JP2019045689A - 反射防止構造体 - Google Patents
反射防止構造体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019045689A JP2019045689A JP2017168943A JP2017168943A JP2019045689A JP 2019045689 A JP2019045689 A JP 2019045689A JP 2017168943 A JP2017168943 A JP 2017168943A JP 2017168943 A JP2017168943 A JP 2017168943A JP 2019045689 A JP2019045689 A JP 2019045689A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diameter
- light absorption
- reflection
- dave
- opening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/11—Anti-reflection coatings
- G02B1/118—Anti-reflection coatings having sub-optical wavelength surface structures designed to provide an enhanced transmittance, e.g. moth-eye structures
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/003—Light absorbing elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
- G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
- G02B5/021—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
- G02B5/0273—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use
- G02B5/0294—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the use adapted to provide an additional optical effect, e.g. anti-reflection or filter
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24355—Continuous and nonuniform or irregular surface on layer or component [e.g., roofing, etc.]
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
【解決手段】略円形の外縁部を有する底部と、前記外縁部に沿って立ち上がる壁部を有し、前記底部の上方は開口部とされている有底筒状の吸光ユニット2を複数備えた反射防止構造体1であって、下記<A>〜<B>の条件を満たすことを特徴とする反射防止構造体。
<A>前記吸光ユニットの開口部を含む最小円の直径の算術平均として求められる前記開口部の平均開口径(Dave)が下記式(1)を満たす。
<B>開口径分布図において、最頻値の個数の10%以上の個数を有する最小直径(Dmin)と、10%以上の個数を有する最大直径(Dmax)と、前記平均開口径(Dave)とが、下記式(2)を満たす。
式(1)… 1μm≦Dave≦10μm
式(2)… 0.1≦(Dmax−Dmin)/Dave≦0.5
【選択図】図6
Description
<A>
前記反射防止構造体を前記吸光ユニットの高さ方向に沿って見下ろして、前記吸光ユニットが200〜300個含まれる正方形の領域を任意に設定し、その正方形の2本の対角線を横切った各吸光ユニットについて、開口部を含む最小円の直径を0.05μm刻みで各々測定する。この測定処理を互いに重ならない5つの領域について行い、測定した全ての直径の算術平均として求められる前記開口部の平均開口径(Dave)が、下記式(1)を満たす。
式(1)… 1μm≦Dave≦10μm
<B>
前記平均開口径(Dave)と、最大直径(Dmax)及び最小直径(Dmin)は、下記式(2)を満たす。
式(2)… 0.1≦(Dmax−Dmin)/Dave≦0.5
ここで、前記式(2)の最大直径(Dmax)及び最小直径(Dmin)の各値は、それぞれ、前記<A>で測定した各最小円について、その直径を横軸に取り、各直径を有する前記最小円の個数を縦軸に取って得られる開口径分布図において、最頻値の個数に対して10%以上の個数を有する直径の内の最大値と最小値である。
[2] 前記開口径分布図において、前記最頻値の個数の10%以上のピークが1つ観測される[1]に記載の反射防止構造体。
[3] 前記開口径分布図において、前記最頻値の個数の10%以上のピークが2つ以上観測される[1]に記載の反射防止構造体。
[4] 前記ピークの2つ以上について、最小径を有するピークと最大径を有するピークの前記直径の差が0.3μm以上、1.5μm以下である[3]に記載の反射防止構造体。
[5] 前記壁部の平均高さは5μm以上100μm以下である[1]〜[4]の何れか一項に記載の反射防止構造体。
[6] 前記底部に、平均ピッチ10nm以上500nm以下で群立する微小突起構造が形成されている[1]〜[5]の何れか一項に記載の反射防止構造体。
[7] 前記微小突起の平均高さは0.1μm以上4μm以下である[6]に記載の反射防止構造体。
本発明の第一態様の反射防止構造体は、略円形の外縁部を有する底部と、前記外縁部に沿って立ち上がる壁部を有し、前記底部の上方は開口部とされている有底筒状の吸光ユニットを複数備えた反射防止構造体であり、以下の<A>〜<B>の条件を満たす。
