JP5742098B2 - Method for producing mold for production of antireflection film - Google Patents

Method for producing mold for production of antireflection film Download PDF

Info

Publication number
JP5742098B2
JP5742098B2 JP2010025273A JP2010025273A JP5742098B2 JP 5742098 B2 JP5742098 B2 JP 5742098B2 JP 2010025273 A JP2010025273 A JP 2010025273A JP 2010025273 A JP2010025273 A JP 2010025273A JP 5742098 B2 JP5742098 B2 JP 5742098B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
etching
mold
layer
producing
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010025273A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011161713A (en
Inventor
真 阿部
真 阿部
陽祐 今村
陽祐 今村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2010025273A priority Critical patent/JP5742098B2/en
Publication of JP2011161713A publication Critical patent/JP2011161713A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5742098B2 publication Critical patent/JP5742098B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Description

本発明は、フラットパネルディスプレイ等に用いられるモスアイ型反射防止フィルムを製造するために用いられる反射防止フィルム製造用金型の作製方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a mold for producing an antireflection film used for producing a moth-eye type antireflection film used for a flat panel display or the like.

近年、パーソナルコンピューターの発達、特に携帯用パーソナルコンピューターの発達に伴って、フラットパネルディスプレイの需要が増加している。また、最近においては家庭用の薄型テレビの普及率も高まっており、益々フラットパネルディスプレイの市場は拡大する状況にある。さらに近年普及しているフラットパネルディスプレイは大画面化の傾向があり、特に家庭用の液晶テレビに関してはその傾向が強くなってきている。このようなフラットパネルディスプレイとしては、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、さらには有機ELディスプレイ等の種々の表示方式のものが採用されており、いずれの方式のディスプレイにおいても映像の表示品質を向上させることを目的とした研究が日々行われている。なかでも、表示品質の向上を目的とした光の反射防止技術の開発は、各方式のディスプレイにおいて共通する重要な技術的課題の一つになっている。   In recent years, with the development of personal computers, in particular with the development of portable personal computers, the demand for flat panel displays has increased. Recently, the penetration rate of flat-panel televisions for home use is also increasing, and the market for flat panel displays is expanding. Furthermore, flat panel displays that have become widespread in recent years tend to have larger screens, and this tendency is particularly strong for home-use liquid crystal televisions. As such a flat panel display, various display methods such as a liquid crystal display, a plasma display, and an organic EL display are adopted, and the display quality of the image is improved in any display. The purposeful research is done every day. In particular, the development of anti-reflection technology for the purpose of improving display quality has become one of the important technical issues common to each type of display.

従来、このような反射防止技術としては、例えば、低屈折率の物質からなる薄膜を単層で表面に形成することにより、単一波長の光に対して有効な反射防止効果を得る技術や、低屈折率物質と高屈折率物質の薄膜を交互に形成した複数層を形成することにより、より広い波長範囲の光に対して反射防止効果を得る技術が用いられてきた。なかでも複数層を用いる技術は、その層数を増加させることによって、より広い波長域を有する光に対しても反射防止効果を得ることができる点において有用であったことから、種々の用途において実用化が図られてきた。   Conventionally, as such an antireflection technique, for example, a technique of obtaining an antireflection effect effective for light of a single wavelength by forming a thin film made of a low refractive index material on the surface as a single layer, A technique for obtaining an antireflection effect for light in a wider wavelength range by forming a plurality of layers in which thin films of a low refractive index substance and a high refractive index substance are alternately formed has been used. Among them, the technique using a plurality of layers has been useful in that an antireflection effect can be obtained even for light having a wider wavelength range by increasing the number of layers. It has been put to practical use.

しかしながら、このような複数層を用いる技術においても幾つかの問題点があった。まず第1に、反射防止効果に優れた複数層を形成するには、通常、真空蒸着法などを用いて成膜する必要があるため、表示装置を製造するに際して真空設備を備えることが必要となってしまうという問題点があった。また、真空蒸着法では、成膜時間も長時間になるのが一般的であったことから製造効率の問題も指摘されていた。特に、周囲光が非常に強い環境で使用されるディスプレイに対しては、一層高い反射防止性能が要請されるため、複数層を構成する層数を増加させる必要があることから、製造コストが著しく高くなってしまうという問題点があった。
第2に、技術的観点からしても、複数層による反射防止技術は光の干渉現象を利用するものであるため、反射防止効果が光の入射角や波長に大きく影響してしまい、望みどおりの反射防止効果を得ることが困難であるという問題点があった。
However, there are some problems in such a technique using a plurality of layers. First, in order to form a plurality of layers having an excellent antireflection effect, it is usually necessary to form a film using a vacuum deposition method or the like, and therefore it is necessary to provide a vacuum facility when manufacturing a display device. There was a problem of becoming. Further, in the vacuum deposition method, since the film formation time is generally long, a problem of manufacturing efficiency has been pointed out. In particular, for displays used in environments with very strong ambient light, higher antireflection performance is required, so the number of layers that make up multiple layers must be increased, resulting in significant manufacturing costs. There was a problem of becoming high.
Second, even from a technical point of view, the antireflection technology using multiple layers uses the light interference phenomenon, so that the antireflection effect greatly affects the incident angle and wavelength of light, as desired. There is a problem that it is difficult to obtain the antireflection effect.

このような問題点に対し、特許文献1〜6には凹凸の周期が可視光の波長以下に制御された微細な凹凸パターンを表面に形成することによって反射防止を図る技術が開示されている。このような方法は、いわゆるモスアイ(moth eye(蛾の目))構造の原理を利用したものであり、基板に入射した光に対する屈折率を連続的に変化させ、屈折率の不連続界面を消失させることによって光の反射を防止するものである。このようなモスアイ構造を用いた反射防止技術は、簡易な方法によって広い波長範囲の光の反射を防止できる点において有用なものであることから、ディスプレイの分野においてもその実用化が検討されている。
なお、上記モスアイ構造に用いられる凹凸パターンとしては、円錐形や四角錐形などの錐形体が一般的である。
In order to deal with such problems, Patent Documents 1 to 6 disclose techniques for preventing reflection by forming on the surface a fine uneven pattern in which the uneven period is controlled to be equal to or less than the wavelength of visible light. Such a method uses the principle of a so-called moth-eye structure, and continuously changes the refractive index for light incident on the substrate, thereby eliminating the discontinuous interface of the refractive index. This prevents light reflection. Such antireflection technology using a moth-eye structure is useful in that it can prevent reflection of light in a wide wavelength range by a simple method, and its practical application is also being studied in the field of displays. .
In addition, as a concavo-convex pattern used for the moth-eye structure, a cone-shaped body such as a cone or a quadrangular pyramid is generally used.

上記モスアイ構造は、その微細な凹凸形状を反転させた形状を有する金型(スタンパあるいは鋳型)を用いて、その凹凸を任意の樹脂層に転写することによって製造されるのが一般的である。したがって、モスアイ構造が用いられた反射防止フィルム(以下、「モスアイ型反射防止フィルム」と称する場合がある。)を作製する方法としては、基板上に硬化性樹脂からなる樹脂層を形成した後、上記のようなスタンパを用いて当該樹脂層の表面にモスアイ構造を賦型し、さらに当該樹脂層を硬化させることによって形成する方法を用いることができる。このような製造方法は、簡易な方法で、かつ高い製造効率で反射防止フィルムを連続的に製造することができるという利点があるものである。   The moth-eye structure is generally manufactured by transferring the irregularities to an arbitrary resin layer using a mold (stamper or mold) having a shape obtained by inverting the fine irregularities. Therefore, as a method for producing an antireflection film using a moth-eye structure (hereinafter sometimes referred to as “moth-eye type antireflection film”), after forming a resin layer made of a curable resin on a substrate, A method of forming a moth-eye structure on the surface of the resin layer using the stamper as described above and further curing the resin layer can be used. Such a production method has an advantage that an antireflection film can be continuously produced by a simple method and high production efficiency.

ところで、上記モスアイ構造は、その微細な凹凸形状を反転させた形状を有するスタンパ(金型あるいは鋳型)を用いて、その凹凸の型を任意の樹脂層に転写することによって製造されるのが一般的であるところ、当該スタンパとしては、レーザー干渉法によって凹部が形成されたもの(例えば、特許文献1〜3)や、陽極酸化法によって凹部が形成されたもの(例えば、特許文献4〜6)が用いられている。なかでも陽極酸化法は、凹部が形成される位置をランダムにすることができること、大面積にわたって均一な形状を有する凹部を形成できること等において利点を有することから、反射防止フィルム製造用のスタンパとしては、陽極酸化法によって形成されたものが広く用いられるに到っており、現在もなお、凹部形成技術の向上を見据えた研究が盛んに行われている。   By the way, the moth-eye structure is generally manufactured by transferring the concave / convex mold to an arbitrary resin layer using a stamper (mold or mold) having a shape obtained by inverting the fine concave / convex shape. As a matter of fact, as the stamper, those having recesses formed by a laser interference method (for example, Patent Documents 1 to 3) and those having recesses formed by an anodic oxidation method (for example, Patent Documents 4 to 6). Is used. Among them, the anodic oxidation method has advantages in that the position where the concave portion is formed can be made random and the concave portion having a uniform shape over a large area can be formed. Those formed by the anodic oxidation method have come to be widely used, and researches with an eye toward improving the recess formation technology are still actively conducted.

