JP2012073487A - 反射防止物品および表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】反射防止物品10は、第1面11および第2面12を備える。第1面には、可視光の最長波長を越えるピッチで配置された三個以上の突出部15が設けられている。第1面の突出部が設けられていない領域は、可視光の最長波長以下のピッチPで基準平面上に配置された凸部20を含んで構成された微細凹凸25を有した面となっている。基準平面SPからの突出部の高さhbは、基準平面からの凸部の高さhaより高い。第2面は、少なくとも低屈折率層を有した反射防止膜30の前記低屈折率層の表面、あるいは、防眩性凹凸35を有した面からなる。
【選択図】図1
Description
第1面と、第1面とは反対側の第2面と、を有し、
前記第1面には、可視光の最長波長よりも長いピッチで配置された三個以上の突出部が設けられており、
前記第1面の前記突出部が設けられていない領域は、可視光の最長波長以下のピッチで基準平面上に配置された凸部を含んで構成された微細凹凸を有した面となっており、
前記基準平面からの前記突出部の高さは、前記基準平面からの前記凸部の高さより高く、
前記第2面は、少なくとも低屈折率層を有した単層又は多層の反射防止膜の前記低屈折率層の表面、あるいは、防眩性凹凸を有した面からなる。
映像を表示する表示面を有した表示装置本体と、
前記表示装置本体の前記表示面上に配置される、上述した本発明による反射防止物品のいずれかと、を備える。
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
(全体構成)
図1および図2に示すように、反射防止物品10の第1面11には、可視光の最長波長を越えるピッチで互いから離間して配置された三個以上の突出部15が設けられている。また、第1面11の突出部15が設けられていない領域は、可視光の最長波長以下のピッチで基準平面SP上に配置された凸部20を含んで構成されている微細凹凸25を有した面となっている。微細凹凸25は、モスーアイ構造体をなし、極めて優れた反射防止機能を発揮し得る。まず、微細凹凸25について説明し、その後、突出部15について説明する。
図4に示すように、微細凹凸25は、可視光線スペクトルの最長波長以下のピッチ(周期)Pで配列された凸部20を含んで構成されている。微細凹凸25は、モス−アイ構造体をなして、入射光の反射を防止する機能を有する。公知文献等で既に議論されているため詳細な説明は省略するが、簡単には次のようなメカニズムによって、モス−アイ構造体の反射防止機能が発現されるものと考えられている。なお、本明細書では、特別の限定が加えられている場合を除き、「波長」とは、空気中での波長の長さのことを指している。
次に、突出部15について説明する。上述したように、反射防止物品10の第1面11上には、互いから離間して配置された少なくとも三つの突出部15が突出している。図1および図2に示す例においては、後述する第1面11の形成方法に起因して、突出部15は基準平面SP上に配置されている。
次に、以上のような構成からなる反射防止物品10の第1面11の作製方法の一例について、主として図8および図9を参照して説明する。以下の例においては、シート材58の一方の側の面上に、微細凹凸25および突出部15を賦型によって形成することにより、反射防止物品10の第1面11を作製する。賦型に用いられる材料としては、成型性が良好であるとともに入手が容易であり且つ優れた光透過性を有する樹脂(一例として、硬化物の屈折率1.57の透明な多官能ウレタンアクリレートオリゴマーとジペンタエリスリトールヘキサアクリレート系モノマーとの組成物の架橋硬化物)が好適に用いられる。
(全体構成)
次に、反射防止物品10の第2面12について説明する。上述したように、第2面12は、鏡面反射による外部像の映り込みを防止する機能を有した面として形成されている。図1には、反射防止物品10の第2面12が、防眩性凹凸35を有した面として構成されている例が示され、図2には、反射防止物品10の第2面12が、少なくとも低屈折率層を有し単層又は多層から構成される反射防止膜30の前記低屈折率層の表面によって形成されている例が示されている。このうち、まず、防眩性凹凸35について説明し、その後、少なくとも低屈折率層を含み単層または多層からなる反射防止膜30について説明する。
防眩性凹凸35は、入射光を散乱乃至は拡散することによって、表面の可視光線に対する鏡面反射の反射率を低減する防眩機能(Anti Glare機能:略称してAG機能)を発現する層である。したがって、上述した微細凹凸とは異なり、防眩性凹凸35における凸部の配置ピッチは、可視光の最長波長よりも長くなっている。
(1)サンドブラスト法やエンボス法等により基体表面に直接微細凹凸を形成して粗面化する方法。
(2)基体表面に樹脂バインダー中に、光拡散性粒子(以下、単に拡散粒子とも略稱する)として、粒径0.5〜10μm程度のシリカ粒子などの無機物粒子や、アクリル樹脂粒子などの有機物粒子を含有させた塗膜を基体表面に形成してなる粗面化層を設ける方法。
(3)基体表面に海島構造による多孔質膜を形成する方法。
次に、反射防止膜30について説明する。反射防止膜(Anti Reflection膜、略称してAR膜)30は、反射防止物品10の第2面12を構成することによって、反射防止物品10の第2面12での可視光線反射率(単に「反射率」とも呼ぶ)を低減する機能を発現する。
nL=(nH)1/2 ・・・ 式(1)
式(1)の関係を満たす際に、低屈折率層の表面での反射率が最小となることが知られている。また、この関係式(1)が満たされない場合であっても、左辺の値(nL)と右辺の値((nH)1/2)とを近付けることによって、低屈折率層の表面での反射率を低下させることができる。
hL=λmin/4nL1 ・・・ 式(2)
具体的には、式(2)を満たす波長λminを有した光の反射率が最小化する。このような現象にともなって、反射防止膜30で反射した光は、この波長λminの光の捕色に着色されるようになる。したがって、低屈折率層の厚みhLを適宜設計することによって、所望の波長に於ける反射率を最小化することや、反射防止膜30の表面の色調を所望の色調に調節することも可能となる。
以上のような構成からなる反射防止物品10の第1面11には微細凹凸25が設けられており、この微細凹凸25は入射光の反射を極めて効果的に防止して、第1面11の側(表示装置本体の側)から入射する光(映像光)が非常に高い透過率で反射防止物品10を透過することが可能となる。これにより、反射防止物品10への第1面11の側からの入射光を極めて高い効率で利用することが可能となる。又、同時に、該微細凹凸25は、反射防止物品10の第2面12の側から反射防止膜30又は防眩性凹凸35を透過してきた外光に対しても、其の反射率を低く抑えることができる。
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、変形の一例について説明する。
(実施例A)
まず、実施例Aに係る反射防止物品10として、図1に示された反射防止物品を上述してきた方法で作製した。すなわち、実施例Aに係る反射防止物品は、第1面11および第2面12を有し、第1面には可視光の最長波長より大きいピッチで配置された三個以上の突出部15が設けられ、第1面の前記突出部が設けられていない領域が可視光の最長波長以下のピッチで基準平面上に配置された凸部20を含んで構成されている微細凹凸25を有した面からなるようにした。また、実施例Aに係る反射防止物品の第2面12は、防眩性凹凸面35として構成した。
比較例A1に係る反射防止物品は、突出部が設けられていない点において実施例Aに係る反射防止物品と異なり、その他(構成、製造方法、材料)において実施例Aに係る反射防止物品と同一となるようにした。すなわち、比較例A1に係る反射防止物品は、可視光の最長波長以下のピッチで基準平面上に配置された凸部を含んで構成されている微細凹凸としての第1面と、防眩性凹凸面としての第2面と、を有するようにした。比較例A1に係る反射防止物品の第1面は、シート材の一方の面上に微細凹凸25をなす多数の凸部を、実施例Aの凸部と同様に形成することによって、作製した。比較例A1に係る反射防止物品の第2面は、シート材の他方の面上にバインダー樹脂および拡散粒子からなる粗面化層を実施例Aの粗面化層と同様に形成することによって、作製した。
比較例A2に係る反射防止物品は、第1面が平坦且つ平滑である点において実施例Aに係る反射防止物品と異なり、その他(構成、製造方法、材料)において実施例Aに係る反射防止物品と同一となるようにした。すなわち、比較例A2に係る反射防止物品は、平坦且つ平滑な第1面と、防眩性凹凸面としての第2面と、を有するようにした。比較例A2に係る反射防止物品の第1面は、シート材の一方の面そのものとした。比較例A2に係る反射防止物品の第2面は、シート材の他方の面上にバインダー樹脂および拡散粒子からなる粗面化層を実施例Aの粗面化層と同様に形成することによって、作製した。
実施例Bに係る反射防止物品10として、図2に示された反射防止物品を上述してきた方法で作製した。実施例Bに係る反射防止物品は、第2面12が、微細凹凸面としてではなく誘電体多層膜からなる反射防止膜30として形成されている点において実施例Aに係る反射防止物品と異なり、その他(構成、製造方法、材料)において実施例Aに係る反射防止物品と同一となるようにした。すなわち、実施例Bに係る反射防止物品10は、実施例Aの第1面と同様の第1面11と、誘電体多層膜の低屈折率層からなる反射防止膜30を形成してなる第2面12と、を有し、第1面には可視光の最長波長よりも長いピッチで配置された三個以上の突出部15が設けられ、第1面の前記突出部が設けられていない領域が可視光の最長波長以下のピッチで基準平面上に配置された凸部20を含んで構成されている微細凹凸25を有した面からなるようにした。実施例Bに係る反射防止物品の第2面12は、最表面側から順に、酸化ケイ素膜(厚さ100nm)/ITO膜(厚さ40nm)/酸化ケイ素膜(厚さ80nm)の3層構成の膜をスパッタリング法で製膜することによって、反射防止膜30作製した。
比較例B1に係る反射防止物品は、突出部が設けられていない点において実施例Bに係る反射防止物品と異なり、その他(構成、製造方法、材料)において実施例Bに係る反射防止物品と同一となるようにした。すなわち、比較例B1に係る反射防止物品は、可視光の最長波長以下のピッチで基準平面上に配置された凸部を含んで構成されている微細凹凸としての第1面(比較例A1と同様の第1面)と、誘電体多層膜からなる反射防止膜としての第2面(実施例Bと同様の第2面)と、を有するようにした。
比較例B2に係る反射防止物品は、第1面が平坦且つ平滑である点において実施例Bに係る反射防止物品と異なり、その他(構成、製造方法、材料)において実施例Bに係る反射防止物品と同一となるようにした。すなわち、比較例B2に係る反射防止物品は、平坦且つ平滑な第1面(比較例A2と同様の第1面)と、誘電体多層膜からなる反射防止膜としての第2面(実施例Bと同様の第2面)と、を有するようにした。
(評価方法1)
実施例A,Bおよび比較例A1,A2,B1,B2に係る反射防止物品を長さ150mm×幅40mmに切断して試験片95を作製した。図10に示された、荷重部91と、荷重部91に対向して配置された可動盤92と、を有する耐摩耗試験機(商品名:AB−301、テスター(株)製)を用いて、各試験片について、耐擦傷性を評価した。可動盤92に対向して配置された荷重部91の端面に、面積12cm2の下偏光フィルム93(商品名:H25、大日本印刷(株)製)を、固定した。この際、下偏光フィルム93のマット面が可動盤92の側を向くようにして、荷重部91に対して当該下偏光フィルム93を巻き込むように固定した。次に、可動盤92の上に、上記試験片95をなす反射防止物品を両面粘着テープで固着させて載置した。この際、反射防止物品の第1面に相当する側の試験片95の面が、荷重部91の側を向くようにした。試験片95をなす反射防止物品の第1面に、下偏光フィルム93のマット層が擦り付けられるように荷重部91に250gの荷重をかけ、可動盤92を、試験片95をなす反射防止物品の微細凹凸25をなす凸部の配列方向と平行な方向に20秒間で移動距離100mmを速度5mm/sの条件で移動させた後、各試験片95をなす反射防止物品の微細凹凸25をなす凸部の状態を目視及び顕微鏡観察(デジタルマイクロスコープ VHX−200N、(株)キーエンス社製)により観察した。観察結果から、以下の5段階の基準にしたがって、実施例A,B並びに比較例A1,A2,B1,B2に係る反射防止物品について、第1面11(微細凹凸形成面25)耐擦傷性を評価した。
・評価5:顕微鏡観察(倍率500)で傷が確認されなかった。
・評価4:顕微鏡観察(倍率500)で傷が確認されたが、評価テーブル上で目視では傷が確認されなかった。
・評価3:評価テーブル上で目視により傷が2〜3本確認された。
・評価2:評価テーブル上で目視により傷(スジ)が多数確認された。
・評価1:評価テーブル上で目視により第1面全面に削れた後が確認された。
基準平面への法線方向(反射防止物品の法線方向)に沿って第1面の側から反射防止物品に可視光を投射し、この状態で透過率(視感透過率)を測定した。また、基準平面への法線方向(反射防止物品の法線方向)に沿って第2面の側から反射防止物品に可視光を投射し、この状態で反射率(視感反射率)を測定した。
11 第1面
12 第2面
15 突出部
20 凸部
20a 頂部
20b 谷部
25 微細凹凸
30 反射防止膜
35 防眩性凹凸
Claims (4)
- 第1面と、第1面とは反対側の第2面と、を有する反射防止物品であって、
前記第1面には、可視光の最長波長よりも長いピッチで配置された三個以上の突出部が設けられており、
前記第1面の前記突出部が設けられていない領域は、可視光の最長波長以下のピッチで基準平面上に配置された凸部を含んで構成された微細凹凸を有した面となっており、
前記基準平面からの前記突出部の高さは、前記基準平面からの前記凸部の高さより高く、
前記第2面は、少なくとも低屈折率層を有した単層又は多層の反射防止膜の前記低屈折率層の表面、あるいは、防眩性凹凸を有した面からなる、反射防止物品。 - 前記基準平面と平行で前記凸部を横切る切断面内における前記凸部の総面積は、当該切断面の位置が、前記基準平面と直交する方向に沿って、前記凸部の頂部から離間して前記基準平面へ接近するに連れて、しだいに大きくなる、請求項1に反射防止物品。
- 前記基準平面と直交する方向に平行な断面において、前記突出部は、前記基準平面から最も突出した頂部において、曲線状の外輪郭を有している、請求項1または2に記載の反射防止物品。
- 映像を表示部に表示する表示装置本体と、
前記表示装置本体の表示部上に配置される請求項1〜3のいずれか一項に記載の反射防止物品と、を備える表示装置。
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