特開 2020-76996 モスアイ転写型及びモスアイ転写型の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-76996(P2020-76996A)

(43)【公開日】2020年5月21日

(54)【発明の名称】モスアイ転写型及びモスアイ転写型の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 1/118 20150101AFI20200424BHJP

   B29C 33/38 20060101ALI20200424BHJP

   B29C 59/02 20060101ALI20200424BHJP

【ＦＩ】

   G02B1/118

   B29C33/38

   B29C59/02 B

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2019-201724(P2019-201724)

(22)【出願日】2019年11月6日

(31)【優先権主張番号】特願2018-209157(P2018-209157)

(32)【優先日】2018年11月6日

(33)【優先権主張国】JP

【新規性喪失の例外の表示】新規性喪失の例外適用申請有り

(71)【出願人】

【識別番号】000125370

【氏名又は名称】学校法人東京理科大学

(71)【出願人】

【識別番号】591124765

【氏名又は名称】ジオマテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088580

【弁理士】

【氏名又は名称】秋山 敦

(74)【代理人】

【識別番号】100195453

【弁理士】

【氏名又は名称】福士 智恵子

(74)【代理人】

【識別番号】100205501

【弁理士】

【氏名又は名称】角渕 由英

(72)【発明者】

【氏名】谷口 淳

(72)【発明者】

【氏名】菅原 浩幸

【テーマコード（参考）】

2K009

4F202

4F209

【Ｆターム（参考）】

2K009AA01

2K009BB28

2K009CC24

2K009DD05

2K009DD15

4F202AF01

4F202AG05

4F202AH73

4F202AJ09

4F202AR12

4F202AR13

4F202CA19

4F202CA30

4F202CD23

4F202CD24

4F209AA44

4F209AF01

4F209AG03

4F209AG05

4F209AH33

4F209AH73

4F209AJ01

4F209AJ09

4F209PA02

4F209PB01

4F209PC06

4F209PC07

4F209PC08

4F209PQ11

(57)【要約】

【課題】製造工程が簡易で安価なモスアイ転写型を提供する。
【解決手段】基材１０と、該基材１０の上に形成された下地層２０と、該下地層２０の上に形成されたグラッシーカーボン層３０と、を備え、該グラッシーカーボン層３０は、反転されたモスアイ構造ＲＭを表面に有し、前記グラッシーカーボン層３０の表面の算術平均高さ（Ｓａ）が１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることを特徴とするモスアイ転写型１である。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材と、
該基材の上に形成された下地層と、
該下地層の上に形成されたグラッシーカーボン層と、を備え、
該グラッシーカーボン層は、反転されたモスアイ構造を表面に有し、
前記グラッシーカーボン層の表面の算術平均高さ（Ｓａ）が１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることを特徴とするモスアイ転写型。

【請求項2】

前記グラッシーカーボン層の表面の最大高さ（Ｓｚ）が１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のモスアイ転写型。

【請求項3】

前記反転されたモスアイ構造を構成するグラッシーカーボンの微細構造は、
平均直径が１０ｎｍ〜４００ｎｍであり、
平均高さが３０ｎｍ〜１０００ｎｍであり、
平均ピッチが１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１又は２に記載のモスアイ転写型。

【請求項4】

被加工物である物品と、
該物品の上に形成された微細構造と、を備え、
該微細構造が、モスアイ構造であり、
該モスアイ構造は、根元から先端に向けて縮径した形状を有する微細な突起がランダムに配列して形成されており、
前記モスアイ構造の表面の算術平均高さ（Ｓａ）が２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下であることを特徴とする表面微細構造を備える物品。

【請求項5】

前記モスアイ構造の表面の最大高さ（Ｓｚ）が１５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の表面微細構造を備える物品。

【請求項6】

前記物品は、樹脂、ガラス、金属、合金、セラミクス、シリコンウエハ、化合物半導体、炭化ケイ素、太陽電池材料を含む群より選択される一種以上の物質を含有することを特徴とする請求項４又は５に記載の表面微細構造を備える物品。

【請求項7】

前記物品は、樹脂を含有することを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の表面微細構造を備える物品。

【請求項8】

前記物品は、レンズ、ハーフミラー、タッチパネル、表示機器、サイネージ、ショーケースを含む群より選択される物品であることを特徴とする請求項４乃至７のいずれか一項に記載の表面微細構造を備える物品。

【請求項9】

前記物品の形状が、ロール状、平板状、異形形状を含む群より選択される一種以上の形状を含むことを特徴とする請求項４乃至８のいずれか一項に記載の表面微細構造を備える物品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モスアイ転写型及び表面微細構造を備える物品に関する。

【背景技術】

【0002】

テレビ、スマートフォンやタブレット端末などに用いられる表示装置や、カメラレンズなどの光学素子には、通常、表面反射を低減して光の透過量を高めるために反射防止技術が施されている。

【0003】

反射防止技術として、凹凸の周期が可視光（λ＝３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の波長以下に制御された微細な凹凸パターンを基板表面に形成する方法が注目されている。この方法は、いわゆるモスアイ（Ｍｏｔｈｅｙｅ、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凹凸の深さ方向に沿って入射媒体の屈折率から基板の屈折率まで連続的に変化させることによって反射防止したい波長域の反射を抑えている。

【0004】

モスアイ構造は、広い波長域にわたって入射角依存性の小さい反射防止作用を発揮できるほか、多くの材料に適用でき、凹凸パターンを基板に直接形成できるなどの利点を有している。その結果、低コストで高性能の反射防止膜（または反射防止表面）を提供できる。

【0005】

モスアイ構造の転写型（転写版）の製造方法として、アルミニウム合金層を部分的に陽極酸化することによって、複数の微細な凹部を有するポーラスアルミナ層を形成する工程と、前記工程の後に、前記ポーラスアルミナ層を、エッチング液に接触させることによって、前記ポーラスアルミナ層の前記複数の微細な凹部を拡大させる工程と、前記工程の後に、さらに陽極酸化することによって、前記複数の微細な凹部を成長させる工程とを包含する方法がある（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第５６１５９７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に記載のモスアイ構造の転写型の製造方法は、アルミニウム合金層を陽極酸化することによって、ポーラスアルミナ層を形成した後に、エッチング工程を行うことを繰り返す多段処理であり、製造のサイクルが長くなってしまうという課題があった。

【0008】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、従来技術よりも製造工程が簡易で安価なモスアイ転写型を提供することにある。
本発明の別の目的は、従来技術よりも製造工程が簡易で安価なモスアイ転写型を利用してモスアイ構造を転写した、表面微細構造を備える物品を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記課題は、本発明のモスアイ転写型によれば、基材と、該基材の上に形成された下地層と、該下地層の上に形成されたグラッシーカーボン層と、を備え、該グラッシーカーボン層は、反転されたモスアイ構造を表面に有し、前記グラッシーカーボン層の表面の算術平均高さ（Ｓａ）が１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であること、により解決される。
上記構成により、基材の材料や形状を自由に選定でき、反転されたモスアイ構造の面積を大きくすることが可能となる。

