TW201331613A

TW201331613A - 反射防止構造體及反射防止構造體之製造方法

Info

Publication number: TW201331613A
Application number: TW101145902A
Authority: TW
Inventors: Hiroshi Sakamoto; Yasuhiro Ikeda; Toshiaki Sawada
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2013-08-01
Also published as: JP2015034835A; WO2013084899A1

Abstract

本發明係在表面具有週期性的凹凸部之反射防止構造體中，最外側之凸部之外的任意凸部、與離該任意凸部之距離的合計為最短的6個凸部係配置成：(1)在6個凸部中之4個凸部之各凸部與任意凸部之間，存在有在低於凸部之頂點且高於凹部之底點的位置連結諸凸部的連結部；(2)在6個凸部中剩餘之2個凸部之各凸部與任意凸部之間存在有凹部。

Description

反射防止構造體及反射防止構造體之製造方法

發明領域

本發明係有關於反射防止構造體及反射防止構造體之製造方法。

發明背景

近年，為液晶顯示器(LCD)等顯示裝置或太陽電池開發有表面具有週期性的凹凸部之反射防止構造體(例如參照專利文獻1)。因反射防止構造體為所謂蛾眼(Moth Eye)型，凸部之間距為可見光之波長以下，故可在廣大波長範圍減低光反射率，而提升透光率。

先行技術文獻專利文獻

專利文獻1：國際公開手冊第2011/027909號

發明概要

習知之反射防止構造體之凹凸部具有於平面上排列許多錐狀突起部之構造。為提高突起部之填充率，突起部係週期性地配置成六方格子狀或四方格子狀。

由於為提升反射防止構造體之低反射性，而更提高突起部之填充率，故有諸突起部之下部配置成重疊之情形。

然而，由於當諸突起部之下部過於重疊時，凸部之頂點與凹部之底點的高低差便縮小，故反而對低反射性造成不良影響。

又，由於反射防止構造體於表面具有凹凸部，故亦有表面摩擦時易損傷之問題。

本發明係鑑於上述課題而發明者，其係以提供一種低反射性及耐擦傷性優異之反射防止構造體及反射防止構造體之製造方法為目的。

為解決上述目的，本發明一態樣之反射防止構造體係於表面具有週期性的凹凸部者，其特徵在於：最外側之凸部之外的任意凸部、與離該任意凸部之距離的合計為最短的6個凸部係配置成：(1)在該6個凸部中之4個前述凸部之各凸部與前述任意凸部之間，存在有在低於凸部之頂點且高於凹部之底點的位置連結諸凸部的連結部；(2)在該6個凸部中剩餘之2個前述凸部之各凸部與前述任意凸部之間存在有凹部。

再者，本發明另一態樣之反射防止構造體之製造方法特徵在於包含有下述製程，前述製程係使用表面具有週期性的凹凸部之母模型，製造表面具有週期性的凹凸部之反射防止構造體；又，在前述母模型中，最外側之凸部之外的任意凸部、與離該任意凸部之距離的合計為最短的6個凸部配置成：(1)在該6個凸部中之4個前述凸部之各凸部與前述任意凸部間存在有在低於凸部之頂點且高於凹部之底點的位置連結諸凸部的連結部；(2)在該6個凸部中剩餘之2個前述凸部之各凸部與前述任意凸部之間存在有凹部。

