CN110178057B - 防反射结构体 - Google Patents

Abstract

本发明是一种防反射结构体(1)，其特征在于：具备多个有底筒状的吸光单元(2)，所述吸光单元(2)包含具有大致圆形的外缘部的底部、及沿所述外缘部竖立的壁部，所述底部的上方被视为开口部；且所述壁部的平均高度为5μm以上100μm以下，所述开口部的平均开口直径为1μm以上10μm以下，在所述底部形成有包含平均间距10nm以上500nm以下且成群竖立的微小突起的剑山结构。

Description

防反射结构体

技术领域

本发明涉及一种防反射结构体。本申请案主张基于在2017年1月24日在日本提出申请的日本专利特愿2017-010159号的优先权，在本说明书引用其内容。

背景技术

一直以来，为了防止在CD或DVD等光学磁盘的表面、透镜、保护膜等的表面的光反射，而公开有如下技术，即，在所述表面形成包含衍射图案或微细凹凸的防反射结构体(例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5162585号公报

发明内容

[发明要解决的问题]

专利文献1中，作为防反射的凹凸结构，提出了凸部与凹部的阶差为1.5μm以上的衍射图案，以及将形成在该衍射图案表面的微细凸部的间距间隔缩窄至250nm以下的结构。然而，其防反射性能(防反射性)未必充足，而要求具有更优异的防反射性能的结构。

本发明提供一种防反射性优异的防反射结构体。

[解决问题的技术手段]

[1]一种防反射结构体，其特征在于：具备多个有底筒状的吸光单元，所述吸光单元包含具有大致圆形的外缘部的底部、及沿所述外缘部竖立的壁部，所述底部的上方被视为开口部；且所述壁部的平均高度为5μm以上100μm以下，所述开口部的平均开口直径为1μm以上10μm以下，在所述底部形成有包含平均间距10nm以上500nm以下且成群竖立的微小突起的剑山结构。

[2]根据[1]所述的防反射结构体，其中所述微小突起的平均高度为0.1μm以上4μm以下。

[3]根据[1]或[2]所述的防反射结构体，其中沿所述吸光单元的高度方向俯视观察所述防反射结构体，任意地设定包含100～200个所述吸光单元的正方形区域，对所述区域中包含的各吸光单元以0.1μm为单位分别测定含开口部在内的最小圆的直径，取其直径为横轴，取具有该直径的吸光单元的个数为纵轴来作图，在该图中观察到2个以上的波峰。

[4]根据[3]所述的防反射结构体，其中针对于所述2个以上的波峰，相邻波峰彼此的所述直径的差为0.3μm以上。

[5]根据[1]至[4]中任一项所述的防反射结构体，其中相邻的所述吸光单元彼此的所述壁部成为一体，且该经一体化的所述壁部的上端凹陷。

[发明的效果]

本发明的防反射结构体具有优异的防反射性。

附图说明

图1是作为本发明的一例的防反射结构体1所具有的多个吸光单元2的立体SEM图像。

图2是将图1的一部分放大所得的SEM图像。

图3是示意性地说明防反射结构体1所具有的吸光单元2的图。

图4是在防反射结构体1中沿高度方向切断相邻的2个吸光单元2所得的示意剖视图。

图5是针对于作为本发明的一例的防反射结构体1的上表面，从上方沿高度方向俯视观察吸光单元2所得的SEM图像。

图6是表示防反射结构体1所具有的各吸光单元2的开口直径的分布的分布图。

图7是与图4相同的示意剖视图，其表示入射至防反射结构体1的光线L1、L2被吸收或发生散射的情况。

图8是将图5的一部分放大所得的SEM图像。

图9是说明用来制作防反射结构体1的模具的制作方法的一例的示意剖视图。

图10是说明用来制作防反射结构体1的模具的制作方法的另一例的示意剖视图。

图11是用来制作防反射结构体1的模具的一例的立体SEM图像。

图12是表示使用模具制作防反射结构体1的方法的示意剖视图。

具体实施方式

《防反射结构体》

本发明的第一实施方式的防反射结构体具备多个有底筒状的吸光单元，所述吸光单元包含具有大致圆形的外缘部的底部，且所述底部的上方被视为开口部。所述壁部的平均高度为5μm以上100μm以下，所述开口部的平均直径为1μm以上10μm以下，在所述底部形成有包含平均间距10nm以上500nm以下且成群竖立的微小突起的剑山结构。