前記反射防止構造体を前記吸光ユニットの高さ方向に沿って見下ろして、前記吸光ユニットが200〜300個含まれる正方形の領域を任意に設定し、その正方形の2本の対角線を横切った各吸光ユニットについて、開口部を含む最小円の直径を0.05μm刻みで各々測定する。この測定処理を互いに重ならない5つの領域について行い、測定した全ての直径の算術平均として求められる前記開口部の平均開口径(Dave)が、下記式(1)を満たす。
式(1)… 1μm≦Dave≦10μm
前記平均開口径(Dave)と、最大直径(Dmax)及び最小直径(Dmin)は、下記式(2)を満たす。
式(2)… 0.1≦(Dmax−Dmin)/Dave≦0.5
ここで、前記式(2)の最大直径(Dmax)及び最小直径(Dmin)の各値は、それぞれ、前記<A>で測定した各最小円について、その直径を横軸に取り、各直径を有する前記最小円の個数を縦軸に取って得られる開口径分布図において、最頻値の個数(100%)に対して10%以上の個数を有する直径の内の最大値と最小値である。
式(2)における上限側の係数(0.5)は、0.45がより好ましい。前記係数が上記の好適な値であると、前記壁部の欠損がより少なくなり、反射防止性能がより高まる。
式(3)… Dmin=α×Dave(ただし、0.75<α<1.0)
上記の範囲であると、反射防止性能がより高まる。
上記効果をより一層得る観点から、式(3)のαの下限値は、0.78超が好ましく、0.80超がさらに好ましい。
式(4)… Dmax=β×Dave(ただし、1.0<β<1.3)
上記の範囲であると、反射防止性能がより高まる。
上記効果をより一層得る観点から、式(4)のβの上限値は1.25未満が好ましく、1.20未満がさらに好ましい。
前記ピークの2つ以上について、最小径を有するピークと最大径を有するピークの前記直径の差の下限値は、0.3μm以上が好ましく、0.4μm以上がより好ましく、0.5μm以上がさらに好ましい。下限値が0.3μm以上であると、反射防止構造体の二次元平面に充填された吸光ユニットの開口部の配置が規則的になり過ぎず、適度なランダムネスを有する配置になるため、前記ドメインの形成をより容易に防止することができる。
前記差の上限値は、1.5μm以下が好ましく、1.0μm以下がより好ましい。上限値が1.5μm以下であると、反射防止構造体の二次元平面において、吸光ユニットの開口部を充分に充填して高密度で配置することが容易となり、反射防止性能をより高めることができる。
図1の分布曲線から最小直径(Dmin)および最大直径(Dmax)を求める方法を次に説明する。まず、分布曲線の最頻値の縦軸値を100%として、その10%の縦軸値まで横軸を引き上げたライン(点線)を描く。この点線と分布曲線との交点のうち最小の横軸値を有する交点Aが存在する区間(2.60μm以上2.65μm未満)の右端の値(2.65)が最小直径(Dmin)である。ここで右端の値を採用する理由は、最頻値の10%以上の個数を有する開口は、交点Aが存在する区間の右隣の区間(2.65μm以上2.70μm以下)に存在するためである。
また、前記ライン(10%の点線)と分布曲線との交点のうち最大の横軸値を有する交点Bが存在する区間(2.90μm以上2.95μm未満)の左端の値(2.90)が最大直径(Dmax)である。ここで左端の値を採用する理由は、最頻値の10%以上の個数を有する開口は、交点Bが存在する区間(2.90μm以上2.95μm未満)に存在するためである。
図2〜5において、横軸の目盛は省略して図示しておらず、縦軸は前記個数の最頻値を100%に換算して示している。
図3は、前記最頻値の個数の10%以上のピークP1,P2,P3を3つ有する多峰性の分布図であり、前記式(1)〜(4)を満たす。
図4は、前記最頻値の個数の10%以上のピークP2,P3,P4を3つと、10%未満のピークP1を1つ有する多峰性の分布図であり、前記式(1)〜(4)を満たす。最小のピークP1は10%未満であり、そのピークの横軸値は最小直径(Dmin)よりも小さい。
図5は、前記最頻値の個数の10%以上の個数のピークP1,P3を2つと、10%未満のピークP2を1つ有する多峰性の分布図であり、前記式(1)〜(4)を満たす。ピークP2の横軸値は最小直径(Dmin)と最大直径(Dmax)の間にある。
図6に、本発明の第一実施形態の反射防止構造体1を斜め上方から見た模式図を示す。
反射防止構造体1は、樹脂シートの表面の所定領域において、多数の吸光ユニット2が互いに隣接するように密に配置された構造を有する。
ここで、底部2bの輪郭である外縁部2aが略円形であるとは、外縁部2aを吸光ユニット2の高さ方向に沿って見下ろした場合にその形状を円形又は楕円形に近似しうる(その形状に近しい円形又は楕円形を想定しうる)ことをいう。
)の形状は、円柱又は円錐台に近似しうる。ここで、円柱形又は円錐台に近似しうる形状とは、その内空部の形状に近しい円柱又は円錐台を想定しうる形状をいう。
前記内空部は上方又は下方に向かって拡径する形状であってもよい。吸光ユニット2の形成が容易であり、光が入射する開口部2cの面積が広くなって反射防止性能が高まることから、前記内空部は上方に向かって拡径する形状であることが好ましい。
この模式図に示すように、開口部2cの開口径p1は、開口縁2eの差し渡しの距離であり、その平均値である平均開口径(Dave)は、1μm以上10μm以下である。反射防止構造体1は、前述した<A>〜<B>の条件を満たす。
図9には、横軸の直径2.60μm、3.05μm、3.60μmの位置に1つずつのピークが観測されている。これは、反射防止構造体1は、開口径が凡そ2.60μm、3.05μm、3.60μmである3種類の吸光ユニット2を有することを意味する。
前記開口率は、40〜85%が好ましく、50〜85%がより好ましく、55〜85%がさらに好ましい。
上記範囲の下限値以上であると、反射防止性能がより高められる。これらの効果をより高める観点から、上記範囲の上限値は高いほど好ましいが、100%にすることは不可能であり、85%程度が実質的な限界といえる。
壁部2wの高さh1が5μm以上であると、入射光の正反射を充分に防止し、反射防止構造体1が奏する反射防止性能をより高められる。なお、本明細書における「反射防止性能」は「防眩性」を含む意味である。
壁部2wの高さh1が100μm以下であると、反射防止構造体1の機械的強度が充分に保たれる。
