CN116520572A - 光学构件、光学设备、成像装置和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及光学构件、光学设备、成像装置和显示装置。光学构件包括:具有前表面的基材,以及设置在基材的前表面上并包括树脂部分和键合到树脂部分的异形纤维的抗反射膜,其中在树脂部分的在基材侧的相对侧的表面上,抗反射膜包括包含异形纤维的突出部分,其中基材的前表面包括凸起部分,并且其中突出部分设置在凸起部分上方。
Description
技术领域
本公开涉及光学构件、光学设备、成像装置和显示装置。
背景技术
已知在包括具有在外壳内的至少一个透镜的光学系统的设备或装置的外壳中生成的称为杂散光的不必要反射光或散射光。如果在外壳中生成杂散光,那么在透镜镜筒或相机中生成耀斑(flare)或重影(ghost)。这造成捕获的图像的质量下降。在平视(head-up)显视器中,生成的杂散光导致产生的图像的质量下降。日本专利申请公开No.2020-8843讨论了旨在减小外壳中的反射率的光学构件。该光学构件包括其中树脂包含异形纤维(deformed fiber)的抗反射膜。日本专利申请公开No.2011-64737讨论了一种包括漆膜(paint film)的光学系统组件,该漆膜包括具有多种类型的形状的微粒。日本专利申请公开2021-196580讨论了一种平视显示装置,该装置包括具有激光纹理表面(laser texturedsurface)的树脂构件,被设计用于抑制在外壳的内壁表面上生成的杂散光的生成。
不过,在日本专利申请公开No.2011-64737中讨论的光学系统组件中,可以提高抗反射膜的反射减少效果。通过日本专利申请公开No.2021-196580中讨论的平视显示器获得的图像的质量也可以得到改善。
发明内容
根据本公开的一方面,一种光学构件包括:具有前表面的基材,以及设置在基材的前表面上并包括树脂部分和键合到树脂部分的异形纤维的抗反射膜,其中在树脂部分的在基材侧的相对侧的表面上,抗反射膜包括包含异形纤维的突出部分,其中基材的前表面包括凸起部分,并且其中突出部分设置在凸起部分上方。
本公开的其它特征将从以下参考附图对实施例的描述中变得清楚。
附图说明
图1A和图1B是例示根据第一实施例的光学构件的实施例的示意图。
图2A是在根据第一实施例的光学构件中包括的抗反射膜中包括的异形纤维的平面图。图2B是根据第一实施例的光学构件中包括的抗反射膜中包括的异形纤维的横截面图。
图3A和图3B是例示根据第二实施例的光学构件的实施例的示意图。
图4A和图4B是例示根据第四实施例的光学构件的实施例的示意图。
图5A和图5C是在根据第四实施例的光学构件中包括的抗反射膜中包括的异形纤维的平面图。图5B和图5D是根据第四实施例的光学构件中包括的抗反射膜中包括的异形纤维的横截面图。
图6A和图6B是例示根据第五实施例的光学构件的实施例的示意图。
图7是例示根据第七实施例的成像装置的实施例的示意图。
图8是例示根据第八实施例的显示装置的实施例的示意图。
图9是例示根据第九实施例的显示装置的实施例的示意图。
图10A和图10B是例示根据第九实施例的显示装置的抗反射膜的示意图。
图11A是根据第九实施例的显示装置的抗反射膜中包括的异形纤维的平面图。图11B是根据第九实施例的显示装置的抗反射膜中包括的异形纤维的横截面图。
图12A和图12B是例示根据第九实施例的显示装置的修改示例的示意图。
图13是例示根据第十实施例的显示装置的实施例的示意图。
图14是例示根据第十一实施例的显示装置的实施例的示意图。
图15A、图15B和图15C是例示根据第十一实施例的显示装置的抗反射膜的示意图。
图16A是根据第十一实施例的显示装置的抗反射膜中包括的异形纤维的平面图。图16B是根据第十一实施例的显示装置的抗反射膜中包括的异形纤维的横截面图。
图17是根据第十二实施例的显示装置的实施例的示意图。
图18A、图18B、图18C、图18D和图18E是例示异形纤维的修改示例的示意图。
图19A、图19B、图19C和图19D是例示光学构件的修改示例的示意图。
具体实施方式
(光学构件)
图1A和图1B是例示根据第一实施例的光学构件的实施例的示意图。图1A是平面图并且图1B是沿着图1A中的IIB-IIB线截取的光学构件100的横截面图。为了解释方便,在图1A中省略了抗反射膜2的例示。
在图1B中,Z轴在抗反射膜2堆叠在基材1上的方向上延伸。此外,X轴在凸起(protrusion)部分12相邻布置的方向上延伸。此外,将与Z轴和X轴正交的方向设定为Y轴。在包括以这种方式定义的坐标轴的XYZ坐标系中,沿着X轴延伸的方向被称为X方向,沿着Y轴延伸的方向被称为Y方向,并且沿着Z轴延伸的方向被称为Z方向。
光学构件100包括基材1和抗反射膜2。
基材1具有作为基材1的前表面的第一表面1A和作为基材1的后表面并且作为在基材1的第一表面1A相对侧的表面的第二表面1B。抗反射膜2设置在基材1的第一表面1A上,与基材1的第一表面1A紧贴。基材1的第一表面1A具有不规则结构。该不规则结构包括多个凸起部分12和凹陷部分11。图1A和图1B例示了六个凸起部分12和五个凹陷部分11,但是凸起部分12的数量和凹陷部分11的数量不限于这些数量,并且可以适当地选择期望的数量。
至少一根异形纤维22设置在多个凸起部分12中的至少一个上方。期望该至少一根异形纤维22被设置成与凸起部分12接触。凸起部分12的高度和长度分别由H12和L12表示。凸起部分12的高度H12与在Z方向上从第一参考1S到凹陷部分11的距离对应。第一参考1S是指在上方设置异形纤维22的凸起部分12中凸起部分12与抗反射膜2彼此接触的位置。所有凸起部分12的高度H12不需要恒定。在图1B中,凸起部分12的长度L12指示凸起部分12在X方向上的长度,但可以是在Y方向上的长度。换句话说,凸起部分12的长度L12指示在与作为凸起部分12的高度方向的Z方向正交的方向上的长度,并且指示在从Z方向平面地查看光学构件100时凸起部分12的最小长度。所有凸起部分12的长度L12也不需要恒定。
凹陷部分11形成在凹陷部分11在相对于第一参考1S远离抗反射膜2的方向上凹陷的位置处。异形纤维22可以设置在凹陷部分11上方。凹陷部分11的长度L11是两个相邻凸起部分12之间的最大间隔。所有凹陷部分11的长度L11不需要恒定。
基材1的材料没有特别限制,并且可以使用金属或树脂。金属的示例包括铝、铝合金、钛合金、不锈钢、镁和镁合金。从成本和耐久性方面考虑,期望使用铝合金或镁合金。树脂的示例包括聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)树脂和氟树脂。
用于在基材1的第一表面1A上设置不规则结构的方法没有特别限制,但期望的是通过压纹(emboss)加工形成不规则结构。换句话说,期望基材1的第一表面1A是通过压纹加工形成的压纹表面。压纹加工是在使用模具获得金属或树脂的模制组件时在模具的表面上形成精细不规则,并将模具的表面上的精细不规则转印到模制组件的表面上的加工。模具的表面上的不规则可以通过例如化学蚀刻、喷砂或激光加工形成。因为压纹加工可以形成比通过机械加工形成的不规则更精细的不规则,所以与通过机械加工形成的粗糙不规则相比,异形纤维22变得不太可能埋入树脂部分21中。换句话说,异形纤维22变得更容易从树脂部分21的第一表面21A突出。通过压纹加工形成的颗粒(grain)的类型(压纹表面的构造)没有特别限制。例如,可以使用皮革纹理、哑光饰面、木材纹理、织物图案或几何图案。
抗反射膜2包括树脂部分21和多根异形纤维22。抗反射膜2在作为基材1的前表面的第一表面1A上设置。
树脂部分21具有作为树脂部分21的前表面的第一表面21A,包含异形纤维22的至少一部分,并且包括从树脂部分21的第一表面21A突出的突出部分26。在第一实施例中,突出部分26由从树脂部分21的第一表面21A突出的异形纤维22形成。突出部分26设置在凸起部分12上方。换句话说,在平面图中,突出部分26设置在与凸起部分12重叠的位置处。树脂部分21的第一表面21A是指树脂部分21的在与基材1接触的表面(基材侧)的相对侧的表面。树脂部分21中包括的树脂的类型没有特别限制。例如,树脂的类型可以选自丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂及其组合。此外,可以使用溶剂可溶性树脂或反应性可固化树脂。为了增强光线的吸收效率,期望使用黑色染色材料将树脂部分21染成黑色。黑色染色材料的类型没有特别限制。可以选择诸如染色墨水之类的有机材料,诸如镍、钴或铜之类的金属,或诸如炭黑之类的无机材料。黑色是指在380nm至780nm的光波长范围的整个范围内具有光吸收性的颜色。此外,期望树脂部分21的黑度(degree of blackness)等于或大于0.7。黑度由在380nm至780nm的光波长范围内的最大吸收率相对于最小吸收率的比率表示。
树脂部分21的厚度没有特别限制,但厚度期望地落在从10μm至500μm的范围内。如果树脂部分21的厚度落在该范围内,那么可以实现良好的抗反射功能和耐剥离性(peelresistance)两者。如果树脂部分21的厚度变得小于10μm,那么担心无法充分获得抗反射功能。另一方面,如果树脂部分21的厚度超过500μm,那么容易产生膜厚度不均。如果膜厚度不均变大,那么抗反射膜2变得更有可能从基材1剥离。树脂部分21的厚度更期望地落在从20μm至200μm的范围内。
多根异形纤维22键合到树脂部分21。期望多根异形纤维22中的至少一根在凸起部分12上方设置。在本公开中,异形纤维是指在与长度方向(纤维轴方向)垂直的方向上的横截面形状为除了圆形、椭圆形、其中所有内角均小于180°的凸多边形以外的形状的纤维。通过在凸起部分12上方设置异形纤维22,异形纤维22变得不太可能埋入树脂部分21,而变得更有可能从树脂部分21的第一表面21A突出。此外,通过异形纤维22从树脂部分21的第一表面21A突出,即使偏离光路的光线(例如,具有超过80度的高入射角的光线)进入树脂部分21的第一表面21A,通过撞击异形纤维22,光线也变得不太可能返回到光路。因此,第一实施例的光学构件具有低反射率并且可以减少光学系统中的杂散光的量。因而,该光学构件可以降低杂散光对设备的期望性能造成的影响。
多根异形纤维22可以在凹陷部分11上方设置。在这种情况下,期望的是,在凸起部分12上方设置的异形纤维22的数量大于在凹陷部分11上方设置的异形纤维22的数量。此外,期望在凸起部分12上方设置的异形纤维22的体积比在凹陷部分11上方设置的异形纤维22的体积大。这是因为,在凸起部分12上方设置的异形纤维22的从树脂部分21的第一表面21A突出的部分的体积更大,并且可以相应地增加通过撞击异形纤维22而变得不太可能返回到光路的光线的量。
图2A和图2B是可用在本实施例的光学构件中的异形纤维的示意图。图2A是平面图,并且图2B是沿着图2A中的IIIB-IIIB线截取的异形纤维22的横截面图。异形纤维22包括芯部分221和从芯部分221延伸出的多个腿部分222。芯部分221是图2B中由点线绘出的部分,并且其横截面形状是圆形形状。不过,芯部分221的横截面形状不需要总是圆形形状,并且可以是矩形形状。在芯部分221的横截面形状是圆形的情况下,芯部分221的粗度(thickness)T221(在与异形纤维22的长度方向垂直的方向上的横截面的长度)指示圆形的直径。在芯部分221的横截面形状是多边形的情况下,粗度T221指示该多边形的内接圆的直径。在芯部分221的横截面形状是椭圆形的情况下,粗度T221指示半长轴侧(semimajoraxis side)的直径。芯部分221可以包括孔223。
腿部分222从芯部分221延伸,并由与芯部分221相同的材料制成。在图2B中,腿部分222的数量为八个,但腿部分222的数量不限于八个。在异形纤维22的区域当中,从树脂部分21的第一表面21A突出的突出部分26期望地与腿部分222对应。这是因为,通过从第一表面21A突出的多个腿部分222,可以使进入两个腿部分之间的空间的光线漫射并且不太可能返回到光路。为了更高效地使光线在异形纤维22中的腿部分之间漫射,期望的是腿部分222的数量为三个以上且八个以下。作为市售的包括八个腿部分的异形纤维的示例,存在由TEIJIN FRONTIER有限公司制造的难以制造包括九个或更多个腿部分的异形纤维。
腿部分222的长度L222期望地落在从5μm至20μm的范围内。如果腿部分222的长度L222落在该范围内,那么反射率降低效果变得更大。如果腿部分222的长度L222小于5μm,那么腿部分222从树脂部分21的第一表面21A突出的长度(突出部分26的长度)变得更短,并且多个腿部分222之间的光反射不充分发生。因而,担心反射率降低效果变得不足。另一方面,如果腿部分222的长度L222大于20μm,那么腿部分222倾斜或塌陷,并且足够量的光线不能进入在多个腿部分222之间的空间。因而,担心反射率降低效果变得不足。更期望地,腿部分222的长度L222落在从5μm至12.5μm的范围内。
腿部分222的粗度T222期望地落在从2μm至6μm的范围内。如果腿部分222的粗度T222落在该范围内,那么反射率降低效果变得更大。如果腿部分222的粗度T222小于2μm,那么腿部分222倾斜或塌陷,并且足够量的光不能进入在多个腿部分222之间的空间。因而,担心反射率降低效果变得不足。另一方面,如果腿部分222的粗度T222大于6μm,那么多个腿部分222之间的间隔变得更小,并且多个腿部分222之间的光反射不充分发生。因而,担心反射率降低效果变得不足。
异形纤维22的粗度T22期望地大于凸起部分12的高度H12。这是为了使在凹陷部分11上方设置的异形纤维22能够容易地从树脂部分21的第一表面21A突出。
异形纤维22的粗度T22是指在与异形纤维22的长度方向垂直的方向上的横截面的长度,并且是指与纤维轴正交的横截面的长度。换句话说,异形纤维22的粗度T22是芯部分221和腿部分222在横截面方向上的长度之和的最大值。
异形纤维22的粗度T22期望地小于凸起部分12的长度L12。这是为了使异形纤维22能够容易地在凸起部分12上方设置,并且使异形纤维22能够容易地从树脂部分21的第一表面21A突出。异形纤维22的粗度T22优选地落在从10μm至50μm的范围内。
异形纤维22的长度L22期望地比凸起部分12的高度H12更长。这是为了使在凹陷部分11上方设置的异形纤维22能够容易地从树脂部分21的第一表面21A突出。
异形纤维22的长度L22期望地落在从0.2mm至1.0mm的范围内。如果异形纤维22的长度L22落在该范围内,那么抗反射功能得到改善。如果异形纤维22的长度L22比0.2mm短,那么更高比例的异形纤维22的不包括抗反射功能的切割表面从树脂部分21的第一表面21A突出。因而,担心抗反射功能变得不足。另一方面,如果异形纤维22的长度L22比1.0mm长,那么担心变得难以在形成抗反射膜2时使异形纤维22的腿部分222从树脂部分21的第一表面21A突出。通过使用切割机切割异形纤维22,可以将异形纤维22的长度L22设定为期望的长度。
作为异形纤维22的长度L22相对于异形纤维22的粗度T22的比率(L22/T22)的纵横比期望地落在从4至100的范围内。如果纵横比落在该范围内,那么变得容易在形成抗反射膜2时使异形纤维22的腿部分222的前端从树脂部分21的第一表面21A突出。不过,如果纵横比变得小于4并且异形纤维22的形状变得更接近各向同性的形状,那么异形纤维22的切割表面变得更容易从树脂部分21的第一表面21A突出。因而,担心抗反射功能变得不足。另一方面,如果纵横比变得大于100,那么变得难以控制异形纤维22的朝向。因而,担心腿部分222的前端变得难以从树脂部分21的第一表面21A突出。
异形纤维22的材料没有特别限制。例如,该材料可以选自聚酯纤维(polyester)、尼龙、腈纶、聚丙烯、人造丝、聚乙烯、聚氨酯、棉麻、针织羊毛及其组合。为了增强抗反射膜2的性能,可以对异形纤维22进行加工、耐光处理、软化处理或抗褪色处理。