以下，参照图示对本发明的防反射结构体的一例详细说明。

图1中表示从斜上方观察本发明的第一实施方式的防反射结构体1所得的照片。此处，“上方”是指相对于防反射结构体1的底面垂直的上方向，不一定指铅直向上方向。

防反射结构体1具有如下结构：在树脂片材表面的特定区域以彼此相邻的方式密集地配置有多个吸光单元2。

图2中表示将图1的吸光单元2的一部分放大所得的照片，图3中表示吸光单元2的一例的示意立体图。

各吸光单元2是由具有大致圆形的外缘部2a的底部2b、及沿外缘部2a竖立的壁部2w所构成，且上方被视为开口部2c的筒状体。

此处，所谓底部2b的轮廓即外缘部2a为大致圆形，是指沿吸光单元2的高度方向俯视观察外缘部2a时，可将其形状近似为圆形或楕圆形(可假定接近其形状的圆形或楕圆形)。此外，大致圆形是不具有实质性角部的形状。

筒状吸光单元2的由底部2b与壁部2w所包围的空间(以下称为内空部)的形状可近似为圆柱或圆锥台。此处，所谓可近似为圆柱形或圆锥台的形状是指可假定接近其内空部形状的圆柱或圆锥台的形状。

所述内空部也可为直径向上方或下方不断扩大的形状。就容易形成吸光单元2，供光入射的开口部2c的面积变大而提高防反射性的方面而言，所述内空部优选直径向上方不断扩大的形状。

如图3的示意图所示，吸光单元2具有沿外缘部2a竖立的壁部2w。外缘部2a由于沿袭底部2b的大致圆形的轮廓，所以当从上方观察壁部2w(俯视观察所述树脂片材的表面)时，壁部2w以描绘外缘部2a的方式环绕底部2b。

环绕外缘部2a的壁部2w可以沿外缘部2a连续形成，也可以缺损一部分而不连续。在围绕外缘部2a的壁部2w有一部分缺损而不连续的情况下，相邻2个的吸光单元的各内空部也可以通过该部分而连通。

壁部2w的高度方向沿着所述树脂片材表面的法线方向、即筒状体的高度方向。壁部2w的下端立足于吸光单元2的底部2b，其上端形成吸光单元2的开口部2c。以下，将开口部2c的上端内侧的边缘称为开口缘2e。

在由吸光单元2的壁部2w所包围的底部2b形成有剑山结构，该剑山结构是高密度地成群竖立有沿壁部2w的高度方向突出且突出至比壁部2w的上端(高度)低的位置的多个微小突起3。关于该剑山结构，如果着眼于各微小突起3之间的谷间(凹部)，则也可以看作在底部2b高密度地配置有多个凹部的结构。

图4中示出将防反射结构体1所具备的相邻2个吸光单元2沿其高度方向切断所得的剖面示意图。

将第一吸光单元2A(2)与第二吸光单元2B(2)隔开的各壁部2w成为一体。在该经一体化的壁部2w的上端(上表面)的中央部，在能够识别为各吸光单元2的边界的部位形成有凹陷2v。

关于防反射结构体1所具有的多个吸光单元2，壁部2w的高度h1的平均值(平均高度)为5μm以上100μm以下，优选7μm以上50μm以下，更优选12μm以上40μm以下。

如果壁部2w的高度h1为5μm以上，则充分地防止入射光的正反射，进一步提高防反射结构体1所发挥的防反射性。本说明书中的“防反射性”是包含“防眩性”在内的含义。

如果壁部2w的高度h1为100μm以下，则防反射结构体1的机械强度得以充分保持。

壁部2w的平均高度是以如下方式求出。

在防反射结构体1的任意位置，切出多个沿吸光单元2的高度h1方向的剖面，利用电子显微镜进行观察，分别测定100～200个壁部2w的高度h1，并求出这些高度的算术平均值作为壁部2w的平均高度。此时，各壁部2w的高度h1是以如下方式求出。即，从所述剖面的壁部2w的最高顶部(顶点)朝左侧的底部下降，将下降至最初的反曲点或鞍点为止的垂直距离设为g1，从同一顶部朝右侧的底部下降，将下降至最初的反曲点或鞍点为止的垂直距离设为g2，此时，以h1＝(g1+g2)/2求出。其中，在壁部2w的上端(上表面)形成有凹陷2v的情况下，对所述反曲点或鞍点加以特定时忽略该凹陷2v。

开口部2c的开口直径p1为开口缘2e的直径距离，该平均开口直径为1μm以上10μm以下，优选1.5μm以上8.0μm以下，更优选2.0μm以上6.5μm以下，进而优选2.5μm以上5.0μm以下。

