专利名称：防反射结构、防反射模制体及其制造方法以及汽车部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种防反射细微结构，该防反射细微结构在光的防反射能力和防划伤方面表现优异。而且，本发明涉及具有上述防反射细微结构的防反射模制体，其中防反射模制体作为不反射面板优选地用于诸如下述应用场合i)车辆(包括汽车)、船只、飞机等的各种仪表，ii)显示装置等。进而，本发明涉及一种制造防反射模制体的方法。再进一步地，本发明涉及具有上述防反射细微结构的汽车部件。
背景技术：
作为图像依具体情况输入各种显示装置诸如液晶显示器、CRT显示器等的屏幕上，对于更为实际的例子，输入家用电视屏幕上的外界光或内部照明光等会显著降低图像的可视性。
而且，在汽车的司机座位处，设置诸如速度计、油表等各种仪表的显示部具有前表面，仪表的前盖装配于其中。依具体情况通过前窗(风挡)或侧窗作为图像输入到显示部上的车外景物使各种显示装置可视性变差。在这种情况下，在显示部上配设仪表罩，由此防止外界光投射到仪表显示器上。
一种已知的用于防止上述光反射的结构包括多层防反射膜，该多层防反射膜包括具有不同折射指数的多层薄膜。然而，已
公开日本专利申请No.2002-267815披露了一种防反射结构，其采用细微结构用于比上述多层防反射膜更进一步地降低反射率。
已
公开日本专利申请No.2002-267815披露一种防反射结构，其中由透明原料制成的大量细微不规则结构(凸起和凹陷)形成在透明模制物件的表面上。形成均小于或等于光的波长的间距改变厚度方向上的光折射指数。
发明内容
本发明的目的是提供一种防反射细微结构，其具有i)细微不规则的端头结构，该结构进行优化，由此防止细微不规则端头的损坏而不丧失光的防反射性，以及ii)防反射又防划伤的特性。
本发明的另一目的是提供一种具有上述防反射细微结构的防反射模制体。
本发明的再一目的是提供一种制造防反射模制体的方法。
本发明的进一步目的是提供一种具有上述防反射细微结构的汽车部件(如仪表前盖、窗口玻璃等)。
在极好地审查或研究之后，本发明人已经发现以下策略能实现上述目的，由此完成本发明在不对防反射性造成有害影响的范围内，对细微不规则结构的各个细微凸起部分的最易损坏(即最可能被划伤)的头部端面进行平滑处理，其方式是细微不规则结构基本上形成为截头锥体或截头棱锥体。
根据本发明的第一方面，提供一种防反射结构，包括以比可见光线的波长短的间距布置的多个凸起部分，每个所述凸起部分形成为基本上截头锥体和基本上截头棱锥体中的一种，每个所述凸起部分包括i)形成为底圆和内接于该底圆中的底多边形二者之一的底表面，a)所述底圆和b)外接所述底多边形的所述底圆各自具有满足以下表达式的底直径Db100nm＜Db＜380nm，ii)形成为上圆和内接于该上圆中的上多边形二者之一的上表面，a)所述上圆和b)外接所述上多边形的所述上圆各自具有满足以下表达式的上直径Du5nm＜Du＜50nm。
根据本发明第二方面，提供一种防反射模制体，在其第一表面和第二表面二者中的至少一个上包括防反射结构，该防反射结构包括以比可见光线的波长短的间距布置的多个凸起部分，每个所述凸起部分形成为基本上截头锥体和基本上截头棱锥体中的一种，每个所述凸起部分包括i)形成为底圆和内接于该底圆中的底多边形二者之一的底表面，a)所述底圆和b)外接所述底多边形的所述底圆各自具有满足以下表达式的底直径Db100nm＜Db＜380nm，ii)形成为上圆和内接于该上圆中的上多边形二者之一的上表面，a)所述上圆和b)外接所述上多边形的所述上圆各自具有满足以下表达式的上直径Du5nm＜Du＜50nm。
