JP2013140251A - 型、型の製造方法、および、型を用いた反射防止フィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の凸部を有し光の反射を防止し得る反射防止フィルムの作製に用いられる型の離型性を向上させる。
【解決手段】型の製法方法は、陽極酸化処理により、金属製基材３０の表面３０ａに複数の孔３６を形成する工程と、化学蒸着法または物理蒸着法により、少なくとも隣り合う二つの孔の間に位置する金属製基材の表面のみに、皮膜４０を形成する工程と、を備える。反射防止フィルム１０の凸部１５を形成するための凹部２５が、孔３６および皮膜４０によって画成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の凸部を有し光の反射を防止し得る反射防止フィルムの作製に用いられる型、複数の凸部を有し光の反射を防止し得る反射防止フィルムの作製に用いられる型の製造方法、並びに、複数の凸部を有し光の反射を防止し得る反射防止フィルムを製造する製造方法に関する。

従来、種々の分野において光の反射を防止する反射防止フィルムが使用されてきた。これまで多用されてきた反射防止フィルムとして、低屈折率層からなる反射防止フィルムが挙げられる。反射防止フィルムをなす低屈折率層は、真空蒸着法やスパッタリング法を用いて、基材上に成膜され得る。ただし昨今では、反射防止性能に対する要求が高まり、比較的簡便に作製され得る低屈折率層からなる反射防止フィルムに代えて、モスアイ構造を有した反射防止フィルムが用いられることもある。

モスアイ構造は、反射防止対象となる光の最短波長未満のピッチで配置された多数の突起によって構成される。モスアイ構造は、突起の配列ピッチよりも長い波長を有した光に対して、屈折率がしだいに変化する層としての光学作用を及ぼす。すなわち、反射防止対象となる光の最短波長未満のピッチで配置された突起の断面積が、反射防止フィルムの法線方向に沿ってしだいに変化していく場合、屈折率が急激に変化する界面が存在しないことになり、極めて効果的に対象となる光の反射を防止することができる。このため、反射防止性能を向上させる観点からは、突起の基端部から先端部へ向けて突起の断面積がしだいに減少していくよう、突起を先細り形状に形成することが重要となる。

極めて微細な構造からなるモスアイ構造を有した反射防止フィルムは、一般的に、モスアイ構造の突起に対応した細孔が形成された型を用いて樹脂材料を賦型することにより作製され得る。そして、例えば特許文献１に開示されているように、型の製造方法についても種々の検討がなされてきた。特許文献１に開示された方法では、陽極酸化およびエッチングを複数回、例えば５回（特許文献１の段落００２５）繰り返すことで、内径が最深部に向けてしだいに減少するテーパー状細孔を型に形成している。

特開２００５−１５６６９５号公報

しかしながら、モスアイ構造の突起は非常に微細であることから離型性が著しく低下し、一部の突起が型に残留してしまうことや、さらには、反射防止フィルム自体が型から離型せずに分断されてしまうことが生じてしまう。このような不具合が生じた場合、樹脂材料を型から取り除かなければ、当該型を次の反射防止フィルムの作製に用いることができない。すなわち、離型性が悪いと、歩留まりだけでなく生産効率も大幅に低下してしまう。

このような不具合に対処するため、離型剤を型に予め塗布することも検討した。しかしながら、反射防止フィルムの生産が進行すると、離型剤が型から剥がれてしまい、離型性が低下してしまう。すなわち、離型剤の塗布は、手間が加わる一方で、従来の不具合を根絶できるものではない。加えて、本件発明者が鋭意実験を重ねたところ、離型剤を予め型に塗布した場合、作製された反射防止フィルムの形状再現性が低下していることが確認された。

本件発明は、以上の点を考慮してなされたものであって、型を用いて反射防止フィルムを作製する際の離型性を改善することを目的とする。

本発明による型の製造方法は、
複数の凸部を有し光の反射を防止し得る反射防止フィルムの作製に用いられる型を製造する方法であって、
陽極酸化処理により、金属製基材の表面に複数の孔を形成する工程と、
化学蒸着法または物理蒸着法により、隣り合う二つの孔の間に位置する前記金属製基材の前記表面のみに、皮膜を形成する工程と、を備え、
前記反射防止フィルムの前記凸部を形成するための凹部が、前記孔および前記皮膜によって画成される。

本発明による型の製造方法において、前記皮膜は、ＪＩＳＲ３２５７に準拠して測定されるぬれ性試験の接触角が、前記孔を形成される前記金属製基材をなす材料よりも大きくなる材料から、形成されてもよい。

