JP6693429B2 - 反射防止構造体 - Google Patents
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Description
本発明は、反射防止構造体に関する。
従来、ＣＤやＤＶＤ等の光学ディスクの表面、レンズ、保護フィルム等の表面における光の反射を防止する目的で、前記表面に回折パターンや微細な凹凸からなる反射防止構造体を形成する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
特許文献１では反射防止の凹凸構造として、凸部と凹部の段差が１．５μｍ以上の回折パターンと、その回折パターンの表面に形成された微細凸部のピッチ間隔を２５０ｎｍ以下に狭めた構造が提案されている。しかしながら、その反射防止性能（防反射性）は必ずしも充分では無く、より優れた反射防止性能を有する構造が求められている。
本発明は、防反射性に優れた防反射構造体を提供する。
［１］ 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、前記壁部の平均高さは５μｍ以上１００μｍ以下であり、前記開口部の平均開口径は１μｍ以上１０μｍ以下であり、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からなる剣山構造が形成されていることを特徴とする反射防止構造体。
［２］ 前記微小突起の平均高さは０．１μｍ以上４μｍ以下である［１］に記載の反射防止構造体。
［３］ 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１００〜２００個含まれる正方形の領域を任意に設定し、前記領域に含まれる各吸光ユニットについて開口部を含む最小円の直径を０．１μｍ刻みで各々測定し、その直径を横軸に取り、その直径を有する吸光ユニットの個数を縦軸に取った図において、２つ以上のピークが観測される［１］又は［２］に記載の反射防止構造体。
［４］ 前記２つ以上のピークについて、隣接するピーク同士の前記直径の差が０．３μｍ以上である［３］に記載の反射防止構造体。
［５］ 隣接する前記吸光ユニット同士の前記壁部が一体化しており、その一体化した前記壁部の上端が窪んでいる［１］〜［４］の何れか一項に記載の反射防止構造体。
［２］ 前記微小突起の平均高さは０．１μｍ以上４μｍ以下である［１］に記載の反射防止構造体。
［３］ 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１００〜２００個含まれる正方形の領域を任意に設定し、前記領域に含まれる各吸光ユニットについて開口部を含む最小円の直径を０．１μｍ刻みで各々測定し、その直径を横軸に取り、その直径を有する吸光ユニットの個数を縦軸に取った図において、２つ以上のピークが観測される［１］又は［２］に記載の反射防止構造体。
［４］ 前記２つ以上のピークについて、隣接するピーク同士の前記直径の差が０．３μｍ以上である［３］に記載の反射防止構造体。
［５］ 隣接する前記吸光ユニット同士の前記壁部が一体化しており、その一体化した前記壁部の上端が窪んでいる［１］〜［４］の何れか一項に記載の反射防止構造体。
本発明の反射防止構造体は、優れた防反射性を有する。
《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る。前記壁部の平均高さは５μｍ以上１００μｍ以下であり、前記開口部の平均直径は１μｍ以上１０μｍ以下であり、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からなる剣山構造が形成されている。
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る。前記壁部の平均高さは５μｍ以上１００μｍ以下であり、前記開口部の平均直径は１μｍ以上１０μｍ以下であり、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からなる剣山構造が形成されている。
以下、図面を参照して本発明にかかる反射防止構造体の一例を詳述する。
図１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写真を示す。
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。
図１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写真を示す。
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。
図２に、図１の吸光ユニット２の一部を拡大した写真を示し、図３に、吸光ユニット２の一例を模式化した斜視図を示す。
個々の吸光ユニット２は、略円形の外縁部２ａを有する底部２ｂと、外縁部２ａに沿って立ち上がる壁部２ｗとによって構成され、上方は開口部２ｃとされた筒状体である。
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。
個々の吸光ユニット２は、略円形の外縁部２ａを有する底部２ｂと、外縁部２ａに沿って立ち上がる壁部２ｗとによって構成され、上方は開口部２ｃとされた筒状体である。
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。