このような陽極酸化法によって金型を形成する場合、形成される凹部は金属基体の表面状態に依存するため、上記金属基体としては、結晶状態や表面形状などが均一な表面を有するものを選択して用いることが必須とされてきた。すなわち、表面状態が不均一であると、それに対応して、形成される微細孔も不均一となってしまい、所望の金型を作製することができないという問題点があった。このため、上記金属基体としては、高価な均質のもの、あるいは任意の基板上にアルミニウムの蒸着膜、スパッタ膜などが形成されたものが用いられてきた。しかしながら、このように蒸着膜などが形成された金属基体は、表面のアルミニウムが高純度であり、表面の平滑性に優れるという利点があるが、真空設備のサイズの制限から大型の基板を処理するのは困難あるいは、高コストであり、成膜手法から曲面をもつ基板へ均一に成膜するのは困難であった。さらに、蒸着膜が基板から剥離してしまうことが問題となっていた。また、蒸着膜を形成する工程を別途実施すること必要になるため、製造工程が著しく複雑になってしまうという問題点もあった。   When forming a mold by such an anodic oxidation method, the concave portion to be formed depends on the surface state of the metal substrate. Therefore, the metal substrate having a uniform surface such as a crystal state or a surface shape is selected. It has been essential to use it. That is, if the surface state is non-uniform, the micropores formed correspondingly become non-uniform, and there is a problem that a desired mold cannot be manufactured. For this reason, as the metal substrate, an expensive homogeneous material, or an aluminum substrate on which an aluminum vapor deposition film, a sputtered film or the like is formed has been used. However, the metal substrate on which the deposited film or the like is formed as described above has an advantage that the surface aluminum has high purity and the surface smoothness is excellent, but a large substrate is processed due to the limitation of the size of the vacuum equipment. This is difficult or expensive, and it is difficult to form a film uniformly on a curved substrate from the film formation method. Furthermore, it has been a problem that the deposited film is peeled off from the substrate. Moreover, since it is necessary to perform the process of forming a vapor deposition film separately, there also existed a problem that a manufacturing process will become remarkably complicated.

一方、不均一な金属基体の表面を除去する方法の1つに化学研磨があるが、これは金属基体を平滑に取り除けないという問題がある。また、特許文献5に記載されているように、一度陽極酸化処理した後、リン酸および6価クロム酸の混合水溶液への浸せき処理を施し、再度陽極酸化処理を順に行う方法があるが、6価クロム酸は毒性の高い物質であり、より安全性の高い方法が望まれていた。   On the other hand, chemical polishing is one method for removing the surface of a non-uniform metal substrate, but this has the problem that the metal substrate cannot be removed smoothly. Further, as described in Patent Document 5, there is a method in which after anodizing once, an immersion treatment in a mixed aqueous solution of phosphoric acid and hexavalent chromic acid is performed, and anodizing is again performed in order. Divalent chromic acid is a highly toxic substance, and a safer method has been desired.

特開2001−264520号公報JP 2001-264520 A 特開2002−172722号公報JP 2002-172722 A 特開2002−333508号公報JP 2002-333508 A 特開2003−43203号公報JP 2003-43203 A 特開2005−156695号公報JP 2005-156695 A 国際公開第2006/059686号パンフレットInternational Publication No. 2006/059686 Pamphlet

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、結晶状態や表面形状が不均一である金属基体を用いても、陽極酸化法によって均一な微細孔が形成された反射防止フィルム製造用金型を作製することが可能な、反射防止フィルム製造用金型の作製方法を提供することを主目的とするものである。   The present invention has been made in view of such problems, and even when a metal substrate having a non-uniform crystal state or surface shape is used, an antireflection film in which uniform fine holes are formed by an anodic oxidation method is manufactured. The main object of the present invention is to provide a method for producing a mold for producing an antireflection film capable of producing a mold for production.

上記課題を解決するために本発明は、アルミニウムを含有し、表面に、結晶状態あるいは表面形状が不均一となっている不均一層を有する金属基体を用い、陽極酸化によって上記金属基体の表面に微細孔を有するアルミナ膜を形成するポーラスアルミナ膜形成工程と、上記アルミナ膜をエッチングすることにより上記微細孔の孔径を拡大するエッチング工程とを順次繰り返し実施することにより上記金属基体の表面に微細孔を形成する微細孔形成工程を有する、反射防止フィルム製造用金型の作製方法であって、
前記不均一層が、表面が研磨されたことにより生じた加工変質層、部分的に欠けが生じた微細孔表層、及び、異物が付着した表層から選択される少なくとも1種であり、
前記ポーラスアルミナ膜形成工程が、0.1%シュウ酸水溶液を用いて電圧60Vで5分間陽極酸化を行う工程であり、
前記エッチング工程が前記アルミナ膜の一部をエッチングするものであって、10%リン酸水溶液を用いて50℃で5分間エッチングする工程であり、
前記微細孔形成工程が、少なくとも前記不均一層の厚み以上に前記金属基体のエッチングを伴うものであることを特徴とする、反射防止フィルム製造用金型の作製方法を提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention uses a metal substrate containing aluminum and having a non-uniform layer in which the crystal state or surface shape is non-uniform on the surface, and the surface of the metal substrate is subjected to anodization. A porous alumina film forming step for forming an alumina film having micropores and an etching step for enlarging the pore diameter of the micropores by etching the alumina film are sequentially repeated to form micropores on the surface of the metal substrate. A method for producing a mold for producing an antireflection film, comprising a step of forming micropores,
The heterogeneous layer is at least one selected from a work-affected layer generated by polishing the surface, a microporous surface layer partially chipped, and a surface layer to which foreign matter has adhered,
The porous alumina film forming step is a step of anodizing at a voltage of 60 V for 5 minutes using a 0.1% oxalic acid aqueous solution,
What der which the etching process etches a portion of the alumina film, a step of etching 5 minutes at 50 ° C. with 10% phosphoric acid aqueous solution,
The method for producing a mold for producing an antireflection film is characterized in that the fine hole forming step involves etching of the metal substrate at least more than the thickness of the non-uniform layer .

本発明によれば、上記微細孔形成工程が、上記ポーラスアルミナ膜形成工程と、上記エッチング工程とを順次繰り返し実施するものであり、さらに上記エッチング工程が上記ポーラスアルミナ膜形成工程によって形成されたアルミナ膜の一部をエッチングするものであり、アルミナ膜の全部を除去するものでないことにより、上記不均一層を有する金属基体が用いられた場合であっても、均一な微細孔が形成された反射防止フィルム製造用金型を作製することができる。   According to the present invention, the fine hole forming step sequentially repeats the porous alumina film forming step and the etching step, and the etching step is an alumina formed by the porous alumina film forming step. Reflection in which uniform micropores are formed even when the metal substrate having the non-uniform layer is used because it etches part of the film and does not remove all of the alumina film. A mold for producing the prevention film can be produced.

本発明においては、上記微細孔形成工程が、少なくとも上記不均一層の厚み以上に上記金属基体のエッチングを伴うものであるこれにより、本発明によってより均質な微細孔が形成された反射防止フィルム製造用金型を作製することができるようになるからである。
In the present invention, the fine hole forming step involves etching the metal substrate at least more than the thickness of the non-uniform layer . This is because a mold for producing an antireflection film in which more uniform micropores are formed can be produced by the present invention.

本発明は、結晶状態や表面形状が不均一である金属基体を用いても、陽極酸化法によって均一な微細孔が形成された反射防止フィルム製造用金型を作製することができるという効果を奏する。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has an effect that even when a metal substrate having a non-uniform crystal state and surface shape is used, a mold for producing an antireflection film in which uniform fine holes are formed by an anodic oxidation method can be produced. .

本発明の反射防止フィルム製造用金型の作製方法の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the preparation methods of the metal mold | die for antireflection film manufacture of this invention. 本発明の反射防止フィルム製造用金型の作製方法について他の例を示す概略図である。It is the schematic which shows another example about the preparation methods of the metal mold | die for antireflection film manufacture of this invention. 本発明の反射防止フィルム製造用金型の作製方法について他の例を示す概略図である。It is the schematic which shows another example about the preparation methods of the metal mold | die for antireflection film manufacture of this invention. 本発明におけるモスアイ構造部を特定するパラメーターを説明する概略図である。It is the schematic explaining the parameter which specifies the moth-eye structure part in this invention.