抗反射膜2中异形纤维22的含量(content)期望地落在从33质量份(parts bymass)至67质量份的范围内。如果异形纤维22的含量落在该范围内,那么抗反射膜2可以实现光学性能和制造容易性两者。如果异形纤维22的含量小于33质量份,那么从树脂部分21的第一表面21A突出的异形纤维22的数量变得更少。因而,担心反射率降低效果变得不足。另一方面,如果异形纤维22的含量超过67质量份,那么当通过喷涂形成抗反射膜2时,喷嘴的前端变得很有可能堵塞,并且担心制造变得困难。
在基材1的第一表面1A的不规则结构上设置抗反射膜2的方法没有特别限制。该方法的示例包括刷涂、喷涂、浸涂和转印。所有这些方法都是使用包含作为树脂部分21的前体的未固化树脂、异形纤维22和任意溶剂的涂料作为原材料的方法。
在这些方法当中,从与基材1的第一表面1A的形状的适应性优异的方面出发,期望使用上述涂料进行喷涂。此外,通过使涂料固化而获得抗反射膜2的方法也没有特别限制。涂料可以在室温(例如,23℃±2℃)处干燥,可以通过加热促进固化,或者可以将紫外光发射到涂料上。
如上所述,根据第一实施例的光学构件100,包括异形纤维22的突出部分26在基材1的凸起部分12上方设置。因此,通过采用这种构造,光学构件100的反射率变得更低,并且即使偏离光路的光线在树脂部分21的第一表面21A上反射,通过撞击在突出部分26的异形纤维22上,也使光线不太可能返回到光路。因此,根据第一实施例的光学构件100,因为在光学系统中生成的杂散光的量减少,所以可以减少杂散光对设备的期望性能的影响。
图3A和图3B是例示根据第二实施例的光学构件的实施例的示意图。图3A是平面图,并且图3B是沿着图3A中的IB-IB线截取的光学构件100B的横截面图。根据第二实施例的光学构件与第一实施例的光学构件的不同之处在于,在基材1与抗反射膜2之间设置有中间层6,并且异形纤维22在突出部分26中被树脂部分21覆盖。在下文中,将主要基于与第一实施例不同的点对第二实施例的光学构件进行描述。
中间层6是在基材1的第一表面1A上设置的底漆层,例如用于增强与抗反射膜2的粘合性。底漆层的材料没有特别限制。该材料的示例包括环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、硅树脂和氟树脂。设置中间层6的目的不限于增强粘合性的目的。可以为了其它目的而设置中间层6,诸如出于防止在制造过程中基材1的第一表面1A与抗反射膜2的前体之间发生反应的目的。底漆层也可以仅设置在凸起部分12中,并且可以被阻止设置在凹陷部分11中。当在凸起部分12和凹陷部分11中都设置底漆层的情况下,期望以不掩埋(bury)其不规则结构的方式设置底漆层。底漆层的厚度没有特别限制,但期望是不掩埋凸起部分12的厚度。当底漆层被设置有大于凸起部分12的高度的厚度时,期望以反映基材1的第一表面1A的不规则形状的方式设置底漆层。
异形纤维22在突出部分26中被树脂部分21覆盖。因为第二实施例的光学构件100B包括被树脂部分21覆盖的异形纤维22,所以异形纤维22相对于树脂部分21的键合强度比第一实施例的光学构件中的更高。在突出部分26中,期望异形纤维22的腿部分222被树脂部分21覆盖。被树脂部分21覆盖的腿部分222的数量可以是一个,或者多个腿部分222可以被树脂部分21覆盖。
如上所述,在第二实施例的光学构件100B中,包括被树脂部分21覆盖的异形纤维22的突出部分26在基材1的凸起部分12上方设置。因此,光学构件100B在异形纤维22相对于树脂部分21的粘合强度方面优于第一实施例的光学构件100。因此,由于第二实施例的光学构件100B在耐久性方面优于第一实施例的光学构件100,所以可以更长时间地减少在光学系统中生成的杂散光的量。
(抗反射涂料)
将描述第三实施例。要用于形成本公开的光学构件中包括的抗反射膜的抗反射涂料包含多根异形纤维22、树脂和有机溶剂。因为异形纤维22与在第一实施例和第二实施例中使用的相同,因此将省略描述。
相对于在异形纤维22被混合之前获得的100质量份的涂料固体含量,抗反射涂料中包含的异形纤维22的含量期望地落在从50质量份至200质量份的范围内。涂料固体含量是指除树脂部分21中包括的树脂外还包括添加剂的抗反射涂料中所包含的所有固体组分的含量。如果异形纤维22的含量小于50质量份,那么担心不能充分获得抗反射功能。另一方面,如果异形纤维22的含量大于200质量份,那么在使用喷枪来施加涂料时,担心喷嘴前端容易堵塞,并且缩小了制造方法的选择范围。即使可以形成抗反射膜,由于涂料固体含量(诸如树脂的含量)的量少,所以树脂部分21与异形纤维22之间的键合也变得不充分,并且担心异形纤维22容易脱落。如果异形纤维22也被视为固体含量的一部分,则可以重新表述为,相对于100质量份的涂料固体含量,异形纤维22的含量期望地落在从33质量份至67质量份的范围内。
包含在本公开的抗反射涂料中的树脂在抗反射涂料干燥之后形成树脂部分21。树脂的类型没有特别限制。例如,树脂可以选自丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂及其组合。此外,可使用溶剂可溶性树脂或者反应性可固化树脂。
相对于100质量份的本公开的抗反射涂料,包含在抗反射涂料中的树脂的含量期望地落在从5质量份至50质量份的范围内。如果树脂的含量变得小于5质量份,那么担心树脂部分21与基材1之间的粘合性变差。另一方面,如果树脂的含量超过50质量份,那么担心变得难以形成作为抗反射膜2的薄层。
包含在本公开的抗反射涂料中的有机溶剂的类型没有特别限制。有机溶剂的示例包括水、稀释剂、乙醇、异丙醇、正丁醇、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丁酯和乙酸丁酯。示例还包括甲基乙基酮、甲基异丁基酮、丙二醇单甲醚、甲苯、二甲苯、丙酮、溶纤剂(cellosolve)、乙二醇醚和醚。可以使用这些溶剂中的一种,或者可以混合并使用多种。
相对于100质量份的本公开的抗反射涂料,包含在抗反射涂料中的有机溶剂的含量期望地落在从5质量份至80质量份的范围内。如果有机溶剂的含量变得小于5质量份,那么担心难以形成作为抗反射膜2的薄层。此外,当使用喷枪来施加涂料时,担心喷枪的喷射部分被堵塞,并且缩小了制造方法的选择范围。另一方面,如果有机溶剂的含量超过80质量份,那么担心基材1与树脂部分21之间的粘合性变差。此外,当使用喷枪来施加涂料时,担心会发生滴落。
抗反射涂料的粘度期望地落在从10mPa·s至200mPa·s的范围内。如果抗反射涂料的粘度变得小于10mPa·s,那么担心基材1与抗反射膜2之间的粘合性变差。另一方面,如果抗反射涂料的粘度变得大于200mPa·s,那么担心变得难以形成作为抗反射膜2的薄层。
本公开的抗反射涂料还可以包含添加剂。添加剂的示例包括分散剂(dispersant)、硬化剂、硬化催化剂、增塑剂、触变性赋予剂(thixotropy impartingagent)、流平剂、红外透明有机着色剂、红外透明无机着色剂、防腐剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂和偶联剂。此外,可以混合用于着色或磨砂(frosting)的填料。
在本公开的抗反射涂料中,可以在异形纤维22的表面上执行涂覆处理以增强异形纤维22的分散性。在涂覆处理中,可以使用表面活化剂、矿物盐和各种树脂。
将描述表面处理的示例。通过使用单宁化合物和酒石催吐剂(tartar emetic)处理切割成期望长度的异形纤维22的表面,在纤维表面上生成单宁化合物。由此,通过利用单宁化合物的保水性,植绒(flock)表面的导电性保持良好状态。可替代地,无机盐、无机硅化合物、表面活性剂以及它们的混合物被键合到异形纤维22的表面。
单宁化合物的示例包括天然单宁和合成单宁。无机盐的示例包括氯化钠(NaCl)、氯化钡(BaCl2)和氯化镁(MgCl2)。示例还包括硫酸镁(MgSO4)、硅酸钠(Na2SiO3)、碳酸钠(Na2CO3)和硫酸钠(Na2SO4)。无机硅化合物的示例包括胶态二氧化硅。此外,表面活性剂的示例包括阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂和阳离子表面活性剂。
(抗反射涂料的制造方法)
本公开的抗反射涂料的制造方法没有特别限制,并且异形纤维22可以分散在抗反射涂料中就足够了。可以将异形纤维22注入到存储有机溶剂的容器中,或者可以将有机溶剂注入到存储异形纤维22的容器中。分散方法的示例包括珠磨机、球磨机、喷射磨机、三辊磨机、行星齿轮设备、混合机和超声分散机。
(光学构件)
图4A和图4B是例示根据第四实施例的光学构件的实施例的示意图。图4A是平面图,并且图4B是沿着图4A中的IIB-IIB线截取的光学构件2100的横截面图。根据第四实施例的光学构件2100的不同之处在于,抗反射膜2除了异形纤维(第一异形纤维)22之外还包括第二纤维。在下文中,对与第一实施例中的构成元素等同的构成元素,将使用相同的附图标记来描述。
光学构件2100包括基材1和抗反射膜2。
抗反射膜2包括树脂部分21、第一异形纤维22和比第一异形纤维22长的第二纤维。抗反射膜2在作为基材1的前表面的第一表面1A上设置。
树脂部分21具有作为树脂部分21的前表面的第一表面21A,包含第一异形纤维22,并且包括从树脂部分21的第一表面21A突出的第一突出部分24。在第四实施例中,第一突出部分24由从树脂部分21的第一表面21A突出的第一异形纤维22形成。树脂部分21的第一表面21A是指树脂部分21的位于与基材1接触的表面(基材侧)的相对侧的表面。树脂部分21中包括的树脂的类型没有特别限定。例如,树脂的类型可以选自丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂及其组合。此外,可以使用溶剂可溶性树脂或者反应性可固化树脂。为了增强光线的吸收效率,期望使用黑色染色材料将树脂部分21染成黑色。黑色染色材料的类型没有特别限制。可以选择诸如染色墨水之类的有机材料,诸如镍、钴和铜之类的金属,或诸如炭黑之类的无机材料。黑色是指在从380nm至780nm的光波长范围的整个范围内具有光吸收性的颜色。此外,树脂部分21的黑度期望地等于或大于0.7。黑度由在从380nm至780nm的光波长范围内的最大吸收率相对于最小吸收率的比率表示。
树脂部分21的厚度没有特别限制,但期望地落在从10μm至500μm的范围内。如果树脂部分21的厚度落在该范围内,那么可以实现良好的抗反射功能和耐剥离性二者。如果树脂部分21的厚度变得小于10μm,那么担心无法充分获得抗反射功能。另一方面,如果树脂部分21的厚度超过500μm,那么容易产生膜厚度不均。如果膜厚度不均变得更大,那么抗反射膜2变得更有可能从基材1剥离。更期望地,树脂部分21的厚度落在从20μm至200μm的范围内。
第一异形纤维22键合到树脂部分21。期望的是,多根第一异形纤维22中的至少一根第一异形纤维22至少部分地从树脂部分21的第一表面21A突出。在本公开中,异形纤维是指在与长度方向(纤维轴方向)垂直的方向上的横截面形状是除圆形、椭圆形和其中所有内角均小于180°的凸多边形以外的形状的纤维。通过从树脂部分21的第一表面21A突出的第一异形纤维22,即使偏离光路的光线(例如,具有超过80度的高入射角的光线)进入树脂部分21的第一表面21A,通过撞击突出的第一异形纤维22,光线也变得不太可能返回到光路。不过,如果光学构件中包括的异形纤维具有固定长度,那么当环境温度急剧变化时,抗反射膜中有时生成裂纹或龟裂。鉴于上述情况,经过认真考虑,本申请的发明人发现,通过使抗反射膜包含比抗反射膜中包含的第一异形纤维更长的第二纤维,即使环境温度急剧变化,抗反射膜中也不太可能生成裂纹或龟裂。虽然其机理尚不明确,但据估计,通过使防反射膜包含比常规使用的异形纤维更长的适当量的纤维,当环境温度从高温向低温急剧变化时产生的树脂部分中的拉伸应力降低。
第二纤维在纤维轴方向上的长度比第一异形纤维22的长度更长。第二纤维键合到树脂部分21,并且具有减少在树脂部分21中生成的应力的功能。第二纤维的形状没有特别限制,只要其长度比第一异形纤维22的长度更长即可,并且在与长度方向(纤维轴方向)垂直的方向上的横截面形状可以是圆形、椭圆或其中所有内角均小于180°的凸多边形。不过,第二纤维期望是第二异形纤维23。这是因为,通过多根第二异形纤维23中的至少一根形成至少部分地从树脂部分21的第一表面21A突出的第二突出部分25,即使偏离光路的光线进入树脂部分21的第一表面21A,通过撞击第二突出部分25,光线也变得不太可能返回到光路。
期望的是,如图4A中所示,第一异形纤维22和第二异形纤维23的纤维轴在XY平面上不是单向定向而是多向定向。这是因为,如果纤维轴被单向定向,那么当环境温度变化时,担心在特定方向上生成裂纹或龟裂。
下面将描述其中第二异形纤维23用作第二纤维的示例。
图5A、图5B、图5C和图5D是可用在本实施例的光学构件中的异形纤维的示意图。图5A是第一异形纤维22的平面图,并且图5B是沿着图5A中的IIIB-IIIB线截取的第一异形纤维22的横截面图。
图5C是第二异形纤维23的平面图,并且图5D是沿着图5C中的IVB-IVB线截取的第二异形纤维23的横截面图。
第一异形纤维22通过被包括在从树脂部分21的第一表面21A突出的第一突出部分24中而起到提高抗反射功能的作用。从进一步提高抗反射功能的方面来看,抗反射膜2中第一异形纤维22的含量期望地大于第二异形纤维23的含量。类似地,抗反射膜2中第一异形纤维22的数量期望地大于第二异形纤维23的数量。此外,抗反射膜2中第一异形纤维22的总体积期望地大于第二异形纤维23的总体积。
第一异形纤维22包括第一芯部分221和从第一芯部分221延伸出的多个第一腿部分222。第一芯部分221是图5B中由点线绘出的部分,并且其横截面形状是圆形形状。不过,第一芯部分221的横截面形状不需要总是圆形形状,并且可以是矩形形状。在第一芯部分221的横截面形状是圆形的情况下,第一芯部分221的粗度T221(在与第一异形纤维22的长度方向垂直的方向上的横截面的长度)指示圆形的直径。在第一芯部分221的横截面形状为多边形的情况下,粗度T221指示该多边形的内接圆的直径。在第一芯部分221的横截面形状为椭圆形的情况下,粗度T221指示半长轴侧的直径。第一芯部分221可以包括第一孔223。
第一异形纤维22的长度L22期望地落在从0.2mm至1.0mm的范围内。如果第一异形纤维22的长度L22落在该范围内,那么抗反射功能提高。如果第一异形纤维22的长度L22比0.2mm短,那么更高比例的第一异形纤维22的不包括抗反射功能的切割表面从树脂部分21的第一表面21A突出。因而,担心抗反射功能变得不足。另一方面,如果第一异形纤维22的长度L22比1.0mm长,那么担心变得难以在形成抗反射膜2时使第一异形纤维22的第一腿部分222从树脂部分21的第一表面21A突出。通过使用切割机切割第一异形纤维22,第一异形纤维22的长度L22可以被设定为期望的长度。
第一异形纤维22的粗度T22期望地落在从10μm至50μm的范围内。第一异形纤维22的粗度T22是指在与第一异形纤维22的长度方向垂直的方向上的横截面的长度,并且是指与纤维轴正交的横截面的长度。换句话说,第一异形纤维22的粗度T22是第一芯部分221和第一腿部分222在横截面方向上的长度之和的最大值。如果第一异形纤维22的粗度T22落在该范围内,那么可以实现抗反射功能和制造容易性两者。如果第一异形纤维22的粗度T22小于10μm,那么从树脂部分21的第一表面21A突出的部分变得更小。因而,担心抗反射功能变得不足。另一方面,如果第一异形纤维22的粗度T22大于50μm,那么担心执行用于调整长度的切割加工花费时间。