筒状の吸光ユニット２の底部２ｂと壁部２ｗとで囲まれた空間（以下、内空部という。）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防反射性が高まることから、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。
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防反射性が高まることから、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。
図３の模式図に示すように、吸光ユニット２は、外縁部２ａに沿って立ち上がる壁部２ｗを有する。外縁部２ａは底部２ｂの略円形の輪郭に沿っているので、壁部２ｗを上方から見ると（前記樹脂シートの表面を見下ろすと）、壁部２ｗは外縁部２ａをなぞるように底部２ｂを囲っている。
外縁部２ａを囲む壁部２ｗは、外縁部２ａに沿って連続していてもよいし、一部分が欠けて非連続になっていてもよい。外縁部２ａを囲む壁部２ｗの一部が欠けて非連続になっている場合、その部分において、隣接する２つの吸光ユニットの各内空部は連通していてもよい。
壁部２ｗの高さ方向は、前記樹脂シートの表面の法線方向、すなわち筒状体の高さ方向に沿う。壁部２ｗの下端は吸光ユニット２の底部２ｂに立脚し、その上端は、吸光ユニット２の開口部２ｃを形成している。以下、開口部２ｃの上端の内側の縁を開口縁２ｅという。
吸光ユニット２の壁部２ｗで囲われた底部２ｂには、壁部２ｗの高さ方向に沿って壁部２ｗの上端（高さ）よりも低い位置まで突出した多数の微小突起３が高密度に群立した剣山構造が形成されている。この剣山構造は、各微小突起３の間の谷間（凹部）に着目すると、底部２ｂに多数の凹部が高密度に配置された構造と見ることもできる。
図４に、反射防止構造体１に備えられた隣接する２つの吸光ユニット２を、その高さ方向に沿って切断した断面模式図を示す。
第一の吸光ユニット２Ａ（２）と第二の吸光ユニット２Ｂ（２）を隔てる各々の壁部２ｗは一体化している。その一体化した壁部２ｗの上端（上面）の中央部には、各々の吸光ユニット２の境界であると認識し得る箇所に、窪み２ｖが形成されている。
第一の吸光ユニット２Ａ（２）と第二の吸光ユニット２Ｂ（２）を隔てる各々の壁部２ｗは一体化している。その一体化した壁部２ｗの上端（上面）の中央部には、各々の吸光ユニット２の境界であると認識し得る箇所に、窪み２ｖが形成されている。
反射防止構造体１が有する多数の吸光ユニット２について、壁部２ｗの高さｈ１の平均（平均高さ）は５μｍ以上１００μｍ以下であり、７μｍ以上５０μｍ以下が好ましく、１２μｍ以上４０μｍ以下がより好ましい。
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が奏する防反射性をより高められる。なお、本明細書における「防反射性」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。
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が奏する防反射性をより高められる。なお、本明細書における「防反射性」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。
壁部２ｗの平均高さは、次のように求められる。
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ｈ１方向に沿う断面を切り出して電子顕微鏡で観察し、１００〜２００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、１００〜２００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。
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、その平均開口径は、１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。
開口部２ｃの平均開口径が１μｍ以上１０μｍ以下であると、入射光の正反射を充分に防止し、反射防止構造体１が奏する防反射性をより高められる。
開口部２ｃの平均開口径が１μｍ以上１０μｍ以下であると、入射光の正反射を充分に防止し、反射防止構造体１が奏する防反射性をより高められる。
開口部２ｃの平均開口径は次のように求められる。
反射防止構造体１を電子顕微鏡で観察し、吸光ユニット２の高さｈ１方向に沿って見下ろして、吸光ユニット２が１００〜２００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２について開口部２ｃを含む最小円の直径を各々測定し、それらの直径の算術平均として求められる。
反射防止構造体１を電子顕微鏡で観察し、吸光ユニット２の高さｈ１方向に沿って見下ろして、吸光ユニット２が１００〜２００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２について開口部２ｃを含む最小円の直径を各々測定し、それらの直径の算術平均として求められる。
剣山構造をなす多数の微小突起３のピッチｐ２の平均（平均ピッチ）は１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下が好ましく、８０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下がより好ましい。
微小突起３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剣山構造内へ吸収し易く、反射防止構造体１が奏する防反射性をより高められる。