以下、本発明の反射防止フィルム製造用金型の作製方法について詳細に説明する。   Hereinafter, the production method of the mold for producing the antireflection film of the present invention will be described in detail.

上述したように、本発明の反射防止フィルム製造用金型の作製方法は、アルミニウムを含有し、表面に、結晶状態あるいは表面形状が不均一となっている不均一層を有する金属基体を用い、陽極酸化によって上記金属基体の表面に微細孔を有するアルミナ膜を形成するポーラスアルミナ膜形成工程と、上記アルミナ膜をエッチングすることにより上記微細孔の孔径を拡大するエッチング工程とを順次繰り返し実施することにより上記金属基体の表面に微細孔を形成する微細孔形成工程を有する方法であって、上記エッチング工程が上記アルミナ膜の一部をエッチングするものであることを特徴とするものである。   As described above, the method for producing a mold for producing an antireflection film of the present invention uses a metal substrate containing aluminum and having a non-uniform layer in which the crystal state or surface shape is non-uniform on the surface, A porous alumina film forming step for forming an alumina film having micropores on the surface of the metal substrate by anodization and an etching step for expanding the micropore diameter by etching the alumina film are sequentially repeated. Thus, there is provided a method having a micropore forming step for forming micropores on the surface of the metal substrate, wherein the etching step etches a part of the alumina film.

このような本発明の反射防止フィルム製造用金型の作製方法について図を参照しながら具体的に説明する。図1は本発明の反射防止フィルム製造用金型の作製方法について、その一例を示す概略図である。図1に例示するように本発明の反射防止フィルム製造用金型の作製方法は、金属基体1を用い(図1(a))、当該金属基体1を対象として微細孔形成工程を実施することにより(図1(b)、(c))、上記金属基体1の表面に均一な微細孔が形成された構成を有する反射防止フィルム製造用金型を製造するものである(図1(d))。
ここで、本発明の反射防止フィルム製造用金型の作製方法は、上記微細孔形成工程が、上記金属基体の表面に微細孔を有するアルミナ膜を形成するポーラスアルミナ膜形成工程と(図1(b))、上記アルミナ膜をエッチングすることにより上記微細孔の孔径を拡大するエッチング工程と(図1(c))を順次繰り返し実施することにより上記微細孔を形成するものである。
A method for producing such a mold for producing an antireflection film of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an example of a method for producing a mold for producing an antireflection film of the present invention. As illustrated in FIG. 1, the method for manufacturing a mold for manufacturing an antireflection film according to the present invention uses a metal substrate 1 (FIG. 1A), and performs a micropore forming process for the metal substrate 1. (FIGS. 1B and 1C) are used to manufacture a mold for manufacturing an antireflection film having a structure in which uniform fine holes are formed on the surface of the metal substrate 1 (FIG. 1D). ).
Here, in the method for producing a mold for producing an antireflection film of the present invention, the micropore forming step includes a porous alumina film forming step in which an alumina film having micropores is formed on the surface of the metal substrate (FIG. 1 ( b)), etching the alumina film to enlarge the hole diameter of the fine holes, and repeating the steps (FIG. 1 (c)) to form the fine holes.

すなわち、上記微細孔形成工程においては、金属基体1に対し(図1(a))、陽極酸化によって上記金属基体1の表面に微細孔を有するアルミナ膜Xを形成するポーラスアルミナ膜形成工程と(図1(b))、上記アルミナ膜Xをエッチングすることにより上記微細孔の孔径を拡大するエッチング工程と(図1(c))を用い、これを順次繰り返し実施する方法が用いられる。これは、上記ポーラスアルミナ膜形成工程における陽極酸化時間と、上記エッチング工程におけるエッチング処理時間とを調整することによって、様々なテーパー形状を有する孔の形成が可能であり、周期、孔深さに合わせて、最適な屈折率変化を設計することが可能となるからである(図1(d))。   That is, in the fine hole forming step, a porous alumina film forming step for forming an alumina film X having fine holes on the surface of the metal substrate 1 by anodic oxidation with respect to the metal substrate 1 (FIG. 1A) ( 1 (b)), an etching process for expanding the diameter of the micropores by etching the alumina film X (FIG. 1 (c)) and a method of repeating this sequentially are used. By adjusting the anodic oxidation time in the porous alumina film forming step and the etching processing time in the etching step, it is possible to form holes having various tapered shapes, matching the period and hole depth. This is because an optimum refractive index change can be designed (FIG. 1 (d)).

このような例において本発明の反射防止フィルム製造用金型の作製方法は、表面に微細孔を有するアルミナ膜Xを形成するポーラスアルミナ膜形成工程と(図1(b))、上記アルミナ膜Xをエッチングすることにより上記微細孔の孔径を拡大するエッチング工程と(図1(c))を用い、これらを順次繰り返し実施する点、および上記エッチング工程(図1(c))が上記ポーラスアルミナ膜形成工程(図1(b))によって形成されたアルミナ膜Xの一部をエッチングするものであり、アルミナ膜Xの全部を除去するものでないことを特徴とするものである。   In such an example, the method for producing a mold for producing an antireflection film of the present invention includes a porous alumina film forming step of forming an alumina film X having fine holes on its surface (FIG. 1B), and the alumina film X And the etching step (FIG. 1 (c)) is carried out sequentially and the etching step (FIG. 1 (c)) is performed in the porous alumina film. A part of the alumina film X formed by the forming step (FIG. 1B) is etched, and the whole of the alumina film X is not removed.

ここで、エッチング工程がアルミナ膜Xの一部をエッチングするものであるということは、換言すると、上記微細孔形成工程において、金属アルミニウムからなる表面が一度も最表面に露出しないことを意味するものである。
そして、本発明においては、上記微細孔形成工程においてエッチングされる厚みが少なくとも不均一層の厚み以上であることが好ましい。これは、換言すると金属基体1に当初存在していた不均一層1aが、上記微細孔形成工程においてすべて除去されることを意味するものである。
Here, the fact that the etching process is for etching a part of the alumina film X means that the surface made of metallic aluminum is never exposed to the outermost surface in the fine hole forming process. It is.
And in this invention, it is preferable that the thickness etched in the said micropore formation process is more than the thickness of a nonuniform layer at least. In other words, this means that the non-uniform layer 1a originally present in the metal substrate 1 is all removed in the fine hole forming step.

本発明によれば、上記微細孔形成工程が、上記ポーラスアルミナ膜形成工程と上記エッチング工程とを順次繰り返し実施するものであり、さらに上記エッチング工程が上記ポーラスアルミナ膜形成工程によって形成されたアルミナ膜の一部をエッチングするものであり、アルミナ膜の全部を除去するものでないことにより、上記不均一層を有する金属基体が用いられた場合であっても、均一な微細孔が形成された反射防止フィルム製造用金型を作製することができる。   According to the present invention, the fine hole forming step sequentially repeats the porous alumina film forming step and the etching step, and the etching step is an alumina film formed by the porous alumina film forming step. Anti-reflection in which uniform fine holes are formed even when the metal substrate having the non-uniform layer is used by etching a part of the metal layer and not removing the entire alumina film. A mold for film production can be produced.

このように、本発明においてポーラスアルミナ膜形成工程と、エッチング工程とを繰り返し実施し、かつその際にエッチング工程においてアルミナ膜をすべて除去せず、一部だけ除去することによって均一な微細孔を形成することができるのは、ポーラスアルミナ膜形成工程と、エッチング工程とを繰り返し実施することにより、陽極酸化において自己組織化を促すことができるからである。
すなわち、例えば、図2に例示するように、ポーラスアルミナ膜形成工程と、エッチング工程とを複数回繰り返して実施することにより、当初は不均一層の影響により陽極酸化によって形成される微細孔の形状や配置が不均一になってしまったとしても、工程が繰り返されるにしたがって次第に形成される微細孔の形状や配置が均一化され、最終的には均一な微細孔を形成することができるのである(図2において、(a)、(c)、(e)はポーラスアルミナ膜形成工程、(b)、(d)、(f)はエッチング工程を表す。)。
As described above, in the present invention, the porous alumina film forming step and the etching step are repeatedly performed, and at that time, the alumina film is not completely removed in the etching step, and a uniform fine hole is formed by removing only a part. This is because self-organization can be promoted in anodic oxidation by repeatedly performing the porous alumina film forming step and the etching step.
That is, for example, as illustrated in FIG. 2, the porous alumina film forming step and the etching step are repeatedly performed a plurality of times, so that the shape of the fine holes initially formed by anodization due to the influence of the non-uniform layer Even if the arrangement becomes non-uniform, the shape and arrangement of the micropores that are formed gradually become uniform as the process is repeated, and finally uniform micropores can be formed. (In FIG. 2, (a), (c), and (e) represent a porous alumina film forming step, and (b), (d), and (f) represent an etching step).