如果开口部2c的平均开口直径在上述范围内，则充分地防止入射光的正反射，进一步提高防反射结构体1所发挥的防反射性。

开口部2c的平均开口直径是以如下方式求出。

利用电子显微镜观察防反射结构体1，沿吸光单元2的高度h1方向俯视观察，任意地设定包含100～200个吸光单元2的正方形区域，对横穿该正方形的2条对角线的各吸光单元2分别测定含开口部2c在内的最小圆的直径，求出这些直径的算术平均值作为口部2c的平均开口直径。

形成剑山结构的多个微小突起3的间距p2的平均值(平均间距)为10nm以上500nm以下，优选50nm以上300nm以下，更优选80nm以上150nm以下。

如果微小突起3的平均间距为10nm以上500nm以下，则使入射至吸光单元2的底部2b的入射光更容易吸收于剑山结构内，进一步提高防反射结构体1所发挥的防反射性。

微小突起3的平均间距是以如下方式求出。

在防反射结构体1的任意位置，切出多个沿吸光单元2的高度方向的剖面，利用电子显微镜进行观察，对于10个吸光单元2，分别测定各吸光单元2的底部2b中的任意10个微小突起3和其所相邻的微小突起3的间距(相邻的微小突起3顶部(顶点)彼此的距离)，求出这些间距的算术平均值作为微小突起3的平均间距。

上述测定方法中，在切出防反射结构体1剖面时微小突起3等垮塌的情况下，也可以应用下述替代方法。即，首先，在防反射结构体1的吸光单元2的开口面涂布树脂组合物并使其硬化，由此制作转印有吸光单元2及微小突起3的形状的模具。然后，沿转印至该模具的吸光单元2的高度方向切出剖面，对10个吸光单元2分别测定所转印的各吸光单元2的底部2b中的任意10个微小突起3(所转印的凹部)和其所相邻的微小突起3的间距，求出这些间距的算术平均值作为微小突起3的平均间距。

此外，转印至该模具进行测定的方法也可以用作求出壁部2w的平均高度、开口部2c的平均开口直径等时的替代方法。

入射至防反射结构体1的光从吸光单元2的开口部2c向内空部入射，进一步被包含成群竖立于底部2b的微小突起3的剑山结构所吸收。为了确实地进行该光的吸收，构成剑山结构的微小突起3的高度h2的平均值例如优选0.1μm以上4μm以下，更优选0.2μm以上3μm以下，进而优选0.3μm以上2μm以下。

此处，形成剑山结构的多个微小突起3的高度h2的平均值是以如下方式求出。

在防反射结构体1的任意位置，切出多个沿吸光单元2的高度方向的剖面，利用电子显微镜进行观察，对于10个吸光单元2，分别测定各吸光单元2的底部2b中的任意10个微小突起3的高度h2，求出这些高度h2的算术平均值作为微小突起3的高度h2的平均高度。此时，各微小突起3的高度h2是以如下方式求出。即，从所述剖面的微小突起3的顶部朝左侧的底部下降，将下降至最初的反曲点或鞍点为止的垂直距离设为j1，从同一微小突起3的顶部朝右侧的底部下降，将下降至最初的反曲点或鞍点为止的垂直距离设为j2，此时，以h2＝(j1+j2)/2求出。

另外，也可以应用所述转印至模具进行测定的方法。在该情况下，沿转印至模具的吸光单元2的高度方向切出剖面，利用电子显微镜进行观察，对于10个吸光单元2，分别测定所转印的各吸光单元2的底部2b中的任意10个微小突起3的高度h2(所转印的凹部的深度)，求出这些高度h2的算术平均值作为微小突起3的高度h2的平均高度。此时各高度h2也可以利用与所述方法相同的方式求出。

为了使入射至防反射结构体1的光确实地被剑山结构吸收，相对于由外缘部2a包围的底部2b的总面积(100％)，形成有剑山结构的区域的面积的占有率例如优选70～100％，更优选80～100％，进而优选90～100％。

各吸光单元2中的剑山结构的所述占有率可以通过如下方式算出：利用电子显微镜观察各吸光单元2的底部2b，求出该底部2b的总面积，在此基础上利用目视或图像处理的方式求出形成有剑山结构的区域的面积。

对于防反射结构体1的任意10个吸光单元2，算出上述占有率，将其算术平均值设为防反射结构体1的吸光单元2的上述占有率。

防反射结构体1所具备的各吸光单元2的开口部2c的开口直径p1可以相互相同，也可以不同。在防反射结构体1的二维平面最密集地填充各吸光单元2的情况下，优选各吸光单元2的所述开口直径相互相同。但是，吸光单元2的开口部2c的配置因该最密集填充而变得规则，所以有时入射至该防反射结构体1的光引起光干涉。就防止该光干涉的观点而言，优选构成防反射结构体1的吸光单元2的所述开口直径的分布是优选形成2个以上、更优选形成3个以上波峰的分布(多峰性)，而不是形成单一波峰的分布(单峰性)。