微小突起３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剣山構造内へ吸収し易く、反射防止構造体１が奏する防反射性をより高められる。
微小突起３の平均ピッチは、次のように求められる。
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。
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。
上記の測定方法において、反射防止構造体１の断面を切り出す際に微小突起３等が潰れてしまう場合には、次の代替方法を適用してもよい。すなわち、まず、反射防止構造体１の吸光ユニット２が開口している面に、樹脂組成物を塗布して硬化させることにより、吸光ユニット２及び微小突起３の形状が転写された型を作成する。次いで、その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、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（転写された凹部）とそれに隣接する微小突起３のピッチを各々測定し、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。
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からなる剣山構造に吸収される。この光の吸収が確実に行われるために、剣山構造を構成する微小突起３の高さｈ２の平均は、例えば、０．１μｍ以上４μｍ以下が好ましく、０．２μｍ以上３μｍ以下がより好ましく、０．３μｍ以上２μｍ以下がさらに好ましい。
ここで、剣山構造をなす多数の微小突起３の高さｈ２の平均は、次のように求められる。
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。
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。
反射防止構造体１に入射した光が剣山構造に確実に吸収されるために、外縁部２ａに囲まれた底部２ｂの全面積（１００％）に対する剣山構造が形成されている領域の面積の占有率は、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。
個々の吸光ユニット２における剣山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、剣山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。
個々の吸光ユニット２における剣山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、剣山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。
反射防止構造体１に備えらえた各吸光ユニット２の開口部２ｃの開口径ｐ１は、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。反射防止構造体１の二次元平面において各吸光ユニット２を最密充填する場合には、各吸光ユニット２の前記開口径は互いに同じであることが好ましい。ただし、この最密充填によって吸光ユニット２の開口部２ｃの配置が規則的になるため、この反射防止構造体１に入射した光が光学干渉を起こす場合がある。この光学干渉を防ぐ観点から、反射防止構造体１を構成する吸光ユニット２の前記開口径の分布は単一のピークを形成するもの（単峰性）ではなく、好ましくは２以上、より好ましくは３以上のピークを形成するもの（多峰性）であることが好ましい。
反射防止構造体１の吸光ユニット２の開口径ｐ１の分布は次のように求められる。
まず、反射防止構造体１を電子顕微鏡で観察し、吸光ユニット２の高さ方向に沿って見下ろして、前記吸光ユニットが１００〜２００個含まれる正方形の領域を任意に設定し、前記領域に含まれる各吸光ユニット２について、各開口部２ｃを含む最小円の直径を０．１μｍ刻みで各々測定する。次いで、測定した直径を横軸に取り、その直径を有する吸光ユニット２の個数を縦軸に取った分布図を作成する。前記光学干渉を防ぐ観点から、好ましくは２つ以上、より好ましくは３つ以上のピークが前記分布図に観測されることが望ましい。
まず、反射防止構造体１を電子顕微鏡で観察し、吸光ユニット２の高さ方向に沿って見下ろして、前記吸光ユニットが１００〜２００個含まれる正方形の領域を任意に設定し、前記領域に含まれる各吸光ユニット２について、各開口部２ｃを含む最小円の直径を０．１μｍ刻みで各々測定する。次いで、測定した直径を横軸に取り、その直径を有する吸光ユニット２の個数を縦軸に取った分布図を作成する。前記光学干渉を防ぐ観点から、好ましくは２つ以上、より好ましくは３つ以上のピークが前記分布図に観測されることが望ましい。
前記分布図に観測されるピークが２つ以上である場合、隣接する２つのピーク同士の間隔の差は、０．３μｍ以上であることが好ましい。０．３μｍ以上であると、反射防止構造体１の二次元平面に充填された吸光ユニット２の開口部２ｃ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、前記光学干渉をより容易に防止することができる。
前記２つのピーク同士の間隔の差の上限値は、例えば、１０μｍ以下が好ましく、５μｍ以下がより好ましく、２μｍ以下がさらに好ましい。これらの上限値であると、反射防止構造体１の二次元平面において、吸光ユニット２の開口部２ｃを充分に充填して高密度で配置することが容易となり、防反射性をより高めることができる。
