説明

反射防止部材、反射防止部材の製造方法、電気光学装置、電子機器

【課題】反射防止性能と防塵性能を有する反射防止部材を提供する。
【解決手段】透光性を有する基材面に形成され、頂部が平坦面を有する凸部と、前記凸部の前記平坦面上に形成された防塵層と、を有する錐体を複数備えた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、反射防止部材、反射防止部材の製造方法、電気光学装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、液晶ディスプレイ等の電気光学装置の表面における光の反射を防止する部材として、モスアイ(moth‐eye、蛾の目)構造を有する反射防止部材が知られている。このモスアイ構造は、微細な錐形状の連続パターンからなる凹凸面を有するものであり、光線の入射角依存性が小さく、広い波長帯域に亘って良好な反射防止効果を発揮することができる(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2004−287238号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、このようなモスアイ構造を有する反射防止部材が適用された電気光学装置では、その表面に塵や埃等が付着すると、光の透過率が低減し、光学特性が低下してしまう、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【0006】
[適用例1]本適用例にかかる反射防止部材は、透光性を有する基材面に形成され、頂部に平坦面を有する凸部と、前記凸部の前記平坦面上に形成された防塵層と、を有する錐体を複数備えたことを特徴とする。
【0007】
この構成によれば、基材の凸部による反射防止機能と、凸部上に形成された防塵層による防塵機能と、を得ることができる。すなわち、反射防止部材は、反射防止部分と、防塵部分とを兼ね備えたハイブリッド構造を有している。これにより、長期に亘って光学特性を得ることができる。さらに、指や物体が錐体の表面に触れたとしても、凸部上に形成された防塵層がバリア層となって凸部が保護される。従って、取り扱い性を向上させることができる。
【0008】
[適用例2]上記適用例にかかる反射防止部材の前記防塵層は、尖端形状を有していることを特徴とする。
【0009】
この構成によれば、容易に空気から錐体に入射する光の屈折率変化が抑えられるので、さらに、反射防止効果を向上させることができる。さらに、表面積が小さくなるため、表面エネルギーが低減され、さらに、防塵効果を向上させることができる。
【0010】
[適用例3]上記適用例にかかる反射防止部材では、前記凸部の前記平坦面と前記防塵層との間に密着層を備えたことを特徴とする。
【0011】
この構成によれば、密着層によって凸部と防塵層との密着性が向上し、長期に亘って信頼性を維持することができる。
【0012】
[適用例4]上記適用例にかかる反射防止部材では、前記基材の底面から前記凸部の前記平坦面までの厚みが均一であることを特徴とする。
【0013】
この構成によれば、基材に対する光の入射タイミングが均一化され、光学特性を向上させることができる。また、基材の底面から凸部の平坦面までの厚みを等しくすれば、屈折率が低い材料で形成された防塵層の場合では、防塵層の厚みについて厳格な精度が不要になるので、錐体における防塵層の形成を容易に行うことができる。
【0014】
[適用例5]上記適用例にかかる反射防止部材では、前記平坦面の側断面視における長さが、前記錐体のピッチ長の5分の1以下であることを特徴とする。
【0015】
この構成によれば、反射防止性能を保持することができる。
【0016】
[適用例6]本適用例にかかる反射防止部材の製造方法は、複数の錐体を備えた反射防止部材の製造方法であって、基材に向けて成形型を加圧し、前記基材に、頂部が平坦面を有する凸部を形成する凸部形成工程と、前記平坦面上に防塵層を形成する防塵層形成工程と、を含むことを特徴とする。
【0017】
この構成によれば、成形型の加圧によって、基材に凸部が形成される。そして、凸部の頂部の平坦面に防塵層が形成されることにより、錐体が形成される。この複数の錐体により、反射防止機能を得ることができる。また、凸部の頂部、すなわち、錐体の先端部分は、防塵層であるから、防塵機能により長期に亘って光学特性を得ることができる。さらに、指や物体が錐体の表面に触れたとしても、凸部上に形成された防塵層により、凸部が保護される。従って、取り扱い性を向上させることができる。
【0018】
[適用例7]本適用例にかかる電気光学装置は、上記の反射防止部材、または、上記の反射防止部材の製造方法によって製造された反射防止部材を備えたことを特徴とする。
【0019】
この構成によれば、光学特性に優れ、反射防止性能と防塵性能に優れた電気光学装置を提供できる。この場合の電気光学装置としては、例えば、LCD(液晶ディスプレイ)、OLED(有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ)、EPD(電気泳動ディスプレイ)、PDP(プラズマディスプレイ)等が挙げられる。
