[發明專利]模具和模具的制造方法

有效

• 申請號: 201180020797.6
• 申請日: 2011-04-01
• 公開（公告）號: CN102859048A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 石動彰信;箕浦潔;林秀和;中松健一郎
• 申請（專利權）人: 夏普株式會社
• 主分類號: C25D11/24
• 分類號: C25D11/24;B29C33/38;C25D11/04;C25D11/12;G02B1/11
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 權鮮枝

技術領域

本發明涉及模具和模具的制造方法。在此所說的“模具”包含用于各種加工方法(壓印、鑄造)的模具，有時也稱為壓模。另外，“模具”也能用于印刷(包括納米印刷)。

背景技術

通常，為了減少表面反射、提高光的透射量，對用于電視、便攜電話等的顯示裝置、相機鏡頭等光學元件施行防反射技術。利用防反射技術，在光通過折射率不同的介質的界面的情況(例如，在光入射到空氣和玻璃的界面的情況)下，抑制了由菲涅耳反射等導致光的透射量減少，其結果是，視認性提高。

近年來，作為防反射技術，在基板表面形成將凹凸的周期控制為可見光(λ＝380nm～780nm)波長以下的微細凹凸圖案的方法受到關注(參照專利文獻1～4)。構成發揮防反射功能的凹凸圖案的凸部的2維大小是10nm以上且不到500nm。

該方法利用所謂蛾眼(Motheye，蛾子的眼睛)結構的原理，使相對于入射到基板的光的折射率沿著凹凸的深度方向從入射介質的折射率開始連續地變化至基板的折射率為止，由此抑制光的想要防止反射的波段的反射。除了能夠涵蓋較寬的波段來發揮入射角依賴性小的防反射作用以外，蛾眼結構還具有能夠應用于較多的材料、能夠將凹凸圖案直接形成于基板等優點。其結果是，能夠以低成本提供高性能的防反射膜(或者防反射表面)。作為該蛾眼結構的制造方法，使用對鋁進行陽極氧化從而得到的陽極氧化多孔氧化鋁層的方法受到關注(專利文獻2至4)。

在此，簡單地說明對鋁進行陽極氧化從而得到的陽極氧化多孔氧化鋁層。以往，利用了陽極氧化的多孔質結構體的制造方法作為能夠形成有規則地排列的納米級的圓柱狀細孔(微細凹部)的簡易方法而受到關注。當在硫酸、草酸或者磷酸等酸性電解液或者堿性電解液中浸漬基材并將該基材作為陽極而施加電壓時，就能夠在基材的表面同時進行氧化和溶解，在該表面形成具有細孔的氧化膜。該圓柱狀細孔相對于氧化膜垂直地取向，在一定的條件下(電壓、電解液的種類、溫度等)表現出自組織的規則性，因此在各種功能材料中的應用受到期待。

在特定的條件下形成的多孔氧化鋁層，從與膜面垂直的方向看時，取大致正六邊形的單元在二維上以最高密度填充的排列。各個單元在其中央具有細孔，細孔的排列具有周期性。單元是局部的皮膜的溶解和生長的結果所形成的，在被稱為阻擋層的細孔底部，皮膜的溶解和生長同時進行。已知這時單元的尺寸即相鄰細孔的間隔(中心間的距離)相當于阻擋層的厚度的大致2倍，與陽極氧化時的電壓大致成比例。另外，已知細孔的直徑依賴于電解液的種類、濃度、溫度等，但通常是單元的尺寸(從與膜面垂直的方向看時的單元的最長對角線的長度)的1/3程度。這樣的多孔氧化鋁的細孔在特定的條件下形成具有高規則性(具有周期性)的排列，另外，根據條件形成在某種程度上規則性紊亂的排列或者不規則(不具有周期性)的排列。

在專利文獻2中公開了使用在表面具有陽極氧化多孔氧化鋁膜的壓模來形成防反射膜(防反射表面)的方法。

另外，在專利文獻3中公開了通過重復進行鋁的陽極氧化和孔徑擴大處理來形成細孔的孔徑連續地變化的錐形形狀的凹部的技術。

另外，在專利文獻4中公開了使用微細凹部具有階梯狀側面的氧化鋁層來形成防反射膜的技術。

如在專利文獻1、2以及4中記載的那樣，除了蛾眼結構(微觀結構)以外，設置比蛾眼結構大的凹凸結構(宏觀結構)，由此能夠對防反射膜(防反射表面)賦予防眩功能。構成發揮防眩功能的凹凸的凸部的2維大小是1μm以上且不到100μm。在本說明書中為了參照而引用專利文獻1、2以及4的全部公開內容。

這樣通過利用陽極氧化多孔氧化鋁膜，能夠容易地制造用于在表面形成蛾眼結構的模具(以下稱為“蛾眼用模具”。)。特別是，當如專利文獻2和4所記載的那樣，將鋁的陽極氧化膜的表面直接用作模具時，能夠減少制造成本。在本說明書中，例如，還將能夠通過轉印形成蛾眼結構的蛾眼用模具的表面結構稱為“反轉的蛾眼結構”。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：特表2001-517319號公報

專利文獻2：特表2003-531962號公報

專利文獻3：特開2005-156695號公報

專利文獻4：國際公開第2006/059686號

發明內容

發明要解決的問題