前記２つのピーク同士の間隔の差の上限値は、例えば、１０μｍ以下が好ましく、５μｍ以下がより好ましく、２μｍ以下がさらに好ましい。これらの上限値であると、反射防止構造体１の二次元平面において、吸光ユニット２の開口部２ｃを充分に充填して高密度で配置することが容易となり、防反射性をより高めることができる。
図５に、反射防止構造体１を吸光ユニット２の高さ方向に沿って見下ろした、反射防止構造体１の上面の電子顕微鏡写真（ＳＥＭ像）を示す。この反射防止構造体１について上述の方法により作成した分布図を図６に示す。
図６には、横軸の直径２．６μｍ、３．５μｍ、４．３μｍ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２．６μｍ、３．５μｍ、４．３μｍ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。
図６には、横軸の直径２．６μｍ、３．５μｍ、４．３μｍ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２．６μｍ、３．５μｍ、４．３μｍ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。
反射防止構造体１を電子顕微鏡で観察し、吸光ユニット２の高さｈ１方向に沿って見下ろして、吸光ユニット２が１００〜２００個含まれる正方形の領域を任意に設定し、前記領域の全面積（１００％）に対して、前記領域に含まれる全ての吸光ユニット２の開口部２ｃの合計面積が占める開口率は、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、防反射性がより高められる。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。
個々の吸光ユニット２の開口部２ｃの面積は、個々の吸光ユニット２の開口縁２ｅによって囲まれた領域の面積を目視又は画像処理することにより求められる。前記領域を囲む一続きの壁部２ｗの一部が欠損している場合には、その欠損した部位にも開口縁２ｅが連続して存在していると仮定して前記面積を求める。
上記範囲の下限値以上であると、防反射性がより高められる。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。
個々の吸光ユニット２の開口部２ｃの面積は、個々の吸光ユニット２の開口縁２ｅによって囲まれた領域の面積を目視又は画像処理することにより求められる。前記領域を囲む一続きの壁部２ｗの一部が欠損している場合には、その欠損した部位にも開口縁２ｅが連続して存在していると仮定して前記面積を求める。
図７に示すように、反射防止構造体１に入射した光線Ｌ１は、吸光ユニット２の開口部２ｃから内空部に入射し、壁部２ｗの内側面に反射し、底部２ｂに群立する微小突起３からなる剣山構造に取り込まれ、吸収される。一方、反射防止構造体１に入射した光線Ｌ２は、第一の吸光ユニット２Ａと第二の吸光ユニット２Ｂとの共通の壁部である壁部２ｗの上面において反射される。
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、防反射性を高められる。
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。
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、防反射性を高められる。
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。
図７に示すように、反射防止構造体１の防反射性を低下させる原因は、第一の吸光ユニット２Ａと第二の吸光ユニット２Ｂとの共通の壁部である壁部２ｗの上面に入射した光線Ｌ２が反射されることである。ただし、反射防止構造体１においては、その上面に窪み２ｖが形成されているので、少なくとも光線Ｌ２が正反射することは防止されている。正反射（入射角と反射角とがぼほ同じ反射）を防止することにより、目的の防反射性の一部は達成される。
したがって、反射防止構造体１の吸光ユニット２の高さｈ１方向に沿って見下ろして、隣接する吸光ユニット２の開口部２ｃ同士の隙間において、各吸光ユニット２の壁部２ｗが一体化している場合、その一体化した壁部２ｗの上端が窪んでいることが好ましい。この反射防止構造体１の吸光ユニット２の高さｈ１方向に沿って切断した断面を見ると、前記一体化した壁部２ｗの上端において、各開口縁２ｅの高さよりも低くされた窪み２ｖが形成されている。
図８に、図５を拡大した、反射防止構造体１の上面の電子顕微鏡写真（ＳＥＭ像）を示す。このＳＥＭ像において、隣接する２〜４つの吸光ユニット２同士の一体化した壁部２ｗの上端において、Ｖ字に凹んだ窪み（谷間）２ｖが形成されている様子が黒色の細い筋として多数観察される。また、前記一体化した壁部２ｗの一部が欠損して内空部が連通した箇所２ｚが、窪み２ｖとは区別して、黒色の太い筋として観察される。
図８に、図５を拡大した、反射防止構造体１の上面の電子顕微鏡写真（ＳＥＭ像）を示す。このＳＥＭ像において、隣接する２〜４つの吸光ユニット２同士の一体化した壁部２ｗの上端において、Ｖ字に凹んだ窪み（谷間）２ｖが形成されている様子が黒色の細い筋として多数観察される。また、前記一体化した壁部２ｗの一部が欠損して内空部が連通した箇所２ｚが、窪み２ｖとは区別して、黒色の太い筋として観察される。