本発明による型の製造方法が、エッチングによって前記孔を拡径する工程を、前記孔を形成する工程の後であって前記皮膜を形成する工程の前に、さらに備え、前記拡径する工程において、隣り合う二つの孔が前記金属製基材の表面において繋がらないように、前記金属製基材をエッチングしてもよい。

本発明による型の製造方法において、前記孔を形成する工程および前記孔を拡径する工程が、複数回繰り返して行われた後に、前記皮膜を形成する工程が実施されてもよい。あるいは、本発明による型の製造方法において、前記孔を形成する工程および前記孔を拡径する工程が、一回だけ行われた後に、前記皮膜を形成する工程が実施されてもよい。

本発明による型の製造方法において、前記隣り合う二つの孔の間に位置する前記金属製基材の前記表面に形成された皮膜の、当該隣り合う二つの孔を横切る断面における幅は、前記表面から離間するにつれて狭くなっていくようにしてもよい。

本発明による型は、
複数の凸部を有し光の反射を防止し得る反射防止フィルムの作製に用いられる型であって、
複数の孔を有した陽極酸化層と、
隣り合う二つの孔の間に位置する前記陽極酸化層の表面上のみに形成された皮膜と、を備え、
前記反射防止フィルムの前記凸部を形成するための凹部が、前記孔および前記皮膜によって画成されている。

本発明による型において、前記皮膜をなす材料についてＪＩＳＲ３２５７に準拠して測定されたぬれ性試験の接触角は、前記陽極酸化層をなす材料についてＪＩＳＲ３２５７に準拠して測定されたぬれ性試験の接触角よりも大きくなるようにしてもよい。

本発明による型において、前記隣り合う二つの孔を横切る断面における前記皮膜の幅は、前記表面から離間するにつれて狭くなっていくようにしてもよい。

本発明による反射防止フィルムの製造方法は、
上述した本発明による型の製造方法のいずれかによって製造された型、或いは、上述した本発明による型のいずれかを用いて、複数の凸部を有し光の反射を防止し得る反射防止フィルムを製造する方法であって、
前記型の前記凹部が形成された面上に樹脂材料を供給する工程と、
前記樹脂材料を前記型上で固化する工程と、
前記固化した樹脂材料を前記型から剥がす工程と、を備える。

本発明によれば、複数の凸部を有し光の反射を防止し得る反射防止フィルムの作製に用いられる型の離型性を改善することが可能となる。

図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、反射防止フィルムを作製するための型を示す縦断面図である。 図２は、図１に示された型の製造方法を説明するための図であって、型の製造に用いられる金属製基材を示す縦断面図である。 図３は、図１に示された型の製造方法を説明するための図であって、陽極酸化処理を施された金属製基材を示す縦断面図である。 図４は、図１に示された型の製造方法を説明するための図であって、エッチング処理を施された金属製基材を示す縦断面図である。 図５は、図１に示された型の製造方法を説明するための図であって、陽極酸化処理を再度施された金属製基材を示す縦断面図である。 図６は、図１に示された型の製造方法を説明するための図であって、エッチング処理を再度施された金属製基材を示す縦断面図である。 図７は、図１に示された型を用いて反射防止フィルムを製造する方法を説明するための図であって、型に樹脂材料を供給する工程を説明するための図である。 図８は、図１に示された型を用いて反射防止フィルムを製造する方法を説明するための図であって、樹脂材料を型上で固化する工程を説明するための図である。 図９は、図１に示された型を用いて反射防止フィルムを製造する方法を説明するための図であって、固化した樹脂材料を型から剥がす工程を説明するための図である。 図１０は、多数の凸部を有した反射防止フィルムの一例を示す部分斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

まず、ここで説明する型２０を用いることによって製造され得る反射防止フィルム１０について、主として図１０を参照しながら、説明する。図１０に示すように、反射防止フィルム１０は、モスアイ構造１１として形成された微細凹凸面を有しており、この凹凸面に入射する光の反射を防止する機能を発揮する。モスアイ構造１１は、微細ピッチで基準平面ＳＰ上に配置された多数の凸部１５を有している。図１０に示すように、凸部１５は、基準平面ＳＰ上に二次元配列されている。多数の凸部１５は、基準平面ＳＰ上に規則的な配列で設けられていてもよいし、基準平面ＳＰ上に不規則的な配列で設けられていてもよいが、反射防止機能を有効に発揮する観点から、多数の凸部１５は、基準平面ＳＰ上にムラ無く、言い換えると偏り無く、分散していることが好ましい。