また、エッチング工程において金属アルミニウム表面を露出させないこととしているのは、アルミナに比べ金属アルミニウムはエッチングされやすいので、エッチング工程において金属アルミニウム表面が露出してしまうと、露出した部分のエッチング進行が早まり、不均一にエッチングされてしまうため、均一な微細孔を形成することが阻害されてしまうからである。   Also, the reason for not exposing the metal aluminum surface in the etching process is that metal aluminum is more easily etched than alumina, so if the metal aluminum surface is exposed in the etching process, the etching progress of the exposed part is accelerated, This is because the etching is performed non-uniformly, so that the formation of uniform micropores is hindered.

本発明の反射防止フィルム製造用金型の作製方法は、少なくとも上述したポーラスアルミナ膜形成工程と、エッチング工程とを有する微細孔形成工程を有するものであり、必要に応じて他の任意の工程が用いられてもよいものである。
以下、本発明に用いられる各工程について順に説明する。
The method for producing a mold for producing an antireflection film according to the present invention includes a micropore forming process including at least the porous alumina film forming process described above and an etching process, and other optional processes may be performed as necessary. It may be used.
Hereafter, each process used for this invention is demonstrated in order.

1.微細孔形成工程
まず、本発明に用いられる微細孔形成工程について説明する。上述したように本工程は、アルミニウムを含有し、表面に結晶状態あるいは表面形状が不均一となっている不均一層を有する金属基体を用い、陽極酸化によって上記金属基体の表面に微細孔を有するアルミナ膜を形成するポーラスアルミナ膜形成工程と、上記アルミナ膜をエッチングすることにより上記微細孔の孔径を拡大するエッチング工程とを順次繰り返し実施することにより上記金属基体の表面に微細孔を形成する工程である。そして、上記エッチング工程が上記アルミナ膜の一部をエッチングするものであることを特徴とするものである。
1. Micropore formation step First, the micropore formation step used in the present invention will be described. As described above, this process uses a metal substrate containing aluminum and having a non-uniform layer with a non-uniform crystal state or surface shape on the surface, and has fine pores on the surface of the metal substrate by anodic oxidation. A step of forming micropores on the surface of the metal substrate by sequentially repeating a porous alumina film forming step of forming an alumina film and an etching step of enlarging the pore diameter of the micropores by etching the alumina film. It is. And the said etching process etches a part of said alumina film | membrane, It is characterized by the above-mentioned.

(1)金属基体
まず、本工程に用いられる金属基体について説明する。本工程に用いられる金属基体としては、アルミニウムを含有し、表面に不均一層が形成されているものであれば特に限定されるものではない。ここで、本発明における不均一層とは、例えば、結晶状態あるいは表面形状が不均一になっている層を挙げることができる。結晶状態が不均一である不均一層としては、例えば、結晶粒界に分布がある態様を挙げることができる。また、表面形状が不均一である場合は、表面が平滑ではなく傷が入っていたり、あるいは微細孔が不均一に形成されていたりする態様を例示することができる。不均一層の具体例としては、例えば、表面が研磨されたことにより生じた加工変質層、部分的に欠け、異物付着が生じた微細孔表層、異物が付着、混入した表層、不純物が含まれる表層、および不均一に化学反応をした表層を挙げることができる。このようなことから、例えば、使用済みの反射防止フィルム製造用金型で、表面に形成された微細孔が不均一になっているものも、本発明に用いられる金属基体に含まれることになる。
(1) Metal substrate First, the metal substrate used in this step will be described. The metal substrate used in this step is not particularly limited as long as it contains aluminum and a non-uniform layer is formed on the surface. Here, examples of the non-uniform layer in the present invention include a layer having a non-uniform crystal state or surface shape. Crystalline state is uneven as a non uniform layer, for example, Ru can be mentioned aspect of a distribution of grain boundaries. Further, if the surface shape is not uniform, the surface of Ru can or contains a flaw not smooth, or the micropores illustrate aspects of them being unevenly formed. Specific examples of the non-uniform layer include, for example, a work-affected layer produced by polishing the surface, a microporous surface layer that is partially chipped and adhered to foreign matter, a surface layer that contains foreign matter attached and mixed, and impurities. The surface layer and the surface layer which carried out the chemical reaction unevenly can be mentioned. For this reason, for example, used antireflection film molds that have non-uniform micropores formed on the surface are also included in the metal substrate used in the present invention. .

本発明における上記不均一層は、本工程においてすべてエッチングされることが好ましい。これにより、当該不均一層の厚みが本発明によって製造される反射防止フィルム製造用金型の性能に影響を及ぼすことはない。したがって、上記金属基体としては、上記不均一層の厚みに関わらず、アルミニウムを含有する金属基体であれば任意に用いることができる。しかしながら、本工程に用いられる金属基体において上記不均一層の厚みが大きすぎると、不均一層を除去するために、後述するポーラスアルミナ膜形成工程およびエッチング工程の繰り返し回数が過大になってしまうおそれがある。このような観点から、上記不均一層の厚みはできるだけ薄い方が好ましい。   The nonuniform layer in the present invention is preferably etched in this step. Thereby, the thickness of the non-uniform layer does not affect the performance of the mold for producing an antireflection film produced according to the present invention. Therefore, any metal substrate containing aluminum can be used as the metal substrate regardless of the thickness of the nonuniform layer. However, if the thickness of the non-uniform layer is too large in the metal substrate used in this step, the number of repetitions of the porous alumina film forming step and the etching step described later may be excessive in order to remove the non-uniform layer. There is. From such a viewpoint, the thickness of the non-uniform layer is preferably as thin as possible.

ここで、不均一層の厚みは不均一層の態様に応じた方法によって測定することができる。例えば、不均一層が上記加工変質層の場合はX線回折法、電子線回折法、超音波顕微鏡法、斜め研磨法、および特開2008-2369号公報あるいは特開2002−187788号公報に記載された方法によって評価することができる。不均一層が部分的な欠けなど不均一な表面形状である場合はAFM、SEM等によって評価することができる。また、不均一層が異物が付着、混入した表層である場合は顕微鏡、AFM、SEM、白色干渉計によって評価することができる。さらに、不均一層が不純物が含まれる層、および化学反応した層である場合は、例えば、各種成分分析(例えば、XPS、EDX、SIMS、FT−IR等)により評価することができる。   Here, the thickness of the non-uniform layer can be measured by a method according to the mode of the non-uniform layer. For example, when the heterogeneous layer is the above-mentioned work-affected layer, it is described in X-ray diffraction method, electron beam diffraction method, ultrasonic microscope method, oblique polishing method, and JP-A-2008-2369 or JP-A-2002-187788. Can be evaluated by When the non-uniform layer has a non-uniform surface shape such as partial chipping, it can be evaluated by AFM, SEM or the like. Further, when the non-uniform layer is a surface layer on which foreign matter is adhered and mixed, it can be evaluated by a microscope, AFM, SEM, or white interferometer. Furthermore, when the heterogeneous layer is a layer containing impurities and a chemically reacted layer, it can be evaluated by various component analysis (for example, XPS, EDX, SIMS, FT-IR, etc.).

本工程に用いられる金属基体としては、アルミニウムを含有するものであれば特に限定されるものではない。したがって、本工程に用いられる金属基体としては、アルミニウム単体からなるものであってもよく、あるいは任意の基材上にアルミニウムからなる層が最表層となるように形成された構成を有するものであってもよい。また、本発明に用いられる金属基体はアルミニウムを含有するものであればよく、アルミニウム以外に、例えば、酸化アルミニウム等の不純物を含有するものであってもよい。   The metal substrate used in this step is not particularly limited as long as it contains aluminum. Therefore, the metal substrate used in this step may be composed of aluminum alone, or has a configuration in which an aluminum layer is formed on an arbitrary substrate so that it is the outermost layer. May be. Moreover, the metal base | substrate used for this invention should just contain aluminum, and may contain impurities, such as aluminum oxide other than aluminum, for example.

また、本工程に用いられる金属基体の形態は特に限定されるものではない。したがって、本工程においてはシート状あるいはロール状のいずれの形態を有する金属基体であっても好適に用いることができる。   Moreover, the form of the metal substrate used in this step is not particularly limited. Therefore, in this step, a metal substrate having either a sheet shape or a roll shape can be preferably used.

