に凹凸構造を形成し、この凹凸構造と空気との界面で屈折率を徐々に変化させることにより光の反射率を低減できる。このような凹凸構造を用いた光学部材としては、黒色の樹脂材料からなる基材と、この基材表面から上方に突出する円錐形状の凸部からなる反射防止構造体を備えた光吸収部材が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる光吸収部材においては、反射防止構造体の円錐形状の凸部と空気との界面で屈折率を変化させることにより、入射光の反射を防止すると共に、基材に含まれる黒色材料によって可視光を吸収して入射光の反射を低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００７−５２８０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された光吸収部材においては、基材表面から上方に突出する円錐形状の凸部からなる反射防止構造体によって入射光の反射を低減するため、隣接する凸部間に基材表面と平行な平坦な領域が存在する。このため、この平坦な領域においては、底面と空気との間の屈折率の変化が略一定となり、入射光が平坦面で反射するため、必ずしも十分な反射防止効果が得られない場合がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、可視光の波長領域における入射角が大きな光の反射を防止できる光吸収部材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】
【０００７】
本発明の光吸収部材は、表面の面内方向に連続して設けられた正弦波形状の凹凸構造を含む凹凸構造層を有する光吸収部材であって、前記凹凸構造層は、可視領域の光を吸収する光吸収材料を含んでなることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、表面に設けられた正弦波状の凹凸構造と空気との間で屈折率が連続的に変化するので、入射光の反射率を低減できる。また、入射光の可視領域の光が光吸収材料によっても吸収される。したがって、可視光の波長領域において、入射角が大きな光の反射を防止できる光吸収部材を実現することができる。
【０００９】
本発明の光吸収部材においては、前記凹凸構造層は、凹部の底から凸部の頂点までの高低差の平均値が２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１０】
本発明の光吸収部材においては、前記凹凸構造層は、隣接する凸部の間隔の平均値が１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１１】
本発明の光吸収部材においては、前記凹凸構造層は、熱可塑性樹脂組成物を硬化させてなることが好ましい。
【００１２】
本発明の光吸収部材においては、前記凹凸構造層は、光硬化性樹脂組成物を硬化させてなることが好ましい。
【００１３】
本発明の光吸収部材においては、前記凹凸構造層の凸部の配列パターンが、平面視にて六方配列又は四方配列であることが好ましい。
【００１４】
本発明の光吸収部材においては、前記光吸収材料が、染料又は顔料を含むことが好ましい。
【００１５】
本発明の光学機器は、上記光吸収部材を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、可視光の波長領域における入射角が大きな光の反射を防止できる光吸収部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施の形態に係る光吸収部材の平面模式図及び断面模式図である。
【図２】本実施の形態に係る光吸収部材の凹凸構造を示す写真である。
【図３】実施例及び比較例に係る光吸収部材の反射率の波長依存性を示す図である。
【図４】実施例及び比較例に係る光吸収部材の透過率の波長依存性を示す図である。
【図５】比較例に係る光吸収部材の断面模式図である。
【図６】実施例及び比較例に係る光吸収部材の反射率の波長依存性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明者らは、光学機器に用いられる光吸収部材においては、正弦波状の凹凸構造における空気と凹凸構造との界面における屈折率変化を低下させる要因が、凹凸構造の凹部及び凸部間における起伏がない平坦な領域にあることに着目した。そして、本発明者らは、光吸収部材の表面に連続した正弦波状の凹凸構造を設ける共に、凹凸構造に可視領域の光を吸収する光吸収材料を含ませることにより、入射角が大きい光に対しても十分な反射防止性能が得られると共に、光を効率良く吸収できる光吸収部材を実現できることを見出し、本発明を完成させるに至った。以下、本発明の一実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１Ａは、本発明の一実施の形態に係る光吸収部材１の平面模式図であり、図１Ｂは、図１ＡのＩＢ線−ＩＢ線における断面拡大図である。図２は、本実施の形態に係る光吸収部材１の一部を拡大した電子顕微鏡写真である。図１Ａ，図１Ｂに示すように、本実施の形態に係る光吸収部材１は、表面の面内方向に連続して設けられた正弦波形状の凹凸構造１１ａを含む凹凸構造層１１を備える。また、凹凸構造層１１は、可視領域の光を吸収する光吸収材料を含有する。
【００２０】
凹凸構造層１１の凹凸構造１１ａは、凸部及び凹部（以下、凹部及び凸部をまとめて「凹凸部」ともいう）の連続構造を含んで構成される（図２参照）。凹凸構造層１１の凹凸部は、凸部の頂点１１ｂ及び凹部の底１１ｃが、平面視において任意の配列パターンとなるように配設される。図１Ａにおいては、凹凸構造層１１の凸部の頂点１１ｂ及び凹部の底１１ｃが、六方格子状になるように設けられた例を示している。
【００２１】
本実施の形態においては、凹凸構造１１ａは、平面視において凸部の頂点１１ｂが丸みを帯び、凹部の底１１ｃに近づくにつれて側面の傾斜がゆるやかになっている略円錐形状を有する。また、凹凸構造１１ａは、断面視において正弦波のように凹部の底１１ｃおよび凸部の頂点１１ｂにおいて平坦な領域がない正弦波形状を有する。なお、凹凸構造１１ａの形状としては、本発明の効果を奏する範囲で適宜変更可能であり、略円錐形状のほか、略楕円錐形状又は略四角錐形状や略六角錐形状などの角錐形状であってもよい。本実施の形態においては、凹凸構造１１ａを断面視において正弦波形状とすることで、反射防止特性に優れた効果が発現される。
【００２２】
凹凸構造１１ａの高さＨとしては、凹部の底１１ｃから凸部の頂点１１ｂまでの高低差の平均値が２００ｎｍ以上であることが好ましく、２５０ｎｍ以上であることがより好ましい。高低差を大きくすることで、屈折率がより細かく段階的に変化して、反射防止性能を向上させることができる。一方で、凹凸構造１１ａは、高さＨを高くするほど凹凸構造１１ａの高低差が大きくなり、凹凸構造１１ａの機械的強度が弱くなる傾向がある。このため、凹凸構造１１ａの機械的強度を確保する観点から、凹凸構造１１ａの高さＨとしては、凹部の底１１ｃから凸部の頂点１１ｂまでの高低差の平均値が５００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２３】
また、凹凸構造１１ａとしては、隣接する凸部の頂点１１ｂの間隔Ｐの平均値が３００ｎｍ以下であることが好ましく、２５０ｎｍ以下であることがより好ましい。凸部の頂点１１ｂ同士の間隔を３００ｎｍ以下にすることで、回折光の発生を防ぐことができるので、特定波長での反射率の上昇を抑制することができ、反射防止性能を向上させることができる。一方で、凸部の頂点１１ｂ同士の間隔Ｐを小さくするほど凹凸構造１１ａ作製することが困難となる傾向がある。このため、凹凸構造１１ａとして、隣接する凸部の頂点１１ｂの間隔Ｐの平均値が１００ｎｍ以上であることが好ましい。
【００２４】
凹凸構造１１ａの高さと、隣接する凸部の頂点１１ｂ同士の間隔Ｐと、の比で定義されるアスペクト比（Ｈ／Ｐ）の平均値は、反射防止性能を向上する観点から、０．６以上であることが好ましく、１．０以上であることがより好ましく、１．５以上であることがさらに好ましい。
【００２５】
凹凸構造１１ａの凸部の頂点１１ｂの平面視における配列パターンとしては、六方配列、四方配列、ランダム配列のいずれでもよい。これらの中でも、凸部の配列パターンとしては、規則的に配列させることにより、反射防止性能の異方性を抑えられる観点から六方配列又は四方配列であることが好ましい。
【００２６】
凹凸構造層１１を構成する材料としては、特に限定されないが、光硬化性樹脂組成物、熱硬化性樹脂組成物、熱可塑性樹脂組成物、ガラス、セラミック、金属などが挙げられる。これらの中でも、可視光領域の光を吸収できるものを用いることが望ましい。また、凹凸構造層１１としては、これらの中でも、連続生産性の観点から、熱可塑性樹脂組成物、又は光硬化性樹脂組成物を硬化させてなるものであることが好ましい。
【００２７】
熱可塑性樹脂組成物としては、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂、酢酸セルロース樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン・アクリロニトリル共重合樹脂、スチレン・ブタジエン・アクリロニトリル共重合樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリテトラフロロエチレン樹脂、フッ素系樹脂、ポリフェニレンスルファイド樹脂、ポリスルホン樹脂などが挙げることができるが、これに限定されることはない。
【００２８】
光硬化性樹脂組成物としては、単量体及びオリゴマー（以下、単量体成分ともいう。）を含むものを用いてもよい。単量体成分の種類としては、反応速度と連続生産性の観点から、ラジカル重合系単量体成分が好ましい。また、単量体成分の種類としては、ラジカル重合系単量体へ反応寿命の長いカチオン重合系単量体成分を混合したものを用いてもよい。カチオン重合系単量体成分としては、重合性官能基がエポキシ基、ビニルオキシ基、オキセタニル基、オキサゾリル基などを有するカチオン重合系単量体成分が好ましい。
【００２９】
ラジカル系単量体成分として、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、イソデシルアクリレート、イソアミルアクリレート、ｎ−ラウリルアクリレート、イソミリスチルアクリレート、ステアリルアクリレート、ｎ−ブトキシエチルアクリレート、ブトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、カプロラクトンアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、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、フェノキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート４級化物、アクリル酸、２−アクリロイロキシエチルコハク酸、２−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−アクリロイロキシエチルフタル酸、２−アクリロイロキシエチル２−ヒドロキシエチルフタル酸、ネオペンチルグリコールアクリル酸安息香酸エステル、２−アクリロイロキシエチル２−ヒドロキシプロピルフタレート、グリシジルアクリレート、２−アクリロイロキシエチルアシッドホスフェート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ＰＥＧ＃２００ジアクリレート、ＰＥＧ＃４００ジアクリレート、ＰＥＧ＃６００ジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、３−メチル−１，５−ペンタンジオールジアクリレート、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、１，１０−デカンジオールジアクリレート、グリセリンジアクリレート、２−ヒドロキシ−３−アクリロイロキシプロピルアクリレート、ビスフェノールＡ−ＥＯ付加物ジアクリレート、トリフロロエチルアクリレート、テトラフルオロペンチルアクリレート、オクタフルオロペンチルアクリレート、パーフロロオクチルエチルアクリレート、ノニルフェノール−ＥＯ付加物アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、トリメチロールプロパンアクリル酸安息香酸エステル、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、テトラフルフリルアルコールオリゴアクリレート、エチルカルビトールオリゴアクリレート、１，４−ブタンジオールオリゴアクリレート、１，６−ヘキサンジオールオリゴアクリレート、トリメチロールプロパンオリゴアクリレート、ペンタエリスリトールオリゴアクリレート、ペンタメチルピペリジルアクリレート、テトラメチルピペリジルアクリレート、パラクミルフェノール−ＥＯ変性アクリレート、Ｎ−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、イソシアヌル酸−ＥＯ変性ジアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、イソアミルメタクリレート、ｎ−ラウリルメタクリレート、イソミリスチルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ｎ−ブトキシエチルメタクリレート、ブトキシジエチレングリコールメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、トリプロピレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、カプロラクトンメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート４級化物、メタクリル酸、２−メタクリロイロキシエチルコハク酸、２−メタクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−メタクリロイロキシエチルフタル酸、２−メタクリロイロキシエチル２−ヒドロキシエチルフタル酸、ネオペンチルグリコールメタクリル酸安息香酸エステル、２−メタクリロイロキシエチル−２−ヒドロキシプロピルフタレート、グリシジルメタクリレート、２−メタクリロイロキシエチルアシッドホスフェート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ＰＥＧ＃２００ジメタクリレート、ＰＥＧ＃４００ジメタクリレート、ＰＥＧ＃６００ジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、３−メチル−１，５−ペンタンジオールジメタクリレート、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、１，９−ノナンジオールジメタクリレート、１，１０−デカンジオールジメタクリレート、グリセリンジメタクリレート、２−ヒドロキシ−３−アクリロイロキシプロピルメタクリレート、ビスフェノールＡ−ＥＯ付加物ジメタクリレート、トリフロロエチルメタクリレート、テトラフルオロペンチルメタクリレート、オクタフルオロペンチルメタクリレート、パーフロロオクチルエチルメタクリレート、ノニルフェノール−ＥＯ付加物メタクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジメタクリレート、トリメチロールプロパンメタクリル酸安息香酸エステル、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジメタクリレート、テトラフルフリルアルコールオリゴメタクリレート、エチルカルビトールオリゴメタクリレート、１，４−ブタンジオールオリゴメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールオリゴメタクリレート、トリメチロールプロパンオリゴメタクリレート、ペンタエリスリトールオリゴメタクリレート、ペンタメチルピペリジルメタクリレート、テトラメチルピペリジルメタクリレート、パラクミルフェノール−ＥＯ変性メタクリレート、Ｎ−メタクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、イソシアヌル酸−ＥＯ変性ジメタクリレート、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、１，４−ビス｛［（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ］メチル｝ベンゼン、３−エチル−３−｛［（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ］メチル｝オキセタン、３−エチル−３−（２−エチルヘキシロキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−（シクロヘキシロキシ）メチルオキセタン、オキセタニルシルセスキオキサン、オキセタニルシリケート、フェノールノボラックオキセタン、１，３−ビス［（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ］ベンゼンなどを挙げることができる。
【００３０】
凹凸構造層１１を構成する材料として、光硬化性樹脂組成物を用いる場合、１分子中に３個以上のアクリル基及び／又はメタクリル基を有する１種類以上の単量体成分２０質量部〜６０質量部、Ｎ−ビニル基を有する単量体成分５質量部〜４０質量部、及びその他単量体成分０質量部〜７５質量部からなる凹凸部を構成する組成物の単量体成分は合計１００質量部であることが好ましい。
【００３１】
１分子中に３個以上のアクリル基及び／又はメタクリル基を含有する１種以上の単量体成分の含有量としては、凹凸構造層１１を構成する光硬化性樹脂組成物中の単量体成分合計１００質量部中、２５質量部〜５０質量部であることがより好ましく、３０質量部〜４０質量部であることがさらに好ましい。２０質量部以上にすることで、凹凸構造層１１の凹凸構造１１ａが高強度になり、また高架橋密度となるため、凹凸構造層１１からの未反応単量体および低重合度オリゴマーのブリードアウトや副生成物の生成を最小限に抑制することができる。また５０質量部以下とすることで、凹凸構造層１１を構成する光硬化性樹脂組成物の粘度上昇を抑制でき、凹凸構造層１１を構成する光硬化性樹脂組成物のスタンパーの凹凸部のパターンへの充填率低下を防止できる。
【００３２】
１分子中に３個以上のアクリル基及び／又はメタクリル基を含有する単量体成分としては、例えばトリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、プロポキシ化グリセルトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、トリスアクリロイルオキシエチルフォスフェート、３官能以上のポリエステルアクリレートオリゴマー、３官能以上のウレタンアクリレートオリゴマー、３官能以上のエポキシアクリレートオリゴマー、トリメチロールプロパントリメタアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリメタアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリメタアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタアクリレート、プロポキシ化グリセルトリメタアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラメタアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラメタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタアクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリメタアクリレート、トリスメタアクリロイルオキシエチルフォスフェート、３官能以上のポリエステルメタアクリレートオリゴマー、３官能以上のウレタンメタアクリレートオリゴマー、３官能以上のエポキシメタアクリレートオリゴマーなどが挙げられる。ここで、エトキシ化及びプロポキシ化された単量体成分とは、単量体１分子当たり、１当量〜２０当量の１種以上のエトキシ基及び／又はプロポキシ基を含む単量体成分をさす。
【００３３】
１分子中に３個以上のアクリル基及び／又はメタクリル基を含有する単量体成分の中でも、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリメタアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリメタアクリレートは諸物性のバランスが良いので好ましい。中でもトリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタアクリレートが、硬化後のスタンパーからの硬化成形体の離型性に優れるため、より好ましい。１分子中に３個以上のアクリル基及び／又はメタクリル基を含有する単量体成分は、１種類又は２種類以上用いても良い。
【００３４】
Ｎ−ビニル基を有する単量体成分は光硬化性樹脂組成物中の単量体成分合計１００質量部中、１５質量部〜３８質量部含有することがより好ましく、２５質量部〜３５質量部含有することがさらに好ましい。Ｎ−ビニル基を有する単量体成分を５質量部以上含有にすることにより、成型体の基材への付着性を向上でき、また４０質量部以下含有にすることにより、未反応単量体および低重合度オリゴマーの成型体からブリードアウトを最低限抑制でき、また成型体の過度の吸湿も抑制でき、成型体の耐湿特性を向上することができる。
【００３５】
Ｎ−ビニル基を有する単量体成分としては、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、及びＮ−ビニルカプロラムタムが、特に好ましく用いることができる。Ｎ−ビニル基を有する単量体成分は、１種類又は２種類以上用いても良い。
【００３６】
また、光硬化性樹脂組成物としては、アクリル基及び／又はメタクリル基を含むシリコン化合物を含有しても良い。光硬化性樹脂組成物の単量体成分合計１００質量部に対し、アクリル基及び／又はメタクリル基を含むシリコン化合物を０．１質量部〜１０質量部含有することが好ましく、０．２質量部〜５質量部含有することがより好ましく、０．３〜２質量部含有することがさらに好ましい。０．１質量部以上含有することにより、硬化後の離型性をさらに向上でき、１０質量部以下含有することにより、凹凸構造層１１ａの強度が向上する。
【００３７】
また、凹凸構造層１１を構成する光硬化性樹脂組成物としては、アクリル基及び／又はメタクリル基を含むシリコン化合物を含有するものを用いてもよい。凹凸構造層１１を構成する光硬化性樹脂組成物の単量体成分合計１００質量部に対し、アクリル基及び／又はメタクリル基を含むシリコン化合物を０．１質量部〜１０質量部含有することが好ましく、０．２質量部〜５質量部含有することがより好ましく、０．３質量部〜２質量部含有することがさらに好ましい。０．１質量部以上含有させることで、硬化後の離型性をさらに向上でき、１０質量部以下含有により、凹凸構造層１１の強度を向上できる。
【００３８】
アクリル基及び／又はメタクリル基を含むシリコン化合物の種類として、例えばシリコンアクリレート系化合物が挙げることができ、ポリジメチルシロキサン骨格にアクリル基を結合させた、ＢＹＫ−ＵＶ３５００、ＢＹＫ−ＵＶ３５７０（ビックケミー・ジャパン社製）、ｅｂｅｃｒｙｌ３５０（ダイセル・サイテック社製）が、硬化後の凹凸構造層１１からのブリードアウトも少なく、より好ましい。
【００３９】
アクリル基及び／又はメタクリル基を含むシリコン化合物の種類として、例えばシリコンアクリレート系化合物が挙げることができ、ポリジメチルシロキサン骨格にアクリル基を結合させた、ＢＹＫ−ＵＶ３５００、ＢＹＫ−ＵＶ３５７０（ビックケミー・ジャパン社製）、ｅｂｅｃｒｙｌ３５０（ダイセル・サイテック社製）が、硬化後の凹凸構造層１１からのブリードアウトも少なく、より好ましい。
【００４０】
凹凸構造層１１を構成する光硬化性樹脂組成物としては、光重合開始剤を含む光硬化性樹脂組成物を用いることもできる。光重合開始剤としては、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、ベンゾフェノン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、２−ヒドロキシ−１−｛４−［４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）−ベンジル］−フェニル｝−２−メチル−プロパン、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モリフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン、１，２−ジメチルアミノ−２−（４−メチル−ベンジル）−１−（４−モルフォリン−４−イル−フェニル）−ブタン−１−オン、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、ビス（η５−２，４−シクロペンタジエン−１−イル）−ビス（２，６−ジフルオロ−３−（１Ｈ−ピロール−１−イル）−フェニル）チタニウム、１，２−オクタンジオン，１−［４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］エタノン、１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−１−（Ｏ−アセチルオキシム）などが挙げられる。これらの中でも、高感度で、低揮発性である２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、１，２−オクタンジオン、１−［４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］エタノン、１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−１−（Ｏ−アセチルオキシム）などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。光重合開始剤の配合比は、光硬化樹脂組成物中の単量体成分合計１００質量部に対し、０．１質量部〜５．０質量部であることが好ましい。これら光重合開始剤は単独で適用することも可能であるが、２種以上を組み合わせて使用することもできる。
【００４１】
凹凸構造層１１を構成する光硬化性樹脂組成物としては、光重合促進剤及び光増感剤を含むものを用いてもよい。光増感剤の具体例としては、ｎ−ブチルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン、アリルチオ尿素、ｓ−ベンジスイソチウロニウム−ｐ−トルエンスルフィネート、トリエチルアミン、ジエチルアミノエチルメタクリレート、トリエチレンテトラミン、４，４’−ビス（ジアルキルアミノ）ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、ペンチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、トリエチルアミン、トリエタノールアミンなどのアミン類のような公知慣用の光増感剤を１種類又は２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４２】