反射防止フィルム１５の反射防止機能は、凸部１５が微小ピッチで配列されていることに起因して発揮される。隣り合う二つの凸部１５の配列ピッチＰａは、反射防止フィルム１０によって反射を防止されることを意図された光の最短波長の値の半分未満となっている。より好ましくは、隣り合う二つの凸部１５の配列ピッチＰａは、反射を防止されることを意図された光の最短波長の値の１／４以下となっている。また、凸部１５の高さＨａは、少なくとも反射防止フィルム１０によって反射を防止されることを意図された光の最長波長の半分以上となっていることが好ましい。なお、本明細書で用いられる「波長」とは、特別の事情が存在しない場合には空気中での光の波長の長さのことを指している。

一般的には、光の反射は、屈折率が異なる媒質間での界面で生じる。一方、モスアイ構造１１をなす微細凹凸面と、これに対面する空間（通常は、空気層）と、の間では、厳密には、屈折率の空間的（三次元的）な分布が生じる。しかしながら、屈折率の空間的な分布のうち、基準平面ＳＰと平行な面内での屈折率の分布は、凸部１５の配列ピッチＰａよりも長い波長を有した光に対して、屈折、反射、散乱といった光学作用を及ぼすことはない。その一方で、モスアイ構造１１を形成する凸部１５の高さＨａが上述した長さを有する場合、モスアイ構造１１は、基準平面ＳＰと平行な断面における凸部１５の断面積の変化にともなって屈折率が基準平面ＳＰへの法線方向に変化する層として機能する。このため、基準平面ＳＰへの法線方向に沿って凸部１５の断面積が、その基端部（基準平面ＳＰへの接続位置）１５ｂから先端部（基準平面ＳＰから最も離間した位置（頂部））１５ａへ向けて、急激に変化することなく、しだいに減少してく場合、光は、急激に屈折率が変化する界面を通過することなく、モスアイ構造１１を介して異なる屈折率を有した媒質間を移動することができる。

以上のようにして、モスアイ構造１１が反射防止機能を発揮することができるとされている。したがって、反射防止フィルム１０に反射防止機能を付与する目的において、凸部１５の配列ピッチＰａおよび凸部１５の高さＨａだけでなく、モスアイ構造１１を形成する多数の凸部１５の、基準平面ＳＰと平行面内における、占有割合（占有率）が、基準平面ＳＰへの法線方向に沿って基準平面ＳＰから離間するに連れて、１００％から０％へとしだいに変化していくこと、も重要である。つまり、図１０に示すように、基準平面ＳＰへの法線方向に沿った断面において、基準平面ＳＰ上に二次元配列された凸部１５の幅（基準平面ＳＰに沿った長さ）Ｗａは、凸部１５の基端部１５ｂから先端部１５ａへ向けてしだいに狭くなっていくことが好ましい。

なお、モスアイ構造１１は、反射防止フィルム１０の両方の面に形成されていてもよいし、反射防止フィルム１０の一方の面のみに形成されていてもよい。モスアイ構造１１が反射防止フィルム１０の一方の面のみに形成されている場合、反射防止フィルム１０の他方の面は、種々の形態で構成され得る。例えば、反射防止フィルム１０の他方の面が、薄膜干渉を利用した反射防止層、マット面からなる防眩機能を有した層、或いは、プリズムやレンズを有した光学機能層として構成され得る。

次に、主として、図１〜図７を参照しながら、反射防止フィルム１０の製造に用いられる型２０およびその製造方法について説明する。

図１に示すように、型２０は、陽極酸化層３５を含む金属製基材３０と、陽極酸化層３５の表面上に形成された皮膜４０と、を有している。型２０は、反射防止フィルム１０の凸部１５を賦型するための凹部２５を形成された面、すなわち型面２０ａを有している。

図１に示すように、陽極酸化層３５は、金属製基材３０の表層部をなしている。陽極酸化層３５には、規則的または不規則的な配列により二次元配列された多数の孔３６が形成されている。多数の孔３６は、金属製基材３０の表面３０ａ上に互から離間して配置されており、隣り合う二つの孔３６の間には土手部３１が形成されている。そして、金属製基材３０の表面３０ａおよび陽極酸化層３５の表面３５ａは、孔３６の内壁面３６ａと、土手部３１の表面３１ａと、によって形成されている。一方、皮膜４０は、陽極酸化層３５の表面のうち、土手部３１の表面３１ａ上のみに設けられている。図１に示された例では、