作为第一异形纤维22的长度L22相对于第一异形纤维22的粗度T22的比率(L22/T22)的第一纵横比期望地落在从4至100的范围内。如果第一纵横比落在该范围内,那么当形成抗反射膜2时,变得更容易通过第一异形纤维22的第一腿部分222的前端从树脂部分21的第一表面21A突出而形成第一突出部分24。不过,如果第一纵横比变得小于4并且第一异形纤维22的形状变得更接近各向同性的形状,那么第一异形纤维22的切割表面变得更容易从树脂部分21的第一表面21A突出。因而,担心抗反射功能变得不足。另一方面,如果第一纵横比变得大于100,那么变得难以控制第一异形纤维22的朝向。因而,担心第一腿部分222的前端变得难以从树脂部分21的第一表面21A突出。
第一腿部分222从第一芯部分221延伸,并且由与第一芯部分221相同的材料制成。在图5B中,第一腿部分222的数量是八个,但是第一腿部分222的数量不限于八个。在第一异形纤维22的区域当中,从树脂部分21的第一表面21A突出的区域期望地与第一腿部分222对应。这是因为,通过从第一表面21A突出的多个第一腿部分222,可以使进入两个第一腿部分之间的空间的光线漫射并且不太可能返回到光路。为了在第一异形纤维22中的第一腿部分之间更高效地漫射光线,期望第一腿部分222的数量为三个以上且八个以下。作为市售的包括八个第一腿部分的异形纤维的示例,有TEIJIN FRONTIER有限公司制造的难以制造包括九个或更多个第一腿部分的第一异形纤维。
第一腿部分222的长度L222期望地落在从5μm至20μm的范围内。如果第一腿部分222的长度L222落在该范围内,那么反射率降低效果变得更大。如果第一腿部分222的长度L222小于5μm,那么第一腿部分222从树脂部分21的第一表面21A突出的长度(第一突出部分24的长度)变得更短,并且在多个第一腿部分222之间的光反射不充分发生。因而,担心反射率降低效果变得不足。另一方面,如果第一腿部分222的长度L222大于20μm,那么第一腿部分222倾斜或塌陷,并且足够量的光线不能进入在多个第一腿部分222之间的空间。因而,担心反射率降低效果变得不足。更期望地,第一腿部分222的长度L222落在从5μm至12.5μm的范围内。
第一腿部分222的粗度T222期望地落在从2μm至6μm的范围内。如果第一腿部分222的粗度T222落在该范围内,那么反射率降低效果变得更大。如果第一腿部分222的粗度T222小于2μm,那么第一腿部分222倾斜或塌陷,并且足够量的光不能进入在多个第一腿部分222之间的空间。因而,担心反射率降低效果变得不足。另一方面,如果第一腿部分222的粗度T222大于6μm,那么多个第一腿部分222之间的间隔变得更小,并且多个第一腿部分222之间的光反射不充分发生。因而,担心反射率降低效果变得不足。
第二异形纤维23包括第二芯部分231和从第二芯部分231延伸出的多个第二腿部分232。第二芯部分231是图5D中由点线绘出的部分,并且其横截面形状是圆形形状。不过,类似于第一芯部分221,第二芯部分231的横截面形状不需要总是圆形形状,并且可以是矩形形状。第二芯部分231可以包括第二孔233。
第二异形纤维23的长度L23比第一异形纤维22的长度L22长。因为第二异形纤维23的长度L23比第一异形纤维22的长度L22长,所以第二异形纤维23起到增加抗反射膜2的强度的作用。不过,从提高抗反射功能的角度考虑,抗反射膜2中第二异形纤维23的含量期望地小于第一异形纤维22的含量。类似地,抗反射膜2中第二异形纤维23的数量期望地小于第一异形纤维22的数量。此外,抗反射膜2中第二异形纤维23的总体积期望地小于第一异形纤维22的总体积。此外,类似于第一异形纤维22,期望的是第二异形纤维23的至少一部分从树脂部分21的第一表面21A突出,并形成第二突出部分25。此时,第二异形纤维23也与第一异形纤维22同样起到提高抗反射功能的作用。
第二异形纤维23的长度L23期望地落在从0.3mm至1.5mm的范围内。如果第二异形纤维23的长度L23落在该范围内,那么抗反射膜2变得不太可能破裂,并且抗反射功能提高。如果第二异形纤维23的长度L23短于0.3mm,那么担心当环境温度急剧变化时在树脂部分21中生成的拉伸应力的降低效果变得不足。另一方面,如果第二异形纤维23的长度L23长于1.5mm,那么当使第二异形纤维23从树脂部分21的第一表面21A突出时,第二异形纤维23倾斜并与第一异形纤维22重叠。因而,担心抗反射功能无法变得充分。更期望地,第二异形纤维23的长度L23落在第一异形纤维22的长度L22的1.5倍至5倍的范围内。
第二异形纤维23的粗度T23期望地大于第一异形纤维22的粗度T22。这是为了增加当环境温度急剧变化时在树脂部分21中生成的拉伸应力的降低效果。此外,第二异形纤维23的粗度T23期望地落在从15μm至75μm的范围内。如果第二异形纤维23的粗度T23落在该范围内,那么抗反射膜2变得不太可能破裂,并且制造容易性变得良好。如果第二异形纤维23的粗度T23小于15μm,那么担心当环境温度急剧变化时在树脂部分21中生成的拉伸应力的降低效果变得不足。另一方面,如果第二异形纤维23的粗度T23大于75μm,那么担心执行用于调整长度的切割过程花费时间。从促进制造的方面来看,第二异形纤维23的粗度T23期望地与第一异形纤维22的粗度T22相同。这是因为第一异形纤维22和第二异形纤维23可以仅通过将相同的原材料切割成不同的长度来获得。第二异形纤维23的粗度T23与第一异形纤维22的粗度T22相同的状态是指第二异形纤维23的粗度T23落在第一异形纤维22的粗度T22的0.8倍至1.2倍的范围内的状态。
作为第二异形纤维23的长度L23相对于第二异形纤维23的粗度T23的比率(L23/T23)的第二纵横比期望地落在从4至100的范围内。如果第二纵横比落在该范围内,那么当形成抗反射膜2时,变得更容易通过第二异形纤维23的第二腿部分232的前端从树脂部分21的第一表面21A突出而形成第二突出部分25。不过,如果第二纵横比变得小于4并且第二异形纤维23的形状更接近各向同性的形状,那么第二异形纤维23的切割表面变得更有可能从树脂部分21的第一表面21A突出。因而,担心抗反射功能变得不足。另一方面,如果第二纵横比变得大于100,那么变得难以控制第二异形纤维23的朝向。因而,担心第二腿部分232的前端变得难以从树脂部分21的第一表面21A突出。
第二腿部分232从第二芯部分231延伸,并且由与第二芯部分231相同的材料制成。在图5D中,第二腿部分232的数量是八个,但是第二腿部分232的数量不限于八个。在第二异形纤维23的区域当中,从树脂部分21的第一表面21A突出的区域期望地与第二腿部分232对应。这是因为,通过从第一表面21A突出的多个第二腿部分232,可以使进入两个第二腿部分之间的空间的光线被漫射并且不太可能返回到光路。为了在第二异形纤维23中的第二腿部分之间更高效地使光线漫射,期望第二腿部分232的数量为三个以上且八个以下。
第二腿部分232的长度L232期望地落在从7.5μm至30μm的范围内。如果第二腿部分232的长度L232落在该范围内,那么反射率降低效果变得更大。如果第二腿部分232的长度L232小于7.5μm,那么第二腿部分232从树脂部分21的第一表面21A突出的长度(第二突出部分25的长度)变得更短,并且在多个第二腿部分232之间的光反射未充分发生。因而,担心反射率降低效果变得不足。另一方面,如果第二腿部分232的长度L232大于30μm,那么第二腿部分232倾斜或塌陷,并且足够量的光线不能进入在多个第二腿部分232之间的空间。因而,担心反射率降低效果变得不足。更期望地,第二腿部分232的长度L232落在从7.5μm至15μm的范围内。
第二腿部分232的粗度T232期望地落在从3μm至9μm的范围内。如果第二腿部分232的粗度T232落在该范围内,那么反射率降低效果变得更大。如果第二腿部分232的粗度T232小于3μm,那么第二腿部分232倾斜或塌陷,并且足够量的光不能进入在多个第二腿部分232之间的空间。因而,担心反射率降低效果变得不足。另一方面,如果第二腿部分232的粗度T232大于9μm,那么多个第二腿部分232之间的间隔变得更小,并且多个第二腿部分232之间的光反射不会充分发生。因而,担心反射率降低效果变得不足。
从促进制造的方面出发,期望第二异形纤维23的粗度T23与第一异形纤维22的粗度T22相同,第二腿部分232的长度L232与第一腿部分222的长度L222相同,第二腿部分232的粗度T232与第一腿部分222的粗度T222相同,并且第二芯部分231的粗度T231与第一芯部分221的粗度T221相同。这是因为第一异形纤维22和第二异形纤维23能够仅通过将相同的原材料切割成不同的长度而获得。第二腿部分232的长度L232与第一腿部分222的长度L222相同的状态是指第二腿部分232的长度L232落在第一腿部分222的长度L222的0.8倍至1.2倍的范围内的状态。第二腿部分232的粗度T232与第一腿部分222的粗度T222相同的状态是指第二腿部分232的粗度T232落在第一腿部分222的粗度T222的0.8倍至1.2倍的范围内的状态。第二芯部分231的粗度T231与第一芯部分221的粗度T221相同的状态是指第二芯部分231的粗度T231落在第一芯部分221的粗度T221的0.8倍至1.2倍的范围内的状态。
第一异形纤维22和第二异形纤维23的材料没有特别限制。例如,材料可以选自聚酯纤维、尼龙、腈纶、聚丙烯、人造丝、聚乙烯、聚氨酯、棉麻、针织羊毛及其组合。为了增强抗反射膜2的性能,可以对第一异形纤维22和第二异形纤维23进行加工、耐光处理、软化处理或抗褪色处理。不过,第一异形纤维22和第二异形纤维23期望地由相同的材料制成。这是因为第一异形纤维22和第二异形纤维23可以在制造过程期间仅通过改变相同纤维材料被切割的长度而容易地制造。在上述材料当中,聚酯纤维是特别期望的。这是因为聚酯纤维具有小的线膨胀系数(linear expansion coefficient),并且可以降低在抗反射膜2中生成的应力。因此,特别期望第二异形纤维23由聚酯纤维构成。
抗反射膜2中的第一异形纤维22和第二异形纤维23的含量之和期望地落在从33质量份至67质量份的范围内。如果第一异形纤维22和第二异形纤维23的含量之和落在该范围内,那么抗反射膜2可以实现光学性能和制造容易性两者。如果第一异形纤维22和第二异形纤维23的含量之和小于33质量份,那么从树脂部分21的第一表面21A突出的异形纤维的数量变得更少。因而,担心反射率降低效果变得不足。另一方面,如果第一异形纤维22和第二异形纤维23的含量之和超过67质量份,那么在通过喷涂形成抗反射膜2时,喷嘴的前端变得很有可能堵塞,并且担心制造变得困难。从确保抗反射功能的方面考虑,第一异形纤维22的含量期望地是第二异形纤维23的含量的1.5倍以上。
在基材1的第一表面1A上设置抗反射膜2的方法没有特别限制。该方法的示例包括刷涂、喷涂、浸涂和转印。所有这些方法都是使用包含作为树脂部分21的前体的未固化树脂、第一异形纤维22和第二异形纤维23,以及任意溶剂的涂料作为原材料的方法。在上述方法当中,从作为简便方法的方面出发,期望使用喷涂来施加上述涂料。此外,用于通过使涂料固化而获得抗反射膜2的方法也没有特别限制。涂料可以在室温(例如,23℃±2℃)处干燥,可以通过加热促进固化,或者可以将紫外光发射到涂料上。
如上所述,根据第四实施例的光学构件2100,因为抗反射膜2不仅包含第一异形纤维22而且包含比第一异形纤维22长的第二纤维,所以可以减小当环境温度从高温到低温急剧变化时在树脂部分21中生成的拉伸应力。因此,可以提供包括即使环境温度急剧变化也不太可能生成裂纹或龟裂的抗反射膜的光学构件。因为在光学构件2100的抗反射膜2中不太可能生成裂纹或龟裂,所以异形纤维在设备或装置中脱落的可能性低。因而,由于即使环境温度变化,光学构件2100也可以维持低反射率,所以光学构件2100可以减少杂散光对设备的期望性能的影响,而不增加在光学系统中生成的杂散光的量。
图6A和图6B是例示根据第五实施例的光学构件的实施例的示意图。图6A是平面图,并且图6B是沿着图6A中的IB-IB线截取的光学构件2100B的横截面图。根据第五实施例的光学构件与第四实施例的光学构件的不同之处在于,在基材1与抗反射膜2之间设置中间层6,第一异形纤维22在第一突出部分24中被树脂部分21覆盖,并且第二异形纤维23在第二突出部分25中被树脂部分21覆盖。在下文中,将主要基于与第四实施例的光学构件不同的点对第五实施例的光学构件进行描述。
中间层6是在基材1的第一表面1A上设置的底漆层,例如用于增强与抗反射膜2的粘合性。底漆层的材料没有特别限制。该材料的示例包括环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、硅树脂和氟树脂。设置中间层6的目的不限于增强粘合性的目的。可以为了其它目的而设置中间层6,诸如出于防止在制造过程中基材1的第一表面1A与抗反射膜2的前体之间发生反应的目的。底漆层的厚度没有特别限制。
第一异形纤维22在第一突出部分24中被树脂部分21覆盖。因为在第五实施例的光学构件2100B中第一异形纤维22被树脂部分21覆盖,所以第一异形纤维22相对于树脂部分21的键合强度比第四实施例的光学构件2100中的高。第一异形纤维22的第一腿部分222期望地在第一突出部分24中被树脂部分21覆盖。被树脂部分21覆盖的第一腿部分222的数量可以是一个,或者多个第一腿部分222可以被树脂部分21覆盖。
第二异形纤维23在第二突出部分25中被树脂部分21覆盖。因为在第五实施例的光学构件2100B中第二异形纤维23被树脂部分21覆盖,所以第二异形纤维23相对于树脂部分21的键合强度比第四实施例的光学构件2100中的高。第二异形纤维23的第二腿部分232期望地在第二突出单元25中被树脂部分21覆盖。被树脂部分21覆盖的第二腿部分232的数量可以是一个,或者多个第二腿部分232可以被树脂部分21覆盖。
如上所述,第五实施例的光学构件2100B包括第一突出部分24和第二突出部分25,第一突出部分24包括被树脂部分21覆盖的第一异形纤维22,并且第二突出部分25包括被树脂部分21覆盖的第二异形纤维23。因此,光学构件2100B在第一异形纤维22和第二异形纤维23相对于树脂部分21的粘合强度方面优于第四实施例的光学构件2100。因而,由于第五实施例的光学构件2100B在耐久性方面优于第四实施例的光学构件2100,所以可以更长时间地减少在光学系统中生成的杂散光的量。
(抗反射涂料)
用于形成本公开的光学构件中包括的抗反射膜的抗反射涂料包含第一异形纤维22、第二纤维、树脂和有机溶剂。因为第一异形纤维22和第二纤维与在第四实施例和第五实施例中使用的相同,所以将省略描述。
相对于在混合第一异形纤维22和第二纤维之前获得的100质量份的涂料固体含量,抗反射涂料中包含的第一异形纤维22和第二纤维的含量之和期望地落在从50质量份至200质量份的范围内。涂料固体含量是指除树脂部分21中包括的树脂外还包括添加剂的抗反射涂料中所包含的所有固体组分的含量。如果第一异形纤维22和第二纤维的含量之和小于50质量份,那么担心无法充分获得抗反射功能。另一方面,如果第一异形纤维22和第二纤维的含量之和大于200质量份,那么在使用喷枪来施加涂料时,担心喷嘴前端容易被堵塞,并且缩小了制造方法的选择范围。即使可以形成抗反射膜,因为涂料固体含量(诸如树脂的含量)小,所以树脂部分21与第一异形纤维22和第二纤维之间的键合变得不足,并且担心第一异形纤维22和第二纤维容易脱落。如果将第一异形纤维22和第二纤维视为固体含量的一部分,则可以重新表述为,相对于100质量份的涂料固体含量,第一异形纤维22和第二纤维的含量之和期望地落在从33质量份至67质量份的范围内。
包含在本公开的抗反射涂料中的树脂在抗反射涂料干燥之后形成树脂部分21。树脂的类型没有特别限制。例如,树脂可以选自丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂及其组合。此外,可以使用溶剂可溶性树脂或者反应性可固化树脂。