【0010】

このとき、前記グラッシーカーボン層の表面の最大高さ（Ｓｚ）が１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であると好適である。
このとき、前記グラッシーカーボン層が、前記反転されたモスアイ構造を構成するグラッシーカーボンの微細構造は、平均直径が１０ｎｍ〜４００ｎｍであり、平均高さが３０ｎｍ〜１０００ｎｍであり、平均ピッチが１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であると好適である。

【0011】

前記課題は、本発明の表面微細構造を備える物品によれば、被加工物である物品と、該物品の上に形成された微細構造と、を備え、該微細構造が、モスアイ構造であり、該モスアイ構造は、根元から先端に向けて縮径した形状を有する微細な突起がランダムに配列して形成されており、前記モスアイ構造の表面の算術平均高さ（Ｓａ）が２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下であること、により解決される。
上記構成によれば、超低反射で、且つ防汚効果も高い表面微細構造（モスアイ構造）を備えた物品を提供することができる。

【0012】

このとき、前記モスアイ構造の表面の最大高さ（Ｓｚ）が１５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であると好適である。

【発明の効果】

【0013】

本発明のモスアイ転写型によれば、従来技術よりも製造工程が簡易で安価なものとなるとともに、基材の材料や形状を自由に選定でき、反転されたモスアイ構造の面積を大きくすることが可能となる。
また、超低反射で、且つ防汚効果も高い表面微細構造（モスアイ構造）を備えた物品を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態に係るモスアイ転写型を示す模式断面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るモスアイ転写型の製造方法を示すフロー図である。

【図3】本発明の一実施形態に係るモスアイ構造の転写方法を示すフロー図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る表面微細構造を備える物品を示す模式断面図である。

【図5】実施例１の試料のモスアイ転写型のエッチング工程前後における表面の状態を示す電子顕微鏡写真である。

【図6】実施例２の試料のモスアイ転写型のエッチング工程前後における表面の状態を示す電子顕微鏡写真である。

【図7】実施例１の試料のモスアイ転写型を用いて転写されたモスアイ構造を示す電子顕微鏡写真である。

【図8】実施例２の試料のモスアイ転写型を用いて転写されたモスアイ構造を示す電子顕微鏡写真である。

【図9】実施例１の試料のモスアイ転写型を用いて転写されたモスアイ構造の透過率を示すグラフである。

【図10】実施例１の試料のモスアイ転写型を用いて転写されたモスアイ構造の反射率を示すグラフである。

【図11】実施例２の試料のモスアイ転写型を用いて転写されたモスアイ構造の透過率を示すグラフである。

【図12】実施例２の試料のモスアイ転写型を用いて転写されたモスアイ構造の反射率を示すグラフである。

【図13】実施例３の試料のモスアイ転写型のエッチング工程後における表面の状態を示す電子顕微鏡写真である。

【図14】実施例４の試料のモスアイ転写型のエッチング工程後における表面の状態を示す電子顕微鏡写真である。

【図15】実施例５の試料のモスアイ転写型のエッチング工程後における表面の状態を示す電子顕微鏡写真である。

【図16】実施例６の試料のモスアイ転写型のエッチング工程後における表面の状態を示す電子顕微鏡写真である。

【図17】実施例７の試料のモスアイ転写型のエッチング工程後における表面の状態を示す電子顕微鏡写真である。

【図18】実施例３乃至７の試料のモスアイ転写型反射率を示すグラフである。

【図19】実施例３の試料のモスアイ転写型を用いて転写されたモスアイ構造を示す電子顕微鏡写真である。

【図20】実施例４の試料のモスアイ転写型を用いて転写されたモスアイ構造を示す電子顕微鏡写真である。

【図21】実施例５の試料のモスアイ転写型を用いて転写されたモスアイ構造を示す電子顕微鏡写真である。

【図22】実施例６の試料のモスアイ転写型を用いて転写されたモスアイ構造を示す電子顕微鏡写真である。

【図23】実施例７の試料のモスアイ転写型を用いて転写されたモスアイ構造を示す電子顕微鏡写真である。

【図24】実施例３乃至７の試料のモスアイ転写型を用いて転写されたモスアイ構造の分光測定の結果を示すグラフである（ＴＡＣフィルムの厚み＝１２０μｍ）。

【図25】実施例３乃至７の試料のモスアイ転写型を用いて転写されたモスアイ構造の分光測定の結果を示すグラフである（ＴＡＣフィルムの厚み＝６０μｍ）。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の一実施形態（以下、本実施形態という）に係るモスアイ転写型、モスアイ転写型の製造方法、モスアイ構造の転写方法及び表面微細構造を備える物品について図１乃至２５を参照して説明する。

【0016】

＜モスアイ転写型１＞
本実施形態のモスアイ転写型１は、図１に示すように、基材１０と、該基材１０の上に形成された下地層２０と、該下地層２０の上に形成されたグラッシーカーボン層３０と、を備え、該グラッシーカーボン層３０は、反転されたモスアイ構造ＲＭを表面３０ａに有している。

【0017】

（基材１０）
基材１０は、樹脂、ゴム、ガラス、金属、合金、セラミクス（金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物）、シリコンウエハ（Ｓｉウエハ）、化合物半導体基板に用いられる化合物半導体、パワーデバイス用基板に用いられる炭化ケイ素（ＳｉＣ）、シリコンなどの太陽電池材料を含む群より選択される一種以上の物質を含有する。
基材１０として、ゴムなど柔軟性を有するものを採用した場合、モスアイ転写型１を用いてモスアイ構造を転写する際に、湾曲形状や異形の物品（被処理物）に対しても、物品の形状に沿ってモスアイ転写型１を密着させることができるため好適である。

【0018】

（下地層２０）
下地層２０は、金属、合金、セラミクス（金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物）、ケイ素（Ｓｉ）を含む群より選択される一種以上の物質を含有する。
下地層２０の膜厚は、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましい。
基材１０として樹脂（プラスチックやフィルム）を含む材料を採用した場合、下地層２０として、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ_２Ｏ_５及びこれらの組み合わせ等を用いることが好ましい。
以下の表１に基材１０の材料と、好ましい下地層２０の組み合わせを示す。下地層を基材１０の表面に付加することで、グラッシーカーボン層３０の密着性が向上するとともに、グラッシーカーボン層３０における膜クラックの発生も抑制することが可能となる。

【0019】

【表1】

【0020】

（グラッシーカーボン層３０）
グラッシーカーボン層３０は、下地層２０の上に形成されたグラッシーカーボンを含む層である。
ここで、グラッシーカーボン（Ｇｌａｓｓｙ ｃａｒｂｏｎ）とは、ガラス状炭素やアモルファス状炭素とも呼ばれ、外観が黒色、かつ、ガラス状で非晶質の炭素であり、均質かつ緻密な構造を有する。グラッシーカーボンは、他の炭素材料と同様の特徴である導電性能、化学的安定性、耐熱性、高純度等の性能に加え、材料表面が粉化し脱落することがないという優れた特徴を有する。ガラス状炭素の一般的な特性としては、密度が１．４５〜１．６０ｇ／ｃｍ^３と軽量であり、曲げ強度が５０〜２００ＭＰａと高強度であり、硫酸や塩酸などの酸に強く耐食性がある。導電性は比電気抵抗が４〜２０ｍΩｃｍであり黒鉛と比べるとやや高い値を示すが、ガス透過性が１０−９〜１０^−１２ｃｍ^２／ｓと非常に小さいなどの特徴がある。