反射防止フィルム１０の凸部１５を賦型するために型面２０ａに形成された凹部２５は、陽極酸化層３５に形成された孔３６と、陽極酸化膜３５上に形成された皮膜４０と、によって画成されている。この凹部２５は、凸部１５と相補的な構成を有していることが好ましい。例えば、隣り合う二つの凹部２５の型面２０ａに沿った配列ピッチＰｂ（図１参照）は、作製対象となる反射防止フィルム１０によって反射を防止されることを意図された光の最短波長の値の半分未満とすることができ、とりわけ、反射を防止されることを意図された光の最短波長の値の１／４以下となっていることが好ましい。また、当該型を用いた賦型時の材料収縮を無視すると、型面２０ａへの法線方向に沿った凹部２５の深さＨｂ（図１参照）は、作製対象となる反射防止フィルム１０によって反射を防止されることを意図された光の最長波長の半分以上となっていることが好ましい。さらに、図１に示すように、型面２０ａへの法線方向に沿った断面において、すなわち、凹部２５の深さ方向に沿った断面において、凹部２５の幅（型面２０ａに沿った凹部２５の長さ）Ｗｂは、凹部２５の最深部２５ａから開口部２５ｂへ向けてしだいに太くなっていき、開口部２５ｂにおいて隣り合う他の凹部２５と接続されていることが好ましい。

ここで「型面に沿った配列ピッチＰｂ」および「型面に沿った幅Ｗｂ」とは、型面２０ａをマクロ的または全体的に観察した場合の型面と一致する平面または曲面に沿った方向における配列ピッチまたは幅のことであり、後述する型の製造方法を採用した場合には、型の原材料となる陽極酸化処理を施される前における金属製基材の表面に沿った方向における配列ピッチまたは幅のことになる。また、「型面への法線方向に沿った凹部の深さ」とは、型面２０ａをマクロ的または全体的に観察した場合の型面と一致する平面または曲面への法線方向における深さのことであり、後述する型の製造方法を採用した場合には、型の原材料となる陽極酸化処理を施される前における金属製基材３０の表面への法線方向に沿った深さのことになる。

次に、主として図２〜図７を参照して、型２０の製造方法について、説明する。まず、図２に示すように、金属製基材３０を準備する。なお、この金属製基材３０の少なくとも一つの面３０ａ上に、凹部が微細ピッチＰｂで配列された凹凸面（型面）２０ａを形成する。したがって、図２に示すように、金属製基材３０の当該一つの面３０ａは、平坦面として構成されている。

次に、図３に示すように、金属製基材３０に陽極酸化処理を施して、多数の孔３６を含んだ多孔質酸化層３５を金属製基材３０の表層部に形成する。この点から、金属製基材３０として、アルミニウム、チタン、タンタル、或いは、これらの金属の合金からなる基材を好適に用いることができる。孔３６の分布密度は、陽極酸化処理時の電圧によって制御され得る。また、金属製基材３０の加工対象となる表面に規則的に配列された圧痕を予め形成しておくことによって、当該圧痕が起点となり、陽極酸化処理で形成される孔３６の配列を規則的とすることができる。陽極酸化処理に用いられる電解液として、例えば、シュウ酸や硫酸を用いることができる。

なお、図３に示すように、陽極酸化処理によって形成される孔３６の径は非常に微小となる。孔３６の径は、陽極酸化処理の程度（処理時間、処理電圧、電解液）によって大きく変化しない。その一方で、孔３６の深さは、陽極酸化処理の程度に大きく影響を受けるため、陽極酸化処理の程度を調節することによって、所望の長さの孔３６を形成することができる。

次に、図４に示すように、エッチングにより、陽極酸化層３５に形成された孔３６の径を拡大させる。エッチングには、例えば、しゅう酸、リン酸や、リン酸／クロム酸混合液を用いることができる。エッチング処理によって、陽極酸化層３５の孔３６は、径方向および深さ方向の両方に拡大する。

次に、必要に応じて、陽極酸化処理によって孔３６の深さをさらに深くする工程と、その後にエッチングによって孔３６を拡径する工程とが、一回ずつ、或いは、複数回交互に繰り返して実施される。

図５に示すように、追加の陽極酸化処理によって孔３６の深さをさらに深くする工程では、陽極酸化処理をさらに行うことによって、陽極酸化層３５の厚さが増すとともに、孔３６の深さがさらに深く延びる。この追加の陽極酸化処理時の化成電圧は、最初の陽極酸化処理時における化成電圧と同一とすることができる。この場合、陽極酸化層３５の表面層に新たな孔が形成されることなく、それまでに形成された孔３６の深さを深くすることができる。また、このとき深く延び出る部分の幅は、それまでにエッチングによって拡径された部分と比較して細い。このため、孔３６は、最深部に向けて先細りする形状となる。図６に示すように、追加のエッチングによって孔３６を拡径する工程では、陽極酸化層３５の孔３６が、径方向および深さ方向の両方にさらに拡大する。

