[发明专利]防反射结构体及其制造方法

说明书

本发明的防反射结构体在透明的基材(B)的表面部(S)和从各孔(Hn)的底部起的上部方向的空间部(Cn)配置有金属氧化物膜，该透明的基材(B)形成有多个与平坦的表面垂直的方向的截面形状为U字状或V字状的孔(Hn)，关于该各孔(Hn)的形状，开口部的平均直径(m)为50～300nm，与相邻的该开口部之间的各中心点的平均间隔(k)为100～400nm，并且，以表面部(S)为基准的各孔(Hn)的深度(dn)为80～250nm的范围，在该防反射结构体中，配置于各空间部(Cn)的金属氧化物膜的厚度(tn)随着各孔(Hn)的深度(dn)变深而增加，由此，从配置于上述表面部(S)的金属氧化物膜的最表面部(Sm)至配置于各空间部(Cn)内的金属氧化物膜的表面部的各孔(Hn)间的深度(fn)之差减少。

技术领域

本发明涉及具有光学防反射功能、亲水性功能等功能的防反射结构体及其制造方法。需要说明的是，作为本申请的基础申请的2019年12月17日提交的日本专利申请(日本特愿2019-227726)的申请内容作为构成本说明书的一部分的参考文献被引入。

背景技术

一直以来，在由玻璃、树脂等构成的光学元件中，为了减少由表面反射引起的返回光并且增加透射光，进行了表面处理。作为该表面处理的具体方法，已知在光学元件表面部周期性地形成微细且致密的凹凸形状的方法。像这样在光学元件表面部设置周期性的凹凸形状时，光在透过光学元件表面时发生衍射，透射光的直线传播成分大幅减少，但在形成于光学元件表面部的凹凸形状的间距比透射光的波长短时，光不发生衍射，因此对于与该间距、深度等对应的波长的光能够得到有效的防反射效果。

进而，通过使凹凸形状为山与谷、即光学元件材料侧与空气侧的体积比连续变化的所谓锥形(锥形的图案)而不是矩形，对于具有宽波段的光也能得到防反射效果(例如参见专利文献1、专利文献2)。

为了对宽波段实现防止反射的结构，希望形成具有波长以下的微细的凹凸图案且具有纵横比较高的纳米级微细凹凸结构的结构体(下文中有时称为纳米结构体)，这种结构体可以通过基于半导体工序的蚀刻加工或通过使用铝阳极氧化等的加工手段来制造。另外，为了以低成本实现这些防反射结构，希望使用由在表面部形成有纵横比较高的凹凸图案的纳米结构体构成的模具，通过模压成型、注射成型、浇注成型等来成型。已提出了下述方案：将纳米结构体的凹凸图案间隔保持为波长以下，(设λ为波长，n为结构体的折射率，则)将该凹凸形状的高度(或深度)控制为波长的λ/4n～λ/2n左右，可以通过转印成型以低成本进行成型(参见专利文献3、专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-272505号公报

专利文献2：日本特开2006-243633号公报

专利文献3：日本特开平8-281692号公报

专利文献4：日本特开平11-314256号公报

发明内容

发明所要解决的课题

如上述现有技术这样使用纳米结构体制造防反射结构体的情况下，防止反射的波长由结构体的凹形的深度决定，因此需要控制凹形的深度。对于石英、硅等，直接加工成具有凹凸的纳米结构体等情况下，使用蚀刻工序进行凹凸加工，并且使用模具进行转印成型等，由此形成了规定的凹凸结构体。