相对于100质量份的本公开的抗反射涂料,包含在抗反射涂料中的树脂的含量期望地落在从5质量份至50质量份的范围内。如果树脂的含量变得小于5质量份,那么担心树脂部分21与基材1之间的粘合性变差。另一方面,如果树脂的含量超过50质量份,那么担心变得难以形成作为抗反射膜2的薄层。
包含在本公开的抗反射涂料中的有机溶剂的类型没有特别限制。有机溶剂的示例包括水、稀释剂、乙醇、异丙醇、正丁醇、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丁酯和乙酸丁酯。示例还包括甲基乙基酮、甲基异丁基酮、丙二醇单甲醚、甲苯、二甲苯、丙酮、溶纤剂、乙二醇醚和醚。可以使用这些溶剂中的一种,或者可以混合并使用多种。
相对于100质量份的本公开的抗反射涂料,包含在抗反射涂料中的有机溶剂的含量期望地落在从5质量份至80质量份的范围内。如果有机溶剂的含量变得小于5质量份,那么担心变得难以形成作为抗反射膜2的薄层。此外,当使用喷枪来施加涂料时,担心喷枪的喷射部分被堵塞,并且缩小了制造方法的选择范围。另一方面,如果有机溶剂的含量超过80质量份,那么担心基材1与树脂部分21之间的粘合性变差。此外,当使用喷枪来施加涂料时,担心会发生滴落。
抗反射涂料的粘度期望地落在从10mPa·s至200mPa·s的范围内。如果抗反射涂料的粘度变得小于10mPa·s,那么担心基材1与抗反射膜2之间的粘合性变差。另一方面,如果抗反射涂料的粘度变得大于200mPa·s,那么担心变得难以形成作为抗反射膜2的薄层。
本公开的抗反射涂料还可以包含添加剂。添加剂的示例包括分散剂、硬化剂、硬化催化剂、增塑剂、触变性赋予剂、流平剂、红外透明有机着色剂、红外透明无机着色剂、防腐剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂和偶联剂。此外,可以混合用于着色或磨砂的填料。
在本公开的抗反射涂料中,为了增强第一异形纤维22和第二纤维的分散性,可以在第一异形纤维22和第二纤维的表面上执行涂覆处理。在涂覆处理中,可以使用表面活化剂、矿物盐和各种树脂。
将描述表面处理的示例。通过使用单宁化合物和酒石催吐剂处理被切割成期望长度的第一异形纤维22和第二纤维的表面,在纤维表面上生成单宁化合物。由此,通过利用单宁化合物的保水性,植绒表面的导电性保持良好状态。可替代地,无机盐、无机硅化合物、表面活性剂(surfactant)以及它们的混合物被键合到第一异形纤维22和第二纤维的表面。
单宁化合物的示例包括天然单宁和合成单宁。无机盐的示例包括氯化钠(NaCl)、氯化钡(BaCl2)和氯化镁(MgCl2)。示例还包括硫酸镁(MgSO4)、硅酸钠(Na2SiO3)、碳酸钠(Na2CO3)和硫酸钠(Na2SO4)。无机硅化合物的示例包括胶态二氧化硅。此外,表面活性剂的示例包括阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂和阳离子表面活性剂。
(抗反射涂料的制造方法)
本公开的抗反射涂料的制造方法没有特别限制,第一异形纤维22和第二纤维可以分散在抗反射涂料中就足够了。可以将第一异形纤维22和第二纤维注入到存储有机溶剂的容器中,或者可以将有机溶剂注入到存储第一异形纤维22和第二纤维的容器中。分散方法的示例包括珠磨机、球磨机、喷射磨机、三辊磨机、行星齿轮设备、混合机和超声分散机。
(光学设备和成像装置)
图7是例示用作成像装置的示例的单透镜反光数码相机(single-lens reflexdigital camera)600的构造的实施例的示意图,该相机包括用作根据第七实施例的光学设备的示例的透镜镜筒。在图7中,相机主体602和作为光学设备的透镜镜筒601耦合,但是透镜镜筒601是可分离地附接到相机主体602的所谓的可互换透镜。
来自被摄体的光通过包括多个透镜603和605的光学系统被图像传感器610接收,由此捕获图像,所述多个透镜603和605用作在透镜镜筒601的外壳620内设置的成像光学系统的光轴上布置的组件的示例。透镜605由内筒604支撑,并且以相对于透镜镜筒601的外筒可移动的方式被支撑以用于聚焦或变焦。内筒604是支撑透镜605的支撑构件。
在图像捕获之前的观察时段中,来自被摄体的光被用作在相机主体602的外壳621内设置的组件的示例的主镜607反射,并通过棱镜611,然后捕获的图像经由取景器透镜612向摄影师示出。主镜607是例如半反射镜。透过主镜607的光被副镜608朝着自动聚焦(AF)单元613的方向反射。反射的光例如用于距离测量。主镜607通过粘合键合而附接到主镜保持器640,并被支撑在上面。在图像捕获时,经由驱动机构(未示出)将主镜607和副镜608移动偏离光路,打开快门609,并且在图像传感器610上形成来自透镜镜筒601的入射光的捕获的光学图像。光圈606被配置为能够通过改变孔径面积来改变图像捕获时的亮度和焦深。
为了将第一实施例、第二实施例、第四实施例或第五实施例的光学构件应用于第七实施例的光学设备,外壳620具有与基材1相同的构造,并且具有与抗反射膜2相同构造的抗反射膜630在外壳620的内壁表面620A上设置。可替代地,内筒604具有与基材1相同的构造,并且与抗反射膜2具有相同的构造的抗反射膜630在支撑构件的第一表面604A上设置,该第一表面604A是内筒604的位于内筒604支撑透镜605的一侧的表面。通过采用这种构造,在进入光学设备的光线当中,未用于成像且未对被摄体图像的形成做出贡献的光线通过撞击异形纤维而变得不太可能返回到光路。因此,减少了到达图像传感器610的杂散光的量。根据第七实施例的成像装置,因为到达图像传感器610的杂散光的量减少,因此可以提供不太可能生成耀斑或重影并且捕获的图像质量优良的成像装置。
在使用螺钉将外壳620的内壁表面620A和/或第一表面604A的部分与另一个构件固定的情况下,螺钉可以用作凸起部分12。
作为成像装置的示例,已经描述了单透镜反光数码相机,但是本公开不限于此,并且可以使用智能电话或紧凑的数码相机。
(显示装置)
图8是例示用作根据第八实施例的显示装置的示例的平视显示器300的构造的实施例的示意图。
平视显示器300安装在诸如汽车之类的车辆上,并且通过将视频光投影到用作显示单元的示例的挡风玻璃8上来显示对于作为具有眼睛9的驾驶员的观察者可见的虚像IM。平视显示器300包括外壳3、视频生成单元4,以及反射镜51和52。平视显示器300例如安装在方向盘H的前方设置的仪表盘内。
视频生成单元4在外壳3内设置。视频生成单元4包括光源42和显示面板41。光源42是发射光的设备,并且例如与多个发光二极管(LED)对应。显示面板41是通过调制从光源42发射的光而生成视频光的设备,并且例如是诸如透射型液晶显示器或有机电致发光(EL)显示器之类的自发光型显示器。
反射镜51和52在外壳3的内部设置。反射镜51和52分别包括反射表面51A和52A,并且在相应的反射表面51A和52A上反射由视频生成单元4生成的视频光。在被反射表面51A反射之前,生成的视频光可以根据需要通过包括聚光透镜53的光路。反射镜52包括驱动机构521,该驱动机构521包括马达和齿轮。通过使用控制装置(未示出)来驱动该驱动机构521,可以调整反射表面52A的角度。反射镜51和52是凹面镜。反射镜51和52是各自通过在包含树脂的基材表面上形成诸如铝膜之类的金属膜而获得的并具有自由曲面形状的镜子。金属膜例如可以通过气相沉积形成。由反射镜52反射的视频光经由透明板7朝着定位在外壳3外部的挡风玻璃8以放大的方式被投影。
透明板7是例如亚克力(acrylic)板。
为了将第一实施例、第二实施例、第四实施例或第五实施例的光学构件应用于第八实施例的显示装置,外壳3具有与基材1相同的构造,并且具有与抗反射膜2相同的构造的抗反射膜10在外壳3的内壁表面3A上设置。通过采用这种构造,在平视显示器300的背光点亮时或在外部光进入平视显示器300时生成的光线以及在外壳3内反射并且对视频光的形成没有贡献的光线通过撞击异形纤维而变得不太可能返回到光路。因此,到达挡风玻璃8的显示区域81的杂散光的量减少。根据第八实施例的显示装置,因为到达挡风玻璃8的杂散光的量减少,所以可以提供在从视频光生成的图像(虚像)的质量方面优良的显示装置。在使用螺钉将外壳3的内壁表面3A的部分与另一个构件固定的情况下,该螺钉可以用作凸起部分12。
在第八实施例中,已经给出了平视显示器300安装在汽车上的情况的描述,但是平视显示器300也可以应用于另一种车辆(诸如电车或飞机)。此外,平视显示器300也可以用于车辆以外的其它用途。此外,第八实施例的显示装置也可以应用于诸如投影仪或智能眼镜之类的要在室内或室外使用的显示装置。在图8中,在外壳3的内壁表面3A上的三个点处设置抗反射膜10,但在外壳3内设置的抗反射膜10的数量和抗反射膜10的位置不限于该构造中的那些。两个反射镜51和52在外壳3内设置,但是反射镜的数量可以是一个,这取决于光学系统的设计。
(显示装置)
图9是例示用作根据第九实施例的显示装置的示例的可安装在车辆上的平视显示器2030的构造的实施例的示意图。在下面的描述中,Z轴在第一抗反射膜202A堆叠在外壳203上的方向上延伸。此外,Y轴在片材表面深度方向上延伸。此外,将与Z轴和Y轴正交的方向设定为X轴。在包括以这种方式定义的坐标轴的XYZ坐标系中,沿着X轴延伸的方向被称为X方向,沿着Y轴延伸的方向被称为Y方向,并且沿着Z轴延伸的方向被称为Z方向。
平视显示器2030安装在诸如汽车之类的车辆2010上,并且通过将视频光投影到用作显示单元的示例的挡风玻璃208上来显示对于作为具有眼睛209的驾驶员的观察者可见的虚像IM。平视显示器2030包括外壳203、视频生成单元204、第一反射镜2051和第二反射镜2052。平视显示器2030例如安装在方向盘H的前方设置的仪表盘内。
视频生成单元204在外壳203内设置。视频生成单元204包括光源2042和显示面板2041。光源2042是发射光的设备,并且例如与多个LED对应。显示面板2041是通过调制从光源2042发射的光而生成视频光的设备,并且例如是诸如透射型液晶显示器或有机EL显示器之类的自发光型显示器。
第一反射镜2051和第二反射镜2052在外壳203内设置。
第一反射镜2051具有第一反射表面2051A和在第一反射表面2051A的相对侧设置的第一表面2051B。第一反射表面2051A具有将由视频生成单元204生成的视频光朝着第二反射镜2052反射的功能。在第一反射表面2051A上反射之前,由视频生成单元204生成的视频光可以根据需要通过包括聚光透镜2053的光路。第一反射镜2051是凹面镜。第一反射镜2051是通过在包含树脂的基材表面上设置诸如铝膜之类的金属膜而形成并具有自由曲面形状的镜子,并且第一反射表面2051A包括金属膜。金属膜例如可以通过气相沉积形成。
第二反射镜2052具有第二反射表面2052A和在第二反射表面2052A的相对侧设置的第二表面2052B。第二反射表面2052A具有将由第一反射镜2051的第一反射表面2051A反射的视频光朝着定位在外壳203的外部的挡风玻璃208以放大的方式投影的功能。第二反射镜2052是凹面镜。第二反射镜2052是通过在包含树脂的基材表面上设置诸如铝膜之类的金属膜而形成并具有自由曲面形状的镜子,并且第二反射表面2052A包括金属膜。金属膜例如可以通过气相沉积形成。第二反射镜2052包括驱动机构20521,该驱动机构20521包括马达和齿轮。通过使用控制装置(未示出)来驱动该驱动机构20521,可以调整第二反射表面2052A的角度。
由第二反射镜2052反射的视频光经由透明板207朝着挡风玻璃208以放大的方式投影。透明板207是例如亚克力板。透明板207具有让视频光通过并防止异物以及沙砾和灰尘进入外壳203的功能。
同时,在日本专利申请公开No.2021-196580中讨论的装置中,杂散光的抑制不充分。经过认真考虑,本申请的发明人发现,在外壳203的定位在第一反射镜2051和第二反射镜2052后侧的内壁表面上反射的杂散光影响图像的质量。因此,本公开采用在外壳203的定位在第一反射镜2051和第二反射镜2052中的至少任一个的反射表面的后侧的内壁表面上设置包含异形纤维的抗反射膜的构造。
图10A和图10B是例示外壳203和在外壳203的内壁表面上设置的抗反射膜的示意图。图10A是图9中由点划线包围的区域20R1的放大图,而图10B是图9中由双点划线包围的区域20R2的放大图。
首先,将参考图9和图10A给出描述。外壳203的第一内壁表面2032A是面对第二反射镜2052的第二表面2052B的内壁表面的一部分。第一抗反射膜202A在外壳203的第一内壁表面2032A上设置,与第一内壁表面2032A紧密接触。外壳203具有作为在第一内壁表面2032A的相对侧的表面的第一外壁表面2031A。
外壳203的材料没有特别限制,并且可以使用金属或树脂。金属的示例包括铝、铝合金、钛合金、不锈钢、镁和镁合金。从成本和耐久性方面考虑,期望地使用铝合金或镁合金。树脂的示例包括聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)树脂和氟树脂。
第一抗反射膜202A包括第一树脂部分2021A和第一异形纤维2022A。第一抗反射膜202A在外壳203的第一内壁表面2032A上设置。
第一树脂部分2021A具有作为第一树脂部分2021A的前表面的第一表面2023A,包含第一异形纤维2022A,并且包括从第一树脂部分2021A的第一表面2023A突出的突出部分2026A。在第九实施例中,突出部分2026A由从第一树脂部分2021A的第一表面2023A突出的第一异形纤维2022A形成。第一树脂部分2021A的第一表面2023A是指第一树脂部分2021A的在与外壳203的第一内壁表面2032A接触的表面的相对侧的表面。第一树脂部分2021A中包括的树脂的类型没有特别限制。例如,树脂的类型可以选自丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂及其组合。此外,可以使用溶剂可溶性树脂或者反应性可固化树脂。为了增强光线的吸收效率,期望使用黑色染色材料将第一树脂部分2021A染成黑色。黑色染色材料的类型没有特别限制。可以选择诸如染色墨水之类的有机材料,诸如镍、钴或铜之类的金属,或者诸如炭黑之类的无机材料。黑色是指在从380nm至780nm的光波长范围的整个范围内具有光吸收性的颜色。此外,第一树脂部分2021A的黑度期望地等于或大于0.7。黑度由在从380nm至780nm的光波长范围内的最大吸收率相对于最小吸收率的比率表示。
第一树脂部分2021A的厚度没有特别限制,但期望地落在从10μm至500μm的范围内。如果第一树脂部分2021A的厚度落在该范围内,那么可以实现良好的抗反射功能和耐剥离性两者。如果第一树脂部分2021A的厚度变得小于10μm,则担心无法充分获得抗反射功能。另一方面,如果第一树脂部分2021A的厚度超过500μm,那么容易产生膜厚度不均。如果膜厚度不均变得更大,那么第一抗反射膜202A变得更有可能从外壳203的第一内壁表面2032A剥离。更期望地,第一树脂部分2021A的厚度落在从20μm至200μm的范围内。
第一异形纤维2022A键合到第一树脂部分2021A。多根第一异形纤维2022A中的至少一根从第一树脂部分2021A的第一表面2023A至少部分地突出。在本公开中,异形纤维是指在与长度方向(纤维轴方向)垂直的方向上的横截面形状是除圆形、椭圆形和其中所有内角均小于180°的凸多边形以外的形状的纤维。通过从第一树脂部分2021A的第一表面2023A突出的第一异形纤维2022A,即使偏离光路的光线(例如,具有超过80度的高入射角的光线)进入第一树脂部分2021A的第一表面2023A,通过撞击突出的第一异形纤维2022A,光线也变得不太可能返回到光路。
