專利名稱：蛾眼用模具以及蛾眼用模具和蛾眼結(jié)構(gòu)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及蛾眼用模具以及蛾眼用模具和蛾眼結(jié)構(gòu)的制作方法。
背景技術：
當光在折射率不同的界面(例如，空氣和玻璃的界面)反射時，有時透射光強 度減少，視認性降低。為了防止這樣的光反射，研討使用蛾眼(Motheye，蛾子的眼睛)結(jié)構(gòu)的防反射膜(參照非專利文獻I和專利文獻I至4)。蛾眼結(jié)構(gòu)是與可見光的波長U = 380nm 780nm)同等程度或者其以下的尺寸的微細結(jié)構(gòu)，相對于入射到基板的光的有效折射率從入射介質(zhì)的折射率開始沿著深度方向連續(xù)地變化至構(gòu)成蛾眼結(jié)構(gòu)的材料的折射率為止，由此，光的反射被抑制。例如，在防止可見光的反射的蛾眼結(jié)構(gòu)中，凸部的二維大小為IOnm以上且小于500nm。基于這樣的蛾眼結(jié)構(gòu)的防反射作用的入射角依賴性遍及寬廣的波段都較小。另外，蛾眼結(jié)構(gòu)能由多種材料實現(xiàn)，而且，能直接形成于基板，因此能以低成本制作。蛾眼結(jié)構(gòu)也能由激光干涉曝光法、EB曝光法等制作，但當利用鋁的陽極氧化時，能廉價且容易地制作大面積的蛾眼結(jié)構(gòu)。具體地，將通過對鋁進行陽極氧化而得到的多孔氧化鋁層作為蛾眼結(jié)構(gòu)的模具的至少一部分加以利用，由此能使制造成本大大減少。因此，利用陽極氧化制作蛾眼結(jié)構(gòu)的情況受到關注(專利文獻2至4)。此外，在此所說的“模具”包含使用于種種加工方法(沖壓成形、鑄造)的模具，也被稱為壓模。另外，也使用于印刷(包含納米印刷)。在本說明書的下面說明中將用于制作蛾眼結(jié)構(gòu)的模具也稱為“蛾眼用模具”。在專利文獻2中公開了在表面具有利用陽極氧化制作的多孔氧化鋁層的模具。一般，利用陽極氧化形成于多孔氧化鋁層的納米級、圓柱狀的凹坑相對于多孔氧化鋁層表面在垂直方向延伸，也稱為細孔。在特定的條件下所形成的多孔氧化鋁層中，當從表面的法線方向觀看時，取大致正六邊形的單元在二維上以最高密度填充的排列。各個單元在其中央具有細孔，細孔的排列具有周期性。另外，在其它的條件下所形成的多孔氧化鋁層中，形成有某種程度規(guī)則性紊亂的排列或者不規(guī)則(即，不具有周期性)的排列。在專利文獻3中公開了如下模具其通過重復進行鋁的陽極氧化和基于蝕刻的孔徑擴大處理，形成有孔徑沿著深度方向連續(xù)地變化的錐形形狀的細孔。另外，在專利文獻4中公開了如下壓模(模具)其通過重復進行鋁的陽極氧化和孔徑擴大處理至相鄰的孔局部地相連為止而制作。圖18(a)中示出專利文獻4所公開的壓模700的示意性的立體圖，圖18(b)中示出壓模700的示意性俯視圖。在壓模700的表面，在多個孔各自的周圍設有6個突起部，相鄰的突起部通過鞍部由棱線連接。在使用這樣的壓模700所制作的防反射件中，在防反射件與入射介質(zhì)(典型地為空氣)之間的界面的有效折射率的連續(xù)性增大，因此實現(xiàn)高防反射性能。
現(xiàn)有技術文獻專利文獻專利文獻I :特表2005-173457號公報專利文獻2 :特表2003-531962號公報專利文獻3 :特開2005-156695號公報專利文獻4 國際公開第2006/059686號非專利文獻
非專利文獻I :力文' \ \ 《(Kazuya Hayashibe) 67、y ￥ 一 0. 05% > 7
>夕夕父^ 才/ r i■力卟 r八4 V——文工——夕父夕'' 4 ^ 7°卟—— / F'乇叉了 4 7、y
