防反射結構體和顯示裝置製造方法
2023-06-02 19:35:56
防反射結構體和顯示裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供通過調整蛾眼結構的反射特性能夠提高設計性的防反射結構體和使用了該防反射結構體的顯示裝置。本發明的防反射結構體具有樹脂基材和樹脂層,上述樹脂基材在表面具有底部至頂部的高度為可見光波長以下的凹凸結構,上述樹脂層覆蓋上述凹凸結構的至少一部分,其中,上述樹脂層的覆蓋上述凹凸結構的底部的厚度大於覆蓋上述凹凸結構的頂部的厚度。
【專利說明】防反射結構體和顯示裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及防反射結構體和顯示裝置。更具體地說,涉及利用設置於表面的凹凸 結構使表面反射率下降的防反射結構體和使用該防反射結構體降低了表面反射率的顯示 裝直。
【背景技術】
[0002] 作為用於降低表面反射的技術,以往已知將折射率不同的層層疊而構成的光幹涉 膜。近年來,作為能夠比光幹涉膜顯著降低表面反射的技術,關於尺寸比可見光波長小的凹 凸結構即所謂的蛾眼(Moth-eye:蛾子的眼睛)結構的研究正在推進。
[0003] 蛾眼結構是比形成於防眩(AG :Anti Glare)膜的凹凸結構更微細的、尺寸比可見 光波長小的凹凸結構。利用該蛾眼結構,能夠在作為折射率不同的介質的外界(空氣)與 物品的邊界上人為地使折射率的變化連續,因此,能夠抑制一般會產生於折射率不同的介 質的邊界的光的反射。因此,若在進行防反射處理的物品的表面上配置蛾眼結構,則能夠大 幅抑制該物品的表面的光的反射,顯著提高光的透射率。
[0004] 這樣的蛾眼結構作為提高顯示裝置的視覺識別性的手段是極其有效的。特別是在 明亮處使用顯示裝置時,由於外部光會大量入射到顯示裝置的最表面,因此若不充分地降 低其表面反射率,則反射光的量相對於從顯示裝置內部發出的顯示用的光的量的比率會過 大,無法得到清晰的顯示。若利用蛾眼結構,則能夠充分地降低顯示裝置的最表面的表面反 射率,因此,能夠防止這種在明亮處的顯示圖像的對比度的下降。
[0005] 作為將蛾眼結構配置到顯示裝置的最表面的方法,可以舉出將表面具有蛾眼結構 的防反射膜裝配到進行防反射處理的物品的表面的方法。作為表面具有蛾眼結構的防反射 膜的製造方法,已知以下方法:將表面具有蛾眼結構的反轉結構的模具按壓到基膜的表面, 將形成於模具的表面的反轉結構轉印到基膜的表面。另外,作為將反轉結構形成於模具的 表面的方法,已知以下方法:對模具的表面進行陽極氧化而形成氧化膜,對該氧化膜選擇性 地進行蝕刻。
[0006] 蛾眼結構大多配置於顯示裝置的最表面,但近年來具備觸摸面板的顯示裝置在變 多,因此,對蛾眼結構也要求機械強度、耐汙染性的特性。對此,已研究在蛾眼結構的表面設 置覆蓋層,例如,在專利文獻1中記載了包含矽烷偶聯劑的水解縮合物的覆蓋層。在專利文 獻2中記載了二氧化矽等的透明的薄膜、膜厚為幾nm以下的防油性優異的層(參照段落 0045)。在專利文獻3中記載了包含膜厚為iooA?iooooA的聚四氟乙烯的防水皮膜等 具有低表面能的膜(參照權利要求2、3,段落0036、0037)。在專利文獻4中記載了在維持凹 凸結構的狀態下形成的包含含氟的材料的防汙功能層(參照權利要求8、段落0114)。在專 利文獻5中記載了與水之間的接觸角大於90°的樹脂的塗層、與水之間的接觸角小於90° 的樹脂的塗層(參照權利要求6、7)。在專利文獻6中記載了將含矽的化合物直接化學鍵 合到微細突起的表面而形成的功能層。在專利文獻7中記載了具有與結構體的形狀相仿的 形狀且膜厚為9?50nm的透明導電膜(參照權利要求1,段落0020、0021)。在專利文獻8 中記載了結構體的頂部的平均膜厚為最大的透明導電膜(參照權利要求5)。在專利文獻9 中記載了透明導電性薄膜、不透明薄膜(參照權利要求1、6)。
[0007] 然而,蛾眼結構的表面所設置的現有的覆蓋層是在蛾眼結構的表面以均勻的厚度 形成的、膜厚極薄的覆蓋層,以使蛾眼結構的反射率特性不發生變化。
[0008] 現有摶術f獻
[0009] 專利t?獻
[0010] 專利文獻1 :特開2010-44184號公報
[0011] 專利文獻2 :特開2000-71290號公報
[0012] 專利文獻3 :特開2003-172808號公報
[0013] 專利文獻4 :特開2007-76242號公報
[0014] 專利文獻5 :特開2007-187868號公報
[0015] 專利文獻6 :特開2010-228443號公報
[0016] 專利文獻7 :特開2011-138059號公報
[0017] 專利文獻8 :特開2011-154338號公報
[0018] 專利文獻9 :特開2011-167924號公報
【發明內容】
[0019] 發明要解決的問是頁
[0020] 如上所述,通過配置蛾眼結構,能夠使產品的表面反射率顯著下降,因此,能實現 視覺識別性優異的產品。例如,即使在室外的明亮環境下,也能夠清楚地識別顯示裝置的顯 示圖像,若在室內,則能夠防止照明裝置映入畫面。
[0021] 然而,為了滿足產品開發的各種各樣的需求,在調整蛾眼結構的反射特性來提高 產品的設計性方面仍有改善的餘地。從這一觀點出發的話,還沒有對蛾眼結構進行了研究 的現有技術。
[0022] 本發明是鑑於上述現狀而完成的,其目的在於,提供通過調整蛾眼結構的反射特 性能夠提高設計性的防反射結構體和使用了該防反射結構體的顯示裝置。
[0023] 用於解決問題的方案
[0024] 本發明的發明人在對蛾眼結構的設計進行銳意研究的過程中,想到了能夠通過調 整蛾眼結構的設計條件來提高產品的設計性。即,蛾眼結構的設計條件直接左右著產品的 外觀,例如,當變更蛾眼結構的高度時,反射特性會改變,對人眼來說,其反射色看上去改變 了。因此,本發明的發明人關注了以下情況:通過調整蛾眼結構的反射色,能調整產品的外 觀的色調或對產品的外觀實施裝飾性設計。
[0025] 另一方面,能夠高效地形成作為非常微細的結構的蛾眼結構的方法是有限的,作 為蛾眼結構的形成方法中的在工業上有用的方法,是使用表面具有蛾眼結構的反轉結構的 模具將蛾眼結構轉印到基膜的方法。然而,在該方法中,根據所使用的模具的表面結構,所 製作的膜的表面結構是被唯一地決定的,因此,為了形成例如高度不同的蛾眼結構,就需要 製作與其相應的別的模具。而且,當想要在膜內配置兩種以上的蛾眼結構時,具備兩種以上 的蛾眼結構的反轉結構的模具的製造與具備一種反轉結構的模具的製造相比,難度也會大 幅上升。