根據本發明，可提供低反射性及耐擦傷性優異之反射防止構造體及反射防止構造體之製造方法。

10，110‧‧‧反射防止構造體

12，51，112‧‧‧基體

13‧‧‧塗佈層

14，56，114‧‧‧樹脂層

20，60，80，120‧‧‧凹凸部

21，21-1-21-7‧‧‧凸部

21a，61a，121a‧‧‧頂點

22，22-1-22-7，62，122‧‧‧凹部

22a，62a，122a‧‧‧底點

23，63，123‧‧‧連結部

23a，123a‧‧‧預定部份

50‧‧‧母模型

52‧‧‧抗蝕膜

53，55‧‧‧感光部

55‧‧‧交叉部份

61，61-1-61-7‧‧‧凸部

70‧‧‧壓模

91‧‧‧凸條部群

92‧‧‧假想平面

93‧‧‧圓錐台

93a‧‧‧底面

93b‧‧‧頂面

93c‧‧‧錐面

94‧‧‧突起部

94a‧‧‧底面

94b‧‧‧頂點

95‧‧‧鞍部

121，121-1-121-7‧‧‧凸部

A-D‧‧‧線

F1-F3，G1，G2，J1-J3‧‧‧方向

H1，H11‧‧‧凸部之頂點與凹部之底點的高低差

H2，H12‧‧‧凸部之頂點與連結部之預定部份的高低差

H21‧‧‧突起部之高度

H22‧‧‧突起部之頂點與鞍部之高低差

L1‧‧‧第1實施例之解析結果

L11-L13‧‧‧第1比較例-第3比較例之解析結果

P1，P2，P11，P12，P21‧‧‧間距

R‧‧‧底面94a之半徑

r‧‧‧切斷面之半徑

θ，α‧‧‧角

圖1係顯示本發明第1實施形態之反射防止構造體之一部份的立體圖。

圖2(A)、圖2(B)係示意地顯示圖1之反射防止構造體之表面之凹凸的平面圖(1)。

圖3(A)~圖3(D)係顯示圖1之反射防止構造體之表面之凹凸的圖。

圖4(A)、圖4(B)係示意地顯示圖1之反射防止構造體之表面之凹凸的平面圖(2)。

圖5(A)~圖5(C)係本發明第1實施形態之反射防止構造體之製造方法的說明圖(1)。

圖6(A)~圖6(C)係本發明第1實施形態之反射防止構造體之製造方法的說明圖(2)。

圖7(A)、圖7(B)係示意地顯示圖5之母模型之表面之凹凸的平面圖。

圖8(A)、圖8(B)係本發明第1實施形態之反射防止構造體之製造方法的說明圖(3)。

圖9係顯示本發明第2實施形態之反射防止構造體之一部份的立體圖。

圖10(A)、圖10(B)係示意地顯示圖9之反射防止構造體之表面之凹凸的平面圖。

圖11(A)~圖11(C)係顯示圖9之反射防止構造體之表面之凹凸的圖。

圖12係顯示第1實施例之解析模型之製作方法的說明圖。

圖13(A)~圖13(C)係顯示第1比較例~第3比較例之解析模型之製作方法的說明圖。

圖14係顯示第1實施例及第1比較例~第3比較例之反射率之解析結果的圖。

用以實施發明之形態

以下，就用以實施本發明之形態，參照圖式來說明。在各圖式中，對同一或對應之結構附上同一或對應之標號而省略說明。

第1實施形態

圖1係顯示本發明第1實施形態之反射防止構造體之一部份的立體圖。在圖1中，為呈現反射防止構造體之表面之凹凸，而以細線顯示等高線。圖2係示意地顯示圖1之反射防止構造體之表面之凹凸的平面圖(1)。圖2(A)顯示連結凸部之頂部之格子的排列，圖2(B)顯示圖2(A)之一部份。在圖2中，為易觀看圖式，而以不同之點圖樣顯示凸部及連結部，以黑點顯示凸部之頂點，以白點顯示凹部之底點，以粗線顯示連結凸部之頂點之格子。圖3係顯示圖1之反射防止構造體之表面之凹凸的圖。圖3(A)顯示沿著圖2之A-A線之截面的凹凸，圖3(B)顯示沿著圖2之B-B線之截面的凹凸，圖3(C)顯示沿著圖2之C-C線之截面的凹凸，圖3(D)顯示沿著圖2之D-D線之截面的凹凸。

反射防止構造體10係所謂蛾眼型，如圖1所示，以基體12與形成於基體12上之樹脂層14構成。基體12及樹脂層14亦可具有透光性。於樹脂層14之表面形成有週期性的凹凸部20。此外，反射防止構造體10亦可僅以樹脂層14構成。

基體12形成例如片狀、板狀、或塊狀。基體12之材料未特別限定，可使用例如玻璃或塑膠等。

玻璃可使用例如鈉鈣玻璃、無鹼玻璃、石英玻璃等。玻璃之成形方法可使用例如浮式法、熔融法等。

塑膠宜為例如聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯與其他烷基(甲基)丙烯酸甲酯、苯乙烯等之乙烯基單體的共聚物等(甲基)丙烯酸系樹脂；聚碳酸酯、二甘氧醯二烯丙酯(CR-39)等聚碳酸酯系樹脂；(溴化)雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯之均聚物乃至共聚物、(溴化)雙酚A單(甲基)丙烯酸酯之胺甲酸乙酯改質單體之聚合物及共聚物等之熱硬化性(甲基)丙烯酸系樹脂；聚酯特別是聚對酞酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯及不飽和聚酯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚氯乙烯、聚氨酯、環氧樹脂、聚芳酯、聚醚碸、聚醚酮、環烯烴聚合物(商品名：ARTON、ZEONOR)等。又，亦可使用考慮了耐熱性之醯胺系樹脂。

樹脂層14係於例如基體12上塗佈熱硬化性或光硬化性樹脂並將其硬化而成。於樹脂層14之表面形成凹凸部20。

如圖1及圖2所示，凹凸部20具有凸部21、凹部 22、在低於凸部21之頂點21a且高於凹部22之底點22a的位置連結諸預定凸部21之連結部23。複數凸部21、複數凹部22、複數連結部23排列成二維。

凸部21週期性地配置成例如正六方格子狀、準六方格子狀、正四方格子狀、或準四方格子狀(在圖1及圖2中為正六方格子狀)。為提高凸部21之填充率，凸部21宜週期性地配置成六方格子狀。以下，就凸部21週期性地配置成六方格子狀之情形作說明。此外，關於凸部21週期性地配置成四方格子狀之情形，在第2實施形態說明。

「週期性地配置成正六方格子狀」係指如圖2所示，於最外側之凸部21之外的任意凸部21-1之周圍配置離該任意凸部21-1之距離為最短且相等之6個凸部21-2~21-7。6個凸部21-2~21-7之頂點係以凸部21-1之頂點為中心以60°間隔等間距配置，而構成正六角形格子。