反射防止構造体1の任意の位置で、複数の吸光ユニット2の高さh1方向に沿う断面を切り出して電子顕微鏡で観察し、200〜300個の壁部2wの高さh1を各々測定し、それらの高さの算術平均として求められる。この際、各壁部2wの高さh1は次のようにして求められる。すなわち、前記断面における壁部2wの最も高い頂部(頂点)から左側の底部に向けて下り、最初の変曲点又は鞍点までの垂直距離をg1とし、同じ頂部から右側の底部に向けて下り、最初の変曲点又は鞍点までの垂直距離をg2とした場合に、h1=(g1+g2)/2で求められる。ただし、壁部2wの上端(上面)に窪み2vが形成されている場合は、前記変曲点又は鞍点を特定する際にその窪み2vを無視する。
反射防止構造体1に入射した光は、吸光ユニット2の開口部2cから内空部へ入射し、さらに底部2bに群立する微小突起3からなる微小突起構造に吸収される。
微小突起3同士の平均ピッチが10nm以上500nm以下であると、吸光ユニット2の底部2bまで到達した入射光を微小突起構造内へ吸収し易く、反射防止構造体1が奏する反射防止性能をより高められる。
反射防止構造体1の任意の位置で、複数の吸光ユニット2の高さ方向に沿う断面を切り出して電子顕微鏡で観察し、10個の吸光ユニット2について、各吸光ユニット2の底部2bにおける任意の10個の微小突起3とそれに隣接する微小突起3のピッチ(隣接する微小突起3の頂部(頂点)同士の距離)を各々測定し、それらのピッチの算術平均として求められる。
なお、この型に転写して測定する方法は、壁部2wの平均高さ、開口部2cの平均開口径等を求める際の代替方法として適用してもよい。
反射防止構造体1の任意の位置で、複数の吸光ユニット2の高さ方向に沿う断面を切り出して電子顕微鏡で観察し、10個の吸光ユニット2について、各吸光ユニット2の底部2bにおける任意の10個の微小突起3の高さh2を各々測定し、それらの高さh2の算術平均として求められる。この際、各微小突起3の高さh2は次のようにして求められる。すなわち、前記断面における微小突起3の頂部から左側の底部に向けて下り、最初の変曲点又は鞍点までの垂直距離をj1とし、同じ微小突起3の頂部から右側の底部に向けて下り、最初の変曲点又は鞍点までの垂直距離をj2とした場合に、h2=(j1+j2)/2で求められる。
また、前述した型に転写して測定する方法を適用してもよい。この場合、型に転写した吸光ユニット2の高さ方向に沿う断面を切り出して電子顕微鏡で観察し、10個の吸光ユニット2について、転写された各吸光ユニット2の底部2bにおける任意の10個の微小突起3の高さh2(転写された凹部の深さ)を各々測定し、それらの高さh2の算術平均として求められる。この際の各高さh2も、前述の方法と同様にして求められる。
個々の吸光ユニット2における微小突起構造の前記占有率は、個々の吸光ユニット2の底部2bを電子顕微鏡で観察し、その底部2bの全面積を求めたうえで、微小突起構造が形成されている領域の面積を目視又は画像処理で求めることにより算出することができる。
反射防止構造体1の任意の10個の吸光ユニット2について、上記占有率を算出し、その算術平均を反射防止構造体1の吸光ユニット2における上記占有率の平均値とする。
この平均値は、上記光吸収が確実に行われるために、例えば、70〜100%が好ましく、80〜100%がより好ましく、90〜100%がさらに好ましい。
したがって、隣接する吸光ユニット2の開口部2c同士の隙間の領域が小さくなるほど、反射防止性能を高められる。
反射防止構造体1の吸光ユニット2が形成されている所定領域の全面積(100%)に対して、隣接する吸光ユニット2同士の隙間の領域の合計面積は、その全面積から吸光ユニット2の開口部2cが占める合計面積を引いた面積である。
本発明にかかる反射防止構造体は、例えば、以下のようにして製造する型を使用することにより大量に生産することができる。
まず、型を形成する基板Sの表面をブラスト処理等の公知方法によって粗面加工する。
表面の荒れの程度としては、例えば、算術平均粗さRa0.01μm〜0.5μm程度が好ましい。
次に、図11(a)に示すように、粗面加工した基板Sの表面に、公知のフォトリソグラフィまたはナノインプリントによってパターニングされたエッチングマスクである円盤Aを多数配置する。円盤Aを上方から見ると略円形であり、この大きさと形状は反射防止構造体1の吸光ユニット2の開口部2cの大きさと形状に対応している。基板Sの表面に配置された円盤A同士は互いに側面で接触せずに密に敷き詰められている。
次に、図11(b)に示すように、敷き詰めた円盤Aの層に対して、上方からエッチングガスGを吹き付けると、円盤A同士の間隙を吹き抜けたエッチングガスGが基板Sをエッチングする。なお、エッチングガスGは反応性ガスおよびプラズマ化によって電離したイオン、ラジカルを含む。この際、エッチング耐性を有する円盤Aはエッチングされにくく、各円盤Aの厚みと直径が少し縮小する程度に留まるので、各円盤Aが基板表面のエッチングを防ぐ機能を有する。この結果、円盤Aの下方にあった基板Sの部位は殆どエッチングされずに残るため、円盤Aの配置を反映して高密度に群立した円柱体Cの群が基板表面に形成される。隣接する円柱体C同士を隔てる孔(エッチングにより形成された孔)の底部には、前述した窪み2vに対応する突起tが形成される。この突起tは、円盤A同士が最も近づく箇所の下方におけるエッチングレートが遅くなっていることに基づき、形成される。
続いて、図11(c)に示すように、エッチングされた基板表面から円盤Aを除去する。円盤Aが載っていた基板表面uには、粗面加工によって形成された荒れが保持されている。
最後に、図11(d)に示すように、円盤Aを除去した後の荒れた基板表面uにエッチングガスGを吹き付ける。荒れによって基板表面uにおけるエッチングレートに差異が生じているため、エッチングを進めるにつれて反射防止構造体1の前記微小突起構造に対応する凹凸群Mが形成される。以上の方法により、目的の型Pが得られる。
まず、図12(a)に示すように、基板Sの表面に多数の微粒子Bを散布し、微粒子B同士が互いに接触するように密に敷き詰める。ただし、微粒子Bが他の微粒子Bの上に乗り上がる(積み上がる)又は潜り込むことは避けて、1層の微粒子Bからなる層が基板表面に形成されるようにする。各微粒子Bの形状は真球であってもよいし、真球以外の形状、例えば回転楕円体等であってもよい。各微粒子Bの直径や大きさは、反射防止構造体1の吸光ユニット2の開口部2cの大きさに対応する。