図８に示した吸光ユニット２の上面のＳＥＭ像から明らかであるように、反射防止構造体１を構成する各吸光ユニット２は略円形の開口部２ｃを有する。このため、入射する光の方位（上方から見た吸光ユニット２に入射する光線を吸光ユニット２の上面に投影した直線の方向）に関わらず、全方位（３６０°）の何れから入射する光についても全て同じように吸光ユニット２の開口部２ｃからその内部へ誘導し、吸収することができる。すなわち、反射防止構造体１が奏する反射防止性は、光の入射方位に関わらず、あらゆる方向から入射する光に対して均等に発揮される。
《反射防止構造体の製造方法》
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９（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９（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９（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９（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の前記剣山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。
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９（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９（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９（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９（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の前記剣山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。
型を作製する別の方法として、フォトリソグラフィまたはナノインプリントを使用しない以下の方法も例示できる。
まず、図１０（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の上に積み上がることは避けて、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１０（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１０（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１０（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の前記剣山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１０（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の上に積み上がることは避けて、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１０（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１０（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１０（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の前記剣山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。
以上で説明した方法で作製した型の電子顕微鏡写真を図１１に示す。円柱体Ｃが群立し、円柱体Ｃの上面に凹凸群Ｍが形成されている様子が観察される。なお、一部の円柱体Ｃの凹凸群Ｍの中央付近に比較的大きな目玉があるが、この目玉はこの型の作製時の特定条件においてのみ生じたものであり、通常は均一な凹凸群Ｍが円柱体Ｃの上面を覆う。
図１２に示すように、上記の方法で作製した型Ｐを、硬化性樹脂組成物等の合成樹脂に対して、ナノインプリント法、プレス成形法、射出成形法等の公知の技術によって転写し、硬化させた後で型から硬化物を取り外すことによって、反射防止構造体１が表面に形成された硬化物Ｑが得られる。
硬化物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。
硬化物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。
＜材料＞
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。
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。
基板Ｓの表面に敷き詰める円盤Ａを構成するエッチングマスクとしては、例えば、有機無機ハイブリッド材料からなるフォトレジストが挙げられる。公知の感光性機能性高分子材料等、好適なパターニングが可能であるとともにエッチング工程におけるマスクとして適した材料が用いられる。フォトリソグラフィで用いられるレジスト材料を含む液状体は、例えば、ポリマー、感光剤、添加剤、および、溶剤を主成分とする混合物である。その他、円盤Ａは、フォトリソグラフィと反応性イオンエッチング法とによって形成される無機化合物からなるハードマスクであってもよく、例えば、高密度プラズマＣＶＤ法、あるいは、ＬＰ−ＣＶＤ法などで形成されるシリコン窒化膜やシリコン酸化膜によって形成されていてもよい。
