防反射膜及其制造方法、以及显示装置的制造方法_3

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后,如图8所示,通过使金刚石刀具24从基材16离开,从而如图8和图9所示,在基材16的表面形成针孔25作为凹部。另外,也可以在模版14和/或基材16的表面形成凹凸(凹部和凸部)。凹凸(凹部和凸部)例如能使用基于喷砂的凹凸形成技术形成。通过形成凹部和/或凸部,能容易产生干涉纹样。此外,图8和图9所示的基材16的厚度和针孔25的尺寸以及配置部位只不过是例示,不特别限定于此。
[0135]另外,形成于模版14和/或基材16的表面的凹部和/或凸部的大小没有特别限定,但是当考虑干涉纹样的大小时,针孔等凹部的大小在俯视防反射膜时优选为500nm以上且1mm以下,更优选为5 μπι以上且Imm以下。防反射膜的厚度方向的凹部的大小即凹部的深度当考虑蛾眼结构的各突起部的高度和凹部的上述平面尺寸时优选50nm以上且1mm以下,更优选100nm以上且Imm以下。凹凸(凹部和凸部)的大小也可以是例如可利用一般的喷砂形成的程度的大小。
[0136]在本实施方式中,树脂组合物在含有溶剂成分的状态下固化。因此,当溶剂成分挥发时,在树脂层19内产生多个微细的空洞(空穴),形成多孔质结构。并且,包含空洞的树脂层19整体的折射率由于空洞内的空气的原因,低于仅使树脂组合物固化而形成的树脂层、即没有空洞的树脂层的折射率。此外,空洞的大小和空洞在树脂层19所占的比例没有特别限定,但是根据溶剂成分的浓度而变化。
[0137]树脂层19的折射率与基材16,尤其是接触树脂层19的部分的折射率不同,优选两折射率之差为0.001?0.2程度,更优选为0.01?0.1程度。这是因为:如果为0.001以上,可引起干涉现象,当超过0.2时,即使引起干涉,也不太能期待蛾眼结构的低反射效果。例如,在折射率1.3和折射率1.5的构件间的界面发生大致0.5%的反射,在折射率1.5和折射率1.7的构件间的界面发生大致0.4%的反射。另外,两折射率的大小关系没有特别限定,即使均较大,对干涉纹样的产生自身也没有大的影响。但是,当大小关系调换时,光反射时产生相位变化的一方发生变化,干涉纹样的亮暗互换。
[0138]树脂层19和基材16各自的折射率没有特别限定,能适当设定,但是优选基材16,尤其是接触树脂层19的部分的折射率为1.45?1.65,更优选为1.48?1.62。由此,能使用一般的材料制作基材16。优选树脂层19的折射率如上所述相对于基材16的折射率处于±0.2的范围内,因此优选为1.25?1.85,更优选为1.35?1.75。另外,从使用一般的光固化性树脂组合物容易形成透明的树脂层19的观点出发,优选树脂层19的折射率为
1.25 ?1.65。
[0139]以上的结果是,可制成本实施方式的防反射膜。从树脂层19的厚度偏差和基材16的折射率和树脂层19的折射率的略微不同出发,本实施方式的防反射膜成为能产生干涉纹样的防反射构件。即,成为同时具有防反射性能和图案设计性的构件。
[0140]在此,对树脂层19的结构进一步说明。图10是实施方式I的防反射膜的截面示意图。
[0141]如图10所示,树脂层19包含基材16上的基础部23和基础部23上的多个突起部(凸部)21。基础部23和突起部21 —体地形成,在缓和地起伏的基础部23上设有陡峭的突起部21。这样,基础部23的厚度在有的区域(任意的区域)内至少在一个方向(优选2个以上方向)上发生变化。即,至少在一个截面(优选相互交叉的2个以上的截面)中,基础部23的厚度发生变化。由此,如上所述,能产生干涉纹样。此外,基础部23的厚度发生变化的区域的大小只要是能目视干涉纹样的大小,则没有特别限定。基础部23的厚度也可以在膜的整个区域中发生变化。
[0142]在异物18与树脂层19接触的情况下,在包含异物18的区域(任意的区域)内,离异物18越远的部位,基础部23的厚度越大。由此,能容易产生干涉纹样。另外,在该情况下,异物18通常位于上述区域的大致中心。此外,上述区域的大小没有特别限定,但也可以是在以异物18为大致中心产生干涉纹样的情况下,基础部23的厚度在离异物18大致Icm以内的区域内逐渐地变大。
[0143]在树脂层19的表面侧即与空气层接触的面侧形成有包括突起部21的蛾眼结构
20 ο
[0144]突起部21的各间距为可见光的波长以下。各突起部21的形状朝向其顶端变得尖细,关于突起部21的水平截面的面积,是越是靠近顶端的截面越小。此外,所谓突起部21的水平截面是指突起部21的截面,即与划分突起部21和基础部23两者的假想的平面(以下也称为假想面。)平行的截面。
[0145]根据蛾眼结构20,能有效地减少空气层和树脂层19之间的界面上的光反射。以下说明其原理。图11(a)和图11(b)是用于说明实施方式I的防反射膜中的蛾眼结构的防反射功能的图。