V ~7 V V S y 7 卜\ (Under 0. 05% Reflectance Optical Devices using
Improved Motheye Anti-reflection Structure)」、SID 09 Digest、303 305 頁

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題本發(fā)明人專心研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)即使是使用相鄰的突起部由棱線連接的蛾眼用模具所制作的防反射件，有時也不能充分抑制光的反射。本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供使用于充分抑制光的反射的防反射件的制作的蛾眼用模具以及蛾眼用模具和蛾眼結(jié)構(gòu)的制作方法。用于解決問題的方案本發(fā)明的模具具有將蛾眼結(jié)構(gòu)的表面形狀反轉(zhuǎn)后的形狀的表面，在上述表面設有多個突起部；多條棱線，其分別通過鞍部連接上述多個突起部；以及多個孔，其分別由上述多個突起部中的任意的至少3個突起部和連接上述任意的至少3個突起部的棱線所規(guī)定，相鄰的孔的中心間的平均距離P和上述鞍部的平均深度r滿足0. 15 ( r/p ( 0. 60的關系。在某實施方式中，上述平均距離p為180nm以上420nm以下。在某實施方式中，上述多個孔的平均深度q為380nm以上410nm以下。在某實施方式中，上述表面為多孔氧化鋁層的表面。本發(fā)明的模具的制作方法是具有將蛾眼結(jié)構(gòu)的表面形狀反轉(zhuǎn)后的形狀的表面的模具的制作方法，包含準備在表面設有鋁的基材的工序；以及通過對上述鋁進行陽極氧化和蝕刻而形成多孔氧化鋁層的工序，該多孔氧化鋁層具有設有如下部分的表面多個突起部；多條棱線，其分別通過鞍部連接上述多個突起部；以及多個孔，其分別由上述多個突起部中的任意的至少3個突起部和連接上述任意的至少3個突起部的棱線所規(guī)定,在形成上述多孔氧化鋁層的工序中，使得相鄰的孔的中心間的平均距離P和上述鞍部的平均深度r滿足0. 15 ( r/p ( 0. 60的關系。在某實施方式中，在形成上述多孔氧化鋁層的工序中，使得上述平均距離p為180nm以上420nm以下。在某實施方式中，在形成上述多孔氧化鋁層的工序中，使得上述多個孔的平均深度q為380nm以上410nm以下。本發(fā)明的蛾眼結(jié)構(gòu)的制作方法包含用如上所述的制作方法制作模具的工序；以及通過在上述模具與光固化性樹脂相接的狀態(tài)下照射光而使上述光固化性樹脂固化的工序。發(fā)明效果通過使用本發(fā)明的模具，能適當制作充分抑制了光的反射的防反射件。


圖I (a)是本發(fā)明的模具的實施方式的鳥瞰SEM像，(b)是(a)所示的模具的示意性截面圖。
圖2 (a)是本實施方式的模具的俯視SEM像，(b)是(a)所示的模具的截面SEM像，(C)是(a)所示的模具的鳥瞰SEM像。圖3(a)和(b)是示出本發(fā)明的模具的制作方法的實施方式的示意圖。圖4(a) (e)是示出本實施方式的蛾眼用模具中的多孔氧化鋁層的形成方法的示意圖。圖5是示出本發(fā)明的防反射件的制作方法的實施方式的示意圖。圖6(a)是比較例I的蛾眼用模具的示意性俯視圖，(b)是(a)所示的模具的示意性截面圖，(C)是比較例I的防反射件的示意性截面圖，(d)是示出(C)的防反射件和空氣的界面的有效折射率的變化的坐標圖。