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。
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。
基板Ｓの表面に敷き詰める微粒子Ｂの材料としては、Ａｌ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｗなどの金属、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＭｇＯ２、ＣａＯ２などの金属酸化物が挙げられる。また、ＳｉＮ、ＴｉＮなどの窒化物、ＳｉＣ、ＷＣなどの炭化物、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレートなどの有機高分子、その他の半導体材料、無機高分子なども挙げられる。また、これらの材料の少なくとも２種類を併用することもできる。上述した材料のなかでも、微粒子Ｂの材料としては、基板Ｓに対するエッチング選択比の自由度が高い観点から、無機酸化物であることが好ましい。また、無機酸化物のなかでもＳｉＯ２（シリカ）がより好ましい。
基板Ｓをエッチングするエッチングガスとしては、基板Ｓの種類にもよるが、例えば、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からなる群から選択される１種類以上のガスをエッチングガスとして用いればよい。なかでも、基板ＳがＳｉであった場合、一般的に広く使用されるガスという理由からＡｒ、ＳＦ６、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ６、ＣＨＦ３、Ｃｌ２、ＢＣｌ３、ＣＨ４、ＮＨ３、Ｏ２、Ｈ２、Ｎ２、からなる群から選択される１種類以上のガスが好ましい。ドライエッチングの方式は等方性エッチングでもよいし、異方性エッチングでもよいが、マスクの形状を精細に反映するためには異方性エッチングが好ましい。また、ドライエッチングの種類は特に限定されず、例えば、スパッタエッチングでもよいし、プラズマエッチングでもよいし、反応性イオンエッチングでもよい。
反射防止構造体１の材料は、合成樹脂であることが好ましい。合成樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等の公知の合成樹脂が挙げられる。好適な材料としては、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、アクリル樹脂等の合成樹脂などを用いることができる。また、その形状としては例えばフィルム状、シート状、プレート状、ブロック状、レンズ状、球状等とすることができる。これらの形状は特に限定されるものでなく、その使用用途によって変更することができる。
［実施例１］
図１０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である球形コロイダルシリカの２０質量％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質量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、この反応液の体積の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。
図１０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である球形コロイダルシリカの２０質量％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質量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、この反応液の体積の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。
得られた疎水化コロイダルシリカ分散液を、単粒子膜の表面圧を計測する表面圧力センサーと、単粒子膜を液面に沿う方向に圧縮する可動バリアとを備えた水槽（ＬＢトラフ装置）中の液面（下層水として水を使用、水温２５℃）に滴下速度０．０１ｍＬ／秒で滴下した。水槽の下層水にはあらかじめ、基板として、表面が平坦なＳｉ基板（６ｉｎｃｈ）を略鉛直方向に浸漬しておいた。
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。
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。
前記単粒子膜付き基板に対して、ＣＦ４、Ｃｌ２、Ｏ２の混合ガスによりドライエッチングを行った。エッチング条件は、アンテナ電力１５００Ｗ、バイアス電力１０００Ｗ、ガス流量１００ｓｃｃｍ、エッチング時間１０００秒とした。その後、エッチングされた微粒子をワイピングおよび水洗によって除去し、さらにＣｌ２ガスによりドライエッチングを行い実施例１の型Ｐを作製した。
実施例１の型Ｐを使用し、ＣＯＰフィルム上に圧力６．０ＭＰａ、処理温度１５０℃で熱ナノインプリントを行い、室温まで冷却させた後に実施例１の反射防止構造体を得た。
実施例１の反射防止構造体をＳＥＭ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：７．０μｍ
開口部の平均開口径：２．６μｍ（前記分布図のピークの数：１つ（単峰性））
開口率：６０．２％
底部の剣山構造：あり
底部の剣山構造における微小突起の平均ピッチ：１１０ｎｍ