根据本发明第三方面，提供一种制造防反射模制体的方法，包括I)制备A)具有防反射结构的成形模具，该防反射结构包括以比可见光线的波长短的间距布置的多个凸起部分，每个所述凸起部分形成为基本上截头锥体和基本上截头棱锥体中的一种，每个所述凸起部分包括i)形成为底圆和内接于该底圆中的底多边形二者之一的底表面，a)所述底圆和b)外接所述底多边形的所述底圆各自具有满足以下表达式的底直径Db100nm＜Db＜380nm，ii)形成为上圆和内接于该上圆中的上多边形二者之一的上表面，a)所述上圆和b)外接所述上多边形的所述上圆各自具有满足以下表达式的上直径Du5nm＜Du＜50nm，以及B)用于所述防反射模制体的基底；II)在所述成形模具和所述基底中的至少一个被加热的状态下将所述成形模具和所述基底相向压靠；以及III)在所述基底的第一表面和第二表面中的至少一个表面上形成所述防反射结构。
根据本发明第四方面，提供一种制造防反射模制体的方法，包括I)制备A)具有防反射结构的成形模具，该防反射结构包括以比可见光线的波长短的间距布置的多个凸起部分，每个所述凸起部分形成为基本上截头锥体和基本上截头棱锥体中的一种，每个所述凸起部分包括i)形成为底圆和内接于该底圆中的底多边形二者之一的底表面，a)所述底圆和b)外接所述底多边形的所述底圆各自具有满足以下表达式的底直径Db100nm＜Db＜380nm，ii)形成为上圆和内接于该上圆中的上多边形二者之一的上表面，a)所述上圆和b)外接所述上多边形的所述上圆各自具有满足以下表达式的上直径Du5nm＜Du＜50nm，以及B)用于所述防反射模制体的基底；II)在所述成形模具和所述基底之间设置有活性能量线固化树脂的情况下向所述成形模具和所述基底照射活性能量；以及III)在所述基底的第一表面和第二表面中的至少一个表面上形成所述防反射结构。
根据本发明第五方面，提供一种汽车部件，包括防反射结构，该防反射结构包括以比可见光线的波长短的间距布置的多个凸起部分，每个所述凸起部分形成为基本上截头锥体和基本上截头棱锥体中的一种，每个所述凸起部分包括i)形成为底圆和内接于该底圆中的底多边形二者之一的底表面，a)所述底圆和b)外接所述底多边形的所述底圆各自具有满足以下表达式的底直径Db100nm＜Db＜380nm，ii)形成为上圆和内接于该上圆中的上多边形二者之一的上表面，a)所述上圆和b)外接所述上多边形的所述上圆各自具有满足以下表达式的上直径Du5nm＜Du＜50nm。
本发明的其他目的和特征根据参考附图所作的下述说明将得以理解。
图1A为根据本发明的防反射细微结构的透视图，而图1B为根据本发明具有防反射细微结构的防反射模制体的透视图。
图2A显示了形成为截头锥体的防反射细微结构的细微凸起部分的测量位置。
图2B显示了形成为截头棱锥体的防反射细微结构的细微凸起部分的测量位置。
图3显示了防反射细微结构的细微凸起部分的上直径Du相对于平均反射率的曲线图。
图4A、图4B和图4C图示了防反射细微结构的细微凸起部分的头部端面的不同形式的示意结构。
图5A和图5B显示了根据本发明防反射细微结构的细微凸起部分的脊线的结构由相应n次线性表达式[1]和[2]来表示。
具体实施例方式
下文中，参考所附附图对本发明的各种实施例进行详细描述。
为了便于理解，以下说明中包含各种方向用语，如左、右、上、下、前、后等。然而，这种用语应理解为仅是参考其上显示了元件相应部分的附图而言的。
此外，除非后文另外说明，否则用语“锥体”代表圆形锥体，以与用语“棱锥体”相区分，同时用语“截头锥体”代表圆形截头锥体，以与用语“截头棱锥体”相区分。
根据本发明后文详细解释的包括防反射细微结构、其上应用防反射细微结构的防反射模制体、防反射模制体的制造方法、以上各项的实例(包括对比实例)等。
根据本发明的防反射细微结构包括为数众多的细微凸起部分，每个细微凸起部分形成为截头锥体或截头棱锥体。细微凸起部分以小于可见光线的波长的间距布置，细微凸起部分的底表面和上表面形成为各自具有特定尺寸的圆形或多边形。
图1为根据本发明实施例的防反射细微结构1的透视图，而图1B为具有防反射细微结构1的防反射模制体10(随后阐述)的透视图。本发明的防反射细微结构1具有这种结构头部端面1pe形成于平截头锥体5或平截头棱锥体6(在图1中，为截头锥体)，且为数众多的细微凸起部分1p以比可见光线的波长短的间距4布置。