本実施の形態に係る光吸収部材の入射角０°（基材表面に対して垂直方向）で波長範囲４００ｎｍ〜８００ｎｍにおける透過率としては、５％以下が好ましく、１％以下がより好ましく、０．１％以下が更に好ましい。
【００４３】
光吸収材料としては、可視光領域の光を吸収する材料であれば、特に限定されないが、目視にて黒色となる各種染料や各種顔料などを用いることができる。これらの中でも、光吸収材料としては、容易に入手でき、大量に光吸収部材を作製できる観点から、染料又は顔料を用いることが好ましい。また、染料又は顔料を用いる場合、単独の黒色を用いてもよく、赤色、黄色、橙色、緑色、青色、紫色などの複数の色を混合させて黒色にしてもよい。
【００４４】
例えば、染料を用いる場合、黒色の染料として、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌａｃｋ Ｇ−２、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌａｃｋ Ｈ３Ｂ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌａｃｋ ＨＬＧ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌａｃｋ ＨＢ（以上、住友ケムテックス社製）、Ｂｌａｃｋ Ｓ、Ｂｌａｃｋ ＳＦ，Ｂｌａｃｋ １０９、Ｂｌａｃｋ １４１（以上、中央合成化学社製）、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＢＬＡＣＫ １８１５、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＢＬＡＣＫ １８２１、ＯＩＬ ＢＬＡＣＫ ８６０（以上、オリエント化学工業社製）、Ｐｌａｓｔ Ｂｌａｃｋ ８９５０−Ｎ、Ｐｌａｓｔ Ｂｌａｃｋ ８９７０、Ｏｉｌ Ｂｌａｃｋ ＤＡ−４１１（以上、有本化学工業社製）などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
【００４５】
赤色の染料としては、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ＡＳ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ Ｂ−２、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ＦＢ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ３Ｂ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ＨＦ４Ｇ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ＨＦＧ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ Ｈ３Ｇ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ Ｈ４ＧＲ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ＨＬ２Ｂ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ＨＬ５Ｂ（以上、住友ケムテックス社製）、Ｒｅｄ ＴＲ−７１、Ｒｅｄ ＲＣ、Ｒｅｄ ６Ｂ（以上、中央合成化学社製）、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＲＥＤ １３０８、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＲＥＤ １３２０、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＲＥＤ １３６２（以上、オリエント化学工業社製）、Ｏｉｌ Ｒｅｄ ５３０３、Ｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ８３０５、Ｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ８３１５、Ｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ８３２０、Ｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ８３４０、Ｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ８３５０、Ｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ８３６０、Ｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ８３７０、Ｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ８３７５−Ｎ、Ｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ８３８０（以上、有本化学工業社製）などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
【００４６】
黄色の染料としては、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ＦＬ７Ｇ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ＧＣ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＬＲ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｌｅｍｏｎ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＧＮ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｌｅｍｏｎ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＬ（以上、住友ケムテックス社製）、Ｙｅｌｌｏｗ ＳＳ−Ｇ、Ｙｅｌｌｏｗ ９３、Ｙｅｌｌｏｗ ＧＥ、Ｙｅｌｌｏｗ ３Ｇ、Ｙｅｌｌｏｗ １８５、Ｙｅｌｌｏｗ ５４（以上、中央合成化学社製）、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＹＥＬＬＯＷ １１０１、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＹＥＬＬＯＷ １１０８、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＹＥＬＬＯＷ １１０９（以上、オリエント化学工業社製）、Ｏｉｌ Ｙｅｌｌｏｗ ５００１、Ｐｌａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８０００、Ｐｌａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８００５、Ｐｌａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８０４０、Ｐｌａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８０５０、Ｐｌａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８０７０（以上、有本化学工業社製）などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
【００４７】
橙色の染料としては、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｏｒａｎｇｅ ＨＬＲ（以上、住友ケムテックス社製）、Ｏｒａｎｇｅ Ｓ、Ｏｒａｎｇｅ Ｒ、Ｏｒａｎｇｅ ８２６Ｎ（以上、中央合成化学社製）、Ｏｉｌ Ｏｒａｎｇｅ ５１０１、Ｏｉｌ Ｏｒａｎｇｅ ５１０８、Ｐｌａｓｔ Ｏｒａｎｇｅ ８１５０（以上、有本化学工業社製）などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
【００４８】
緑色の染料としては、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｇｒｅｅｎ Ｇ（以上、住友ケムテックス社製）、Ｇｒｅｅｎ ２０１、Ｇｒｅｅｎ ＧＢ、Ｇｒｅｅｎ ４３０（以上、中央合成化学社製）、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＧＲＥＥＮ １５０１（以上、オリエント化学工業社製）、Ｏｉｌ Ｇｒｅｅｎ ５６０２、Ｐｌａｓｔ Ｇｒｅｅｎ ８６４５（以上、有本化学工業社製）などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
【００４９】
青色の染料としては、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ＯＲ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ＳＲ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ＧＰ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ Ｓ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ＯＡ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｔｕｒｑ Ｂｌｕｅ Ｇ（以上、住友ケムテックス社製）、Ｂｌｕｅ ＢＯＭ、Ｂｌｕｅ ＢＡ、Ｂｌｕｅ ９４、Ｂｌｕｅ ８Ｂ（以上、中央合成化学社製）、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＢＬＵＥ １６１３、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＢＬＵＥ １６３１（以上、オリエント化学工業社製）、Ｏｉｌ Ｂｌｕｅ ５５０２、Ｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ８５１０、Ｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ８５１４、Ｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ８５１６、Ｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ８５２０、Ｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ８５４０、Ｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ８５８０、Ｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ８５９０（以上、有本化学工業社製）などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
【００５０】
紫色の染料としては、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｖｉｏｌｅｔ ＲＲ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｖｉｏｌｅｔ Ｂ（以上、住友ケムテックス社製）、Ｖｉｏｌｅｔ ＭＶＢ（以上、中央合成化学社製）、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＶＩＯＬＥＴ １７０１、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＶＩＯＬＥＴ １７０４、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＶＩＯＬＥＴ １７３１（以上、オリエント化学工業社製）、Ｐｌａｓｔ Ｖｉｏｌｅｔ ８８４０、Ｐｌａｓｔ Ｖｉｏｌｅｔ ８８５０、Ｐｌａｓｔ Ｖｉｏｌｅｔ ８８５５（以上、有本化学工業社製）などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
【００５１】
本実施の形態に係る光吸収部材は、凹凸構造層１１の凹凸構造１１ａと同一パターンを有する原版を作製し、この原版からの転写によって作製したスタンパーの凹凸構造を基材表面に転写することにより製造できる。また、光吸収部材は、スタンパーを用いたナノインプリント法により、繰り返し転写して製造することができる。転写を繰り返すことより、一個のスタンパーから転写物を複数個製造できる。
【００５２】
原版の作製方法としては、レーザ光を用いた干渉露光法、電子線描画法、機械加工切削法、ドライエッチング法、リソグラフィー法などが挙げられる。凹凸部の形状、ピッチ、凹凸部の高さ、凹凸部の配列パターンやその規則性／不規則性、原版大きさ、コストなどに応じて、任意に作製方法を選択することができる。凹凸部が規則性のある配列パターンであり、かつ大面積な原版を得たい場合、レーザ光を用いた干渉露光法を用いることが好ましい。
【００５３】