【0021】

グラッシーカーボン層３０の膜厚は、３００ｎｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。

【0022】

グラッシーカーボン層３０は、その表面３０ａに反転されたモスアイ構造ＲＭを有している。
ここで、反転されたモスアイ構造とは、モスアイ構造を形成することができるモスアイ転写型の表面の構造をいう。
本実施形態に係るモスアイ転写型１における、反転されたモスアイ構造ＲＭは、ランダムに円錐状の穴が配列して形成されている。このとき、反転されたモスアイ構造ＲＭを構成するグラッシーカーボンの微細構造は、平均直径（Ｄ）が、１０ｎｍ〜４００ｎｍ、好ましくは３０ｎｍ〜３００ｎｍ、特に好ましくは５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内であり、平均高さ（Ｈ）が、３０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ〜７００ｎｍ、特に好ましくは１００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であり、平均ピッチ（Ｐ）が、１０ｎｍ〜５００ｎｍ、好ましくは３０ｎｍ〜４００ｎｍ、特に好ましくは５００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内である。
なお、本願明細書において、○ｎｍ〜△ｎｍは、○ｎｍ以上△ｎｍ以下を意味する。

【0023】

本実施形態に係るモスアイ転写型１における、グラッシーカーボン層３０の表面３０ａの算術平均高さ（Ｓａ）は、１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下、好ましくは、１５ｎｍ以上３５ｎｍ以下、特に好ましくは、２０ｎｍ以上３０ｎｍ以下である。

【0024】

算術平均高さ（Ｓａ）は、２次元の粗さパラメータである算術平均粗さ（Ｒａ）を３次元に拡張したものであり、３次元粗さパラメータ（３次元高さ方向パラメータ）である。算術平均高さ（Ｓａ）は、測定対象領域において、各点の高さの差の絶対値の平均を表す。

【0025】

本実施形態に係るモスアイ転写型１における、グラッシーカーボン層３０の表面３０ａの最大高さ（Ｓｚ）は、１００ｎｍ以上４００ｎｍ以下、好ましくは、１５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下、特に好ましくは、２００ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。

【0026】

最大高さ（Ｓｚ）は、２次元の粗さパラメータであるのＲｚを３次元に拡張したパラメータである。最大高さ（Ｓｚ）は、測定対象領域において、表面の最も高い点から最も低い点までの距離（換言すると、表面の山高さＳｐの最大値と谷深さＳｖの最大値の和）を表す。

【0027】

モスアイ転写型１の形状は、ロール状、平板状、異形形状を含む群より選択される一種以上の形状を含む。

【0028】

＜モスアイ転写型の製造方法＞
本実施形態のモスアイ転写型１は、図２に示すように、以下のモスアイ転写型の製造方法よって製造される。

【0029】

具体的には、本実施形態のモスアイ転写型の製造方法は、基材１０を用意する基材用意工程（ステップＳ１）と、前記基材１０の上に下地層２０を形成する下地層形成工程（ステップＳ２）と、前記下地層２０の上にスパッタリング法によりグラッシーカーボン層３０を成膜するグラッシーカーボン層成膜工程（ステップＳ３）と、前記グラッシーカーボン層３０を酸素プラズマでエッチングするエッチング工程（ステップＳ４）と、を行うことを特徴とする。

【0030】

以上のステップＳ１〜Ｓ４で、モスアイ転写型１を得ることができる。
以下、各ステップについて、詳細に説明をする。

【0031】

（基材用意工程）
基材用意工程（ステップＳ１）では、基材１０を用意する。このとき、事前に、基材１０の表面１０ａを洗浄したり、帯電処理をしたりするなど、下地層２０の成膜性（積層性）を向上させるような前処理を行ってもよい。

【0032】

（下地層形成工程）
下地層形成工程（ステップＳ２）では、前記基材１０の上に下地層２０を形成する。基材１０や下地層２０の材料などに応じて、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法、化学蒸着法などの方法を用いて行うことが可能であるが、これらの方法に限定されるものではない。

【0033】

（グラッシーカーボン層成膜工程）
グラッシーカーボン層成膜工程（ステップＳ３）では、前記下地層２０の上にスパッタリング法によりグラッシーカーボン層３０を成膜する。このとき、出力の条件がＤＣ電源であると好適である。

【0034】

ＤＣ電源を用いたスパッタリング法により、グラッシーカーボン層成膜工程を行う場合、スパッタ電力、成膜圧力などを適切な条件とすることで、粒界が小さく膜密度の高いグラッシーカーボン層を成膜することが出来る。
具体的には、スパッタ電力を０．５ｋＷ以上５ｋＷ以下、好ましくは、１．０ｋＷ以上３．０ｋＷ以下、より好ましくは１．０ｋＷ以上２．０ｋＷ以下とし、成膜圧力を１．０Ｐａ以下、好ましくは８×１０^−１Ｐａ以下、より好ましくは５×１０^−１Ｐａとするとよい。

【0035】

（エッチング工程）
エッチング工程（ステップＳ４）では、前記グラッシーカーボン層３０を酸素イオンビーム又は酸素プラズマでエッチングする。また、イオン化効率やプラズマ密度を上げるために、アルゴン等電離しやすい気体を混合することもある。ガス種に関してはアルゴンに限定されるものではない。

【0036】

エッチング工程では、ＥＣＲ（電子サイクロトン共鳴）又はＩＣＰ（誘導結合プラズマ）型のイオンビーム加工装置（プラズマエッチング装置）を用いて行うことが可能である。
まず、グラッシーカーボン層成膜工程でグラッシーカーボン層を成膜した試料をイオンビーム加工装置やプラズマエッチング装置のホルダにセットする。ここで、用いる資料の形状は、板状はもちろん、イオンビーム加工を施す面が曲面となっているものでもよい。

【0037】

試料をイオンビーム加工装置やプラズマエッチング装置内に設置した後、反応ガスを導入するとともに所定の加速電圧をかけてグラッシーカーボン層３０の表面３０ａにイオンビーム加工を施す。
反応ガスとしては酸素を含むガスを用い、酸素のみでもよいし、酸素にＣＦ_４等のＣＦ系のガスを混ぜたガスも用いることができる。また、アルゴンなどの希ガスもイオン電流密度やプラズマ密度を変化させるために混合してもよい。
このようなグラッシーカーボン層３０の表面３０ａにイオンビーム加工を施すことで、針状等、先端に向けて縮径する形状を有する微小な突起群（微細構造）を形成することができる。そして、特に、加速電圧、ガス流量、及び加工時間を制御することで、突起の形状（大きさ、幅、角度等）及びピッチを制御することができる。

【0038】

具体的には、高周波電源出力とバイアス電源出力を調整することにより、イオンに加速電圧を印可し、このとき、高周波電源出力を２００Ｗ以上１０００Ｗ以下、好ましくは、３００Ｗ以上７００Ｗ以下、より好ましくは、４００Ｗ以上６００Ｗ以下とし、バイアス電源出力を０Ｗ以上１００Ｗ以下、好ましくは、３０Ｗ以上７０Ｗ以下、より好ましくは、４０Ｗ以上６０Ｗ以下とするとよい。