次に、図12(b)に示すように、敷き詰めた微粒子Bの層に対して、上方からエッチングガスGを吹き付けると、微粒子B同士の間隙を吹き抜けたエッチングガスGが基板Sをエッチングする。この際、エッチング耐性を有する微粒子Bはエッチングされにくく、各粒子の高さと幅が少し縮小する程度に留まるので、各微粒子Bが基板表面のエッチングを防ぐマスクとして機能する。この結果、微粒子Bの下方にあった基板Sの部位は殆どエッチングされずに残るため、微粒子Bの配置を反映して高密度に群立した円柱体Cの群が基板表面に形成される。隣接する円柱体C同士を隔てる孔(エッチングにより形成された孔)の底部には、前述した窪み2vに対応する突起tが形成される。この突起tは、微粒子B同士の接点の下方におけるエッチングレートが遅くなっていることに基づき、形成される。
続いて、図12(c)に示すように、エッチングされた基板表面から微粒子Bを除去する。この際、通常は微粒子Bが載っていた基板表面uが荒れた粗面になっている。基板表面uが荒れている理由は、微粒子Bに由来する残渣が残留したり、エッチング時に微粒子Bの下方に回り込んだエッチングガスが基板表面uを不均一にエッチングしたりすることであると考えられる。
最後に、図12(d)に示すように、微粒子Bを除去した後の荒れた基板表面uにエッチングガスGを吹き付ける。荒れによって基板表面uにおけるエッチングレートに差異が生じているため、エッチングを進めるにつれて反射防止構造体1の前記微小突起構造に対応する凹凸群Mが形成される。以上の方法により、目的の型Pが得られる。
式(10)… 1μm≦PSave≦10μm
また、前記平均粒子径(PSave)と、最大直径(PSmax)及び最小直径(PSmin)は、下記式(20)を満たすことが好ましい。
式(20)… 0.1≦(PSmax−PSmin)/Dave≦0.5
ここで、前記式(20)の最大直径(PSmax)及び最小直径(PSmin)の各値は、それぞれ、上述のように電子顕微鏡で観察して測定した各微粒子の直径について、その直径を横軸に取り、各直径を有する前記微粒子の個数を縦軸に取って得られる粒子径分布図において、最頻値の個数(100%)に対して10%以上の個数を有する直径の内の最大値と最小値である。
式(20)における上限側の係数(0.5)は、0.45がより好ましい。前記係数が上記の好適な値であると、前記壁部の欠損をより低減し、製造歩留まりをより高めることができる。
式(30)… PSmin=α’×PSave(ただし、0.75<α’<1.0)
上記の範囲であると、反射防止性に優れた反射防止構造体を容易に製造することができる。
上記効果をより一層得る観点から、式(30)のα’の下限値は、0.78超が好ましく、0.80超がより好ましい。
式(40)… PSmax=β’×PSave(ただし、1.0<β’<1.3)
上記の範囲であると、反射防止性に優れた反射防止構造体を容易に製造することができる。
上記効果をより一層得る観点から、式(40)のβ’の上限値は1.25未満が好ましく、1.20未満がより好ましい。
前記粒子径分布図において、前記最頻値の個数の10%以上のピークが2つ以上観測されることが好ましい。製造する反射防止構造体における前記ドメインに起因する光学干渉を防ぐ観点から、前記ピークの数は、好ましくは2つ以上、より好ましくは3つ以上であることが望ましい。
前記ピークの2つ以上について、最小径を有するピークと最大径を有するピークの直径の差の下限値は、0.3μm以上が好ましく、0.4μm以上がより好ましく、0.5μm以上がさらに好ましい。0.3μm以上であると、製造する反射防止構造体の二次元平面に充填された吸光ユニットの開口部の配置が規則的になり過ぎず(基板面Sに敷き詰める微粒子Bの配置が規則的になり過ぎず)、適度なランダムネスを有する配置になるため、前記ドメインの形成をより容易に防止することができる。
前記差の上限値は、2.0μm以下が好ましく、1.5μm以下がより好ましく、1.0μm以下がさらに好ましい。これらの上限値であると、製造する反射防止構造体の二次元平面において、吸光ユニットの開口部を充分に充填して高密度で配置することが容易となり、反射防止性能をより高めることができる。
式(20)の最大直径(PSmax)及び最小直径(PSmin)の各値は、前述のDmax、Dminと同様に分布曲線から求められ、最頻値の個数(100%)に対して10%以上の個数を有する直径の内の最大値と最小値であり、最頻値の個数に対して20%以上であることがより好ましく、30%以上であることがさらに好ましい。前記の好適な範囲であると、異なる開口径を有する構造体の割合が増し、ランダムネスな配列をさらに容易に得ることができる。
成形物Qの形態としては、例えば、フィルム、シート、板、その他の成形体等が挙げられる。
型Pを作製する基板Sの材料としては、例えば、Si、ガラス、石英等が挙げられる。
なかでも、エッチング対象物として加工性がよく、また広く使用されているという理由からSiが好ましい。
上記のなかでも、円盤Aの材料は、容易にエッチングマスクのパターニングが可能という理由からフォトレジストが好ましい。
図12に示した基板Sと同様の構成の型Pを以下の手順で作製し、その型を使用し熱可塑性樹脂に熱ナノインプリント法で転写するという手順で反射防止構造体を作製した。
呼び径3.0μm、3.5μm、4.0μmの3種類の粒子径の球形コロイダルシリカの20質量%水分散体を各々用意し、これらを重量比1.0:1.0:1.0で混合した水分散体を用意した。この水分散体を孔径10μmφのメンブランフィルターでろ過した。メンブランフィルターを通過した水分散体に、濃度1.0質量%のフェニルトリエトキシシランの加水分解物水溶液を加え、約40℃で3時間反応させて反応液を得た。この際、フェニルトリエトキシシランの質量がコロイダルシリカ粒子の質量の0.02倍となるように水分散体と加水分解水溶液とを混合した。
得られた反応液に、この反応液の4倍の体積のメチルエチルケトンを加えて十分に攪拌して、疎水化されたコロイダルシリカを油相抽出し、濃度0.91質量%の疎水化コロイダルシリカ分散液を得た。
その後、超音波(出力300W、周波数950kHz)を下層水中から水面に向けて10分間照射して粒子が二次元的に最密充填するのを促しつつ、分散液の溶剤であるメチルエチルケトンを揮発させ、単粒子膜を形成させた。