【0020】
[適用例8]本適用例にかかる電子機器は、上記の電気光学装置を搭載したことを特徴とする。
【0021】
この構成によれば、光学特性に優れ、反射防止性能と防塵性能に優れた電子機器を提供できる。この場合の電子機器としては、例えば、プロジェクター、携帯端末機、パーソナルコンピューター、テレビ受像機等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】反射防止部材の構成を示す概略図。
【図2】反射防止部材の製造方法を示す工程図。
【図3】電気光学装置としての液晶ディスプレイの構成を示す断面図。
【図4】電子機器としての携帯電話機の構成を示す斜視図。
【図5】変形例における反射防止部材の構成を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材ごとに縮小を異ならせて図示している。
【0024】
(反射防止部材の構成)
まず、反射防止部材の構成について説明する。図1は、反射防止部材の構成を示す概略図である。図1に示すように、反射防止部材1は、透光性を有する基材11の面に形成され、頂部が平坦面12aを有する凸部12と、凸部12の平坦面12a上に形成された防塵層15と、を有する錐体10を複数備えている。本実施形態における錐体10は、四角錐形状を有し、断面が三角形である。そして、反射防止部材1は、複数の錐体10が連なって形成され、表面が凹凸形状(モスアイ構造)を有している。
【0025】
基材11は、熱可塑性または熱硬化性の光透過性樹脂を適用することができる。これらの樹脂は、例えば、ポリメチルメタアクリレート(PMMA)等の材料で構成されている。そして、基材11は、側面視において台形形状の凸部12を有している。その台形形状の上底に相当する部分(凸部12の頂部)に、平坦面12aが形成されている。また、基材11の底面から凸部12の平坦面12aまでの厚み(T)が均一に形成されている。反射防止機能を均一化させるためである。
【0026】
防塵層15は、塵や埃の付着を防止するために設けられた層であり、表面エネルギーが低い材料が用いられ、例えば、フッ素系材料が用いられる。そして、本実施形態における防塵層15は、尖端形状を有している。すなわち、先端に向かって尖っている。これにより、先端部分の表面積が狭くなるとともに、表面エネルギーが減少するため、防塵効果をより高めることができる。
【0027】
錐体10間のピッチPは、反射防止を行う光の波長よりも短く、およそ100〜500nmであり、高さHは、およそ100〜500nmである。また、平坦面12aの側断面視における長さLが、錐体10のピッチPの長さの5分の1以下である。このような微細の錐体10は、光学的には、微細の錐体10における屈折率が表面から基材11に向かって連続的に変化した場合と同様に作用する。即ち、表面から基材11への屈折率の変化は、微細の錐体10の高さにおける外部の媒質(通常は空気)と基材11の混ざり方で決定される。例えば、錐体10の先端部付近では殆ど空気の屈折率であるが、基材11側に行くに従い基材の屈折率に漸次接近する連続的な屈折率変化を示す。その結果、視角による色変化が少ない極めて良好な反射防止機能を有するとともに、錐体10の頂部には、防塵層15が設けられているため、防塵機能も有する。
【0028】
(反射防止部材の製造方法)
次に、反射防止部材の製造方法について説明する。図2は、反射防止部材の製造方法を示す工程図である。本実施形態における反射防止部材の製造方法は、複数の錐体を備えた反射防止部材の製造方法であって、基材に向けて成形型を加圧し、基材に、頂部が平坦面を有する凸部を形成する凸部形成工程と、平坦面上に防塵層を形成する防塵層形成工程と、を含むものである。以下、具体的に説明する。
【0029】
まず、凸部形成工程では、図2(a)に示すように、基材11aと、錐体10における基材11の表面形状に対応した成形型20と、を対向させ、図2(b)に示すように、基材11aに対して成形型20を加圧する。そうすると成形型20の形状が、基材11aに転写され、基材11には、頂部に平坦面12aを有する凸部12が形成される。
【0030】
次に、防塵層形成工程では、基材11の平坦面12a上に防塵層を形成する。本実施形態では、斜方蒸着によって、基材11の平坦面12a上にフッ素系材料を成膜する。これにより、図2(c)に示すように、基材11の平坦面12a上に防塵層15が形成される。
【0031】
以上のようにして、基材11に形成された凸部12と、凸部12の頂部の平坦面12a上に形成された防塵層15と、を有する複数の錐体10で構成された反射防止部材1が形成される。
【0032】
(電気光学装置の構成)
次に、電気光学装置の構成について説明する。図3は、電気光学装置としての液晶ディスプレイの構成を示す断面図である。図3に示すように、液晶ディスプレイ100は、液晶層120と、液晶層120の下部に、下側ガラス基板122を介して配置された下側偏光板124と、液晶層120の上部に、上側ガラス基板126を介して配置された上側偏光板128と、を備えている。また、液晶層120両側のガラス基板122,126間には図示しない配向膜を挟んで画素電極130と対向電極132とがそれぞれ設けられている。