【0039】

ガス流量としては、反応ガスとして酸素ガスを用いた場合、１０ＳＣＣＭ以上１００ＳＣＣＭ以下、好ましくは２０ＳＣＣＭ以上８０ＳＣＣＭ以下、より好ましくは２５ＳＣＣＭ以上７０ＳＣＣＭ以下、特に好ましくは３０ＳＣＣＭ以上６０ＳＣＣＭ以下とするとよい（ＳＣＣＭ：１気圧、２５℃に換算したガス流量、ｃｃ／ｍｉｎ）。

【0040】

加工時間としては、３０秒以上５００秒以下、好ましくは５０秒以上４００秒以下、より好ましくは６０秒以上３００秒以下、特に好ましくは８０秒以上１９０秒以下とするとよい。

【0041】

このとき、イオン電流密度やプラズマ密度が時間的に安定した条件にすると、モスアイ形状の高さが制御しやすくなり、また、均一に加工できるので好適である。

【0042】

また、ＥＣＲまたはＩＣＰ型のイオンビーム加工装置を用いれば、比較的大きい面であっても一括して加工することができる。そして、このような方法によれば、グラッシーカーボン層３０を容易に表面加工することができ、高い反射防止効果を発揮することができる反射防止構造体を転写するためのモスアイ転写型１を製造することができる。

【0043】

このようにして得られた、モスアイ転写型１の反転されたモスアイ構造ＲＭ（グラッシーカーボン層３０の表面３０ａ）に離型処理を施すことも可能である。

【0044】

＜モスアイ構造の転写方法＞
本実施形態のモスアイ転写型１を利用して、図３に示すように、被処理物の表面にモスアイ構造を転写することができる。

【0045】

具体的には、本実施形態のモスアイ構造の転写方法は、モスアイ転写型を用意するモスアイ転写型用意工程（ステップＳ１１）と、被処理物を用意する工程（ステップＳ１２）と、前記モスアイ転写型と前記被処理物の表面との間に光硬化樹脂を付与した状態で、前記光硬化樹脂に光を照射することによって前記光硬化樹脂を硬化させる工程（ステップＳ１３）と、前記硬化させられた光硬化樹脂で形成された表面微細構造から前記モスアイ転写型を剥離する工程（ステップＳ１４）と、を行うことを特徴とする。

【0046】

以上のステップＳ１１〜Ｓ１４で、被処理物の表面にモスアイ構造を転写することができる。
以下、各ステップについて、詳細に説明をする。

【0047】

（モスアイ転写型用意工程）
モスアイ転写型用意工程（ステップＳ１１）では、図１に示すモスアイ転写型１、具体的には、基材１０と、該基材１０の上に形成された下地層２０と、該下地層２０の上に形成されたグラッシーカーボン層３０と、を備え、該グラッシーカーボン層３０は、反転されたモスアイ構造ＲＭを表面３０ａに有するモスアイ転写型１を用意する。ここで、反転されたモスアイ構造ＲＭは、ランダムに円錐状の穴が配列して形成されている。反転されたモスアイ構造ＲＭを構成するグラッシーカーボンの微細構造は、平均直径（Ｄ）が、１０ｎｍ〜４００ｎｍ、好ましくは３０ｎｍ〜３００ｎｍ、特に好ましくは５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内であり、平均高さ（Ｈ）が、３０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ〜７００ｎｍ、特に好ましくは１００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であり、平均ピッチ（Ｐ）が、１０ｎｍ〜５００ｎｍ、好ましくは３０ｎｍ〜４００ｎｍ、特に好ましくは５００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内である。

【0048】

（被処理物を用意する工程）
被処理物を用意する工程（ステップＳ１２）では、処理の対象となる被処理物１００（物品１００）を用意する。このとき、事前に、被処理物１００の被処理物表面１００ａを洗浄したり、帯電処理をしたりするなど、光硬化樹脂の成膜性（積層性）を向上させるような前処理を行ってもよい。

【0049】

（光硬化樹脂を硬化させる工程）
光硬化樹脂を硬化させる工程（ステップＳ１３）では、前記モスアイ転写型と前記被処理物の表面との間に光硬化樹脂を付与した状態で、前記光硬化樹脂に光を照射することによって前記光硬化樹脂を硬化させる。

【0050】

このとき、モスアイ転写型１の形状がロール状である場合、ロール状のモスアイ転写型１型を、その軸を中心に回転させることによって、モスアイ転写型１の表面構造である反転されたモスアイ構造ＲＭを被処理物１００に連続的に転写できる。被加工物として、ロール状のフィルムを用いる場合には、ロール・ツー・ロール方式を採用することが可能となる。

【0051】

また、モスアイ転写型１の基材１０として、柔軟性を有する材料を採用した場合、減圧・加圧を組み合わせることで柔軟なモスアイ転写型１を、被処理物１００に対して密着させた状態で光硬化樹脂に光を照射することで、光硬化樹脂を硬化させることが可能となる。柔軟性を有するモスアイ転写型１を用いることで、異形の被処理物１００に対してもモスアイ構造を転写することが可能となる。

【0052】

光硬化樹脂としては、紫外線などの光で硬化可能なものであれば、特に限定されず、アクリル系樹脂や、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂等を用いることが可能である。

【0053】

（モスアイ転写型を剥離する工程）
モスアイ転写型を剥離する工程（ステップＳ１４）では、前記硬化させられた光硬化樹脂で形成された表面微細構造から前記モスアイ転写型を剥離する。

【0054】

＜表面微細構造を備える物品＞
本実施形態の表面微細構造を備える物品２００は、図４に示すように、被加工物である物品１００と、該物品１００の上に形成された表面微細構造Ｍと、を備え、該表面微細構造Ｍが、その根元から先端に向けて縮径し、先端が先鋭化した針状又は錐状の形状を有する微細な突起がランダムに配列して形成されている。

【0055】

（被処理物１００）
本実施形態の表面微細構造の形成方法において、表面微細構造を形成する対象となる被処理物１００（物品１００）は、防汚性、防曇性、低反射性などの機能性を付与する対象の物品であり、特に限定されるものではない。

【0056】

処理対象となる被処理物１００の具体的な例としては、スマートフォン、タブレット端末、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、各種コンピュータ、テレビ、プラズマディスプレイパネル等の各種表示機器やそのタッチパネルやディスプレイ、屋外監視カメラ（防犯カメラ）や人感センサーなどのレンズや窓部材（保護ガラス）、自動車、電車、航空機等の乗物の窓ガラスやミラー、住宅などの建築物の窓ガラス、車載カメラのレンズや窓部材（保護ガラス）、反射防止シート（反射防止フィルム）、防汚シート（防汚フィルム）、防曇シート（防曇フィルム）、液晶表示装置に用いる偏光板、透明プラスチック類からなるメガネレンズ、サングラスレンズ、カメラ用ファインダーレンズ、プリズム、フライアイレンズ、トーリックレンズなどの光学部材、さらにはそれらを用いた撮影光学系、双眼鏡などの観察光学系、液晶プロジェクタなど投影装置に用いる投射光学系、レーザービームプリンターなどに用いる走査光学系等の各種光学レンズ、各種計器のカバーなどの光学部材、太陽電池パネル（太陽電池の保護カバーガラス）、デジタルサイネージ、ショーケースなどが挙げられるが、これらの物品に限定されるものではない。