追加の陽極酸化処理および追加のエッチングを行うことにより、孔３６の断面積および孔３６の幅が孔３６の深さ方向に沿って急変する箇所の形状が修正される。これにより、図６に示すように孔３６の断面積および孔３６の幅の変化がなだらかになる。すなわち、孔３６の断面積および孔３６の幅が、当該孔３６の開口部から最深部に向けてしだいに減少していき、孔３６の断面積および孔３６の幅が急激に変化する箇所が存在しないようにすることができる。

ただし、最初のエッチング、また実施する場合には追加のエッチングは、孔３６が、陽極酸化層３５の表面において隣り合う二つの孔３６が繋がらないように、言い換えると、隣り合う二つの孔３６の開口部が繋がらないように、実施される。すなわち、図６に示すように、最後のエッチングによる拡径工程を実施した後、隣り合う二つの孔３６の間に、陽極酸化層３５（金属製基材３０）の表面３５ａ（表面３０ａ）が土手部３１として残留する。

そして、次に、化学蒸着法または物理蒸着法により、陽極酸化層３５（金属製基材３０）の土手部３１の表面３１ａに皮膜（堆積物）４０を形成する。ここで、化学蒸着法は、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）とも呼ばれ、陽極酸化層３５の表面３５ａあるいは気相での化学反応を利用して、原料ガスに含まれる成分からなる膜を陽極酸化層３５の表面３５ａに堆積させる、薄膜形成法である。化学蒸着法の一例として、熱ＣＶＤ、光ＣＶＤ、プラズマＣＶＤを挙げることができる。一方、物理的蒸着法は、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）とも呼ばれ、物理反応を利用して、所望の成分からなる膜を陽極酸化層３５の表面３５ａに堆積させる、薄膜形成法である。物理的蒸着法の一例としては、スパッタリング、真空蒸着、レーザーアブレーション、イオンプレーティングを挙げることができる。

化学蒸着法または物理蒸着法による成膜を、多数の孔が形成されている陽極酸化層３５に対面する側から行った場合、皮膜４０は、隣り合う二つの孔３６の間に位置する土手部３１の表面３１ａに最も形成されやすくなる。そして、皮膜の堆積量や蒸着条件を適宜調節することにより、土手部３１の表面３１ａ上のみに、皮膜４０を形成することができる。とりわけ、本件発明が鋭意実験を行ったところ、電場を利用する蒸着法、一例としてスパッタリングを用いた場合、広範囲の蒸着条件にて、土手部３１の表面３１ａ上のみに皮膜４０を形成することができた。このような現象が生じるのは、孔３６の内壁面３６ａよりも、被加工物である金属製基材３０の最表面となる、とりわけ最突出面となる土手部３１の表面３１ａに、電場が集中して形成されるためのであると推定される。

また、隣り合う二つの孔３６の間に位置する土手部３１の表面３１ａに形成された皮膜４０の、当該隣り合う二つの孔３６を横切る断面（図１の断面）における幅（当該土手部３１の表面３１ａに沿った長さ）Ｗｃは、陽極酸化層３５の表面３５ａ（金属製基材３０の表面３０ａ）から離間するにつれて狭くなっていく。このような皮膜４０と孔３６とによって、型２０の凹部２５が画成される。そして、図１に示すように、隣り合う二つの凹部２５は、開口部２５ｂに向けてしだいに接近し、最終的に接続するようになる。この結果、凹部２５の断面積および凹部２５の幅Ｗｂが、当該凹部２５の開口部２５ｂから最深部２５ａに向けてしだいに減少していき、且つ、凹部２５の断面積および凹部２５の幅Ｗｂが急激に変化する箇所が存在しないようにすることができる。

ところで、上述したように、凹部２５は、孔３６と皮膜４０とによって画成される。そして、皮膜４０は、凹部２５の内壁面、すなわち、型２０の型面２０ａを構成するようになる。したがって、皮膜４０をなす材料は、金属製基材３０の陽極酸化層３５をなす材料と比較して、樹脂材料に対して優れた離型性を有することが好ましい。後述するように、樹脂材料の賦型に用いられる型２０においては、皮膜４０をなす材料が、金属製基材３０の陽極酸化層３５をなす材料と比較して、表面エネルギーが小さいことが好ましい。具体的な物性値を用いて評価するならば、皮膜４０をなす材料についてＪＩＳＲ３２５７に準拠して測定されたぬれ性試験の接触角（濡れ角）が、陽極酸化層３５をなす材料についてＪＩＳＲ３２５７に準拠して測定されたぬれ性試験の接触角（濡れ角）よりも大きくなっていることが好ましい。