[0026] 因此,本發明的發明人對從具有特定的表面結構的一個模具形成各種各樣的蛾眼 結構以使得無需製作多種模具就能夠分別形成反射色不同的蛾眼結構的方法進行了研究, 結果想到了以下方法:在具有蛾眼結構的基材上形成樹脂層,調整樹脂層的厚度,由此,調 整蛾眼結構的高度。具體地說,若在具有蛾眼結構的基材的凹部中使樹脂層的厚度變厚,則 能夠使存在於防反射結構體的表面的蛾眼結構的高度變低。如此,在蛾眼結構的色散中,可 見光的紅區域的反射會增加,因此,與蛾眼結構的高度較高的情況相比,看上去稍帶紅色。 [0027] 由此,本發明的發明人想到能夠很好地解決上述問題,達到了本發明。
[0028] S卩,本發明的一方面是防反射結構體,其具有樹脂基材和樹脂層,上述樹脂基材在 表面具有底部至頂部的高度為可見光波長以下的凹凸結構,上述樹脂層覆蓋上述凹凸結構 的至少一部分,其中,上述樹脂層的覆蓋上述凹凸結構的底部的厚度大於覆蓋上述凹凸結 構的頂部的厚度。
[0029] 以下詳述本發明。
[0030] 在上述防反射結構體中,覆蓋形成於樹脂基材的表面的凹凸結構的一部分或者全 部的樹脂層改變了上述凹凸結構的底部至頂部的高度,即改變了上述凹凸結構的高低差。 具體地說,上述樹脂層覆蓋上述凹凸結構的底部的厚度大於覆蓋上述凹凸結構的頂部的厚 度。其結果是,形成於上述防反射結構體的表面的凹凸結構的高低差小於形成於上述樹脂 基材的表面的凹凸結構的高低差。
[0031] 以下,將樹脂基材的凹凸結構標記為第1凹凸結構,將防反射結構體的表面上的 被上述樹脂層覆蓋的區域的凹凸結構標記為第2凹凸結構。在樹脂層覆蓋上述第1凹凸結 構的全部的情況下,上述第1凹凸結構成為防反射結構體的基底,在樹脂層僅覆蓋上述第1 凹凸結構的一部分的情況下,上述第1凹凸結構在形成有上述樹脂層的區域中成為防反射 結構體的基底,在未形成上述樹脂層的區域中,構成防反射結構體的表面。
[0032] 上述第1凹凸結構的底部至頂部的高度為可見光波長以下。所謂可見光波長以 下,具體地說,是指作為可見光波段的下限值的380nm以下。上述第1凹凸結構相當於所謂 的蛾眼結構,形成有上述第1凹凸結構的表面能夠使防反射結構體與外界(例如,空氣層) 的邊界面上的反射率顯著下降。
[0033] 上述第1凹凸結構的底部至頂部的高度的優選上限為280nm,更優選的上限為 200nm。上述第1凹凸結構的底部至頂部的高度的優選下限為100nm,更優選的下限為 150nm。S卩,優選上述第1凹凸結構的底部至頂部的高度為lOOnm?380nm,特別優選為 150nm?200nm。在150nm?200nm的範圍內,能夠充分地確保上述第1凹凸結構內的突起 的機械強度且能夠得到充分降低表面反射的效果。
[0034] 在上述第1凹凸結構的優選方式的一例中,上述第1凹凸結構是將模具的表面結 構轉印到樹脂基材的表面而成的。
[0035] 上述防反射結構體在表面的至少一部分具有上述第2凹凸結構。即,在防反射結 構體的表面上,可以僅有配置有第2凹凸結構的區域(被上述樹脂層覆蓋的區域),也可以 有配置有第1凹凸結構的區域(未被上述樹脂層覆蓋的區域)和配置有第2凹凸結構的 (被上述樹脂層覆蓋的區域)這兩者。在防反射結構體的表面上僅有配置有第2凹凸結構 的區域的方式中,在防反射結構體的整個面上被調整到所希望的反射色的色感。在防反射 結構體的表面上有配置有第1凹凸結構的區域和配置有第2凹凸結構的區域這兩者的方式 中,配置有第1凹凸結構的區域中的反射色的色感和配置有第2凹凸結構的區域中的反射 色的色感被調整為各自不同的色感。另外,在後一方式中,配置有第1凹凸結構的區域中的 反射色也可以是無色的。
[0036] 上述第2凹凸結構的底部至頂部的高度設為低於上述第1凹凸結構的底部至頂部 的高度。即,上述第2凹凸結構也相當於所謂的蛾眼結構。上述第2凹凸結構的底部至頂 部的高度是由上述第1凹凸結構的底部至頂部的高度、填充於上述第1凹凸結構的底部的 樹脂層的厚度以及堆積於上述第1凹凸結構的頂部的樹脂層的厚度決定的。不過,在上述 第2凹凸結構的頂部也可以不形成樹脂層。
[0037] 上述第2凹凸結構的底部至頂部的高度的優選上限為280nm。若超過280nm,則難 以判別上述第2凹凸結構所致的反射色的色感。上述第2凹凸結構的底部至頂部的高度的 優選下限為l〇〇nm。若低於100nm,則難以充分地得到作為蛾眼結構的降低表面反射的效 果。
[0038] 此外,所謂上述第2凹凸結構所呈現的反射色的色感,是指在蛾眼結構上發生反 射的光的顏色。從蛾眼結構的反射率非常小(例如為〇. 1% )這一點可以明確看出,在配置 有第2凹凸結構的面與外界(例如,空氣層)的邊界面上發生反射的光的量非常少。因此, 在從防反射結構體的背面側透射過大量的光的狀態(例如,防反射結構體設置在顯示裝置 上且顯示裝置發出顯示光的狀態)下,透過防反射結構體能看到的物體的色感不會因上述 第2凹凸結構所呈現的反射色的色感而較大改變。上述第2凹凸結構所呈現的反射色的色 感主要是在從防反射結構體的背面側未透射過大量的光的狀態下可觀察到。
[0039] 優選填充於上述第1凹凸結構的底部的上述樹脂層的厚度為上述第1凹凸結構的 底部至頂部的高度的50 %以下,更優選為25 %?50%。
[0040] 由於上述第2凹凸結構的高低差低於上述第1凹凸結構的高低差,因此,在配置有 上述第1凹凸結構的區域的表面反射色為無色的情況下(在圖4的坐標圖所示的凹凸結構 的例子中,是在上述第1凹凸結構的底部至頂部的高度為280nm以上時),能夠使配置有上 述第2凹凸結構的區域的表面反射色著色。另外,即使在使配置有上述第1凹凸結構的區 域的表面反射色著色的情況下,也能夠改變表面反射色的顏色。表面反射光的顏色依賴於 凹凸結構,特別是受其高低差強烈影響而決定的。例如,在圖4的坐標圖所示的凹凸結構的 例子中,若高低差為210nm程度則為綠色,若高低差為185nm程度則為紫紅色。因此,利用 填充於上述第1凹凸結構的底部的樹脂層改變了蛾眼結構的反射特性。通過調整填充到上 述第1凹凸結構的凹部的上述樹脂層的厚度,能夠調整配置有上述第2凹凸結構的區域的 表面反射色。該表面反射色關係到配置有上述第2凹凸結構的區域的色感,能夠用於產品 的設計。
[0041] 另外,上述第2凹凸結構是高低差比上述第1凹凸結構低的部分,換言之,是上述 樹脂基材的第1凹凸結構特別是其底部被樹脂層加強後的部分。因此,上述第2凹凸結構 與第1凹凸結構相比提高了機械強度,耐擦性更優異。而且,容易掏出進入蛾眼結構的突起 間的汙垢,因此,還能夠提高防反射結構體的擦拭性、防汙性。