ついで、この単粒子膜を可動バリアにより拡散圧が25mNm−1になるまで圧縮し、基板を5mm/分の速度で引き上げ、基板の片面上に移し取った。
続いて、単粒子膜が形成された基板上にバインダーとして1質量%モノメチルトリメトキシシランの加水分解液を浸透させ、その後、加水分解液の余剰分をスピンコーター(3000rpm)で1分間処理して除去した。その後、これを100℃で10分間加熱してバインダーを反応させ、単粒子膜付きの基板を得た。
実施例1の反射防止構造体を電子顕微鏡で観察したところ、隣接する吸光ユニット同士の壁部が一体化しており、その一体化した壁部の上端が窪んでいた。また、各部のサイズ等を前述の方法によって求めたところ、下記の通りであった。
壁部の平均高さ:13.0μm
開口率:59.2%
底部の微小突起構造:あり
底部の微小突起構造平均ピッチ:110nm
底部の微小突起構造平均高さ:750nm
開口部の平均開口径(Dave):3.06μm
開口径分布図の最小直径(Dmin):2.60μm
開口径分布図の最大直径(Dmax):3.55μm
(Dmax−Dmin)/Dave=0.310
以上の結果は、前記式(1)、(2)を満たしていた。
実施例1で使用した微粒子について、前述した方法で作成した粒子径分布図を図16に示す。これに基づく結果は次の通りであった。
平均粒子径(PSave):3.50μm
最小直径(PSmin):2.95μm
最大直径(PSmax):4.05μm
呼び径3.0μm、3.2μmの2種類の球形コロイダルシリカの20質量%水分散体を各々用意し、重量比1.0:1.0で混合した水分散体を用意した以外、実施例1と同様な手法を用いて、比較例1の型Pを作製した。その後、実施例1と同様な手法を用いて比較例1の反射防止構造体を得た。
比較例1の反射防止構造体を電子顕微鏡で観察し、各部のサイズ等を前述の方法によって求めたところ、下記の通りであった。
壁部の平均高さ:13.0μm
開口率:60.5%
底部の微小突起構造:あり
底部の微小突起構造平均ピッチ:110nm
底部の微小突起構造平均高さ:750nm
開口部の平均開口径(Dave):2.72μm
開口径分布図の最小直径(Dmin):2.60μm
開口径分布図の最大直径(Dmax):2.80μm
(Dmax−Dmin)/Dave=0.074
以上の結果は、前記式(2)を満たしていない。
比較例1で使用した微粒子について、前述した方法で作成した粒子径分布図を図18に示す。これに基づく結果は次の通りであった。
平均粒子径(PSave):3.10μm
最小直径(PSmin):2.95μm
最大直径(PSmax):3.25μm
呼び径3.0μm、3.5μm、8.0μmの3種類の球形コロイダルシリカの20質量%水分散体を各々用意し、重量比1.0:1.0:1.0で混合した水分散体を用意した以外、実施例1と同様な手法を用いて、比較例2の型Pを作製した。その後、実施例1と同様な手法を用いて比較例1の反射防止構造体を得た。
比較例2の反射防止構造体を電子顕微鏡で観察し、各部のサイズ等を前述の方法によって求めたところ、下記の通りであった。
壁部の平均高さ:13.0μm
開口率:46.1%
底部の微小突起構造:あり
底部の微小突起構造平均ピッチ:110nm
底部の微小突起構造平均高さ:750nm
開口部の平均開口径(Dave):4.16μm
開口径分布図の最小直径(Dmin):2.60μm
開口径分布図の最大直径(Dmax):6.95μm
(Dmax−Dmin)/Dave=1.046
以上の結果は、前記式(2)を満たしていない。
比較例2で使用した微粒子について、前述した方法で作成した粒子径分布図を図20に示す。これに基づく結果は次の通りであった。
平均粒子径(PSave):4.85μm
最小直径(PSmin):3.00μm
最大直径(PSmax):8.05μm
実施例、比較例で作製した反射防止構造体の反射防止性能を確認するため、日本分光製分光光度計V−770を使用し、視感度補正後の積分反射率(Y%値)を評価した。Y値の数値が低いほど、反射率が低く、反射防止性能に優れることを意味する。
上記評価の結果、実施例1は反射防止構造体をランダムネスに配列させることにより、ドメインに起因する光学干渉が抑制された。さらに、底部に微小突起構造を設けることで反射防止性能がより優れていた。一方、比較例1はドメインに起因する光学干渉、比較例2は壁欠損に起因してY値が大きく、反射防止性能が劣っていた。
e…開口縁、2w…壁部、2v…窪み、2z…連通している箇所、3…微小突起、L1…
入射光線、L2…入射光線、A…レジストからなる円盤、B…微粒子、S…基板、C…円
柱体、G…エッチングガス、t…突起、u…基板表面、M…凹凸群、P…型、Q…硬化物
Claims (7)
- 略円形の外縁部を有する底部と、前記外縁部に沿って立ち上がる壁部を有し、前記底部の上方は開口部とされている有底筒状の吸光ユニットを複数備えた反射防止構造体であって、下記<A>〜<B>の条件を満たすことを特徴とする反射防止構造体。
<A>
前記反射防止構造体を前記吸光ユニットの高さ方向に沿って見下ろして、前記吸光ユニットが200〜300個含まれる正方形の領域を任意に設定し、その正方形の2本の対角線を横切った各吸光ユニットについて、開口部を含む最小円の直径を0.05μm刻みで各々測定する。この測定処理を互いに重ならない5つの領域について行い、測定した全ての直径の算術平均として求められる前記開口部の平均開口径(Dave)が、下記式(1)を満たす。
式(1)… 1μm≦Dave≦10μm
<B>
前記平均開口径(Dave)と、最大直径(Dmax)及び最小直径(Dmin)は、下記式(2)を満たす。
式(2)… 0.1≦(Dmax−Dmin)/Dave≦0.5
ここで、前記式(2)の最大直径(Dmax)及び最小直径(Dmin)の各値は、それぞれ、前記<A>で測定した各最小円について、その直径を横軸に取り、各直径を有する前記最小円の個数を縦軸に取って得られる開口径分布図において、最頻値の個数に対して10%以上の個数を有する直径の内の最大値と最小値である。 - 前記開口径分布図において、前記最頻値の個数の10%以上のピークが1つ観測される請求項1に記載の反射防止構造体。