「週期性地配置成準六方格子狀」係指週期性地配置成以正六方格子為標準之形狀。以正六方格子為標準之形狀係使正六角形格子於預定方向拉長之形狀等使正六角形之格子變形的形狀。使正六角形之格子變形之形狀的格子亦可連續地排列成直線形狀、曲線形狀或蜿蜒形狀。

在本實施形態中，如圖2所示，最外側之凸部21 之外的任意凸部21-1、與離該凸部21-1之距離的合計(和)為最短之6個凸部21-2~21-7配置成滿足下述條件(1)及(2)。

(1)在6個凸部21-2~21-7中之4個凸部21-2、21-3、21-5、21-6之各凸部與凸部21-1之間存在有連結部23。

(2)在6個凸部21-2~21-7中剩餘之2個凸部21-4、21-7之各凸部與凸部21-1之間存在有凹部22。

「距離」係指諸凸部21之頂點21a之間的距離。距離之合計為最短之6個凸部的組合有複數個時，關於所有組合，上述條件(1)及(2)成立。此外，在本實施形態中，距離之合計為最短之6個凸部之組合僅為1個。

上述條件(1)及(2)成立時，如圖2所示，以例如任意凸部21-1為中心交叉之3方向中，沿著2方向(F1方向及F2方向)交互地配置凸部21與連結部23，沿著剩餘之一方向(F3方向)交互地配置凸部21與凹部22。於F1方向、F2方向及F3隔開間隔而排列之凸部21之間距P1(參照圖3(A)及圖3(B))亦可設定為可見光之波長以下之長度。於與F3方向垂直之方向隔開間隔而排列之凸部21的間距P2(參照圖3(C))大於間距P1。沿著與F1方向平行之方向交互地配置有凹部22與連結部23(參照圖2及圖3(D))。

如此，交互地配置凸部21及凹部22之方向與交互地配置凸部21及連結部23之方向不同。因此，可將凸部21之頂點21a與凹部22之底點22a之高低差H1(參照圖3(B))及凸部21之頂點21a與連結部23之預定部份23a(參照圖1)之高低差H2(參照圖3(A))獨立地設計。因而，高低差H1與高低差H2可獨立地最適當化。在此，連結部23之預定部份23a係諸凸部21之頂點21a之間之最低的部份且係諸凹部22之底點22a之間之最高的部份。

為將高低差H1與高低差H2最適當化，首先，亦可設定間距P1之範圍。由於間距P1如上述，設定成可見光之波長以下之長度，故亦可為例如400nm以下(較佳為300nm以下)。又，間距P1從生產性之觀點，亦可為例如50nm以上(較佳為100nm以上)。因而，間距P1亦可為50nm~400nm。

其次，設定凹凸部20之寬高比之範圍。凹凸部20 之寬高比，以凸部21之頂點21a及凹部22之底點22a間的高低差H1、與凸部21之間距P1的比H1/P1表示。寬高比H1/P1從反射防止構造體10之低反射性之觀點，為例如0.5以上(較佳為0.7以上，更佳為1以上)。又，寬高比H1/P1從生產性之觀點，為例如4以下(較佳為3以下，更佳為2以下)。此外，凸部21在F1方向之間距、凸部21在F2方向之間距、凸部21在F3方向之間距不同時，以最短之間距求出寬高比。由於寬高比H1/P1為0.5~4，故高低差H1亦可為例如100nm~500nm。

接著，設定高低差H1與高低差H2之比H2/H1。由於比H2/H1越大，連結部23之預定部份23a之高度越低，故反射防止構造體10之低反射性佳。比H2/H1為例如0.1以上(較佳為0.2以上，更佳為0.3以上)。另一方面，由於比H2/H1越小，連結部23之預定部份23a之高度越高，而可補強凸部21，故反射防止構造體10之耐擦傷性佳。比H2/H1為例如0.9以下(較佳為0.7以下，更佳為0.5以下)。由於比H2/H1為0.1~0.9，故高低差H2亦可為例如30nm~300nm。

在本實施形態中，由於可將高低差H1、高低差 H2獨立地最適當化，故可將寬高比H1/P1、比H2/H1獨立地最適當化，低反射性與耐擦傷性可兩立。

間距P1、高低差H1、高低差H2等可從以原子力顯微鏡(AFM：Atomic Force Microscope)所拍攝之AFM圖像、及其截面輪廓求出。

此外，在本實施形態中，係沿著為直線方向之F1 方向及F2方向交互地排列凸部21與連結部23，沿著為直線方向之F3方向交互地排列凸部21與凹部22，但只要上述條件(1)及(2)成立，本發明不限於此。舉例言之，將六角形之格子排列成彎曲狀時，亦可沿著預定曲線方向交互地排列凸部21與連結部23。