随后,将参考图9和图10B给出描述。外壳203的第二内壁表面2032B是指在第二反射镜2052的第二反射表面2052A侧延伸且与第一内壁表面2032A形成预定角度的内壁表面的一部分。在图9中,由第一内壁表面2032A与第二内壁表面2032B形成的角度大约为100度,并且第二内壁表面2032B在从第二表面2052B朝着第二反射表面2052A的方向上延伸并与Z轴形成大约10度的角度。第二抗反射膜202B在外壳203的第二内壁表面2032B上设置并与第二内壁表面2032B紧密接触。外壳203具有作为在第二内壁表面2032B的相对侧的表面的第二外壁表面2031B。在第九实施例中,第一抗反射膜202A和第二抗反射膜202B连续地一体形成而不分离。一体地形成第一抗反射膜202A和第二抗反射膜202B具有可以减少制造过程的数量的优点。不过,第一抗反射膜202A和第二抗反射膜202B不需要一体形成。
第二抗反射膜202B包括第二树脂部分2021B和第二异形纤维2022B。第二抗反射膜202B在外壳203的第二内壁表面2032B上设置。
期望的是,第二树脂部分2021B具有第二树脂部分2021B的第一表面2023B,并且包括由从第二树脂部分2021B的第一表面2023B突出的第二异形纤维2022B形成的突出部分2026B。这是为了与第一抗反射膜202A类似地改善第二抗反射膜202B的抗反射功能。第二树脂单元2021B的第一表面2023B是指第二树脂单元2021B的在与外壳203的第二内壁表面2032B接触的表面的相对侧的表面。
期望第二抗反射膜202B使用与第一抗反射膜202A相同的树脂和相同的异形纤维形成。使用相同的树脂和相同的异形纤维形成第二抗反射膜202B具有可以减少制造过程的数量的优点。
第二树脂部分2021B的厚度没有特别限制,但是第一树脂部分2021A的厚度T2A期望地大于第二树脂部分2021B的厚度T2B。这是因为可以进一步减少在外壳203的定位在第二反射镜2052的后侧的内壁上反射的光线的量。
第二抗反射膜202B中的第二异形纤维2022B的含量没有特别限制,但是第一抗反射膜202A的每单位面积的第一异形纤维2022A的含量期望地大于第二抗反射膜202B的每单位面积的第二异形纤维2022B的含量。这是因为可以进一步减少在外壳203的定位在第二反射镜2052的后侧的内壁上反射的光线的量。
第一抗反射膜202A中从第一树脂部分2021A的第一表面2023A突出的第一异形纤维2022A的体积期望地大于第二抗反射膜202B中从第二树脂部分2021B的第一表面2023B突出的第二异形纤维2022B的体积。这是因为可以进一步减少在外壳203的定位在第二反射镜2052的后侧的内壁上反射的光线的量。
图11A和图11B是可以用于本实施例的异形纤维的示意图。图11A是第一异形纤维2022A的平面图,而图11B是沿着图11A中的IIIB-IIIB线截取的第一异形纤维2022A的横截面图。因为第一异形纤维2022A与第二异形纤维2022B可以使用相同的异形纤维,所以下文中将以第一异形纤维2022A为代表进行描述。
第一异形纤维2022A包括第一芯部分20221和从第一芯部分20221延伸出的多个第一腿部分20222。第一芯部分20221是图11B中由点线绘制的部分,并且其横截面形状为圆形形状。不过,第一芯部分20221的横截面形状并不需要总是圆形形状,并且可以是矩形形状。在第一芯部分20221的横截面形状是圆形的情况下,第一芯部分20221的粗度T20221(在与第一异形纤维2022A的长度方向垂直的方向上的横截面的长度)指示圆形的直径。在第一芯部分20221的横截面形状为多边形的情况下,粗度T20221指示该多边形的内接圆的直径。在第一芯部分20221的横截面形状为椭圆形的情况下,粗度T20221指示半长轴侧的直径。第一芯部分20221可以包括第一孔20223。
第一异形纤维2022A的长度L2022期望地落在从0.2mm至1.0mm的范围内。如果第一异形纤维2022A的长度L2022落在该范围内,那么抗反射功能得以改善。如果第一异形纤维2022A的长度L2022短于0.2mm,那么更高比例的第一异形纤维2022A的不包括抗反射功能的切割表面从第一树脂部分2021A的第一表面2023A突出。因而,担心抗反射功能变得不足。另一方面,如果第一异形纤维2022A的长度L2022比1.0mm长,那么担心变得难以在形成第一抗反射膜202A时使第一异形纤维2022A的第一腿部分20222从第一树脂部分2021A的第一表面2023A突出。通过使用切割机切割第一异形纤维2022A,可以将第一异形纤维2022A的长度L2022设定为期望的长度。
第一异形纤维2022A的粗度T2022期望地落在从10μm至50μm的范围内。第一异形纤维2022A的粗度T2022是指在与第一异形纤维2022A的长度方向垂直的方向上的横截面的长度,并且指与纤维轴正交的横截面的长度。换句话说,第一异形纤维2022A的粗度T2022是第一芯部分20221和第一腿部分20222在横截面方向上的长度之和的最大值。如果第一异形纤维2022A的粗度T2022落在该范围内,那么可以实现抗反射功能和制造容易性两者。如果第一异形纤维2022A的粗度T2022小于10μm,那么从第一树脂部分2021A的第一表面2023A突出的部分变得更小。因而,担心抗反射功能变得不足。另一方面,如果第一异形纤维2022A的粗度T2022大于50μm,那么担心执行用于调整长度的切割过程花费时间。
作为第一异形纤维2022A的长度L2022相对于第一异形纤维2022A的粗度T2022的比率(L2022/T2022)的第一纵横比期望地落在从4至100的范围内。如果第一纵横比落在该范围内,那么当形成第一抗反射膜202A时,变得更容易使第一异形纤维2022A的第一腿部分20222的前端从第一树脂部分2021A的第一表面2023A突出。不过,如果第一纵横比变得小于4并且第一异形纤维2022A的形状更接近各向同性的形状,那么第一异形纤维2022A的切割表面变得更有可能从第一树脂部分2021A的第一表面2023A突出。因而,担心抗反射功能变得不足。另一方面,如果第一纵横比变得大于100,那么变得难以控制第一异形纤维2022A的朝向。因而,担心第一腿部分20222的前端变得难以从第一树脂部分2021A的第一表面2023A突出。
第一腿部分20222从第一芯部分20221延伸,并由与第一芯部分20221相同的材料制成。在图11B中,第一腿部分20222的数量是八个,但是第一腿部分20222的数量不限于八个。在第一异形纤维2022A的区域当中,从第一树脂部分2021A的第一表面2023A突出的突出部分2026A期望地与第一腿部分20222对应。这是因为,通过从第一表面2023A突出的多个第一腿部分20222,可以使进入两个第一腿部分之间的空间的光线漫射并且不太可能返回到光路。为了在第一异形纤维2022A中的第一腿部分之间更高效地漫射光线,期望第一腿部分20222的数量为三个以上且八个以下。作为市售的包括八个第一腿部分的异形纤维的示例,有TEIJIN FRONTIER有限公司制造的难以制造包括九个或更多个第一腿部分的第一异形纤维。
第一腿部分20222的长度L20222期望地落在从5μm至20μm的范围内。如果第一腿部分20222的长度L20222落在该范围内,那么反射率降低效果变得更大。如果第一腿部分20222的长度L20222小于5μm,那么第一腿部分20222从第一树脂部分2021A的第一表面2023A突出的长度(突出部分2026A的长度)变得更短,并且多个第一腿部分20222之间的光反射不充分发生。因而,担心反射率降低效果变得不足。另一方面,如果第一腿部分20222的长度L20222大于20μm,那么第一腿部分20222倾斜或塌陷,并且足够量的光线不能进入在多个第一腿部分20222之间的空间。因而,担心反射率降低效果变得不足。更期望地,第一腿部分20222的长度L20222落在从5μm至12.5μm的范围内。
第一腿部分20222的粗度T20222期望地落在从2μm至6μm的范围内。如果第一腿部分20222的粗度T20222落在该范围内,那么反射率降低效果变得更大。如果第一腿部分20222的粗度T20222小于2μm,那么第一腿部分20222倾斜或塌陷,并且足够量的光不能进入在多个第一腿部分20222之间的空间。因而,担心反射率降低效果变得不足。另一方面,如果第一腿部分20222的粗度T20222大于6μm,那么多个第一腿部分20222之间的间隔变得更小,并且多个第一腿部分20222之间的光反射不充分发生。因而,担心反射率降低效果变得不足。
第二异形纤维2022B的长度期望地与第一异形纤维2022A的长度L2022相同。此时,第一异形纤维2022A和第二异形纤维2022B期望地由相同的材料制成。这是因为第一异形纤维2022A和第二异形纤维2022B可以仅通过切割相同的原材料而获得。第二异形纤维2022B的长度与第一异形纤维2022A的长度L2022相同的状态是指第二异形纤维2022B的长度落在第一异形纤维2022A的长度L2022的0.8倍至1.2倍的范围内的状态。
第二异形纤维2022B的粗度期望地与第一异形纤维2022A的粗度T2022相同。此时,第一异形纤维2022A和第二异形纤维2022B期望地由相同的材料制成。此外,第二异形纤维2022B的长度期望地与第一异形纤维2022A的长度L2022相同。这是因为第一异形纤维2022A与第二异形纤维2022B可以仅通过切割相同的原材料而获得。第二异形纤维2022B的粗度与第一异形纤维2022A的粗度T2022相同的状态是指第二异形纤维2022B的粗度落在第一异形纤维2022A的粗度T2022的0.8倍至1.2倍范围内的状态。
第一异形纤维2022A的材料没有特别限制。例如,该材料可以选自聚酯纤维、尼龙、腈纶、聚丙烯、人造丝、聚乙烯、聚氨酯、棉麻、针织羊毛及其组合。为了增强第一抗反射膜202A的性能,可以对第一异形纤维2022A执行加工、耐光处理、软化处理或抗褪色处理。不过,第一异形纤维2022A和第二异形纤维2022B期望地由相同的材料制成。这是因为第一异形纤维2022A和第二异形纤维2022B可以在制造过程期间仅通过改变相同的纤维材料被切割的长度而容易地制造。在上述材料当中,聚酯纤维是特别期望的。这是因为聚酯纤维具有小的线膨胀系数,并且可以减小在第一抗反射膜202A中生成的应力。
第一抗反射膜202A中第一异形纤维2022A的含量期望地落在从33质量份至67质量份的范围内。如果第一异形纤维2022A的含量落在该范围内,那么第一抗反射膜202A可以实现光学性能和制造容易性两者。如果第一异形纤维2022A的含量小于33质量份,那么从第一树脂部分2021A的第一表面2023A突出的第一异形纤维2022A的数量变得更少。因而,担心反射率降低效果变得不足。另一方面,如果第一异形纤维2022A的含量超过67质量份,那么在通过喷涂形成第一抗反射膜202A时,喷嘴的前端变得很有可能被堵塞,并且担心制造变得困难。
在外壳203的第一内壁表面2032A上设置第一抗反射膜202A的方法没有特别限制。该方法的示例包括刷涂、喷涂、浸涂和转印。所有这些方法都是使用包含作为第一树脂部分2021A的前体的未固化树脂、第一异形纤维2022A和任意溶剂的涂料作为原材料的方法。从简便方法的方面出发,在上述方法当中,期望使用喷涂来施加上述涂料。此外,通过使涂料固化而获得第一抗反射膜202A的方法也没有特别限制。涂料可以在室温(例如,23℃±2℃)处干燥,可以通过加热促进固化,或者可以将紫外光发射到涂料上。
(外壳的修改示例)
在第九实施例中,外壳203的第一内壁表面2032A是平面表面,但是外壳的内壁表面可以具有不规则结构。图12A和图12B是例示使用修改示例的外壳3D的示例的示意图。图12A是平面图,并且图12B是沿着图12A中的VB-VB线截取的横截面图。为了方便解释,在图12A中省略了第一抗反射膜202A的例示。
外壳203D的第一内壁表面2032A1具有不规则结构。不规则结构包括多个凸起部分2012和凹陷部分2011。图12A和图12B例示了六个凸起部分2012和五个凹陷部分2011,但是凸起部分2012的数量和凹陷部分2011的数量不限于这些数量,并且可以适当地选择期望的数量。
至少一根第一异形纤维2022A在多个凸起部分2012中的至少一个的上方设置。换句话说,至少一根第一异形纤维2022A设置成与凸起部分2012接触。凸起部分2012的高度和长度分别由H12和L12表示。凸起部分2012的高度H12与在Z方向上从第一参考201S到凹陷部分2011的距离对应。第一参考201S是指在其上方设置第一异形纤维2022A的凸起部分2012中凸起部分2012和第一抗反射膜202A彼此接触的位置。在图12B中,凸起部分2012的长度L12指示凸起部分2012在X方向上的长度,但也可以是在Y方向上的长度。换句话说,凸起部分2012的长度L12指示在与作为凸起部分2012的高度方向的Z方向正交的方向上的长度,并且指示在从Z方向平面地查看外壳203D时设定的凸起部分2012的最小长度。
凹陷部分2011形成在凹陷部分2011相对于第一参考201S远离抗反射膜2的方向上凹陷的位置处。凹陷部分2011的长度L2011是两个相邻的凸起部分2012之间的最大间隔。
用于在第一内壁表面2032A1上设置不规则结构的方法没有特别限制,但期望的是通过压纹加工形成不规则结构。换句话说,期望第一内壁表面2032A1是通过压纹加工形成的压纹表面。压纹加工是在使用模具获得金属或树脂的模制组件时在模具的表面上形成精细不规则,并将模具的表面上的精细不规则转印到模制组件的表面上的加工。模具的表面上的不规则可以通过例如化学蚀刻、喷砂或激光加工形成。因为压纹加工可以形成比通过机械加工形成的不规则更精细的不规则,所以与通过机械加工形成的粗糙不规则相比,变得更容易使第一异形纤维2022A从第一树脂部分2021A的第一表面2023A突出。通过压纹加工形成的颗粒的类型(压纹表面的构造)没有特别限制。例如,可以使用皮革纹理、哑光饰面、木材纹理、织物图案或几何图案。
在使用螺钉将外壳203D与另一个构件固定的情况下,螺钉可以用作凸起部分2012。
如上所述,根据第九实施例的显示装置,通过在定位在反射镜的后侧的内壁表面上反射或散射而生成的杂散光通过撞击异形纤维而变得不太可能返回到光路。因此,到达挡风玻璃208的显示区域2081的杂散光的量减少。根据第九实施例的显示装置,因为到达挡风玻璃208的杂散光的量减少,所以可以提供在从视频光生成的图像(虚像)的质量方面优良的显示装置。
在第九实施例中,已经给出了平视显示器2030安装在汽车上的情况的描述,但是平视显示器2030也可以应用于另一种车辆,诸如电车或飞机。此外,平视显示器2030也可以用于车辆以外的其它用途。此外,第九实施例的显示装置也可以应用于诸如投影仪之类的要在室内或室外使用的显示装置。在图9中,抗反射膜202在外壳203的内壁表面上的两个点处设置,但在外壳203内设置的抗反射膜202的数量和抗反射膜202的位置不限于该构造中的那些。两个反射镜2051和2052在外壳203内设置,但是反射镜的数量可以是一个,这取决于光学系统的设计。
图13是例示根据第十实施例的显示装置中包括的第一抗反射膜的实施例的示意图。根据第十实施例的显示装置与第九实施例的显示装置的不同之处在于,在外壳203与第一抗反射膜202A之间设置中间层206,并且第一异形纤维2022A在突出部分2026中被第一树脂部分2021A覆盖。在下文中,将主要基于与第九实施例的光学构件不同的点对第十实施例的光学构件进行描述。
中间层206是在外壳203的第一内壁表面2032A上设置的底漆层,例如用于增强与第一抗反射膜202A的粘合性。底漆层的材料没有特别限制。该材料的示例包括环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、硅树脂和氟树脂。设置中间层206的目的不限于增强粘合性的目的。可以为了其它目的而设置中间层206,诸如出于防止在制造过程中外壳203的第一内壁表面2032A与第一抗反射膜202A的前体之间发生反应的目的。底漆层的厚度没有特别限制。