- 前記開口径分布図において、前記最頻値の個数の10%以上のピークが2つ以上観測される請求項1に記載の反射防止構造体。
- 前記ピークの2つ以上について、最小径を有するピークと最大径を有するピークの前記直径の差が0.3μm以上、1.5μm以下である請求項3に記載の反射防止構造体。
- 前記壁部の平均高さは5μm以上100μm以下である請求項1〜4に記載の反射防止構造体。
- 前記底部に、平均ピッチ10nm以上500nm以下で群立する微小突起構造が形成されている請求項1〜5の何れか一項に記載の反射防止構造体。
- 前記微小突起の平均高さは0.1μm以上4μm以下である請求項6に記載の反射防止構造体。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017168943A JP6953917B2 (ja) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | 反射防止構造体 |
EP18852363.3A EP3693764A4 (en) | 2017-09-01 | 2018-08-22 | ANTI-REFLECTIVE STRUCTURE |
CN201880055595.7A CN111095035A (zh) | 2017-09-01 | 2018-08-22 | 抗反射结构体 |
US16/636,265 US11243334B2 (en) | 2017-09-01 | 2018-08-22 | Antireflective structure |
KR1020207005546A KR20200044816A (ko) | 2017-09-01 | 2018-08-22 | 반사 방지 구조체 |
PCT/JP2018/030892 WO2019044598A1 (ja) | 2017-09-01 | 2018-08-22 | 反射防止構造体 |
TW107129947A TW201920994A (zh) | 2017-09-01 | 2018-08-28 | 抗反射構造體 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017168943A JP6953917B2 (ja) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | 反射防止構造体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019045689A true JP2019045689A (ja) | 2019-03-22 |
JP6953917B2 JP6953917B2 (ja) | 2021-10-27 |
Family
ID=65525370
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017168943A Active JP6953917B2 (ja) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | 反射防止構造体 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11243334B2 (ja) |
EP (1) | EP3693764A4 (ja) |
JP (1) | JP6953917B2 (ja) |
KR (1) | KR20200044816A (ja) |
CN (1) | CN111095035A (ja) |
TW (1) | TW201920994A (ja) |
WO (1) | WO2019044598A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021189192A (ja) * | 2020-05-25 | 2021-12-13 | 王子ホールディングス株式会社 | 反射防止構造体 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003262704A (ja) * | 2002-03-12 | 2003-09-19 | Mitsubishi Electric Corp | 光学部品及び光学装置 |
JP2011049473A (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Sharp Corp | 光検出装置および電子機器 |
JP2011107412A (ja) * | 2009-11-17 | 2011-06-02 | Nec Corp | 半導体光素子の製造方法 |
JP2013025208A (ja) * | 2011-07-25 | 2013-02-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体光素子及び半導体光素子の製造方法 |
JP2013257314A (ja) * | 2012-05-18 | 2013-12-26 | Optnics Precision Co Ltd | 反射型エンコーダ |
JP2016018081A (ja) * | 2014-07-08 | 2016-02-01 | 株式会社タムロン | 反射防止構造及び反射防止赤外線光学素子 |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5536279A (en) | 1978-09-08 | 1980-03-13 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Production of polyamide resin composition |
JPH06179784A (ja) | 1992-12-14 | 1994-06-28 | Tosoh Corp | ポリプロピレン系組成物 |
FR2707795B1 (fr) | 1993-07-12 | 1995-08-11 | Commissariat Energie Atomique | Perfectionnement à un procédé de fabrication d'une source d'électrons à micropointes. |