此外，在本實施形態中，係著眼於凸部21之配置，但亦可著眼於凹部22之配置。

圖4係示意地顯示圖1之反射防止構造體之表面之凹凸的平面圖(2)。圖4(A)顯示連結凹部之底點之格子的排列，圖4(B)顯示圖4(A)之一部份。在圖4中，為易觀看圖式，以不同之點圖樣顯示凸部及連結部，以黑點顯示凸部之頂點，以白點顯示凹部之底點，以粗線顯示連結凹部之底點之格子。

如圖4所示，最外側之凹部22之外的任意凹部 22-1、與離該凹部22-1之距離的合計(和)為最短之6個凹部22-2~22-7配置成滿足成下述條件(3)及(4)。

(3)在6個凹部22-2~22-7中之4個凹部22-2、22-3、22-5、22-6之各凹部與凹部22-1間存在有連結部23。

(4)在6個凹部22-2~22-7中剩餘之2個凹部22-4、22-7之各凹部與凹部22-1間存在有凸部21。

「距離」係指諸凹部22之底點22a之間的距離。距離之合計為最短之6個凹部22的組合有複數個時，關於所有組合，上述條件(3)及(4)成立。此外，在本實施形態中，距離之合計為最短之6個凹部22之組合僅為1個。

圖5及圖6係本發明第1實施形態之反射防止構造體之製造方法的說明圖(1)及(2)。圖5顯示使用母模型來製作壓模之第1製程，圖6顯示使用壓模來製作反射防止構造體之第2製程。

反射防止構造體之製造方法具有下述製程，該製程係使用表面具有週期性的凹凸部60之母模型50，製造表面具有週期性的凹凸部20之反射防止構造體10。該製程例如具有第1製程及第2製程，該第1製程係製作表面具有將母模型50之凹凸部60之形狀翻轉轉印之凹凸部80的壓模70者，該第2製程係製作表面具有將壓模70之凹凸部80之形狀翻轉轉印之凹凸部20的反射防止構造體10者。母模型50可在第1製程中反覆使用，壓模70可在第2製程中反覆使用。

第1製程具有例如準備母模型50之製程(參照圖 5(A))、於母模型50之凹凸部60上將金屬膜成膜而製作壓模 70之製程(參照圖5(B))、將壓模70從母模型50剝離之製程(參照圖5(C))。壓模70係例如於母模型50之凹凸部60上形成導電膜後，以電鑄法於導電膜上形成Ni等金屬膜而形成。導電膜之形成方法可使用無電解電鍍、濺鍍、真空蒸氣沉積等PVD法。

第2製程具有例如將硬化性樹脂塗佈於基體12上之製程(參照圖6(A))、在將壓模70之凹凸部80按壓於塗佈層13之表面之狀態下將塗佈層13硬化的製程(參照圖6(B))、從將塗佈層13硬化而成之樹脂層14將壓模70剝離之製程(參照圖6(C))。硬化性樹脂可使用例如熱硬化性樹脂或光硬化性樹脂。硬化性樹脂之塗佈方法可使用例如旋轉塗佈法、壓鑄模塗料法、噴墨法等一般之方法。

如此進行，可製造反射防止構造體10。由於反射防止構造體10之凹凸部20具有翻轉了母模型50之凹凸部60之形狀2次的形狀，故具有與母模型50之凹凸部60約略相同之形狀、約略相同之尺寸。

圖7係示意地顯示圖5之母模型之表面之凹凸的平面圖。圖7(A)顯示連結凸部之頂點之格子的排列，圖7(B)顯示圖7(A)之一部份。在圖7中，為易觀看圖式，以不同之點圖樣顯示凸部及連結部，以黑點顯示凸部之頂點，以白點顯示凹部之底點，以粗線顯示連結凸部之頂點之格子。

母模型50之凹凸部60與反射防止構造體10之凹凸部20同樣地，如圖7所示，具有凸部61、凹部62、在低於凸部61之頂點61a且高於凹部62之底點62a的位置連結諸預定凸部61之連結部63。複數凸部61、複數凹部62、複數連結部63排列成二維。

凸部61週期性地配置成例如正六方格子狀、準六方格子狀、正四方格子狀、或準四方格子狀(在本實施形態中為正六方格子狀)。為提高凸部61之填充率，凸部61宜週期性地配置成六方格子狀。

凸部61週期性地配置成正六方格子狀時，於最外側之凸部61之外的任意凸部61-1之周圍配置離該任意凸部61-1之距離為最短且相等之6個凸部61-2~61-7。6個凸部61-2~61-7之頂點係以凸部61-1之頂點為中心以60°間隔等間距配置，而構成正六角形格子。

在本實施形態中，如圖7所示，最外側之凸部61 之外之任意凸部61-1、與離該凸部61-1之距離的合計(和)為最短之6個凸部61-2~61-7配置成滿足下述條件(5)及(6)。