一具体例として、陽極酸化されたアルミニウム等の金属よりも高い離型性を呈する材料として、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を挙げることができる。ダイヤモンドライクカーボンは、一例として物理的蒸着法であるスパッタリングによって、アルミニウムからなる金属製基材３０の陽極酸化層３５に成膜することができる。このダイヤモンドライクカーボンによれば、炭化水素または炭素の同素体から主としてなる非晶質の硬質膜であって、離型性だけでなく、硬度、潤滑性、耐摩擦性、表面平滑性等においても優れた皮膜を形成することができる。

次に、以上に説明した型２０を用いて、反射防止フィルム１０を作製する方法の一例について説明する。以下に説明する例では、型２０を用いて電離放射線硬化型樹脂を賦型することによって、反射防止フィルム１０を製造する方法について説明する。

まず、図７に示すように、型２０の型面２０ａに対向する位置に、透明フィルム材４３が供給されるとともに、透明フィルム材４３と型２０の型面２０ａとの間に、流動性を有した電離放射線樹脂材料４２が供給される。なお、「流動性を有する」とは、型２０の型面２０ａへ供給された樹脂材料４２が、型面２０ａの凹部２５内に入り込み得る程度の流動性を有することを意味している。供給される樹脂材料４２としては、成型に用いれ得る種々の既知な材料、例えば、多官能ウレタンアクリレートオリゴマーとジペンタエリスリトールヘキサアクリレート系モノマーとの組成物からなる電離放射線硬化型樹脂材料を用いることができる。電離放射線硬化型樹脂としては、例えば、紫外線（ＵＶ）を照射されることにより硬化するＵＶ硬化型樹脂や、電子線（ＥＢ）を照射されることによって硬化するＥＢ硬化型樹脂を選択することができる。

その後、図８に示すように、電離放射線を、透明フィルム材４３を介して電離放射線樹脂材料４２に照射する。この結果、型面２０の凹部２５内に充填されていた電離放射線硬化型樹脂材料４２が固化（硬化）して、電離放射線硬化型樹脂材料４２の固化物（硬化物）からなるモスアイ構造１１をなす凸部１５が形成されるようになる。これにより、固化した電離放射線硬化型樹脂材料４２および透明フィルム材４３からなる反射防止フィルム１０が作製される。

その後、図９に示すように、透明フィルム材４３が型２０から離間し、これにともなって、型面２０ａの凹部２５内に成型された凸部１５が透明フィルム材４３とともに型２０から引き離される。このようにして、反射防止フィルム１０が得られる。

ところで、凸部１５は上述したように極めて微細な構造を有していることから、従来、反射防止フィルム１０の離型時に、電離放射線硬化型樹脂４２の固化物からなる凸部１５が切断されて型２０の凹部２５内に残留してしまうこと、さらには、反射防止フィルム１０が、全体として、型２０の型面２０ａから剥がれなくなってしまうことがあった。この場合、反射防止フィルム１０の歩留まりが低下してしまうだけでなく、この型２０を用いて次の反射防止フィルム１０の作製を開始するためには、型の洗浄を行う必要があり、結果として、生産効率も著しく低下していた。また、本件発明者は、このような不具合に対処するため、予め型面２０ａに離型剤を塗布することも検討したが、この型２０を用いた生産の進行にともなって離型剤が型から取り除かれていき、結果として、従来と同様の不具合を解消することはできなかった。

一方、ここで説明する型２０の型面２０ａは、少なくともその一部を陽極酸化膜３５とは別途の皮膜４０によって形成されている。そして、離型性に優れた材料を用いてこの皮膜４０を作製することにより、離型性を格段に向上させることができる。本件発明者が実際に行った実験では、ダイヤモンドライクカーボンによって皮膜４０を形成した場合、型２０の離型性が格段に向上し、型面２０ａに離型剤を都度塗布する必要性を排除し得ること或いは型面２０ａに離型剤を塗布する頻度を大幅に低減し得ることを確認した。これにより、円筒状の型面２０ａを有したロール型によって、優れた生産効率で、モスアイ構造１１を有した反射防止フィルム１０を連続的に製造することが可能となる。加えて、ダイヤモンドライクカーボンによって皮膜４０を形成した型２０によれば、皮膜４０を含まない従来の型と比較して、当該型２０の寿命を拡大に延ばすことができた。