JP2933519B2 (ja) | 1995-05-02 | 1999-08-16 | 内浜化成株式会社 | 樹脂の接着方法及び接着強度の向上した異種樹脂を含むプラスチック製品 |
JPH10287743A (ja) | 1997-04-11 | 1998-10-27 | Toray Ind Inc | 中空成形品の製造方法 |
JP2004210853A (ja) | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Mitsui Chemicals Inc | ポリアミド樹脂組成物 |
JP2005145995A (ja) | 2003-11-11 | 2005-06-09 | Mitsubishi Engineering Plastics Corp | ポリアミド樹脂組成物 |
US20070031639A1 (en) * | 2005-08-03 | 2007-02-08 | General Electric Company | Articles having low wettability and methods for making |
WO2008156009A1 (ja) | 2007-06-19 | 2008-12-24 | Alps Electric Co., Ltd. | 光学素子及びその製造方法 |
JPWO2009069725A1 (ja) | 2007-11-30 | 2011-04-14 | 東レ株式会社 | ポリアミド樹脂組成物および成形品 |
WO2011072227A1 (en) * | 2009-12-10 | 2011-06-16 | Nano Terra Inc. | Structured smudge-resistant anti-reflective coatings and methods of making and using the same |
US9309406B2 (en) | 2010-07-26 | 2016-04-12 | Dsm Ip Assets B.V. | Fuel part and process for producing of a fuel part |
CN102855817B (zh) * | 2011-06-29 | 2015-03-18 | 群康科技(深圳)有限公司 | 显示装置、抗反射基板及其制造方法 |
EP2739581B1 (en) | 2011-09-30 | 2020-04-29 | Siemens Concentrated Solar Power Ltd. | Heat receiver tube with a glass tube with infrared light reflective coating, method for manufacturing the glass tube, parabolic trough collector with the heat receiver tube and use of the parabolic trough collector |
JP5144826B1 (ja) * | 2012-06-05 | 2013-02-13 | 旭化成イーマテリアルズ株式会社 | 光学素子 |
JP2014025023A (ja) | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Unitika Ltd | 摺動部材 |
JP2014062194A (ja) | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Unitika Ltd | ポリアミド樹脂組成物およびそれを用いてなる成形体 |
JP2014123077A (ja) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Asahi Kasei E-Materials Corp | 反射防止体及びその製造方法 |
JP2015220493A (ja) | 2014-05-14 | 2015-12-07 | ユニチカ株式会社 | スピーカー振動板 |
JP6458051B2 (ja) * | 2014-11-25 | 2019-01-23 | シャープ株式会社 | 型および型の製造方法ならびに反射防止膜 |
JP2017088661A (ja) | 2015-11-04 | 2017-05-25 | ユニチカ株式会社 | ポリアミド樹脂組成物およびそれからなるブロー成形品 |
CN111690256B (zh) | 2015-12-01 | 2023-03-14 | 三井化学株式会社 | 高流动性聚酰胺树脂组合物 |
JP2017168943A (ja) | 2016-03-14 | 2017-09-21 | 株式会社アマネク・テレマティクスデザイン | 放送装置および受信装置 |
JP6693429B2 (ja) * | 2017-01-24 | 2020-05-13 | 王子ホールディングス株式会社 | 反射防止構造体 |
-
2017
- 2017-09-01 JP JP2017168943A patent/JP6953917B2/ja active Active
-
2018
- 2018-08-22 EP EP18852363.3A patent/EP3693764A4/en not_active Withdrawn
- 2018-08-22 KR KR1020207005546A patent/KR20200044816A/ko unknown
- 2018-08-22 US US16/636,265 patent/US11243334B2/en active Active
- 2018-08-22 CN CN201880055595.7A patent/CN111095035A/zh active Pending
- 2018-08-22 WO PCT/JP2018/030892 patent/WO2019044598A1/ja active Search and Examination
- 2018-08-28 TW TW107129947A patent/TW201920994A/zh unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003262704A (ja) * | 2002-03-12 | 2003-09-19 | Mitsubishi Electric Corp | 光学部品及び光学装置 |