第一异形纤维2022A在突出部分2026中被第一树脂部分2021A覆盖。因为在第十实施例中第一异形纤维2022A被第一树脂部分2021A覆盖,所以第一异形纤维2022A相对于第一树脂部分2021A的键合强度比第九实施例中的更高。第一异形纤维2022A的第一腿部分20222A期望地在突出部分2026中被第一树脂部分2021A覆盖。被第一树脂部分2021A覆盖的第一腿部分20222A的数量可以是一个,或者多个第一腿部分20222A可以被第一树脂部分2021A覆盖。
如上所述,第十实施例的显示装置包括突出部分2026,该突出部分2026包括被第一树脂部分2021A覆盖的第一异形纤维2022A。因此,该显示装置在第一异形纤维2022A相对于第一树脂部分2021A的粘合强度方面优于第九实施例的显示装置。因而,由于第十实施例的显示装置在耐久性方面优于第九实施例的显示装置,所以可以更长时间地减少光学系统中生成的杂散光的量。
(显示装置)
图14是例示用作根据第十一实施例的显示装置的示例的可安装在车辆上的平视显示器3030的构造的实施例的示意图。在以下的描述中,Z轴在后述的区域R2中的外壳303上堆叠抗反射膜302的方向上延伸。此外,Y轴在片材表面深度方向上延伸。此外,将与Z轴和Y轴正交的方向设定为X轴。在包括以这种方式定义的坐标轴的XYZ坐标系中,沿着X轴延伸的方向被称为X方向,沿着Y轴延伸的方向被称为Y方向,并且沿着Z轴延伸的方向被称为Z方向。
平视显示器3030安装在诸如汽车之类的车辆3010上,并且通过将视频光投影到用作显示单元的示例的挡风玻璃308上来显示对于作为具有眼睛309的驾驶员的观察者可见的虚像IM。平视显示器3030包括外壳303、视频生成单元304、第一反射镜3051和第二反射镜3052。平视显示器3030例如安装在方向盘H的前方设置的仪表盘内。
视频生成单元304在外壳303内部的内壁表面的内侧设置。视频生成单元304包括光源3042和显示面板3041。光源3042是发射光的设备,并且例如与多个LED对应。显示面板3041是通过调制从光源3042发射的光而生成视频光的设备,并且例如是诸如透射型液晶显示器或有机EL显示器之类的自发光型显示器。
第一反射镜3051和第二反射镜3052在内壁表面的内侧(即,壳体303的内部)设置。
第一反射镜3051具有第一反射表面3051A和在第一反射表面3051A的相对侧设置的第一表面3051B。第一反射表面3051A具有将由视频生成单元304生成的视频光朝着第二反射镜3052反射的功能。在第一反射表面3051A上反射之前,由视频生成单元304生成的视频光可以根据需要通过包括聚光透镜3053的光路。第一反射镜3051是凹面镜。第一反射镜3051是通过在包含树脂的基材表面上设置诸如铝膜之类的金属膜而形成的并具有自由曲面形状的镜子,第一反射表面3051A包括金属膜。金属膜例如可以通过气相沉积形成。
第二反射镜3052具有第二反射表面3052A和在第二反射表面3052A的相对侧设置的第二表面3052B。第二反射表面3052A具有将由第一反射镜3051的第一反射表面3051A反射的视频光朝着定位在外壳303的外部的挡风玻璃308以放大的方式投影的功能。第二反射镜3052是凹面镜。第二反射镜3052是通过在包含树脂的基材表面上设置诸如铝膜之类的金属膜而形成的并具有自由曲面形状的镜子,第二反射表面3052A包括金属膜。金属膜例如可以通过气相沉积形成。第二反射镜3052包括驱动机构30521,该驱动机构30521包括马达和齿轮。通过使用控制装置(未示出)来驱动该驱动机构30521,可以调整第二反射表面3052A的角度。
由第二反射镜3052反射的视频光经由透明板307朝着挡风玻璃308以放大的方式投影。透明板307是例如亚克力板。透明板307具有让视频光通过并防止异物以及沙砾和灰尘进入外壳303的功能。
同时,在日本专利申请公开No.2021-196580中讨论的装置中,杂散光的抑制不充分。经过认真考虑,本申请的发明人发现,在外壳的两个内壁表面彼此相交的交叉部分处以及外壳的三个内壁表面彼此相交的拐角部分处反射的杂散光影响图像的质量。因此,本公开采用在外壳的内壁表面当中在交叉部分和/或拐角部分处比其它部分更厚地设置包含异形纤维的抗反射膜的构造。
图15A、图15B和图15C是例示外壳和在外壳的内壁表面上设置的抗反射膜的示意图。图15A是图14中由点划线包围的区域R1的放大图,图15B是从与图15A中的查看位置不同的位置查看到的区域R1的放大图,并且图15C是图14中由双点划线包围的区域R2的放大图。
首先,将参考图14、图15A和图15B给出描述。外壳303包括第一外壳部分3031、第二外壳部分3032、第三外壳部分3033和第四外壳部分3034。
第一外壳部分3031具有第一内壁表面3031A和作为在与第一内壁表面3031A的相对侧的表面的第一外壁表面3031B。第一内壁表面3031A和第一外壁表面3031B在沿着X方向和Y方向延伸的XY平面上延伸。第一外壳部分3031的厚度与第一内壁表面3031A和第一外壁表面3031B之间在Z方向上的距离对应。
第二外壳部分3032具有第二内壁表面3032A和作为在与第二内壁表面3032A的相对侧的表面的第二外壁表面3032B。第二内壁表面3032A和第二外壁表面3032B在沿着Y方向和Z方向延伸的YZ平面上延伸。第二外壳部分3032的厚度与第二内壁表面3032A和第二外壁表面3032B之间在X方向上的距离对应。第二内壁表面3032A与第一内壁表面3031A以预定的角度相交。该预定角度为落在从0度至360度的范围内的角度,并且0度、180度和360度除外。从进一步增强抗反射性能的方面来看,期望的预定角度落在0度和180度之间的范围内,不包括0度和180度。两个内壁表面(第一内壁表面3031A和第二内壁表面3032A)彼此相交以形成交叉部分。
第三外壳部分3033具有第三内壁表面3033A和作为在与第三内壁表面3033A的相对侧的表面的第三外壁表面3033B。第三内壁表面3033A和第三外壁表面3033B在沿着X方向和Z方向延伸的XZ平面上延伸。第三外壳部分3033的厚度与第三内壁表面3033A和第三外壁表面3033B之间在Y方向上的距离对应。第三内壁表面3033A与第一内壁表面3031A和第二内壁表面3032A以预定的角度相交。该预定角度为落在从0度至360度的范围内的角度,并且0度、180度和360度除外。从进一步增强抗反射性能的方面来看,期望的预定角度落在0度和180度之间的范围内,不包括0度和180度。三个内壁表面(第一内壁表面3031A、第二内壁表面3032A、第三内壁表面3033A)彼此相交以形成拐角部分C1。
第四外壳部分3034是在面向第三外壳部分3033的位置处设置的外壳部分。第四内壁表面3034A和第四外壁表面(未示出)在沿着X方向和Z方向延伸的XZ平面上延伸。第四内壁表面3034A与第一内壁表面3031A和第二内壁表面3032A以预定的角度相交。三个内壁表面(第一内壁表面3031A、第二内壁表面3032A、第四内壁表面3034A)彼此相交以形成拐角部分(未示出)。
外壳303的材料没有特别限制,并且可以使用金属或树脂。金属的示例包括铝、铝合金、钛合金、不锈钢、镁和镁合金。从成本和耐久性的方面考虑,期望使用铝合金或镁合金。树脂的示例包括聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、ABS树脂和氟树脂。为了增强与抗反射膜302的粘合性,可以在外壳303的内壁表面上设置底漆层。底漆层的材料没有特别限制。该材料的示例包括环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、硅树脂和氟树脂。
抗反射膜302设置成与外壳303的内壁表面紧密接触。在图14中,抗反射膜302在外壳303的内壁表面(面向反射镜3051的第一表面3051B的部分和面向反射镜3052的第二表面3052B的部分除外)上设置。不过,抗反射膜302可以在面向反射镜3051的第一表面3051B的部分和面向反射镜3052的第二表面3052B的部分中设置。
抗反射膜302包括树脂部分和异形纤维3022。
树脂部分包括具有第一厚度T2A的第一树脂部分3021A和具有第二厚度T2B的第二树脂部分3021B。第一树脂部分3021A的第一厚度T2A大于第二树脂部分3021B的第二厚度T2B。在图15A中,抗反射膜302骑跨(astride)第一内壁表面3031A和第二内壁表面3032A设置。因此,第一树脂部分3021A在第一内壁表面3031A与第二内壁表面3032A彼此相交的交叉部分的上方设置。在图15B中,抗反射膜302骑跨第一内壁表面3031A和第三内壁表面3033A设置。因此,第一树脂部分3021A在第一内壁表面3031A与第三内壁表面3033A彼此相交的交叉部分的上方设置。如从图15A和图15B看出的,在第十一实施例中,抗反射膜302骑跨第一内壁表面3031A、第二内壁表面3032A和第三内壁表面3033A设置。因此,第一树脂部分3021A在第一内壁表面3031A、第二内壁表面3032A和第三内壁表面3033A彼此相交的拐角部分C1的上方设置。因为在上述交叉部分和/或拐角部分处设置了比第二树脂部分3021B更大的第一树脂部分3021A,所以可以减少在外壳303内部的交叉部分和/或拐角部分处反射的光线。在图14中,第一树脂部分3021A在四个点处设置,但是第一树脂部分3021A的数量不限于此。
第一树脂部分3021A具有作为第一树脂部分3021A的前表面的第一表面3023A,包含异形纤维3022,并且包括从第一树脂部分3021A的第一表面3023A突出的突出部分3026A。在第十一实施例中,突出部分3026A由从第一树脂部分3021A的第一表面3023A突出的异形纤维3022形成。第一树脂部分3021A的第一表面3023A是指第一树脂部分3021A的在与外壳303的内壁表面接触的表面的相对侧的表面。第一树脂部分3021A中包括的树脂的类型没有特别限制。例如,树脂的类型可以选自丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂及其组合。此外,可以使用溶剂可溶性树脂或者反应性可固化树脂。为了增强光线的吸收效率,第一树脂部分3021A期望地使用黑色染色材料染成黑色。黑色染色材料的类型没有特别限制。可以选择诸如染色墨水之类的有机材料,诸如镍、钴或铜之类的金属,或者诸如炭黑之类的无机材料。黑色是指在从380nm至780nm的光波长范围的整个范围内具有光吸收性的颜色。此外,第一树脂部分3021A的黑度期望地等于或大于0.7。黑度由在从380nm至780nm的光波长范围内的最大吸收率相对于最小吸收率的比率表示。
第一树脂部分3021A的第一厚度T2A期望地落在第二树脂部分3021B的第二厚度T2B的1.1倍至两倍的范围内。如果第一厚度T2A落在该范围内,那么可以进一步减少在外壳303内部的交叉部分和/或拐角部分处反射的光线。
第一树脂部分3021A的第一厚度T2A没有特别限制,但期望地落在从15μm至750μm的范围内。如果第一树脂部分3021A的第一厚度T2A落在该范围内,那么可以实现良好的抗反射功能和耐剥离性两者。如果第一树脂部分3021A的第一厚度T2A变得小于15μm,那么担心无法充分获得抗反射功能。另一方面,如果第一树脂部分3021A的第一厚度T2A超过750μm,那么容易产生膜厚度不均。如果膜厚度不均变得更大,那么抗反射膜302变得更有可能从外壳303的内壁表面剥离。更期望地,第一树脂部分3021A的第一厚度T2A落在从30μm至250μm的范围内。
第二树脂部分3021B在外壳303的除交叉部分和拐角部分以外的内壁表面上设置。从图15A和图15C可以看出,第一树脂部分3021A和第二树脂部分3021B存在于抗反射膜302的与第一内壁表面3031A紧密接触设置的部分中。
第二树脂部分3021B具有第二树脂部分3021B的第一表面3023B,并且期望地包括突出部分3026B,其中异形纤维3022从第二树脂部分3021B的第一表面3023B突出。第二树脂部分3021B的第一表面3023B是指第二树脂部分3021B的在与外壳303的内壁表面接触的表面的相对侧的表面。第二树脂部分3021B中包括的树脂期望地与第一树脂部分3021A中包括的树脂相同。此外,第一树脂部分3021A和第二树脂部分3021B连续地一体形成而不分离。一体地形成第一树脂部分3021A和第二树脂部分3021B具有可以减少制造过程的数量的优点。不过,第一树脂部分3021A和第二树脂部分3021B不需要一体形成。
第二树脂部分3021B的第二厚度T2B没有特别限制,但期望地落在从10μm至500μm的范围内。如果第二树脂部分3021B的第二厚度T2B落在该范围内,那么可以实现良好的抗反射功能和耐剥离性两者。如果第二树脂部分3021B的第二厚度T2B变得小于10μm,那么担心无法充分获得抗反射功能。另一方面,如果第二树脂部分3021B的第二厚度T2B超过500μm,那么容易产生膜厚度不均。如果膜厚度不均变得更大,那么抗反射膜302变得更有可能从外壳303的内壁表面剥离。更期望地,第二树脂部分3021B的第二厚度T2B落在从20μm至200μm的范围内。
异形纤维3022键合到第一树脂部分3021A和第二树脂部分3021B。多根异形纤维3022中的至少一根从第一树脂部分3021A的第一表面3023A至少部分地突出。在本公开中,异形纤维是指在与长度方向(纤维轴方向)垂直的方向上的横截面形状是除了圆形、椭圆形和其中所有内角均小于180°的凸多边形以外的形状的纤维。通过从第一树脂部分3021A的第一表面3023A突出的异形纤维3022,即使偏离光路的光线(例如,具有超过80度的高入射角的光线)进入第一树脂部分3021A的第一表面3023A,通过撞击突出的异形纤维3022,光线也变得不太可能返回到光路。至少一根异形纤维3022期望地从第二树脂部分3021B的第一表面3023B至少部分地突出。通过从第二树脂部分3021B的第一表面3023B突出的异形纤维3022,即使偏离光路的光线进入第二树脂部分3021B的第一表面3023B,通过撞击突出的异形纤维3022,光线也变得不太可能返回到光路。
第一树脂部分3021A的每单位面积的异形纤维3022的含量期望地大于第二树脂部分3021B的每单位面积的异形纤维3022的含量。这是因为通过减少在交叉部分和/或拐角部分处反射的光线的量,可以更多地减少杂散光的生成量。
第一树脂部分3021A的每单位面积的突出的异形纤维3022的体积期望地大于第二树脂部分3021B的每单位面积的突出的异形纤维3022的体积。这是因为通过减少在交叉部分和/或拐角部分处反射的光线的量,可以更多地减少杂散光的生成量。
抗反射膜302中的异形纤维3022的含量期望地落在从33质量份至67质量份的范围内。如果异形纤维3022的含量落在该范围内,那么抗反射膜302可以实现光学性能和制造容易性两者。如果异形纤维3022的含量小于33质量份,那么从第一树脂部分3021A的第一表面3023A突出的异形纤维3022的数量变得更少。因而,担心反射率降低效果变得不足。另一方面,如果异形纤维3022的含量超过67质量份,那么在通过喷涂形成抗反射膜302时,喷嘴的前端变得很有可能被堵塞,并且担心制造变得困难。
图16A和图16B是可以用在本实施例中的异形纤维的示意图。图16A是异形纤维3022的平面图,并且图16B是沿着图16A中的IIIB-IIIB线截取的异形纤维3022的横截面图。