防反射结构体1的吸光单元2的开口直径p1的分布是以如下方式求出。

首先，利用电子显微镜观察防反射结构体1，沿吸光单元2的高度方向俯视观察，任意地设定包含100～200个所述吸光单元的正方形区域，对于所述区域所包含的各吸光单元2，以0.1μm为单位分别测定含各开口部2c在内的最小圆的直径。然后，取测得的直径为横轴，取具有该直径的吸光单元2的个数为纵轴而制作分布图。通过用平滑的线连结分布图的各区而容易地识别出波峰。就防止所述光干涉的观点而言，理想为在所述分布图中观察到优选2个以上、更优选3个以上的波峰。

在所述分布图中观察到的波峰为2个以上的情况下，相邻的2个波峰彼此的间隔差优选0.3μm以上。如果为0.3μm以上，则在防反射结构体1的二维平面所填充的吸光单元2的开口部2c的配置不会过于规则，配置会具有适度的随机性，因此，能够更容易地防止所述光干涉。

所述2个波峰彼此的间隔差的上限值例如优选10μm以下，更优选5μm以下，进而优选2μm以下。如果为这些上限值，则在防反射结构体1的二维平面中，容易充分地填充吸光单元2的开口部2c而以高密度进行配置，可以进一步提高防反射性。

图5中表示沿吸光单元2的高度方向俯视观察防反射结构体1所得的防反射结构体1的上表面的电子显微镜照片(SEM图像)。将利用上述方法对该防反射结构体1所制作的分布图示于图6。

图6中，在横轴的直径2.6μm、3.5μm、4.3μm的位置各观察到1个波峰。其意味着防反射结构体1具有开口直径约为2.6μm、3.5μm、4.3μm的3种吸光单元2。

利用电子显微镜观察防反射结构体1，沿吸光单元2的高度h1方向俯视观察，任意地设定包含100～200个吸光单元2的正方形区域，相对于所述区域的总面积(100％)，所述区域中包含的吸光单元2的开口部2c的合计面积所占的开口率优选40～85％，更优选50～85％，进而优选55～85％。

如果为上述范围的下限值以上，则防反射性进一步提高。就进一步提供这些效果的观点而言，上述范围的上限值越高越好，但无法成为100％，所以85％左右可被认为是实质极限。

各吸光单元2的开口部2c的面积可以通过对由各吸光单元2的开口缘2e所包围的区域面积进行目视或图像处理来求出。在包围所述区域的连续的壁部2w有一部分缺损的情况下，假定在该缺损的部位也连续地存在开口缘2e，从而求出所述面积。

如图7所示，入射至防反射结构体1的光线L1从吸光单元2的开口部2c入射至内空部，经壁部2w的内侧面反射，被包含成群竖立于底部2b的微小突起3的剑山结构纳入并吸收。另一方面，入射至防反射结构体1的光线L2于第一吸光单元2A和第二吸光单元2B的共通壁部即壁部2w的上表面进行反射。

因此，相邻的吸光单元2的开口部2C彼此的间隙区域变得越小，越提高防反射性。

相对于防反射结构体1的形成有吸光单元2的特定区域的总面积(100％)，相邻的吸光单元2彼此的间隙区域的合计面积是从其总面积减去吸光单元2的开口部2c所占的合计面积后的面积。

如图7所示，导致防反射结构体1的防反射性降低的原因是入射至第一吸光单元2A和第二吸光单元2B的共通壁部即壁部2w的上表面的光线L2被反射。但是，在防反射结构体1中，由于在其上表面形成有凹陷2v，所以至少防止光线L2发生正反射。通过防止正反射(入射角和反射角几乎相同的反射)，而达成目标防反射性的一部分。

因此，沿防反射结构体1的吸光单元2的高度h1方向俯视观察，在相邻吸光单元2的开口部2c彼此的间隙中各吸光单元2的壁部2w成为一体的情况下，优选该经一体化的壁部2w的上端凹陷。当对沿该防反射结构体1的吸光单元2的高度h1方向切断所得的剖面进行观察时，在所述经一体化的壁部2w的上端，形成有比各开口缘2e的高度低的凹陷2v。

图8中表示将图5放大所得的防反射结构体1的上表面的电子显微镜照片(SEM图像)。在该SEM图像中，以黑色细纹理的形式观察到许多如下样态，即，在相邻的2～4个吸光单元2彼此的经一体化的壁部2w的上端，形成有凹成V字的凹陷(谷间)2v。另外，有别于凹陷2v，所述经一体化的壁部2w有一部分缺损而造成内空部相连通的部位2z被以黑色粗纹理的形式观察到。