【0033】
そして、上側偏光板128上には、反射防止部材1が配置されている。反射防止部材1では、上記したように、複数の微細な錐体10が連続パターンを成している。このため、液晶ディスプレイ100の表面の空気と上側偏光板128との間に屈折率が大きく異なる界面が存在しなくなるため、液晶ディスプレイ100の表面の光の反射が抑えられ、反射による表示機能の低下が防止される。さらに、反射防止部材1の錐体10の表面には、防塵層15が形成されているため、塵や埃の付着が防止され、長期間に亘って光学特性を維持することができる。
【0034】
(電子機器の構成)
次に、電子機器の構成について説明する。図4は、電子機器としての携帯電話機の構成を示す斜視図である。図4に示すように、携帯電話機200は、上記した液晶ディスプレイ100を含む表示部201と、複数の操作ボタン202と、受話口203と、及び送話口204等を備えている。これにより、信頼性に優れ、高品質な表示が可能な表示部201を具備した携帯電話機200を提供することができる。
【0035】
従って、上記実施形態によれば、以下に示す効果がある。
【0036】
錐体10は、凸部12と防塵層15とで構成される。これにより、容易に、反射防止機能と防塵機能とを発揮させることができる。また、凸部12は、平坦面12aを有しており、先端部を尖らせる必要がない。このため、成形型20で簡単に均一の凸形状を形成することができる。また、錐体10の先端部は防塵層15が形成され、硬度が向上する。従って、指や物体が錐体10に接触した場合では、損傷しにくくなり、取り扱い性を向上させることができる。
【0037】
なお、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形例が挙げられる。
【0038】
(変形例)上記の実施形態では、基材11の凸部12の平坦面12a上に防塵層15を形成したが、これに限定されず、例えば、図5に示すように、基材11の凸部12の平坦面12aと防塵層15との間に密着層14を備えてもよい。この場合、密着層14の材料としては、例えば、TMA(トリメチルアルミナ)等を適用することができる。このようにすれば、基材11と防塵層15との密着性が向上するため、長期信頼性を確保することができる。
【符号の説明】
【0039】
1…反射防止部材、10…錐体、11…基材、11a…基材、12…凸部、12a…平坦面、14…密着層、15…防塵層、20…成形型、100…電気光学装置としての液晶ディスプレイ、200…電子機器としての携帯電話機。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
透光性を有する基材面に形成され、頂部に平坦面を有する凸部と、
前記凸部の前記平坦面上に形成された防塵層と、を有する錐体を複数備えたことを特徴とする反射防止部材。
【請求項2】
請求項1に記載の反射防止部材において、
前記防塵層は、尖端形状を有していることを特徴とする反射防止部材。
【請求項3】
請求項1または2に記載の反射防止部材において、
前記凸部の前記平坦面と前記防塵層との間に密着層を備えたことを特徴とする反射防止部材。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか一項に記載の反射防止部材において、
前記基材の底面から前記凸部の前記平坦面までの厚みが均一であることを特徴とする反射防止部材。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか一項に記載の反射防止部材において、
前記平坦面の側断面視における長さが、前記錐体のピッチ長の5分の1以下であることを特徴とする反射防止部材。
【請求項6】
複数の錐体を備えた反射防止部材の製造方法であって、
基材に向けて成形型を加圧し、前記基材に、頂部が平坦面を有する凸部を形成する凸部形成工程と、
前記平坦面上に防塵層を形成する防塵層形成工程と、を含むことを特徴とする反射防止部材の製造方法。
【請求項7】
請求項1〜5のいずれか一項に記載の反射防止部材、または、請求項6に記載の反射防止部材の製造方法によって製造された反射防止部材を備えた電気光学装置。
【請求項8】
請求項7に記載の電気光学装置を搭載した電子機器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2011−221273(P2011−221273A)
【公開日】平成23年11月4日(2011.11.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−90166(P2010−90166)
【出願日】平成22年4月9日(2010.4.9)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】