异形纤维3022包括芯部分30221和从芯部分30221延伸出的多个腿部分30222。芯部分30221是图16B中由点线绘出的部分,并且其横截面形状是圆形形状。但是,芯部分30221的横截面形状不需要总是圆形形状,并且可以是矩形形状。在芯部分30221的横截面形状是圆形的情况下,芯部分30221的粗度T30221(在与异形纤维3022的长度方向垂直的方向上的横截面的长度)指示圆形的直径。在芯部分30221的横截面形状是多边形的情况下,粗度T30221指示该多边形的内接圆的直径。在芯部分30221的横截面形状是椭圆的情况下,粗度T30221指示半长轴侧的直径。芯部分30221可以包括孔30223。
异形纤维3022的长度L3022期望地落在从0.2mm至1.0mm的范围内。如果异形纤维3022的长度L3022落在该范围内,那么抗反射功能得以改善。如果异形纤维3022的长度L3022小于0.2mm,那么更高比例的异形纤维3022的不包括抗反射功能的切割表面从第一树脂部分3021A的第一表面3023A突出。因而,担心抗反射功能变得不足。另一方面,如果异形纤维3022的长度L3022长于1.0mm,那么担心在形成抗反射膜302时变得难以使异形纤维3022的腿部分30222从第一树脂部分3021A的第一表面3023A突出。通过使用切割机切割异形纤维3022,可以将异形纤维3022的长度L3022设定为期望的长度。
异形纤维3022的粗度T3022期望地落在从10μm至50μm的范围内。异形纤维3022的粗度T3022是指在与异形纤维3022的长度方向垂直的方向上的横截面的长度,并且是指与纤维轴正交的横截面的长度。换句话说,异形纤维3022的粗度T3022是芯部分30221和腿部分30222在横截面方向上的长度之和的最大值。如果异形纤维3022的粗度T3022落在该范围内,那么可以实现抗反射功能和制造容易性两者。如果异形纤维3022的粗度T3022小于10μm,那么从第一树脂部分3021A的第一表面3023A突出的部分变得更小。因而,担心抗反射功能变得不足。另一方面,如果异形纤维3022的粗度T3022大于50μm,那么担心执行用于调整长度的切割过程花费时间。
作为异形纤维3022的长度L3022相对于异形纤维3022的粗度T3022的比率(L3022/T3022)的纵横比期望地落在从4至100的范围内。如果纵横比落在该范围内,那么在形成抗反射膜302时变得更容易使异形纤维3022的腿部分30222的前端从第一树脂部分3021A的第一表面3023A突出。不过,如果纵横比变得小于4并且异形纤维3022的形状变得更接近各向同性的形状,那么异形纤维3022的切割表面变得更有可能从第一树脂部分3021A的第一表面3023A突出。因而,担心抗反射功能变得不足。另一方面,如果纵横比变得大于100,那么变得难以控制异形纤维3022的朝向。因而,担心腿部分30222的前端变得难以从第一树脂部分3021A的第一表面3023A突出。
腿部分30222从芯部分30221延伸,并由与芯部分30221相同的材料制成。在图16B中,腿部分30222的数量为八个,但腿部分30222的数量不限于八个。在异形纤维3022的区域当中,从第一树脂部分3021A的第一表面3023A突出的区域期望地与腿部分30222对应。这是因为,通过从第一表面3023A突出的多个腿部分30222,可以使进入两个腿部分之间的空间的光线漫射并且不太可能返回到光路。为了在异形纤维3022中的腿部分之间更高效地漫射光线,期望腿部分30222的数量为三个以上且八个以下。作为市售的包括八个腿部分的异形纤维的示例,存在由TEIJIN FRONTIER有限公司制造的难以制造包括九个或更多腿部分的异形纤维。
腿部分30222的长度L30222期望地落在从5μm至20μm的范围内。如果腿部分30222的长度L30222落在该范围内,那么反射率降低效果变得更大。如果腿部分30222的长度L30222小于5μm,那么腿部分30222从第一树脂部分3021A的第一表面3023A突出的长度(突出部分3026A的长度)变得更短,并且多个腿部分30222之间的光反射没有充分发生。因而,担心反射率降低效果变得不足。另一方面,如果腿部分30222的长度L30222大于20μm,那么腿部分30222倾斜或塌陷,并且足够量的光线不能进入在多个腿部分30222之间的空间。因而,担心反射率降低效果变得不足。更期望地,腿部分30222的长度L30222落在从5μm至12.5μm的范围内。
腿部分30222的粗度T30222期望地落在从2μm至6μm的范围内。如果腿部分30222的粗度T30222落在该范围内,那么反射率降低效果变得更大。如果腿部分30222的粗度T30222小于2μm,那么腿部分30222倾斜或塌陷,并且足够量的光不能进入在多个腿部分30222之间的空间。因而,担心反射率降低效果变得不足。另一方面,如果腿部分30222的粗度T30222大于6μm,那么多个腿部分30222之间的间隔变得更小,并且多个腿部分30222之间的光反射不会充分发生。因而,担心反射率降低效果变得不足。
异形纤维3022的材料没有特别限制。例如,该材料可以选自聚酯纤维、尼龙、腈纶、聚丙烯、人造丝、聚乙烯、聚氨酯、棉麻、针织羊毛及其组合。为了增强抗反射膜302的性能,可以对异形纤维3022进行加工、耐光处理、软化处理或抗褪色处理。在上述材料当中,聚酯纤维是特别期望的。这是因为聚酯纤维具有小的线膨胀系数,并且可以降低在抗反射膜302中生成的应力。
用于在外壳303的内壁表面上设置抗反射膜302的方法没有特别限制。该方法的示例包括刷涂、喷涂、浸涂和转印。所有这些方法都是使用包含作为第一树脂部分3021A的前体的未固化树脂、异形纤维3022和任意溶剂的涂料作为原材料的方法。在上述方法中,从简便方法的方面出发,期望使用喷涂来施加上述涂料。此外,通过使涂料固化而获得抗反射膜302的方法也没有特别限制。涂料可以在室温(例如,23℃±2℃)处干燥,可以通过加热促进固化,或者可以将紫外光发射到涂料上。
如上所述,根据第十一实施例的显示装置,通过在外壳的内壁表面彼此相交的交叉部分和/或拐角部分处被反射或散射而生成的杂散光,通过撞击异形纤维,变得不太可能返回到光路。因此,到达挡风玻璃308的显示区域3081的杂散光的量减少。根据第十一实施例的显示装置,因为到达挡风玻璃308的杂散光的量减少,所以可以提供在由视频光生成的图像(虚像)的质量方面优良的显示装置。
在第十一实施例中,给出了平视显示器3030安装在汽车上的情况的描述,但是平视显示器3030也可以应用于另一种车辆(诸如电车或飞机)。此外,平视显示器3030也可以用于车辆以外的其它用途。此外,第十一实施例的显示装置也可以应用于诸如投影仪之类的要在室内或室外使用的显示装置。两个反射镜3051和3052在外壳303内部设置,但是反射镜的数量可以是一个,这取决于光学系统的设计。
图17是例示根据第十二实施例的显示装置中包括的抗反射膜的实施例的示意图。根据第十二实施例的显示装置与第十一实施例的显示装置的不同之处在于,中间层306在第一外壳部分3031和抗反射膜302之间设置,并且异形纤维3022在突出部分3026中被第一树脂部分3021A覆盖。在下文中,将主要基于与第十一实施例的光学构件不同的点来描述第十二实施例的光学构件。
中间层306是在外壳303的第一内壁表面3031A上设置的底漆层,例如用于增强与抗反射膜302的粘合性。底漆层的材料没有特别限制。该材料的示例包括环氧树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、硅树脂和氟树脂。设置中间层306的目的不限于增强粘合性的目的。可以为了其它目的而设置中间层306,诸如出于防止在制造过程中外壳303的第一内壁表面3031A与抗反射膜302的前体之间发生反应的目的。底漆层的厚度没有特别限制。
异形纤维3022在凸起部分3026中被第一树脂部分3021A覆盖。因为在第十二实施例中异形纤维3022被第一树脂部分3021A覆盖,所以异形纤维3022相对于第一树脂部分3021A的键合强度比第十一实施例中的更高。异形纤维3022的腿部分30222期望地在突出部分3026中被第一树脂部分3021A覆盖。被第一树脂部分3021A覆盖的腿部分30222可以是一个,或者多个腿部分30222可以被第一树脂部分3021A覆盖。
如上所述,第十二实施例的显示装置包括突出部分3026,该突出部分3026包括被第一树脂部分3021A覆盖的异形纤维3022。因此,该显示装置在异形纤维3022相对于第一树脂部分3021A的粘合强度方面优于第十一实施例的显示装置。因而,由于第十二实施例的显示装置在耐久性方面优于第十一实施例的显示装置,所以可以更长时间地减少光学系统中生成的杂散光的量。
(修改示例)
异形纤维不限于已经在上述实施例中使用的具有包括八个腿部分的形状的纤维。图18A、图18B、图18C、图18D和图18E是各自例示异形纤维的修改示例的示意图。
图18A例示了Y形异形纤维22A,其包括芯部分221A和从芯部分221A延伸出的三个腿部分222A。这种构造也具有与实施例中相似的抗反射功能。
图18B例示了异形纤维22B,其包括芯部分221B和具有尖头前端并从芯部分221B延伸出的八个腿部分222B。这种构造也具有与实施例中相似的抗反射功能。
图18C例示了异形纤维22C,其包括芯部分221C和以不等间隔设置并从芯部分221C延伸出的三个腿部分222C。这种构造也具有与实施例中相似的抗反射功能。
图18D例示了异形纤维22D,其包括在平面图中具有矩形形状的芯部分221D,以及具有非恒定尺寸并从芯部分221D延伸出的四个腿部分222D。这种构造也具有与实施例中相似的抗反射功能。
图18E例示了从与图18D不同的方向查看的异形纤维22D的横截面。以这种方式,异形纤维在长度方向和垂直方向上的横截面不必完全相同。这种构造也具有与第一实施例中相似的抗反射功能。作为具有这种形状的纤维的示例,有卷曲纤维,其中纤维中的每根线被卷曲和缠绕。作为市售的卷曲纤维的示例,有TEIJIN FRONTIER有限公司制造的
在基材的第一表面上包括的不规则结构中的凸起部分12不限于多个凸起部分12。图19A、图19B、图19C和图19D是各自例示光学构件100的修改示例的示意图。
图19A是光学构件100C的示意图,其省略了抗反射膜2的例示。光学构件100C的凸起部分12C在平面图中具有格子状形状。不是设置多个凸起部分12C而是设置一个凸起部分12C。这种构造也具有与实施例中相似的抗反射功能。
图19B是光学构件100D的示意图,其省略了抗反射膜2的例示。形成压纹表面的凸起部分12D在平面图中具有包括多个六边形并且为几何图案的形状。
这种构造也具有与实施例中相似的抗反射功能。
图19C和图19D是光学构件100E的示意图。图19C例示了光学构件100E,同时省略了抗反射膜2的例示,而图19D是沿着图19C中的IVB-IVB线截取的光学构件100E的横截面图。在图19C中,形成压纹表面的凸起部分12E在平面图中具有包括多个圆形形状的形状,并且采用统称为皮革纹理的结构。圆形形状不限于正圆形,也可以是椭圆形。在第一实施例中,凹陷部分11的长度L11长于异形纤维22的粗度T22,但是凹陷部分11的长度L11可以短于异形纤维22的粗度T22。图19D是光学构件100E的示意图。光学构件100E与图1A和图1B中所示的光学构件100的不同之处在于凸起部分的长度和凹陷部分的长度。通过使凹陷部分11E的长度L11比异形纤维22的粗度T22短,可以减少埋入凹陷部分11E中的异形纤维22的量。因而,可以增加从树脂部分21的第一表面21A突出的异形纤维22的比例。
凸起部分12E不需要相对于凹陷部分11E垂直地突出,并且能够以形成锐角或钝角的方式突出。
本公开不限于上述实施例,并且可以在本公开的技术构思内进行许多修改。实施例中描述的效果仅指示从本公开产生的最期望的效果,并且由本公开引起的效果不限于实施例中描述的那些。
本实施例的公开包括以下配置。
(配置1)
一种光学构件,包括:
具有前表面的基材;以及
抗反射膜,设置在基材的前表面上,并包括树脂部分和键合到树脂部分的异形纤维,
其中在树脂部分的在基材侧的相对侧的表面上,抗反射膜包括包含异形纤维的突出部分,
基材的前表面包括凸起部分,以及
突出部分设置在凸起部分上方。
(配置2)
根据配置1的光学构件,其中在突出部分中异形纤维被树脂部分覆盖。
(配置3)
根据配置1或2的光学构件,其中基材的前表面是通过压纹加工形成的压纹表面。
(配置4)
根据配置1至3中的任一项的光学构件,
其中基材的前表面包括凹陷部分,
异形纤维设置在凹陷部分上方,以及
在凸起部分上方设置的异形纤维的数量大于在凹陷部分上方设置的异形纤维的数量。
(配置5)
根据配置4的光学构件,其中凹陷部分的长度短于异形纤维的粗度。
(配置6)
根据配置1至5中的任一项的光学构件,其中异形纤维的粗度大于凸起部分的高度。
(配置7)
根据配置1至6中的任一项的光学构件,其中异形纤维的长度大于凸起部分的高度。
(配置8)
根据配置1至7中的任一项的光学构件,其中异形纤维的粗度小于凸起部分的长度。
(配置9)
根据配置1至8中的任一项的光学构件,其中异形纤维的长度落在从0.2mm至1.0mm的范围内。
(配置10)
根据配置1至9中的任一项的光学构件,其中异形纤维的粗度落在从10μm至50μm的范围内。
(配置11)
根据配置9或10的光学构件,其中作为异形纤维的长度相对于异形纤维的粗度的比率的异形纤维的纵横比落在从4至100的范围内。
(配置12)
根据配置1至11中的任一项的光学构件,其中异形纤维包括芯部分和从芯部分延伸出的多个腿部分,并且腿部分的长度落在从5μm至20μm的范围内。
(配置13)
根据配置12的光学构件,其中腿部分的数量为三个以上且八个以下。
(配置14)
根据配置12或13的光学构件,其中异形纤维的腿部分中的至少一个从树脂部分的表面突出。
(配置15)
根据配置1至14中的任一项的光学构件,其中基材包括铝合金或镁合金。
(配置16)
根据配置1至14中的任一项的光学构件,其中基材包括树脂。
(配置17)
一种光学设备,包括:
外壳;以及
光学系统,设置在外壳的内部并且包括至少一个透镜,
其中包括树脂部分和键合到树脂部分的多根异形纤维的抗反射膜设置在支撑透镜的支撑构件的前表面和/或外壳的内壁表面上,
在树脂部分的在支撑构件的前表面和/或外壳的内壁表面的相对侧的表面上,抗反射膜包括包含异形纤维的突出部分,
支撑构件的前表面和/或外壳的内壁表面包括凸起部分,以及
异形纤维中的至少一根设置在凸起部分上方。
(配置18)
一种成像装置,包括:
外壳;
光学系统,设置在外壳的内部并且包括至少一个透镜;以及
图像传感器,被配置为接收已经通过光学系统的光,
其中包括树脂部分和键合到树脂部分的多根异形纤维的抗反射膜设置在支撑透镜的支撑构件的前表面和/或外壳的内壁表面上,
在树脂部分的在支撑构件的前表面和/或外壳的内壁表面的相对侧的表面上,抗反射膜包括包含异形纤维的突出部分,
支撑构件的前表面和/或外壳的内壁表面包括凸起部分,以及
突出部分设置在凸起部分上方。
(配置19)
一种显示装置,包括:
外壳;
视频生成单元,设置在外壳的内部并且被配置为生成视频光;以及
反射镜,设置在外壳的内部,并且被配置为反射从视频生成单元发射的视频光并将反射的视频光投影到显示单元上,
其中包括树脂部分和键合到树脂部分的多根异形纤维的抗反射膜设置在外壳的内壁表面上,
在树脂部分的在外壳的内壁表面的相对侧的表面上,抗反射膜包括包含异形纤维的突出部分,
外壳的内壁表面包括凸起部分,以及
突出部分设置在凸起部分上方。
(配置20)
一种光学构件,包括:
具有前表面的基材;
抗反射膜,设置在基材的前表面上,并且包括树脂部分以及键合到树脂部分的第一异形纤维和第二纤维,
其中在树脂部分的在基材侧的相对侧的表面上,抗反射膜包括包含第一异形纤维的第一突出部分,以及
第二纤维比第一异形纤维长。
(配置21)
根据配置20的光学构件,其中在第一突出部分中第一异形纤维被树脂部分覆盖。
(配置22)
根据配置20或21的光学构件,其中第二纤维是第二异形纤维。
(配置23)
根据配置22的光学构件,其中在树脂部分的在基材侧的相对侧的表面上,抗反射膜包括包含第二异形纤维的第二突出部分。