圖7(a)是本實施方式的模具的示意性俯視圖，(b)是(a)所示的模具的示意性截面圖，(C)是本實施方式的防反射件的示意性截面圖，(d)是示出(C)的防反射件和空氣的界面的有效折射率的變化的坐標圖。圖8(a)是比較例2的蛾眼用模具的示意性截面圖，(b)是使用(a)所示的模具制作的比較例2的防反射件的示意性截面圖，(c)是比較例3的蛾眼用模具的示意性截面圖，(d)是使用(C)所示的模具制作的比較例3的防反射件的示意性截面圖，(e)是本實施方式的蛾眼用模具的示意性截面圖，(f)是使用(e)所示的模具制作的本實施方式的防反射件的示意性截面圖。圖9 (a) (e)是模具a e的截面SEM像。圖10(a) (e)是從相對于模具a e的表面整體的法線方向傾斜45度的方向拍攝的鳥瞰SEM像。圖11 (a) (e)是防反射件A E的截面SEM像。圖12(a) (C)是示出防反射件A E的截面SEM像的測定方法的示意圖。圖13是示出防反射件A E的反射光譜的坐標圖。圖14 (a) (h)是模具f■ m的截面SEM像。圖15 (a) (h)是從相對于模具f■ m的表面整體的法線方向傾斜45度的方向拍攝的鳥瞰SEM像。圖16 (a) (h)是防反射件F M的截面SEM像。圖17(a)是示出防反射件F I的反射光譜的坐標圖，(b)是示出防反射件J M的反射光譜的坐標圖。圖18(a)和(b)是現(xiàn)有的蛾眼用模具(壓模)的示意圖。
具體實施例方式下面，參照

本發(fā)明的蛾眼用模具和使用蛾眼用模具制作的防反射件及其制作方法的實施方式。但是，本發(fā)明并不限于下面的實施方式。(實施方式I)首先，參照圖I說明本發(fā)明的蛾眼用模具100的實施方式。圖1(a)中示出蛾眼用模具100的鳥瞰SEM像，圖1(b)中示出蛾眼用模具100的示意性截面圖。SEM像由掃描型電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope SEM)拍攝。鳥瞰SEM像是從相對于蛾眼用模具100的表面整體的法線方向傾斜的方向拍攝的圖像。蛾眼用模具100具有使蛾眼結(jié)構(gòu)的表面形狀反轉(zhuǎn)的形狀的表面，使用于具有蛾眼結(jié)構(gòu)的防反射件的制作。在蛾眼用模具100的表面設有多個突起部；多條棱線，其分別通過鞍部連接多個突起部；以及多個孔，其分別由多個突起部中的任意的至少3個突起部和連接任意的至少3個突起部的棱線所規(guī)定。例如，各突起部為尖狀，各孔為錐形形狀。各突起部設于至少被3個孔包圍的位置。圖1(b)中示出蛾眼用模具100的相鄰的孔的中心間的距離P、孔的深度q、以及鞍部的深度r。在蛾眼用模具100中，以相鄰的孔局部地相連的方式設置，相鄰的孔的中心間的平均距離與孔的孔徑的平均值大致相等。此外，嚴格地，相鄰的孔的中心間的距離不是恒定的，不過，相鄰的任意的2個孔的中心間的距離之差比較小。在本說明書的下面說明中，有時將該平均距離僅稱為“相鄰距離”。在此，參照圖2說明蛾眼用模具100的相鄰的孔的中心間的平均距離P、孔的平均深度q、以及鞍部的平均深度r的測定方法。圖2(a)中示出蛾眼用模具100的俯視SEM像。求出俯視SEM像中相鄰的孔的中心間的平均距離P。對于平均距離P，例如，針對某孔選擇中心間的距離短的3個孔并測定這些孔的距離。針對各孔測定與相鄰的中心間的距離并計算出平均值，由此求出平均距離P。平均距離p例如為ISOnm以上420nm以下。此外，距離p的標準偏差除以距離P的平均值所得的值為30%程度。典型地，從表面整體的法線方向觀看，棱線在以最短距離連接相鄰的2個突起部的頂點的方向延伸。例如，當觀看沿著某方向的鞍部的截面時，表面為向上凸出的形狀，當觀看沿著其它方向的鞍部的截面時，表面為向下凸出的形狀。另外，典型地，突起部由其它的3個突起部和通過鞍部的棱線連接。