【0057】

被処理物１００は、被処理物表面１００ａを有するが、その被処理物表面１００ａの形状は、平面（平板状）に限定されるものではなく、曲面など湾曲した形状（例えば、ロール状）や平面や曲面が組み合わされた複雑な形状（異形形状）、中空部材の内部表面であってもよい。

【0058】

本実施形態の表面微細構造の形成方法では、高温で処理を行うプロセスが不要であるため、樹脂など熱に弱い物質（材料）を含有する被処理物１００にも好適に適用することが可能である。

【0059】

被処理物に含まれる樹脂としては、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂のいずれでもよく、例えば、ポリエチレン（高密度、中密度又は低密度）、ポリプロピレン（アイソタクチック型又はシンジオタクチック型）、ポリブテン、エチレン−プレピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４−メチルぺンテン−１）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリブチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート−ブチル（メタ）アクリレート共重合体、メチル（メタ）アクリレート−スチレン共重合体、アクリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリプチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、エチレン−テレフタレート−イソフタレート共重合体、ポリエチレンナフタレート、ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン、ナイロン、ニトロセルロース、酢酸セルロース、セルロースアセテートプロピオネート等のセルロース系樹脂等、又はこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種又は２種以上を組み合わせた（例えば２層以上の積層体としたもの）であってもよい。

【0060】

被処理物に含まれるガラスとしては、例えば、ケイ酸ガラス（石英ガラス）、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛（アルカリ）ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラス等が挙げられる。

【0061】

被処理物に含まれる金属としては、例えば、金、クロム、銀、銅、白金、インジウム、パラジウム、鉄、チタン、ニッケル、マンガン、亜鉛、錫、タングステン、タンタル、アルミニウム等が挙げられる。
また、上記金属の合金である、ＳＵＳ３１６Ｌ等のステンレス鋼、Ｔｉ−Ｎｉ合金若しくはＣｕ−Ａｌ−Ｍｎ合金等の形状記憶合金、Ｃｕ−Ｚｎ合金、Ｎｉ−Ａｌ合金、チタン合金、タンタル合金、プラチナ合金又はタングステン合金等の合金を用いることもできる。
なお、合金とは、前記金属元素に１種以上の金属元素または非金属元素を加えたものである。合金の組織には、成分元素が別個の結晶となる共晶合金、成分元素が完全に溶け合っている固溶体、成分元素が金属間化合物または金属と非金属との化合物を形成しているものなどがあるが、必ずしもこれに限定されるものではない。

【0062】

被処理物に含まれるセラミックとしては、例えば、酸化物（例えば、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ケイ素、ジルコニア、チタン酸バリウム）、窒化物（例えば、窒化ケイ素、窒化ホウ素）、炭化物（例えば、炭化ケイ素）、酸窒化物等が挙げられる。また、これらの混合物を用いることもできる。

【0063】

被処理物に含まれる金属酸化物としては、例えば、アルミニウム、銅、金、銀、白金、インジウム、パラジウム、鉄、ニッケル、チタン、クロム、マンガン、亜鉛、錫、タングステンなどを金属として含有する酸化物、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化スズ（ＳｎＯ_２、ＳｎＯ）、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｆｅ_３Ｏ_４）や、ぺロブスカイト構造、スピネル構造、イルメナイト構造を有する複合酸化物などがあるが、必ずしもこれに限定されるものではない。

【0064】

被処理物に含まれる金属窒化物としては、窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）、窒化バナジウム（ＶＮ）、窒化ニオブ（ＮｂＮ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、窒化クロム（ＣｒＮ、Ｃｒ_２Ｎ）、窒化ハフニウム（ＨｆＮ）などがあるが、必ずしもこれに限定されるものではない。

【0065】

その他、被処理物に含まれる材料としては、シリコンウエハ、化合物半導体基板に用いられる化合物半導体、パワーデバイス用基板に用いられる炭化ケイ素（ＳｉＣ）、シリコンなどの太陽電池材料などがあるが、必ずしもこれら材料に限定されるものではない。

【0066】

（表面微細構造Ｍ）
表面微細構造Ｍ（モスアイ構造Ｍ）は、被処理物１００（物品１００）の被処理物表面１００ａの上に積層された微細構造である。表面微細構造Ｍは、本実施形態に係るモスアイ転写型１を利用したモスアイ構造の転写方法によって形成される。

【0067】

表面微細構造Ｍは、硬化した光硬化樹脂によって構成されており、その根元から先端に向けて縮径した形状を有する微細な突起、より詳細には、その根元から先端に向けて縮径し、先端が先鋭化した針状又は錐状の形状を有する微細な突起がランダムに配列して形成されている。ここで、表面微細構造Ｍを構成する突起は、平均直径（Ｄ）が、１０ｎｍ〜４００ｎｍ、好ましくは３０ｎｍ〜３００ｎｍ、特に好ましくは５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内であり、平均高さ（Ｈ）が、３０ｎｍ〜１０００ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ〜７００ｎｍ、特に好ましくは１００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であり、平均ピッチ（Ｐ）が、１０ｎｍ〜５００ｎｍ、好ましくは３０ｎｍ〜４００ｎｍ、特に好ましくは５００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内である。

【0068】

表面微細構造Ｍ（モスアイ構造Ｍ）の表面の算術平均高さ（Ｓａ）は、２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下、好ましくは、２５ｎｍ以上６０ｎｍ以下、特に好ましくは、３０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。

【0069】

表面微細構造Ｍ（モスアイ構造Ｍ）の表面の最大高さ（Ｓｚ）は、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下、好ましくは、１５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下、特に好ましくは、２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下である。

【0070】

表面微細構造Ｍの厚さは、被処理物１００の形状や用途などに応じて、適宜選択すればよく、数ｎｍ以上数μｍ以下とすることが好ましく、より好ましくは数ｎｍ以上３０μｍ以下、より好ましくは数ｎｍ以上１０μｍ以下、更に好ましくは１０ｎｍ以上５．０μｍ以下、更に好ましくは１０ｎｍ以上１．０μｍ以下であるとよい。表面微細構造Ｍの厚さが薄くなりすぎると、耐久性の観点から好ましくない。一方、表面微細構造Ｍが厚すぎると、被処理物１００の用途によっては、透過率の低下、柔軟性の低下、軽量化、コスト面などの観点から好ましくないことがある。

【0071】

表面微細構造を備える物品２００は、表面微細構造Ｍを積層したことにより、表面の反射率が低下しており、その表面の波長３００ｎｍ〜１０００ｎｍにおける反射率が１５％以下であり、好ましくは１０％以下、より好ましくは６％以下、更に好ましくは４％以下、特に好ましくは２％以下である。表面の反射率の値が上記の範囲であるため、被処理物１００の表面の反射を抑制することが可能である。

【0072】

表面微細構造を備える物品２００は、表面微細構造Ｍを積層したことにより、表面のはっ水性が向上しており、表面の水接触角が１２０°以上であり、好ましくは１３０°以上、より好ましくは１４０°以上である。表面微細構造Ｍの表面の水接触角が上記の範囲であるため、水に対して高いはっ水性を有し、付着した汚れや異物を水洗によって容易に除去することができ、また、水滴付着による曇りを防ぐことが可能である。