(5)在6個凸部61-2~61-7中之4個凸部61-2、61-3、61-5、61-6之各凸部與凸部61-1之間存在有連結部63。

(6)在6個凸部61-2~61-7中剩餘之2個凸部61-4、61-7之各凸部與凸部61-1間存在有凹部62。

此外，在本實施形態中，距離之合計為最短之6 個凸部之組合僅為1個。

上述條件(5)及(6)成立時，以例如任意凸部61-1 為中心交叉之3方向中，沿著2方向(F1方向及F2方向)交互地配置凸部61與連結部63，沿著剩餘之一方向(F3方向)交互地配置凸部61與凹部62。沿著與F1方向平行之方向交互地配置有凹部62與連結部63。

如此，在母模型50中，交互地配置凸部61及凹部62之方向、與交互地配置凸部61及連結部63之方向不同。因此，可將凸部61之頂點61a與凹部62之底點62a之高低差、及凸部61之頂點61a與連結部63之預定部份(與反射防止構造體10之連結部23之預定部份23a對應的部份)的高低差獨立地設計。是故，在圖1~圖4所示之反射防止構造體10中，可將凸部21之頂點21a與凹部22之底點22a的高低差H1、及凸部21之頂點21a與連結部23之預定部份23a之高低差H2獨立地設計。是故，由於可將高低差H1與高低差H2獨立地最適當化，故低反射性與耐擦傷性可兩立。

此外，在本實施形態中，反射防止構造體10之凹凸部20具有翻轉了母模型50之凹凸部60之形狀2次的形狀，但亦可只要具有翻轉了母模型50之凹凸部60之形狀1次以上之形狀即可，可在將母模型50之凹凸部60按壓於塗佈層13(參照圖6)之表面之狀態下將塗佈層13硬化。由於無關翻轉轉印之次數，反射防止構造體10之凸部21滿足上述條件(1)及(2)，故低反射性及耐擦傷性可兩立。

圖8係本發明第1實施形態之反射防止構造體之製造方法的說明圖(3)。圖8顯示製造母模型之製程。

反射防止構造體之製造方法亦可更具有製造母模型50之製程。該製程具有例如於基體51(參照圖5及圖6)上將抗蝕膜52成膜之製程、將光強度於第1方向(G1方向)變化之第1干涉條紋曝光於抗蝕膜52之表面的製程(參照圖 8(A))、將光強度於與第1方向交叉之第2方向(G2方向)變化之第2干涉條紋曝光於抗蝕膜52之表面的製程(參照圖8(B))、於第1及第2干涉條紋曝光後將抗蝕膜52顯像之製程。

基體51(參照圖5及圖6)形成為例如片狀、板狀、塊狀、或輥狀。基體51之材料未特別限定，可使用例如矽、石英玻璃、鈉玻璃、無鹼玻璃等。

抗蝕膜52之材料使用一般之材料，負型、正型皆可使用。可按抗蝕膜52之材料，選定顯像液。

第1干涉條紋以雙光束干涉曝光法形成。以第1 干涉條紋感光之複數感光部53於第1方向(G1方向)隔著間隔排列。干涉波之光源使用He-Cd雷射(波長325nm)等之一般雷射振盪器。

第2干涉條紋係於旋轉抗蝕膜52後，與第1干涉條紋同樣地，以雙光束干涉曝光法形成。以第1干涉條紋感光之複數感光部54於第2方向(G2方向)隔著間隔排列。

此外，在本實施形態中，第1干涉條紋之曝光與第2干涉條紋之曝光係分開進行，但亦可同時進行。

抗蝕膜52之顯像於第1及第2干涉條紋曝光後進行。藉將抗蝕膜52顯像，可獲得表面具有週期性的凹凸部60之樹脂層56(參照圖5(A))。

當抗蝕膜52為負型時，越強烈感光之部份，顯像後越易殘留。因此，感光部53與感光部54之交叉部份55於顯像後形成為凸部61。凸部61形成為往頂點61a越尖細之形狀。感光部53、54之交叉部份55以外之部份於顯像後形成為連結部63。

又，抗蝕膜52為正型時，越強烈感光之部份越易以顯像去除。因此，感光部53與感光部54之交叉部份55於顯像後形成為凹部62。凹部62形成為往底點62a越尖細之形狀。感光部53、54之交叉部份55以外之部份於顯像後形成為連結部63。

如此進行，可製作母模型50。第1方向與第2方向構成之角θ為60°時，凸部61週期性地配置成正六方格子狀。此外，第1方向與第2方向構成之角θ為90°時，凸部61週期性地配置成正四方格子狀。

此外，本實施形態之母模型50係以雙光束干涉曝光法將干涉條紋曝光於抗蝕膜52而製作，但母模型50之製作方法未特別限定。舉例言之，亦可以光刻法、電子束(EB)描繪法、雷射描繪法等於基體51之表面形成凹凸部60。

第2實施形態

圖9係顯示本發明第2實施形態之反射防止構造體之一部份的立體圖。在圖9中，為呈現反射防止構造體之表面之凹凸，以細線表示等高線。圖10係示意地顯示圖9之反射防止構造體之表面之凹凸的平面圖。圖10(A)顯示連結凸部之頂點之格子的排列，圖10(B)顯示圖10(A)之一部份。在圖10中，為易觀看圖式，以不同之點圖樣顯示凸部及連結部，以黑點顯示凸部之頂點，以白點顯示凹部之底點，以粗線顯示連結諸凸部之頂點之格子。圖11係顯示圖9之反射防止構造體之表面之凹凸的圖。圖11(A)係沿著圖10之A-A線之截面的凹凸，圖11(B)係沿著圖10之B-B線之截面的凹凸，圖11(C)係沿著圖10之C-C線之截面的凹凸。