例如，在I個孔的周圍設有3個以上6個以下突起部。另外，突起部設于被3個以上6個以下的孔包圍的位置，具體地，在著眼于任意的I個突起部的情況下，3個以上6個以下的孔的中心位于從該突起部直至該突起部的頂點與離該突起部的頂點最近的突起部的頂點之間的距離為止的范圍內(nèi)。圖2(b)中示出蛾眼用模具100的截面SEM像。測定截面SEM像中多個孔的深度并計算出其平均值，由此求出孔的平均深度q?？椎钠骄疃萹例如為380nm以上410nm以下。此外，深度q的標準偏差除以該深度q的平均值所得的值為5%程度。圖2(c)中示出蛾眼用模具100的鳥瞰SEM像。該鳥瞰SEM像是從相對于蛾眼用模具100的表面整體的法線方向傾斜45度傾斜的方向拍攝的圖像。求出鳥瞰SHM像中對 由棱線所連接的2個突起部的頂點進行連接的假想的直線和鞍部的距離S，針對各鞍部測定上述距離S并求出上述距離S的平均值。然后，考慮到鳥瞰SEM像是從傾斜45度的方向拍攝的圖像，計算出該平均值和T 2的積，由此求出鞍部的平均深度r。此外，不必說，孔的平均深度r比鞍部的平均深度q小。此外，在本說明書的下面的說明中，有時將相鄰的孔的中心間的平均距離p僅稱為平均距離P。另外，有時將模具的孔的平均深度q僅稱為深度q，同樣，有時將鞍部的平均深度r僅稱為深度r。此外，深度r的標準偏差除以其平均值所得的值為30%程度。蛾眼用模具100使用于防反射件的制作。例如，將蛾眼用模具100的表面形狀轉(zhuǎn)印到樹脂，由此制作設有蛾眼結(jié)構(gòu)的防反射件。在防反射件的表面設有多個凸部，防反射件的凸部與模具100的孔對應地形成。因此，嚴格地，在防反射件中，相鄰的2個凸部的頂點間的距離也不是恒定的，不過，相鄰的任意的2個凸部的頂點間的距離大致相等。該距離例如為180nm以上420nm以下。此外，在下面的說明中，與蛾眼用模具100的相鄰的孔的中心間的平均同樣，有時將防反射件的相鄰的任意凸部的中心間的平均距離僅稱為“相鄰距離”。此外，一般，防反射件的凸部的相鄰距離越長，越容易引起防反射件的光的散射，反射光強度越容易增大。與此相對，防反射件的凸部的相鄰距離越短，光的反射率的波長依賴性越變得比較大，出射光的色感與入射光相比容易變化，有時即使非彩色的光入射，反射光也帶有色感。在本實施方式的蛾眼用模具100中，相鄰的孔局部地相連，設有連接突起部的棱線。因此，與在蛾眼用模具的表面設有平坦面的情況相比，能減少用轉(zhuǎn)印法制作防反射件時的沖壓壓力并且能提高脫模性，能改善生產(chǎn)性。而且，在本實施方式的蛾眼用模具100中，相鄰的孔的中心間的平均距離p和鞍部的平均深度r的比r/p滿足0. 15 ( r/p ( 0. 60的關系。比r/p反映蛾眼用模具100的突起部的形狀。比r/p越大，即p恒定而r越大，或者r恒定而p越小，則突起部為越尖的形狀。詳細后述，但通過使比r/p滿足上述的關系，使用蛾眼用模具100制作的防反射件能充分抑制光的反射。按照如下方式制作這樣的蛾眼用模具100。下面，參照圖3說明蛾眼用模具100的制作方法。首先，如圖3(a)所示，準備具有由鋁IOOa形成的表面的基材100t。這樣的基材IOOt通過例如在絕緣基板(典型地，為玻璃基板)IOOs上沉積鋁膜IOOa而制作。鋁膜IOOa的厚度為例如l.Oiim。此外,可以使用塊狀的招作為基材100t。接著，如圖3(b)所示，進行陽極氧化和蝕刻，由此，基材IOOt的鋁膜IOOa的一部分變?yōu)槎嗫籽趸X層100c。在多孔氧化鋁層100c中，相鄰的孔的中心間的平均距離p和鞍部的平均深度r滿足0. 15 ( r/p ( 0. 60的關系。按照如上方式制作蛾眼用模具100。在此，參照圖4說明多孔氧化鋁層IOOc的制作方法。