加えて、本件発明者が鋭意実験を重ねたところ、型面２０ａの全面に離型剤を塗布した場合、しばらくの間の離型性が改善されたが、その一方で、離型性が改善されている期間、形状の再現性が著しく低下することが確認された。離型剤が型面の全面に塗布されている場合、言い換えると、微細な凹部の底まで離型剤が塗布されている場合、樹脂材料が入り込みにくくなる傾向がある凹部の最深部までもが撥液性を有することになり、樹脂材料が凹部の最深部まで行き渡らなくなっていたと推測される。また、離型剤の剥離にともなって離型性が低下していくにつれ、形状の再現性が改善され、結果として、製造される反射防止フィルムの形状がしだいに変化していくといった不具合も確認された。

一方、ここで説明した型２０を用いた場合、離型性の改善および高い形状の再現性の両方を実現することができた。このような改善が図られたのは、皮膜４０が、隣り合う二つの孔３６の間に位置する陽極酸化層３５の土手部３１の表面３１ａ上のみに形成されていることに起因している。つまり、型２０は、樹脂材料が凹部２５の最深部２５ａまで行き渡ることを可能にしながら、樹脂材料が最初に到達する型面２０ａの皮膜４０で形成された部分が、優れた離型性を呈し、反射防止フィルム１０の剥離の起点をもたらす。これにより、ここで説明した型２０によれば、賦型時における形状の再現性を維持しながら離型性を格段に向上させて、歩留まりおよび生産効率の両方を改善することができる。

また上述したように、隣り合う二つの孔３６の間に位置する土手部３１の表面３１ａに形成された皮膜４０の、当該隣り合う二つの孔３６を横切る断面（図１の断面）における幅Ｗｃは、金属製基材３０の表面３０ａから離間するにつれてしだいに狭くなっていく。これにより、図１に示すように、隣り合う二つの凹部２５は、開口部２５ｂに向けてしだいに接近し、最終的に接続する。このような型２０を用いて作製された反射防止フィルム１０においては、隣り合う二つの凸部１５が、基端部１５ｂ（基準平面ＳＰ）に向けてしだいに接近し、最終的に、基準平面ＳＰ上において接続する。したがって、反射防止フィルム１０の屈折率が、基準平面ＳＰへの法線方向に沿って基準平面ＳＰの位置で、急激に変化してしまうことはない。このため、型２０を用いて作製された反射防止フィルム１０は、極めて優れた反射防止機能を発揮することができる。

ところで、上述した反射防止フィルム１０の製造方法において、透明フィルム材４３の表面は型２０の表面（型面２０ａ）に接触していないことが好ましい。この場合、図９に示すように、硬化した樹脂材料４２からなるシート状のランド部４４が一定の厚みの層として透明フィルム材４３上に形成され、当該ランド部４４上に、モスアイ構造１１をなす凸部１５が形成されるようになる。また、ランド部４４によって、凸部１５を支持する基準平面ＳＰが形成されるようになる。このような方法によれば、成型された凸部１５が、離型時に、型２０内に部分的に残留してしまうことを効果的に防止することができる。

なお、反射防止物品１０の一部分をなすようになる透明フィルム材４３としては、透光性を有した樹脂製シートを用いることができる。樹脂製シートとしては、特に限定されることなく種々のシートを用いることができ、一例として、無色透明の二軸延伸ポリエチレンテレフタレート製シート、トリアセチルセルロース製シート、アクリル製シート、或いは、その他の光学用途で用いられ得る樹脂製シートを用いることができる。また、上述の作製方法を用いる場合、樹脂製シートの厚みを４０μｍ以上５００μｍ以下とすることができる。

以上のような本実施の形態によれば、複数の凸部１５を有し光の反射を防止し得る反射防止フィルム１０の作製に用いられる型２０の離型性を大幅に改善することができる。これにより、得られた型２０を用いて、優れた光反射防止性能を呈し得る反射防止フィルム１０を、高歩留まり且つ高生産効率で作製することができる。

なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、変形の一例について説明する。

例えば、上述した実施の形態において、陽極酸化処理（図３および図５参照）および拡径処理（図４および図６参照）を、交互に、それぞれ二回行った後に、皮膜４０の形成を行う例を示したがこれに限られない。陽極酸化処理および拡径処理を、交互に三回以上繰り返した後に、皮膜４０の形成を行うようにしてもよいし、陽極酸化処理および拡径処理をそれぞれ一回だけしか行わないようにしてもよい。

また、上述した実施の形態において、具体的に言及しなかったが、型２０は、円筒状の型面を有したロール型として構成されてもよいし、平板状の型として構成されていてもよい。

さらに、上述した実施の形態において、電離放射線硬化型樹脂を用いて反射防止フィルム１０を製造する例を示したが、熱硬化性樹脂を用いて反射防止フィルム１０を製造してもよい。