根据图8所示的吸光单元2的上表面的SEM图像明确可知，构成防反射结构体1的各吸光单元2具有大致圆形的开口部2c。因此，不论入射光的方位(将入射至从上方看到的吸光单元2的光线投影于吸光单元2的上表面的直线方向)如何，对于从全方位(360°)的任一方位入射的光均可同样地自吸光单元2的开口部2c引导至其内部，并进行吸收。即，防反射结构体1所发挥的防反射性不论光的入射方位如何，对于从所有方向入射的光均等地发挥效果。

《防反射结构体的制造方法》

本发明的防反射结构体例如可以通过使用以如下方式制造的模具来大量地生产。

首先，利用喷砂处理等公知方法对形成模具的基板S的表面进行粗面加工。

作为表面的粗糙程度，例如算术平均粗糙度Ra优选0.01μm～0.5μm左右。

其次，如图9(a)所示，在经粗面加工的基板S的表面配置多个圆盘A，该圆盘A是通过公知的光刻技术或纳米压印而经图案化的蚀刻掩模。从上方观察圆盘A时，为大致圆形，其大小和形状对应于防反射结构体1的吸光单元2的开口部2c的大小和形状。配置于基板S表面的圆盘A彼此是以侧面互不接触的方式密集地铺满。

其次，如图9(b)所示，从上方对铺满的圆盘A的层吹送蚀刻气体G，如此，在圆盘A彼此间隙中流通的蚀刻气体G对基板S进行蚀刻。此外，蚀刻气体G包含反应性气体及通过等离子体化而电离出的离子、自由基。此时，具有耐蚀刻性的圆盘A不易被蚀刻，而停留于各圆盘A的厚度和直径略有缩小的程度，因此，各圆盘A具有防止基板表面蚀刻的功能。其结果为，位于圆盘A下方的基板S的部位几乎未被蚀刻而残留，因此，反映圆盘A的配置且高密度地成群竖立的圆柱体C的群形成于基板表面。在将相邻的圆柱体C彼此隔开的孔(由蚀刻所形成的孔)的底部，形成对应于所述凹陷2v的突起t。该突起t是基于在圆盘A彼此最靠近的部位的下方，蚀刻速率变慢而形成。

接着，如图9(c)所示，将圆盘A从所蚀刻的基板表面去除。

载有圆盘A的基板表面u保持了通过粗面加工所形成的粗糙。

最后，如图9(d)所示，向去除圆盘A后的粗糙基板表面u吹送蚀刻气体G。因粗糙而使基板表面u的蚀刻速率产生差异，因此，随着蚀刻的进行，形成与防反射结构体1的所述剑山结构对应的凹凸群M。通过以上的方法，获得目标模具P。

作为制作模具的另一方法，也可以例示不使用光刻技术或纳米压印的下述方法。

首先，如图10(a)所示，在基板S的表面散布多个微粒子B，以微粒子B彼此相互接触的方式密集地铺满。但是，需要避免微粒子B堆积在其他微粒子B上，设法在基板表面形成包含1层微粒子B的层。

各微粒子B的形状可以为圆球，也可以为圆球以外的形状、例如旋转椭球体等。各微粒子B的直径或大小对应于防反射结构体1的吸光单元2的开口部2c的大小。

其次，如图10(b)所示，如果对于铺满的微粒子B的层从上方吹送蚀刻气体G，则在微粒子B彼此间隙中流通的蚀刻气体G对基板S进行蚀刻。此时，具有耐蚀刻性的微粒子B不易被蚀刻，而停留于各粒子的高度和宽度略有缩小的程度，因此，各微粒子B作为防止基板表面的蚀刻的掩模发挥功能。其结果为，位于微粒子B下方的基板S的部位几乎未被蚀刻而残留，因此，反映微粒子B的配置且高密度地成群竖立的圆柱体C的群形成于基板表面。在将相邻的圆柱体C彼此隔开的孔(由蚀刻所形成的孔)的底部，形成对应于所述凹陷2v的突起t。该突起t是基于在微粒子B彼此的接点下方，蚀刻速率变慢而形成。

接着，如图10(c)所示，将微粒子B从所蚀刻的基板表面去除。此时，通常载有微粒子B的基板表面u成为粗糙的粗面。认为基板表面u粗糙的原因在于：残留来自微粒子B的残渣，或蚀刻时流回微粒子B下方的蚀刻气体对基板表面u造成不均匀的蚀刻。

最后，如图10(d)所示，对去除微粒子B后的粗糙基板表面u吹送蚀刻气体G。因粗糙而使基板表面u的蚀刻速率产生差异，因此，随着蚀刻的进行，形成与防反射结构体1的所述剑山结构对应的凹凸群M。通过以上的方法，获得目标模具P。