(2)ポーラスアルミナ膜形成工程
次に、本工程に用いられるポーラスアルミナ膜形成工程について説明する。本工程は、上記金属基体の表面に微細孔を有するアルミナ膜を形成する工程である。本工程において、上記金属基体の表面に微細孔を有するアルミナ膜を形成する方法としては、所望の深さ、および配列態様で微細孔が形成されたアルミナ膜を形成できる方法であれば特に限定されるものではない。ここで、上記ポーラスアルミナ膜形成工程において形成される微細孔の深さや配置態様は、陽極酸化に用いる電解液の液性等に依存するものであるところ、本工程に用いられる電解液は、中性の電解液であっても、あるいは酸性の電解液であっても好適に用いることができる。なかでも本工程においては、上記電解液として酸性の電解液が用いられることが好ましい。酸性の電解液が用いられることにより、本工程において上記金型基体の表面に微細孔をランダムな位置に形成することができるからである。本工程に用いられる酸性の電解液としては、例えば、硫酸水溶液、シュウ酸水溶液、およびリン酸水溶液等を挙げることができる。
(2) Porous alumina film forming step Next, the porous alumina film forming step used in this step will be described. This step is a step of forming an alumina film having fine holes on the surface of the metal substrate. In this step, the method for forming an alumina film having micropores on the surface of the metal substrate is not particularly limited as long as it can form an alumina film having micropores in a desired depth and arrangement. It is not something. Here, the depth and arrangement of the micropores formed in the porous alumina film forming step depend on the liquidity of the electrolytic solution used for anodic oxidation, and the electrolytic solution used in this step is medium. Even if it is an acidic electrolytic solution or an acidic electrolytic solution, it can be suitably used. In particular, in this step, it is preferable to use an acidic electrolytic solution as the electrolytic solution. This is because by using an acidic electrolytic solution, micropores can be formed at random positions on the surface of the mold base in this step. Examples of the acidic electrolytic solution used in this step include a sulfuric acid aqueous solution, an oxalic acid aqueous solution, and a phosphoric acid aqueous solution.

(3)エッチング工程
次に、本工程に用いられるエッチング工程について説明する。本工程は、上記アルミナ膜をエッチングすることにより上記微細孔の孔径を拡大する工程である。ここで、本工程は、上記ポーラスアルミナ膜形成工程によって形成されたアルミナ膜の一部をエッチングするものであり、アルミナ膜の全部を除去するものでないことを特徴とするものである。
(3) Etching process Next, the etching process used for this process is demonstrated. This step is a step of expanding the diameter of the micropores by etching the alumina film. Here, this step is characterized in that a part of the alumina film formed by the porous alumina film forming step is etched and not all of the alumina film is removed.

本工程において、アルミナ膜をエッチングする方法としては、上記アルミナ膜に形成された微細孔を所望の程度に拡大し、さらにアルミナ膜をすべて除去する方法でなければ特に限定されるものではない。このような方法としては、例えば、アルカリエッチング法、酸性エッチング法、電解エッチング法を挙げることができる。エッチング条件は、アルミナ膜をすべて除去しない程度で任意に調整すればよい。上記エッチング工程においてはこれらのいずれの方法であっても用いることができるが、アルカリエッチング法は、光沢や表面粗度等が大きく、エッチング面を一定の状態に維持することが難しく、遊離アルカリ濃度や浴中の溶存アルミニウム成分を常に一定範囲に管理することなどが要求されるため、酸性エッチング法が用いられることが好ましい。   In this step, the method for etching the alumina film is not particularly limited unless it is a method for expanding the micropores formed in the alumina film to a desired level and further removing all the alumina film. Examples of such a method include an alkali etching method, an acidic etching method, and an electrolytic etching method. The etching conditions may be arbitrarily adjusted as long as the alumina film is not completely removed. Although any of these methods can be used in the etching step, the alkali etching method has a large gloss, surface roughness, etc., and it is difficult to maintain the etching surface in a constant state, and the free alkali concentration It is preferable to use an acidic etching method because it is required to always control the dissolved aluminum component in the bath in a certain range.

(4)微細孔形成工程
本工程において、上記ポーラスアルミナ膜形成工程と上記エッチング工程とを繰り返し実施する際の繰り返しの程度としては、反射防止フィルム製造用金型として用いることが可能な程度に均一な微細孔が形成できるまで、複数回繰り返して行われる。
本発明においては特に、本工程に用いられる金属基体の表面に存在していた不均一層の厚み以上に金属基体表面をエッチングできる程度まで、複数回繰り返して行われることが好ましい。これにより、確実に均一な微細孔を表面に形成することができ、高い品質の反射防止フィルム製造用金型とすることができるからである。
(4) Micropore forming step In this step, the degree of repetition when the porous alumina film forming step and the etching step are repeated is uniform enough to be used as a mold for manufacturing an antireflection film. The process is repeated several times until a fine hole can be formed.
In the present invention, it is particularly preferable that the process is repeated a plurality of times to such an extent that the surface of the metal substrate can be etched beyond the thickness of the non-uniform layer present on the surface of the metal substrate used in this step. Thereby, uniform micropores can be reliably formed on the surface, and a high quality antireflection film manufacturing mold can be obtained.

本工程においては、さらに、金属基体の表面にテーパー形状の微細孔を形成できるように、上記ポーラスアルミナ膜形成工程と上記エッチング工程とを繰り返し実施することが好ましい。本発明によって作製される反射防止フィルム製造用金型は、いわゆる反射防止フィルムを製造するために用いられるものであるところ、本工程において形成される凹部の形状をテーパー形状とすることにより、本発明によって作製されたモスアイ型反射防止フィルム製造用金型を用いて製造される反射防止フィルムに、広い波長領域において優れた反射防止機能を付与することができるからである。   In this step, it is preferable to repeat the porous alumina film forming step and the etching step so that tapered fine holes can be formed on the surface of the metal substrate. The mold for producing an antireflective film produced by the present invention is used for producing a so-called antireflective film. By forming the shape of the recess formed in this step into a tapered shape, the present invention This is because it is possible to impart an excellent antireflection function in a wide wavelength region to the antireflection film produced using the mold for producing the moth-eye type antireflection film produced by the above method.

図3は、本工程においてテーパー形状の微細孔が形成されるように、上記ポーラスアルミナ膜形成工程と、上記エッチング工程とを繰り返し実施する態様の一例を示す概略図である。図3に例示するように、本工程においては、不均一層1aを有する金属基体1(図3(a))に対して、まず第1のポーラスアルミナ膜形成工程により、円柱状の第1の微細孔を有するアルミナ膜Xを形成した後(図3(b))、第1のエッチング工程により、上記第1の微細孔の孔径を拡大するように、上記アルミナ膜Xをエッチングする(図3(c))。次に、第2のポーラスアルミナ膜形成工程により、上記孔径が拡大された第1の微細孔の底部に、第1の微細孔より孔径の小さい第2の微細孔を形成する(図3(d))。次いで、第2のエッチング工程により、第1の微細孔および第2の微細孔の孔径を拡大するようにアルミナ膜Xをエッチングする(図3(e))。これを複数回繰り返すことにより(図3(f)、(g))、テーパー状の形状を有する微細孔を形成することが好ましい(図3(h))。そして、本発明における微細孔形成工程は、最終的に金属基体の表面に当初存在していた不均一層1aがすべて除去されることと、ポーラスアルミナ膜形成工程とエッチング工程とを繰り返す過程において、アルミナ膜Xが形成されていない金属アルミニウム層が最表層に露出しないようにするものである。   FIG. 3 is a schematic view showing an example of an embodiment in which the porous alumina film forming step and the etching step are repeatedly performed so that tapered fine holes are formed in this step. As exemplified in FIG. 3, in this step, the first cylindrical alumina film forming step is performed on the metal substrate 1 having the heterogeneous layer 1 a (FIG. 3A) first to form a cylindrical first After the formation of the alumina film X having micropores (FIG. 3B), the alumina film X is etched by the first etching process so as to enlarge the diameter of the first micropores (FIG. 3). (C)). Next, in the second porous alumina film forming step, second micropores having a pore diameter smaller than that of the first micropores are formed at the bottoms of the first micropores having the enlarged pore diameters (FIG. 3D )). Next, the alumina film X is etched by the second etching step so as to enlarge the diameters of the first and second micro holes (FIG. 3E). By repeating this several times (FIGS. 3 (f) and 3 (g)), it is preferable to form a fine hole having a tapered shape (FIG. 3 (h)). And the micropore forming process in the present invention is a process in which the nonuniform layer 1a originally present on the surface of the metal substrate is finally removed, and the porous alumina film forming process and the etching process are repeated. The metal aluminum layer in which the alumina film X is not formed is prevented from being exposed to the outermost layer.