干渉露光法とは、特定の波長のレーザ光を角度θ’の２つの方向から照射して形成される干渉縞を利用した露光法であり、角度θ’を変化させることで使用するレーザの波長で制限される範囲内で色々なピッチを有する凹凸格子の構造を得ることができる。干渉露光に使用できるレーザとしては、ＴＥＭ００モードのレーザに限定され、ＴＥＭ００モードのレーザ発振できる紫外光レーザとしては、アルゴンレーザ（波長３６４ｎｍ，３５１ｎｍ，３３３ｎｍ）や、ＹＡＧレーザの４倍波（波長２６６ｎｍ）などが挙げられる。
【００５４】
原版の材料の種類としては、石英ガラス、紫外線透過ガラス、サファイア、ダイヤモンド、ポリジメチルシロキサンなどのシリコーン材、フッ素樹脂、シリコンウエハ、ＳｉＣ基板、マイカ基板などが挙げられる。原版の材料の種類は、原版の使用目的に応じて適宜選択することができる。
【００５５】
ナノパターン転写時の離型性をより向上させるために、離型処理剤により原版に離型処理を行ってもよい。離型処理剤としては、シランカップリング系離型処理剤が好ましく、フッ素含有離型処理剤であることがより好ましい。市販されている離型処理剤の例としては、ダイキン工業社製のオプツールＤＳＸ、デュラサーフＨＤ１１０１、デュラサーフＨＤ２１０１、住友スリーエム社製のノベック、信越化学工業社製のＫＰ−８０１Ｍ、ＫＢＭ−７１０３、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製のＴＳＬ−８２５７などが挙げられる。
【００５６】
原版の凹凸構造や配列パターンを転写したスタンパーは、原版から電鋳法やナノインプリント法などにより作製できる。解像度の点では、電鋳法及び光硬化組成物を使用した光ナノプリント法により製造することが好ましい。
【００５７】
光吸収部材を構成する組成物に熱可塑性物を用いる場合の光吸収部材の作製方法として、熱ナノインプリント法が挙げられる。熱ナノインプリント法のうち、熱プレス法、射出成形法等が好ましい。
【００５８】
熱プレス法においては、熱可塑性樹脂組成物のシート、フィルム、板を加熱して、スタンパーをプレスして凹凸構造を形成する。射出成形法においては、加熱して軟化した樹脂を型に流し込み、冷却して、凹凸構造を形成する。これらの方法により、簡単な工程で大量に作製することができる。
【００５９】
また、光吸収部材を構成する組成物に光硬化性物を用いる場合の光吸収部材の作製方法として、光ナノインプリント法が好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム上に黒色となる染料や顔料を含んだ光硬化性物から成る凹凸構造を作製した後、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムから光硬化性物を剥離させて作製してもよい。
【実施例】
【００６０】
以下、本発明の効果を明確にするために行った実施例及び比較例に基いて、本発明を詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施例及び比較例によって何ら限定されるものではない。
【００６１】
まず、本発明者らは、可視領域の光を吸収する光吸収材料を含み正弦波形状の凹凸構造層を有する光吸収部材（実施例１）、正弦波形状の凹凸構造層のみを有する光吸収部材（比較例１）、光吸収材料のみを含む光吸収部材（比較例２）及び光吸収材料を含まず、かつ凹凸構造層もない光吸収部材（比較例３）を作製し、その反射率及び透過率について調べた。
【００６２】
（実施例１）
実施例１においては、基材として、光吸収材料としての黒色の染料を含むアクリル系樹脂の板を使用した。このアクリル系樹脂の板の一方の主面に、１７０℃で５分間、９０ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力の条件で熱プレス法によって、断面視にて正弦波形状の凹凸構造を含み、凹部及び凸部間に平坦な領域のない凹凸構造層を形成して光吸収部材を作製した。凹凸構造の形状は、凹部の底から凸部の頂点までの高低差の平均値が２６０ｎｍであり、凸部の頂点同士の間隔の平均値が２９０ｎｍであった。
【００６３】
（比較例１）
比較例１においては、基材として、光吸収材料を含まない無色透明のアクリル系樹脂の板を使用した。このアクリル系樹脂の板の一方の主面に、実施例１と同様の条件で、断面視にて正弦波形状の凹凸構造を含み、凹部及び凸部間に平坦な領域のない凹凸構造層を設けた。凹凸構造の形状は、凹部の底から凸部の頂点までの高低差の平均値が２６０ｎｍであり、凸部の頂点同士の間隔の平均値が２９０ｎｍであった。このアクリル系樹脂の板の他方の主面（凹凸構造非形成面）に黒色塗料スプレーを塗工して光吸収部材を作製した。
【００６４】
（比較例２）
比較例２においては、基材として、実施例１で用いた黒色の光吸収材料として黒色の染料を含むアクリル系樹脂の板を使用した。このアクリル系樹脂の板を、凹凸構造層を設けずにそのまま光吸収部材として用いた。
【００６５】
（比較例３）
比較例３においては、基材として、比較例１で用いた光吸収材料を含まない無色透明のアクリル系樹脂を使用した。このアクリル系樹脂の板の一方の主面に黒色塗料スプレーを塗工して黒色にした後、凹凸構造層を設けずにそのまま光吸収部材として用いた。
【００６６】
以上の実施例１及び比較例１〜比較例３に係る光吸収部材について、下記の条件で反射率及び透過率を測定した。
【００６７】
（反射率測定）
実施例１及び比較例１に係る光吸収部材の一方の主面（凹凸構造層形成面）、比較例２及び比較例３の他方の主面（非塗工面）に対して、分光光度計（島津製作所社製、型式：ＭＰＣ−２２００）を用いて、入射角５°で波長範囲４００〜８００ｎｍにおける反射率を０．５ｎｍ毎に測定した。
【００６８】
（透過率）
実施例１に係る光吸収部材の一方の主面（凹凸構造形成面）及び比較例２に係る光吸収部材に対して、分光光度計（島津製作所社製、型式：ＭＰＣ−２２００）を用いて、入射角０°（光吸収部材表面に対する垂直方向）で波長範囲４００〜８００ｎｍにおける透過率を０．５ｎｍ毎に測定した。
【００６９】
上記反射率の結果を図３に示し、透過率測定の結果を図４に示し、反射率及び透過率の評価結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
【００７１】
表１から分かるように、凹部及び凸部間に平坦な領域のない凹凸構造層を有し、光吸収材料を含有する実施例１に係る光吸収部材においては、反射率及び透過率を十分に低減できることが分かる。また、光吸収材料を含まず、他方の主面（凹凸構造非形成面）を黒色に塗工した点においてのみ相違する比較例１と実施例１とを対比すると、４００ｎｍから８００ｎｍの範囲における反射率が実施例１の方が低いことが分かる。この結果から、光吸収部材を含むことにより、反射率を低減できることが分かる。
【００７２】
また、図３から分かるように、凹凸構造を有さない点においてのみ相違する比較例２と実施例１とを対比すると、凹凸構造を設けることにより、反射率を大幅に低減できることが分かる。また、透過率においても有意差が見られないことから、凹凸構造を設けても透過率が悪化しないことが分かる。さらに、互いに凹凸構造を有さず、光吸収部材を含有しない点においてのみ相違する比較例２と比較例３とを対比すると、反射率及び透過率に有意差がないことから、単に光吸収部材を含有するだけでは、反射防止性能が不十分であることが分かる。以上の結果から、上記実施の形態に係る光吸収部材においては、表面の面内方向に連続する正弦波形状の凹凸構造を含む凹凸構造層を有し、凹凸構造層が可視光領域の光を吸収する光吸収材料を含むことにより、可視から近赤外の広い波長領域において、光の反射を防止できると共に、光を吸収できる反射防止性能に優れた光吸収部材を実現できることが分かる。
【００７３】
次に、本発明者らは、以下の実施例２及び比較例４において、基材上に設けた凹凸構造の形状と反射率との関係についてシミュレーションを実施した。実施例２及び比較例４に係るシミュレーションにおいては、凹凸構造の断面形状が異なる光吸収部材を作製し、入射光の入射角を所定の範囲で変化させた場合の光の反射率の変化について、シミュレーションを実施した。
【００７４】
（実施例２）
実施例２においては、一対の主面を有する屈折率が１．５の材料の一方の主面に、断面視にて正弦波形状の凹凸構造を含み凹部及び凸部に平坦な領域がない（図１Ｂ参照）凹凸構造層を設けた光吸収部材についてシミュレーションを実施した。凹凸構造の形状は、凹部の底から凸部の頂点までの高低差を２５０ｎｍとし、隣接する凸部の頂点同士の間隔が２５０ｎｍとした。光吸収部材は、凹凸構造の凸部の頂点と他方の主面（凹凸構造非形成面）との間の距離を２μｍとし、吸収係数の値を０．３とした。この光吸収部材の波長５５０ｎｍでの透過率は０．２５％である。
【００７５】
（比較例４）
比較例４においては、一対の主面を有する屈折率が１．５の材料の一方の主面に、断面視にて略三角形状の凹凸構造を含み凹凸構造の凸部の側面が平坦な斜面となっている（図５参照）凹凸構造層を設けた光吸収部材についてシミュレーションを実施した。凹凸構造の形状は、凹部の底から凸部の頂点までの高低差Ｈを２５０ｎｍとし、凸部の頂点同士の間隔Ｐを２５０ｎｍとした。光吸収部材は、凹凸構造の凸部の頂点と他方の主面（凹凸構造被形成面）との間の距離を２μｍとし、吸収係数の値を０．３とした。この光吸収部材の波長５５０ｎｍでの透過率は０．２５％である。
【００７６】
（反射率のシミュレーション）
実施例２及び比較例４に係る光吸収部材については、ＲＳｏｆｔ社ＤｉｆｆｒａｃｔＭＯＤを用いて、ＲＣＷＡ法計算を実施することにより反射率を求めた。具体的には、実施例２及び比較例４の凹凸構造の形状を２ＤＣＡＤ上に入力し、入射光の偏光をＴＥモードに設定した場合とＴＭモードに設定した場合とで、回折光を含む全光線の反射率計算を実施し、２つのモードの平均値をプロットしたものを足して２で割ることにより、入射光が自然光となるように計算した。反射率シミュレーションの結果を図６に示し、評価結果を下記表２、下記表３に示す。
【００７７】
【表２】
【００７８】
【表３】
【００７９】
表２及び表３から分かるように、表面に連続した正弦波形状の凹凸構造を有する実施例２に係る光吸収部材においては、凹部及び凸部間に起伏のない平坦な領域（平滑な斜面）のある凹凸構造を有する比較例４に係る光吸収部材に対して、反射率を低減できていることが分かる。特に、図６からも分かるように、比較例４に係る光吸収部材の反射率は、入射角の大きい領域において、実施例２に係る光吸収部材の反射率に対して大幅に増大していることが分かる。この結果は、入射角が大きくなるにつれて、光が凹凸構造の側面に入射する際に、比較例４の凸部の側面は平面であるために、側面に対して垂直に近い角度で入光し、屈折率差が実施例２と比較して大きくなるためと考えられる。以上のシミュレーションの結果から、平坦な領域を有さない連続した正弦波形状の凹凸構造により、特に可視光領域における入射角の大きい範囲において入射光の反射率を低減できることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、可視光の波長領域における入射角が大きな光の反射を防止できる光吸収部材を実現できるという効果を有し、特に、デジタル一眼レフカメラのミラーボックス内の側面や、カメラやプロジェクタなどの光学機器内部に配置する光吸収部材として好適に用いることが可能である。
【００８１】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１ 光吸収部材
１１ 凹凸構造層
１１ａ 凹凸構造
１１ｂ 凸部の頂点
１１ｃ 凹部の底
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光吸収部材に関し、例えば、カメラやプロジェクタなどの光学機器内部において、不要な光を吸収するために用いられる光吸収部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にカメラやプロジェクタなどの光学機器においては、光学機器内部に入射した入射光が内部の壁で反射又は透過する現象が発生する。特に、光学機器内部の壁に対する入射角の大きな入射光は、設計した光路を外れて迷光となり、光学機器の性能を劣化させる場合がある。迷光による光学機器の性能の劣化を抑制するためには、設計した光路から外れた入射光を吸収し、光学機器内部での入射光の反射又は透過を防止する必要がある。
【０００３】
光の反射を防止するためには、光学部材の表面に凹凸構造を形成し、この凹凸構造と空気との界面で屈折率を徐々に変化させることにより光の反射率を低減できる。このような凹凸構造を用いた光学部材としては、黒色の樹脂材料からなる基材と、この基材表面から上方に突出する円錐形状の凸部からなる反射防止構造体を備えた光吸収部材が提案されている（例えば、特許文献１参照）。かかる光吸収部材においては、反射防止構造体の円錐形状の凸部と空気との界面で屈折率を変化させることにより、入射光の反射を防止すると共に、基材に含まれる黒色材料によって可視光を吸収して入射光の反射を低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００７−５２８０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された光吸収部材においては、基材表面から上方に突出する円錐形状の凸部からなる反射防止構造体によって入射光の反射を低減するため、隣接する凸部間に基材表面と平行な平坦な領域が存在する。このため、この平坦な領域においては、底面と空気との間の屈折率の変化が略一定となり、入射光が平坦面で反射するため、必ずしも十分な反射防止効果が得られない場合がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、可視光の波長領域における入射角が大きな光の反射を防止できる光吸収部材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】
【０００７】