【0073】

本実施形態では、主として本発明に係るモスアイ転写型、モスアイ転写型の製造方法、モスアイ構造の転写方法及び表面微細構造を備える物品について説明した。
ただし、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

【実施例】

【0074】

以下、本発明のモスアイ転写型、モスアイ転写型の製造方法、モスアイ構造の転写方法及び表面微細構造を備える物品の具体的実施例について説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。

【0075】

＜試験１ モスアイ転写型の製造＞
以下、基材として、ガラス基材を用い、下地層の種類や、グラッシーカーボン層の成膜条件、グラッシーカーボン層のエッチング条件の検討を行った。

【0076】

（１．基材用意工程）
基材として、ガラス基材（サイズ１００×１００ｍｍ、厚み０．７ｍｍ）を用意し、純水を用いて洗浄を行った。

【0077】

（２．下地層形成工程）
以下の条件で、ガラス基材上に下地層を形成した。
スパッタ装置 ：カルーセル型バッチ式スパッタ装置
ターゲット ：５”×２５”、厚さ６ｍｍ Ｔｉターゲット
スパッタ方式 ：ＲＦスパッタ
排気装置 ：ターボ分子ポンプ
到達真空度 ：５×１０^−４Ｐａ
基材温度 ：２５℃（室温）
スパッタ電力 ：１ｋＷ
下地層の膜厚：１００±１０ｎｍ
Ａｒ流量 ：５００ｓｃｃｍ

【0078】

（３．グラッシーカーボン層成膜工程）
以下の条件で、下地層上にグラッシーカーボン層を形成した。
スパッタ装置 ：カルーセル型バッチ式スパッタ装置
ターゲット ：５”×２５”、厚さ６ｍｍ ＧＣ（グラッシーカーボン）ターゲット
スパッタ方式 ：ＤＣスパッタ
排気装置 ：ターボ分子ポンプ
到達真空度 ：６×１０^−４Ｐａ
基材温度 ：２５℃（室温）
スパッタ電力 ：実施例１ １ｋＷ
実施例２ ２ｋＷ
成膜圧力 ：実施例１ ８×１０^−１Ｐａ
実施例２ ５×１０^−１Ｐａ
グラッシーカーボン層の膜厚：１．７５±０．２５μｍ
Ａｒ流量 ：５００ｓｃｃｍ

【0079】

（４．エッチング工程）
エッチング工程では、グラッシーカーボン層を酸素プラズマでドライエッチング処理した。
具体的には、各試料をＩＣＰプラズマ加工装置（株式会社エリオニクス、商品名：ＥＩＳ−７００）のホルダにセットした。プラズマの場合は、高周波電源出力とバイアス電源出力を調整することにより、酸素イオンに加速電圧が印可される。これら電源出力を調整して加工を行った。また、エッチング条件は以下の通りである。
試料台サイズ：Φ６インチウエハー
高周波電源：５００Ｗ
バイアス電源：５０Ｗ
真空度 ：１．３×１０^−２Ｐａ
反応ガス：酸素
ガス流量：５０ＳＣＣＭ
加工時間：２８０秒間（２５０秒間＋３０秒間）

【0080】

試験１の結果、ガラス基材に対して、Ｔｉの下地層を設けた場合、グラッシーカーボン層が剥離することなく、適切に製膜されることがわかった。また、下地層としてＣｒを用いた場合も同様に、グラッシーカーボン層が剥離することなく、適切に製膜された。

【0081】

なお、金属製の基材に対しては、ＴｉやＣｒの下地層を設け、プラスチックフィルム基材などのプラスチック製の基材に対しては、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｔｉ／Ｔａ_２Ｏ_５、Ｃｒ／Ｔａ_２Ｏ_５など下地層を設けた場合、グラッシーカーボン層が剥離することなく、適切に製膜されることがわかった。

【0082】

＜試験２ モスアイ転写型の評価＞
試験１において製造した実施例１及び実施例２に係るモスアイ転写型の評価を行った。
具体的には、各試料の表面状態の観察を行った。

【0083】

（１．表面状態の観察）
各試料のエッチング工程前後における表面の状態を電界放出形走査電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ、（株）日立ハイテクノロジーズ製、Ｓ−４３００）を用いて観察した。

【0084】

結果を図５及び６に示す。
図５は、実施例１の試料のモスアイ転写型のエッチング工程前後における表面の状態を示す電子顕微鏡写真であり、図６は、実施例２の試料のモスアイ転写型のエッチング工程前後における表面の状態を示す電子顕微鏡写真である。

【0085】

図５の下図及び図６の下図に示すように、モスアイ転写型のエッチング工程後における表面には、直径１００ｎｍ未満、ピッチ１００ｎｍで深さ２００ｎｍ以上の円錐状の穴がランダムな配置で均一に形成されており、理想的なモスアイ構造の反転形状を有していた。実施例２の試料の方が、実施例１の試料よりも、グラッシーカーボンの微細構造が均一で細かなものとなっていたことから、グラッシーカーボン層成膜工程におけるスパッタ電力が２ｋＷ以上と大きい方が好ましく、成膜圧力が５×１０^−１Ｐａ以下と低いことが好ましいことがわかった。

【0086】

＜試験３ モスアイ構造の転写＞
試験１において製造した実施例１及び実施例２に係るモスアイ転写型を用いて、モスアイ構造の転写を行った。
実施例１及び実施例２に係るモスアイ転写型に、フッ素系離型剤（ダイキン工業社製、製品名：ＵＤ−５０９）を塗布して離型処理を行った。
被処理物として、トリアセチルセルロース（Ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）フィルム（ＴＡＣフィルム）を用いた。

【0087】

次に、紫外線硬化樹脂（アクリル系樹脂、オリジン電気社製、製品名：ＵＶコート ＴＰ）を各モスアイ転写型の表面に塗布し、被処理物であるＴＡＣフィルムを密着させ、紫外光（メタルハライドランプ光源、波長２００ｎｍ〜４５０ｎｍ、強度６００ｍＪ、照射時間４０秒）を照射して硬化処理を行った。
そして、硬化させられた光硬化樹脂で形成された表面微細構造からモスアイ転写型を剥離することで、モスアイ構造（表面微細構造）を備えるＴＡＣフィルムを得た。

【0088】

＜試験４ モスアイ構造の評価＞
試験３において転写された実施例１及び実施例２に係るモスアイ構造の評価を行った。
具体的には、転写されたモスアイ構造について、表面状態の観察、分光測定、接触角の評価、摺動試験、曇り度（ヘイズ値）の測定を行った。

【0089】

（１．表面状態の観察）
転写されたモスアイ構造の表面の状態を電界放出形走査電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ、（株）日立ハイテクノロジーズ製、Ｓ−４３００）を用いて観察した。