本工程において、上記ポーラスアルミナ膜形成工程およびエッチング工程が繰り返し実施される回数としては、金属基体に形成されている不均一層の厚みや、目標とする微細孔の形状等に応じて適宜決定することができるものであり、特に限定されるものではない。ここで、本工程においてエッチングされる金属基体の厚みは、少なくとも上記不均一層の厚み以上であればよいが、なかでも不均一層の厚み+0.5μm以上であることが好ましく、さらに不均一層の厚み+1.0μm以上であることが好ましい。これにより、本発明によってより均質な微細孔が形成された反射防止フィルム製造用金型を作製することができるようになるからである。また、本工程において、上記ポーラスアルミナ膜形成工程およびエッチング工程が繰り返し実施される回数は、目的とするエッチング量に応じ、エッチング条件とともに適宜調整される。   In this step, the number of times the porous alumina film forming step and the etching step are repeatedly performed is appropriately determined according to the thickness of the non-uniform layer formed on the metal substrate, the shape of the target micropore, and the like. Is not particularly limited. Here, the thickness of the metal substrate to be etched in this step may be at least equal to or greater than the thickness of the non-uniform layer, but is preferably not less than the thickness of the non-uniform layer + 0.5 μm. It is preferable that the thickness is +1.0 μm or more. This is because a mold for producing an antireflection film in which more uniform micropores are formed can be produced by the present invention. In this step, the number of times the porous alumina film forming step and the etching step are repeatedly performed is appropriately adjusted together with the etching conditions according to the target etching amount.

本工程によって金属基体に形成される微細孔の周期は、特に限定されるものではなく、本発明によって作製される反射防止フィルム製造用金型を用いて製造する反射防止フィルムの用途等に応じて適宜決定することができる。ここで、本工程において微細孔が形成される周期は、本発明によって作製される反射防止フィルム製造用金型を用いて製造される反射防止フィルムの反射率の波長依存性に影響を及ぼすものであり、その周期が長くなるほど可視光領域の短波長側の光に対する反射率が増加する傾向にあるものである。一方、周期が200nm以下においては、周期の変動に伴う反射率の波長依存性の変化は少なくなるものである。このようなことから、本工程において形成される微細孔の周期は、70nm〜130nmの範囲内であることが好ましく、90nm〜110nmの範囲内であることがより好ましい。
なお、上記周期はすべての微細孔において均一ではない場合があるが、その場合は、単位面積あたりに形成された微細孔の平均周期を指すものとする。
The period of the micropores formed in the metal substrate by this process is not particularly limited, depending on the use of the antireflection film produced using the antireflection film production mold produced by the present invention. It can be determined as appropriate. Here, the period in which the micropores are formed in this step affects the wavelength dependence of the reflectance of the antireflection film produced using the antireflection film production mold produced according to the present invention. There is a tendency that as the period becomes longer, the reflectance with respect to light on the short wavelength side in the visible light region increases. On the other hand, when the period is 200 nm or less, the change in the wavelength dependence of the reflectance due to the fluctuation of the period is small. For these reasons, the period of the micropores formed in this step is preferably in the range of 70 nm to 130 nm, and more preferably in the range of 90 nm to 110 nm.
In addition, although the said period may not be uniform in all the micropores, it shall refer to the average period of the micropore formed per unit area in that case.

また、本工程において形成される微細孔の平均孔深さも、本発明によって作製される反射防止フィルム製造用金型を用いて製造される反射防止フィルムの反射率の波長依存性に影響を及ぼすものであり、その深さが深いほど反射率を低くすることができ、一方、浅くなると長波長側の反射率が増加する傾向にあるものである。このようなことから、本工程において形成される微細孔の平均孔深さは、150nm〜450nmの範囲内であることが好ましく、250nm〜350nmの範囲内であることがより好ましい。   In addition, the average hole depth of the fine holes formed in this step also affects the wavelength dependence of the reflectance of the antireflection film produced using the antireflection film production mold produced according to the present invention. As the depth increases, the reflectance can be lowered. On the other hand, when the depth becomes shallower, the reflectance on the long wavelength side tends to increase. For this reason, the average pore depth of the micropores formed in this step is preferably in the range of 150 nm to 450 nm, and more preferably in the range of 250 nm to 350 nm.

また本工程において微細孔が形成される間隔は、これが広くなるほど、本発明によって作製される反射防止フィルム製造用金型を用いて製造する反射防止フィルムにおいて、可視光の全波長領域において反射率が増加する傾向にあり、狭くなるほど可視光の全波長領域において反射率が低下する傾向にある。このようなことから、本工程において微細孔が形成される間隔は、0nm〜30nmの範囲内であることが好ましく、10nm〜20nmの範囲内であることがより好ましい。
なお、上記間隔はすべての微細孔において均一ではない場合があるが、その場合における上記間隔は、単位面積あたりに形成された微細孔間の平均距離を指すものとする。
In addition, in the antireflection film manufactured using the antireflection film manufacturing mold manufactured according to the present invention, the spacing between the micropores formed in this step becomes wider, and the reflectance in the entire wavelength region of visible light is higher. There is a tendency to increase, and as it becomes narrower, the reflectance tends to decrease in the entire wavelength region of visible light. For this reason, the interval at which the micropores are formed in this step is preferably in the range of 0 nm to 30 nm, and more preferably in the range of 10 nm to 20 nm.
In addition, although the said space | interval may not be uniform in all the micropores, the said space | interval in that case shall point out the average distance between the micropores formed per unit area.

ここで、上記微細孔が形成される周期、深さ、および間隔は、それぞれ図4におけるP、Q、およびRで表される距離を指すものとする。   Here, the period, depth, and interval at which the fine holes are formed are distances represented by P, Q, and R in FIG.

2.任意の工程
本発明の反射防止フィルム製造用金型の作製方法は、少なくとも上記微細孔形成工程を有するものであり、必要に応じて他の任意の工程を有してもよいものである。
2. Arbitrary process The manufacturing method of the metal mold | die for antireflective film manufacture of this invention has the said micropore formation process at least, and may have another arbitrary processes as needed.

3.用途
本発明の反射防止フィルム製造用金型の作製方法は、新規にモスアイ型反射防止フィルム製造用金型を作製する方法として使用できる。本発明によって作製される反射防止フィルム製造用金型を用いて製造される反射防止フィルムは、通常、表示装置等の最表面に配置されて用いられるものである。しかしながら、当該反射防止フィルムの表面に形成されたモスアイ構造は反射防止機能のみでなく、例えば、アンカー効果により、モスアイ構造上に任意の層を形成した場合に当該任意の層との接着性を向上させるという機能も奏し得るものである。このため、本発明によって作製された反射防止フィルム製造用金型を用いて製造される反射防止フィルムの用途は、上述したような表示装置の最表面に配置される用途に限られるものではなく、例えば、複数の層が積層された構成を有する光学部材の内部に配置され、反射防止機能と上記アンカー効果による接着性向上機能とを奏する態様で用いられる場合もある。
3. Applications The method for producing a mold for producing an antireflection film of the present invention can be used as a method for newly producing a mold for producing a moth-eye type antireflection film. The antireflection film produced using the mold for producing the antireflection film produced according to the present invention is usually used by being disposed on the outermost surface of a display device or the like. However, the moth-eye structure formed on the surface of the anti-reflection film not only has an anti-reflection function, but improves the adhesion to the arbitrary layer when an arbitrary layer is formed on the moth-eye structure, for example, by an anchor effect. The function of making it possible can also be achieved. For this reason, the use of the antireflection film produced by using the antireflection film production mold produced according to the present invention is not limited to the use disposed on the outermost surface of the display device as described above, For example, it may be arranged in an optical member having a configuration in which a plurality of layers are laminated, and may be used in an aspect that exhibits an antireflection function and an adhesion improving function by the anchor effect.

また、本発明の反射防止フィルム製造用金型の作製方法は、使用済みの反射防止フィルム製造用金型を再生する方法としても使用することができる。すなわち、使用済みの反射防止フィルム製造用金型は、表面に形成された微細孔が不均一となってしまい、それを継続して用いると、製造される反射防止フィルムの性能が低下してしまうことになる。そこで、当該使用済みの反射防止フィルム製造用金型を、本発明における金属基体として用い、かつ不均一な微細孔が形成されている領域を、本発明でいう不均一層として、本発明の方法を実施することにより再度微細孔を均一し、再利用を可能とすることができる。このため、本発明の反射防止フィルム製造用金型の作製方法は、金型の再生方法としても使用することができるものである。   The method for producing a mold for producing an antireflection film of the present invention can also be used as a method for regenerating a mold for producing an antireflection film that has been used. That is, in the used antireflection film manufacturing mold, the micropores formed on the surface become non-uniform, and the performance of the manufactured antireflection film deteriorates if it is used continuously. It will be. Therefore, the method of the present invention is used by using the used antireflection film production mold as the metal substrate in the present invention, and the region where the non-uniform fine holes are formed as the non-uniform layer in the present invention. By carrying out the step, the micropores can be made uniform again and reused. For this reason, the manufacturing method of the metal mold | die for antireflection film manufacture of this invention can be used also as a reproduction | regeneration method of a metal mold | die.