反射防止構造體110為所謂蛾眼型，如圖9所示，與第1實施形態同樣地，以基體112及形成於基體112上之樹脂層114構成。於樹脂層114之表面形成有週期性的凹凸部120。此外，反射防止構造體110亦可僅以樹脂層114構成。

凹凸部120具有凸部121、凹部122、在低於凸部 121之頂點121a且高於凹部122之底點122a的位置連結諸預定凸部121之連結部123。複數凸部121、複數凹部122、複數連結部123排列成二維。

凸部121週期性地配置成例如正四方格子狀。「週期性地配置成正四方格子狀」係指如圖10所示，於最外側之凹部122之外的任意凹部122之周圍配置有離該任意凹部122之距離為最短且相等之4個凸部121。4個凸部121之頂點121a係以凹部122之底點122a為中心以90°間隔等間距配置，而構成正四角形格子。

此外，凸部121亦可週期性地配置成準四方格子狀。「週期性地配置成準四方格子狀」係指週期性地配置成以正四方格子為標準之形狀。以正四方格子為標準之形狀係使正四角形格子於預定方向拉長之形狀等使正四角形之格子變形的形狀。使正四角形之格子變形之形狀的格子亦可連續地排列成直線形狀、曲線形狀或蜿蜒形狀。

在本實施形態中，如圖10所示，最外側之凸部121 之外之任意凸部121-1、與離該凸部121-1之距離的合計(和) 為最短之6個凸部(例如凸部121-2~121-7)配置成滿足下述條件(7)及(8)。

(7)在6個凸部121-2~121-7中之4個凸部121-2、121-3、121-5、121-6之各凸部與凸部121-1之間存在有連結部123。

(8)在6個凸部121-2~121-7中剩餘之2個凸部121-4、121-7之各凸部與凸部121-1之間存在有凹部122。

「距離」係指諸凸部121之頂點121a之間的距離。距離之合計為最短之6個凸部的組合有複數個時，關於所有組合，上述條件(7)及(8)成立。在本實施形態中，由於離凸部121-1之距離為最短且相等之凸部有4個，離凸部121-1之距離為次短且相等之凸部有4個，故離凸部121-1之距離之合計為最短之6個凸部的組合有6個。關於6個所有組合，上述條件(7)及(8)成立。

上述條件(7)及(8)成立時，以例如任意凸部121-1 為中心交叉之3方向中，沿著2方向(J1方向及J2方向)交互地配置凸部121與連結部123，沿著剩餘之一方向(J3方向)交互地配置凸部121與凹部122。於J1方向及J2方向隔開間隔而排列之凸部121之間距P11(參照圖11(A))亦可設定為可見光之波長以下的長度。於J3方向隔開間隔而排列之凸部121之間距P12(參照圖11(B))大於間距P11。沿著與J1方向平行之方向交互地配置有凹部122與連結部123(參照圖10及圖11(C))。

如此，交互地配置凸部121及凹部122之方向、與交互地配置凸部121及連結部123之方向不同。因此，可將凸部121之頂點121a與凹部122之底點122a的高低差H11(參照圖11(B))及凸部121之頂點121a與連結部123之預定部份123a(參照圖9)的高低差H12(參照圖11(A))獨立地設計。因而，高低差H11與高低差H12可獨立地最適當化。在此，連結部123之預定部份123a係諸凸部121之頂點121a之間之最低的部份且係諸凹部122之底點122a之間之最高的部份。

為將高低差H11與高低差H12最適當化，首先，亦可設定間距P11之範圍。由於間距P11如上述，設定成可見光之波長以下之長度，故亦可為例如400nm以下(較佳為300nm以下)。又，間距P11從生產性之觀點，亦可為例如50nm以上(較佳為100nm以上)。因而，間距P11亦可為50nm~400nm。

其次，設定凹凸部120之寬高比之範圍。凹凸部 120之寬高比以凸部121之頂點121a及凹部122之底點122a間的高低差H11、與凸部121之間距P11的比H11/P11表示。寬高比H11/P11從反射防止構造體10之低反射性之觀點，為例如0.5以上(較佳為0.7以上，更佳為1以上)。又，寬高比H11/P11從生產性之觀點，為例如4以下(較佳為3以下，更佳為2以下)。此外，凸部121在J1方向之間距及凸部21在J2方向之間距不同時，以最短之間距求出寬高比。由於寬高比H11/P11為0.5~4，故高低差H1亦可為例如100nm~500nm。