さらに、上述した実施の形態において、型２０を用いて、直接、反射防止フィルム１０を作製する例を示したがこれに限られない。上述してきた型２０を用いて、量産用型を作製し、この量産用型を用いて反射防止フィルム１０を作製するようにしてもよい。この態様において、上述してきた型２０は、間接的に、反射防止フィルム１０の作製に用いられることになる。このような場合でも、本件明細書においては、この型２０を、反射防止フィルムの作製に用いられる型として取り扱う。

このような態様の一具体例では、上述してきた型２０を用いて、まず、ネガ型を作製する。このネガ型は、例えば樹脂材料から、上述した実施の形態における反射防止フィルム１０と同様にして、作製され得る。次に、例えばメッキ法等によってネガ型に金属等を充填し、型２０の型面２０ａと同様の凹凸面を有した量産用型を作製する。得られた量産型を用いることによって、反射防止フィルム１０を作製することができる。なお、この例において、一つの型２０から、複数のネガ型を形成するようにしてもよい。

１０ 反射防止フィルム
１１ モスアイ構造
１５ 凸部
１５ａ 先端部、頂部
１５ｂ 基端部
２０ 型
２０ａ 型面、凹凸面
２５ 凹部
２５ａ 最深部
２５ｂ 開口部
３０ 金属製基材
３０ａ 表面
３１ 土手部
３１ａ 表面、土手面
３５ 陽極酸化層、陽極酸化膜
３５ａ 表面
３６ 孔
３６ａ 内壁面
４０ 皮膜、堆積膜、堆積物
４２ 樹脂材料
４３ 透明フィルム材
４４ ランド部

Claims (10)

1. 複数の凸部を有し光の反射を防止し得る反射防止フィルムの作製に用いられる型を製造する方法であって、
   陽極酸化処理により、金属製基材の表面に複数の孔を形成する工程と、
   化学蒸着法または物理蒸着法により、隣り合う二つの孔の間に位置する前記金属製基材の前記表面のみに、皮膜を形成する工程と、を備え、
   前記反射防止フィルムの前記凸部を形成するための凹部が、前記孔および前記皮膜によって画成される、型の製造方法。
2. 前記皮膜は、ＪＩＳＲ３２５７に準拠して測定されるぬれ性試験の接触角が、前記孔を形成される前記金属製基材をなす材料よりも大きくなる材料から、形成される、請求項１に記載の型の製造方法。
3. エッチングによって前記孔を拡径する工程を、前記孔を形成する工程の後であって前記皮膜を形成する工程の前に、さらに備え、
   前記拡径する工程において、隣り合う二つの孔が前記金属製基材の表面において繋がらないように、前記金属製基材をエッチングする、請求項１または２に記載の型の製造方法。
4. 前記孔を形成する工程および前記孔を拡径する工程が、複数回繰り返して行われた後に、前記皮膜を形成する工程が実施される、請求項３に記載の製造方法。
5. 前記孔を形成する工程および前記孔を拡径する工程が、一回だけ行われた後に、前記皮膜を形成する工程が実施される、請求項３に記載の製造方法。
6. 前記隣り合う二つの孔の間に位置する前記金属製基材の前記表面に形成された皮膜の、当該隣り合う二つの孔を横切る断面における幅は、前記表面から離間するにつれて狭くなっていく、請求項１〜５のいずれか一項に記載の型の製造方法。
7. 複数の凸部を有し光の反射を防止し得る反射防止フィルムの作製に用いられる型であって、
   複数の孔を有した陽極酸化層と、
   隣り合う二つの孔の間に位置する前記陽極酸化層の表面上のみに形成された皮膜と、を備え、
   前記反射防止フィルムの前記凸部を形成するための凹部が、前記孔および前記皮膜によって画成されている、型。
8. 前記皮膜をなす材料についてＪＩＳＲ３２５７に準拠して測定されたぬれ性試験の接触角は、前記陽極酸化層をなす材料についてＪＩＳＲ３２５７に準拠して測定されたぬれ性試験の接触角よりも大きくなる、請求項７に記載の型。
9. 前記隣り合う二つの孔を横切る断面における前記皮膜の幅は、前記表面から離間するにつれて狭くなっていく、請求項７または８に記載の型。
10. 請求項１〜６のいずれか一項に記載された製造方法で製造された型、或いは、請求項７〜９のいずれか一項に記載の型を用いて、複数の凸部を有し光の反射を防止し得る反射防止フィルムを製造する方法であって、
    前記型の前記凹部が形成された面上に樹脂材料を供給する工程と、
    前記樹脂材料を前記型上で固化する工程と、
    前記固化した樹脂材料を前記型から剥がす工程と、を備える、反射防止フィルムの製造方法。

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