本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

以下、実施例を挙げることにより、本発明を具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described by giving examples.

[実施例1]
金属基体として研削により鏡面加工したことで表面が加工変質したA1000系のアルミニウム板を用い、シュウ酸水溶液0.1%にて電圧60Vをかけて陽極酸化を5分間行った(ポーラスアルミナ膜形成工程)。次にリン酸水溶液10%、50℃にて5分間エッチング(エッチング工程)を行った。この陽極酸化工程とエッチング工程を19回繰り返して微細孔形成工程を実施し、金属基体表面の不均一層を取り除きながら、円錐の孔形状をもつ多孔質性のアルミ酸化膜表面を形成し、反射防止フィルム製造用金型を得た。
ここで、上記金属基体の不均一層の厚みは最大1μmであったのに対し、上記微細孔形成工程においてエッチングされた金属基体の厚みは1μmであった。
[Example 1]
Using an A1000 series aluminum plate whose surface was modified by grinding as a metal substrate, anodization was performed for 5 minutes at a voltage of 60 V with 0.1% oxalic acid aqueous solution (porous alumina film forming step) ). Next, etching (etching process) was performed at 10% phosphoric acid aqueous solution at 50 ° C. for 5 minutes. This anodizing process and etching process are repeated 19 times to carry out a micropore forming process, forming a porous aluminum oxide film surface having a conical hole shape while removing a non-uniform layer on the surface of the metal substrate, and reflecting A mold for producing the prevention film was obtained.
Here, the thickness of the non-uniform layer of the metal substrate was 1 μm at the maximum, whereas the thickness of the metal substrate etched in the fine hole forming step was 1 μm.

上記不均一層はアルミ表面を研削した際の加工変質層であり、未加工のアルミよりも硬度が高いので、硬度測定で加工変質層の厚みを測定できることから、上記不均一層の厚みは、微小硬度計PICODENTOR HM500(Fischer Instruments社製)にて変質層のあるアルミと変質層のないアルミの押込み深さ−加重曲線をそれぞれ測定し比較することで変質層の深さを測定した。   The non-uniform layer is a work-affected layer when the aluminum surface is ground, and since the hardness is higher than that of unprocessed aluminum, the thickness of the work-affected layer can be measured by hardness measurement. The depth of the deteriorated layer was measured by measuring and comparing the indentation depth-weighting curves of aluminum with a modified layer and aluminum without a modified layer with a micro hardness meter PICODENTOR HM500 (Fischer Instruments).

参考例2]
実施例1と同様にして、ポーラスアルミナ膜形成工程とエッチング工程を6回繰り返して微細孔形成工程を行い、反射防止フィルム製造用金型を得た。上記微細孔形成工程においてエッチングされた金属基体の厚みは0.3μmであった。
[ Reference Example 2]
In the same manner as in Example 1, the porous alumina film forming step and the etching step were repeated 6 times to perform the fine hole forming step, thereby obtaining a mold for producing an antireflection film. The thickness of the metal substrate etched in the fine hole forming step was 0.3 μm.

[実施例3]
金属基体として、使用により表面に欠けが生じた金型(欠けのサイズは100nm程度)を用い、シュウ酸水溶液0.1%にて電圧60Vをかけて陽極酸化を5分間行った(ポーラスアルミナ膜形成工程)。次に、リン酸水溶液10%、50℃にて5分間エッチングを行った(エッチング工程)。この陽極酸化とエッチングの処理を5回繰り返して、微細孔形成工程を実施し、欠けが生じた表面を取り除きながら、円錐の孔形状をもつ多孔質性のアルミナ膜表面を形成し、反射防止フィルム製造用金型を得た。
[Example 3]
As a metal substrate, a mold having a chip on the surface by use (the chip size is about 100 nm) was used, and anodization was performed for 5 minutes with a voltage of 60 V with 0.1% oxalic acid aqueous solution (porous alumina film) Forming step). Next, etching was performed for 5 minutes at 10% phosphoric acid aqueous solution at 50 ° C. (etching step). This anodization and etching process is repeated 5 times to carry out a micropore formation process, and a porous alumina film surface having a conical pore shape is formed while removing a chipped surface. A production mold was obtained.

[評価]
上記、実施例1、3、及び参考例2で得た反射防止フィルム製造用金型をSEMにより観察した。また、上記、実施例で得た反射防止フィルム製造用金型を用いてモスアイフィルムを製造し、反射率を測定した。
[Evaluation]
The antireflection film production molds obtained in Examples 1 and 3 and Reference Example 2 were observed with an SEM. Moreover, the moth-eye film was manufactured using the metal mold | die for antireflection film manufacture obtained in the said Example, and the reflectance was measured.

(反射防止フィルム製造用組成物の調製)
1リットルのガラス製容器にペンタエリスリトールトリアクリレート/HDIヌレート体(デスモジュールN3300 住化バイエルウレタン(株)製、「HDI」は、ヘキサメチレンジイソシアネートを示す。)15部、ポリエチレングリコールジアクリレート35部、1,4−ブタンジオールジアクリレート(官能基数:2、分子量:198、Tg:45℃、SR213サートマー社製)50部、光重合開始剤(1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、イルガキュア184,チバスペシャリティーケミカルス(株)製)5部、スリップ剤(パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物、メガファックF443,DIC(株)製)0.6部を入れ、ディスペーサーで撹拌し(温度50℃〜60℃、撹拌時間30分)、本発明の反射防止フィルム製造用組成物を得た。
(Preparation of composition for producing antireflection film)
In a 1-liter glass container, 15 parts of pentaerythritol triacrylate / HDI nurate (Desmodur N3300 manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd., “HDI” represents hexamethylene diisocyanate), 35 parts of polyethylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate (functional group number: 2, molecular weight: 198, Tg: 45 ° C., SR213 Sartomer) 50 parts, photopolymerization initiator (1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, Irgacure 184, Ciba Specialty Chemicals) 5 parts, 0.6 parts slip agent (perfluoroalkylethylene oxide adduct, Megafac F443, manufactured by DIC Corporation) is added and stirred with a de-spacer (temperature 50 ° C. to 60 ° C., stirring time) 30 minutes), reflection of the present invention To obtain a stop film composition for producing.

(反射防止フィルムの調製)
上記実施例1、3、及び参考例2で得た反射防止フィルム製造用金型に上記組成物を吐工し、厚さ80μm、タテ30cm、ヨコ30cmのトリアセチルセルロースフィルム(フジタックT80SZ、富士フィルム(株)製)の1方の面を上記組成物が吐工された反射防止フィルム製造用金型に被せ、ゴム製ローラを用いて0.35MPaの荷重で押圧し、トリアセチルセルロースフィルムと反射防止フィルム製造用金型の間にある組成物が均一に広がったことを確認し、該被膜層に紫外線照射装置(フュージョンUVシステムズ(株)製)により、照射距離0cm、照射強度200mW/cm、搬送速度2.5m/sの条件にて、トリアセチルセルロースフィルムを介して紫外線を照射し、硬化処理を行った。硬化直後に、反射防止フィルム製造用金型からトリアセチルセルロースフィルムを剥離し、反射防止層が設けられた反射防止フィルムを得た。
(Preparation of antireflection film)
The above composition was discharged into the antireflection film production mold obtained in Examples 1 and 3 and Reference Example 2, and a triacetyl cellulose film (Fujitac T80SZ, Fuji Film) having a thickness of 80 μm, length of 30 cm, and width of 30 cm. 1 side of the product manufactured by Co., Ltd. is covered with a mold for producing an antireflection film on which the above composition has been discharged, and is pressed with a load of 0.35 MPa using a rubber roller to reflect the triacetylcellulose film and the reflection. It was confirmed that the composition existing between the molds for producing the prevention film spread uniformly, and the coating layer was irradiated with an ultraviolet irradiation device (manufactured by Fusion UV Systems) with an irradiation distance of 0 cm and an irradiation intensity of 200 mW / cm 2. Then, under the condition of a conveyance speed of 2.5 m / s, the ultraviolet ray was irradiated through the triacetyl cellulose film to perform a curing treatment. Immediately after curing, the triacetylcellulose film was peeled from the mold for producing the antireflection film to obtain an antireflection film provided with an antireflection layer.