底部の剣山構造における微小突起の平均高さ：７５０ｎｍ
実施例１の反射防止構造体をＳＥＭ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：７．０μｍ
開口部の平均開口径：２．６μｍ（前記分布図のピークの数：１つ（単峰性））
開口率：６０．２％
底部の剣山構造：あり
底部の剣山構造における微小突起の平均ピッチ：１１０ｎｍ
底部の剣山構造における微小突起の平均高さ：７５０ｎｍ
［実施例２］
呼び径３．０μｍ、４．０μｍ、５．０μｍ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１：１：１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、実施例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実施例２の反射防止構造体を得た。
実施例２の反射防止構造体をＳＥＭ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：７．０μｍ
開口部の平均開口径：２．６μｍ、３．５μｍ、４．３μｍ（前記分布図のピークの数：３つ（多峰性））
開口率：５５．２％
底部の剣山構造：あり
底部の剣山構造における微小突起の平均ピッチ：１１０ｎｍ
底部の剣山構造における微小突起の平均高さ：７５０ｎｍ
呼び径３．０μｍ、４．０μｍ、５．０μｍ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１：１：１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、実施例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実施例２の反射防止構造体を得た。
実施例２の反射防止構造体をＳＥＭ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：７．０μｍ
開口部の平均開口径：２．６μｍ、３．５μｍ、４．３μｍ（前記分布図のピークの数：３つ（多峰性））
開口率：５５．２％
底部の剣山構造：あり
底部の剣山構造における微小突起の平均ピッチ：１１０ｎｍ
底部の剣山構造における微小突起の平均高さ：７５０ｎｍ
［実施例３］
実施例２と同様な手法で単粒子膜付きの基板を得た。その後、ＣＦ４、Ｃｌ２の混合ガスによりドライエッチングを行った。エッチング条件は、アンテナ電力１５００Ｗ、バイアス電力８００Ｗ、ガス流量１００ｓｃｃｍ、エッチング時間１５００秒とした。その後、エッチングされた微粒子をワイピングおよび水洗によって除去し、さらにＣｌ２ガスによりドライエッチングを行い実施例３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実施例３の反射防止構造体を得た。
実施例３の反射防止構造体をＳＥＭ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
開口部の平均開口径：２．６μｍ、３．５μｍ、４．３μｍ（前記分布図のピークの数：３つ（多峰性））
開口率：５６．１％
底部の剣山構造：あり
底部の剣山構造における微小突起の平均ピッチ：１１０ｎｍ
底部の剣山構造における微小突起の平均高さ：７５０ｎｍ
実施例２と同様な手法で単粒子膜付きの基板を得た。その後、ＣＦ４、Ｃｌ２の混合ガスによりドライエッチングを行った。エッチング条件は、アンテナ電力１５００Ｗ、バイアス電力８００Ｗ、ガス流量１００ｓｃｃｍ、エッチング時間１５００秒とした。その後、エッチングされた微粒子をワイピングおよび水洗によって除去し、さらにＣｌ２ガスによりドライエッチングを行い実施例３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実施例３の反射防止構造体を得た。
実施例３の反射防止構造体をＳＥＭ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
開口部の平均開口径：２．６μｍ、３．５μｍ、４．３μｍ（前記分布図のピークの数：３つ（多峰性））
開口率：５６．１％
底部の剣山構造：あり
底部の剣山構造における微小突起の平均ピッチ：１１０ｎｍ
底部の剣山構造における微小突起の平均高さ：７５０ｎｍ
［比較例１］
実施例１と同様な手法で単粒子膜付きの基板を得た。その後、ＣＦ４、Ｃｌ２、Ｏ２の混合ガスによりドライエッチングを行った。エッチング条件は、アンテナ電力１５００Ｗ、バイアス電力１２００Ｗ、ガス流量１００ｓｃｃｍ、エッチング時間８００秒とし、粒子が消失するまで処理を行い、構造体先端部に剣山構造がない比較例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ＳＥＭ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いたが、その一体化した壁部の上端は窪んでおらず、ほぼ平坦であった。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：７．０μｍ
開口部の平均開口径：２．６μｍ（前記分布図のピークの数：１つ（単峰性））
開口率：６０．２％
底部の剣山構造：なし