本発明の光吸収部材は、表面の面内方向に連続して設けられた正弦波形状の凹凸構造を含む凹凸構造層を有する光吸収部材であって、前記凹凸構造層は、可視領域の光を吸収する光吸収材料を含んでなることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、表面に設けられた正弦波状の凹凸構造と空気との間で屈折率が連続的に変化するので、入射光の反射率を低減できる。また、入射光の可視領域の光が光吸収材料によっても吸収される。したがって、可視光の波長領域において、入射角が大きな光の反射を防止できる光吸収部材を実現することができる。
【０００９】
本発明の光吸収部材においては、前記凹凸構造層は、凹部の底から凸部の頂点までの高低差の平均値が２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１０】
本発明の光吸収部材においては、前記凹凸構造層は、隣接する凸部の間隔の平均値が１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１１】
本発明の光吸収部材においては、前記凹凸構造層は、熱可塑性樹脂組成物を硬化させてなることが好ましい。
【００１２】
本発明の光吸収部材においては、前記凹凸構造層は、光硬化性樹脂組成物を硬化させてなることが好ましい。
【００１３】
本発明の光吸収部材においては、前記凹凸構造層の凸部の配列パターンが、平面視にて六方配列又は四方配列であることが好ましい。
【００１４】
本発明の光吸収部材においては、前記光吸収材料が、染料又は顔料を含むことが好ましい。
【００１５】
本発明の光学機器は、上記光吸収部材を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、可視光の波長領域における入射角が大きな光の反射を防止できる光吸収部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施の形態に係る光吸収部材の平面模式図及び断面模式図である。
【図２】本実施の形態に係る光吸収部材の凹凸構造を示す写真である。
【図３】実施例及び比較例に係る光吸収部材の反射率の波長依存性を示す図である。
【図４】実施例及び比較例に係る光吸収部材の透過率の波長依存性を示す図である。
【図５】比較例に係る光吸収部材の断面模式図である。
【図６】実施例及び比較例に係る光吸収部材の反射率の波長依存性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明者らは、光学機器に用いられる光吸収部材においては、正弦波状の凹凸構造における空気と凹凸構造との界面における屈折率変化を低下させる要因が、凹凸構造の凹部及び凸部間における起伏がない平坦な領域にあることに着目した。そして、本発明者らは、光吸収部材の表面に連続した正弦波状の凹凸構造を設ける共に、凹凸構造に可視領域の光を吸収する光吸収材料を含ませることにより、入射角が大きい光に対しても十分な反射防止性能が得られると共に、光を効率良く吸収できる光吸収部材を実現できることを見出し、本発明を完成させるに至った。以下、本発明の一実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１Ａは、本発明の一実施の形態に係る光吸収部材１の平面模式図であり、図１Ｂは、図１ＡのＩＢ線−ＩＢ線における断面拡大図である。図２は、本実施の形態に係る光吸収部材１の一部を拡大した電子顕微鏡写真である。図１Ａ，図１Ｂに示すように、本実施の形態に係る光吸収部材１は、表面の面内方向に連続して設けられた正弦波形状の凹凸構造１１ａを含む凹凸構造層１１を備える。また、凹凸構造層１１は、可視領域の光を吸収する光吸収材料を含有する。
【００２０】
凹凸構造層１１の凹凸構造１１ａは、凸部及び凹部（以下、凹部及び凸部をまとめて「凹凸部」ともいう）の連続構造を含んで構成される（図２参照）。凹凸構造層１１の凹凸部は、凸部の頂点１１ｂ及び凹部の底１１ｃが、平面視において任意の配列パターンとなるように配設される。図１Ａにおいては、凹凸構造層１１の凸部の頂点１１ｂ及び凹部の底１１ｃが、六方格子状になるように設けられた例を示している。
【００２１】
本実施の形態においては、凹凸構造１１ａは、平面視において凸部の頂点１１ｂが丸みを帯び、凹部の底１１ｃに近づくにつれて側面の傾斜がゆるやかになっている略円錐形状を有する。また、凹凸構造１１ａは、断面視において正弦波のように凹部の底１１ｃおよび凸部の頂点１１ｂにおいて平坦な領域がない正弦波形状を有する。なお、凹凸構造１１ａの形状としては、本発明の効果を奏する範囲で適宜変更可能であり、略円錐形状のほか、略楕円錐形状又は略四角錐形状や略六角錐形状などの角錐形状であってもよい。本実施の形態においては、凹凸構造１１ａを断面視において正弦波形状とすることで、反射防止特性に優れた効果が発現される。
【００２２】
凹凸構造１１ａの高さＨとしては、凹部の底１１ｃから凸部の頂点１１ｂまでの高低差の平均値が２００ｎｍ以上であることが好ましく、２５０ｎｍ以上であることがより好ましい。高低差を大きくすることで、屈折率がより細かく段階的に変化して、反射防止性能を向上させることができる。一方で、凹凸構造１１ａは、高さＨを高くするほど凹凸構造１１ａの高低差が大きくなり、凹凸構造１１ａの機械的強度が弱くなる傾向がある。このため、凹凸構造１１ａの機械的強度を確保する観点から、凹凸構造１１ａの高さＨとしては、凹部の底１１ｃから凸部の頂点１１ｂまでの高低差の平均値が５００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２３】
また、凹凸構造１１ａとしては、隣接する凸部の頂点１１ｂの間隔Ｐの平均値が３００ｎｍ以下であることが好ましく、２５０ｎｍ以下であることがより好ましい。凸部の頂点１１ｂ同士の間隔を３００ｎｍ以下にすることで、回折光の発生を防ぐことができるので、特定波長での反射率の上昇を抑制することができ、反射防止性能を向上させることができる。一方で、凸部の頂点１１ｂ同士の間隔Ｐを小さくするほど凹凸構造１１ａ作製することが困難となる傾向がある。このため、凹凸構造１１ａとして、隣接する凸部の頂点１１ｂの間隔Ｐの平均値が１００ｎｍ以上であることが好ましい。
【００２４】
凹凸構造１１ａの高さと、隣接する凸部の頂点１１ｂ同士の間隔Ｐと、の比で定義されるアスペクト比（Ｈ／Ｐ）の平均値は、反射防止性能を向上する観点から、０．６以上であることが好ましく、１．０以上であることがより好ましく、１．５以上であることがさらに好ましい。
【００２５】
凹凸構造１１ａの凸部の頂点１１ｂの平面視における配列パターンとしては、六方配列、四方配列、ランダム配列のいずれでもよい。これらの中でも、凸部の配列パターンとしては、規則的に配列させることにより、反射防止性能の異方性を抑えられる観点から六方配列又は四方配列であることが好ましい。
【００２６】
凹凸構造層１１を構成する材料としては、特に限定されないが、光硬化性樹脂組成物、熱硬化性樹脂組成物、熱可塑性樹脂組成物、ガラス、セラミック、金属などが挙げられる。これらの中でも、可視光領域の光を吸収できるものを用いることが望ましい。また、凹凸構造層１１としては、これらの中でも、連続生産性の観点から、熱可塑性樹脂組成物、又は光硬化性樹脂組成物を硬化させてなるものであることが好ましい。
【００２７】
熱可塑性樹脂組成物としては、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂、酢酸セルロース樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン・アクリロニトリル共重合樹脂、スチレン・ブタジエン・アクリロニトリル共重合樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリテトラフロロエチレン樹脂、フッ素系樹脂、ポリフェニレンスルファイド樹脂、ポリスルホン樹脂などが挙げることができるが、これに限定されることはない。
【００２８】
光硬化性樹脂組成物としては、単量体及びオリゴマー（以下、単量体成分ともいう。）を含むものを用いてもよい。単量体成分の種類としては、反応速度と連続生産性の観点から、ラジカル重合系単量体成分が好ましい。また、単量体成分の種類としては、ラジカル重合系単量体へ反応寿命の長いカチオン重合系単量体成分を混合したものを用いてもよい。カチオン重合系単量体成分としては、重合性官能基がエポキシ基、ビニルオキシ基、オキセタニル基、オキサゾリル基などを有するカチオン重合系単量体成分が好ましい。
【００２９】
ラジカル系単量体成分として、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、イソデシルアクリレート、イソアミルアクリレート、ｎ−ラウリルアクリレート、イソミリスチルアクリレート、ステアリルアクリレート、ｎ−ブトキシエチルアクリレート、ブトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、カプロラクトンアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、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、フェノキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート４級化物、アクリル酸、２−アクリロイロキシエチルコハク酸、２−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−アクリロイロキシエチルフタル酸、２−アクリロイロキシエチル２−ヒドロキシエチルフタル酸、ネオペンチルグリコールアクリル酸安息香酸エステル、２−アクリロイロキシエチル２−ヒドロキシプロピルフタレート、グリシジルアクリレート、２−アクリロイロキシエチルアシッドホスフェート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ＰＥＧ＃２００ジアクリレート、ＰＥＧ＃４００ジアクリレート、ＰＥＧ＃６００ジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、３−メチル−１，５−ペンタンジオールジアクリレート、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、１，１０−デカンジオールジアクリレート、グリセリンジアクリレート、２−ヒドロキシ−３−アクリロイロキシプロピルアクリレート、ビスフェノールＡ−ＥＯ付加物ジアクリレート、トリフロロエチルアクリレート、テトラフルオロペンチルアクリレート、オクタフルオロペンチルアクリレート、パーフロロオクチルエチルアクリレート、ノニルフェノール−ＥＯ付加物アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、トリメチロールプロパンアクリル酸安息香酸エステル、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、テトラフルフリルアルコールオリゴアクリレート、エチルカルビトールオリゴアクリレート、１，４−ブタンジオールオリゴアクリレート、１，６−ヘキサンジオールオリゴアクリレート、トリメチロールプロパンオリゴアクリレート、ペンタエリスリトールオリゴアクリレート、ペンタメチルピペリジルアクリレート、テトラメチルピペリジルアクリレート、パラクミルフェノール−ＥＯ変性アクリレート、Ｎ−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、イソシアヌル酸−ＥＯ変性ジアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、イソアミルメタクリレート、ｎ−ラウリルメタクリレート、イソミリスチルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ｎ−ブトキシエチルメタクリレート、ブトキシジエチレングリコールメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、トリプロピレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、カプロラクトンメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート４級化物、メタクリル酸、２−メタクリロイロキシエチルコハク酸、２−メタクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−メタクリロイロキシエチルフタル酸、２−メタクリロイロキシエチル２−ヒドロキシエチルフタル酸、ネオペンチルグリコールメタクリル酸安息香酸エステル、２−メタクリロイロキシエチル−２−ヒドロキシプロピルフタレート、グリシジルメタクリレート、２−メタクリロイロキシエチルアシッドホスフェート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ＰＥＧ＃２００ジメタクリレート、ＰＥＧ＃４００ジメタクリレート、ＰＥＧ＃６００ジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、３−メチル−１，５−ペンタンジオールジメタクリレート、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、１，９−ノナンジオールジメタクリレート、１，１０−デカンジオールジメタクリレート、グリセリンジメタクリレート、２−ヒドロキシ−３−アクリロイロキシプロピルメタクリレート、ビスフェノールＡ−ＥＯ付加物ジメタクリレート、トリフロロエチルメタクリレート、テトラフルオロペンチルメタクリレート、オクタフルオロペンチルメタクリレート、パーフロロオクチルエチルメタクリレート、ノニルフェノール−ＥＯ付加物メタクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジメタクリレート、トリメチロールプロパンメタクリル酸安息香酸エステル、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジメタクリレート、テトラフルフリルアルコールオリゴメタクリレート、エチルカルビトールオリゴメタクリレート、１，４−ブタンジオールオリゴメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールオリゴメタクリレート、トリメチロールプロパンオリゴメタクリレート、ペンタエリスリトールオリゴメタクリレート、ペンタメチルピペリジルメタクリレート、テトラメチルピペリジルメタクリレート、パラクミルフェノール−ＥＯ変性メタクリレート、Ｎ−メタクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、イソシアヌル酸−ＥＯ変性ジメタクリレート、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、１，４−ビス｛［（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ］メチル｝ベンゼン、３−エチル−３−｛［（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ］メチル｝オキセタン、３−エチル−３−（２−エチルヘキシロキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−（シクロヘキシロキシ）メチルオキセタン、オキセタニルシルセスキオキサン、オキセタニルシリケート、フェノールノボラックオキセタン、１，３−ビス［（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ］ベンゼンなどを挙げることができる。