【0090】

結果を図７及び８に示す。
図７は、実施例１の試料のモスアイ転写型を用いて転写されたモスアイ構造を示す電子顕微鏡写真であり、図８は、実施例２の試料のモスアイ転写型を用いて転写されたモスアイ構造を示す電子顕微鏡写真である。
図７及び図８に示すように、ＴＡＣフィルムの表面には、その根元から先端に向けて縮径し、先端が先鋭化した針状又は錐状の形状を有する微細な突起がランダムに配列したモスアイ構造が良好に形成されていた。微細な突起は、モスアイ転写型の表面に形成された反転されたモスアイ構造に対応しており、直径１００ｎｍ未満、ピッチ１００ｎｍで高さ２００ｎｍ以上であった。

【0091】

（２．分光測定）
各試料の透過率及び反射率を、分光光度計（（株）日立ハイテクノロジーズ製、Ｕ−４１００）を用い、３００ｎｍから１０００ｎｍの波長領域で測定した。

【0092】

分光測定の結果を図９乃至１２に示す。
図９は、実施例１の試料のモスアイ転写型を用いて転写されたモスアイ構造の透過率を示すグラフであり、図１０は、実施例１の試料のモスアイ転写型を用いて転写されたモスアイ構造の反射率を示すグラフである。
図１１は、実施例２の試料のモスアイ転写型を用いて転写されたモスアイ構造の透過率を示すグラフであり、図１２は、実施例２の試料のモスアイ転写型を用いて転写されたモスアイ構造の反射率を示すグラフである。

【0093】

分光測定の結果、Ｙ値（視感反射率）は０．２％以下であった。
また、図１０に示すように、実施例１の試料では、３００ｎｍ〜１０００ｎｍにおいて、反射率が３％以下であった。図１２に示すように、実施例２の試料では、３００ｎｍ〜１０００ｎｍにおいて、反射率が０．５％以下であった。
実施例１と実施例２では、グラッシーカーボン層成膜工程におけるスパッタ電力及び成膜圧力が異なっており、スパッタ電力が２ｋＷ以上、成膜圧力が５×１０^−１Ｐａ以下であることが好ましいことが示された。

【0094】

（３．接触角測定）
転写されたモスアイ構造の表面における接触角の測定は、接触角計（協和界面科学社製、型番ＣＡ−Ｘ）を用いて２５℃の条件で測定した。
実施例１のモスアイ構造の表面における接触角は１５５．８°であり、実施例２のモスアイ構造の表面における接触角は１４２．８°であった。

【0095】

（４．摺動試験）
摺動試験は、往復摩耗試験装置（新東科学社製、型番ＴＹＰＥ：３０／３０Ｓ）を用いて４．９Ｎ荷重の布を１００００回摺動させた。
試験後の試料の接触角を、接触角計（協和界面科学社製、型番ＣＡ−Ｘ）を用いて２５℃の条件で測定した。
摺動試験後の実施例１のモスアイ構造の表面における接触角は１４０°であり、高い接触角が維持されていた。

【0096】

（５．曇り度（ヘイズ値）測定）
曇り度（ヘイズ値）は、ヘイズメーター（スガ試験機社製、型番ＨＧＭ−２ＤＰ）を用いて２５℃の条件で測定した。
ヘイズ値は０．３％（実施例２）であった。

【0097】

＜試験５ エッチング工程におけるプラズマ照射時間（加工時間）の検討＞
実施例２と同じ条件で、基材用意工程、下地層形成工程、グラッシーカーボン層成膜工程を行った。そして、グラッシーカーボン層を酸素プラズマでドライエッチング処理する加工時間を、８０〜１７０秒（実施例３〜実施例７）として、エッチング工程を行った。

【0098】

具体的には、各試料をＩＣＰプラズマ加工装置（株式会社エリオニクス、商品名：ＥＩＳ−７００）のホルダにセットし、以下のエッチング条件でエッチングを行った。
試料台サイズ：Φ６インチウエハー
高周波電源：５００Ｗ
バイアス電源：５０Ｗ
真空度 ：１．３×１０^−２Ｐａ
反応ガス：酸素
ガス流量：５０ＳＣＣＭ
加工時間：実施例３：８０秒間
実施例４：１００秒間
実施例５：１５０秒間
実施例６：１６０秒間
実施例７：１７０秒間

【0099】

実施例３乃至実施例７に係るモスアイ転写型の表面状態の観察を行った。電子顕微鏡写真を図１３乃至図１７に示す。実施例３、実施例５、実施例７について、グラッシーカーボン微細構造の、平均高さ、平均直径、平均ピッチを測定した結果を、表２に示す。

【0100】

【表2】

【0101】

上記の結果に示されるように、モスアイ転写型の表面には、反転されたモスアイ構造が、ランダムに円錐状の穴が配列して形成されていた。反転されたモスアイ構造を構成するグラッシーカーボンの微細構造は、平均直径（Ｄ）が４０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内であり、平均高さ（Ｈ）が１００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であり、平均ピッチ（Ｐ）が５０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内であった。

【0102】

実施例３乃至実施例７に係るモスアイ転写型の表面の反射率を、分光光度計（（株）島津製作所製、ＵＶ−３１００ＰＣ）を用い、３００ｎｍから１０００ｎｍの波長領域で測定した結果を図１８に示す。なお、参考例として、加工時間２００秒（参考例Ａ）の試料についても合せてプロットしている。

【0103】

図１８に示すように、実施例３乃至実施例７のモスアイ転写型の表面の反射率は３００ｎｍ〜１０００ｎｍにおいて５％以下であった。一方、参考例Ａの試料では、７００ｎｍ以上で反射率が大きく上昇し、５％より大きくなっていた。

【0104】

また、実施例３乃至実施例７及び参考例Ａに係るモスアイ転写型の表面における接触角の測定を、接触角計（協和界面科学社製、型番ＣＡ−Ｘ）を用いて２５℃の条件で測定した結果を表３に示す。表３には、プラズマ加工前、プラズマ加工後、離型処理後の水接触角をそれぞれ記載している。離型材として、フッ素系離型剤（ダイキン工業社製、製品名：ＵＤ−５０９）を用いた。

【0105】

【表3】

【0106】

実施例３乃至実施例７のモスアイ転写型の表面の水接触角は、プラズマ加工後に３．５°以上４．９°以下と小さな値であった。離型処理後には、１４７．３°以上１５４．１°以下と大きな値を示した。

【0107】

実施例３乃至実施例７に係るモスアイ転写型を用いて、試験３と同様の方法でモスアイ構造の転写を行い、モスアイ構造（表面微細構造）を備えるＴＡＣフィルムを得た。

【0108】

転写された実施例３乃至実施例７に係るモスアイ構造の評価を、試験４と同様の方法で行った。具体的には、転写されたモスアイ構造について、表面状態の観察、接触角の評価、曇り度（ヘイズ値）の測定、分光測定を行った。

【0109】

各試料のモスアイ転写型を用いて転写されたモスアイ構造を示す電子顕微鏡写真を図１９乃至図２３に示す。実施例３、実施例５、実施例７の各試料について、モスアイ構造の、平均直径、平均ピッチを測定した結果を、表４に示す。

【0110】

【表4】

【0111】

上記の結果に示されるように、ＴＡＣフィルムの表面には、硬化した光硬化樹脂によってモスアイ構造が転写されていた。モスアイ構造は、その根元から先端に向けて縮径し、先端が先鋭化した針状又は錐状の形状を有する微細な突起がランダムに配列して形成されていた。モスアイ構造を構成する突起は、平均直径（Ｄ）が３０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であり、平均ピッチ（Ｐ）が６０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内であった。