因此，在厚度方向上，每个横截面处的光折射指数，该指数由在防反射细微结构1的厚度方向上每个阶梯面上的占有比(防反射细微结构1的原料相对于空气)确定，从空气折射指数到原料折射指数连续改变，由此产生光的防反射性。同时，每个细微凸起部分1p的头部端面1pe在后面描述的数值范围内整平。因此，防反射细微结构1即使与其他部件材料摩擦或碰撞，也不太可能损坏或划伤，满足光的防反射性和防划伤性，对防反射性的有害影响降至最低。
图2A显示了截头锥体5的细微凸起部分1p的尺度。底表面2的底圆2bc的底直径Db和上表面3的上圆3uc的上直径Du分别满足100nm＜Db＜380nm和5nm＜Du＜50nm。
而且，图2B显示了截头棱锥体6，典型地是四边形截头棱锥体6，的细微凸起部分1p的尺度。同样，底表面2的底多边形2bp的外接圆(即底圆2bc)的底直径Db和上表面3的上多边形3up的外接圆(即上圆3uc)的上直径Du分别满足100nm＜Db＜380nm和5nm＜Du＜50nm。
也就是，大于或等于380nm的底直径Db不能使相邻细微凸起部分1p之间的间距4短于可见光线的波长，导致光衍射并由此降低防反射性能力，其中380nm为可见光线的最短波长。
同时，对底直径Db的下限进行阐述。为了获得防反射性能力，通过使细微凸起部分1p的侧面以某一定程度倾斜，光折射指数在厚度方向的横截面上连续改变。由此，鉴于上表面3的上直径Du的上限50nm(后文详细阐述)，小于或等于100nm的底直径Db由于侧面倾斜度不足而不能产生足够的防反射性能力。
图3是曲线图，显示了防反射细微结构1的每一个细微凸起部分1p的上表面3的上直径Du与平均反射率的对应关系。上直径Du越大，则平面比增加越多，导致更高的反射率。然而，如从图3中明显可见，大于或等于50nm的上直径Du使反射率快速增加。然而，在小于50nm的范围内，该曲线图基本上类似于未进行整平的情况(Du＝0)。由此，细微凸起部分1p的上表面3的上直径Du设置为小于50nm。
然而，在上述防反射细微结构1中，即使电子束刻板印刷(electron beamlithography)等也极难模制出小于或等于作为下限的5nm的上直径Du。
而且，为了进一步降低反射率，上述细微凸起部分1p的上表面3(头部端面1pe)优选地是诸如图4A中的拱顶形等曲面而非平面。上述曲面的曲率半径R优选地满足下面的表达式[X]，其中H代表细微凸起部分1p的高度。
R≥[{(Du2-Du·Db)/(4·H)}2+(Du/2)2]1/2……[X]也就是，上述表达式[X]的右侧代表从法线(穿过底表面2的外接圆的中心点)到防反射细微结构1的端头处的脊线12的垂线的长度，换句话说，该垂线的长度代表头部端面1pe的曲率半径。细微凸起部分1p的头部端面1pe的曲率半径R小于或等于如此算得的值使该端头变尖锐，根据具体情况会导致造成划伤的钩。
这里，若头部端面1pe处于(包括在)具有上述曲率半径R的圆顶曲面中，则细微凸起部分1p的头部端面1pe的结构可以是可变的(无定形的)，如图4B和4C所示。
本发明的细微凸起部分1p的结构，如前所述，为截头锥体或截头棱锥体。然而，在这种情况下，该结构不必限定为精确的截头锥体或精确的截头棱锥体，也就是，截头圆锥体的母线或截头棱锥体的脊线12并不局限于直的，而可以是弯曲的。母线或脊线12优选地是弯曲的，满足下述n-次线性表达式[1]和[2]。由此，防反射细微结构1的厚度方向上折射指数的变化变得更为平缓，由此更有效地降低光反射率。这里，线性表达式[1]和[2]的n-次优选地是在大于1小于或等于3的范围。
参见图5A或图5B对以上内容进行更具体地阐述。在同过细微凸起部分1p中心的垂直截面中，以底侧限定为X轴而顶点11设置在Z轴线上的情况下，i)防反射细微结构1的每个细微凸起部分1p的高度H，ii)至顶点11的高度Ha，该高度由细微凸起部分1p的脊线12的延伸部限定，以及iii)底表面2的底圆2bc的底直径Db或外接底表面2的底多边形2bp的底圆2bc的底直径Db，结合起来，给出由下述n次线性表达式[1]和[2]之一表述的脊线12上的X坐标X＝(Db/2)×{1-(Z/Ha)n} ……[1]见图5AZ＝{Ha/(Db/2)n}×Xn……[2]见图5B