【００３０】
凹凸構造層１１を構成する材料として、光硬化性樹脂組成物を用いる場合、１分子中に３個以上のアクリル基及び／又はメタクリル基を有する１種類以上の単量体成分２０質量部〜６０質量部、Ｎ−ビニル基を有する単量体成分５質量部〜４０質量部、及びその他単量体成分０質量部〜７５質量部からなる凹凸部を構成する組成物の単量体成分は合計１００質量部であることが好ましい。
【００３１】
１分子中に３個以上のアクリル基及び／又はメタクリル基を含有する１種以上の単量体成分の含有量としては、凹凸構造層１１を構成する光硬化性樹脂組成物中の単量体成分合計１００質量部中、２５質量部〜５０質量部であることがより好ましく、３０質量部〜４０質量部であることがさらに好ましい。２０質量部以上にすることで、凹凸構造層１１の凹凸構造１１ａが高強度になり、また高架橋密度となるため、凹凸構造層１１からの未反応単量体および低重合度オリゴマーのブリードアウトや副生成物の生成を最小限に抑制することができる。また５０質量部以下とすることで、凹凸構造層１１を構成する光硬化性樹脂組成物の粘度上昇を抑制でき、凹凸構造層１１を構成する光硬化性樹脂組成物のスタンパーの凹凸部のパターンへの充填率低下を防止できる。
【００３２】
１分子中に３個以上のアクリル基及び／又はメタクリル基を含有する単量体成分としては、例えばトリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、プロポキシ化グリセルトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、トリスアクリロイルオキシエチルフォスフェート、３官能以上のポリエステルアクリレートオリゴマー、３官能以上のウレタンアクリレートオリゴマー、３官能以上のエポキシアクリレートオリゴマー、トリメチロールプロパントリメタアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリメタアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリメタアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタアクリレート、プロポキシ化グリセルトリメタアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラメタアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラメタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタアクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリメタアクリレート、トリスメタアクリロイルオキシエチルフォスフェート、３官能以上のポリエステルメタアクリレートオリゴマー、３官能以上のウレタンメタアクリレートオリゴマー、３官能以上のエポキシメタアクリレートオリゴマーなどが挙げられる。ここで、エトキシ化及びプロポキシ化された単量体成分とは、単量体１分子当たり、１当量〜２０当量の１種以上のエトキシ基及び／又はプロポキシ基を含む単量体成分をさす。
【００３３】
１分子中に３個以上のアクリル基及び／又はメタクリル基を含有する単量体成分の中でも、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリメタアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリメタアクリレートは諸物性のバランスが良いので好ましい。中でもトリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタアクリレートが、硬化後のスタンパーからの硬化成形体の離型性に優れるため、より好ましい。１分子中に３個以上のアクリル基及び／又はメタクリル基を含有する単量体成分は、１種類又は２種類以上用いても良い。
【００３４】
Ｎ−ビニル基を有する単量体成分は光硬化性樹脂組成物中の単量体成分合計１００質量部中、１５質量部〜３８質量部含有することがより好ましく、２５質量部〜３５質量部含有することがさらに好ましい。Ｎ−ビニル基を有する単量体成分を５質量部以上含有にすることにより、成型体の基材への付着性を向上でき、また４０質量部以下含有にすることにより、未反応単量体および低重合度オリゴマーの成型体からブリードアウトを最低限抑制でき、また成型体の過度の吸湿も抑制でき、成型体の耐湿特性を向上することができる。
【００３５】
Ｎ−ビニル基を有する単量体成分としては、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルピロリドン、及びＮ−ビニルカプロラムタムが、特に好ましく用いることができる。Ｎ−ビニル基を有する単量体成分は、１種類又は２種類以上用いても良い。
【００３６】
また、光硬化性樹脂組成物としては、アクリル基及び／又はメタクリル基を含むシリコン化合物を含有しても良い。光硬化性樹脂組成物の単量体成分合計１００質量部に対し、アクリル基及び／又はメタクリル基を含むシリコン化合物を０．１質量部〜１０質量部含有することが好ましく、０．２質量部〜５質量部含有することがより好ましく、０．３〜２質量部含有することがさらに好ましい。０．１質量部以上含有することにより、硬化後の離型性をさらに向上でき、１０質量部以下含有することにより、凹凸構造層１１ａの強度が向上する。
【００３７】
また、凹凸構造層１１を構成する光硬化性樹脂組成物としては、アクリル基及び／又はメタクリル基を含むシリコン化合物を含有するものを用いてもよい。凹凸構造層１１を構成する光硬化性樹脂組成物の単量体成分合計１００質量部に対し、アクリル基及び／又はメタクリル基を含むシリコン化合物を０．１質量部〜１０質量部含有することが好ましく、０．２質量部〜５質量部含有することがより好ましく、０．３質量部〜２質量部含有することがさらに好ましい。０．１質量部以上含有させることで、硬化後の離型性をさらに向上でき、１０質量部以下含有により、凹凸構造層１１の強度を向上できる。
【００３８】
アクリル基及び／又はメタクリル基を含むシリコン化合物の種類として、例えばシリコンアクリレート系化合物が挙げることができ、ポリジメチルシロキサン骨格にアクリル基を結合させた、ＢＹＫ−ＵＶ３５００、ＢＹＫ−ＵＶ３５７０（ビックケミー・ジャパン社製）、ｅｂｅｃｒｙｌ３５０（ダイセル・サイテック社製）が、硬化後の凹凸構造層１１からのブリードアウトも少なく、より好ましい。
【００３９】
アクリル基及び／又はメタクリル基を含むシリコン化合物の種類として、例えばシリコンアクリレート系化合物が挙げることができ、ポリジメチルシロキサン骨格にアクリル基を結合させた、ＢＹＫ−ＵＶ３５００、ＢＹＫ−ＵＶ３５７０（ビックケミー・ジャパン社製）、ｅｂｅｃｒｙｌ３５０（ダイセル・サイテック社製）が、硬化後の凹凸構造層１１からのブリードアウトも少なく、より好ましい。
【００４０】
凹凸構造層１１を構成する光硬化性樹脂組成物としては、光重合開始剤を含む光硬化性樹脂組成物を用いることもできる。光重合開始剤としては、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、ベンゾフェノン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、２−ヒドロキシ−１−｛４−［４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）−ベンジル］−フェニル｝−２−メチル−プロパン、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モリフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン、１，２−ジメチルアミノ−２−（４−メチル−ベンジル）−１−（４−モルフォリン−４−イル−フェニル）−ブタン−１−オン、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、ビス（η５−２，４−シクロペンタジエン−１−イル）−ビス（２，６−ジフルオロ−３−（１Ｈ−ピロール−１−イル）−フェニル）チタニウム、１，２−オクタンジオン，１−［４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］エタノン、１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−１−（Ｏ−アセチルオキシム）などが挙げられる。これらの中でも、高感度で、低揮発性である２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、１，２−オクタンジオン、１−［４−（フェニルチオ）−２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］エタノン、１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−１−（Ｏ−アセチルオキシム）などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。光重合開始剤の配合比は、光硬化樹脂組成物中の単量体成分合計１００質量部に対し、０．１質量部〜５．０質量部であることが好ましい。これら光重合開始剤は単独で適用することも可能であるが、２種以上を組み合わせて使用することもできる。
【００４１】
凹凸構造層１１を構成する光硬化性樹脂組成物としては、光重合促進剤及び光増感剤を含むものを用いてもよい。光増感剤の具体例としては、ｎ−ブチルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン、アリルチオ尿素、ｓ−ベンジスイソチウロニウム−ｐ−トルエンスルフィネート、トリエチルアミン、ジエチルアミノエチルメタクリレート、トリエチレンテトラミン、４，４’−ビス（ジアルキルアミノ）ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、ペンチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、トリエチルアミン、トリエタノールアミンなどのアミン類のような公知慣用の光増感剤を１種類又は２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４２】
本実施の形態に係る光吸収部材の入射角０°（基材表面に対して垂直方向）で波長範囲４００ｎｍ〜８００ｎｍにおける透過率としては、５％以下が好ましく、１％以下がより好ましく、０．１％以下が更に好ましい。
【００４３】
光吸収材料としては、可視光領域の光を吸収する材料であれば、特に限定されないが、目視にて黒色となる各種染料や各種顔料などを用いることができる。これらの中でも、光吸収材料としては、容易に入手でき、大量に光吸収部材を作製できる観点から、染料又は顔料を用いることが好ましい。また、染料又は顔料を用いる場合、単独の黒色を用いてもよく、赤色、黄色、橙色、緑色、青色、紫色などの複数の色を混合させて黒色にしてもよい。
【００４４】
例えば、染料を用いる場合、黒色の染料として、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌａｃｋ Ｇ−２、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌａｃｋ Ｈ３Ｂ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌａｃｋ ＨＬＧ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌａｃｋ ＨＢ（以上、住友ケムテックス社製）、Ｂｌａｃｋ Ｓ、Ｂｌａｃｋ ＳＦ，Ｂｌａｃｋ １０９、Ｂｌａｃｋ １４１（以上、中央合成化学社製）、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＢＬＡＣＫ １８１５、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＢＬＡＣＫ １８２１、ＯＩＬ ＢＬＡＣＫ ８６０（以上、オリエント化学工業社製）、Ｐｌａｓｔ Ｂｌａｃｋ ８９５０−Ｎ、Ｐｌａｓｔ Ｂｌａｃｋ ８９７０、Ｏｉｌ Ｂｌａｃｋ ＤＡ−４１１（以上、有本化学工業社製）などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
