(57)【要約】【課題】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製造方法を提供することを主目的とする。【解決手段】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、上記微細孔形成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、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により上記課題を解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項２】
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請求項１に記載の反射防止フィルム製造用金型の作製方法。
【請求項３】
前記金属基体が、前記不均一層として表面に微細孔が不均一に形成された反射防止フィルム製造用金型であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の反射防止フィルム製造用金型の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−２６４５２０号公報
【特許文献２】特開２００２−１７２７２２号公報
【特許文献３】特開２００２−３３３５０８号公報
【特許文献４】特開２００３−４３２０３号公報
【特許文献５】特開２００５−１５６６９５号公報
【特許文献６】国際公開第２００６／０５９６８６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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、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、反射防止フィルム製造用金型の作製方法を提供する。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
また本発明においては、上記金属基体が、上記不均一層として表面に微細孔が不均一に形成された反射防止フィルム製造用金型であってもよい。これにより、本発明の反射防止フィルム製造用金型の作製方法を、例えば、微細孔が不均一になってしまった使用済みの反射防止フィルム製造用金型の微細孔を再度均一化し、再利用を可能とすることができるからである。すなわち、本発明の反射防止フィルム製造用金型の作製方法を、金型の再生方法としても使用することができるからである。
【発明の効果】
【００１６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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））。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。）。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
（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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
（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。
【００３５】
（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。
【００３６】
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。
【００３７】
（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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【実施例】
【００４９】
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。
【００５０】
［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。
【００５１】
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。
【００５２】
［実施例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。
【００５３】
［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。
【００５４】
［比較例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、化学研磨を行い表面を除去した後、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５回繰り返して微細孔形成工程を実施し、金型を得た。
【００５５】
［比較例２］
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2時間行った後、酸化アルミ剥離液にて酸化アルミを剥離を行った。この後、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５回繰り返して微細孔形成工程を実施し、金型を得た。
【００５６】
［評価］
上記、実施例および比較例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。
【００５７】
（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。
【００５８】
（反射防止フィルムの調製）
上記実施例１〜３および比較例１〜２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／ｃｍ２、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。
【００５９】
（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。
【００６０】
（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実施例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。
【００６１】
一方、比較例１は化学研磨により加工変質層を除去できたものの化学研磨液がアルミニウムに触れることにより反応を起こし、表面が鏡面ではなくなり、表面が荒れてしまった。これに陽極酸化とエッチングを施しても表面の荒れは改善しなかった。この金型を用いたフィルムの反射率は３．９５％であった。
また、比較例２は陽極酸化と酸化アルミ剥離液にて加工変質層を除去できたものの、酸化アルミ剥離液がアルミニウムに触れることにより反応を起こし、表面が鏡面ではなくなり、表面が荒れてしまった。これに陽極酸化とエッチングを施しても表面の荒れは改善しなかった。この金型を用いたフィルムの反射率は３．２６％であった。
このように不均一層を化学的に除去する際には、反応性の高いアルミと不均一層を除去する溶液が直接反応しないようにすることが必要である。
【符号の説明】
【００６２】
１  …  金属基体
１ａ  …  不均一層
Ｘ  …  アルミナ膜
【図１】
2011161713.tif 000003
【図２】
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【図３】
2011161713.tif 000005
【図４】
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