防反射膜、顯示裝置以及透光部件的製作方法

2023-07-19 04:36:06 1

專利名稱：防反射膜、顯示裝置以及透光部件的製作方法
技術領域：
本發明涉及防反射膜、顯示裝置以及透光部件。更詳細地說，是設置在基材的表面來使用的防反射膜、具備該防反射膜的顯示裝置、以及具備該防反射膜的透光部件。
背景技術：
在布勞恩管(CRT =Cathode Ray Tube)顯示器、液晶顯示器(LCD :Liquid Crystal Display)、等離子體顯示器(PDP =Plasma Display Panel)、電致發光(EL Electroluminescence)顯示器等顯示器的表面，要求具有防損傷功能、防外光映入功能、防汙功能等各種功能。作為賦予防外光映入功能的方法之一，可以舉出如下方法在顯示器的表面上覆蓋折射率為與構成顯示器的材料的折射率不同的材料，通過在顯示器表面反射的光和在被膜表面反射的光的幹涉效應來實施減少反射的低反射(LR =Low Reflection)處理。但是，在空氣與被膜表面的界面發生的反射和在被膜表面與顯示器表面的界面發生的反射，通常各自的振幅反射率、相位與理想的條件不同，因此，這些反射光不會完全抵消，不能說作為防反射效果是充分的。因此，僅通過進行LR處理，則以一定的反射率反射周圍光，因此，螢光燈等光源的像映入顯示中，成為非常難以看清的顯示。因此，進一步進行防眩(AG:Anti Glare)處理，所述防眩處理是在顯示器的表面形成細微的凹凸圖案，用光的散射效果來防止外光映入，想辦法通過使光散射來使螢光燈等光源的像變得模糊。一般作為形成細微的凹凸圖案的方法，已知例如在信用卡、身份識別卡、商品券、 紙幣等中形成作為安全目的而被附加的浮雕全息圖或衍射光柵的方法(例如，參照專利文獻1和幻。在專利文獻1和2中舉出2P(Wioto Polymer 光敏聚合物)法，其將液體狀態的光固化樹脂組合物塗敷在聚酯膜等透明的支撐體上來形成液體狀態的光固化樹脂層， 在其上壓接具有細微的凹凸圖案的壓模的狀態下，從支撐體側進行光照射並使其固化後取下壓模；和在室溫下將高粘度或固體光固化樹脂組合物塗敷在支撐體上來形成光固化樹脂層，在其上壓接壓模，剝離後進行光照射來使其固化的方法。但是，近年來，作為通過與AG處理不同的方法來在顯示面實現低反射的方法，不使用光幹涉而可以得到超防反射效果的蛾眼(Moth-eye:蛾子的眼睛)結構受到關注。蛾眼結構是在進行防反射處理的物品的表面，將比AG處理細微的、間隔為光的波長以下(例如，380nm以下)的凹凸圖案無間隙地排列，由此使外界(空氣)和膜表面的邊界的折射率的變化成為模擬地連續的變化，可以與折射率界面無關地使光的大致全部透射，可以幾乎消除該物品的表面的光反射(例如，參照專利文獻3和4)。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 特開2004-59820號公報專利文獻2 特開2004-59822號公報專利文獻3 特表2001-517319號公報
專利文獻4 特表2003-531962號公報

發明內容
發明要解決的問題本發明的發明者們對在表面具有蛾眼結構的防反射膜(下面，也稱為蛾眼膜)進行了各種研究後，發現根據蛾眼膜的構成材料和製造條件，有時光因為蛾眼膜的結構而散射，其結果是，例如，在顯示裝置的表面貼附有該蛾眼膜的情況下，由顯示裝置映出的影像被視覺識別為具有白濁感的影像。本發明是鑑於上述現狀而完成的，其目的在於提供抑制了光的散射性的防反射膜。用於解決問題的方案本發明的發明者們對成為使光散射的原因的蛾眼膜的結構進行了各種研究後，著眼於構成蛾眼膜的各凸部的頂端部分。並且發現作為易於使光散射的蛾眼膜的結構的特徵，可以舉出具有各凸部的頂端部分彼此相互粘連而形成的粘連結構，並且發現粘連結構成為使光散射的原因。另外，本發明的發明者們發現通過研究蛾眼膜的構成材料和製造條件可以使得難以形成該粘連結構，想到可以圓滿地解決上述問題而完成了本發明。S卩，本發明是在表面具有蛾眼結構的防反射膜(下面，也稱為本發明的第一防反射膜)，所述蛾眼結構包括相鄰的凸部的頂點之間的寬度是可見光波長以下的多個凸部，上述蛾眼結構不具有粘連結構，所述粘連結構是凸部的頂端部彼此相互地結合而形成的。另外，本發明是在表面具有蛾眼結構的防反射膜(下面，也稱為本發明的第二防反射膜)，所述蛾眼結構包括相鄰的凸部的頂點之間的寬度是可見光波長以下的多個凸部， 上述蛾眼結構具有粘連結構，所述粘連結構是凸部的頂端部彼此相互地結合而形成的，上述粘連結構的直徑是每個不到0. 3 μ m。而且，本發明是在表面具有蛾眼結構的防反射膜(下面，也稱為本發明的第三防反射膜)，所述蛾眼結構包括相鄰的凸部的頂點之間的寬度是可見光波長以下的多個凸部， 上述蛾眼結構具有粘連結構，所述粘連結構是凸部的頂端部彼此相互地結合而形成的，上述粘連結構的直徑是每個為0.3μπι以上，上述防反射膜的粘連結構的個數相對於平面面積的密度是不到2.1個/μ m2。本發明的第一 第三防反射膜在表面具有蛾眼結構，所述蛾眼結構包括相鄰的凸部的頂點之間的寬度(間隔或間距)是可見光波長以下的多個凸部。