【００４５】
赤色の染料としては、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ＡＳ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ Ｂ−２、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ＦＢ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ３Ｂ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ＨＦ４Ｇ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ＨＦＧ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ Ｈ３Ｇ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ Ｈ４ＧＲ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ＨＬ２Ｂ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ＨＬ５Ｂ（以上、住友ケムテックス社製）、Ｒｅｄ ＴＲ−７１、Ｒｅｄ ＲＣ、Ｒｅｄ ６Ｂ（以上、中央合成化学社製）、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＲＥＤ １３０８、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＲＥＤ １３２０、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＲＥＤ １３６２（以上、オリエント化学工業社製）、Ｏｉｌ Ｒｅｄ ５３０３、Ｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ８３０５、Ｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ８３１５、Ｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ８３２０、Ｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ８３４０、Ｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ８３５０、Ｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ８３６０、Ｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ８３７０、Ｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ８３７５−Ｎ、Ｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ８３８０（以上、有本化学工業社製）などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
【００４６】
黄色の染料としては、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ＦＬ７Ｇ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ＧＣ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＬＲ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｌｅｍｏｎ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＧＮ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｌｅｍｏｎ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＬ（以上、住友ケムテックス社製）、Ｙｅｌｌｏｗ ＳＳ−Ｇ、Ｙｅｌｌｏｗ ９３、Ｙｅｌｌｏｗ ＧＥ、Ｙｅｌｌｏｗ ３Ｇ、Ｙｅｌｌｏｗ １８５、Ｙｅｌｌｏｗ ５４（以上、中央合成化学社製）、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＹＥＬＬＯＷ １１０１、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＹＥＬＬＯＷ １１０８、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＹＥＬＬＯＷ １１０９（以上、オリエント化学工業社製）、Ｏｉｌ Ｙｅｌｌｏｗ ５００１、Ｐｌａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８０００、Ｐｌａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８００５、Ｐｌａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８０４０、Ｐｌａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８０５０、Ｐｌａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ８０７０（以上、有本化学工業社製）などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
【００４７】
橙色の染料としては、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｏｒａｎｇｅ ＨＬＲ（以上、住友ケムテックス社製）、Ｏｒａｎｇｅ Ｓ、Ｏｒａｎｇｅ Ｒ、Ｏｒａｎｇｅ ８２６Ｎ（以上、中央合成化学社製）、Ｏｉｌ Ｏｒａｎｇｅ ５１０１、Ｏｉｌ Ｏｒａｎｇｅ ５１０８、Ｐｌａｓｔ Ｏｒａｎｇｅ ８１５０（以上、有本化学工業社製）などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
【００４８】
緑色の染料としては、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｇｒｅｅｎ Ｇ（以上、住友ケムテックス社製）、Ｇｒｅｅｎ ２０１、Ｇｒｅｅｎ ＧＢ、Ｇｒｅｅｎ ４３０（以上、中央合成化学社製）、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＧＲＥＥＮ １５０１（以上、オリエント化学工業社製）、Ｏｉｌ Ｇｒｅｅｎ ５６０２、Ｐｌａｓｔ Ｇｒｅｅｎ ８６４５（以上、有本化学工業社製）などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
【００４９】
青色の染料としては、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ＯＲ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ＳＲ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ＧＰ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ Ｓ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ＯＡ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｔｕｒｑ Ｂｌｕｅ Ｇ（以上、住友ケムテックス社製）、Ｂｌｕｅ ＢＯＭ、Ｂｌｕｅ ＢＡ、Ｂｌｕｅ ９４、Ｂｌｕｅ ８Ｂ（以上、中央合成化学社製）、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＢＬＵＥ １６１３、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＢＬＵＥ １６３１（以上、オリエント化学工業社製）、Ｏｉｌ Ｂｌｕｅ ５５０２、Ｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ８５１０、Ｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ８５１４、Ｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ８５１６、Ｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ８５２０、Ｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ８５４０、Ｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ８５８０、Ｐｌａｓｔ Ｂｌｕｅ ８５９０（以上、有本化学工業社製）などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
【００５０】
紫色の染料としては、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｖｉｏｌｅｔ ＲＲ、Ｓｕｍｉｐｌａｓｔ Ｖｉｏｌｅｔ Ｂ（以上、住友ケムテックス社製）、Ｖｉｏｌｅｔ ＭＶＢ（以上、中央合成化学社製）、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＶＩＯＬＥＴ １７０１、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＶＩＯＬＥＴ １７０４、ＶＡＬＩＦＡＳＴ ＶＩＯＬＥＴ １７３１（以上、オリエント化学工業社製）、Ｐｌａｓｔ Ｖｉｏｌｅｔ ８８４０、Ｐｌａｓｔ Ｖｉｏｌｅｔ ８８５０、Ｐｌａｓｔ Ｖｉｏｌｅｔ ８８５５（以上、有本化学工業社製）などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
【００５１】
本実施の形態に係る光吸収部材は、凹凸構造層１１の凹凸構造１１ａと同一パターンを有する原版を作製し、この原版からの転写によって作製したスタンパーの凹凸構造を基材表面に転写することにより製造できる。また、光吸収部材は、スタンパーを用いたナノインプリント法により、繰り返し転写して製造することができる。転写を繰り返すことより、一個のスタンパーから転写物を複数個製造できる。
【００５２】
原版の作製方法としては、レーザ光を用いた干渉露光法、電子線描画法、機械加工切削法、ドライエッチング法、リソグラフィー法などが挙げられる。凹凸部の形状、ピッチ、凹凸部の高さ、凹凸部の配列パターンやその規則性／不規則性、原版大きさ、コストなどに応じて、任意に作製方法を選択することができる。凹凸部が規則性のある配列パターンであり、かつ大面積な原版を得たい場合、レーザ光を用いた干渉露光法を用いることが好ましい。
【００５３】
干渉露光法とは、特定の波長のレーザ光を角度θ’の２つの方向から照射して形成される干渉縞を利用した露光法であり、角度θ’を変化させることで使用するレーザの波長で制限される範囲内で色々なピッチを有する凹凸格子の構造を得ることができる。干渉露光に使用できるレーザとしては、ＴＥＭ００モードのレーザに限定され、ＴＥＭ００モードのレーザ発振できる紫外光レーザとしては、アルゴンレーザ（波長３６４ｎｍ，３５１ｎｍ，３３３ｎｍ）や、ＹＡＧレーザの４倍波（波長２６６ｎｍ）などが挙げられる。
【００５４】
原版の材料の種類としては、石英ガラス、紫外線透過ガラス、サファイア、ダイヤモンド、ポリジメチルシロキサンなどのシリコーン材、フッ素樹脂、シリコンウエハ、ＳｉＣ基板、マイカ基板などが挙げられる。原版の材料の種類は、原版の使用目的に応じて適宜選択することができる。
【００５５】
ナノパターン転写時の離型性をより向上させるために、離型処理剤により原版に離型処理を行ってもよい。離型処理剤としては、シランカップリング系離型処理剤が好ましく、フッ素含有離型処理剤であることがより好ましい。市販されている離型処理剤の例としては、ダイキン工業社製のオプツールＤＳＸ、デュラサーフＨＤ１１０１、デュラサーフＨＤ２１０１、住友スリーエム社製のノベック、信越化学工業社製のＫＰ−８０１Ｍ、ＫＢＭ−７１０３、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製のＴＳＬ−８２５７などが挙げられる。
【００５６】
原版の凹凸構造や配列パターンを転写したスタンパーは、原版から電鋳法やナノインプリント法などにより作製できる。解像度の点では、電鋳法及び光硬化組成物を使用した光ナノプリント法により製造することが好ましい。
【００５７】
光吸収部材を構成する組成物に熱可塑性物を用いる場合の光吸収部材の作製方法として、熱ナノインプリント法が挙げられる。熱ナノインプリント法のうち、熱プレス法、射出成形法等が好ましい。
【００５８】