将利用以上说明的方法所制作的模具的电子显微镜照片示于图11。观察到圆柱体C成群竖立且在圆柱体C的上表面形成有凹凸群M这一情况。此外，在一部分圆柱体C的凹凸群M的中央附近有相对大的亮点，但该亮点是只在该模具制作时的特定条件下产生，通常情况下，均匀的凹凸群M覆盖圆柱体C的上表面。

如图12所示，通过纳米压印法、加压成形法、射出成形法等公知的技术，将利用上述方法制作的模具P转印至硬化性树脂组合物等合成树脂，硬化后将硬化物从模具卸除，由此，获得表面形成有防反射结构体1的硬化物Q。

作为硬化物Q的形态，例如可以列举膜、片材、板、其他成形体等。

＜材料＞

作为制作模具P的基板S的材料，例如可以列举Si、玻璃、石英等。其中，作为蚀刻对象物，从加工性良好，另外可广泛使用的原因来说，优选Si。

作为构成铺满于基板S表面的圆盘A的蚀刻掩模，例如可以列举包含有机无机混合材料的光阻剂。可以使用公知的感光性功能性高分子材料等能够实现适宜的图案化并且在蚀刻步骤中适合作为掩模的材料。光刻技术中使用的包含抗蚀剂材料的液体例如是以聚合物、感光剂、添加剂、及溶剂为主成分的混合物。此外，圆盘A可以是利用光刻技术及反应性离子蚀刻法所形成的包含无机化合物的硬质掩模，例如也可以由利用高密度等离子体CVD(chemical vapor deposition，化学气相沉积)法、或LP-CVD(low pressure chemicalvapor deposition，低压化学气相沉积)法等形成的氮化硅膜或氧化硅膜所形成。

上述之中，圆盘A的材料从能够容易地实现蚀刻掩模的图案化的原因来说，优选光阻剂。

作为铺满于基板S表面的微粒子B的材料，可以列举：Al、Au、Ti、Pt、Ag、Cu、Cr、Fe、Ni、Si、W等金属、SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、MgO₂、CaO₂等金属氧化物。另外也可以列举：SiN、TiN等氮化物、SiC、WC等碳化物、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等有机高分子、其他半导体材料、无机高分子等。另外，也可以将这些材料的至少2种并用。上述材料中，作为微粒子B的材料，就对基板S的蚀刻选择比的自由度高的观点而言，优选无机氧化物。另外，无机氧化物中，更优选SiO₂(二氧化硅)。

作为蚀刻基板S的蚀刻气体，虽然也取决于基板S的种类，但只要使用例如选自由Ar、SF₆、F₂、CF₄、C₄F₈、C₅F₈、C₂F₆、C₃F₆、C₄F₆、CHF₃、CH₂F₂、CH₃F、C₃F₈、Cl₂、CCl₄、SiCl₄、BCl₂、BCl₃、BC₂、Br₂、Br₃、HBr、CBrF₃、HCl、CH₄、NH₃、O₂、H₂、N₂、CO、CO₂所组成的群中的1种以上的气体作为蚀刻气体即可。其中，在基板S为Si的情况下，从通常被广泛使用的气体的原因来说，优选为选自由Ar、SF₆、CF₄、C₂F₆、C₃F₆、C₄F₆、CHF₃、Cl₂、BCl₃、CH₄、NH₃、O₂、H₂、N₂所组成的群中的1种以上的气体。干式蚀刻的方式可以是各向同性蚀刻，也可以是各向异性蚀刻，但为了精细地反映出掩模的形状，优选各向异性蚀刻。另外，干式蚀刻的种类没有特别限定，例如可以为溅镀蚀刻，可以为等离子体蚀刻，也可以为反应性离子蚀刻。

防反射结构体1的材料优选合成树脂。作为合成树脂，例如可以列举：热塑性树脂、热硬化性树脂、光硬化性树脂等公知的合成树脂。作为适宜的材料，可以使用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、三乙酰纤维素(TAC)、聚碳酸酯(PC)、环烯烃聚合物(COP)、丙烯酸系树脂等合成树脂等。另外，其形状例如可以设为膜状、片材状、板状、块状、透镜状、球状等。这些形状没有特别限定，能够根据其使用用途而加以变更。

实施例

[实施例1]