在本說明書中，「可見光波長以下」是指作為一般的可見光波長範圍的下限的380nm以下，更優選是300nm以下，進一步優選是作為可見光波長的大約1/2的200nm以下。有時當蛾眼結構的寬度超過 400nm時，以藍色的波長成分著色，將寬度設為300nm以下，由此該影響被充分地抑制，將寬度設為200nm以下，由此幾乎完全不會受到影響。在本發明的第一防反射膜中，上述蛾眼結構不具有粘連結構，所述粘連結構是凸部的頂端部彼此相互地結合而形成的。即，也可以換言之，就本發明的第一防反射膜而言， 上述防反射膜的粘連結構的個數相對於平面面積的密度是不到0個/ μ m2。粘連結構易於使射入防反射膜的光散射，例如，在顯示裝置中使用了防反射膜的情況下，在顯示中易於產生白濁感。在本說明書中，所謂粘連結構是指由於凸部的頂端部彎曲，頂端部彼此相互地結合而形成的一個束，具體地說，可以舉出如下粘連結構不僅是頂端部，而且包括頂端部的整個凸部也實現了一體化的粘連結構，以及僅頂端部彼此結合，中間實現了空洞化的粘連結構。構成粘連結構的凸部的數量沒有特別限定。作為俯視防反射膜的表面時的粘連結構的形狀，可以舉出圓形、橢圓形、多邊形、星形、花形、不定形等，在各凸部具有規則的結構的情況下，易於成為星形、葫蘆形、花形或不定形。在本發明的第二防反射膜中，上述蛾眼結構具有粘連結構，所述粘連結構是凸部的頂端部彼此相互地結合而形成的，上述粘連結構的直徑是每個不到0. 3μπι，優選是不到 0. 2 μ m。就蛾眼結構而言，當其直徑每個不到0. 3 μ m時，優選是不到0. 2 μ m時，幾乎不會使射入防反射膜的光散射，因此，蛾眼結構的直徑被限制在該範圍，由此即使例如在顯示裝置中使用了防反射膜，在顯示中也難以產生白濁感。在不到上述尺寸的凸部結構中，該尺寸 (間距)相對於可見光波長足夠地小，因此，足夠地得到蛾眼的防反射效果，散射的影響也是足夠地少。此外，在本說明書中所說的「蛾眼結構的直徑」是指當俯視防反射膜的表面時， 粘連結構的最長部分的寬度。在本發明的第三防反射膜中，上述蛾眼結構具有粘連結構，所述粘連結構是凸部的頂端部彼此相互地結合而形成的，上述粘連結構的直徑是每個為0. 3μπι以上，上述防反射膜的粘連結構的個數相對於平面面積的密度是不到2. 1個/μ m2。即使粘連結構的直徑是每個為0. 3μπι以上，當粘連結構的在一定面積所佔的比率較低時，幾乎可以忽視光的散射性，因此，限制粘連結構的在一定面積所佔的比率，由此即使在例如顯示裝置中使用了防反射膜，也可以在顯示中難以產生白濁感。作為本發明的第一 第三防反射膜的構成，只要將該構成要素作為必須的構成要素來形成，則不特別限定其它的構成要素。下面，詳細地說明本發明的第一 第三防反射膜的優選方式。優選上述多個凸部的每個的高寬比是不到1.0。另外，優選上述多個凸部的每個的高度是不到200nm。在本說明書中，高寬比是指每個凸部的高度相對於底邊的比率。艮口， 用底邊除高度的值(高度/底邊的值)相當於高寬比。每個凸部的高寬比或高度滿足該範圍，由此凸部的頂端部難以彎曲，因此，可以防止粘連結構的發生。此外，此處的凸部是指未構成粘連結構的凸部。優選上述多個凸部的每個的高寬比是0.8以上。另外，優選上述多個凸部的每個的高度是ieOnm以上。在每個凸部的高寬比或高度過低的情況下，有時反射長波長側(黃 紅)的光。因此，將每個凸部的高寬比調整為該範圍內，由此例如在顯示裝置中使用了防反射膜的情況下，可以得到色感較少、均勻性較高的顯示。優選示出上述防反射膜材料的tan δ的溫度依存特性的曲線的極大值是0. 4以下，更優選是0.3以下。另外，優選此時的上述多個凸部的每個的高寬比是0.7以上、1. 1以下，在是0. 9以上、1. 1以下的情況下是特別有效的。而且，優選此時的上述多個凸部的每個的高度是140nm以上、220nm以下，在是180nm以上、220nm以下的情況下是特別有效的。防反射膜材料的tan δ的極大值被抑制在該範圍內，由此凸部的形狀的變化難以發生。因此， 凸部的頂端部難以彎曲，因此，可以防止粘連結構的發生。在本方式中，特別是即使在凸部的頂端部變得易於彎曲的每個凸部的高寬比是0.9以上的條件的情況下，也可以抑制凸部的形狀的變化。另外，同樣地，即使是每個凸部的高度是ISOnm以上的條件的情況下，也可以抑制凸部的形狀的變化。優選示出上述防反射膜材料的tan δ的溫度依存特性的曲線的極大值所對應的半值寬度是52°C以上，更優選是92°C以上。另外，優選此時的上述多個凸部的每個的高寬比是0. 7以上、1. 1以下，在是0.9以上、1. 1以下的情況下是特別有效的。而且，此時的上述多個凸部的每個的高度優選是140nm以上、220nm以下，在是180nm以上、220nm以下的情況下是特別有效的。防反射膜材料的tan δ的極大值的半值寬度具有該範圍，由此難以發生凸部的形狀的變化。因此，凸部的頂端部難以彎曲，因此，可以防止粘連結構的發生。在本方式中，特別是即使在凸部的頂端部變得易於彎曲的每個凸部的高寬比是0.9以上的條件的情況下，也可以抑制凸部的形狀的變化。