熱プレス法においては、熱可塑性樹脂組成物のシート、フィルム、板を加熱して、スタンパーをプレスして凹凸構造を形成する。射出成形法においては、加熱して軟化した樹脂を型に流し込み、冷却して、凹凸構造を形成する。これらの方法により、簡単な工程で大量に作製することができる。
【００５９】
また、光吸収部材を構成する組成物に光硬化性物を用いる場合の光吸収部材の作製方法として、光ナノインプリント法が好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム上に黒色となる染料や顔料を含んだ光硬化性物から成る凹凸構造を作製した後、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムから光硬化性物を剥離させて作製してもよい。
【実施例】
【００６０】
以下、本発明の効果を明確にするために行った実施例及び比較例に基いて、本発明を詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施例及び比較例によって何ら限定されるものではない。
【００６１】
まず、本発明者らは、可視領域の光を吸収する光吸収材料を含み正弦波形状の凹凸構造層を有する光吸収部材（実施例１）、正弦波形状の凹凸構造層のみを有する光吸収部材（比較例１）、光吸収材料のみを含む光吸収部材（比較例２）及び光吸収材料を含まず、かつ凹凸構造層もない光吸収部材（比較例３）を作製し、その反射率及び透過率について調べた。
【００６２】
（実施例１）
実施例１においては、基材として、光吸収材料としての黒色の染料を含むアクリル系樹脂の板を使用した。このアクリル系樹脂の板の一方の主面に、１７０℃で５分間、９０ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力の条件で熱プレス法によって、断面視にて正弦波形状の凹凸構造を含み、凹部及び凸部間に平坦な領域のない凹凸構造層を形成して光吸収部材を作製した。凹凸構造の形状は、凹部の底から凸部の頂点までの高低差の平均値が２６０ｎｍであり、凸部の頂点同士の間隔の平均値が２９０ｎｍであった。
【００６３】
（比較例１）
比較例１においては、基材として、光吸収材料を含まない無色透明のアクリル系樹脂の板を使用した。このアクリル系樹脂の板の一方の主面に、実施例１と同様の条件で、断面視にて正弦波形状の凹凸構造を含み、凹部及び凸部間に平坦な領域のない凹凸構造層を設けた。凹凸構造の形状は、凹部の底から凸部の頂点までの高低差の平均値が２６０ｎｍであり、凸部の頂点同士の間隔の平均値が２９０ｎｍであった。このアクリル系樹脂の板の他方の主面（凹凸構造非形成面）に黒色塗料スプレーを塗工して光吸収部材を作製した。
【００６４】
（比較例２）
比較例２においては、基材として、実施例１で用いた黒色の光吸収材料として黒色の染料を含むアクリル系樹脂の板を使用した。このアクリル系樹脂の板を、凹凸構造層を設けずにそのまま光吸収部材として用いた。
【００６５】
（比較例３）
比較例３においては、基材として、比較例１で用いた光吸収材料を含まない無色透明のアクリル系樹脂を使用した。このアクリル系樹脂の板の一方の主面に黒色塗料スプレーを塗工して黒色にした後、凹凸構造層を設けずにそのまま光吸収部材として用いた。
【００６６】
以上の実施例１及び比較例１〜比較例３に係る光吸収部材について、下記の条件で反射率及び透過率を測定した。
【００６７】
（反射率測定）
実施例１及び比較例１に係る光吸収部材の一方の主面（凹凸構造層形成面）、比較例２及び比較例３の他方の主面（非塗工面）に対して、分光光度計（島津製作所社製、型式：ＭＰＣ−２２００）を用いて、入射角５°で波長範囲４００〜８００ｎｍにおける反射率を０．５ｎｍ毎に測定した。
【００６８】
（透過率）
実施例１に係る光吸収部材の一方の主面（凹凸構造形成面）及び比較例２に係る光吸収部材に対して、分光光度計（島津製作所社製、型式：ＭＰＣ−２２００）を用いて、入射角０°（光吸収部材表面に対する垂直方向）で波長範囲４００〜８００ｎｍにおける透過率を０．５ｎｍ毎に測定した。
【００６９】
上記反射率の結果を図３に示し、透過率測定の結果を図４に示し、反射率及び透過率の評価結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
【００７１】
表１から分かるように、凹部及び凸部間に平坦な領域のない凹凸構造層を有し、光吸収材料を含有する実施例１に係る光吸収部材においては、反射率及び透過率を十分に低減できることが分かる。また、光吸収材料を含まず、他方の主面（凹凸構造非形成面）を黒色に塗工した点においてのみ相違する比較例１と実施例１とを対比すると、４００ｎｍから８００ｎｍの範囲における反射率が実施例１の方が低いことが分かる。この結果から、光吸収部材を含むことにより、反射率を低減できることが分かる。
【００７２】
また、図３から分かるように、凹凸構造を有さない点においてのみ相違する比較例２と実施例１とを対比すると、凹凸構造を設けることにより、反射率を大幅に低減できることが分かる。また、透過率においても有意差が見られないことから、凹凸構造を設けても透過率が悪化しないことが分かる。さらに、互いに凹凸構造を有さず、光吸収部材を含有しない点においてのみ相違する比較例２と比較例３とを対比すると、反射率及び透過率に有意差がないことから、単に光吸収部材を含有するだけでは、反射防止性能が不十分であることが分かる。以上の結果から、上記実施の形態に係る光吸収部材においては、表面の面内方向に連続する正弦波形状の凹凸構造を含む凹凸構造層を有し、凹凸構造層が可視光領域の光を吸収する光吸収材料を含むことにより、可視から近赤外の広い波長領域において、光の反射を防止できると共に、光を吸収できる反射防止性能に優れた光吸収部材を実現できることが分かる。
【００７３】
次に、本発明者らは、以下の実施例２及び比較例４において、基材上に設けた凹凸構造の形状と反射率との関係についてシミュレーションを実施した。実施例２及び比較例４に係るシミュレーションにおいては、凹凸構造の断面形状が異なる光吸収部材を作製し、入射光の入射角を所定の範囲で変化させた場合の光の反射率の変化について、シミュレーションを実施した。
【００７４】
（実施例２）
実施例２においては、一対の主面を有する屈折率が１．５の材料の一方の主面に、断面視にて正弦波形状の凹凸構造を含み凹部及び凸部に平坦な領域がない（図１Ｂ参照）凹凸構造層を設けた光吸収部材についてシミュレーションを実施した。凹凸構造の形状は、凹部の底から凸部の頂点までの高低差を２５０ｎｍとし、隣接する凸部の頂点同士の間隔が２５０ｎｍとした。光吸収部材は、凹凸構造の凸部の頂点と他方の主面（凹凸構造非形成面）との間の距離を２μｍとし、吸収係数の値を０．３とした。この光吸収部材の波長５５０ｎｍでの透過率は０．２５％である。
【００７５】
（比較例４）
比較例４においては、一対の主面を有する屈折率が１．５の材料の一方の主面に、断面視にて略三角形状の凹凸構造を含み凹凸構造の凸部の側面が平坦な斜面となっている（図５参照）凹凸構造層を設けた光吸収部材についてシミュレーションを実施した。凹凸構造の形状は、凹部の底から凸部の頂点までの高低差Ｈを２５０ｎｍとし、凸部の頂点同士の間隔Ｐを２５０ｎｍとした。光吸収部材は、凹凸構造の凸部の頂点と他方の主面（凹凸構造被形成面）との間の距離を２μｍとし、吸収係数の値を０．３とした。この光吸収部材の波長５５０ｎｍでの透過率は０．２５％である。
【００７６】
（反射率のシミュレーション）
実施例２及び比較例４に係る光吸収部材については、ＲＳｏｆｔ社ＤｉｆｆｒａｃｔＭＯＤを用いて、ＲＣＷＡ法計算を実施することにより反射率を求めた。具体的には、実施例２及び比較例４の凹凸構造の形状を２ＤＣＡＤ上に入力し、入射光の偏光をＴＥモードに設定した場合とＴＭモードに設定した場合とで、回折光を含む全光線の反射率計算を実施し、２つのモードの平均値をプロットしたものを足して２で割ることにより、入射光が自然光となるように計算した。反射率シミュレーションの結果を図６に示し、評価結果を下記表２、下記表３に示す。
【００７７】
【表２】
【００７８】
【表３】
【００７９】
表２及び表３から分かるように、表面に連続した正弦波形状の凹凸構造を有する実施例２に係る光吸収部材においては、凹部及び凸部間に起伏のない平坦な領域（平滑な斜面）のある凹凸構造を有する比較例４に係る光吸収部材に対して、反射率を低減できていることが分かる。特に、図６からも分かるように、比較例４に係る光吸収部材の反射率は、入射角の大きい領域において、実施例２に係る光吸収部材の反射率に対して大幅に増大していることが分かる。この結果は、入射角が大きくなるにつれて、光が凹凸構造の側面に入射する際に、比較例４の凸部の側面は平面であるために、側面に対して垂直に近い角度で入光し、屈折率差が実施例２と比較して大きくなるためと考えられる。以上のシミュレーションの結果から、平坦な領域を有さない連続した正弦波形状の凹凸構造により、特に可視光領域における入射角の大きい範囲において入射光の反射率を低減できることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、可視光の波長領域における入射角が大きな光の反射を防止できる光吸収部材を実現できるという効果を有し、特に、デジタル一眼レフカメラのミラーボックス内の側面や、カメラやプロジェクタなどの光学機器内部に配置する光吸収部材として好適に用いることが可能である。
【００８１】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１ 光吸収部材
１１ 凹凸構造層
１１ａ 凹凸構造
１１ｂ 凸部の頂点
１１ｃ 凹部の底
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面の面内方向に連続して設けられた正弦波形状の凹凸構造を含む凹凸構造層を有する光吸収部材であって、前記凹凸構造層は、可視領域の光を吸収する光吸収材料を含んでなることを特徴とする光吸収部材。
【請求項２】
前記凹凸構造層は、凹部の底から凸部の頂点までの高低差の平均値が、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の光吸収部材。
【請求項３】
前記凹凸構造層は、隣接する凸部の間隔の平均値が、１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光吸収部材。
【請求項４】
前記凹凸構造層は、熱可塑性樹脂組成物を硬化させてなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光吸収部材。
【請求項５】
前記凹凸構造層は、光硬化性樹脂組成物を硬化させてなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光吸収部材。
【請求項６】
前記凹凸構造層の凸部の配列パターンが、平面視にて六方配列又は四方配列であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の光吸収部材。
【請求項７】
前記光吸収材料が、染料又は顔料を含むことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の光吸収部材。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の光吸収部材を備えたことを特徴とする光学機器。
【請求項１】
表面の面内方向に連続して設けられた正弦波形状の凹凸構造を含む凹凸構造層を有する光吸収部材であって、前記凹凸構造層は、可視領域の光を吸収する光吸収材料を含んでなることを特徴とする光吸収部材。
【請求項２】
前記凹凸構造層は、凹部の底から凸部の頂点までの高低差の平均値が、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の光吸収部材。
【請求項３】
前記凹凸構造層は、隣接する凸部の間隔の平均値が、１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光吸収部材。
【請求項４】
前記凹凸構造層は、熱可塑性樹脂組成物を硬化させてなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光吸収部材。
【請求項５】
前記凹凸構造層は、光硬化性樹脂組成物を硬化させてなることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の光吸収部材。
【請求項６】
前記凹凸構造層の凸部の配列パターンが、平面視にて六方配列又は四方配列であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の光吸収部材。
【請求項７】
前記光吸収材料が、染料又は顔料を含むことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の光吸収部材。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の光吸収部材を備えたことを特徴とする光学機器。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−９２５９４（Ｐ２０１３−９２５９４Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３３６０３（Ｐ２０１１−２３３６０３）
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（３０９００２３２９）旭化成イーマテリアルズ株式会社 (771)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（３０９００２３２９）旭化成イーマテリアルズ株式会社 (771)
【Ｆターム（参考）】
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