按照以下顺序制作与图10所示的基板S相同构成的模具P，使用该模具，利用热纳米压印法转印至热塑性树脂，根据该顺序制作防反射结构体。

准备标称直径3.0μm的球形胶体二氧化硅20质量％的水分散体。利用孔径10μmφ的膜滤器对该水分散体进行过滤。向通过膜滤器的水分散体中添加浓度1.0质量％的苯基三乙氧基硅烷的水解物水溶液，在约40℃下反应3小时而获得反应液。此时，以苯基三乙氧基硅烷的质量成为胶体二氧化硅粒子质量的0.02质量倍的方式将水分散体与水解水溶液进行混合。

向所获得的反应液中添加该反应液体积的4倍体积的甲基乙基酮，并充分地搅拌，油相提取经疏水化的胶体二氧化硅，获得浓度0.91质量％的疏水化胶体二氧化硅分散液。

将所获得的疏水化胶体二氧化硅分散液以滴下速度0.01mL/秒滴加至具备计测单粒子膜的表面压力的表面压力传感器及将单粒子膜沿液面的方向进行压缩的可移动阻片的水槽(LB槽装置)中的液面(使用水作为下层水，水温25℃)。预先将作为基板的表面平坦的Si基板(6英寸)在大致铅直方向上浸渍于水槽的下层水中。

其后，从下层水中朝水面照射超声波(输出300W、频率950kHz)10分钟，促进粒子二维上的最密集填充，并且使作为分散液溶剂的甲基乙基酮挥发，而形成了单粒子膜。

然后，将该单粒子膜通过可移动阻片进行压缩直至扩散压成为25mNm^-1，将基板以5mm/分的速度提拉，而转移至基板的单面上。

然后，使作为粘合剂的1质量％单甲基三甲氧基硅烷的水解液浸透在形成有单粒子膜的基板上，其后，利用旋转涂布机(3000rpm)对水解液的剩余部分进行1分钟处理而去除。其后，将其在100℃下加热10分钟而使粘合剂反应，获得了附单粒子膜的基板。

对于所述附单粒子膜的基板，利用CF₄、Cl₂、O₂的混合气体进行干式蚀刻。蚀刻条件设为天线功率1500W、偏压功率1000W、气体流量100sccm、蚀刻时间1000秒。其后，将所蚀刻的微粒子通过擦拭及水洗而去除，进一步利用氯气(Cl₂)进行干式蚀刻，从而制作了实施例1的模具P。

使用实施例1的模具P，在COP膜上以压力6.0MPa、处理温度150℃进行热纳米压印，并冷却至室温，随之获得了实施例1的防反射结构体。

利用SEM观察实施例1的防反射结构体，结果相邻的吸光单元彼此的壁部成为一体，该经一体化的壁部的上端凹陷。另外，通过所述方法求出各部的尺寸等，结果如下所述。

壁部的平均高度：7.0μm

开口部的平均开口直径：2.6μm(所述分布图的波峰数：1个(单峰性))

开口率：60.2％

底部的剑山结构：有

底部的剑山结构中的微小突起的平均间距：110nm

底部的剑山结构中的微小突起的平均高度：750nm

[实施例2]

分别准备标称直径3.0μm、4.0μm、5.0μm的3种球形胶体二氧化硅的20质量％水分散体，并准备以重量比1:1:1所混合的水分散体，除此以外，使用与实施例1相同的方法制作实施例2的模具P。其后，使用与实施例1相同的方法获得实施例2的防反射结构体。

利用SEM观察实施例2的防反射结构体，结果相邻的吸光单元彼此的壁部成为一体，该经一体化的壁部的上端凹陷。另外，通过所述方法求出各部的尺寸等，结果如下所述。

壁部的平均高度：7.0μm

开口部的平均开口直径：2.6μm、3.5μm、4.3μm(所述分布图的波峰数：3个(多峰性))

开口率：55.2％

底部的剑山结构：有

底部的剑山结构中的微小突起的平均间距：110nm

底部的剑山结构中的微小突起的平均高度：750nm

[实施例3]

利用与实施例2相同的方法获得附单粒子膜的基板。其后，利用CF₄、Cl₂的混合气体进行干式蚀刻。蚀刻条件设为天线功率1500W、偏压功率800W、气体流量100sccm、蚀刻时间1500秒。其后，将所蚀刻的微粒子通过擦拭及水洗而去除，进一步利用氯气(Cl₂)进行干式蚀刻，从而制作实施例3的模具P。其后，使用与实施例1相同的方法获得实施例3的防反射结构体。

利用SEM观察实施例3的防反射结构体，结果相邻的吸光单元彼此的壁部成为一体，该经一体化的壁部的上端凹陷。另外，通过所述方法求出各部的尺寸等，结果如下所述。

壁部的平均高度：13.0μm

开口部的平均开口直径：2.6μm、3.5μm、4.3μm(所述分布图的波峰数：3个(多峰性))