另外，同樣地，即使在每個凸部的高度是ISOnm 以上的條件的情況下，也可以抑制凸部的形狀的變化。優選示出上述防反射膜材料的存儲彈性模量的溫度依存特性的曲線的微分係數在從變化的開始點到變化的終止點的範圍內是-1. OX 10_8以上，更優選是-ο. 8Χ 10_8以上。 另外，優選上述防反射膜材料的存儲彈性模量的溫度依存特性的微分係數在從變化的開始點到變化的終止點的範圍內是1.0Χ10_8以下，更優選是0.8Χ10_8以下。而且，優選此時的上述多個凸部的每個的高寬比是0.7以上、1. 1以下，在是0.9以上、1. 1以下的情況下是特別有效的。並且，優選此時的上述多個凸部的每個的高度是140nm以上、220nm以下，在是 ISOnm以上、220nm以下的情況下是特別有效的。與防反射膜材料的動態粘彈性相關的存儲彈性模量的從變化的開始點到變化的終止點的範圍內的微分係數接近0，即，基於溫度依存特性的存儲彈性模量曲線的傾斜度是平緩的，由此難以發生凸部的形狀的變化，因此，凸部的頂端部變得難以彎曲，因此，可以防止粘連結構的發生。在本方式中，特別是即使在凸部的頂端部易於彎曲的每個凸部的高寬比是0.9以上的條件的情況下，也可以抑制凸部的形狀的變化。另外，同樣地，即使在條件為每個凸部的高度是ISOnm以上的情況下，也可以抑制凸部的形狀的變化。用作防反射膜的樹脂膜通常具有動態粘彈性。樹脂的動態粘彈性具有溫度依存特性，根據溫度，存儲彈性模量(E')、損失彈性模量(E」)等物性值發生變化。通過損失彈性模量(E」)/存儲彈性模量(E')算出的tanS的值被用作表示樹脂的特性的參數。該樹脂的物性例如可以通過動態粘彈性測定來確定。根據動態粘彈性測定，可以按照每一測定頻率得到表示存儲彈性模量(E')、損失彈性模量(E」)以及tan δ的溫度變化的數據。另外，根據動態粘彈性測定，除了可以確定由分子內結構引起的玻璃轉移的有無夕卜，還可以確定發生玻璃轉移的溫度(玻璃轉移溫度)。如果是一般的樹脂，則在玻璃轉移溫度(Tg)左右，可以看到E'的降低和Ε」和tan δ的峰值。但是，樹脂(聚合物)的玻璃轉移是緩和現象，依賴於時間因素，因此，示出玻璃轉移的變化根據測定頻率來示出溫度漂移，越是高頻，轉移的區域越向高溫側漂移。因此，在本說明書中，動態存儲彈性模量(E')和動態損失彈性模量(Ε」)是通過以JIS Κ-7244為準的方法，在樣品動態振幅速度(驅動頻率)為1Hz、拉伸模式、卡盤之間的距離是5mm、應變振幅為10 μ m、應力振幅初始值為IOOmN以及升溫溫度是2 V /min的條件下，測定溫度依存特性(溫度分散)時所得到的值。
優選上述防反射膜材料的玻璃轉移溫度(Tg)是200°C以下，更優選是100°C以下。 另外，優選上述防反射膜材料的玻璃轉移溫度(Tg)是o°c以上。在本說明書中，玻璃轉移溫度(Tg)是指通過以JIS K-7244為準的方法，在樣品動態振幅速度(驅動頻率)為1Hz、 拉伸模式、卡盤之間的距離是5mm、以及升溫溫度是2V /min的條件下，測定溫度依存特性 (溫度分散)時，tan δ成為極大的溫度。作為形成本發明的防反射膜的方法，可以舉出如下方法將具有多個凹部的金屬模具按壓到成為防反射膜的樹脂膜的表面，用光或熱使樹脂膜固化後，使金屬模具脫模，所述多個凹部是相鄰的凸部的頂點之間的寬度是可見光波長以下，在使用玻璃轉移溫度(Tg) 超過200°C的樹脂的情況下，樹脂的剛性變高，當形成包括具有高的高寬比(具體地說是 2.0以上)的凸部的蛾眼結構時，難以進行金屬模具的脫模，導致固化的樹脂膜的破損、金屬模具的破損(堵塞)的可能性變高。另外，在使用Tg超過100°C的樹脂的情況下，樹脂膜固化時易於發生收縮，特別是在PET (聚對苯二甲酸乙二酯)、TAC (三醋酸纖維素)、C0P (有機陽離子聚合物)等膜基板上形成樹脂膜的情況下，在該膜基板中發生捲曲(纏卷)，另外， 在樹脂膜與膜基板之間的界面易於產生應力，導致貼緊性的降低以及膜基板的破損的可能性變高。而且，在使用Tg超過100°C的樹脂的情況下，存在樹脂的脆性變大的傾向，因此，在樹脂膜中產生裂紋(龜裂)的可能性變高。優選上述存儲彈性模量(E')在25°C是0. IGPa以上。防反射膜材料的存儲彈性模量滿足上述範圍，由此可以提高實際上使用防反射膜的環境下的、防反射膜的形狀的經時穩定性以及耐衝擊性。本發明的第一 第三防反射膜特別是通過在顯示裝置中使用來給觀察者帶來不會產生反射帶來的白濁感的顯示。即，本發明還是具備上述本發明的第一 第三中的任一個防反射膜的顯示裝置。此外，本發明的顯示裝置是液晶顯示裝置、有機電致發光顯示裝置、無機電致發光顯示裝置、等離子體體顯示裝置、布勞恩管顯示裝置等，沒有特別限定。而且，優選本發明的防反射膜是在人通過該部件視覺識別目的物的透光部件(光學部件)中使用，例如，在貼附到透鏡、窗玻璃、櫥窗、水槽、顯示裝置的前面保護板之類的透明物體上的情況下，不產生白濁感地發揮低反射效果、即高透射效果，因此，可以實現清晰的、視覺識別性良好的顯示部件。即，本發明還是具備上述本發明的第一 第三中的任一個防反射膜的光學部件。發明效果根據本發明的防反射膜，可以抑制射入防反射膜的光的散射，即使配置在顯示裝置、光學部件的表面，也難以在顯示中產生白濁感。


