[发明专利]阳极氧化层的形成方法、模具的制造方法、防反射膜的制造方法、模具以及防反射膜

说明书

技术领域

本发明涉及阳极氧化层的形成方法、模具的制造方法以及模具。在此所谓的“模具”包含在各种加工方法(冲压、铸造)中所用的模具，有时也称为压模。另外，还可以在印刷(包括纳米印刷)中使用。

背景技术

在电视机、便携电话等中使用的显示装置、照相机透镜等光学元件中，通常为了减少表面反射并提高光的透射量而实施了防反射技术。其原因是例如如光入射空气与玻璃的界面时那样，当光通过折射率不同的介质的界面时，因为菲涅尔反射等，光的透射量减少，视觉识别性降低。

近年来，作为防反射技术，在基板表面形成凹凸的周期被控制在可见光(λ＝380nm～780nm)的波长以下的微细的凹凸图案的方法受到关注(参照专利文献1至4)。构成发挥防反射功能的凹凸图案的凸部的2维大小是10nm以上、不到500nm。

该方法利用了所谓的蛾眼(Motheye，蛾子的眼睛)结构的原理，使相对于入射到基板的光的折射率沿着凹凸的深度方向从入射介质的折射率到基板的折射率为止连续地变化，由此抑制希望进行防反射的波段的反射。

蛾眼结构可以发挥除了在较广的波段内入射角依存性较小的防反射作用以外，还具有可以在较多的材料中使用，可以将凹凸图案直接形成于基板等优点。其结果是，可以以低成本提供高性能的防反射膜(或防反射表面)。

作为蛾眼结构的制造方法，使用通过对铝进行阳极氧化而得到的阳极氧化多孔氧化铝层的方法受到关注(专利文献2至4)。

在此，简单地说明通过对铝进行阳极氧化而得到的阳极氧化多孔氧化铝层。以往，利用了阳极氧化的多孔结构体的制造方法作为可以形成有规则地排列的纳米级别的圆柱状细孔(微细的凹部)的简单方法而受到关注。当在硫酸、草酸或磷酸等酸性电解液或碱性电解液中浸渍铝基材，将其作为阳极并施加电压时，可以在铝基材的表面同时进行氧化和溶解，在其表面形成具有细孔的氧化膜。该圆柱状细孔相对于氧化膜垂直地取向，在一定条件下(电压、电解液的种类、温度等)示出自组织的规则性，因此，期望在各种功能材料中应用。

在特定条件下形成的多孔氧化铝层当从垂直于膜面的方向看时，成为大致正六边形的单元2维地以最高密度填充的排列。各个单元在其中央具有细孔，细孔的排列具有周期性。单元是局部的皮膜的溶解和成长的结果所形成的，在被称为阻挡层的细孔底部，同时进行皮膜的溶解和成长。此时，已知单元的尺寸，即，相邻的细孔间隔(中心之间的距离)相当于阻挡层的厚度的大致2倍，与阳极氧化时的电压大致成比例。另外，已知细孔的直径依赖于电解液的种类、浓度、温度等，通常是单元的尺寸(从垂直于膜面的方向看时的单元的最长对角线的长度)的1/3左右。该多孔氧化铝层的细孔在特定条件下形成具有高规则性(具有周期性)的排列，或根据条件形成规则性发生了某种程度的混乱的排列，或形成不规则性(不具有周期性)的排列。

专利文献2公开了使用在表面具有阳极氧化多孔氧化铝膜的压模来形成防反射膜(防反射表面)的方法。

另外，在专利文献3中，公开了通过反复进行铝的阳极氧化和孔径扩大处理来形成细孔直径连续地发生变化的楔形形状的凹部的技术。

本申请的申请人在专利文献4中公开了使用微细的凹部具有台阶状侧面的氧化铝层来形成防反射膜的技术。

另外，如在专利文献1、2以及4中所述的那样，除了蛾眼结构(微观结构)以外，可以通过设置比蛾眼结构大的凹凸结构(宏观结构)来对防反射膜(防反射表面)赋予防眩功能。构成发挥防眩功能的凹凸的凸部的2维大小是1μm以上、不到100μm。为了参照，在本说明书中引用专利文献1、2以及4的全部公开内容。

可以通过利用阳极氧化多孔氧化铝膜来容易地制造用于在表面形成蛾眼结构的模具(下面，称为“蛾眼用模具”)。特别是如在专利文献2和4中记载的那样，当将铝的阳极氧化膜的表面原样作为模具加以利用时，降低制造成本的效果较大。将可以形成蛾眼结构的蛾眼用模具的表面结构称为“反转的蛾眼结构”。

作为使用了蛾眼用模具的防反射膜的制造方法，已知使用光固化树脂的方法。首先，在基板上赋予光固化树脂。接着，将实施了脱模处理的蛾眼用模具的凹凸表面在真空中按压到光固化树脂。之后，在凹凸结构中填充光固化树脂。接着，对凹凸结构中的光固化树脂照射紫外线，使光固化树脂固化。之后，从基板分离蛾眼用模具，由此在基板的表面形成转印了蛾眼用模具的凹凸结构的光固化树脂的固化物层。例如在专利文献4中记载了使用了光固化树脂的防反射膜的制造方法。