首先，如圖4(a)所示，準備基材IOOt，基材IOOt具有設有鋁膜IOOa的表面。接著，如圖4(b)所示，針對基材IOOt進行陽極氧化，由此形成多孔氧化鋁層100b，多孔氧化招層IOOb具有在相對于基材IOOt的表面垂直的方向延伸的細孔100p。利用陽極氧化，在基材IOOt的表面同時進行鋁膜IOOa的氧化和溶解，形成在相對于基材IOOt的表 面垂直的方向延伸的細孔100p。例如，陽極氧化是通過在硫酸、草酸、或者磷酸等酸性電解液或者堿性電解液中浸潰基材并將該基材作為陽極施加電壓而進行。此時，相鄰的細孔的中心間的平均距離和細孔的深度根據(jù)陽極氧化的條件而變化。此外，相鄰的細孔的中心間的平均距離相當于阻擋層的厚度的大致2倍，與陽極氧化時的電壓大致成比例。細孔的中心間的平均距離為例如ISOnm至420nm的范圍內(nèi)。另外，細孔的孔徑依賴于電解液的種類、濃度、溫度等。優(yōu)選細孔以某種程度上紊亂的規(guī)則性進行排列。但是，細孔可以不規(guī)則(即，不具有周期性)地排列，或者可以有規(guī)則地排列。例如，在形成平均距離p為ISOnm的孔的情況下，將液溫5°C的草酸0. 6wt%作為電解液以化成電壓80V進行25秒鐘陽極氧化?；蛘撸谛纬善骄嚯xp為400nm的孔的情況下，將液溫5°C的酒石酸2wt%作為電解液以化成電壓200V進行30秒鐘至45秒鐘陽極氧化。接著，如圖4(c)所示，進行蝕刻，由此，細孔IOOp的孔徑擴大。使用液溫30°C的磷酸lmol/L進行數(shù)十分鐘蝕刻。
接著，如圖4(d)所示，再次對鋁IOOa局部地進行陽極氧化，由此使細孔IOOp在深度方向生長，并且加厚多孔氧化鋁層100b。在此，細孔IOOp的生長從已形成的細孔IOOp的底部開始，所以細孔IOOp的側(cè)面為階梯狀。之后，根據(jù)需要，如圖4(e)所示，進一步蝕刻多孔氧化鋁層100b，由此進一步擴大細孔IOOp的孔徑。蝕刻與上述的蝕刻同樣地進行。這樣形成圖3(b)所示的多孔氧化鋁層IOOc0陽極氧化和蝕刻重復進行多次直至相鄰的孔局部地相連。此外，優(yōu)選最后不是蝕刻而是陽極氧化。由此，能使孔的底點比較狹窄。下面，參照圖5說明防反射件200的制作方法。首先，準備蛾眼用模具100和被加工物150。接著，以在蛾眼用模具100與被加工物150之間夾著光固化性樹脂的狀態(tài)進行光(例如紫外光)的照射，使光固化性樹脂固化而制作防反射件200。被加工物150為例如具有可撓性的高分子膜，具體地，高分子膜為例如TAC(三醋酸纖維素)膜。另外，例如使用丙烯酸系樹脂作為光固化性樹脂，其粘度為500±200cP，固化時的收縮率為10%程度。轉(zhuǎn)印以20kg/cm2以下的壓力進行。例如,壓力可以為20kg/cm2,也可以為10kg/cm2。或者,轉(zhuǎn)印可以用手動進行，也可以為lkg/cm2以下的壓力。例如，在蛾眼用模具100與被加工物150之間施加光固化性樹脂。光固化性樹脂可以施加于被加工物150的表面，而且可以施加于蛾眼用模具100的表面。在蛾眼用模具100上滴下光固化性樹脂，然后，可以用輥使TAC膜貼合以使得氣泡不進入到樹脂內(nèi)。然后，隔著蛾眼用模具100對光固化性樹脂照射光(例如紫外光)，由此使光固化性樹脂固化。例
如，光的照射使用i線(365nm)進行。照射能量為lOOmJ/cm2以上3J/cm2以下，例如為2J/
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cm o此外，一般，構(gòu)成防反射件的樹脂由于固化而收縮，因此防反射件的凸部的高度比蛾眼用模具的孔的深度小。另外，詳細后述，但在模具的鞍部的深度比較小的情況下，防反射件的凸部的高度根據(jù)模具的孔的深度而大致恒定，但在模具的鞍部的深度大到某種程度的情況下，在與模具的鞍部對應的部分留有構(gòu)成防反射件的樹脂，凸部的高度降低。例如，固化的樹脂幾乎不吸收光，具體地，對于可見光(波長380_780nm)，相對于空氣的相對透射率為90%以上。另外，優(yōu)選固化的樹脂具有高可靠性。例如，即使在高溫(例如95°C )或者低溫(例如_40°C )下長時間(例如500小時)放置，在室溫下至少在目視下表面也不發(fā)生變化。另外，即使在重復多次(例如100次)急劇的溫度變化(例如，從-40°C下30分鐘到85°C下30分鐘)后，至少在目視下表面也不發(fā)生變化。而且，即使在高溫多濕下(例如，溫度60°C，濕度95% )長時間(例如100小時)放置，至少在目視下表面也不發(fā)生變化。另外，這樣的樹脂的鉛筆硬度為IH以上。然后，從防反射件200分離蛾眼用模具100。這樣，能制作設有蛾眼結(jié)構(gòu)的防反射件200。在防反射件200的表面設有多個凸部，例如，凸部具有大致圓錐形狀。防反射件200的折射率例如為I. 5。

如上所述，在本實施方式的蛾眼用模具100中，相鄰的孔局部地相連，相鄰的突起部通過鞍部由棱線連接。在使用這樣的蛾眼用模具100所制作的防反射件200中，在凸部之間不存在平坦面，因此入射到防反射件200的光的折射率連續(xù)地變化，反射被抑制。在此，參照圖6和圖7說明與比較例I的蛾眼用模具500及防反射件600比較的本實施方式的模具100和防反射件200的優(yōu)點。首先，參照圖6說明比較例I的蛾眼用模具500和防反射件600。圖6 (a)中示出蛾眼用模具500的示意性俯視圖，圖6(b)中示出模具500的示意性截面圖。在蛾眼用模具500的表面未設置鞍部，在模具500的表面設有被3個孔包圍的平坦面。圖6(c)中示出使用蛾眼用模具500制作的防反射件600的示意性截面圖。防反射件600的表面與蛾眼用模具500的表面對應地形成。此外，雖然不嚴格，但在此為了簡化，防反射件600的凸部的形狀以與由蛾眼用模具500的孔所規(guī)定的形狀一致的方式示出。如圖6(a)和圖6(b)所示，在蛾眼用模具500的表面設有被3個孔包圍的平坦面，在防反射件600的表面上也在凸部之間設有平坦面。在該情況下，如圖6(d)所示，有效折射率在平坦面上急劇變化，不能充分抑制光的反射。接著，參照圖7說明本實施方式的蛾眼用模具100和防反射件200。圖7(a)中示出蛾眼用模具100的示意性俯視圖，圖7(b)中示出蛾眼用模具100的示意性截面圖。在蛾眼用模具100的表面設有至少被3個孔包圍的突起部，并且設有連接相鄰的突起部的棱線。圖7(c)中示出使用蛾眼用模具100制作的防反射件200的示意性截面圖。防反射件200的表面與蛾眼用模具100的表面對應地形成。此外，在此也為了簡化，防反射件200的凸部的形狀以與由蛾眼用模具100的孔所規(guī)定的形狀一致的方式示出。與圖6 (c)所示的防反射件600不同，在防反射件200的表面，在凸部之間未形成平坦面。在該情況下，如圖7(d)所示，有效折射率沿著凸部的高度方向平緩地變化，其結(jié)果是，光的反射被充分抑制。此外，在參照圖6和圖7的上述的說明中，為了簡化，防反射件的凸部的形狀與由模具的孔所規(guī)定的形狀一致，但嚴格地，防反射件的凸部的形狀與由模具的孔所規(guī)定的形狀不一致。因此，若僅使用在表面設有鞍部的模具，不能實現(xiàn)充分抑制反射的防反射件。接著，參照圖8對與比較例2的蛾眼用模具300A和防反射件400A、以及比較例3的蛾眼用模具300B和防反射件400B比較的本實施方式的蛾眼用模具100和防反射件200的優(yōu)點進行說明。圖8(a)中示出比較例2的蛾眼用模具300A的示意性截面圖。在蛾眼用模具300A中設有鞍部，但鞍部的深度r相對于相鄰的孔的中心間的平均距離p比較小，突起部的斜度比較平緩。在蛾眼用模具300A中，平均距離p和鞍部的深度r滿足r/p < 0. 15的關系。圖8(b)中示出比較例2的防反射件400A。防反射件400A使用蛾眼用模具300A而制作。如上所述，蛾眼 用模具300A的突起部的斜度比較平緩，因此在防反射件400A的凸部之間形成有大致平坦的面，其結(jié)果是，有效折射率與圖6(d)所示的同樣，在防反射件400A的底面附近急劇地變化。因此，防反射件400A不能充分防止光的反射。另外，在防反射件400A中，凸部的傾斜從凸部的頂點朝向底面大致恒定。在該情況下，有效折射率的變化的比例從凸部的頂點越朝向底面越大。這樣，當有效折射率的變化的比例比較大地變化時，不能充分防止反射。而且，在平均距離P短的情況下，防反射件400A的反射光的色感與入射光相比發(fā)生變化。圖8(c)中示出比較例3的蛾眼用模具300B的示意性截面圖。在蛾眼用模具300B中設有鞍部，但鞍部的深度r相對于相鄰的孔的中心間的平均距離p比較大，突起部的斜度比較急。在蛾眼用模具300B中，平均距離p和鞍部的深度r滿足0. 60 < r/p的關系。圖8 (d)中示出比較例3的防反射件400B。防反射件400B使用蛾眼用模具300B而制作。如上所述，蛾眼用模具300B的突起部的斜度比較急，因此防反射件400B的凸部之間比較高。因此，即使蛾眼用模具300A、300B的孔的深度大致相等，防反射件400B的凸部也比防反射件400A的凸部低，凸部的縱橫比減小。因此，防反射件400B不能充分防止光的反射。另外，在防反射件400B中，凸部的半值寬度比凸部的中心間的距離的一半更大，凸部的傾斜從凸部的頂點朝向底面平緩，其變化的比例比較大。在該情況下，有效折射率的變化的比例從凸部的頂點越朝向底面越小。這樣，當有效折射率的變化的比例比較大地變化時，不能充分防止反射。圖8(e)中示出本實施方式的蛾眼用模具100的示意性截面圖。在蛾眼用模具100中，相鄰的孔的中心間的平均距離P和鞍部的深度r滿足0. 15 ( r/p ( 0. 60的關系。圖8 (f)中示出本實施方式的防反射件200。防反射件200使用蛾眼用模具100而制作。在此，防反射件200的凸部具有與比較例2的防反射件400A的凸部大致相同的高度，在防反射件200中，能在凸部的縱橫比維持得高的狀態(tài)下將凸部設為吊鐘形狀。這樣，在本實施方式的蛾眼用模具100中，相鄰的孔的中心間的平均距離P和鞍部的深度r滿足0. 15 ( r/p ( 0. 60的關系，由此，能充分防止光的反射。下面，說明孔的中心間的平均距離(相鄰距離)P、孔的深度q以及鞍部的深度r不同的模具、以及使用這樣的模具制作的防反射件。首先，說明孔的相鄰距離P和孔的平均深度q大致恒定而鞍部的平均深度r不同的模具a e、以及使用模具a e制作的防反射件的特性。按照如下方式制作模具a。首先，準備5cm見方的玻璃基板，在玻璃基板上沉積厚度I. 0 ii m的鋁膜，由此形成基材。接著，對基材進行陽極氧化，由此形成具有細孔的多孔氧化鋁層。在此，將液溫5°C的草酸0. 6wt %作為電解液以化成電壓80V進行25秒鐘陽極氧化，由此，形成相鄰距離p為180nm的細孔。接著，使用液溫30°C的磷酸lmol/L進行19分鐘蝕刻。通過該蝕刻，細孔的孔徑擴大。
陽極氧化和蝕刻重復進行直至相鄰的孔局部地相連。具體地，交替地重復進行5次陽極氧化和4次蝕刻處理。這樣制作出模具a。在模具a中，孔的相鄰距離p為大致180nm,孔的平均深度q為大致380nm。模具b e除了蝕刻時間不同的方面之外與模具a同樣地被制作。模具b e的蝕刻時間分別為21分鐘、23分鐘、25分鐘以及30分鐘。圖9 (a) 圖9(e)中分別示出模具a e的截面SEM像，圖10(a) 圖10(e)中分別示出從相對于模具a e的表面整體的法線方向傾斜45度的方向拍攝的鳥瞰SHM像。另外，表I中分別示出用于制作模具a e的蝕刻時間、模具a e的相鄰距離P、以及孔的深度q、鞍部的深度r。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種模具，具有將蛾眼結(jié)構(gòu)的表面形狀反轉(zhuǎn)后的形狀的表面， 在上述表面設有多個突起部；多條棱線，其分別通過鞍部連接上述多個突起部；以及多個孔，其分別由上述多個突起部中的任意的至少3個突起部和連接上述任意的至少3個突起部的棱線所規(guī)定， 相鄰的孔的中心間的平均距離P和上述鞍部的平均深度r滿足 O. 15 ( r/p ( O. 60 的關系。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模具， 上述平均距離P為180nm以上420nm以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的模具， 上述多個孔的平均深度q為380nm以上410nm以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的任一項所述的模具， 上述表面為多孔氧化鋁層的表面。
5.—種模具的制作方法， 該模具具有將蛾眼結(jié)構(gòu)的表面形狀反轉(zhuǎn)后的形狀的表面， 該模具的制作方法包含 準備在表面設有招的基材的工序；以及 通過對上述鋁進行陽極氧化和蝕刻而形成多孔氧化鋁層的工序，該多孔氧化鋁層具有設有如下部分的表面多個突起部；多條棱線，其分別通過鞍部連接上述多個突起部；以及多個孔，其分別由上述多個突起部中的任意的至少3個突起部和連接上述任意的至少3個突起部的棱線所規(guī)定， 在形成上述多孔氧化鋁層的工序中，使得相鄰的孔的中心間的平均距離P和上述鞍部的平均深度r滿足O. 15 ( r/p ( O. 60 的關系。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模具的制作方法， 在形成上述多孔氧化鋁層的工序中，使得上述平均距離P為ISOnm以上420nm以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的模具的制作方法， 在形成上述多孔氧化鋁層的工序中，使得上述多個孔的平均深度q為380nm以上410nm以下。
8.—種蛾眼結(jié)構(gòu)的制作方法，包含 用權(quán)利要求5至7中的任一項所述的制作方法制作模具的工序；以及 通過在上述模具與光固化性樹脂相接的狀態(tài)下照射光而使上述光固化性樹脂固化的工序。
全文摘要
本發(fā)明的模具具有將蛾眼結(jié)構(gòu)的表面形狀反轉(zhuǎn)后的形狀的表面。在該表面設有多個突起部；多條棱線，其分別通過鞍部連接多個突起部；以及多個孔，其分別由多個突起部中的任意的至少3個突起部和連接任意的至少3個突起部的棱線所規(guī)定，相鄰的孔的中心間的平均距離p和鞍部的平均深度r滿足0.15≤r/p≤0.60的關系。
文檔編號C25D11/04GK102639307SQ20108005275
公開日2012年8月15日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者今奧崇夫, 田口登喜生, 石動彰信, 箕浦潔 申請人:夏普株式會社