【0112】

各試料の接触角、ヘイズ値を以下の表５に示す。なお、表５には、参考例として、加工時間２００秒（参考例Ａ）の試料について、接触角、ヘイズ値を合せて記載している。

【0113】

【表5】

【0114】

上記の結果を転写されたモスアイ構造の形状と併せて検討すると、エッチング工程におけるプラズマ照射時間（加工時間）が、８０秒以上１７０秒以下であることが好ましく、１５０秒以上１７０秒以下であると特に好ましいことがわかった。プラズマ照射時間（加工時間）が、２００秒以上となると、ＴＡＣフィルムの表面にムラが観察された。

【0115】

各試料の分光測定の結果を図２４（ＴＡＣフィルムの厚み＝１２０μｍ）及び図２５（ＴＡＣフィルムの厚み＝６０μｍ）に示す。
図２４及び図２５に示すように、波長４００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲内で、透過率９０％以上９５％以下であり、反射率６％以内であった。なお、ＴＡＣフィルム面反射をなくすために、ＴＡＣフィルムのモスアイ構造が形成されている面と反対側の面を黒塗りした場合、図２４の下図及び図２５の下図に示すように、波長４００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲内で、反射率２％以下と低反射であった。

【0116】

＜試験６ 表面粗さの測定＞
試験５において製造した実施例３、実施例５、実施例７に係るモスアイ転写型及びこれらのモスアイ転写型を用いて転写されたモスアイ構造の表面粗さについて評価を行った。

【0117】

具体的には、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ、（株）島津製作所製、ＳＰＭ−９７００ＨＴ）を用いて、各試料の表面の算術平均高さ（Ｓａ）及び最大高さ（Ｓｚ）を測定した。結果を、以下の表６に示す。

【0118】

【表6】

【0119】

実施例３、実施例５、実施例７に係るモスアイ転写型の表面（つまり、グラッシーカーボン層の表面）の算術平均高さ（Ｓａ）は、２０ｎｍ以上３０ｎｍ以下の範囲にあり、最大高さ（Ｓｚ）は２００ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲内にあった。

【0120】

実施例３、実施例５、実施例７に係るモスアイ転写型を用いて転写されたモスアイ構造の表面の算術平均高さ（Ｓａ）は、３０ｎｍ以上４５ｎｍ以下の範囲内にあり、最大高さ（Ｓｚ）は２５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下の範囲内にあった。

【符号の説明】

【0121】

１ モスアイ転写型
１０ 基材
１０ａ 基材表面
２０ 下地層
３０ グラッシーカーボン層
３０ａ グラッシーカーボン層の表面
ＲＭ 反転されたモスアイ構造
２００ 表面微細構造を備える物品
１００ 被処理物（物品）
１００ａ 被処理物表面
Ｍ 表面微細構造（モスアイ構造）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【手続補正書】

【提出日】2020年1月23日

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基材と、
該基材の上に形成された下地層と、
該下地層の上に形成されたグラッシーカーボン層と、を備え、
該グラッシーカーボン層は、反転されたモスアイ構造を表面に有し、
前記グラッシーカーボン層の表面の算術平均高さ（Ｓａ）が１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であり、
前記グラッシーカーボン層の膜厚は、３００ｎｍ以上５μｍ以下であることを特徴とするモスアイ転写型。

【請求項2】

前記グラッシーカーボン層の表面の最大高さ（Ｓｚ）が１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のモスアイ転写型。

【請求項3】

前記反転されたモスアイ構造を構成するグラッシーカーボンの微細構造は、
平均直径が１０ｎｍ〜４００ｎｍであり、
平均高さが３０ｎｍ〜１０００ｎｍであり、
平均ピッチが１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１又は２に記載のモスアイ転写型。

【請求項4】

前記下地層は、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｔａ_２Ｏ_５を含む群より選択される一種以上の物質を含有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のモスアイ転写型。

【請求項5】

モスアイ転写型の製造方法であって、
基材を用意する基材用意工程と、
前記基材の上に下地層を形成する下地層形成工程と、
前記下地層の上にスパッタリング法によりグラッシーカーボン層を成膜するグラッシーカーボン層成膜工程と、
前記グラッシーカーボン層を酸素イオンビーム又は酸素プラズマでエッチングするエッチング工程と、
を行い、
前記グラッシーカーボン層の膜厚は、３００ｎｍ以上５μｍ以下であることを特徴とするモスアイ転写型の製造方法。

【請求項6】

前記グラッシーカーボン層成膜工程において、
スパッタ電力が０．５ｋＷ以上５ｋＷ以下であり、
成膜圧力が１．０Ｐａ以下であることを特徴とする請求項５に記載のモスアイ転写型の製造方法。

【請求項7】

前記下地層は、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｔａ_２Ｏ_５を含む群より選択される一種以上の物質を含有することを特徴とする請求項５又は６に記載のモスアイ転写型の製造方法。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0001】

本発明は、モスアイ転写型及びモスアイ転写型の製造方法に関する。

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0009】

前記課題は、本発明のモスアイ転写型によれば、基材と、該基材の上に形成された下地層と、該下地層の上に形成されたグラッシーカーボン層と、を備え、該グラッシーカーボン層は、反転されたモスアイ構造を表面に有し、前記グラッシーカーボン層の表面の算術平均高さ（Ｓａ）が１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であり、前記グラッシーカーボン層の膜厚は、３００ｎｍ以上５μｍ以下であること、により解決される。
上記構成により、基材の材料や形状を自由に選定でき、反転されたモスアイ構造の面積を大きくすることが可能となる。

【手続補正5】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0010】

このとき、前記グラッシーカーボン層の表面の最大高さ（Ｓｚ）が１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下であると好適である。
このとき、前記グラッシーカーボン層が、前記反転されたモスアイ構造を構成するグラッシーカーボンの微細構造は、平均直径が１０ｎｍ〜４００ｎｍであり、平均高さが３０ｎｍ〜１０００ｎｍであり、平均ピッチが１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であると好適である。
このとき、前記下地層は、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｔａ_２Ｏ_５を含む群より選択される一種以上の物質を含有すると好適である。

【手続補正6】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0011】

前記課題は、本発明のモスアイ転写型の製造方法によれば、モスアイ転写型の製造方法であって、基材を用意する基材用意工程と、前記基材の上に下地層を形成する下地層形成工程と、前記下地層の上にスパッタリング法によりグラッシーカーボン層を成膜するグラッシーカーボン層成膜工程と、前記グラッシーカーボン層を酸素イオンビーム又は酸素プラズマでエッチングするエッチング工程と、を行い、前記グラッシーカーボン層の膜厚は、３００ｎｍ以上５μｍ以下であること、により解決される。

【手続補正7】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0012】

このとき、前記グラッシーカーボン層成膜工程において、スパッタ電力が０．５ｋＷ以上５ｋＷ以下であり、成膜圧力が１．０Ｐａ以下であると好適である。
このとき、前記下地層は、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｔａ_２Ｏ_５を含む群より選択される一種以上の物質を含有すると好適である。