[发明专利]模具和模具的制造方法以及防反射膜的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及模具和模具的制造方法以及防反射膜的制造方法。在此所说的“模具”包含用于各种加工方法(压印、铸造)的模具，有时也称为压模。另外，“模具”也能用于印刷(包括纳米印刷)。

背景技术

通常，为了减少表面反射、提高光的透射量，对用于电视、便携电话等的显示装置、相机镜头等光学元件施行防反射技术。其原因是，例如，如光入射到空气和玻璃的界面的情况那样在光通过折射率不同的介质的界面的情况下，菲涅耳反射等会导致光的透射量减少，视认性下降。

近年来，作为防反射技术，在基板表面形成将凹凸的周期控制为可见光(λ＝380nm～780nm)波长以下的微细凹凸图案的方法受到关注(参照专利文献1至4)。构成发挥防反射功能的凹凸图案的凸部的2维大小是10nm以上且不到500nm。

该方法利用所谓蛾眼(Motheye，蛾子的眼睛)结构的原理，使相对于入射到基板的光的折射率沿着凹凸的深度方向从入射介质的折射率开始连续地变化至基板的折射率为止，由此抑制想要防止反射的波段的反射。

除了能够涵盖较宽的波段来发挥入射角依赖性小的防反射作用以外，蛾眼结构还具有能够应用于较多的材料、能够将凹凸图案直接形成于基板等优点。其结果是，能够以低成本提供高性能的防反射膜(或者防反射表面)。

作为蛾眼结构的制造方法，使用对铝(Al)进行阳极氧化从而得到的阳极氧化多孔氧化铝层的方法受到关注(专利文献2至4)。

在此，简单地说明对铝进行阳极氧化从而得到的阳极氧化多孔氧化铝层。以往，利用了阳极氧化的多孔质结构体的制造方法作为能够形成有规则地排列的纳米级的圆柱状细孔(微细凹部)的简易方法而受到关注。当在硫酸、草酸或者磷酸等酸性电解液或者碱性电解液中浸渍铝基材并将该铝基材作为阳极而施加电压时，就能够在铝基材的表面同时进行氧化和溶解，在该表面形成具有细孔的氧化膜。该圆柱状细孔相对于氧化膜垂直地取向，在一定的条件下(电压、电解液的种类、温度等)表现出自组织的规则性，因此在各种功能材料中的应用受到期待。

在特定的条件下形成的多孔氧化铝层，从与膜面垂直的方向看时，取大致正六边形的单元在二维上以最高密度填充的排列。各个单元在其中央具有细孔，细孔的排列具有周期性。单元是局部的皮膜的溶解和生长的结果所形成的，在被称为阻挡层的细孔底部，皮膜的溶解和生长同时进行。已知这时单元的尺寸即相邻细孔的间隔(中心间的距离)相当于阻挡层的厚度的大致2倍，与阳极氧化时的电压大致成比例。另外，已知细孔的直径依赖于电解液的种类、浓度、温度等，但通常是单元的尺寸(从与膜面垂直的方向看时的单元的最长对角线的长度)的1/3程度。这样的多孔氧化铝的细孔在特定的条件下形成具有高规则性(具有周期性)的排列，另外，根据条件形成在某种程度上规则性紊乱的排列或者不规则(不具有周期性)的排列。

在专利文献2中公开了使用在表面具有阳极氧化多孔氧化铝膜的压模来形成防反射膜(防反射表面)的方法。

另外，在专利文献3中公开了通过重复进行铝的阳极氧化和孔径扩大处理来形成细孔的孔径连续地变化的锥形形状的凹部的技术。

本申请人在专利文献4中公开了使用微细凹部具有阶梯状侧面的氧化铝层来形成防反射膜的技术。

另外，如在专利文献1、2以及4中记载的那样，除了蛾眼结构(微观结构)以外，设置比蛾眼结构大的凹凸结构(宏观结构)，由此能够对防反射膜(防反射表面)附加防眩功能。构成发挥防眩功能的凹凸的凸部的2维大小是1μm以上且不到100μm。在本说明书中为了参照而引用专利文献1、2以及4的全部公开内容。

通过利用阳极氧化多孔氧化铝膜，能够容易地制造用于在表面形成蛾眼结构的模具(以下称为“蛾眼用模具”。)。特别是，当如专利文献2和4所记载的那样，将铝的阳极氧化膜的表面直接用作模具时，减少制造成本的效果较大。将能够形成蛾眼结构的蛾眼用模具的表面的结构称为“反转的蛾眼结构”。

作为使用了蛾眼用模具的防反射膜的制造方法，已知使用光固化性树脂的方法。首先，在基板上附加光固化性树脂。然后，将施行了脱模处理的蛾眼用模具的凹凸表面在真空中按压于光固化性树脂。其后，将光固化性树脂填充于凹凸结构中。然后，对凹凸结构中的光固化性树脂照射紫外线，使光固化性树脂固化。其后，将蛾眼用模具从基板分离，由此，在基板的表面形成转印了蛾眼用模具的凹凸结构的光固化性树脂的固化物层。使用了光固化性树脂的防反射膜的制造方法记载于例如专利文献4中。

现有技术文献