[0042] 在上述樹脂基材的表面上,也可以形成有均勻厚度的層。在該情況下,上述均勻厚 度的層在表面具有與上述樹脂基材的凹凸結構相同的凹凸結構。只要上述樹脂層覆蓋形成 於上述均勻厚度的層的表面的上述相同的凹凸結構的底部的厚度大於覆蓋其頂部的厚度 即可。
[0043] 在上述樹脂層的表面上,也可以形成有均勻厚度的層。在該情況下,上述均勻厚度 的層在上述第1凹凸結構被樹脂層覆蓋的區域中具有與上述樹脂層的凹凸結構相同的凹 凸結構,在上述第1凹凸結構未被樹脂層覆蓋的區域中具有與上述樹脂基材的凹凸結構相 同的凹凸結構。
[0044] 以下,說明上述防反射結構體的優選方式的例子。各方式可以在不脫離本發明的 宗旨的範圍內適當組合。
[0045] 在優選方式的一例中,在用上述樹脂層將上述樹脂基材的凹凸結構覆蓋而形成的 上述防反射結構體的表面的凹凸結構中,底部至頂部的高度為l〇〇nm?280nm。即,優選上 述第2凹凸結構的底部至頂部的高度為lOOnm?280nm。
[0046] 在優選方式的一例中,填充於上述樹脂基材的凹凸結構的底部的上述樹脂層的 厚度為280nm以下。若考慮到上述第1凹凸結構的底部至頂部的高度為可見光波長以下 (380nm以下)且上述第2凹凸結構的底部至頂部的高度的優選範圍為lOOnm?280nm,則 優選填充於上述第1凹凸結構的底部的上述樹脂層的厚度為280nm以下。
[0047] 在優選方式的一例中,上述樹脂層的配置在上述樹脂基材的凹凸結構的底部的厚 度比配置在上述樹脂基材的凹凸結構的頂部上的厚度厚20nm?lOOnm。即,優選上述樹脂 層在上述第1凹凸結構的底部與頂部的厚度的差為20nm?lOOnm,更優選為20nm?50nm。 通過該程度的厚度的變更,能夠使上述第2凹凸結構的反射色與上述第1凹凸結構的反射 色不同。此外,上述樹脂層只要至少覆蓋上述第1凹凸結構的底部即可,在上述第1凹凸結 構的頂部可以形成有上述樹脂層,也可以不形成上述樹脂層。在上述第1凹凸結構的頂部 未形成上述樹脂層的情況下,優選填充於上述第1凹凸結構的底部的上述樹脂層的厚度為 20nm ?lOOnm,更優選為 20nm ?50nm。
[0048] 在優選方式的一例中,上述防反射結構體的表面的凹凸結構在被上述樹脂層覆蓋 的區域中具有與上述樹脂基材的凹凸結構不同的形狀。由於上述樹脂層覆蓋上述第1凹凸 結構的底部的厚度大於覆蓋上述第1凹凸結構的頂部的厚度,因此,上述第1凹凸結構和上 述第2凹凸結構為相互不同的形狀。
[0049] 在優選方式的一例中,上述樹脂層僅覆蓋上述第1凹凸結構的一部分。在該例中, 在上述反射結構體的表面上形成有設置有上述第1凹凸結構的區域和設置有上述第2凹凸 結構的區域這兩者。上述第2凹凸結構僅構成上述防反射結構體的表面的一部分,利用其 反射色的色感,能夠提高上述防反射結構體的設計性。即,優選設置有上述第1凹凸結構的 區域和設置有上述第2凹凸結構的區域被識別為反射色不同的區域。反射色的差在從斜向 (從面法線傾斜的方向)觀看時比從正面方向(面法線方向)觀看時顯著,因此,優選至少 從傾斜60°的斜向觀看時被識別為反射色不同的區域。此外,在正面方向上與斜向相比不 易出現反射色的差的原因是:在正面方向上,凹凸結構的突起的高度的差異在表觀上比斜 向小;以及由於反射率極小,因此反射光的量少,難以識別其顏色。另一方面,在斜向上,隨 著凹凸結構的高低差變小,反射率會變大,其色感也變得容易識別。此外,在斜向上,與面法 線之間的角度越大,則可見光的長波長側的反射率會稍微變大,因此,反射色的色感會根據 與面法線之間的角度略微變化。
[0050] 在優選方式的一例中,覆蓋上述第1凹凸結構的第1底部的上述樹脂層的厚度與 覆蓋上述第1凹凸結構的第2底部的上述樹脂層的厚度不同。在該例中,形成於覆蓋上述 第1底部的區域的第2凹凸結構的高低差與形成於覆蓋上述第2底部的區域的第2凹凸結 構的高低差不同,因此,在配置有上述第2凹凸結構的區域中,能夠形成反射色的色感相互 不同的2個以上的區域。在該例中,在上述反射結構體的表面上,可以有設置有上述第1凹 凸結構的區域,也可以沒有設置有上述第1凹凸結構的區域。
[0051] 在優選方式的一例中,上述樹脂層未設置於上述樹脂基材的第1凹凸結構的頂 部。在該例中,為了調整上述第2凹凸結構的底部至頂部的高度,只要僅調整填充於第1凹 凸結構的底部的樹脂層即可,無需在第1凹凸結構的頂部和底部這兩者中分別調整厚度, 因此,樹脂層的厚度的調整是容易的。
[0052] 在優選方式的一例中,上述樹脂層的材質的折射率小於上述樹脂基材的材質的折 射率。在該例中,位於外界(通常為空氣層)與樹脂基材之間的樹脂層的折射率為外界的折 射率與樹脂基材的折射率的中間的值,因此,能夠有效地抑制上述反射結構體的表面反射。
[0053] 在優選方式的一例中,上述樹脂層的材質含有氟原子。在該例中,通過採用含有氟 化合物的樹脂,折射率變低且光滑性也更好,因此,能抑制反射率的上升並提高耐擦性。另 夕卜,氟化合物有使表面能下降的效果,因此,能夠防止轉印樹脂粘附於模具(mold)。容易掏 出進入蛾眼結構的突起間的汙垢,因此,能夠提高防反射結構體的擦拭性、防汙性。作為氟 化合物,例如可以舉出具有氟烷基的化合物。
[0054] 在優選方式的一例中,上述第1凹凸結構是將對氧化金屬膜選擇性地進行蝕刻而 形成的孔所特有的形狀轉印到上述樹脂基材的表面而形成的。若將對氧化金屬膜選擇性地 進行蝕刻而形成的孔用於轉印,則能夠高效地形成均勻的凹凸結構。此時形成的孔具有與 蝕刻處理條件對應的特有的形狀。此外,氧化金屬膜能夠通過對金屬膜進行陽極氧化處理 來形成。
[0055] 在優選方式的一例中,上述樹脂基材為膜狀。使用了膜狀的樹脂基材的上述防反 射結構體能夠用作防反射膜。即,能夠容易地裝配到實施防反射處理的物品的表面,能夠用 於各種各樣的用途。
[0056] 此外,上述防反射結構體也可以將實施防反射處理的物品本身作為樹脂基材。在 該情況下,在實施防反射處理的物品的表面上,轉印模具的表面結構而形成第1凹凸結構。
[0057] 本發明的一方面是在顯示面上配置有上述防反射結構體的顯示裝置。上述防反射 結構體例如能夠應用於窗戶玻璃等建材、水槽、水中眼鏡這樣的任何可被視覺識別的對象 物、用於進行視覺識別的工具,其中,尤其適合用於顯示裝置。
[0058] 以下,說明上述顯示裝置的優選方式的例子。各方式可以在不脫離本發明的宗旨 的範圍內適當組合。
[0059] 在優選方式的一例中,上述防反射結構體的、上述第1凹凸結構未被上述樹脂層 覆蓋的區域配置於上述顯示面的邊框區域,上述防反射結構體的、上述第1凹凸結構被上 述樹脂層覆蓋的區域配置於上述顯示面的顯示區域。邊框區域一般能夠設計得比顯示區域 更重視設計性,因此,在對邊框區域進行了著色的情況下,可以考慮使用上述樹脂層稍微調 整顯示區域的色感,以使其與邊框區域協調。
[0060] 也可以是與上述例相反,上述防反射結構體的上述第1凹凸結構未被上述樹脂層 覆蓋的區域配置於上述顯示面的顯示區域,上述防反射結構體的上述第1凹凸結構被上述 樹脂層覆蓋的區域配置於上述顯示面的邊框區域。在該情況下,能夠使用上述樹脂層變更 邊框區域的色感,提高設計性。另外,能夠使用上述樹脂層提高邊框區域的機械強度。
[0061] 在優選方式的一例中,上述防反射結構體貼附於顯示面。只要上述防反射結構體 為防反射膜,就能夠容易地將其貼附到顯示面,能夠用於各種各樣的顯示裝置。另外,通過 將防反射膜貼附於顯示面,使得在防反射膜與實施防反射處理的物品之間不會有別的層, 因此能夠有效地抑制反射。作為可貼附防反射膜的基材,例如可以舉出偏振板、丙烯酸保護 板、配置於偏振板表面的硬塗層、配置於偏振板表面的防眩層等。
[0062] 在優選方式的一例中,上述顯示裝置是液晶顯示裝置(IXD :Liquid Crystal Display)、等離子體顯示面板(PDP:Plasma Display Panel)或者有機電致發光顯示裝置 (0ELD:0rganic Electroluminescence Display)。這些顯示裝置是可用於便攜信息終端、 便攜電話、筆記本電腦等的薄型顯示裝置,由於在室外使用的機會也很多,因此,應用上述 防反射結構體是特別有效的。
[0063] 發明效果
[0064] 根據本發明,通過在具有蛾眼結構的超低反射膜(蛾眼片)上形成樹脂塗層,控制 樹脂層的厚度,能夠容易地調整蛾眼結構的高度。因此,無需重新製作模具,就能夠得到下 述⑴?(5)的優點中的至少一個。
[0065] (1)通過改變蛾眼結構的高度來改變表面反射色,能夠賦予蛾眼片裝飾功能。特別 是,若用在電視等的在不顯示時其顯示區域會陷入昏暗之處,能增強色調,因此裝飾效果較 大。
[0066] (2)能夠對應少量多品種的蛾眼片的生產。
[0067] (3)通過塗布樹脂能夠加強蛾眼結構的根基部分,因此,能夠提高機械強度(耐擦 性:鉛筆硬度、鋼絲絨耐磨性)。
[0068] (4)蛾眼結構的突起高度實質上變低,因此,容易掏出進入到突起間的汙垢,擦拭 性、防汙性提1?。
[0069] (5)通過將樹脂層的折射率設為空氣的折射率與基材的折射率的中間值,與僅形 成高度較低的蛾眼結構的情況相比,能夠使反射率變低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0070] 圖1是實施方式1的防反射結構體的蛾眼結構的截面示意圖。
[0071] 圖2是實施方式1的變形例的防反射結構體的蛾眼結構的截面示意圖。
[0072] 圖3是在蛾眼結構的表面上均勻地形成有單分子膜的現有的防反射結構體的截 面示意圖。
[0073] 圖4是按蛾眼結構的每個高度示出入射光的波長(nm)與反射率(%)的關係的坐 標圖。
[0074] 圖5是用於說明入射光的波長(nm)與反射率(%)的關係會按蛾眼結構的每個高 度發生變化的圖。
[0075] 圖6是示出對於間距為200nm、高度為280nm的蛾眼結構,使光相對於面法線以 5°?60°的入射角入射時的反射率(%)的變化的坐標圖。
[0076] 圖7是示出對於間距為200nm、高度為190nm的蛾眼結構,使光相對於面法線以 5°?60°的入射角入射時的反射率(%)的變化的坐標圖。
[0077] 圖8是用於說明對圖6和圖7所示的蛾眼結構使光從垂直方向入射時的反射特性 的圖。
[0078] 圖9是用於說明對圖6和圖7所示的蛾眼結構使光從斜向入射時的反射特性的 圖。
[0079] 圖10是(a)?(g)是說明用於轉印蛾眼結構的模具的製作方法的圖。
[0080] 圖11是(a)?⑷是說明蛾眼結構的轉印工藝的圖。
[0081] 圖12是示出用於連續地轉印蛾眼結構的模具的一例的立體示意圖。
[0082] 圖13是示出在基膜上連續地形成蛾眼結構的工藝的一例的立體示意圖。
[0083] 圖14是說明在蛾眼結構上塗布形成樹脂層的圖。
[0084] 圖15是拍攝樹脂層形成前的蛾眼結構的表面得到的照片。
[0085] 圖16是拍攝樹脂層形成後的蛾眼結構的表面得到的照片。
[0086] 圖17是拍攝樹脂層形成前的蛾眼結構的截面得到的照片。
[0087] 圖18是拍攝樹脂層形成後的蛾眼結構的截面得到的照片。
[0088] 圖19是按每個波長(nm)示出基於樹脂層的有無的反射率(%)的變化的坐標圖。
【具體實施方式】
[0089] 以下,揭示實施方式,參照附圖進一步詳細地說明本發明,但本發明不限於這些實 施方式。
[0090] 此外,在本說明書中,將底部至頂部的高度為可見光波長以下(380nm以下)的凹 凸結構稱為"蛾眼結構"。從降低表面反射的觀點出發,優選蛾眼結構是周期(相鄰的頂點 間的距離)比可見光波長的下限(380nm)短的蛾眼結構。
[0091] 實施方式1
[0092] (1)防反射結構體的構成
[0093] 圖1是實施方式1的防反射結構體的蛾眼結構的截面示意圖。實施方式1的防反 射結構體在基材膜1〇上具有轉印樹脂層11,在轉印樹脂層11的表面上具有凹凸結構(蛾 眼結構)。蛾眼結構用於降低防反射結構體的表面上的反射。實施方式1的防反射結構體 使用包含基材膜10和轉印樹脂層11的膜狀的樹脂基材,因此,也被稱為防反射膜、蛾眼片、 蛾眼膜。若利用蛾眼膜,則通過將其載置到基材(要降低表面反射的對象物品)上,能夠在 各種各樣的基材中降低可見光的表面反射。
[0094] 在轉印樹脂層11的蛾眼結構的凹部填充有樹脂層12。其結果是,防反射結構體的 蛾眼結構的底部至頂部的高度低於轉印樹脂層11的蛾眼結構的底部至頂部的高度。具體 地說,轉印樹脂層11的蛾眼結構的底部至頂部的高度為380nm以下,防反射結構體的蛾眼 結構的底部至頂部的高度為280nm以下。
[0095] 此外,圖1示出了僅在轉印樹脂層11的蛾眼結構的凹部上形成有樹脂層12而未 在轉印樹脂層11的蛾眼結構的凸部(頂部)上形成樹脂層12的例子,但也可以如圖2所 示,不僅在轉印樹脂層11的蛾眼結構的凹部上形成有樹脂層12a,還在轉印樹脂層11的蛾 眼結構的凸部(頂部)上形成有樹脂層12a。在轉印樹脂層11的蛾眼結構的凸部(頂部) 上形成樹脂層12a的情況下,為了使防反射結構體的蛾眼結構的底部至頂部的高度低於轉 印樹脂層11的蛾眼結構的底部至頂部的高度,要使轉印樹脂層11的蛾眼結構的凹部上的 樹脂層12a的膜厚大於轉印樹脂層11的蛾眼結構的凸部(頂部)上的樹脂層al2的膜厚。
[0096] 在如圖2那樣在轉印樹脂層11的蛾眼結構的凸部(頂部)上形成樹脂層12a的 方式中,能夠保護轉印樹脂層11的蛾眼結構的凸部(頂部)。特別是,在樹脂層12a中混合 有氟的情況下,能夠使摩擦係數變小而使光滑性變好。其結果是,接觸到凸部(頂部)的物 體會滑落,因此,能夠更有效地防止凸部(頂部)破損。
[0097] 通過設置樹脂層12,與轉印樹脂層11的蛾眼結構相比,能夠使防反射結構體的蛾 眼結構的凸部的高度變低,能夠使凹部的深度變淺。由此,從蛾眼結構得到的反射率特性會 發生變化。若蛾眼結構的凸部的高度為280nm以上,則其反射光成為與入射光實質上相同 的顏色,因此,在白色光的環境下,蛾眼結構的反射光為白色(非彩色)。若使蛾眼結構的凸 部的1?度低於280nm,則與可見光的短波長成分的反射率相比,可見光的長波長成分的反射 率有較大幅度上升的傾向。因此,在蛾眼結構的表面上發生反射的光由於蛾眼結構的低反 射特性而量少,但與入射光相比,成為帶有紅色的顏色。
[0098] 如後所述,轉印樹脂層11的蛾眼結構是轉印模具的表面結構而形成的,因此,為 了變更蛾眼結構的高度,就需要變更模具。然而,製作如蛾眼結構這樣使非常微細的凹凸結 構以均勻的尺寸均勻地分布的模具並不容易,從生產效率的觀點出發,分別形成各種各樣 的尺寸、圖案的蛾眼結構是困難的。
[0099] 在本實施方式中,能夠通過使樹脂層12的填充程度改變來調整蛾眼結構的高度。 因此,無需備齊與所希望的蛾眼結構的尺寸、圖案的種類相應的數量的模具,只需要調整樹 脂層12的填充程度即可。因此,容易調整蛾眼結構的反射色,能夠實現所希望的反射色。若 利用這一點,則能夠根據蛾眼膜的貼附對象物調整蛾眼結構的反射色或在蛾眼膜內設置反 射色不同的區域來賦予蛾眼膜裝飾性。
[0100] 基材膜10與蛾眼結構的形狀的控制不直接相關,成為形成轉印樹脂層11時的基 底。作為基材膜10,優選機械強度、透明性高的基材膜。作為基材膜10的材料,例如可以舉 出TAC(三醋酸纖維素)、丙烯酸樹脂。
[0101] 轉印樹脂層11是轉印模具的表面結構來形成蛾眼結構的層。作為轉印樹脂層11, 優選機械強度(耐摩擦性)、透明性、脫模性高的轉印樹脂層。作為轉印樹脂層11的材料, 例如可以舉出丙烯酸樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。當仔細檢查通過轉印形成的轉印樹 脂層11時,有時會觀察到在轉印時空氣進入模具與樹脂之間所導致的形狀不良、附著於模 具的異物所導致的形狀異常、樹脂中的異物混入,也可以說這些是由轉印形成所造成的附 帶的結構特徵。
[0102] 優選樹脂層12包含透明樹脂,但由於其是非常薄的層,因此,一般也能使用不被 分類為透明樹脂的樹脂。優選樹脂層12的折射率與形成蛾眼結構的轉印樹脂層11的折射 率相同或者比其低。這是因為,樹脂層12介於轉印樹脂層11與空氣之間,因此,為了使樹 脂層12不會導致反射率特性下降(反射率上升),最好使樹脂層12的折射率為轉印樹脂層 11與空氣的中間的折射率。空氣的折射率為1. 0,轉印樹脂層11的折射率在1. 5附近(例 如丙烯酸樹脂為1. 5,PET為1. 57),因此,優選樹脂層12的折射率低於1. 5。作為具有這樣 的折射率的樹脂層12,可以舉出含有氟的樹脂。此外,若轉印樹脂層11的材料為PET(n = 1.57),則無論樹脂層12的材料是丙烯酸樹脂還是含有氟的樹脂,均能夠使樹脂層12的折 射率低於轉印樹脂層11的折射率。另一方面,在轉印樹脂層11的材料為丙烯酸樹脂的情 況下,只要將含有氟的樹脂用作樹脂層12的材料,就能夠使樹脂層12的折射率低於轉印樹 脂層11的折射率。另外,丙烯酸樹脂通常是將幾種丙烯酸的單體、低聚體適當混合而調製 成的,因此,只要以使得折射率低於轉印樹脂層11所使用的丙烯酸樹脂的折射率的方式進 行混合調製,則即使轉印樹脂層11和樹脂層12均使用丙烯酸樹脂,也能夠使樹脂層12的 折射率低於轉印樹脂層11的折射率。即使轉印樹脂層11和樹脂層12均使用相同丙烯酸 樹脂,也能夠使樹脂層12的折射率與轉印樹脂層11相同,因此不影響。
[0103] 此外,在如脫模劑這樣在表面上均勻地形成有單分子膜101的情況下,會與圖1和 2所示的樹脂層12、12a不同,而如圖3所示,蛾眼結構的凸部(頂部)、凹部(底部)均成 為大致均勻的膜厚。因此,不會因單分子膜101的有無而導致蛾眼結構的高度實質上發生 變化,其結果是,也不會產生反射特性的變化。
[0104] 作為樹脂層12的形成方法,例如可以舉出旋塗、凹版塗布、模壓塗布、噴塗等。從 調整樹脂向蛾眼結構的凹部的填充程度(樹脂的塗布量)的觀點出發,優選能通過旋轉速 度調整膜厚的旋塗。另一方面,從使用連續的基材膜10的觀點出發,優選凹版塗布、模壓塗 布等,此時,優選使溶劑含有作為樹脂層的材料的樹脂,通過其固體成分濃度進行塗布厚度 的調整。
[0105] (2)防反射結構體的反射率特性
[0106] 從在可見光區域的波長380nm?780nm的整個範圍內得到充分的低反射特性的觀 點出發,蛾眼結構的突起的高度設定為200nm以上。若突起的高度發生變化,則反射率的波 長特性會發生變化,特別是在長波長區域中會顯著變化。若使突起的高度為大致170nm,則 可見光的紅區域的反射率會變高。其結果是,蛾眼膜的表面看上去會稍帶紅色。
[0107] 圖4是按蛾眼結構的每個高度示出入射光的波長(nm)與反射率(%)的關係(反 射率的波長依賴性)的坐標圖。示出了在高度185nm,紅區域的反射率變高,蛾眼膜的表面 帶有紅色。在高度210nm,紅區域的反射被抑制,看上去為帶有綠色的顏色。在高度280nm, 並不存在表現出極大反射率的波長,反射率的值在整個可見光區域中較低且平緩,因此,在 蛾眼結構上發生反射的光幾乎無色且量很小。這樣,根據圖4可知,根據突起的高度的不 同,來自蛾眼膜的表面的反射色有時看上去其顏色會不同。
[0108] 圖4所示的高度185nm的突起的反射率(Y)為0.059%,高度210nm的突起的反 射率(¥)為0.057%,高度28011111的突起的反射率(¥)為0.031%。在此,反射率(%)是 "XYZ表色系(CIE1931表色系)"的Y值。換言之,是XYZ表色系中的反射所致的物體色的 X值、Y值、Z值中的Y值。此外,Y值是在波長380nm?780nm的可見光區域整個範圍內的 積分值,並不是指特定的波長時的反射率。
[0109] 接著,使用圖5概念性地說明根據蛾眼結構的高度的不同,有時來自蛾眼膜的表 面的反射色的色感會發生變化。圖5是用於說明入射光的波長(nm)與反射率(%)的關係 會按蛾眼結構的每個高度發生變化的圖。在如圖5的左端的例子那樣未形成樹脂層的情況 下(塗布樹脂前),光學特性是由轉印樹脂層11自身的突起的高度決定的。當樹脂層形成 並填埋到轉印樹脂層11的突起間時,如圖5的中央的例子和右端的例子那樣,蛾眼結構的 突起的高度為從轉印樹脂層11的凹部內的樹脂層12的表面至轉印樹脂層11的突起的前 端的高度。因此,樹脂層越厚,蛾眼結構的突起的高度越低。
[0110] 因此,若在形成樹脂層前在可見光波長區域中為大致平緩的低反射特性,則有樹 脂層的厚度越大,紅區域的反射率越大的傾向。不過,在樹脂填埋到突起的前端為止的情況 下,突起的形狀已不存在,因此,不會再出現蛾眼結構的功能。
[0111] 此外,圖4的坐標圖示出以5°正反射的條件測定得到的結果。根據觀看蛾眼膜的 表面的角度的不同,有時反射色的色感會發生變化。當相對於蛾眼膜的表面從鉛垂方向傾 斜時,蛾眼結構的突起的表觀上的高度變低,因此,紅色區域的反射率變大。因此,當從斜向 觀看具有高度為185nm的突起的蛾眼膜時,紅色進一步增強。
[0112] 圖6和圖7所示的坐標圖示出對於具有不同高度的突起的蛾眼膜測定反射率 (% )得到的結果。圖6是示出對於間距為200nm、高度為280nm的蛾眼結構,使光相對於面 法線以5°?60°的入射角入射時的反射率(%)的變化的坐標圖。圖7是示出對於間距 為200nm、高度為190nm的蛾眼結構,使光相對於面法線以5°?60°的入射角入射時的反 射率(%)的變化的坐標圖。圖6和7的坐標圖是從相對於蛾眼膜的表面的法線方向使光 的入射角度傾斜為5°、30°、45°和60°而分別測定得到的結果。
[0113] 在圖6和7中,從5°時的反射率為最低這一點可知,蛾眼膜對以接近垂直的角度 入射的光的反射率也為最低。入射角越大,在長波長側反射率越大。另外,可知突起的高度 越高,入射角增大時反射率的上升越平穩。
[0114] 圖8是用於說明對圖6和圖7所示的蛾眼結構使光從垂直方向入射時的反射特性 的圖,圖9是用於說明對圖6和圖7所示的蛾眼結構使光從斜向入射時的反射特性的圖。如 圖8和9所示,具有未形成樹脂層的較高的突起的蛾眼膜和具有形成有樹脂層的較低的突 起的蛾眼膜均在接近垂直的入射角時反射率非常低,兩者的差很小。另一方面,當入射角變 大時,在具有較低的突起的蛾眼膜中,有反射率顯著變大的傾向,例如,在入射角為60°的 情況下,具有樹脂層的一方的反射率變大約2%,因此,色度的差異會被識別出。因此,若利 用樹脂層使蛾眼結構的突起變低,則能調整色感。
[0115] 另外,優選蛾眼結構的突起的間距(相鄰的突起的間隔)為380nm以下。若間距 的大小比可見光的波長小得多,則間距的大小不會影響反射特性,但當間距的大小接近可 見光的波長的下限即380nm時,短波長區域的可見光容易受到影響。在突起的配置的規則 性低的情況下有產生散射的傾向,在突起有序排列而突起的配置的規則性高的情況下,有 產生衍射的傾向。在散射中,波長短的藍色的光容易發生散射,因此,蛾眼膜的色感帶有藍 色。在衍射中,在某視角上會觀察到較強的光。
[0116] 更優選蛾眼結構的突起的間距為200nm以下。當超過200nm時,在從自蛾眼面的 法線較大傾斜的斜向(60°附近以上)注視蛾眼面時,有時散射會導致蛾眼面看上去泛白 而呈藍白色,若為200nm以下,則能夠充分地抑制散射。因此,只要間距為200nm以下,就不 會由於間距的影響而導致反射光的色感發生變化。
[0117] 另外,蛾眼結構的突起形狀(shape)有可能使各波長的反射率微妙地變化而影響 反射光的色感,但只要是朝向突起的前端逐漸變細的形狀,就能夠使界面上的折射率在光 的前進方向以一定的比例變化,能夠得到所希望的反射特性。在本實施方式中,形成於防反 射結構體的表面的蛾眼結構的單位結構具有吊鐘形狀。上述單位結構也可以是吊鐘形狀以 外的形狀,例如可以是圓錐形狀、四稜錐形狀等紡錘形狀。
[0118] (3)防反射結構體的其它特性
[0119] 若是利用樹脂層使蛾眼結構的突起變低的構成,則容易清除進入到突起間的汙 垢。例如,在具有觸摸面板的顯示裝置的最表面配置有蛾眼膜的情況下,擦拭掉所附著的皮 脂的容易度提高。另外,換言之,利用樹脂層使蛾眼結構的突起變低的構成也可以說是利用 樹脂層將以往已有的蛾眼結構的突起的根基加強的構成。因此,能夠謀求蛾眼膜表面的機 械強度(耐性)的提高。
[0120] (4)防反射結構體的製造方法
[0121] (4-1)用於轉印蛾眼結構的模具的製作
[0122] 圖10的(a)?(g)是說明用於轉印蛾眼結構的模具的製作方法的圖。以下,參照 圖10來說明製作用於形成蛾眼膜的模具(mold)的例子。
[0123] 首先,準備鋁(A1)基材21 (圖10(a))。A1基材21也可以是在別的基材的上形成 A1膜而成的。在該情況下,A1膜的厚度例如設為1.0 ym。
[0124] 接著,如圖10(b)所示,對該A1基材21的表層部分進行陽極氧化從而形成多孔氧 化鋁層20,對其進行蝕刻,由此,在表面的廣大範圍內按一定的間隔形成許多可見光波長級 以下的微小的凹部(細孔)22a。能夠根據化成電壓、電解液的種類、濃度、時間等陽極氧化 的條件來控制凹部22a的大小、生成密度、凹部22a的深度等。通過控制陽極氧化時的化成 電壓的大小,能夠控制凹部22a的排列的規則性。
[0125] 在初始階段生成的多孔氧化鋁層20中凹部22a的排列有產生紊亂的傾向,因此, 考慮到再現性,在本實施方式中,如圖10(c)所示,將最開始形成的多孔氧化鋁層20除去。 通過除去到僅殘留底部分的凹陷的距離大致相等的部分,在接下來的陽極氧化工序(圖 10(d))中,能夠決定開孔的位置。
[0126] 其後,如圖10 (d)所示,再次進行陽極氧化,形成具有凹部22a的多孔氧化鋁層20。 接著,如圖10(e)所示,使具有凹部22a的多孔氧化鋁層20接觸氧化鋁的蝕刻劑而各向同 性地蝕刻規定的量,由此,使凹部22a的孔徑擴大(變寬)。在此,通過對草酸0. 6wt%、液 溫5°C的電解液將80V的電壓施加24秒來進行陽極氧化,通過在磷酸lmol/L、液溫30°C的 溶液中浸泡25分鐘來進行蝕刻。在陽極氧化中,也可以取代草酸,而使用硫酸、磷酸等酸性 電解液或者鹼性電解溶液。
[0127] 其後,如圖10(f)所示,再次對A1基材21局部地進行陽極氧化,由此,使凹部22a 向深度方向生長並且使多孔氧化鋁層20變厚。在此,凹部22a的生長是從已經形成的凹部 22a的底部開始,因此,凹部22a的側面成為臺階狀。然後,如圖10(g)所示,使多孔氧化鋁 層20接觸氧化鋁的蝕刻劑進一步進行蝕刻,由此,使凹部22a的孔徑進一步擴大。
[0128] 這樣,通過反覆進行上述的陽極氧化工序(圖10(d))和蝕刻工序(圖10(e)),得 到具有所希望的凹部22a的多孔氧化鋁層20。在此,交替地實施上述的陽極氧化和蝕刻而 實施5次陽極氧化、4次蝕刻,製作出具有相鄰的孔的間距為200nm且深度為380nm的圓錐 狀的孔的模具。
[0129] 此外,轉印用的模具的製作方法不限於如上所述的反覆進行陽極氧化和蝕刻的方 法,例如也可以使用電子束描畫法、使用雷射的幹涉曝光的方法。
[0130] 另外,作為形成轉印用的模具的凹部的材料,不限於A1基材或者A1膜,例如可以 舉出⑴玻璃基板,⑵不鏽鋼(SUS),鎳(Ni)等金屬材料,⑶聚丙烯、聚甲基戊烯、環烯烴 類聚合物(代表性的是作為降冰片烯類樹脂等的產品名為"澤奧諾爾( 七'才7 7 ;ZE0N0R) " 〔日本瑞翁(七才^ )株式會社製造〕、產品名為"阿頓(7 -卜^ ;ARTON) "〔JSR株式會社 製造〕等)的聚烯烴類樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸、三醋酸纖維 素等樹脂材料。
[0131]
[0132] 圖11的(a)?⑷是說明蛾眼結構的轉印工藝的圖。參照圖11來說明防反射膜 的製造方法。
[0133] 首先,如圖11(a)所示,準備基材膜10,塗布轉印樹脂11並使其乾燥。基材的種 類沒有特別限定,例如可以舉出玻璃、塑料、金屬等作為構成材料。轉印樹脂11沒有特別限 定,但在光照納米壓印的情況下,優選使用紫外線固化性樹脂,例如可以舉出PAK01(東洋 合成株式會社製造)、SU-8 (日本化藥株式會社製造)。
[0134] 接著,如圖11(b)所示,在轉印樹脂11的賦予蛾眼結構的面上,配置通過上述的方 法製作的模具31。對模具31的表面塗布脫模/防汙劑。通過對模具31塗布脫模/防汙 齊U,能夠使模具31的耐用期間長期化。
[0135] 接著,如圖11(c)所示,將模具31按壓於轉印樹脂11並且照射紫外線,使轉印樹 脂11固化。由此,能夠將形成於模具31的納米結構圖案轉印到轉印樹脂11。通過以上的 工序,完成防反射膜(圖11(d))。
[0136] 以上,說明了逐步(批)處理時的製造工序,但也可以如以下所示,進行流水線式 的連續處理。轉印用的模具可以是平板狀,但在流水線式的連續處理中,優選使用如圖12 所示的輥型的模具31。圖12是示出用於連續地轉印蛾眼結構的模具(mold)的一例的立 體示意圖。此外,在圖12中,模具31的表面所記載的許多的圓圈(〇)示意性地表示蛾眼 結構的轉印所使用的凹部。圖12是示意圖,因此,凹部是空開間隔配置的,但在實際的模具 中,凹部是無隙間地鋪滿的。作為輥型的模具31,例如可以舉出通過對A1進行切削而製作 的輥型的模具或者在作為基材的很薄的套管的表面上形成鋁膜而成的模具。
[0137] 圖13是示出在基膜上連續地形成蛾眼結構的工藝的一例的立體示意圖。圖13的 製造工序(a)?(d)對應於圖11的製造工序(a)?(d)。
[0138] 首先,在基材膜(例如,TAC膜)10上塗布轉印樹脂11 (圖13(a)),利用乾燥爐使 轉印樹脂11乾燥。接著,將可旋轉的輥狀的模具31按壓於轉印樹脂11(圖13(b))並對轉 印樹脂11以2J/cm2累積光量照射紫外線(圖13(c))。此時,通過表面形成有蛾眼結構的 反轉圖案的模具(轉印用的輥型)31進行連續轉印,在轉印樹脂11的表面上形成蛾眼結 構。據此,以依次連續地實施各工序的輥對輥方式轉印模具31的表面結構,由此,完成填埋 樹脂前的蛾眼膜(圖13(d))。
[0139] 作為轉印樹脂11,可以使用不包含溶劑的丙烯酸樹脂,也可以使用包含溶劑(例 如,甲基乙基酮(MEK)、甲基異丁基酮(MEBK)、甲苯)的丙烯酸樹脂。固體成分濃度例如適 當調製為O.lwt%?2. Owt%程度。溶劑通常是在進行塗布後通過乾燥爐除去。在上述中, 利用模壓和紫外線照射的組合(UV壓印)形成蛾眼結構,但在轉印樹脂11的固化中,也可 以取代紫外線,而使用熱、可見光。
[0140] 其後,如圖14所示,向形成於轉印樹脂層11的蛾眼結構的凹部填充樹脂,形成樹 脂層12。作為填充樹脂的方法,例如可以舉出旋塗、凹版塗布、模壓塗布、噴塗等。
[0141] 從調整塗布量的觀點出發,優選旋塗,其能通過調整旋轉速度來調整膜厚。在使用 連續的基材膜的情況下,優選凹版塗布、模壓塗布等。在該情況下,能夠通過使溶劑含有樹 脂並調整其固體成分濃度來調整塗布厚度。作為溶劑,例如能夠使用甲苯、MEK、MEBK。固體 成分濃度例如調整為〇. lwt%程度。
[0142] 另外,在僅向蛾眼膜內的一部分的凹部填埋樹脂而形成局部高度不同的蛾眼結構 的情況下,優選如噴墨技術這樣能精密控制塗布量的方法。噴墨技術是從形成於墨池的孔 (噴嘴)噴射油墨的液滴(droplet)並使油墨擊中粘附體的技術。通常是一邊掃描具備多 個噴嘴的噴頭,一邊在所希望的位置從噴嘴噴出油墨的液滴,由此,將油墨塗布到粘附體的 所希望的位置。作為噴射油墨的方式,已知壓電式、熱式等。在壓電式中,根據是否輸入有 使與各噴嘴對應的壓電元件振動的電信號,控制是否從噴嘴噴出油墨。
[0143] 利用將蛾眼膜作為粘附體並將樹脂作為油墨的噴墨技術,能僅向蛾眼膜內的一部 分的凹部填埋樹脂。作為噴墨裝置的設置方式,可以舉出在膜轉印線內設置噴墨裝置的方 式、利用噴墨裝置對結束轉印的膜卷進行塗布的方式。
[0144] (5)實施例
[0145] 作為實施例,示出在蛾眼膜(樹脂基材)上進行樹脂塗層(塗布)的例子。此外, 本實施例為一例,並不限於此。另外,圖19的坐標圖中作為實施例的結果示出的反射率特 性也是本發明的防反射結構體所具有的反射率特性的一例。此外,蛾眼結構所致的反射色 的色感強烈地依賴於蛾眼結構的突起的高度,但在某種程度上也依賴於蛾眼結構的突起的 形狀(shape)。因此,圖19的坐標圖的反射率特性並不是僅由突起的高度唯一決定的。
[0146] 蛾眼膜是在TAC (三醋酸纖維素)膜上形成表面具有蛾眼結構的丙烯酸類的UV固 化樹脂層而成的。蛾眼結構的突起間的間距為大約200nm,突起的高度為大約200nm。丙烯 酸類的UV固化樹脂層的折射率為1. 49。
[0147] 塗布用的樹脂使用旭硝子株式會社製造的賽脫普(寸4卜7 7 ;CYT0P)。該樹脂 的折射率為1. 32,固體成分濃度為0. 5wt%。使用浸漬法作為塗布法,在浸漬後以3mm/sec 的速度拉起。拉起後,以60°C乾燥30分鐘後,以100°C燒制1小時。
[0148] 圖15?圖18示出通過掃描電子顯微鏡(SEM)觀察樹脂的塗布前後的蛾眼結構的 結果。圖15是拍攝樹脂層形成前的蛾眼結構的表面得到的照片。圖16是拍攝樹脂層形成 後(燒制後)的蛾眼結構的表面得到的照片。圖17是拍攝樹脂層形成前的蛾眼結構的截 面得到的照片。圖18是拍攝樹脂層形成後的蛾眼結構的截面得到的照片。從塗布後的圖 16和圖18可知,樹脂將蛾眼結構的凹部填埋了蛾眼結構的突起的1/4?一半程度的高度。 填埋樹脂後的蛾眼結構的突起的表觀上的高度估計為大概l〇〇nm?150nm。
[0149] 圖19示出測定樹脂的塗布前後的光學特性的變化得到的結果。圖19是按每個波 長(nm)示出基於樹脂層的有無的反射率(%)的變化。圖19的坐標圖是測定使光從自蛾 眼膜的表面的法線傾斜5°的方向入射時的反射率得到的結果。另外,測定是利用折射率為 1. 5的粘合劑將蛾眼膜貼附到折射率為1. 5的黑色的丙烯酸基板上後進行的。
[0150] 從圖19的坐標圖可知,塗布前在整個可見光區域中,反射均非常低。塗布前的波 長550nm的5°正反射率為0. 029%,考慮了視覺靈敏度的Y值為0. 033%,反射色為a* = 0? lll、b* = -0? 299。
[0151] 另一方面,塗布後的波長550nm的5°正反射率為0. 141%,Y值為0. 158%,反射 色為a* = 0. 857、b* = 0. 930。由於在塗布後也殘留有蛾眼形狀,因此反射特性保持了低 反射,但從a*和b*的值可知,塗布導致色感從大致中性(無色)向橙色方向變化。此外, 色度的值小的原因是,蛾眼結構的非常低的反射特性使得反射光很少。
[0152] 另外,在塗布前後各自的狀態下,在表面留下指紋並用布(無塵擦拭紙)擦乾時, 在塗布前的狀態下,將指紋擦拭掉是困難的,而在塗布後能擦拭掉。
[0153] 從以上可知,通過在蛾眼結構上塗布樹脂,能不損害低反射特性地增加色感的變 化,並提高汙垢的擦拭性。
[0154] (6)變形例
[0155] 上述的實施方式中的各方式可以在不脫離本發明的宗旨的範圍內適當組合,也可 以變更。例如,本實施方式的防反射結構體和轉印用模具的表面形狀除了蛾眼結構導致的 凹凸以外,實質上是平坦的,但也可以在陽極氧化處理前預先進行噴砂處理等而設置散射 凹凸結構。
[0156] (7)用途
[0157] 本實施方式的防反射結構體例如能夠用於顯示裝置的構成部件(自發光型顯示 兀件、非自發光型顯不兀件、光源、光擴散片、稜鏡片、偏振反射片、相位差板、偏振板、前面 板、箱體等)、透鏡、窗戶玻璃、邊框玻璃、櫥窗、水槽、印刷物、照片、塗裝物品、照明設備等。 其中,尤其適合用於顯示裝置。作為顯示裝置,不限於液晶顯示裝置(LCD),能夠用於等離子 體顯示面板(PDP)、無機電致發光(EL)顯示裝置、有機電致發光(EL)顯示裝置等。
[0158] 附圖標記說明
[0159] 10 :基材膜
[0160] 11:轉印樹脂(層)
[0161] 12、12a:樹脂層
[0162] 20:多孔氧化鋁層
[0163] 21 :A1 基材
[0164] 22a:凹部
[0165] 31:模具(轉印用模具)
[0166] 1〇1 :單分子膜
【權利要求】
1. 一種防反射結構體, 具有樹脂基材和樹脂層,上述樹脂基材在表面具有底部至頂部的高度為可見光波長以 下的凹凸結構,上述樹脂層覆蓋上述凹凸結構的至少一部分,上述防反射結構體的特徵在 於, 上述樹脂層的覆蓋上述凹凸結構的底部的厚度大於覆蓋上述凹凸結構的頂部的厚度。
2. 根據權利要求1所述的防反射結構體,其特徵在於, 在用上述樹脂層將上述樹脂基材的凹凸結構覆蓋而形成的上述防反射結構體的表面 的凹凸結構中,底部至頂部的高度為lOOnm?280nm。
3. 根據權利要求1或2所述的防反射結構體,其特徵在於, 填充於上述樹脂基材的凹凸結構的底部的上述樹脂層的厚度為280nm以下。
4. 根據權利要求1?3中的任一項所述的防反射結構體,其特徵在於, 上述樹脂層的配置在上述樹脂基材的凹凸結構的底部的厚度比配置在上述樹脂基材 的凹凸結構的頂部上的厚度厚20nm?lOOnm。
5. 根據權利要求1?4中的任一項所述的防反射結構體,其特徵在於, 上述防反射結構體的表面的凹凸結構在被上述樹脂層覆蓋的區域中具有與上述樹脂 基材的凹凸結構不同的形狀。
6. 根據權利要求1?5中的任一項所述的防反射結構體,其特徵在於, 上述樹脂層僅覆蓋上述凹凸結構的一部分。
7. 根據權利要求1?6中的任一項所述的防反射結構體,其特徵在於, 覆蓋上述凹凸結構的第1底部的上述樹脂層的厚度與覆蓋上述凹凸結構的第2底部的 上述樹脂層的厚度不同。
8. 根據權利要求1?7中的任一項所述的防反射結構體,其特徵在於, 上述樹脂層未設置於上述樹脂基材的凹凸結構的頂部。
9. 根據權利要求1?8中的任一項所述的防反射結構體,其特徵在於, 上述樹脂層的材質的折射率小於上述樹脂基材的材質的折射率。
10. 根據權利要求1?9中的任一項所述的防反射結構體,其特徵在於, 上述樹脂層的材質含有氟原子。
11. 根據權利要求1?10中的任一項所述的防反射結構體,其特徵在於, 上述凹凸結構是將對氧化金屬膜選擇性地進行蝕刻而形成的孔所特有的形狀轉印到 上述樹脂基材的表面而形成的。
12. 根據權利要求1?11中的任一項所述的防反射結構體,其特徵在於, 上述樹脂基材為膜狀。
13. -種顯示裝置,其特徵在於, 在顯示面上配置有權利要求1?12中的任一項所述的防反射結構體。
14. 根據權利要求13所述的顯示裝置,其特徵在於, 上述防反射結構體的、上述凹凸結構未被上述樹脂層覆蓋的區域配置於上述顯示面的 邊框區域,上述防反射結構體的、上述凹凸結構被上述樹脂層覆蓋的區域配置於上述顯示 面的顯示區域。
15. 根據權利要求13或14所述的顯示裝置,其特徵在於, 上述防反射結構體貼附於顯示面。
16.根據權利要求13?15中的任一項所述的顯示裝置,其特徵在於, 上述顯示裝置為液晶顯示裝置、等離子體顯示面板或者有機電致發光顯示裝置。
【文檔編號】B32B7/02GK104395783SQ201380032292
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年6月14日 優先權日:2012年6月22日
【發明者】藤井曉義, 三成千明, 田口登喜生, 山田信明, 箕浦潔 申請人:夏普株式會社