実施例１と同様な手法で単粒子膜付きの基板を得た。その後、ＣＦ４、Ｃｌ２、Ｏ２の混合ガスによりドライエッチングを行った。エッチング条件は、アンテナ電力１５００Ｗ、バイアス電力１２００Ｗ、ガス流量１００ｓｃｃｍ、エッチング時間８００秒とし、粒子が消失するまで処理を行い、構造体先端部に剣山構造がない比較例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ＳＥＭ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いたが、その一体化した壁部の上端は窪んでおらず、ほぼ平坦であった。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：７．０μｍ
開口部の平均開口径：２．６μｍ（前記分布図のピークの数：１つ（単峰性））
開口率：６０．２％
底部の剣山構造：なし
［比較例２］
実施例２と同様な手法で単粒子膜付きの基板を得た。その後、ＣＦ４、Ｃｌ２、Ｏ２の混合ガスによりドライエッチングを行った。エッチング条件は、アンテナ電力１５００Ｗ、バイアス電力１０００Ｗ、ガス流量１００ｓｃｃｍ、エッチング時間１０００秒とした。その後、エッチングされた微粒子をワイピングおよび水洗によって除去し、さらにＣＦ４、Ｃｌ２の混合ガスにより実施例１とは異なるエッチング条件でドライエッチングを行い、構造体先端部に剣山構造がない比較例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２の反射防止構造体を得た。
比較例２の反射防止構造体をＳＥＭ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いたが、その一体化した壁部の上端は窪んでおらず、ほぼ平坦であった。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：７．０μｍ
開口部の平均開口径：２．６μｍ、３．５μｍ、４．３μｍ（前記分布図のピークの数：３つ（多峰性））
開口率：４８．０％
底部の剣山構造：なし
実施例２と同様な手法で単粒子膜付きの基板を得た。その後、ＣＦ４、Ｃｌ２、Ｏ２の混合ガスによりドライエッチングを行った。エッチング条件は、アンテナ電力１５００Ｗ、バイアス電力１０００Ｗ、ガス流量１００ｓｃｃｍ、エッチング時間１０００秒とした。その後、エッチングされた微粒子をワイピングおよび水洗によって除去し、さらにＣＦ４、Ｃｌ２の混合ガスにより実施例１とは異なるエッチング条件でドライエッチングを行い、構造体先端部に剣山構造がない比較例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２の反射防止構造体を得た。
比較例２の反射防止構造体をＳＥＭ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いたが、その一体化した壁部の上端は窪んでおらず、ほぼ平坦であった。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：７．０μｍ
開口部の平均開口径：２．６μｍ、３．５μｍ、４．３μｍ（前記分布図のピークの数：３つ（多峰性））
開口率：４８．０％
底部の剣山構造：なし
＜防反射性の評価＞
実施例、比較例で作製した反射防止構造体の防反射性を確認するため、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、防反射性に優れることを意味する。
実施例、比較例で作製した反射防止構造体の防反射性を確認するため、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、防反射性に優れることを意味する。
＜評価結果と考察＞
上記評価の結果、本発明にかかる防反射構造体は、底部の剣山構造を有するので、明らかに防反射性が優れることが確認された。
上記評価の結果、本発明にかかる防反射構造体は、底部の剣山構造を有するので、明らかに防反射性が優れることが確認された。
本発明は、反射防止シート等の樹脂成形体の分野において幅広く適用することができる。
１…反射防止構造体、２…吸光ユニット、２ａ…外縁部、２ｂ…底部、２ｃ…開口部、２ｅ…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 (5)
- 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、
前記壁部の平均高さは５μｍ以上１００μｍ以下であり、
前記開口部の平均開口径は１μｍ以上１０μｍ以下であり、
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からなる剣山構造が形成されていることを特徴とする反射防止構造体。 - 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１に記載の反射防止構造体。
- 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１００〜２００個含まれる正方形の領域を任意に設定し、
前記領域に含まれる各吸光ユニットについて開口部を含む最小円の直径を０．１μｍ刻みで各々測定し、その直径を横軸に取り、その直径を有する吸光ユニットの個数を縦軸に取った図において、２つ以上のピークが観測される請求項１又は２に記載の反射防止構造体。 - 前記２つ以上のピークについて、隣接するピーク同士の前記直径の差が０．３μｍ以上である請求項３に記載の反射防止構造体。
- 隣接する前記吸光ユニット同士の前記壁部が一体化しており、その一体化した前記壁部の上端が窪んでいる請求項１〜４の何れか一項に記載の反射防止構造体。
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