[0146]关注2种物质间的界面的法线方向,在折射率以比入射光的波长短的距离急剧变化时,在该界面光发生反射。反之,通过使该界面上的折射率的变化平缓,能抑制光的反射。树脂层19具有例如1.4程度的折射率,与空气的折射率(=1.0)有较大的差。另一方面,如蛾子的眼睛那样,突起部21间的间距和突起部21的高度均为纳米尺寸,突起部21在树脂层19的表面密集地配置。因此,如图11(a)和图11(b)所示,在空气层和树脂层19之间的界面中,折射率连续地变化(参照图11(a)和图11(b)中的区域II。)。其结果是,入射光没有感到明显的界面,其大部分在界面不反射,而透射过界面。
[0147]根据具有蛾眼结构的本实施方式的防反射膜,能发挥比LR (Low Reflect1n:低反射)膜和AR (Anti Reflect1n:防反射)膜更优良的防反射性能,另外,能在可见光的整个区域达到超低反射率(例如最小值为0.05% )。此外,LR膜和AR膜均作为防反射构件发挥作用,但是AR膜的反射率比LR膜低。
[0148]优选各突起部21的高度为50nm以上且100nm以下,更优选为10nm以上且500nm以下。此外,突起部21的高度也可以全部相同,也可以相互不一致。
[0149]突起部21间的间距只要为可见光的波长以下即可,但是优选为50nm以上且380nm以下,更优选为80nm以上且250nm以下。突起部21间的间距也可以全部相同,即,突起部21也可以以恒定的周期排列,突起部21间的间距也可以相互不一致,即,突起部21不规律地配置。
[0150]关于突起部21的形状,可适用各种形状。另外,突起部21的形状也可以全部相同,也可以相互不相同。
[0151]作为突起部21的水平截面的形状,可列举例如圆形、椭圆形、三角形、四边形、其它的多边形等。另外,水平截面的形状也可以在各个突起部21整体中相同,也可以根据水平截面的位置而变化。从利用后述的使用模版的生产率高的制法的观点出发,优选各突起部21的水平截面的形状在各个突起部21整体中为圆形。
[0152]作为各突起部21的垂直截面的形状,可列举例如正弦波的形状、三角形、梯形等。此外,所谓突起部21的垂直截面是指突起部21的截面,即相对于假想面垂直的截面。这样,各突起部21的顶端也可以是平坦的,另外,也可以在相邻的突起部21之间存在平坦部,但是在这些情况下,从提高防反射性能的观点出发,优选平坦部的面积尽量小。从同样的观点出发,优选蛾眼结构20不具有平坦部。
[0153]关于各突起部21的更具体的形状,可列举图12?图15所示的形状。如图12所示,各突起部21也可以为圆锥状,而且如图13所示,也可以为四棱锥状,而且如图14所示,也可以为从顶点到底点的倾斜带圆的圆顶(bell)状,还可以如图15所示,从顶点到底点的倾斜为急剧的针状。另外,例如各突起部21的形状也可以为在锥体的斜面具有阶梯状的台阶的形状。
[0154]如图12?图15所示,当将各突起部21的顶点设为t时,突起部21间的间距p用从相邻的顶点t分别使垂线下降到假想面上时的两点间的距离表示。另外,各突起部21的高度h用从顶点t到假想面的距离(最短距离)表示。
[0155]从防止防反射性能产生各向异性的观点出发,优选突起部21如图12?图15所示配置成点状,但是也可以形成为线状。
[0156]本实施方式的防反射膜的用途没有特别限定,可列举例如建材、保护板、保护外壳等,其中显示装置适合。
[0157]具备本实施方式的防反射膜的显示装置也包含于本实施方式。显示装置的种类没有特别限定,可列举例如液晶显示器、有机或者无机EL显示器、等离子体面板显示器、布劳恩管显示器、微囊型电泳方式的电子纸等。
[0158](实施例1)
[0159]作为实施例1,实际制作了实施方式I的防反射膜。作为基材16,使用在TAC膜上形成有HC层的膜(以下也称为HC — TAC膜。)。作为溶剂,使用重量比为5:5的甲基一乙基甲酮(MEK)和甲苯的混合溶剂。作为树脂组合物,使用紫外线固化性树脂组合物。以溶剂:树脂组合物=6:4的比例(重量比)使用。溶剂成分通过在脱模后自然干燥而除去。通过在不是干净环境的实验室进行各操作,使异物与含溶剂树脂自然接触。蛾眼结构的突起部的高度为200nm程度(10nm?270nm的范围内),突起部间的间距为10nm程度(70nm?130nm的范围内)。此外,使用的树脂组合物在仅由其形成没有空洞的树脂的情况下调整为折射率成为1.5左右。
[0160]图16是将实施例1的防反射膜贴附到黑色丙烯酸板上的试样的照片。
[0161]如图16所示,实施例1的防反射膜能产生干涉纹样。
[0162]在此,表示出产生干涉纹样的情况下的树脂层的厚度的一例。
[0163]图17是在实施例1的防反射膜上产生的干涉纹样的平面示意图,图18和19是实施例I的防反射膜的截面的SEM照片。
[0164]图18是对图17所示的直径为5mm程度的环状干涉纹样的中央附近的树脂层的截面进行摄影而得的。如图18所示,该部位的树脂层中的基础部的厚度为大致500nm程度。图19是对图17所示的干涉纹样的端部的树脂层的截面进行摄影而得的。如图19所示,该部位的树脂层中的基础部的厚度为大致100nm程度,与图18所示的中央部相比形成得厚。从这些结果可知:在实施例1的防反射膜中,利用图1和图4说明的机理产生
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