上文中，当顶点11设置在某一位置时，可加入用于修正的常数项。
而且，从通过减少细微凸起部分1p之间的平面部分进一步降低反射率的观点来看，细微凸起部分1p的底表面2的结构优选地是这样的相邻细微凸起部分1p的底表面2互相接触而不分开。
从上述观点来看，优选的是可以不带间隔地排列在平面上的i)无取向性的圆、ii)等边三角形、iii)矩形和iv)正六边形。
将本发明的上述防反射细微结构1模制到基底15上，典型地模制到透明基底15的第一表面15A上，或优选模制到该基底的两个表面(第一表面15A和第二表面15B)上可形成防反射模制体10。将上述防反射模制体10应用于各种显示装置的面板、展示窗或展示柜等的透明面板等，可降低外界光或房间内照明的反射，有效地防止反射图像的内置成像，由此改善图像、显示器和内部陈列物件的可视性。
而且，将上述防反射细微结构1(防反射模制体10)应用于各种部件，诸如汽车部件，特别是窗或车顶的玻璃、仪表前盖、车头灯、后蒸发器(rearfinisher)、用于诸如采用液晶等显示装置的前表面的薄膜等，可以产生相同的防反射效果。
下面描述根据本发明制造防反射模制体10的方法。制备具有上述大量细微凸起部分1p的成形模具。随后，在成形模具和基底15中的至少一个被加热的状态下相对靠压成形模具和基底15。由此，防反射细微结构1形成在基底15的第一表面15A和第二表面15B中的至少一个上。
可替换地，将活性能量线(active energy line)照射于其间设置有活性能量线固化树脂的成形模具和基底15，继之以活性能量线固化树脂的凝固(固化)，由此在基底15的第一表面15A和第二表面15B中的至少一个上形成防反射细微结构1，由此形成防反射模制体10。
优选地，用于上述基底15的典型材料是那些具有透明度的材料，具体而言，i)热塑性树脂，例如甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、AS树脂、丙烯酸树脂、聚酰胺、聚缩醛、聚对苯二甲酸丁二酯(polybuthylene terephthalate)、玻璃强化聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、改性聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚醚酮、液晶聚合物、氟树脂、多芳基化合物(polyallate)、聚砜、聚醚砜、聚酰胺-酰亚胺、聚醚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺等，ii)热固性树脂，例如酚醛树酯、三聚氰铵树脂、尿素树脂、环氧树脂、不饱和聚脂树脂、醇酸树脂、硅氧烷树脂、邻苯二甲酸二烯丙脂树脂、聚酰胺二马来酰亚胺、聚二酰胺三唑等，和iii)上述材料中两种或多种材料的组合。
而且，通过照射诸如紫外线等开始聚合并随后凝固(固化)的活性能量线固化树脂的实例包括i)紫外线固化丙烯酸脲烷树脂(acryl urethaneresin)、紫外线固化甲基丙烯酸甲酯、紫外线固化聚丙烯酸甲酯、紫外线固化聚酯丙烯酸酯树脂(polyesteracrylate resin)、紫外线固化环氧丙烯酸酯树脂(epoxyacrylate resin)、紫外线固化多元醇丙烯酸酯树脂(polyol acrylateresin)，紫外线固化环氧树脂等。在必要的时候可以使用通过照射活性能量线导致原子团(radicals)的聚合引发剂。而且，可加入如异氰酸盐这样的凝固剂(固化剂、硬化剂)来进一步增强凝固。这里使用的活性能量线的典型例子包括紫外线、X射线、其他电子束、其他电磁波等，但并不具体局限于这些。
而且，诸如玻璃这样的无机透明材料也可用于基底15。在这种情况下，通过诸如下述方法i)用电子束等切割玻璃的表面，和ii)将融化的无机透明材料浇注入具有本发明防反射细微结构1的模具中，可在基底15的第一表面15A和第二表面15B中的至少一个上形成防反射细微结构1。
在上述后一方法中，在浇注融化的无机透明材料之后，如有必要，在上述材料冷却之前，靠压具有同样防反射结构的第二模具，以由此在基底15的第一表面15A和第二表面15B上形成防反射细微结构1。另外，如有必要，其两个表面由模具靠压的无机透明材料被加热至软化点，并随后施压来转印结构，以由此在基底15的第一表面15A和第二表面15B上形成防反射细微结构1。
实例后文中，根据以下实例对本发明进行更具体的阐述。然而，本发明并不限于这些实例。
(第一实例)通过市场上有售的电子束拉制设备(electron beam drawing device)形成的模子被加热至150℃。随后，在10MPa的压力下将该模子压靠于聚甲基丙烯酸甲酯基底15的两个面(第一表面15A和第二表面15B)上1小时，随后冷却至小于或等于70℃，以由此形成两个表面(第一表面15A和第二表面15B)均配设有防反射细微结构1的防反射模制体10，其中各细微凸起部分1p以六边形封围拼设状态设置(间距4200nm)。每个细微凸起部分1p形成为截头锥体，具有底直径Db为200nm的底表面2，上直径Du为20nm的上表面3,400nm的高度H，和10.25nm的曲率半径R(在头部端面1pe处)。
(第二实例)采用通过同样的电子束拉制设备形成的模子实施上述第一实例那样的操作，以由此形成两个表面(第一表面15A和第二表面15B)均配设有防反射细微结构1的、包括聚甲基丙烯酸甲酯基底15的防反射模制体10，其中各细微凸起部分1p以六边形最紧密拼设状态设置(间距4250nm)。每个细微凸起部分1p形成为截头锥体，具有底直径Db为250nm的底表面2，上直径Du为25nm的上表面3,250nm的高度H，以及头部端面1pe是平的。
(第三实例)采用通过同样的电子束拉制设备形成的模子实施上述第一实例那样的操作，以由此形成两个表面(第一表面15A和第二表面15B)均配设有防反射细微结构1的、包括聚甲基丙烯酸甲酯基底15的防反射模制体10，其中各细微凸起部分1p以六边形最紧密拼设状态设置(间距4250nm)。每个细微凸起部分1p形成为截头锥体，具有底直径Db为250nm的底表面2，上直径Du为25nm的上表面3,250nm的高度H，以及13.71nm的曲率半径R(在头部端面1pe处)。
(第四实例)采用通过同样的电子束拉制设备形成的模子实施上述第一实例那样的操作，以由此形成两个表面(第一表面15A和第二表面15B)均配设有防反射细微结构1的、包括聚甲基丙烯酸甲酯基底15的防反射模制体10，其中各细微凸起部分1p以六边形最紧密拼设状态设置(间距4177nm)。每个细微凸起部分1p形成为截头矩形棱锥体，具有(矩形外接圆的)底直径Db为250nm的底表面2，(矩形外接圆的)上直径Du为50nm的上表面3，500nm的高度H，以及25.50nm的曲率半径R(在头部端面1pe处)。
(第五实例)采用通过同样的电子束拉制设备形成的模子实施上述第一实例那样的操作，以由此形成背面(第二表面15B)配设有防反射细微结构1的、包括聚甲基丙烯酸甲酯基底15的防反射模制体10，其中各细微凸起部分1p以六边形最紧密拼设状态设置(间距4300nm)。每个细微凸起部分1p形成为截头锥体，具有底直径Db为300nm的底表面2，上直径Du为50nm的上表面3,600nm的高度H，以及25.54nm的曲率半径R(在头部端面1pe处)。
(第六实例)采用通过同样的电子束拉制设备形成的模子实施上述第一实例那样的操作，以由此形成两个表面(第一表面15A和第二表面15B)均配设有防反射细微结构1的、包括聚甲基丙烯酸甲酯基底15的防反射模制体10，其中各细微凸起部分1p以六边形最紧密拼设状态设置(间距4177nm)。每个细微凸起部分1p形成为截头矩形棱锥体，具有(矩形外接圆的)底直径Db为250nm的底表面2，(矩形外接圆的)上直径Du为30nm的上表面3,640nm的高度Ha(至顶点11)，550nm的高度H，以及头部端面1pe是平的。在每个细微凸起部分1p中，从头部端面1pe的外周部分延伸至底表面2的外周部分的脊线12由下述具有次数n＝1.2的线性表达式[1]给出。
X＝(Db/2)×{1-(Z/Ha)n}……[1](第七实例)采用通过同样的电子束拉制设备形成的模子实施上述第一实例那样的操作，以由此形成两个表面(第一表面15A和第二表面15B)均配设有防反射细微结构1的、包括聚甲基丙烯酸甲酯基底15的防反射模制体10，其中各细微凸起部分1p以六边形最紧密拼设状态设置(间距4177nm)。每个细微凸起部分1p形成为截头矩形棱锥体，具有(矩形外接圆的)底直径Db为250nm的底表面2，(矩形外接圆的)上直径Du为50nm的上表面3,720nm的高度Ha(至顶点11)，550nm的高度H，以及50nm的曲率半径R(在头部端面1pe处)。在每个细微凸起部分1p中，从头部端面1pe的外周部分延伸至底表面2的外周部分的脊线12由具有次数n＝1.2的线性表达式[1]给出。
(第八实例)采用通过同样的电子束拉制设备形成的模子实施上述第一实例那样的操作，以由此形成两个表面(第一表面15A和第二表面15B)均配设有防反射细微结构1的、包括聚甲基丙烯酸甲酯基底15的防反射模制体10，其中各细微凸起部分1p以六边形最紧密拼设状态设置(间距4212nm)。每个细微凸起部分1p形成为截头矩形棱锥体，具有(矩形外接圆的)底直径Db为300nm的底表面2，(矩形外接圆的)上直径Du为40nm的上表面3,400nm的高度Ha(至顶点11)，300nm的高度H，以及45nm的曲率半径R(在头部端面1pe处)。在每个细微凸起部分1p中，从头部端面1pe的外周部分延伸至底表面2的外周部分的脊线12由下述具有次数n＝2的线性表达式[2]给出Z＝{Ha/(Db/2)n}×Xn……[2](第九实例)采用通过同样的电子束拉制设备形成的模子实施上述第一实例那样的操作，以由此形成两个表面(第一表面15A和第二表面15B)均配设有防反射细微结构1的、包括聚甲基丙烯酸甲酯基底15的防反射模制体10，其中各细微凸起部分1p以六边形最紧密拼设状态设置(间距4141nm)。每个细微凸起部分1p形成为截头矩形棱锥体，具有(矩形外接圆的)底直径Db为200nm的底表面2，(矩形外接圆的)上直径Du为10nm的上表面3,555nm的高度Ha(至顶点11)，500nm的高度H，以及15nm的曲率半径R(在头部端面1pe处)。在每个细微凸起部分1p中，从头部端面1pe的外周部分延伸至底表面2的外周部分的脊线12由具有次数n＝2的线性表达式[2]给出。
(第一比较实例)采用通过同样的电子束拉制设备形成的模子实施上述第一实例那样的操作，以由此形成两个表面(第一表面15A和第二表面15B)均配设有防反射细微结构1的、包括聚甲基丙烯酸甲酯基底15的防反射模制体10，其中各细微凸起部分1p以六边形最紧密拼设状态设置(间距4250nm)。每个细微凸起部分1p形成为锥体，具有底直径Db为250nm的底表面2和750nm的高度H。
(第二比较实例)采用通过同样的电子束拉制设备形成的模子实施上述第一实例那样的操作，以由此形成两个表面(第一表面15A和第二表面15B)均配设有防反射细微结构1的、包括聚甲基丙烯酸甲酯基底15的防反射模制体10，其中各细微凸起部分1p以六边形最紧密拼设状态设置(间距4400nm)。每个细微凸起部分1p形成为截头锥体，具有底直径Db为400nm的底表面2，上直径Du为25nm的上表面3,800nm的高度H，以及12.84nm的曲率半径R(在头部端面1pe处)。
(第三比较实例)采用通过同样的电子束拉制设备形成的模子实施上述第一实例那样的操作，以由此形成两个表面(第一表面15A和第二表面15B)均配设有防反射细微结构1的、包括聚甲基丙烯酸甲酯基底15的防反射模制体10，其中各细微凸起部分1p以六边形最紧密拼设状态设置(间距4250nm)。每个细微凸起部分1p形成为截头锥体，具有底直径Db为250nm的底表面2，上直径Du为100nm的上表面3,500nm的高度H，以及50.56nm的曲率半径R(在头部端面1pe处)。
通过上述实例和比较实例获得的上述防反射模制体10，就平均反射率和防划伤方面经受以下评价测试。表1显示了评价测试结果以及每个防反射模制体10的规格。
(1)平均反射率测量可变角度分光光度计(由Otsuka电子有限公司制造)用来在光入射角度为0且测量角度为0的条件下测量每个防反射模制体10的反射率。测量在从380nm至780nm的阶式波长(10nm)下进行。测量结果的平均值定义为平均反射率。
(2)防划伤测试根据JIS K5600-5-4(其中JIS表示日本工业标准)中规定的铅笔硬度测试，HB铅笔用来以1kg的载荷刻划测试样件。此后，通过视觉检查，具有划痕的样件评价为“不可接受”，而没有划痕的评价为“可接受”。
除了防反射细微结构1的规格之外，表1还显示了评价测试结果，包括平均反射率和防划伤性。
作为结果，具有这样一种结构使得防反射细微结构1的每个细微凸起部分p基本形成为截头锥体或截头棱锥体且底直径Db和上直径Du均处于某一范围内的第一实例至第九实例显示出i)在可见光线波长下反射率低、和ii)优异的防划伤性。
相反，根据第一比较实例，设置有细微凸起部分1p形成为圆锥体(代替截头圆锥体)的防反射细微结构1的防反射模制体10，在防反射性方面表现优异，但很可能导致划伤，因此不实用(不可接受)。
而且，根据第二比较实例的防反射模制体10，尽管细微凸起部分1p形成为截头圆锥体同时底表面2(底直径Db)大到使间距4(＝400nm)大于可见光线的最短波长，防划伤性优异但防反射能力差。
进而，根据第三比较实例的防反射模制体10，尽管细微凸起部分1p形成为截头圆锥体同时具有极大的上表面3(上直径Du)，防划伤性优异但防反射能力差。
尽管通过参考特定实施例对本发明进行了阐述，但本发明并不限于上面描述的实施例。根据上面的教示，本领域技术人员可对上述实施例作修改和改变。
本发明基于在先日本专利申请No.P2006-054262(于2006年3月1日在日本递交)和No.P2006-293705(于2006年10月30日在日本递交)。要求作为优先权的日本专利申请No.P2006-054262和No.P2006-293705的全部内容合并于此引作参考，以便防范译文错误或省略部分。
参考所附权利要求对本发明的范围进行限定。
*C＝[{(Du2-Du·Db)/(4H)}2+(Du/2)2]1/2相对可视性小于或等于0.1％
权利要求
1.一种防反射结构，包括以比可见光线的波长短的间距布置的多个凸起部分，每个所述凸起部分形成为基本上截头锥体和基本上截头棱锥体中的一种，每个所述凸起部分包括i)形成为底圆和内接于该底圆中的底多边形二者之一的底表面，a)所述底圆和b)外接所述底多边形的所述底圆各自具有满足以下表达式的底直径Db100nm＜Db＜380nm，ii)形成为上圆和内接于该上圆中的上多边形二者之一的上表面，a)所述上圆和b)外接所述上多边形的所述上圆各自具有满足以下表达式的上直径Du5nm＜Du＜50nm。
2.根据权利要求1所述的防反射结构，其中每个所述凸起部分具有头部端面，该头部端面弯曲成限定满足下面表达式的曲率半径RR≥[{(Du2-Du·Db)/(4·H)}2+(Du/2)2]1/2其中H代表每个所述凸起部分的高度。
3.根据权利要求1所述的防反射结构，其中彼此相邻的所述凸起部分的所述底表面互相接触。
4.根据权利要求3所述的防反射结构，其中每个所述底表面形成为下述中的任一种i)无取向性的圆，ii)等边三角形，iii)矩形，以及iv)正六边形。
5.根据权利要求1所述的防反射结构，其中在通过每个所述凸起部分的中心的垂直横截面中，在将底侧定义为X轴线而顶点设置在Z轴线上的情况下，i)所述防反射结构的每个所述凸起部分的高度H，ii)至所述顶点的高度Ha，该高度由每个所述凸起部分的脊线的延伸部限定，以及iii)所述底表面底圆的所述底直径Db或外接所述底表面的底多边形的所述底圆的底直径Db，结合起来给出由下述n次线性表达式[1]和[2]之一表述的所述脊线上的X坐标X＝(Db/2)×{1-(Z/Ha)n} ……[1]Z＝{Ha/(Db/2)n}×Xn……[2]
6.一种防反射模制体，该防反射模制体在其第一表面和第二表面中的至少一个表面上包括防反射结构，该防反射结构包括以比可见光线的波长短的间距布置的多个凸起部分，每个所述凸起部分形成为基本上截头锥体和基本上截头棱锥体中的一种，每个所述凸起部分包括i)形成为底圆和内接于该底圆中的底多边形二者之一的底表面，a)所述底圆和b)外接所述底多边形的所述底圆各自具有满足以下表达式的底直径Db100nm＜Db＜380nm，ii)形成为上圆和内接于该上圆中的上多边形二者之一的上表面，a)所述上圆和b)外接所述上多边形的所述上圆各自具有满足以下表达式的上直径Du5nm＜Du＜50nm。
7.根据权利要求6所述的防反射模制体，其中所述防反射模制体基本上是透明的。
8.一种制造防反射模制体的方法，包括I)制备A)具有防反射结构的成形模具，该防反射结构包括以比可见光线的波长短的间距布置的多个凸起部分，每个所述凸起部分形成为基本上截头锥体和基本上截头棱锥体中的一种，每个所述凸起部分包括i)形成为底圆和内接于该底圆中的底多边形二者之一的底表面，a)所述底圆和b)外接所述底多边形的所述底圆各自具有满足以下表达式的底直径Db100nm＜Db＜380nm，ii)形成为上圆和内接于该上圆中的上多边形二者之一的上表面，a)所述上圆和b)外接所述上多边形的所述上圆各自具有满足以下表达式的上直径Du5nm＜Du＜50nm，以及B)用于所述防反射模制体的基底；II)在所述成形模具和所述基底中的至少一个被加热的状态下将所述成形模具和所述基底相向压靠；以及III)在所述基底的第一表面和第二表面中的至少一个表面上形成所述防反射结构。
9.一种制造防反射模制体的方法，包括I)制备A)具有防反射结构的成形模具，该防反射结构包括以比可见光线的波长短的间距布置的多个凸起部分，每个所述凸起部分形成为基本上截头锥体和基本上截头棱锥体中的一种，每个所述凸起部分包括i)形成为底圆和内接于该底圆中的底多边形二者之一的底表面，a)所述底圆和b)外接所述底多边形的所述底圆各自具有满足以下表达式的底直径Db100nm＜Db＜380nm，ii)形成为上圆和内接于该上圆中的上多边形二者之一的上表面，a)所述上圆和b)外接所述上多边形的所述上圆各自具有满足以下表达式的上直径Du5nm＜Du＜50nm，以及B)用于所述防反射模制体的基底；II)在所述成形模具和所述基底之间设置有活性能量线固化树脂的情况下向所述成形模具和所述基底照射活性能量；以及III)在所述基底的第一表面和第二表面中的至少一个表面上形成所述防反射结构。
10.一种汽车部件，包括防反射结构，该防反射结构包括以比可见光线的波长短的间距布置的多个凸起部分，每个所述凸起部分形成为基本上截头锥体和基本上截头棱锥体中的一种，每个所述凸起部分包括i)形成为底圆和内接于该底圆中的底多边形二者之一的底表面，a)所述底圆和b)外接所述底多边形的所述底圆各自具有满足以下表达式的底直径Db100nm＜Db＜380nm，ii)形成为上圆和内接于该上圆中的上多边形二者之一的上表面，a)所述上圆和b)外接所述上多边形的所述上圆各自具有满足以下表达式的上直径Du5nm＜Du＜50nm。
全文摘要
本发明公开了一种防反射结构，包括以比可见光线的波长短的间距布置的多个凸起部分，每个所述凸起部分形成为基本上截头锥体和基本上截头棱锥体中的一种，每个所述凸起部分包括i)形成为底圆和内接于该底圆中的底多边形二者之一的底表面，a)所述底圆和b)外接所述底多边形的所述底圆各自具有满足以下表达式的底直径Db100nm＜Db＜380nm，ii)形成为上圆和内接于该上圆中的上多边形二者之一的上表面，a)所述上圆和b)外接所述上多边形的所述上圆各自具有满足以下表达式的上直径Du5nm＜Du＜50nm。
文档编号B29C45/26GK101034165SQ20071008562
公开日2007年9月12日 申请日期2007年3月1日 优先权日2006年3月1日
发明者野口雄司, 福井孝之 申请人:日产自动车株式会社