接著，設定高低差H11與高低差H12之比 H12/H11。由於比H12/H11越大，連結部123之預定部份123a之高度越低，故反射防止構造體110之低反射性佳。比 H12/H11為例如0.1以上(較佳為0.2以上，更佳為0.3以上)。另一方面，由於比H12/H11越小，連結部123之預定部份123a之高度越高，而可補強凸部121，故反射防止構造體110之耐擦傷性佳。比H12/H11為例如0.9以下(較佳為0.7以下，更佳為0.5以下)。由於比H12/H11為0.1~0.9，故高低差H12亦可為例如30nm~300nm。

在本實施形態中，由於可將高低差H11、高低差H12獨立地最適當化，故可將寬高比H11/P11、比H12/H11獨立地最適當化，低反射性與耐擦傷性可兩立。

此外，在本實施形態中，係著眼於凸部121之配置，但亦可與第1實施形態同樣地著眼於凹部122之配置。

由於上述結構之反射防止構造體110之製造方法與第1實施形態之反射防止構造體10之製造方法相同，故省略說明。

以上，就本發明第1及第2實施形態作了說明，本發明不限於上述實施形態。在不脫離本發明之範圍下，可於上述實施形態添加各種變形或置換。

舉例言之，亦可於反射防止構造體之背面(與形成有蛾眼型凹凸部之面對向之面)設低反射層。低反射層具有透光性。低反射層可以光之干涉作用使反射率降低，亦可以光之吸收使反射率降低。低反射層以有機物及/或無機物形成。低反射層之形成方法可使用PVD法或CVD法等乾式塗佈、壓鑄模塗料法、噴塗法、噴墨法、旋轉塗佈法等濕式塗佈。反射防止構造體用於觸控面板時，低反射層亦可配置於外側，蛾眼型凹凸部亦可配置於內側。

又，上述實施形態之凸部係往頂點越尖細之形狀，但凸部亦可具有平坦之頂部。此時，申請專利範圍中之「距離」係諸凸部之頂部之中心點之間的距離。同樣地，上述實施形態之凹部係往底部越尖細之形狀，但凹部亦可具有平坦之底部。

實施例

以下，以實施例等更具體地說明本發明，本發明非限於該等例者。

第1實施例

在第1實施例中，製作表面具有圖1~圖3所示之凹凸部之反射防止構造體之解析用模型，使用電腦，進行了模擬解析。

如圖12所示，解析用模型係在假想平面92上重疊2個(於圖12僅顯示1個)截面形狀為正弦波形之凸條部群91而製作。考慮了當將干涉條紋曝光於抗蝕膜1次而顯像時，形成截面形狀為正弦波狀之凹凸面。2個凸條部群91重疊之部份相當於圖1及圖2所示之凸部21。2個凸條部群91之交叉角設定為60°，俾使凸部週期性地配置成正六方格子狀。凸部之頂點與凹部之底點(假想平面92)之高低差H1(參照圖3(B))係300nm，凸部之頂點與連結部之預定部份之高低差H2(參照圖3(A))係150nm，凸部之間距P1(參照圖3(A)及圖3(B))係250nm。凸條部群91之物性值(例如折射率或楊氏模量等)使用丙烯酸樹脂之物性值。

在解析用模型之凹凸部上之反射率以FDTD法(有限時域差分法)解析。解析軟體使用Cybernet公司製「Point For Optics」。於圖14顯示解析之結果。在圖14中，橫軸係光之波長，縱軸係光之反射率。又，在圖14中，L1顯示第1實施例之解析結果，L11~L13顯示後述第1比較例~第3比較例之解析結果。此外，在反射率之解析，使用了厚度0.7μm之基板之表面取代假想平面92。基板之物性值(例如折射率)與凸條群部91之物性值相同，使用丙烯酸樹脂之物性值。

解析用模型之耐擦傷性以有限元素法解析將與各凸部之高度方向垂直之方向的外力給予各凸部之頂點時於凸部產生的最大應力。解析軟體使用Solid Works公司製「Solid Works Simulation」。此係指最大應力越小，耐擦傷性便越高。於表1顯示最大應力之相對值(令後述第1比較例之最大應力為1)。以相對值顯示係由於因軟體上之限制而將應力解析用模型之長度(例如高低差H1、H2、間距P1等)設定為實際之1000倍的長度之故。

第1比較例

在第1比較例中，製作表面具有與習知相同之凹凸部之反射防止構造體的解析用模型。與第1實施例同樣地使用電腦，進行了模擬解析。

如圖13所示，將圓錐台93之底面93a之中心以250nm之間隔於假想平面92上週期性地排列成正六方格子狀(參照圖13(A)，在圖13中僅顯示3個圓錐台93)，將各圓錐台93之頂面93b與錐面93c之角部圓角，前端部由以球面之一部份構成之突起部94形成(參照圖13(B)圖)。突起部94之高度(底面94a與頂點94b之高低差)H21設定為300nm，突起部94之頂點94b之間距P21設定成250nm。底面94a之半徑R為120nm，俾使諸突起部94之底面94a分離。將突起部94在高度方向中央切斷時之切斷面的半徑r為94nm。圓錐台93之底面93a與錐面93c構成之角α(參照圖13(A))設定為80°。突起部94之物性值(例如折射率或楊氏模量等)使用丙烯酸樹脂之物性值。於圖14顯示光反射率之解析結果，於表1顯示應力之解析結果。