圖1是實施方式1的蛾眼膜(防反射膜)的截面示意圖，示出整體圖。圖2是實施方式1的蛾眼膜(防反射膜)的截面示意圖，示出凸部的放大圖。圖3是實施方式1的蛾眼膜的立體圖，示出凸部的單位結構是圓錐狀的情況。圖4是實施方式1的蛾眼膜的立體圖，示出凸部的單位結構是四稜錐狀的情況。圖5是實施方式1的蛾眼膜的立體圖，示出凸部的單位結構的形狀是從底點越接近頂點，傾斜度越平緩，頂端變細的情況。
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圖6是實施方式1的蛾眼膜的立體圖，示出凸部的單位結構的形狀是從底點越接近頂點，傾斜度越平緩，頂端帶有圓形的情況。圖7是實施方式1的蛾眼膜的立體圖，示出凸部的單位結構的形狀是從底點越接近頂點，傾斜度越陡峭，頂端帶有圓形的情況。圖8是實施方式1的蛾眼膜的立體圖，示出凸部的單位結構的形狀是從底點越接近頂點，傾斜度越陡峭，頂端變細的情況。圖9是實施方式1的蛾眼膜的立體圖，示出凸部的周圍的高度不均勻的情況。圖10是實施方式1的蛾眼膜的立體圖，示出凸部的周圍的高度不均勻的情況。圖11是實施方式1的蛾眼膜的立體圖，示出凸部的周圍的高度不均勻的情況。圖12是詳細地示出蛾眼膜的凸部的立體示意圖，是從底點越接近頂點，傾斜度越平緩，且具有鞍部和鞍點的情況的放大圖。圖13是詳細地示出蛾眼膜的凸部的立體示意圖，是從底點越接近頂點，傾斜度越陡峭，且具有鞍部和鞍點的情況的放大圖。圖14是示出實施方式1的蛾眼膜的凸部的平面示意圖。圖15是示出沿著圖14的A-A'線的截面和沿著圖14的B-B'線的截面的示意圖。圖16是示出實施方式1的蛾眼膜實現低反射的原理的示意圖，示出蛾眼膜的截面結構。圖17是示出實施方式1的蛾眼膜實現低反射的原理的示意圖，示出射入蛾眼膜的光所感受的折射率(有效折射率)。圖18是示出蛾眼膜的凸部彼此集中而成的粘連結構的截面示意圖。圖19是在實施例1中製造的蛾眼膜的截面照片。圖20是在實施例1中製造的蛾眼膜的截面示意圖。圖21是在實施例1中製造的蛾眼膜的平面照片。圖22是在實施例1中製造的蛾眼膜的平面示意圖。圖23是在實施例2中製造的蛾眼膜的截面照片。圖24是在實施例2中製造的蛾眼膜的截面示意圖。圖25是在實施例2中製造的蛾眼膜的平面照片。圖26是在實施例2中製造的蛾眼膜的平面示意圖。圖27是在參考例1中製造的蛾眼膜的截面照片。圖28是在參考例1中製造的蛾眼膜的截面示意圖。圖29是在參考例1中製造的蛾眼膜的平面照片。圖30是在參考例1中製造的蛾眼膜的平面示意圖。圖31是在參考例2中製造的蛾眼膜的截面照片。圖32是在參考例2中製造的蛾眼膜的截面示意圖。圖33是在參考例2中製造的蛾眼膜的平面照片。圖34是在參考例2中製造的蛾眼膜的平面示意圖。圖35是進一步放大了參考例2的蛾眼膜的截面照片。圖36是進一步放大了參考例2的蛾眼膜的截面示意圖。圖37是進一步放大了參考例2的蛾眼膜的平面照片。
圖38是進一步放大了參考例2的蛾眼膜的平面示意圖。圖39是表示在用實施例1 3以及參考例1和2製造的蛾眼膜的表面反射的光的反射光譜的坐標圖。圖40是表示在用實施例1 3以及參考例1和2製造的蛾眼膜的表面透射的光的透射光譜的坐標圖。圖41是表示在用實施例1 3以及參考例1和2製造的蛾眼膜的表面散射的光的散射光譜的坐標圖。圖42是表示用於評價在蛾眼膜的表面反射的光的散射特性的評價系統的概念圖。圖43是示出樹脂A D的tan δ的溫度依存性的坐標圖。圖44是示出樹脂A D的動態存儲彈性模量(E')的溫度依存性的坐標圖。圖45是示出樹脂A D的動態損失彈性模量(Ε」)的溫度依存性的坐標圖。圖46是表示在實施例4 7的蛾眼膜的表面散射的光的散射光譜的坐標圖，表示基於散射(輻射)亮度的絕對值(W/sr/m2)的散射光譜。圖47是表示在實施例4 7的蛾眼膜的表面散射的光的散射光譜的坐標圖，表示基於散射(輻射)亮度的增加率的散射光譜。圖48是表示在實施例8 11的蛾眼膜的表面散射的光的散射光譜的坐標圖，表示基於散射(輻射)亮度的絕對值的散射光譜。圖49是表示在實施例8 11的蛾眼膜的表面散射的光的散射光譜的坐標圖，表示基於散射(輻射)亮度的增加率的散射光譜。圖50是在實施例9中製造的蛾眼膜的平面照片。圖51是在實施例9中製造的蛾眼膜的平面示意圖。圖52是在實施例10中製造的蛾眼膜的平面照片。圖53是在實施例10中製造的蛾眼膜的平面示意圖。圖M是在實施例11中製造的蛾眼膜的平面照片。圖55是在實施例11中製造的蛾眼膜的平面示意圖。圖56是表示在實施例12 14和參考例3的蛾眼膜的表面散射的光的散射光譜的坐標圖，表示基於散射(輻射)亮度的絕對值的散射光譜。圖57是表示在實施例12 14和參考例3的蛾眼膜的表面散射的光的散射光譜的坐標圖，表示基於散射(輻射)亮度的增加率的散射光譜。圖58是在實施例14中製造的蛾眼膜的平面照片。圖59是在實施例14中製造的蛾眼膜的平面示意圖。圖60是在參考例3中製造的蛾眼膜的平面照片。圖61是在參考例3中製造的蛾眼膜的平面示意圖。圖62是表示在參考例4 7的蛾眼膜的表面散射的光的散射光譜的坐標圖，表示基於散射(輻射)亮度的絕對值的散射光譜。圖63是表示在參考例4 7的蛾眼膜的表面散射的光的散射光譜的坐標圖，表示基於散射(輻射)亮度的增加率的散射光譜。圖64是在參考例4中製造的蛾眼膜的平面照片。
圖65是在參考例4中製造的蛾眼膜的平面示意圖。圖66是在參考例5中製造的蛾眼膜的平面照片。圖67是在參考例5中製造的蛾眼膜的平面示意圖。圖68是對金屬模具1 4與樹脂A D的組合的在蛾眼膜的表面散射的光帶來的亮度(Y值)增加量進行了匯總的柱狀坐標圖。圖69是示出粘連密度(個/ym2)與亮度(Y值)增加量的相關關係的坐標圖。
具體實施例方式下面，舉出實施方式，參照附圖更詳細地說明本發明，但是本發明不僅限於該實施方式。實施方式1圖1和圖2是實施方式1的蛾眼膜(防反射膜)的截面示意圖。圖1是整體圖， 圖2是凸部的放大圖。如圖1和圖2所示，實施方式1的蛾眼膜11設置在作為進行防反射處理的對象的基材16上。作為基材16的材質，只要是可以載置各防反射膜的材質即可，沒有特別限定。基材16不限於是半透明的還是不透明的。相對於不透明的基材成為不透明體的表面防反射效果，例如，在是黑色基材的情況下，可以得到漆黑的外觀，在是著色了的基材的情況下，可以得到色純度較高的外觀，因此，可以得到外觀設計性較高的物品。基材 16的形狀沒有特別限定，例如，可以舉出膜、片、射出成型品、壓製成型品等熔融成型品等。 作為在基材16是半透明的情況下的材質，可以舉出玻璃、TAC(三醋酸纖維素)、聚乙烯、乙烯和丙烯的共聚物、PET(聚對苯二甲酸乙二酯)、丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂等塑料、金屬等。作為防反射處理的對象物品，可以舉出顯示裝置、透光部件，作為能夠成為進行防反射處理的對象的部件，可以舉出構成顯示裝置、特別是構成液晶顯示裝置的最表面的前面板、偏光板、相位差板、光反射片、稜鏡片、偏光反射片、由丙烯酸等形成的保護板以及配置在偏光板表面的硬敷層。顯示裝置可以是自發光型顯示元件，也可以是非自發光型顯示元件。另外，也可以在透鏡等光學元件、窗玻璃、印刷物、照片、塗飾物品、照明設備、箱體等中使用。如圖1所示，蛾眼膜11的表面具有並排了多個微小的凸部的蛾眼結構。每個凸部的形狀是朝向頂端變細。基材16的表面具有斜面比上述微小的凸部平緩的凹凸結構，蛾眼膜11的表面也相應地具有平緩的凹凸結構。上述平緩的凹凸結構通過AG處理來形成，構成上述凹凸結構的凸部的頂點之間的距離遠大於可見光波長，例如是5 ΙΟΟμπι。根據該二重結構，可以一次性得到防反射效果和防眩效果這兩者。另外，可以在平坦的表面的一部分設置AG處理的凹凸結構。此外，在實施方式1中不是必須進行AG處理。如圖2所示，蛾眼膜11在表面具有蛾眼結構，即相鄰的凸部12的頂點之間的寬度是可見光波長以下，換言之，在蛾眼膜11的表面，多個凸部12以可見光波長以下的間隔或間距並排地配置。上述寬度在凸部12是非周期結構的情況下，表示其相鄰的凸部的間隔， 在凸部12是周期結構的情況下，表示其相鄰的凸部的間距。此外，各凸部有如下優點在其排列上不具有規則性的情況下(非周期性排列)不會產生無用的衍射光，是更優選的。蛾眼膜11包括該凸部12和位於凸部12下(基材側)的基底部13。
作為構成蛾眼膜的凸部12的材料，例如可以舉出可以進行光納米印刷、熱納米印刷的在一定條件下示出固化性的樹脂，特別優選可以進行光納米印刷的丙烯酸酯樹脂、甲基丙烯酸酯樹脂等光固化性樹脂，所述光納米印刷進行精密的圖案化。基底部13包括以下多個層樹脂殘膜層，其在成形凸部12時產生；膜基材，其用於形成並保持蛾眼結構；以及粘著層，其用於將蛾眼膜11貼附到基材16。樹脂殘膜層是當形成凸部12時未成為凸部的一部分的殘膜，包括與凸部12相同的材質。在膜基材中，例如可以使用三乙醯纖維素、聚對苯二甲酸乙二醇酯、環狀烯烴類高分子(有代表性的是作為降冰片烯類樹脂等的產品名稱為「S力7 7」(日本S力 >株式會社生產)、產品名稱為「7—卜>」(JSR株式會社生產)等)的聚烯烴類樹脂、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚碳酸酯樹脂、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、聚醚醚酮、聚碸、聚醚碸、聚酯、聚苯乙烯類樹脂、丙烯酸類樹脂等樹脂材料等。可以在膜基材的表面形成用於提高貼緊性的錨定處理層、硬敷層等。粘著層的材質沒有特別限定。可以在粘著層的基材16側的表面上貼附分離膜(例如，PET)，所述分離膜用於保護粘著層。圖3 8是放大了實施方式1的蛾眼膜的表面的立體圖。圖3示出凸部的單位結構是圓錐狀的情況，圖4示出凸部的單位結構是四稜錐狀的情況，圖5示出凸部的單位結構的形狀是從底點越接近頂點，傾斜度越平緩，頂端變細的情況，圖6示出凸部的單位結構的形狀是從底點越接近頂點，傾斜度越平緩，頂端帶有圓形的情況，圖7示出凸部的單位結構的形狀是從底點越接近頂點，傾斜度越陡峭，頂端帶有圓形的情況。圖8示出凸部的單位結構的形狀是從底點越接近頂點，傾斜度越陡峭，頂端變細的情況。如圖3 8所示，在蛾眼結構中，凸部12的頂峰部是頂點t，各凸部12彼此相接的點是底點b。如圖3 8所示，蛾眼結構的相鄰的凸部12的頂點之間的寬度w用從凸部 12的頂點t分別將垂線垂到同一平面上為止時的兩點之間的距離示出。另外，從蛾眼結構的頂點到底點為止的高度h用從凸部12的頂點t到底點b所處平面為止垂下垂線時的距
1 不出ο在實施方式1的蛾眼膜中，蛾眼結構的相鄰的凸部12的頂點之間的寬度w是 380nm以下，優選是300nm以下，更優選是200nm以下。此外，在圖3 8中，作為凸部12的單位結構，示例了圓錐、四稜錐、吊鐘型、圓頂型、鈴型、針型，實施方式1的蛾眼結構如果是形成有頂點和底點、且間距被控制為可見光波長以下的凹凸結構，則該單位結構沒有特別限定，例如，可以是在錐體的斜面存在階梯狀臺階的形狀等。在實施方式1中，蛾眼膜的凸部可以具有多種排列性，也可以無排列性。即，不限於如下形態作為凸部彼此相接的點的底點在相鄰的凸部彼此之間為相同的高度，例如，如圖9 圖11所示，凸部的周圍的高度不均勻，各凸部彼此相接的表面上的點(接點)的高度可以存在多個。此時，在該形態下可以存在鞍部。鞍部是指山的稜線所窪下的部位。在此， 當將具有1個頂點t的凸部作為基準來看時，存在多個位於比該頂點t低的位置的接點，形成鞍部。在本說明書中，將位於任意的凸部的周圍的最低位置的接點設為底點b，還將位於比頂點t靠下的位置且比底點b靠上的位置並成為鞍部的平衡點的點稱為鞍點S。在這種情況下，凸部的頂點之間的距離w相當於相鄰的頂點之間的寬度，從頂點到底點為止的垂直方向的距離h相當於凸部的高度。
下面，更詳細地進行說明。使用當將具有1個頂點的凸部作為基準來看時，存在多個相鄰的凸部的接點，在比頂點t低的位置形成鞍部(鞍點)時的例子來表示。圖12和圖 13是詳細地示出蛾眼膜的凸部的立體示意圖。圖12是從底點越接近頂點，傾斜度越平緩， 且具有鞍部和鞍點的情況下的放大圖，圖13是從底點越接近頂點，傾斜度越陡峭，且具有鞍部和鞍點的情況下的放大圖。如圖12和圖13所示，相對於凸部的一個頂點t，存在多個位於比該頂點t低的位置的相鄰的凸部的接點。比較圖12和圖13後可知，在從底點越接近頂點，傾斜度越平緩的形態，和從底點越接近頂點，傾斜度越陡峭的形態中，在從底點越接近頂點，傾斜度越陡峭的形態中易於較低地形成鞍點s的高度。圖14是示出實施方式1的蛾眼膜的凸部的平面示意圖。圖14示出的白圓點表示頂點，黑圓點表示底點，白方點表示鞍部的鞍點。如圖14所示，以一個頂點為中心在同心圓上形成有底點和鞍點。在圖14中，示意地示出在一個圓上形成了 6個底點和6個鞍點，實際上不限於此，還包括較不規則的情況。白圓點(〇)表示頂點，白方點(口)表示鞍點， 黑圓點(·)表示底點。圖15是示出沿著圖14的A-A'線的截面和沿著圖14的B-B'線的截面的示意圖。 頂點用a2、b3、a6、l35表示，鞍部用bl、1^2、a4、b4、M表示，底點用al、a3、a5、a7表示。此時，a2和b3的關係以及b3和沾的關係成為相鄰的頂點彼此的關係，a2和b3之間的距離以及b3和沾之間的距離相當於相鄰的頂點之間的寬度W。另外，a2和al或a3之間的距離、a6和a5或a7之間的距離相當於凸部的高度h。在圖3 圖13中，示出多個凸部作為整體以周期為可見光波長以下的重複單位來並排地配置的形態，但是可以存在不具有周期性的部分，也可以作為整體不具有周期性。另夕卜，多個凸部中的任意一個凸部和與其相鄰的多個凸部之間各自的寬度可以彼此不同。在不具有周期性的形態下，具有難以發生由規則排列引起的透射和反射的衍射散射這樣的性能上的優點和易於製造圖案這樣的製造上的優點。而且，如圖9 15所示，在蛾眼膜中，可以相對於一個凸部在其周圍形成比頂點低且高度不同的多個接點。此外，蛾眼膜的表面可以具有比納米級別的凹凸大的、微米級別以上的凹凸，即，可以具有二重凹凸結構。在此，對實施方式1的蛾眼膜可以實現低反射的原理進行說明。圖16和圖17是示出實施方式1的蛾眼膜實現低反射的原理的示意圖。圖16示出蛾眼膜的截面結構，圖17 示出射入蛾眼膜的光所感受的折射率(有效折射率)。如圖16和圖17所示，實施方式1的蛾眼膜11包括凸部12和基底部13。當光從某介質進入不同的介質時，在該介質界面進行折射、透射以及反射。折射等的程度由光所進入的介質的折射率決定，例如，如果是空氣，則具有大約1. 0的折射率，如果是樹脂，則具有大約1. 5的折射率。在實施方式1中，形成在蛾眼膜的表面的凹凸結構的單位結構是錐狀，即，具有寬度向頂端方向慢慢地變小的形狀。 因此，如圖16和圖17所示，對於位於空氣層和蛾眼膜的界面的凸部12 (X-Y之間)，可以視為折射率從作為空氣的折射率的大約1.0向膜構成材料的折射率(如果是樹脂，則大約是 1. 5)為止連續地慢慢地變大。光的反射量依賴於介質之間的折射率差，因此，這樣將光的折射界面模擬地設為幾乎不存在，由此，光的大部分可以在蛾眼膜中通過，較大地減少在膜表面的反射率。圖18是示出蛾眼膜的凸部彼此集中而成的粘連結構的截面示意圖。在圖18中示出的、多個凸部12的頂端部14彎曲，凸部12彼此相互地結合而形成的部分是粘連結構(束結構)15。在圖18中，示例了兩個或三個頂端部14相互地結合的形態，但是構成粘連結構 15的凸部12的數量沒有特別限定。粘連結構15具有如下特性使朝向蛾眼膜11的形成有凸部12的表面照射的光以及從蛾眼膜11的未形成有凸部的表面側射入、從蛾眼膜11的形成有凸部的表面側射出的光散射，因此，當粘連結構的數量增加時，例如，在將蛾眼膜貼附到顯示裝置的表面的情況下，因為散射光的影響，易於在顯示中產生白濁感。實施方式1的蛾眼膜11是完全未形成該粘連結構15、或以幾乎無影響的程度形成的蛾眼膜。在實施方式1中，就上述粘連結構的直徑而言，每個是0.3μπι以上。就每個不到0. 3 μ m的粘連結構而言，使光散射的效果較少。如果完全未形成粘連結構15，S卩，上述防反射膜的粘連結構的個數相對於平面面積的密度是0個/μ m2，則完全不受粘連結構15的影響，因此，不會發生光的散射。上述防反射膜的粘連結構的個數相對於平面面積的密度也可以是不到2. 1個/ ym2。粘連結構的個數的密度如果被抑制在該範圍內，則即使在顯示裝置的表面貼附了實施方式ι的蛾眼膜的情況下，也可以得到難以感到基於光的散射的白濁感的、清晰的顯示。下面，使用實際上製造了蛾眼膜的實施例1 3以及參考例1和2說明實施方式 1的蛾眼膜的製造方法。首先，準備IOcm見方的玻璃基板，將成為金屬模具的材料的鋁(Al)通過濺射法在玻璃基板上沉積為膜厚是ι. ο μ m。接著，通過重複進行使鋁陽極氧化，緊接著進行蝕刻的工序來形成陽極氧化層，所述陽極氧化層具有相鄰的孔(凹部)的底點之間的距離是可見光波長以下的長度的多個微小的孔。具體地說，通過按順序進行陽極氧化、蝕刻、陽極氧化、蝕亥IJ、陽極氧化、蝕刻、陽極氧化、蝕刻以及陽極氧化的工序(5次陽極氧化、4次蝕刻)來製造金屬模具。通過該陽極氧化和蝕刻的重複工序，所形成的微小的孔的形狀成為朝向金屬模具的內部頂端變細的形狀(錐形形狀)。此外，模具的基板不限於玻璃，可以是不鏽鋼、鎳等金屬材料、聚丙烯、聚甲基戊烯、環狀烯烴類高分子(有代表性的是作為降冰片烯類樹脂等的產品名稱為「七才乂 7」(日本七才 > 株式會社生產)、產品名稱為「7·—卜>」(JSR株式會社生產)等)的聚烯烴類樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、三乙醯纖維素等樹脂材料。另外，可以代替使鋁成膜的基板而使用鋁的塊狀基板。此夕卜，金屬模具的形狀可以是平板狀，也可以是輥(圓筒)狀。陽極氧化的條件設為草酸為0. 6wt%、液溫為5°C、80V的施加電壓。關於陽極氧化時間，在各例中設為彼此不同。通過調整陽極氧化時間而在所形成的孔的大小上產生差異。 用下面的表1來具體地說明陽極氧化時間與孔的大小的關係。蝕刻的條件在任一個例子中均設為磷酸lmol/1、液溫為30°C、25分鐘。在通過上述製造工序所製造的、凹凸高度各自不同的各金屬模具的表面上，滴下具有透光性的2P (光聚合性)樹脂溶液，一邊注意不使氣泡進入，一邊將TAC膜貼合到由 2P樹脂溶液形成的2P樹脂層上。接著，對2P樹脂層照射2J/cm2的紫外(UV)光來使2P樹脂層固化，之後，進行固化後而成的2P樹脂膜和TAC膜的層疊膜的剝離。作為使用金屬模具在基材上形成(複製)細微凹凸的具體的方法，除了上述2P法(Photo-polymerization 法光聚合法)以外，根據防反射物品的用途和基材的材料等，適當地選擇例如熱壓法(壓花法)、射出成型法、溶膠凝膠法等複製法、細微凹凸賦形片的疊片法、細微凹凸層的轉印法
14等各種方法即可。並且，最後將包括成為蛾眼膜的2P樹脂膜和TAC膜的層疊膜分別貼附到透明的丙烯酸板上，完成各例的樣品。對於完成的樣品和金屬模具，使用SEM(Scanning Electron Microscope 掃描型電子顯微鏡)來測定凹凸的深度，而且，通過SEM進行粘連結構的觀察。表1表示實施例1 3以及參考例1和2的陽極氧化時間、金屬模具的凹部的深度、轉印有金屬模具的凹凸形狀的蛾眼膜(轉印物)的凸部的高度、轉印比率以及蛾眼膜 (轉印物)的高寬比的各數值。[表1]
權利要求
1.一種防反射膜，其特徵在於，在表面具有蛾眼結構，所述蛾眼結構包括相鄰的凸部的頂點之間的寬度是可見光波長以下的多個凸部，該蛾眼結構不具有粘連結構，所述粘連結構是凸部的頂端部彼此相互地結合而形成的。
2.一種防反射膜，其特徵在於，在表面具有蛾眼結構，所述蛾眼結構包括相鄰的凸部的頂點之間的寬度是可見光波長以下的多個凸部，該蛾眼結構具有粘連結構，所述粘連結構是凸部的頂端部彼此相互地結合而形成的， 該粘連結構的直徑是每個不到0. 3 μ m。
3.一種防反射膜，其特徵在於，在表面具有蛾眼結構，所述蛾眼結構包括相鄰的凸部的頂點之間的寬度是可見光波長以下的多個凸部，該蛾眼結構具有粘連結構，所述粘連結構是凸部的頂端部彼此相互地結合而形成的， 該粘連結構的直徑是每個為0. 3 μ m以上，該防反射膜的粘連結構的個數相對於平面面積的密度是不到2. 1個/ μ m2。
4.根據權利要求1 3中的任一項所述的防反射膜，其特徵在於， 上述多個凸部的每個的高寬比是不到1.0。
5.根據權利要求1 3中的任一項所述的防反射膜，其特徵在於， 上述多個凸部的每個的高度是不到200nm。
6.根據權利要求1 3中的任一項所述的防反射膜，其特徵在於， 上述多個凸部的每個的高寬比是0. 8以上。
7.根據權利要求1 3中的任一項所述的防反射膜，其特徵在於， 上述多個凸部的每個的高度是ieOnm以上。
8.根據權利要求1 3中的任一項所述的防反射膜，其特徵在於，示出上述防反射膜材料的tan δ的溫度依存特性的曲線的極大值是0. 4以下。
9.根據權利要求1 3中的任一項所述的防反射膜，其特徵在於，示出上述防反射膜材料的tan δ的溫度依存特性的曲線的極大值是0. 3以下。
10.根據權利要求8或9所述的防反射膜，其特徵在於， 上述多個凸部的每個的高寬比是0.7以上、1. 1以下。
11.根據權利要求8或9所述的防反射膜，其特徵在於， 上述多個凸部的每個的高度是140nm以上、220nm以下。
12.根據權利要求8或9所述的防反射膜，其特徵在於， 上述多個凸部的每個的高寬比是0.9以上、1. 1以下。
13.根據權利要求8或9所述的防反射膜，其特徵在於， 上述多個凸部的每個的高度是ISOnm以上、220nm以下。
14.根據權利要求1 3中的任一項所述的防反射膜，其特徵在於，示出上述防反射膜材料的tan δ的溫度依存特性的曲線的極大值的半值寬度是52°C 以上。
15.根據權利要求1 3中的任一項所述的防反射膜，其特徵在於，示出上述防反射膜材料的tan δ的溫度依存特性的曲線的極大值的半值寬度是92°C 以上。
16.根據權利要求14或15所述的防反射膜，其特徵在於， 上述多個凸部的每個的高寬比是0.7以上、1. 1以下。
17.根據權利要求14或15所述的防反射膜，其特徵在於， 上述多個凸部的每個的高度是140nm以上、220nm以下。
18.根據權利要求14或15所述的防反射膜，其特徵在於， 上述多個凸部的每個的高寬比是0.9以上、1. 1以下。
19.根據權利要求14或15所述的防反射膜，其特徵在於， 上述多個凸部的每個的高度是ISOnm以上、220nm以下。
20.根據權利要求1 3中的任一項所述的防反射膜，其特徵在於，示出上述防反射膜材料的動態存儲彈性模量的溫度依存特性的曲線的微分係數在從變化的開始點到變化的終止點的範圍內是-1. OX 10_8以上。
21.根據權利要求1 3中的任一項所述的防反射膜，其特徵在於，示出上述防反射膜材料的動態存儲彈性模量的溫度依存特性的曲線的微分係數在從變化的開始點到變化的終止點的範圍內是-0. 8X 10_8以上。
22.根據權利要求1 3中的任一項所述的防反射膜，其特徵在於，示出上述防反射膜材料的動態存儲彈性模量的溫度依存特性的曲線的微分係數在從變化的開始點到變化的終止點的範圍內是1.0X10—8以下。
23.根據權利要求1 3中的任一項所述的防反射膜，其特徵在於，示出上述防反射膜材料的動態存儲彈性模量的溫度依存特性的曲線的微分係數在從變化的開始點到變化的終止點的範圍內是0. 8X 10_8以下。
24.根據權利要求20 23中的任一項所述的防反射膜，其特徵在於， 上述多個凸部的每個的高寬比是0.7以上、1. 1以下。
25.根據權利要求20 23中的任一項所述的防反射膜，其特徵在於， 上述多個凸部的每個的高度是140nm以上、220nm以下。
26.根據權利要求20 23中的任一項所述的防反射膜，其特徵在於， 上述多個凸部的每個的高寬比是0.9以上、1. 1以下。
27.根據權利要求20 23中的任一項所述的防反射膜，其特徵在於， 上述多個凸部的每個的高度是ISOnm以上、220nm以下。
28.根據權利要求20 27中的任一項所述的防反射膜，其特徵在於， 上述動態存儲彈性模量在25°C是0. IGPa以上。
29.根據權利要求1 28中的任一項所述的防反射膜，其特徵在於， 上述防反射膜材料的玻璃轉移溫度是不到200°C。
30.一種顯示裝置，其特徵在於，具備權利要求1 29中的任一項所述的防反射膜。
31.一種透光部件，其特徵在於，具備權利要求1 29中的任一項所述的防反射膜。
全文摘要
本發明提供抑制光的散射性的防反射膜。本發明的防反射膜在表面具有蛾眼結構，所述蛾眼結構包括相鄰的凸部的頂點之間的寬度是可見光波長以下的多個凸部，上述蛾眼結構不具有粘連結構，所述粘連結構是凸部的頂端部彼此相互地結合而形成的。
文檔編號G02F1/1335GK102460227SQ201080025910
公開日2012年5月16日 申請日期2010年5月19日 優先權日2009年6月12日
發明者今奧崇夫, 田口登喜生 申請人:夏普株式會社