(反射率の測定)
JIS Z 8722に記載された方法に準拠し、コニカミノルタセンシング製分光測色計CM−2600dを用い測定した。測定には金型表面の法線に対して、8°の角度から測定光を入射することによって、金型表面の正反射光を含む分光反射率(SCI)と、金型表面の正反射光を除いた分光反射率(SCE)と、を測定した後、金型表面の正反射光を含む分光反射率(SCI)から、金型表面の正反射光を除いた分光反射率(SCE)を差引くことによって、反射率を得た。
(Measurement of reflectance)
Based on the method described in JIS Z 8722, measurement was performed using a spectrocolorimeter CM-2600d manufactured by Konica Minolta Sensing. For measurement, the measurement light is incident at an angle of 8 ° with respect to the normal of the mold surface, so that the spectral reflectance (SCI) including the regular reflection light on the mold surface and the regular reflection light on the mold surface are measured. After measuring the spectral reflectance (SCE), the spectral reflectance (SCE) obtained by removing the regular reflection light on the mold surface from the spectral reflectance (SCI) including the regular reflection light on the mold surface. Reflectance was obtained by subtracting.

(結果)
不均一層の厚み以上に金属基体のエッチングを行った実施例1と実施例3で得た反射防止フィルム製造用金型表面は、均一な円錐の孔形状をもつ多孔質性のアルミ酸化膜表面であり、その反射防止フィルム製造用金型を用いた反射防止フィルムの反射率((Y)値(%))は、0.18%であった。不均一層の厚み以下の金属基体のエッチングを行った参考例2の金型表面は不均一な部分があり、その金型を用いたフィルムの反射率は2.58%であった。これにより、実施例1、実施例3は反射防止フィルムとして有用であることが確認できた。
(result)
The surface of the metal mold for producing the antireflection film obtained in Example 1 and Example 3 in which the metal substrate was etched beyond the thickness of the heterogeneous layer was a porous aluminum oxide film surface having a uniform conical hole shape. The reflectance ((Y) value (%)) of the antireflection film using the mold for producing the antireflection film was 0.18%. The surface of the mold of Reference Example 2 in which the metal substrate having a thickness equal to or less than the thickness of the nonuniform layer was etched had a nonuniform portion, and the reflectance of the film using the mold was 2.58%. This confirmed that Examples 1 and 3 were useful as antireflection films.

1 … 金属基体
1a … 不均一層
X … アルミナ膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Metal substrate 1a ... Nonuniform layer X ... Alumina film

Claims (1)

アルミニウムを含有し、表面に、結晶状態あるいは表面形状が不均一となっている不均一層を有する金属基体を用い、陽極酸化によって前記金属基体の表面に微細孔を有するアルミナ膜を形成するポーラスアルミナ膜形成工程と、前記アルミナ膜をエッチングすることにより前記微細孔の孔径を拡大するエッチング工程とを順次繰り返し実施することにより前記金属基体の表面に微細孔を形成する微細孔形成工程を有する、反射防止フィルム製造用金型の作製方法であって、
前記不均一層が、表面が研磨されたことにより生じた加工変質層、部分的に欠けが生じた微細孔表層、及び、異物が付着した表層から選択される少なくとも1種であり、
前記ポーラスアルミナ膜形成工程が、0.1%シュウ酸水溶液を用いて電圧60Vで5分間陽極酸化を行う工程であり、
前記エッチング工程が前記アルミナ膜の一部をエッチングするものであって、10%リン酸水溶液を用いて50℃で5分間エッチングする工程であり、
前記微細孔形成工程が、少なくとも前記不均一層の厚み以上に前記金属基体のエッチングを伴うものであることを特徴とする、反射防止フィルム製造用金型の作製方法。
Porous alumina containing a metal base having a non-uniform layer containing aluminum and having a non-uniform crystal state or surface shape, and forming an alumina film having fine pores on the surface of the metal base by anodic oxidation A reflection step having a micropore formation step of forming micropores on the surface of the metal substrate by sequentially repeating a film formation step and an etching step of enlarging the pore diameter of the micropores by etching the alumina film A method for producing a mold for producing a prevention film,
The heterogeneous layer is at least one selected from a work-affected layer generated by polishing the surface, a microporous surface layer partially chipped, and a surface layer to which foreign matter has adhered,
The porous alumina film forming step is a step of anodizing at a voltage of 60 V for 5 minutes using a 0.1% oxalic acid aqueous solution,
What der which the etching process etches a portion of the alumina film, a step of etching 5 minutes at 50 ° C. with 10% phosphoric acid aqueous solution,
The method for producing a mold for producing an antireflection film, wherein the fine hole forming step involves etching of the metal substrate at least more than the thickness of the non-uniform layer .
JP2010025273A 2010-02-08 2010-02-08 Method for producing mold for production of antireflection film Expired - Fee Related JP5742098B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010025273A JP5742098B2 (en) 2010-02-08 2010-02-08 Method for producing mold for production of antireflection film

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010025273A JP5742098B2 (en) 2010-02-08 2010-02-08 Method for producing mold for production of antireflection film

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011161713A JP2011161713A (en) 2011-08-25
JP5742098B2 true JP5742098B2 (en) 2015-07-01

Family

ID=44592973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010025273A Expired - Fee Related JP5742098B2 (en) 2010-02-08 2010-02-08 Method for producing mold for production of antireflection film

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5742098B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013119636A (en) * 2011-12-06 2013-06-17 Dainippon Printing Co Ltd Method for manufacturing mold and mold
CN104441370A (en) * 2014-11-11 2015-03-25 上海理工大学 Mould for wafer lens array with moth-eye-imitation nano-structure, and processing method of mould
CN104911668B (en) * 2015-06-18 2017-06-06 华南理工大学 It is a kind of to prepare a nanometer method for bellmouth anodic oxidation aluminium formwork
KR101815227B1 (en) 2016-02-02 2018-01-30 (주)뉴옵틱스 Manufacturing method for mold of Anti-reflection film

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4848161B2 (en) * 2005-09-21 2011-12-28 財団法人神奈川科学技術アカデミー Antireflection film manufacturing method and antireflection film manufacturing stamper manufacturing method
JP5087705B2 (en) * 2009-09-11 2012-12-05 日本軽金属株式会社 Stamper aluminum prototype material, stamper aluminum prototype and stamper

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011161713A (en) 2011-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4945460B2 (en) Method for forming antireflection structure and antireflection structure
TWI504500B (en) Stamper,stamper production method,compact production method,and aluminum prototype of stamper
TWI406048B (en) Antireflection film and method for manufacturing the same
KR101386324B1 (en) Optical sheet, process of manufacturing mold for manufacturing optical sheet, and process for producing optical sheet
JP6032196B2 (en) Stamper manufacturing method and molded body manufacturing method
KR101677827B1 (en) Mold base material, production method for mold base material, mold production method, and mold
JP4916597B2 (en) Mold, mold manufacturing method and antireflection film
TWI606149B (en) Production method of mold and production method of molded article with microrelief structure on the surface thereof
JP5742098B2 (en) Method for producing mold for production of antireflection film
TWI451001B (en) Method of molding polymeric materials to impart a desired texture thereto
JP5381040B2 (en) Evaluation method, manufacturing method and regeneration method of mold for manufacturing moth-eye type antireflection film, and manufacturing method of moth-eye type antireflection film
CN107002272B (en) Mold, method for manufacturing mold, antireflection film, and method for manufacturing antireflection film
JP2009174007A (en) Template and method of manufacturing the same and method of manufacturing formed body
JP2016071237A (en) Structure and display device
CN107949901B (en) Method for manufacturing anti-reflection surface by plasma etching and substrate with anti-reflection surface
JP6458051B2 (en) Mold, mold manufacturing method and antireflection film
JP2016210164A (en) Mold-propagation inhibition member and agricultural mold-propagation inhibition article
TW201318805A (en) Manufacturing method of optical sheet, manufacturing method of mold for manufacturing optical sheet, electronic display device and method of mirror finishing
WO2015159797A1 (en) Mold, method for producing mold, anti-reflection film and method for producing anti-reflection film
JP6308754B2 (en) Aluminum prototype for stamper and manufacturing method thereof, stamper and manufacturing method thereof, and manufacturing method of transcript
JP2009167315A (en) Method for producing porous material
JP6379641B2 (en) Hydrophilic member and method for producing the same
JP6874426B2 (en) Mold manufacturing method, article manufacturing method and article
JP2016068477A (en) Mold
JP2011212953A (en) Method of manufacturing optical film, and optical film obtained by the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121213

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131121

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131126

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140819

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141017

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: 20150407

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150420

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5742098

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees