JP2007322763A - 反射防止構造、反射防止構造体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、耐傷付き性や耐汚れ性、反射防止性能などをさらに向上させたり、所望の他機能を付加したりすることができる反射防止構造と、このような構造を備えた反射防止構造体及びその製造方法、さらには上記反射防止構造を備えた自動車用部品、例えばメーターフロントカバーやウインドウガラスなどを提供する。
【解決手段】可視光線の波長よりも小さい略円形又は多角形をなす開口部３ａを備えた無数の錐体状微細凹部３から成る凹型微細構造の表面における上記開口部３ａの間の部分に、例えばフッ素樹脂や無機酸化物などから成る機能性薄膜４を成膜する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光の反射防止機能を発揮させるための反射防止構造と、このような反射防止構造を備え、無反射パネルとして、例えば、自動車を始めとする種々の車両や、船舶、航空機などにおける各種メーター類や、ディスプレイ装置などに好適に使用することができる反射防止構造体、さらにはこのような反射防止構造体の製造方法に関するものである。

液晶ディスプレイやＣＲＴディスプレイなど各種のディスプレイ装置、例えば家庭用テレビの画面に室外の景色や室内の照明などの影が映り込むと、本来の映像の視認性が著しく低下することがある。

また、例えば自動車の運転席には、スピードメータや燃料計などの各種計器類をまとめて収納したディスプレイ部があり、当該ディスプレイ部の前面には、メーターフロントカバーが嵌め込まれているが、このカバーにフロントウインドウやサイドウインドウを通して車外の景色が映り込むことによって、ディスプレイ部の各種表示が見難くなることがあるため、ディスプレイ部の上方にメーターフードを配置して、メーターフロントカバーへの外光の入射を規制するようにしている。

このような光の反射を防止するための構造としては、屈折率の異なる複数の薄膜から成る多層反射防止膜が知られているが、このような多層反射防止膜よりもさらに反射率を低下できるものとして、凹凸型微細構造を用いた反射防止構造の提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
当該特許文献１に記載の反射防止構造は、透明性成形品の表面に、透明性素材から成る無数の微細凹凸を光の波長以下のピッチで形成することにより、光の屈折率が厚み方向に変化するようにしたものである。例えば波形あるいは鋸歯状の無数の微細凹凸が表面に形成されていることによって、凹凸の最表面では透明性素材の存在割合が限りなく０％に近いものとなって、実質的に空気の屈折率に等しくなる。一方、凹凸の最底部では逆に空気の存在割合が限りなく０％に近いものとなって成形品の屈折率と等しくなり、中間部ではその断面における透明性素材の占める断面積に応じた屈折率となる。その結果、光の屈折率が当該反射防止構造の厚み方向に、空気の屈折率から透明性素材の屈折率の間で連続的に変化するようになるため、屈折率の異なる複数の薄膜から成る多層反射防止膜（この場合には屈折率が段階的に変化することになる）と同様の原理によって、当該反射防止膜よりも優れた反射防止性能を発揮するものとなる。

また、同様の原理による反射防止性能を有する形状として、凹型（穴型）の微細構造を用いた反射防止構造が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−２６７８１５号公報 特開２００４−１７７８０６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の反射防止構造においては、上記のように光の反射率の大幅な低下が可能であるものの、その表面に人の手が触れたり、表面を拭いたりした場合に、当該反射防止構造を構成する微細突起の先端が破壊され易く、反射防止性能が損なわれるという問題点がある。

一方、上記特許文献２に記載の凹型微細構造においては、耐傷付き性については特許文献１記載の凹凸型微細構造に較べて若干優れるものの、穴状をなす凹部内に皮脂などの汚れが詰まった場合には、拭き取りが難しく、皮脂で凹型構造が埋まることによって、反射防止性能が著しく低下するという問題点がある。
また、凹型微細構造においては、その表面における開口部の間に平坦部分が存在することから、この部分からの反射が避けられないという問題もある。

本発明は、光の波長以下のピッチに形成した凸型あるいは凹型の微細構造を備えた従来の反射防止構造における上記課題を解決すべくなされたものであって、その目的とするところは、例えば、耐傷付き性や防汚性、反射防止性能などをさらに向上させたり、導電性やフィルター機能など、所望の機能を付加したりすることができる反射防止構造と、このような構造を備えた反射防止構造体及びその製造方法、さらには上記反射防止構造を備えた自動車用部品、例えばメーターフロントカバーやウインドウガラスなどを提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成すべく、鋭意検討を重ねた結果、多数の微細穴から成る凹型微細構造の表面に、例えば撥水・撥油性膜や硬質膜、反射防止膜、紫外線カット膜など、目的に応じた機能性薄膜を成膜することによって、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに到った。

本発明は上記知見に基づくものであって、本発明の反射防止構造は、略円形又は多角形の開口部を有する無数の錐体状微細凹部を備えた凹型微細構造であって、上記開口部に外接する円の直径Ｄ及び隣り合う開口部の重心間距離Ｐが、いずれも５０ｎｍを超え、３８０ｎｍ未満であると共に、少なくとも上記開口部の間に機能性薄膜を備えていることを特徴としている。

また、本発明の反射防止構造体は、本発明の上記反射防止構造を透明基材の少なくとも一方の面に備えていることを特徴とし、当該反射防止構造体の製造方法においては、上記の微細構造を備えた成形型を準備し、この成形型を透明基材のガラス移転に点以上に加熱した状態で上記基材に押し当てたり、上記成形型と透明基材の間に活性エネルギー線硬化性樹脂を介在させた状態で活性エネルギー線を照射したりすることによって、当該透明基材の表面に上記した微細構造を転写した後、その表面に機能性薄膜を成膜するようにしている。

さらに、本発明の自動車用部品は、上記反射防止構造を備えていることを特徴とするものである。

本発明によれば、可視光線の波長よりも小さい無数の微細穴（錐体状微細凹部）から成る凹型微細構造において、その表面における少なくとも微細穴の開口部間に機能性薄膜を形成したことから、上記錐体状微細凹部による表面から厚み方向に向かう屈折率の連続的変化によって光反射防止機能が発揮されると共に、形成された薄膜の種類に応じて撥水性、撥油性、防汚性、耐傷付き性、導電性、紫外線不透過性、赤外線不透過性など種々の機能を付与することができる。

また、本発明の反射防止構造体は、その少なくとも一方の表面に、上記反射防止構造を備えたものであるから、本来の光反射防止機能を高めたり、当該機能を長期間に亘って維持したり、所望の機能を付加したりすることができ、自動車を始めとする各種の部品に適用することができる。

以下、本発明の反射防止構造やこれを適用した反射防止構造体について、その製造方法と共に、さらに詳細かつ具体的に説明する。

本発明の反射防止構造は、上記したように、可視光線の波長よりも小さい、略円形又は多角形の開口部を有する無数の錐体状微細凹部を備え、その表面における少なくとも上記開口部の間に機能性薄膜を形成したものであって、形成された薄膜の種類に応じて所望の特性を付加したり、強化したりすることができ、例えば、本来の光反射防止機能を増強したり、微細構造の耐傷付き性や防汚性を高めて、光反射防止機能を長期に亘って維持できるようにしたり、導電性や赤外線カット機能等を新たに付加したりすることができる。

図１は、本発明の上記反射防止構造を備えた反射防止構造体の形態例を示す概略図であって、図１（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ斜視図、平面図及び断面図である。

図１に示す反射防止構造体１は、透明基材２の表面に、この例では径Ｄの円形をなす開口部３ａを有し、開口面から底部先端に下ろした垂線の距離（深さ）Ｈの寸法を有し、縦長の椀形穴状をなす無数の錐体状微細凹部３が、ピッチＰ（開口部の中心間距離）で、六方細密状態に配置されており、これによって透明基材２の表面から板厚方向に向けて透明基材と空気の存在比の連続的変化によって、光の屈折率が反射防止構造体１の厚み方向に連続的に変化することから、反射防止機能が発揮されることになる。

そして、錐体状微細凹部３が形成された透明基材２の表面には、開口部３ａ同士の間の位置に機能性薄膜４が形成されており、当該機能性薄膜４の特性に応じた種々の機能を発揮させることができ、機能性薄膜４として、例えばフッ素樹脂膜を形成することによって、撥水性・撥油性が発揮されるようになり、皮脂などの汚れの微細凹部３への浸入が防止されると共に、表面に付着した汚れが落ち易くなって、当該反射防止構造体１の反射防止性能を長期に亘って良好に維持することができるようになる。

このとき、上記錐体状微細凹部３の開口径Ｄと、隣り合う開口部３ａの重心間距離（ピッチ）Ｐについては、５０ｎｍを超え、３８０ｎｍ未満とすることが必要である。
すなわち、開口径Ｄ及びピッチＰが５０ｎｍ以下となるような微細凹部を備えた構造体を工業的に製造することは極めて困難である一方、これら開口径Ｄ及びピッチＰが可視光線の最短波長である３８０ｎｍ以上となると、目的とする反射防止効果が得られなくなることによる。

また、上記微細凹部３の開口面から底部先端にまでの距離（深さ）Ｈについては、２００ｎｍを超え、１５００ｎｍ未満とすることが望ましい。
すなわち、錐体状微細凹部３は、その深さが深くなるほど、空気層と基材間の有効屈折率変化が緩やかなものとなって、反射防止性能が向上する傾向があることから２００ｎｍを超えることが望ましい。一方、１５００ｎｍ以上になると、成形性が難しくなるが、これ以上の反射防止効果が望めないという不都合が生じることがある。なお、微細凹部３の深さＨのより好ましい範囲は、２００〜１０００ｎｍ、さらには５００〜１０００ｎｍの範囲とすることが好ましい。

なお、上記反射防止構造体１における錐体状微細凹部３の形状について、開口部３ａの形状が円形のものについて説明したが、開口部３ａの形状は、円形のみに限定されない。 多角形の場合（角錐形凹部）については、その多角形に外接する円の直径Ｄを上記した範囲（５０ｎｍ＜Ｄ＜３８０ｎｍ）となるようにする必要がある。

また、この場合のピッチについては、隣り合う多角形の重心間の距離をピッチＡとし、これを上記範囲（５０ｎｍ＜Ｐ＜３８０ｎｍ）の値とする。
なお、多角形である開口部の重心の位置は、一般的な線形代数の計算で求めることができ、多角形の各頂点の位置ベクトルの総和を頂点数で割ったものとなる。すなわち、ｎ角形における重心の位置ｇは、ｇ＝（Σａ）／ｎで求めることができる。

また、上記錐体状微細凹部３の開口部３ａは、隣り合うもの同士が接していることが望ましく、これによって当該反射防止構造体１の表面部における有効屈折率の急激な変化を押えることができ、反射防止効果が向上することになる。

上記図１においては、錐体状微細凹部３の形状を縦長の椀形穴状のもの、つまりその断面が曲線をなすものを示したが、本発明においては、表面に平行な各断面における開口面積が板厚方向、裏面側に向けて連続的に減少するものであれば、反射防止機能を発現することができ、上記微細凹部３の断面形状に限定はない。
したがって、円錐状、角錐状の凹部のみならず、上記のような椀形、半卵形、半紡錘形、釣鐘形のもの、言い換えると母線が曲線の円錐近似形状や、側面（錐面）が曲線をなす角錐近似形状のものをも採用することができ、本発明においては、円錐や角錐と共に、このような円錐・角錐近似形状をも含む概念として『錐体状』と称している。

そして、本発明の反射防止構造においては、個々の錐体状微細凹部３の高さをＨ、その開口部３ａの径（開口部が多角形であるときは、その多角形に外接する円の径）をＤとし、図２に示すように、錐体状微細凹部３の底部先端を通り、開口面に垂直な断面における開口辺をＸ軸上に、底部先端をＺ軸上にとり、凹部３の稜線上のＸ座標値を以下のようなｎ次の線形式（１）で表わしたときに、当該線形式における次数ｎを１．１〜５の範囲とすることが望ましい。より望ましい範囲としては、１．５〜４の範囲であり、さらに望ましい範囲は、２〜４の範囲である。
Ｘ＝（Ｄ／２）×｛１−（Ｚ／Ｈ）^ｎ｝・・・（１）

図３（ａ）は、ポリメチルメタクリエート基材の両面に、深さＨ＝７５０ｎｍ、開口径Ｄ＝ピッチＡ＝２５０ｎｍの上記線形式（１）で表される円錐近似形状をなし、次数ｎが異なる種々の形状の凹部を形成した場合に、上記次数ｎと平均反射率（波長：３８０〜７８０ｎｍ）の関係を示したものであって、この図から明らかなように、次数ｎが１．１〜５の範囲で反射率を従来のものよりも低下させることができることが判る。

上記線形式（１）においては、次数ｎが１を超えると、錐体状微細凹部３の断面形状は、図４（ａ）に示すように側面が外側に膨出した釣鐘形となり、次数ｎが１の場合には、図４（ｂ）に示すように凹部３の稜線形状が直線となり、完全な円錐や角錐形状となる。また、次数ｎが１よりも小さい場合には、図４（ｃ）に示すように、側面が内側に凹んだ形状となる。
すなわち、次数ｎが１．１〜５であって、錐体状微細凹部３の形状が釣鐘形をなすときの反射率が、円錐形や角錐形の場合よりも小さいものとなる。

また、錐体状微細凹部３の底部先端を通る垂直断面における開口辺をＸ軸上に、底部先端をＺ軸上にとり、稜線上のＺ座標値を以下のようなｎ次の線形式（２）で表わすこともできる。
Ｚ＝｛Ｈ／（Ｄ／２）^ｎ｝×Ｘ^ｎ ・・・（２）

図３（ｂ）は、ポリメチルメタクリエート基材の両面に、深さＨ＝７５０ｎｍ、開口径Ｄ＝ピッチＡ＝２５０ｎｍの上記線形式（２）で表される円錐近似形状をなし、次数ｎが異なる種々の形状の凹部を形成した場合に、上記次数ｎと平均反射率（波長：３８０〜７８０ｎｍ）の関係を示したものであって、この図から明らかなように、当該線形式における次数ｎを１．１〜５の範囲とすることが望ましい。より望ましい範囲としては、１．５〜４の範囲であり、さらに望ましい範囲は、２〜４の範囲である。

本発明において、上記機能性薄膜４については、透明性を備えている限り、特に限定されず、樹脂皮膜や無機化合物皮膜など目的に応じて種々のものを適用することができる。
機能性薄膜４として、フッ素系薄膜、例えばＣａＦ_２やＭｇＦ_２などのような無機フッ化物や、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）などのフッ素樹脂から成る薄膜を形成することによって、当該反射防止構造体１の表面に撥水性、撥油性を付与することができ、これによって皮脂などの汚れが付着し難くなり、付着したとしても拭き取り易くなると共に、このような汚れの錐体状微細凹部３内部への侵入が阻止され、反射防止機能の劣化を防止することができる。特に、無機のフッ化物を用いた場合に、膜の硬度が高くなるため、傷付きが起こりにくくなる。

また、ＳｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，Ｃｒ_２Ｏ_３，ＴｉＯ_２，Ｉｎ_２Ｏ_３，ＺｎＯなどの酸化物薄膜や、架橋樹脂薄膜を形成することによって、いわゆるハードコート層として機能し、反射防止構造体１の表面硬度を高めることができ、これによって耐傷付き性が向上して、反射防止機能の劣化を防止することができる。
なお、ＳｉＯ_２薄膜は赤外線カットフィルターとしても機能すると共に、ＴｉＯ_２薄膜は光触媒としての機能が知られており、紫外線を受けると種々の有機物を分解し、汚染防止効果を発揮する。

Ｉｎ_２Ｏ_３薄膜は、導電膜や赤外線（ＩＲ）カットフィルターとして機能し、ＩＲカット基材やタッチパネルなどの反射防止として用いることができる。ＩＲカット基材としては、フィルム状であれば住宅用ガラスや自動車への貼り付けに用いられ、板の場合、プラズマディスプレイパネルのＩＲカット用途に用いられる。
特にプラズマディスプレイパネル用途では、従来、反射防止板とＩＲカット基材を別に組み込んでおり、光の損失が比較的大きかったが、一つの部材とすることによって光の損失を最小限に抑えることができる。タッチパネルとしては、銀行ＡＴＭやカーナビ、電子手帳、携帯用ゲーム機、券売機など一般的なタッチパネルが用いられる用途に用いることができる。

ＴｉＯ_２やＺｎＯは、紫外線カットフィルターとして機能する。これらについては、紫外線による劣化を防ぐことができるため、液晶テレビや自動車、住宅などのガラスや透明プラスチック部分に用いることで、その内部にあるものや部材を紫外線による劣化から保護できる。

さらには、屈折率の異なる複数の薄膜から成る多層反射防止膜を形成することができ、これによって開口部間の平坦部からの反射を低減することができ、当該反射防止構造体１の反射防止機能をさらに向上させることができるようになる。

上記したようなこのような成分から成る機能性薄膜４の形成方法としては、スパッタ法や真空蒸着法、常圧プラズマ法、浸漬法などを用いることができ、特に限定されない。
また、上記機能性薄膜４の膜厚については、１〜３０ｎｍとすることが望ましく、この範囲内であれば、目的とする機能を確実、かつ無駄なく発揮させることができる。なお、１〜２０ｎｍ、さらには３〜１５ｎｍとすることがより好ましい。

このとき、上記機能性薄膜４は、基材２の表面における開口部３ａの間に形成されてさえすればよく、反射防止機能を実質的に低下させない範囲内であれば、図５に示すように、錐体状微細凹部３の内面に形成されていても差し支えない。

また、錐体状微細凹部３は、図６（ａ）に示すように、円錐形状や角錐形状であってもよく、この場合も反射防止機能を実質的に低下させない範囲内であれば、上記機能性薄膜は、図６（ｂ）に示すように、微細凹部３の内面に形成されていても構わない。

本発明の反射防止構造体１は、上記のような凹型微細構造と機能性薄膜４から成る反射防止構造を透明基材２の片面、望ましくは両面に設けたものであって、このような構造体を各種ディスプレイ装置のパネルや、ショウウインドウや展示ケースなどの透明パネルに適用することによって、外光や室内照明の反射を低減し、反射像の映り込みを効果的に防止して、映像や表示、内部展示物の視認性を向上させることができる。
また、自動車を始めとする各種の部品、例えば、ウインドウやルーフのガラス、メーターフロントカバー、ヘッドランプ、リヤフィニッシャー、液晶などの表示装置（例えばカーナビエーションシステムなど）の最前面に用いるフィルムなど適用することによって、同様の反射防止効果を得ることができる。

本発明の反射防止構造体を製造するに際しては、上記のような錐体状微細凹部３を反転させた微細突起を無数に備えた凸型の成形型を用意し、この成形型を成形しようとする透明基材のガラス移転点以上に加熱した上で、上記基材に押し当てることによって（熱ナノインプリント法）、あるいは上記成形型と透明基材の間に、活性エネルギー線硬化性樹脂を介在させた状態で、紫外線のような活性エネルギー線を照射し、当該樹脂を硬化させることによって（ＵＶナノインプリント法）、上記透明基材の表面に上記のような凹型微細構造を成形（転写）することができ、成形された開口部３ａの間に、機能性薄膜４を上記のようなスパッタ法や真空蒸着法などによって成膜する。

上記透明基材の材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニール、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ガラス強化ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶性ポリマー、フッ素樹脂、ポリアレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、熱可塑性ポリイミド等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリアミドビスマレイミド、ポリビスアミドトリアゾール等の熱硬化性樹脂、及びこれらを２種以上ブレンドした材料を用いることができる。
なお、透明基材としては、必ずしも無色透明である必要はなく、着色したものであってもよい。

また、例えば紫外線などの照射によって重合を開始して、硬化する活性エネルギー線硬化樹脂としては、例えば、紫外線硬化型アクリルウレタン系樹脂、紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂、紫外線硬化型エポキシアクリレート樹脂、紫外線硬化型ポリオールアクリレート樹脂、紫外線硬化型エポキシ樹脂などを挙げることができ、必要に応じて活性エネルギー線を照射することによってラジカルを発生する重合開始剤を用いることもでき、より強固に固めるためイソシアネートのような硬化剤を加えることもできる。
なお、ここで用いられる活性エネルギー線としては、代表的には、紫外線やＸ線、その他電子線、電磁波などが挙げられ、特に限定されるものではないが、安全性や作業の簡便さから、可視光線や紫外線が用いられることが多い。

また、ガラス等の無機系透明材料を用いることも可能であり、この場合には、有機シランを用いたゾル−ゲル法によって、上記のような反射防止構造を当該無機系材料の表面に形成する方法や、本発明の反射防止構造を備えた型に溶融した無機系透明材料を流し込む方法によって基材表面に凹型微細構造を形成することができる。
なお、必要に応じて、溶融した無機系透明材料を流し込んだのち、冷却しないうちに同様の反射防止構造を有する第２の型を押し当てる、または両面に型を押し当てた無機系透明材料を軟化点まで加熱し、圧力をかけて形状を転写することによって、基材の両面に凹型微細構造を形成することができる。

以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

（実施例１）
市販の電子線描画装置で作成した凸型金型を使用した熱ナノインプリント法によって、ポリメチルメタクリレート基材の両面に、円形をなす開口部の直径Ｄが２５０ｎｍ、隣り合う開口部間の重心間距離（ピッチ）Ｐが２５０ｎｍ、開口面から底部先端までの垂線距離（深さ）Ｈが７５０ｎｍであって、次数ｎが１次の線形式（１）で表わされる稜線形状を有する無数の錐体状微細凹部を備えた凹型微細構造を転写した。

次に、上記凹型微細構造を備えた上記ポリメチルメタクリレート基材の一方の面の開口部間に、機能性薄膜として、真空蒸着法によりフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）膜を１０ｎｍの厚さに成膜し、本例の反射防止構造体を作製した。

そして、フッ素樹脂膜を形成した面の側から光を入射した時の反射率を測定した結果、０．１２％であった。なお、当該反射防止構造体の他方の面には、機能性薄膜を形成せずに、凹型微細構造のままとした。
また、下記の要領によって、機能性薄膜を形成した反射防止構造面の鉛筆引っ掻き試験と汚れ拭き取り試験を実施したところ、何れも良好な結果が得られた。これらの結果を表１に示す。なお、表１において、反射防止性能ついては、反射率が１．０％未満ものを「○」、１．０％以上のものを「×」と評価した。

〔鉛筆引っ掻き試験〕
ＪＩＳ Ｋ ５６００−５−４に基づく鉛筆硬度試験と同様の装置と条件のもとに、ＨＢの鉛筆を用いて、１ｋｇ荷重で試験面を引っ掻き、目視によって傷が確認できないものを○、傷付が確認できたものを×として評価した。
〔汚れ拭き取り試験〕
０．１ｍＬのスクワラン（屈折率１．４５）を試験面に滴下し、キムワイプで塗り伸ばした後、ミクロスター（帝人社製）を用いて１０往復させ、油脂汚れを拭き取り、拭き取り後のサンプルの反射率を測定した。

（実施例２）
開口部の直径Ｄを３００ｎｍ、開口部間のピッチＰを３１０ｎｍ、開口面から底部先端までの深さＨを５００ｎｍ、線形式（１）における次数ｎを２次としたこと以外は、上記実施例１と同様の操作を繰り返し、同様のフッ素樹脂から成る機能性薄膜を備えた本例の反射防止構造体を作製した。

そして、同様に機能性薄膜側の反射率を測定した結果、０．１５％であった。
また、鉛筆引っ掻き試験と汚れ拭き取り試験を同様に行ったところ、何れも良好な結果が得られた。これらの結果を表１に併せて示す。

（実施例３）
開口部の直径Ｄを２００ｎｍ、開口部間のピッチＰを２５０ｎｍ、開口面から底部先端までの深さＨを１０００ｎｍ、線形式（１）における次数ｎを３次としたこと以外は、上記実施例１と同様の操作を繰り返し、膜厚２０ｎｍのフッ素樹脂から成る機能性薄膜を備えた本例の反射防止構造体を作製した。

そして、同様に機能性薄膜側の反射率を測定した結果、０．０８％であった。
また、鉛筆引っ掻き試験と汚れ拭き取り試験を同様に行ったところ、何れも良好な結果が得られた。これらの結果を表１に併せて示す。

（実施例４）
機能性薄膜として、真空蒸着法によって酸化チタン（ＴｉＯ_２）を１０ｎｍの厚さに成膜したこと以外は、上記実施例１と同様の操作を繰り返し、本例の反射防止構造体を作製した。

そして、同様に機能性薄膜側の反射率を測定した結果、０．１５％であった。
また、鉛筆引っ掻き試験と汚れ拭き取り試験を同様に行ったところ、何れも良好な結果が得られた。これらの結果を表１に併せて示す。

（実施例５）
線形式（２）を適用し、その次数ｎを２次としたこと以外は、上記実施例１と同様の操作を繰り返し、本例の反射防止構造体を作製した。

そして、同様に機能性薄膜側の反射率を測定した結果、０．０５％であった。
また、鉛筆引っ掻き試験と汚れ拭き取り試験を同様に行ったところ、何れも良好な結果が得られた。これらの結果を表１に併せて示す。

（比較例１）
上記実施例１と同様の操作を繰り返し、機能性薄膜を形成することなく、本例の反射防止構造体とした。

そして、一方の側から光を入射した時の反射率を測定した結果、０．１５％であった。 また、鉛筆引っ掻き試験と汚れ拭き取り試験を行ったところ、傷の発生が僅かに認められる一方、油脂汚れ拭き取り後の反射率に大幅な増加が認められ、汚れ除去性にも劣ることが確認された。これらの結果を表１に併せて示す。

（比較例２）
開口部の直径Ｄを４００ｎｍ、開口部間のピッチＰを４５０ｎｍ、開口面から底部先端までの深さＨを５００ｎｍ、線形式（１）における次数ｎを２次としたこと以外は、上記実施例１と同様の操作を繰り返し、同様のフッ素樹脂から成る機能性薄膜を備えた本例の反射防止構造体を作製した。

そして、同様に機能性薄膜側の反射率を測定した結果、１．７８％であった。
また、鉛筆引っ掻き試験と汚れ拭き取り試験を同様に行ったところ、油脂汚れ拭き取り後も反射率の増加は認められず、いずれも良好な結果が得られた。これらの結果を表１に併せて示す。

表１から明らかなように、所定の寸法形状の錐体状微細凹部を備えた凹型微細構造の表面開口部間にフッ素樹脂等の機能性薄膜を備えた実施例１〜５の反射防止構造体においては、優れた反射防止機能を有すると共に、耐傷付き性及び汚れ除去性に優れることが確認された。
これに対し、機能性薄膜の無い比較例１においては、反射防止性能には優れるものの、耐傷付き性及び汚れ除去性に劣り、油脂汚れが微細凹部に入り込むことによって、反射防止機能が劣化することが判明した。また、錐体状微細凹部の開口径及びピッチが大きい比較例２においては、耐傷付き性や汚れ除去性には優れるものの、反射防止性能に劣ることが分かる。

本発明の反射防止構造体の形態例を示す斜視図（ａ）、平面図（ｂ）及び断面説明図（ｃ）である。 （ａ） 本発明の反射防止微細構造における錐体状微細凹部の稜線形状をｎ次の線形式（１）で表した説明図である。（ｂ） 本発明の反射防止微細構造における錐体状微細凹部の稜線形状をｎ次の線形式（２）で表した説明図である。 （ａ） 錐体状微細凹部の稜線形状をｎ次の線形式（１）で表した場合に、次数ｎと平均反射率の関係を示すグラフである。（ｂ） 錐体状微細凹部の稜線形状をｎ次の線形式（２）で表した場合に、次数ｎと平均反射率の関係を示すグラフである。 （ａ）（ｂ）及び（ｃ）は、ｎ次の線形式（１）で表した錐体状微細凹部における稜線形状変化について次数ｎとの関係を示した概略図である。 錐体状微細凹部の内部にも成膜された状態を示す断面図である。 錐体状微細凹部の他の形状例を示す断面図（ａ）及び当該錐体状微細凹部の内部に成膜された状態を示す断面図（ｂ）である。

符号の説明

１ 反射防止構造体
２ 透明基材
３ａ 開口部
３ 錐体状微細凹部
４ 機能性薄膜

Claims (10)

1. 略円形又は多角形の開口部を有する無数の錐体状微細凹部を備え、上記開口部に外接する円の直径Ｄ及び隣り合う開口部の重心間距離Ｐが、５０ｎｍ＜Ｄ＜３８０ｎｍ、及び５０ｎｍ＜Ｐ＜３８０ｎｍである凹型微細構造において、
   少なくとも上記開口部の間に機能性薄膜を備えていることを特徴とする反射防止構造。
2. 上記機能性薄膜の厚さが１〜３０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の反射防止構造。
3. 上記錐体状微細凹部の開口面から底部先端に下ろした垂線の距離Ｈが、２００ｎｍ＜Ｈ＜１５００ｎｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の反射防止構造。
4. 隣り合う錐体状微細凹部の開口部同士が接していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つの項に記載の反射防止構造。
5. 上記錐体状微細凹部の底部先端を含み、開口面に垂直な断面における底部先端と開口端を結ぶ線の線形式が、開口面に垂直な断面において、開口辺をＸ軸上に、底部先端をＺ軸上にとり、次式（１）で表わされ、次数ｎが１．１〜５であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つの項に記載の反射防止構造。
   Ｘ＝（Ｄ／２）×｛１−（Ｚ／Ｈ）^ｎ｝・・・（１）
6. 上記錐体状微細凹部の底部先端を含み、開口面に垂直な断面における底部先端と開口端を結ぶ線の線形式が、開口面に垂直な断面において、開口辺をＸ軸上に、底部先端をＺ軸上にとり、次式（２）で表わされ、次数ｎが１．１〜５であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つの項に記載の反射防止構造。
   Ｚ＝｛Ｈ／（Ｄ／２）^ｎ｝×Ｘ^ｎ ・・・（２）
7. 請求項１〜６のいずれか１つの項に記載の反射防止構造を透明基材の少なくとも一方の面に備えていることを特徴とする反射防止構造体。
8. 請求項１〜６のいずれか１つの項に記載の凹型微細構造を反転させた微細凸型構造を備えた成形型を透明基材のガラス移転点以上に加熱した状態で上記基材に押し当て、当該基材の表面に上記凹型微細構造を転写したのち、機能性薄膜を形成することを特徴とする反射防止構造体の製造方法。
9. 請求項１〜６のいずれか１つの項に記載の凹型微細構造を反転させた微細凸型構造を備えた成形型と透明基材の間に活性エネルギー線硬化性樹脂を介在させた状態で活性エネルギー線を照射し、当該基材の表面に上記凹型微細構造を転写したのち、機能性薄膜を形成することを特徴とする反射防止構造体の製造方法。
10. 請求項１〜６のいずれか１つの項に記載の反射防止構造を備えていることを特徴とする自動車用部品。

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