开口率：56.1％

底部的剑山结构：有

底部的剑山结构中的微小突起的平均间距：110nm

底部的剑山结构中的微小突起的平均高度：750nm

[比较例1]

利用与实施例1相同的方法获得附单粒子膜的基板。其后，利用CF₄、Cl₂、O₂的混合气体进行干式蚀刻。蚀刻条件设为天线功率1500W、偏压功率1200W、气体流量100sccm、蚀刻时间800秒，进行处理直至粒子消失，制作结构体前端部不具有剑山结构的比较例1的模具P。其后，使用与实施例1相同的方法获得比较例1的防反射结构体。

利用SEM观察比较例1的防反射结构体，结果相邻的吸光单元彼此的壁部虽成为一体，但该经一体化的壁部的上端未凹陷而大致平坦。

另外，通过所述方法求出各部的尺寸等，结果如下所述。

壁部的平均高度：7.0μm

开口部的平均开口直径：2.6μm(所述分布图的波峰数：1个(单峰性))

开口率：60.2％

底部的剑山结构：无

[比较例2]

利用与实施例2相同的方法获得附单粒子膜的基板。其后，利用CF₄、Cl₂、O₂的混合气体进行干式蚀刻。蚀刻条件设为天线功率1500W、偏压功率1000W、气体流量100sccm、蚀刻时间1000秒。其后，将所蚀刻的微粒子通过擦拭及水洗而去除，进一步利用CF₄、Cl₂的混合气体在与实施例1不同的蚀刻条件下进行干式蚀刻，从而制作结构体前端部不具有剑山结构的比较例2的模具P。其后，使用与实施例1相同的方法获得比较例2的防反射结构体。

利用SEM观察比较例2的防反射结构体，结果相邻的吸光单元彼此的壁部虽成为一体，但该经一体化的壁部的上端未凹陷而大致平坦。

另外，通过所述方法求出各部的尺寸等，结果如下所述。

壁部的平均高度：7.0μm

开口部的平均开口直径：2.6μm、3.5μm、4.3μm(所述分布图的波峰数：3个(多峰性))

开口率：48.0％

底部的剑山结构：无

＜防反射性的评价＞

为了确认实施例、比较例中制作的防反射结构体的防反射性，使用日本分光制造的分光光度计V-770，评价能见度修正反射率(Y值)。Y值的数值越低，意味着反射率越低，防反射性越优异。

[表1]

＜评价结果及探讨＞

关于上述评价的结果，确认到本发明的防反射结构体由于具有底部的剑山结构，所以明显防反射性优异。

[工业上的可利用性]

本发明能够于防反射片材等树脂成形体的领域广泛地应用。

[符号的说明]

1 防反射结构体

2 吸光单元

2a 外缘部

2b 底部

2c 开口部

2e 开口缘

2w 壁部

2v 凹陷

2z 连通的部位

3 微小突起

L1 入射光线

L2 入射光线

A 包含抗蚀剂的圆盘

B 微粒子

S 基板

C 圆柱体

G 蚀刻气体

t 突起

u 基板表面

M 凹凸群

P 模具

Q 硬化物

Claims (6)

1.一种防反射结构体，其特征在于：具备多个有底筒状的吸光单元，所述吸光单元包含具有大致圆形的外缘部的底部、及沿所述外缘部竖立的壁部，所述底部的上方被设为开口部；且

所述壁部的平均高度为5μm以上100μm以下，

所述开口部的平均开口直径为1μm以上10μm以下，

在所述底部形成有包含平均间距10nm以上500nm以下且成群竖立的微小突起的剑山结构，

所述微小突起的平均高度为2μm以下，

经所述壁部的内侧面反射的光进入包含成群竖立于所述底部的微小突起的剑山结构而被吸收。

2.根据权利要求1所述的防反射结构体，其中所述微小突起的平均高度为0.1μm以上2μm以下。

3.根据权利要求1所述的防反射结构体，其中所述微小突起的平均高度为0.3μm以上2μm以下。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的防反射结构体，其中沿所述吸光单元的高度方向俯视观察所述防反射结构体，任意地设定包含100～200个所述吸光单元的正方形区域，

对于所述区域中包含的各吸光单元，以0.1μm为单位分别测定含开口部在内的最小圆的直径，取其直径为横轴，取具有该直径的吸光单元的个数为纵轴来作图，在该图中观察到2个以上的波峰。

5.根据权利要求4所述的防反射结构体，其中针对于所述2个以上的波峰，相邻波峰彼此的所述直径的差为0.3μm以上。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的防反射结构体，其中相邻的所述吸光单元彼此的所述壁部成为一体，该经一体化的所述壁部的上端凹陷。

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