JP2011049473A (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Sharp Corp | 光検出装置および電子機器 |
JP2011107412A (ja) * | 2009-11-17 | 2011-06-02 | Nec Corp | 半導体光素子の製造方法 |
JP2013025208A (ja) * | 2011-07-25 | 2013-02-04 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 半導体光素子及び半導体光素子の製造方法 |
JP2013257314A (ja) * | 2012-05-18 | 2013-12-26 | Optnics Precision Co Ltd | 反射型エンコーダ |
JP2016018081A (ja) * | 2014-07-08 | 2016-02-01 | 株式会社タムロン | 反射防止構造及び反射防止赤外線光学素子 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021189192A (ja) * | 2020-05-25 | 2021-12-13 | 王子ホールディングス株式会社 | 反射防止構造体 |
JP7459656B2 (ja) | 2020-05-25 | 2024-04-02 | 王子ホールディングス株式会社 | 反射防止構造体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019044598A1 (ja) | 2019-03-07 |
EP3693764A4 (en) | 2021-08-18 |
US20200183055A1 (en) | 2020-06-11 |
CN111095035A (zh) | 2020-05-01 |
TW201920994A (zh) | 2019-06-01 |
EP3693764A1 (en) | 2020-08-12 |
US11243334B2 (en) | 2022-02-08 |
KR20200044816A (ko) | 2020-04-29 |
JP6953917B2 (ja) | 2021-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007264594A (ja) | 反射防止微細構造、反射防止成形体及びその製造方法 | |
CN110178057B (zh) | 防反射结构体 | |
US10073193B2 (en) | Optical element | |
JP2009128543A (ja) | 反射防止構造体の製造方法 | |
US10444407B2 (en) | Optical element including a plurality of concavities | |
CN110261938B (zh) | 抗眩结构及其制造方法 | |
JP6953917B2 (ja) | 反射防止構造体 | |
JP2009128539A (ja) | 反射防止構造体の製造方法 | |
Lohmueller et al. | Improved properties of optical surfaces by following the example of the “moth eye” | |
JP2009128541A (ja) | 反射防止構造体の製造方法 | |
JP7459656B2 (ja) | 反射防止構造体 | |
JP2008203812A (ja) | モスアイ構造体およびモスアイ構造体製造方法 | |
JP2009128540A (ja) | 反射防止構造体の製造方法 | |
JP6772669B2 (ja) | 微細凹凸構造体、並びに微細凸状構造体及び微細凹状構造体の製造方法 | |
JP6330711B2 (ja) | 光学素子 | |
KR101545781B1 (ko) | 발수 발유성 기판 및 그 제조방법 | |
WO2015056420A1 (ja) | 凹凸構造体及びその製造方法 | |
KR20180009983A (ko) | 친수성과 소수성이 겸비된 표면체 및 그 제조방법 | |
KR20160002031A (ko) | 전도성 필름 | |
Herrmann et al. | Single-Mask Fabrication of Sharp SiOx nanocones (2023) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200107 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210302 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210426 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20210518 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210802 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20210802 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20210811 |
|
C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20210817 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210831 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210913 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6953917 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |