纳米压印薄膜的制造方法、显示装置以及液晶显示装置的制作方法

专利名称：纳米压印薄膜的制造方法、显示装置以及液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及纳米压印薄膜的制造方法、显示装置以及液晶显示装置。更详细地说， 涉及制造在显示面中使光低反射的防反射膜所适用的纳米压印薄膜的方法、在显示面具备 纳米压印薄膜的显示装置以及液晶显示装置。
背景技术：
在阴极射线管(CRT =Cathode Ray Tube)显示器、液晶显示器(LCD =Liquid Crystal Display)、等离子显示器(PDP=PlasmaDisplay Panel)、电致发光(EL Electroluminescence)显示器等显示器的表面，都要求防受损功能、防外光映入功能、防污 染功能等各种功能。因此，有时在这种显示器的表面粘贴保护薄膜等保护构件，而通过使该 保护薄膜还发挥防止外光映入的防反射膜的功能，能够同时赋予所要求的功能。作为保护薄膜的材料，大多使用难以产生双折射性、透湿性优良、且粘接性高的 三醋酸纤维素(TAC:Tri Acetyl Cellulose)。而且，作为应对外光的映入的对策，已知 实施如下处理在该TAC薄膜表面形成微细的凹凸，利用光的散射效应来防止外光的映入 的防眩(AG =Anti Glare)处理，或者在TAC薄膜表面被覆折射率不同的材料，通过由TAC 薄膜表面反射的光和由覆膜表面反射的光之间的干涉效应来降低反射的低反射(LR =Low Reflection)处理。在IXD中，通常偏光板位于观察面侧的最表面，因此希望偏光板具有这种功能。作 为这种偏光板的制造方法，已知如下方法(例如，参照专利文献1)首先从辊放卷出成为基 材的TAC薄膜，接着向纵向和/或横向延伸，从辊放卷出在该延伸的方向将碘分子吸附取向 后的聚乙烯醇(PVA:Poly Vinyl Alcohol)薄膜，将它们粘合，接着对PVA薄膜的另一面粘 贴另一张TAC薄膜，成为由两张TAC薄膜夹住PVA薄膜的情况，最后施以用于在TAC薄膜表 面设置凹凸的压花(emboss)加工。此外，延伸的PVA薄膜发挥偏光薄膜的功能。另外，近年来作为用于实现显示面中的低反射的方法，关注到在显示面上形成被 称作蛾眼(moss eye)构造的微细的凹凸图案密集的构造的技术(例如，参照专利文献2)。 更详细地说，蛾眼构造具有凹凸的周期被控制为可见光波长以下、即纳米尺寸(数十 数 百nm)的构造，由此，能够沿着凹凸的深度连续地改变对入射到显示面的光的折射率，因此 能够在显示面中降低光的反射。作为形成这种凹凸构造的方法，目前关注所谓纳米压印技术，其是将刻入模具中 的纳米尺寸的凹凸按压到涂敷在基板上的树脂材料中来转印形状的技术。作为纳米压印技 术的方式，可举出热纳米压印技术、UV(Ultraviolet 紫外线)纳米压印技术等。UV纳米压 印技术是如下的技术例如，在透明基板上使紫外线固化树脂的薄膜成膜，在该薄膜上按压 具有纳米尺寸的凹凸的模具来在薄膜上形成凹凸，之后通过照射紫外线来使薄膜固化，在 透明基板上形成模具的翻转形状的纳米压印薄膜。专利文献1 美国专利第6888676号说明书专利文献2 日本特开2004-205990号公报

发明内容
发明要解决的问题然而，通常添加在偏光薄膜中的碘，当受到紫外线照射时将劣化。因此，作为防止 劣化的对策，可以考虑通过使偏光板含有紫外线吸收剂，从而针对紫外线来保护被PVA薄 膜吸附取向的碘。另外，此时如果能够向TAC薄膜等支撑构件添加紫外线吸收剂，则能够得 到具有紫外线吸收能力的支撑构件。但是，当偏光板这样具有紫外线吸收能力时，如上述的专利文献2所述的方法那 样从形成微细凹凸图案的一侧的相反侧照射紫外线的情况下，偏光板会吸收该紫外线，因 此无法使用以紫外线固化性树脂为凹凸图案的材料的UV纳米压印技术。这里，还可以考虑 从形成微细凹凸图案的一侧照射紫外线的方法，不过，通常紫外线的照射是与具有凹凸图 案的模具等的压接同时进行，因此该模具必须具有透光性。本发明是鉴于上述现状而作出的，其目的在于提供一种即使在薄膜的基材具有紫 外线吸收能力的情况下也能够高效地制造精度高的纳米压印薄膜的方法。用于解决问题的方案本发明的发明人对使用紫外线制造纳米压印薄膜的方法进行了种种研究后，着眼 于在基材上涂敷固化性的树脂来形成膜，在涂敷成的膜的表面设置凹凸，使设有凹凸的膜 固化的一系列工序，发现在现有的方法中为了均勻地进行成膜、且得到精度高的凹凸，需要 与形成凹凸同时使树脂膜固化。与此相对，本发明的发明人发现首先在基材上涂敷树脂膜 时，以较低粘度的状态进行树脂的涂敷，使得在基材上能够以均勻的膜厚成膜，另一方面， 在涂敷成的树脂的表面设置凹凸时，以较高粘度的状态形成凹凸，使得不引起花纹走样，从 而即使不与形成凹凸面同时进行紫外线照射也能够进行精度高的纳米压印。另外还发现， 由此，例如即使基材包含吸收紫外线的成分，从膜的表面侧进行紫外线照射也能够形成凹 凸，由此想到能够很好地解决上述问题而完成了本发明。即，本发明是一种纳米压印薄膜的制造方法，该纳米压印薄膜形成在基材上，在表 面具有纳米尺寸的凹凸，上述制造方法包括第一工序，在包含紫外线吸收成分的基材上涂 敷具有紫外线固化性的树脂来形成膜；第二工序，从上述膜的表面侧照射紫外线来形成半 固化的膜；第三工序，对上述半固化的膜的表面进行凹凸处理，形成具有凹凸面的膜；以及 第四工序，对上述具有凹凸面的膜进行固化处理来得到纳米压印薄膜。下面详述本发明的制造方法。根据本发明而制造的纳米压印薄膜在表面具有纳米尺寸的凹凸。在本说明书中 “纳米尺寸的凹凸”是指邻接的凹凸的顶点之间的横宽为纳米单位、即Inm以上、IOOOnm不 足的凹凸形状。优选邻接的凹凸的顶点之间的横宽为可见光波长的下限即380nm以下，由 此能够得到例如能够降低显示装置的显示面中的反射光的纳米压印薄膜。本发明的纳米压印薄膜的制造方法，包括在包含紫外线吸收成分的基材上涂敷具 有紫外线固化性的树脂来形成膜的第一工序。在本说明书中“紫外线”是指具有1 400nm 的波长范围的电磁波，本发明中使用的紫外线吸收成分是在该波长范围周边(1 420nm) 具有吸收极大的成分。本发明的制造方法，在这样通过使基材包含紫外线吸收成分而使基 材具有紫外线非透射性时特别适合使用。此外，在紫外线的极大波长范围和紫外线吸收剂的吸收极大波长范围重迭的情况下，紫外线非透射性得到提高。在本发明中，作为上述第一 工序，是在这种基材上涂敷具有紫外线固化性的树脂来形成膜。优选将被涂敷的树脂调制 成具有能够均勻地涂敷膜的程度的粘性。本发明的纳米压印薄膜的制造方法，包括从上述膜的表面侧照射紫外线来形成半 固化的膜的第二工序。通过这样从膜的表面侧照射紫外线，能够提高涂敷在基材上的膜的 粘性，在此后的工序中能够显著提高在膜表面形成凹凸时的精度。根据照射紫外线的压印 法，与进行热固化处理来进行压印的情况相比，可以不考虑热膨胀、热收缩等。另外，也可以 不考虑加热和冷却时间，因此能够缩短工序时间。本发明的纳米压印薄膜的制造方法，包括在上述半固化的膜的表面进行凹凸处理 来形成具有凹凸面的膜的第三工序。根据该工序，规定纳米压印薄膜的凹凸的尺寸。在上 述第三工序中，作为凹凸的形成方法，优选将模具压接在膜的表面。采用模具，能够容易地 形成凹凸。此外，在本说明书中模具不限于由金属材料构成，只要是能够在膜的表面形成纳 米尺寸的凹凸即可，没有特别限定。本发明的纳米压印薄膜的制造方法，包括在上述具有凹凸面的膜上进行固化处理 来得到纳米压印膜的第四工序。根据该工序，由模具转印的凹凸的形状被固定，从而形成纳 米压印薄膜。在上述第四工序中，如上述第二工序那样，优选从具有凹凸面的膜的表面侧照 射紫外线，但是在上述树脂具有热固化性的情况下也可以使用进行加热处理的方法，在上 述树脂对于紫外线以外的光、例如可见光线具有固化性的情况下也可以使用照射具有可见 光的波长范围的光的方法。另外，也可以组合进行这样的加热和光照射。通过同时进行加热 和光照射，能够加快固化处理速度。此外，在本说明书中“可见光线”是指具有380 780nm 的波长范围的电磁波。作为本发明的制造方法的构成，在必须包括这样的构成要素而形成的情况下，可 以包括也可以不包括其它构成要素，没有特别限定。下面详述本发明的制造方法的其它优选方式。在作为上述凹凸处理而使用模具的情况、且上述模具是由遮蔽紫外线的材料构成 的情况下，特别优选使用本发明。遮蔽是指反射、吸收光等。在本发明中，不需要与凹凸处 理同时对膜的表面照射紫外线，因此作为模具的材料也可以使用遮蔽紫外线的材料。因而， 作为构成模具的材料，例如能够使用铝、钛、钽、硅等加工容易的金属，由此，例如与使用昂 贵的石英的情况相比，能够抑制费用。另外，通过使用加工容易的金属，能够容易地制作具 有高精细的凹凸形状的纳米压印薄膜。优选的是，上述模具是在外周面形成纳米尺寸的凹凸的圆筒体，在上述第三工序 中，对半固化的膜的表面按压旋转的模具，在膜表面连续地形成纳米尺寸的凹凸。本发明 涉及对薄膜的表面施以加工的技术，因此例如放卷出被卷绕在辊上的薄膜，对其薄膜表面 连续地施以凹凸处理，这在制造效率上是优选的，因此，作为进行凹凸处理的构件，使用在 外周面形成纳米尺寸的凹凸的圆筒体，一边使其旋转一边将凹凸按压在膜表面，从而能够 向膜转印凹凸形状，这是有效的。另外，根据使圆筒体的模具辊旋转的方法，能够形成没 有接缝(无缝)的表面构造。例如能够通过使用阳极氧化和蚀刻的方法、使用电子束的 EB (Electron beam 电子束)描绘法、电子束蚀刻法、分步曝光法等来制作精度高的这种具 有纳米尺寸的凹凸的模具。此外，作为圆筒体所具备的凹凸的优选形状，可举出圆锥状和角锥状。由此，制作出折射率以一定比例逐渐变化的薄膜。上述基材优选具有包含紫外线吸收成分的支撑构件和偏光元件。基材具有含有碘 的偏光元件，能够将本发明中得到的纳米压印薄膜用作配置在LCD表面的防反射膜。另外， 该支撑构件包含紫外线吸收成分，因此起到对偏光元件的保护功能。本发明还是在显示面中具备通过上述本发明的制造方法所得到的纳米压印薄膜 的显示装置的发明。通过在面板的显示面具备这样通过本发明的制造方法所得到的纳米压 印薄膜，能够得到低反射性优良、外光映入少的显示装置。作为本发明的显示装置，可举出 CRT、LCD、PDP、EL等显示装置。本发明还是具备形成在基材上、在表面具有纳米尺寸的凹凸的纳米压印薄膜的显 示装置，上述基材包含紫外线吸收成分，上述纳米压印薄膜是仅通过来自表面侧的紫外线 照射而进行固化处理的薄膜。本发明的显示装置所具备的纳米压印薄膜是由通过紫外线照 射而固化的材料构成，形成纳米压印薄膜的基材包含紫外线吸收成分。因而，这种纳米压印 薄膜如果是通过来自背面的紫外线照射来固化的薄膜，就难以成为优质的膜。与此相对，本 发明的显示装置具有只通过来自表面侧的紫外线照射来形成的纳米压印薄膜，因此能够得 到优质的膜，低反射性优良。另外，基材自身具有紫外线吸收功能，因此能够制作膜厚较薄 的表面基材。因而，本发明的显示装置可以说是具备紫外线吸收功能和低反射性优良、且膜 厚较薄的表面基材的显示装置。本发明还是具备一对基板和被该一对基板夹持的液晶层的液晶显示装置，上述一 对基板中的一方在显示面侧的表面具备基材和形成在上述基材上的、在表面具有纳米尺寸 的凹凸的纳米压印膜，上述基材具有包含紫外线吸收成分的支撑构件和偏光元件，上述纳 米压印薄膜是仅通过来自表面侧的紫外线照射而进行了固化处理的薄膜。如上所述，从偏 光元件的保护功能的观点出发，优选液晶显示装置通常所具备的偏光板包含具有紫外线吸 收成分的基材而构成。本发明的液晶显示装置所具备的纳米压印薄膜由通过紫外线照射来 固化的材料构成，形成纳米压印薄膜的基材包含紫外线吸收成分。因而，这种纳米压印薄膜 如果是通过来自背面的紫外线照射来固化的薄膜，则难以成为优质的膜。与此相对，本发明 的液晶显示装置具有仅通过来自表面侧的紫外线照射来形成的纳米压印薄膜，因此能够得 到优质的膜，低反射性优良。另外，基材自身具有紫外线吸收功能，因此能够制作膜厚较薄 的表面基材。因而，本发明的液晶显示装置可以说是具备偏光元件保护功能和低反射性优 良、且膜厚较薄的偏光板的液晶显示装置。发明效果根据本发明的纳米压印薄膜的制造方法，能够不进行背面曝光而使用UV纳米压 印法，因此即使涂敷了纳米压印薄膜材料的基材吸收紫外线，也能够容易地制作出具有高 精细的凹凸的纳米压印薄膜。


图1是表示实施例1中制作出的纳米压印薄膜的制造工序的示意图。图2是实施例1中使用的偏光板的截面示意图。图3是实施例1中制作出的纳米压印薄膜的截面示意图，(a)表示纳米压印薄膜 的截面构造，(b)表示入射到纳米压印薄膜中的光的折射率。
图4是表示具备实施例1中制作出的纳米压印薄膜的偏光板的截面示意图。附图标记说明11 基材薄膜辊；12 模缝涂敷机(Die coater) ；13 紫外线(第二工序)；14、16、 17,52 夹送辊；15 模具辊；18 紫外线(第四工序)；20 基材薄膜、偏光板(基材)；21 第
一TAC薄膜；22 偏光元件；23 第二 TAC薄膜；30 膜(通过第一工序涂敷后的状态)；40 膜(通过第三工序在表面形成了凹凸的状态)、纳米压印薄膜；41 底面部位；42 凹凸部 位；50 层叠薄膜、偏光板；51 层压薄膜辊；53 层叠薄膜辊。
具体实施例方式下面揭示实施例，参照附图来进一步详细说明本发明，但是本发明不限于这些实 施例。(实施例1)在实施例1中，表示本发明的纳米压印薄膜的制造方法的一个例子。图1是表示 实施例1中制作的纳米压印薄膜的制造工序的示意图。下面按照顺序说明实施例1的纳米 压印薄膜的制造方法。〈基材的准备〉首先，准备用于形成纳米压印薄膜的基材。在实施例1中，基材是用于液晶显示装 置等中的偏光板。图2是实施例1中使用的偏光板的截面示意图。如图2所示，偏光板(基 材)20具有层叠了如下三层的构造作为一个支撑构件的第一 TAC薄膜21、作为偏光元件 的PVA薄膜22以及作为另一个支撑构件的第二 TAC薄膜23。PVA薄膜22向横向和/或纵 向延伸，在PVA薄膜22表面将碘在延伸方向上吸附取向。在第一 TAC薄膜21和第二 TAC薄 膜23中的至少一方中含有紫外线吸收剂，当照射具有1 400nm的波长范围的紫外线时， 在其吸收极大的波长，吸收紫外线照射量(J/cm2)的50%以上。优选第一 TAC薄膜21和第
二TAC薄膜23中的任意一个都含有紫外线吸收剂，任意一个都以上述比例吸收紫外线。作 为紫外线吸收剂，例如可举出二苯甲酮类化合物、苯并三唑类化合物、苯甲酸酯类化合物、 三嗪类化合物等有机化合物、氧化硅、氧化钛、氧化锡等金属氧化物等。这种紫外线吸收剂， 例如以微粒子的状态存在于TAC薄膜中。如图1所示，在实施例1中这种偏光板20被卷绕 成为辊状，能够通过旋转该基材薄膜辊11放卷出来。<涂敷(第一工序)>首先，旋转基材薄膜辊11且从基材薄膜辊11向图1中的箭头方向送出带状的基 材薄膜20。接着，使用模缝涂敷机12向基材薄膜20涂敷树脂材料来形成膜30。作为涂敷 方法，除此之外还可举出使用狭缝涂敷机、凹版涂敷机等的方法。在实施例1中涂敷的树脂材料由具有在照射紫外线时固化的性质(紫外线固化 性)的树脂构成，例如能够使用吸收紫外线而引发聚合的单体、虽然其单独时即便吸收紫 外线也不引发聚合但当添加光聚合引发剂时该光聚合引发剂吸收紫外线而成为活性种从 而引发聚合的单体等，也可以适当添加光聚合引发剂、光敏剂等。作为此时引起的光聚合反 应，可举出自由基聚合、阳离子聚合等。如果是自由基聚合，则例如将单官能(甲基)丙烯酸酯和/或多官能(甲基)丙 烯酸酯作为聚合性单体成分，并通过光聚合引发剂来引发自由基聚合。
7
作为单官能(甲基)丙烯酸酯，例如可举出具有甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、2-乙 基己基、辛基、壬基、十二烷基、十六烷基、十八烷基、环己基、苄基、甲氧基乙基、丁氧基乙 基、苯氧基乙基、壬基苯氧基乙基、四氢糠基、缩水甘油基、2-羟乙基、2-羟丙基、3-氯-2-羟 丙基、二甲基氨基乙基、二乙基氨基乙基、壬基苯氧基乙基四氢糠基、己内酯改性四氢糠基、 异冰片基、二环戊基、二环戊烯基、二环戊烯氧基乙基等取代基的(甲基)丙烯酸酯。作为多官能(基)丙烯酸酯，例如可举出具有1，3_ 丁二醇、1，4_ 丁二醇、1，5_戊 二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、三环癸烷二 甲醇、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇等取代基的(甲基)丙烯酸作为光聚合引发剂，例如可举出安息香异丁醚、2，4-二乙基噻吨酮、2-异丙基噻 吨酮、苯偶酰、2，4，6_三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉 代苯基)-1- 丁酮、双(2，6- 二甲氧基苯甲酰)_2，4，4-三甲基戊基氧化膦等。作为光敏剂，例如可举出三甲胺、甲基二甲醇胺、三乙醇胺、ρ-二乙基氨基苯乙酮、 P- 二甲基氨基安息香酸乙酯、P- 二甲基氨基安息香酸异戊酯、N, N- 二甲基苄胺以及4， 4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮等。如果是阳离子聚合，则例如使用包含阳离子聚合型的光聚合引发剂的环氧树脂。 作为环氧树脂，例如可举出双酚A-环氧氯丙烷型、长链脂肪族型、缩水甘油酯型、缩水甘油 醚型、脂环式、溴化、杂环式系等。作为阳离子聚合型的光聚合引发剂，可举出硫鐺盐、碘鐺 盐、重氮鐺盐等。优选此时被涂敷的树脂材料具有能够在基材薄膜20整体上以大致均勻的厚度形 成膜30的程度的粘度，例如优选通过利用有机溶剂等调整粘度来恰当地调制粘度之后，进 入到涂敷工序。另外，作为被涂敷的树脂材料，也是优选能够通过紫外线13的照射容易地 调节粘度的材料。由此，提高制造效率。为均勻地进行涂敷而优选的粘度范围是IX 10_3 l(Pa· S)。通过设为这种范围，能够制作出膜厚不均勻少的优质的膜。<半固化处理(第二工序)>接着，向涂敷后的状态的膜30进行用于提高膜30的粘度的紫外线13照射。作为 光源，能够使用荧光灯、低压水银灯、高压水银灯、氙灯、金属卤化物灯等。光源是根据所用 材料适当进行变更。在实施例1中基材薄膜20具有吸收紫外线13的特性，因此在该工序 中紫外线13的照射是从膜30的表面侧进行的。该处理能够在室温下进行。通过紫外线13 的照射，在紫外线固化性树脂膜内引起光聚合，进行固化，因此提高涂敷后的膜30的粘度。 这里，不进行使膜30完全固化的处理，只进行到半固化。作为此时的固化程度，优选设为树 脂整体的40 60重量％发生固化的条件，以良好地进行后续的凹凸处理。紫外线13的照 射量根据所用材料采用适当值，因此例如按照在下述第四工序中进行照射的300 3000J/ cm2的照射条件，以其为基准值，适当进行设定。因而，膜30的材料优选能够通过紫外线照 射量来控制粘度的材料。另外，优选在用于固化的紫外线照射量中具有一定宽度的材料。此 外，在膜30的材料具有厌氧性的情况下，优选在氮环境下进行紫外线13的照射。〈凹凸处理(第三工序)>接着，基材薄膜20经过夹送辊14向圆筒状的模具辊15行进，沿着模具辊15的外 周面移动半周。此时，涂敷在基材薄膜20上的膜30与模具辊的外周面相接。模具辊15是在外周面形成有顶点之间的宽的为50 500nm、且深度为50 IOOOnm的圆锥状(锥形) 或者角锥状的多个凹凸的圆筒体。优选模具辊15的深度为50 500nm。此外，根据用于提 高压印时的脱模性的脱模剂的种类，模具辊的深度和形成于膜的凹凸的深度有时不同。圆 筒的尺寸例如是内径250nm、外径260nm、长度400nm。这种模具辊15能够通过如下工序来 制作切削研磨通过挤出工序制作出的圆筒状的铝管之后，对所得到的研磨铝管的平滑的 铝表面重复三次实施铝的阳极氧化和蚀刻。模具辊15是对圆筒状的铝管的外周同时进行 阳极氧化和蚀刻来制作的，具有没有接缝(无缝)的构造。因而，根据这种模具辊，能够向 膜30连续地转印没有接缝的纳米尺寸的凹凸。在基材薄膜20与模具辊15的外周面相接的位置，与模具辊15的外周面相对置地 配置圆柱状的夹送辊16。在该位置，由模具辊15和夹送辊16来夹持基材薄膜20，通过使 模具辊15和膜30加压密接，将模具辊15的表面形状转印在膜30表面，形成表面具有凹凸 的膜40。为了由模具辊15和夹送辊16均勻地夹持基材薄膜20，基材薄膜20的宽度比模 具辊15和夹送辊16的长度小。此外，夹送辊16是橡胶制的。在膜30的表面转印了凹凸 形状之后，基材薄膜20沿着模具辊15的外周面向夹送辊17行进，经过夹送辊进入下个工 序。〈固化处理(第四工序)>接着，对具有凹凸面的膜40进行固化处理。在实施例1中，作为固化处理进行紫 外线18的照射。进行固化处理时的紫外线照射量，需要根据所用材料适当进行变更，通常 是300 3000(mJ/cm2)的范围。由于膜40的材料具有紫外线固化性，因此，此时所进行的 固化处理与第二工序相同，优选是通过紫外线照射来进行。另外，在实施例1中基材薄膜20 具有吸收紫外线的特性，因此与第二工序相同，从膜40的表面侧进行紫外线18的照射。在 膜40的材料具有厌氧性的情况下，优选是在氮环境下进行紫外线18的照射。在第四工序中固化处理的种类没有特别限定，例如膜40的材料具有热固化性的 情况下可以进行加热处理来使其固化，在膜40的材料具有可见光线固化性的情况下可以 照射可见光来使其固化。因而，在第四工序中，也可以将这些处理组合多个，在实施例1中 膜40的材料优选具有紫外线固化性和热固化性两者。例如，可举出组合进行紫外线照射和 加热、组合进行可见光线照射和加热、进行具有紫外线和可见光线两个波长范围的光的照 射的工序。由此，能够缩短工序时间。如果膜40固化，形成在表面的凹凸形状则被固定，由此完成纳米压印薄膜。接着，从层压薄膜辊51提供的层压薄膜通过夹送辊52粘贴在膜40的表面侧。最 后，卷绕基材薄膜、纳米压印薄膜以及层压薄膜的层叠薄膜50而制作出层叠薄膜辊53。通 过粘贴层压薄膜，能够防止在膜表面附着尘埃或受到损伤。详述通过实施例1制作出的纳米压印薄膜的构造。图3是实施例1中制作出的纳 米压印薄膜的截面示意图。(a)是纳米压印薄膜的截面构造，(b)表示入射到纳米压印薄膜 中的光的折射率。如图3(a)所示，实施例1中制作出的纳米压印薄膜40由没有形成凹凸 的底面部位41和形成在表面的纳米尺寸的凹凸部位42构成，每一个凹凸的形状是前端细 的角锥状或者圆锥状。这种凹凸部位42是邻接凹凸的顶点之间的宽度形成为50 500nm。 通过调节这样邻接的凹凸的顶点之间的宽度，能够大大地减小薄膜表面的反射率。另外，凹 凸的高度形成为50 500nm。通过设为该范围，能够进一步大大减小薄膜表面中的反射率。
9
这里，简单地说明实施例1中制作出的纳米压印薄膜40能够实现低反射的原理。 当光从一种介质向不同的介质进入时，在它们的介质界面产生折射。折射程度取决于光进 入的介质的折射率，例如如果是空气则具有约ι. O的折射率，如果是树脂则具有约1. 5的折 射率。如上所述，在实施例1中形成在纳米压印薄膜40的表面的凹凸42的每一个的形状 为角锥状或者圆锥状、即具有宽度朝着凹凸的前端方向逐渐变小的形状。因而，如图3(b) 所示，在空气层和纳米压印薄膜的界面，能够视作折射率从作为空气折射率的约1.0到薄 膜构成材料的折射率(如果是树脂则为1.5)为止连续地逐渐变大。光反射的量与介质之 间的折射率差成比例，因此通过这样将光的折射界面模拟地作为大体上不存在的界面，能 够大大地减小薄膜表面中的反射率。此外，这种表面构造一般还被称作“蛾眼构造”。图4是表示具备实施例1中制作出的纳米压印薄膜的偏光板的截面示意图。如图 4所示，通过实施例1制作出的偏光板(层叠薄膜)50具有层叠如下四个层的薄膜构造作 为一个支撑构件的第一 TAC薄膜21、作为偏光元件的PVA薄膜22、作为另一个支撑构件的 第二 TAC薄膜23以及在表面具有纳米尺寸的凹凸的纳米压印薄膜40。例如通过使纳米压 印薄膜位于显示面侧来将这种偏光板50配置在液晶显示装置的显示面，能够实现可降低 显示器表面中的外光的反射的液晶显示装置。作为液晶显示装置的具体结构，例如可举出 按照顺序朝着显示面配置了阵列基板、液晶层以及彩色滤光器基板，在矩阵基板和滤光器 基板各自的表面设有偏光板的方式。作为防反射膜的纳米压印薄膜，被粘贴在滤光器基板 上的偏光板的显示面侧的表面。另外，作为基材的TAC薄膜21、23自身具有紫外线吸收功 能，因此偏光板50的膜厚形成得薄，装置整体被薄型化。这样，实施例1中制作出的液晶 显示装置可以说是具有偏光元件保护功能和低反射性优良、且膜厚较薄的偏光板(表面基 材)的液晶显示装置。此外，本申请以2008年3月24日申请的日本专利申请2008-076473号为基础，主 张基于巴黎公约和进入国家的法规的优先权。该申请的内容全部被引用到本申请中作为参 照。
权利要求
一种纳米压印薄膜的制造方法，该纳米压印薄膜形成在基材上，在表面具有纳米尺寸的凹凸，上述纳米压印薄膜的制造方法的特征在于该制造方法包括第一工序，在包含紫外线吸收成分的基材上涂敷具有紫外线固化性的树脂来形成膜；第二工序，从该膜的表面侧照射紫外线来形成半固化的膜；第三工序，对该半固化的膜的表面进行凹凸处理来形成具有凹凸面的膜；以及第四工序，对该具有凹凸面的膜进行固化处理来得到纳米压印薄膜。
2.根据权利要求1所述的纳米压印薄膜的制造方法，其特征在于 在上述第三工序中，将模具按压在膜的表面。
3.根据权利要求1或者2所述的纳米压印薄膜的制造方法，其特征在于 在上述第四工序中，从具有凹凸面的膜的表面侧照射紫外线。
4.根据权利要求2或者3所述的纳米压印薄膜的制造方法，其特征在于 上述模具由遮蔽紫外线的材料构成。
5.根据权利要求2 4中的任意一项所述的纳米压印薄膜的制造方法，其特征在于 上述模具是在外周面形成有纳米尺寸的凹凸的圆筒体，在上述第三工序中，对半固化的膜的表面按压旋转的模具，在膜表面连续地形成纳米 尺寸的凹凸。
6.根据权利要求1 5中的任意一项所述的纳米压印薄膜的制造方法，其特征在于 上述基材具有包含紫外线吸收成分的支撑构件和偏光元件。
7.—种显示装置，其特征在于在显示面具备由根据权利要求1 6中的任意一项所述的制造方法所制作出的纳米压 印薄膜。
8.—种显示装置，具备形成在基材上、在表面具有纳米尺寸的凹凸的纳米压印薄膜，其 特征在于该基材包含紫外线吸收成分，该纳米压印薄膜是只通过来自表面侧的紫外线照射而进行了固化处理的薄膜。
9.一种液晶显示装置，具备一对基板和被该一对基板夹持的液晶层，其特征在于 该一对基板中的一方在显示面侧的表面具备基材和形成在该基材上的在表面具有纳米尺寸的凹凸的纳米压印薄膜，该基材具有包含紫外线吸收成分的支撑构件和偏光元件，该纳米压印薄膜是仅通过来自表面侧的紫外线照射进行了固化处理的薄膜。全文摘要
本发明提供一种即使在薄膜的基材具有紫外线吸收能力的情况下也能够高效地制造出精度高的纳米压印薄膜的方法。本发明的纳米压印薄膜的制造方法是一种形成在基材上的、在表面具有纳米尺寸的凹凸的纳米压印薄膜的制造方法，上述制造方法包括第一工序，在包含紫外线吸收成分的基材上涂敷具有紫外线固化性的树脂来形成膜；第二工序，从上述膜的表面侧照射紫外线来形成半固化的膜；第三工序，对上述半固化的膜的表面进行凹凸处理来形成具有凹凸面的膜；以及第四工序，对上述具有凹凸面的膜进行固化处理来得到纳米压印薄膜。
文档编号G02B5/30GK101909858SQ20088012260
公开日2010年12月8日 申请日期2008年11月7日 优先权日2008年3月24日
发明者今奥崇夫, 林秀和, 津田和彦, 田口登喜生 申请人:夏普株式会社