第2比較例

在第2比較例中，令圓錐台93之底面93a與錐面93c構成之角α(參照圖13(A))為70°，令突起部94之底面94a之半徑R為150nm，如圖13(C)所示，將諸突起部94之底面94a重疊一部份，於諸突起部94之頂點94b之間形成鞍部95，其餘與第1比較例同樣地，製作了反射防止構造體之解析用模型，與第1實施例同樣地，使用電腦，進行了模擬解析。突起部94之頂點94b與鞍部95之高低差H22係160nm，將突起部94在高度方向中央切斷時之切斷面之半徑r係124nm。於圖14顯示光反射率之解析結果，於表1顯示應力之解析結果。

第3比較例

在第3比較例，藉將圓錐台93之底面93a與錐面93c構成之角α(參照圖13(A))設定為80°，令突起部94之頂點94b與鞍部95之高低差H22為230nm，其餘與第2比較例同樣地，製作了反射防止構造體之解析用模型，與第1實施例同樣地，使用電腦，進行了模擬解析。將突起部94在高度方向中央切斷時之切斷面之半徑r係95nm。於圖14顯示光反射率之解析結果，於表1顯示應力之解析結果。

從圖14及表1可知第1實施例之構造與第1比較例~第3比較例不同，具有低反射性及耐擦傷性兩者。在第1比較例中，由於諸突起部94之底面94a分開，未形成鞍部95，故耐擦傷性差。在第2比較例及第3比較例中，反射防止構造體之凹凸部未滿足上述條件(1)及(2)，低反射性差。在第2比較例及第3比較例中，由於諸突起部94之底面94a一部份重疊而形成鞍部95，故反射防止構造體之凹部之底點離開假想平面92，這是因凹部之底點與凸部之頂點之高低差變小之故。

產業上之可利用性

本發明適合可用於例如顯示裝置或太陽電池等之反射防止構造體及反射防止構造體之製造方法。

本申請案係依據2011年12月8日向日本專利廳提申之日本專利申請案2011-269059號者，係主張該申請案之優先權者且係藉參照該申請案之所有內容而包含在內者。

21，21-1~21-7‧‧‧凸部

21a‧‧‧頂點

22‧‧‧凹部

22a‧‧‧底點

23‧‧‧連結部

A-D‧‧‧線

F1-F3‧‧‧方向

Claims

一種反射防止構造體，係於表面具有週期性的凹凸部者，其特徵在於：最外側之凸部之外的任意凸部、與離該任意凸部之距離的合計為最短的6個凸部係配置成：(1)在該6個凸部中之4個前述凸部之各凸部與前述任意凸部之間，存在有在低於凸部之頂點且高於凹部之底點的位置連結諸凸部的連結部；(2)在該6個凸部中剩餘之2個前述凸部之各凸部與前述任意凸部之間存在有凹部。
如申請專利範圍第1項之反射防止構造體，其中以前述任意凸部為中心交叉之3方向中，沿著2方向交互地配置前述凸部與前述連結部，沿著剩餘之一方向交互地配置前述凸部與前述凹部。
如申請專利範圍第1或2項之反射防止構造體，其中前述凸部週期性地配置成正六角格子狀。
如申請專利範圍第1或2項之反射防止構造體，其中前述凸部週期性地配置成正四角格子狀。
一種反射防止構造體之製造方法，其特徵在於包含有下述製程，前述製程係使用表面具有週期性的凹凸部之母模型，製造表面具有週期性的凹凸部之反射防止構造體；又，在前述母模型中，最外側之凸部之外的任意凸部、與離該任意凸部之距離的合計為最短的6個凸部配置成：(1)在該6個凸部中之4個前述凸部之各凸部與前述任意凸部間存在有在低於凸部之頂點且高於凹部之底點的位置連結諸凸部的連結部；(2)在該6個凸部中剩餘之2個前述凸部之各凸部與前述任意凸部之間存在有凹部。
如申請專利範圍第5項之反射防止構造體之製造方法，其中以前述任意凸部為中心交叉之3方向中，沿著2方向交互地配置前述凸部與前述連結部，沿著剩餘之一方向交互地配置前述凸部與前述凹部。
如申請專利範圍第5或6項之反射防止構造體之製造方法，其更包含有製造前述母模型之製程，該製程具有：成膜製程，係於基體上形成抗蝕膜者；第1干涉條紋曝光製程，係將光強度沿著第1方向變化之第1干涉條紋曝光於該抗蝕膜之表面者；第2干涉條紋曝光製程，係將光強度沿著與前述第1方向交叉之第2方向變化的第2干涉條紋曝光於該抗蝕膜之表面者；及顯像製程，係於前述第1及第2干涉條紋曝光後，將前述抗蝕膜顯像者。
如申請專利範圍第7項之反射防止構造體之製造方法，其中前述第1方向與前述第2方向構成之角為60°。
如申請專利範圍第7項之反射防止構造體之製造方法，其中前述第1方向與前述第2方向構成之角為90°。