(配置24)
根据配置23的光学构件,其中在第二突出部分中第二异形纤维被树脂部分覆盖。
(配置25)
根据配置22至24中的任一项的光学构件,其中在抗反射膜中第一异形纤维的含量大于第二异形纤维的含量。
(配置26)
根据配置22至25中的任一项的光学构件,其中第一异形纤维和第二异形纤维由相同材料制成。
(配置27)
根据配置22至26中的任一项的光学构件,其中第一异形纤维的粗度与第二异形纤维的粗度相同。
(配置28)
根据配置20至27中的任一项的光学构件,其中第一异形纤维的长度落在从0.2mm至1.0mm的范围内,并且第二纤维的长度落在从0.3mm至1.5mm的范围内。
(配置29)
根据配置28的光学构件,其中第二纤维的长度落在第一异形纤维的长度的1.5倍至5倍的范围内。
(配置30)
根据配置28或29的光学构件,其中第二纤维的粗度大于第一异形纤维的粗度。
(配置31)
根据配置28至30中的任一项的光学构件,其中第一异形纤维的粗度落在从10μm至50μm的范围内,并且第二纤维的粗度落在从15μm至75μm的范围内。
(配置32)
根据配置20至31中的任一项的光学构件,
其中基材的前表面包括凸起部分,以及
第一突出部分设置在凸起部分上方。
(配置33)
根据配置32的光学构件,其中基材的前表面是通过压纹加工形成的压纹表面。
(配置34)
根据配置20至33中的任一项的光学构件,其中基材包括铝合金或镁合金。
(配置35)
根据配置20至33中的任一项的光学构件,其中基材包括树脂。
(配置36)
一种光学设备,包括:
外壳;以及
光学系统,设置在外壳的内部并且包括至少一个透镜,
其中包括树脂部分和键合到树脂部分的第一异形纤维和第二纤维的抗反射膜设置在支撑透镜的支撑构件的前表面和/或外壳的内壁表面上,
在树脂部分的在支撑透镜的支撑构件的前表面和/或外壳的内壁表面的相对侧的表面上,抗反射膜包括包含第一异形纤维的第一突出部分,以及
第二纤维比第一异形纤维长。
(配置37)
一种成像装置,包括:
外壳;
光学系统,设置在外壳的内部并且包括至少一个透镜;以及
图像传感器,被配置为接收已经通过光学系统的光,
其中包括树脂部分和键合到树脂部分的第一异形纤维和第二纤维的抗反射膜设置在支撑透镜的支撑构件的前表面和/或外壳的内壁表面上,
在树脂部分的在支撑透镜的支撑构件的前表面和/或外壳的内壁表面的相对侧的表面上,抗反射膜包括包含第一异形纤维的第一突出部分,以及
第二纤维比第一异形纤维长。
(配置38)
一种显示装置,包括:
外壳;
视频生成单元,设置在外壳的内部并且被配置为生成视频光;以及
反射镜,设置在外壳的内部,并且被配置为反射从视频生成单元发射的视频光并将反射的视频光投影到显示单元上,
其中包括树脂部分和键合到树脂部分的第一异形纤维和第二纤维的抗反射膜设置在外壳的内壁表面上,
在树脂部分的在外壳的内壁表面的相对侧的表面上,抗反射膜包括包含第一异形纤维的第一突出部分,以及
第二纤维比第一异形纤维长。
(配置39)
一种显示装置,包括:
外壳;
视频生成单元,设置在外壳的内部并且被配置为生成视频光;以及
反射镜,设置在外壳的内部并且具有反射表面,该反射表面被配置为反射从视频生成单元发射的视频光并将反射的视频光投影到显示单元上,
其中外壳具有第一内壁表面,该第一内壁表面面向在反射镜的反射表面的相对侧设置的第一表面,
包括第一树脂部分和键合到第一树脂部分的第一异形纤维的第一抗反射膜设置在外壳的第一内壁表面上,以及
在第一树脂部分的在第一内壁表面的相对侧的表面上,第一抗反射膜包括包含第一异形纤维的第一突出部分。
(配置40)
根据配置39的显示装置,其中在第一突出部分中第一异形纤维被第一树脂部分覆盖。
(配置41)
根据配置39或40的显示装置,
其中外壳具有第二内壁表面,该第二内壁表面在反射表面的一侧延伸并与第一内壁表面形成预定角度,
包括第二树脂部分和键合到第二树脂部分的第二异形纤维的第二抗反射膜设置在第二内壁表面上,以及
在第二树脂部分的在第二内壁表面的相对侧的表面上,第二抗反射膜包括包含第二异形纤维的第二突出部分。
(配置42)
根据配置41的显示装置,其中第二异形纤维在第二突出部分中被第二树脂部分覆盖。
(配置43)
根据配置41或42的显示装置,其中第一树脂部分的厚度大于第二树脂部分的厚度。
(配置44)
根据配置41至43中的任一项的显示装置,其中第一抗反射膜的每单位面积的第一异形纤维的含量大于第二抗反射膜的每单位面积的第二异形纤维的含量。
(配置45)
根据配置41至44中的任一项的显示装置,其中第一突出部分的体积大于第二突出部分的体积。
(配置46)
根据配置41至45中的任一项的显示装置,其中第一抗反射膜和第二抗反射膜一体地形成。
(配置47)
根据配置39至46中的任一项的显示装置,其中第一异形纤维的长度落在从0.2mm至1.0mm的范围内。
(配置48)
根据配置39至47中的任一项的显示装置,其中第一异形纤维的粗度落在从10μm至50μm的范围内。
(配置49)
根据配置48的显示装置,其中作为第一异形纤维的长度相对于第一异形纤维的粗度的比率的第一异形纤维的纵横比落在从4至100的范围内。
(配置50)
根据配置39至49中的任一项的显示装置,其中第一异形纤维包括第一芯部分和从第一芯部分延伸出的多个第一腿部分,并且第一腿部分的长度落在从5μm至20μm的范围内。
(配置51)
根据配置50的显示装置,其中第一腿部分的数量为三个以上且八个以下。
(配置52)
根据配置50或51的显示装置,其中第一异形纤维的第一腿部分中的至少一个第一腿部分在第一突出部分中被第一树脂部分覆盖。
(配置53)
根据配置41至46中的任一项的显示装置,其中第一异形纤维和第二异形纤维由相同的材料制成。
(配置54)
根据配置39至53中的任一项的显示装置,
其中第一内壁表面包括凸起部分,以及
第一异形纤维中的至少一根第一异形纤维设置在凸起部分上方。
(配置55)
根据配置54的显示装置,其中第一内壁表面是通过压纹加工形成的压纹表面。
(配置56)
根据配置39至55中的任一项的显示装置,其中外壳包括铝合金或镁合金。
(配置57)
根据配置39至55中的任一项的显示装置,其中外壳包括树脂。
(配置58)
一种显示装置,包括:
外壳;
视频生成单元,设置在外壳的内部并且被配置为生成视频光;以及
反射镜,设置在外壳的内部并且具有反射表面,该反射表面被配置为反射从视频生成单元发射的视频光并将反射的视频光投影到显示单元上,
其中外壳具有第一内壁表面和以预定角度与第一内壁表面相交的第二内壁表面,
包括树脂部分和键合到树脂部分的异形纤维的抗反射膜骑跨外壳的第一内壁表面和第二内壁表面设置,
在树脂部分的在第一内壁表面和第二内壁表面的相对侧的表面上,抗反射膜包括包含异形纤维的突出部分,以及
第一内壁表面与第二内壁表面彼此相交的交叉部分上方的树脂部分的第一厚度大于该交叉部分以外的部分上方的树脂部分的第二厚度。
(配置59)
根据配置58的显示装置,其中在突出部分中异形纤维被树脂部分覆盖。
(配置60)
根据配置58或59的显示装置,其中预定角度落在0度和180度之间的范围内,不包括0度和180度。
(配置61)
根据配置58至60中的任一项的显示装置,其中具有第一厚度的树脂部分的每单位面积的异形纤维的含量大于具有第二厚度的树脂部分的每单位面积的异形纤维的含量。
(配置62)
根据配置58至61中的任一项的显示装置,其中具有第一厚度的树脂部分中的突出部分的体积大于具有第二厚度的树脂部分中的突出部分的体积。
(配置63)
根据配置58至62中的任一项的显示装置,
其中外壳具有与第一内壁表面和第二内壁表面相交的第三内壁表面,以及
包括第一内壁表面、第二内壁表面和第三内壁表面彼此相交的拐角部分。
(配置64)
根据配置58至63中的任一项的显示装置,其中第一厚度落在第二厚度的1.1倍至两倍的范围内。
(配置65)
根据配置64的显示装置,
其中第一厚度落在从15μm至750μm的范围内,以及
第二厚度落在从10μm至500μm的范围内。
(配置66)
根据配置58至65中的任一项的显示装置,其中异形纤维的长度落在从0.2mm至1.0mm的范围内。
(配置67)
根据配置58至66中的任一项的显示装置,其中异形纤维的粗度落在从10μm至50μm的范围内。
(配置68)
根据配置67的显示装置,其中作为异形纤维的长度相对于异形纤维的粗度的比率的异形纤维的纵横比落在从4至100的范围内。
(配置69)
根据配置58至68中的任一项的显示装置,其中异形纤维包括芯部分和从芯部分延伸出的多个腿部分,并且腿部分的长度落在从5μm至20μm的范围内。
(配置70)
根据配置69所述的显示装置,其中腿部分的数量为三个以上且八个以下。
(配置71)
根据配置69或70的显示装置,其中在具有第一厚度的树脂部分中的突出部分中,异形纤维的腿部分中的至少一个腿部分被树脂部分覆盖。
(配置72)
根据配置58至71中的任一项的显示装置,
其中第一内壁表面和/或第二内壁表面包括凸起部分,以及
异形纤维中的至少一根异形纤维设置在凸起部分上方。
(配置73)
根据配置72的显示装置,其中包括凸起部分的第一内壁表面和/或第二内壁表面是通过压纹加工形成的压纹表面。
(配置74)
根据配置72或73的显示装置,其中凸起部分是螺钉。
(配置75)
根据配置58至74中的任一项的显示装置,其中外壳包括铝合金或镁合金。
(配置76)
根据配置58至74中的任一项的显示装置,其中外壳包括树脂。
根据本公开,可以提供具有低反射率的光学构件。还可以提供光学性能优异的光学设备、捕获的图像的质量优异的成像装置,以及显示图像的质量优异的显示装置。
虽然已经参考实施例描述了本公开,但是应该理解的是,本公开不限于所公开的实施例。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的解释,以便涵盖所有此类修改以及等同的结构和功能。
Claims (33)
1.一种光学构件,包括:
具有前表面的基材;以及
抗反射膜,设置在基材的前表面上,并且包括树脂部分和键合到树脂部分的异形纤维,
其中在树脂部分的在基材侧的相对侧的表面上,抗反射膜包括包含异形纤维的突出部分,
其中基材的前表面包括凸起部分,以及
其中突出部分设置在凸起部分上方。
2.根据权利要求1所述的光学构件,其中在突出部分中异形纤维被树脂部分覆盖。
3.根据权利要求1所述的光学构件,其中基材的前表面是通过压纹加工形成的压纹表面。
4.根据权利要求1所述的光学构件,
其中基材的前表面包括凹陷部分,
其中异形纤维设置在凹陷部分上方,以及
其中在凸起部分上方设置的异形纤维的数量大于在凹陷部分上方设置的异形纤维的数量。
5.根据权利要求4所述的光学构件,其中凹陷部分的长度短于异形纤维的粗度。
6.根据权利要求1所述的光学构件,其中异形纤维的粗度大于凸起部分的高度。
7.根据权利要求1所述的光学构件,其中异形纤维的长度大于凸起部分的高度。
8.根据权利要求1所述的光学构件,其中异形纤维的粗度小于凸起部分的长度。
9.一种光学构件,包括:
具有前表面的基材;以及
抗反射膜,设置在基材的前表面上,并且包括树脂部分以及键合到树脂部分的第一异形纤维和第二纤维,
其中在树脂部分的在基材侧的相对侧的表面上,抗反射膜包括包含第一异形纤维的第一突出部分,以及
其中第二纤维比第一异形纤维长。
10.根据权利要求9所述的光学构件,其中在第一突出部分中第一异形纤维被树脂部分覆盖。
11.根据权利要求9所述的光学构件,其中第二纤维是第二异形纤维。
12.根据权利要求11所述的光学构件,其中在树脂部分的在基材侧的相对侧的表面上,抗反射膜包括包含第二异形纤维的第二突出部分。
13.根据权利要求12所述的光学构件,其中在第二突出部分中第二异形纤维被树脂部分覆盖。
14.根据权利要求11所述的光学构件,其中在抗反射膜中第一异形纤维的含量大于第二异形纤维的含量。
15.根据权利要求1或9所述的光学构件,其中异形纤维包括芯部分和从芯部分延伸出的多个腿部分,并且腿部分的长度落在从5μm至20μm的范围内。
16.根据权利要求1或9所述的光学构件,其中异形纤维的腿部分中的至少一个腿部分从树脂部分的表面突出。
17.根据权利要求1或9所述的光学构件,其中基材包括铝合金或镁合金。
18.一种光学设备,包括:
外壳;以及
光学系统,设置在外壳的内部并且包括至少一个透镜,
其中根据权利要求1至17中的任一项所述的光学构件设置在外壳的内壁表面上。
19.一种显示装置,包括:
外壳;
视频生成单元,设置在外壳的内部并且被配置为生成视频光;以及
反射镜,设置在外壳的内部,并且被配置为反射从视频生成单元发射的视频光并将反射的视频光投影到显示单元上,
其中根据权利要求1至17中的任一项所述的光学构件设置在外壳的内壁表面上。
20.一种显示装置,包括:
外壳;
视频生成单元,设置在外壳的内部并且被配置为生成视频光;以及
反射镜,设置在外壳的内部并且具有反射表面,该反射表面被配置为反射从视频生成单元发射的视频光并将反射的视频光投影到显示单元上,
其中外壳具有第一内壁表面,该第一内壁表面面向在反射镜的反射表面的相对侧设置的第一表面,
其中包括第一树脂部分和键合到第一树脂部分的第一异形纤维的第一抗反射膜设置在外壳的第一内壁表面上,以及
其中在第一树脂部分的在第一内壁表面的相对侧的表面上,第一抗反射膜包括包含第一异形纤维的第一突出部分。
21.根据权利要求20所述的显示装置,其中在第一突出部分中第一异形纤维被第一树脂部分覆盖。
22.根据权利要求20所述的显示装置,
其中外壳具有在反射表面的一侧延伸并与第一内壁表面形成预定角度的第二内壁表面,
其中包括第二树脂部分和键合到第二树脂部分的第二异形纤维的第二抗反射膜设置在第二内壁表面上,以及
其中在第二树脂部分的在第二内壁表面的相对侧的表面上,第二抗反射膜包括包含第二异形纤维的第二突出部分。
23.根据权利要求22所述的显示装置,其中第一树脂部分的厚度大于第二树脂部分的厚度。
24.根据权利要求22所述的显示装置,其中第一抗反射膜的每单位面积的第一异形纤维的含量大于第二抗反射膜的每单位面积的第二异形纤维的含量。
25.根据权利要求22所述的显示装置,其中第一突出部分的体积大于第二突出部分的体积。
26.根据权利要求22所述的显示装置,其中第一抗反射膜和第二抗反射膜一体地形成。
27.一种显示装置,包括:
外壳;
视频生成单元,设置在外壳的内部并且被配置为生成视频光;以及
反射镜,设置在外壳的内部并且具有反射表面,该反射表面被配置为反射从视频生成单元发射的视频光并将反射的视频光投影到显示单元上,
其中外壳具有第一内壁表面和与第一内壁表面以预定角度相交的第二内壁表面,
其中包括树脂部分和键合到树脂部分的异形纤维的抗反射膜骑跨外壳的第一内壁表面和第二内壁表面设置,
其中在树脂部分的在第一内壁表面和第二内壁表面的相对侧的表面上,抗反射膜包括包含异形纤维的突出部分,以及
其中第一内壁表面与第二内壁表面彼此相交的交叉部分上方的树脂部分的第一厚度大于该交叉部分以外的部分上方的树脂部分的第二厚度。
28.根据权利要求27所述的显示装置,其中在突出部分中异形纤维被树脂部分覆盖。
29.根据权利要求27所述的显示装置,其中预定角度落在0度和180度之间的范围内,不包括0度和180度。
30.根据权利要求27所述的显示装置,其中具有第一厚度的树脂部分的每单位面积的异形纤维的含量大于具有第二厚度的树脂部分的每单位面积的异形纤维的含量。
31.根据权利要求27所述的显示装置,其中具有第一厚度的树脂部分中的突出部分的体积大于具有第二厚度的树脂部分中的突出部分的体积。
32.根据权利要求27所述的显示装置,
其中外壳具有与第一内壁表面和第二内壁表面相交的第三内壁表面,以及
其中包括第一内壁表面、第二内壁表面和第三内壁表面彼此相交的拐角部分。
33.根据权利要求27所述的显示装置,其中第一厚度落在第二厚度的1.1倍至两倍的范围内。
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