JP5520021B2 - 反射抑制シート - Google Patents

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Description

本発明は反射抑制シートに係り、特に、光の反射を抑制する樹脂製の反射抑制シートに関する。
多くの光学機器に用いられる光学素子では、入射光の反射を抑制することが重要な技術となっている。例えば、デジタルカメラの撮像光学系では、レンズを透過した光を撮像素子に導くことで、物体像が撮像素子上に結像される。レンズ表面で反射が生じると、透過光が減少し物体像が不鮮明となる。レンズ表面での反射を抑制して透過光を増加させることで、物体像を鮮明化することが可能となる。
このような反射を抑制するために、ガラス等の透過光学素子では、種々の表面処理の技術が開示されている。例えば、表面に屈折率が一定の粒子等を配し凹凸表面を形成する技術が開示されている(特許文献1、特許文献2参照)。また、屈折率の異なる複数のフィルムを積層する技術が開示されている(例えば、特許文献3、特許文献4参照)。これらの技術では、表面に配された粒子や積層されたフィルムで乱反射を生じさせることで反射抑制効果を得ることができる。
また、光学機器の内装においては、目的とする光学素子への入射光の減少を抑制することも重要となる。例えば、カメラの鏡筒のような、入射光をレンズに導く経路では、鏡筒内壁で反射が生じると、入射光と反射光との干渉によりハレーション等を起こし、結像の鮮明さを損なうこととなる。このような光学機器の内装でも、表面に粒子を配する技術やフィルムを積層する技術等で反射抑制が図られている。さらには、案内表示や警告表示等の表示パネルでも、反射抑制が重視されている。すなわち、表示パネルに光が照射されたときの色調を改善するために、表面側の反射抑制層に顔料を添加し表面粗さを微細に加工する技術が開示されている(特許文献5参照)。
特開平7−92305号公報 特開平7−159603号公報 特開平7−325203号公報 特開平9−80204号公報 特開2006−224390号公報
しかしながら、特許文献1、特許文献2の技術では、反射抑制効果が表面に配する粒子の粒径により制限される、という問題がある。すなわち、粒子が入射光の波長より小さい粒径を有することで反射抑制効果が発揮されるため、粒径が大きくなるほど短波長の入射光に対する反射抑制効果を得ることが難しくなる。このような微細な粒子を表面に固定化するため、製造工程も繁雑となる。また、特許文献3、特許文献4の技術では、積層に要する接着剤により反射抑制効果が影響を受ける可能性があり、積層する工程も繁雑となる。更に、特許文献5の技術では、顔料の添加により色調は改善されるものの、表面を微細に加工する点では、特許文献1、特許文献2等と同様に、繁雑な工程を要する。従って、広範囲の波長域の入射光に対する反射を効率よく抑制することができれば、光学機器をはじめとした種々の分野への適用を期待することができる。
本発明は上記事案に鑑み、可視および近赤外の波長域の光に対して反射を抑制することができる反射抑制シートを提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、本発明は、光の反射を抑制する樹脂製の反射抑制シートにおいて、厚み方向にわたって縦長で一面側から他面側に向けて縮径された多数の発泡が形成されるとともに、前記発泡間が多数の連通孔で連通された連続発泡状に形成されており、前記一面に前記発泡の開孔が形成され、前記開孔の平均孔径が15μm〜150μmの範囲であることを特徴とする。
本発明では、厚み方向にわたって縦長で一面側から他面側に向けて縮径された多数の発泡間が多数の連通孔で連通された連続発泡状に形成されたことで、発泡の内面で連通孔が開口することから、一面に形成された平均孔径が15μm〜150μmの範囲の開孔を介して発泡内に入射した光が発泡の傾斜した内面で乱反射するとともにその一部が吸収されるため、可視および近赤外の波長域の入射光に対して反射を抑制することができる。
この場合において、反射抑制シートが、湿式凝固法によりシート状に形成されるとともに、発泡間に該発泡間を網目状に連通するように微多孔が形成され、微多孔により連通孔が形成されており、研削加工により開孔が形成されていてもよい。このとき、他面側に、発泡間に形成された微多孔より平均径の小さい微多孔状の表面層を有していてもよい。また、一面の単位面積あたりに形成された開孔の面積割合を10%〜70%の範囲とすることができる。また、反射抑制シートをポリウレタン樹脂製とすることができる。ポリウレタン樹脂中に発泡の形成を安定化させるための炭素材が含有されていてもよい。炭素材を非晶質炭素材としてもよい。このような反射抑制シートの厚みを150μm〜2000μmの範囲とすることができる。
本発明によれば、厚み方向にわたって縦長で一面側から他面側に向けて縮径された多数の発泡間が多数の連通孔で連通された連続発泡状に形成されたことで、発泡の内面で連通孔が開口することから、一面に形成された平均孔径が15μm〜150μmの範囲の開孔を介して発泡内に入射した光が発泡の傾斜した内面で乱反射するとともにその一部が吸収されるため、可視および近赤外の波長域の入射光に対して反射を抑制することができる、という効果を得ることができる。
本発明を適用した実施形態の反射抑制シートを模式的に示す断面図である。 実施形態の反射抑制シートの表面に形成された開孔を模式的に示す平面図である。 湿式凝固法による成膜厚みを変えて作製した反射抑制シートに形成された発泡の断面形状を模式的に示す説明図であり、(A)は成膜厚みt1で作製したときの断面形状、(B)は成膜厚みt1より大きい成膜厚みt2で作製したときの断面形状をそれぞれ示す。 実施例の反射抑制シートに照射する光の波長を変えたときの反射率の変化を示すグラフである。 実施例の反射抑制シートの表面の電子顕微鏡写真であり、(A)は試料1、(B)は試料2、(C)は試料3、(D)は試料4、(E)は試料5、(F)は試料6をそれぞれ示す。
以下、図面を参照して、本発明を適用した反射抑制シートの実施の形態について説明する。
(構成)
図1に示すように、本実施形態の反射抑制シート10は、湿式凝固法によりポリウレタン樹脂で形成されている。反射抑制シート10は、一面に開孔6が形成された表面Sを有している。
反射抑制シート10は、表面Sの背面(以下、裏面Rという。)の直近で数μm程度の厚みにわたり緻密な微多孔が形成された微多孔状のスキン層2を有している。スキン層2より内側(内部)のポリウレタン樹脂中には、多数の発泡(セル)3が略均等に分散した状態で形成されている。発泡3は、反射抑制シート10の厚み方向のほぼ全体にわたる大きさを有しており、厚み方向に縦長状で丸みを帯びた円錐状に形成されている。発泡3の孔径は、スキン層2側、つまり裏面R側より表面S側が大きく形成されている。換言すれば、発泡3は、表面Sから裏面R側に向けて縮径している。裏面R側では、発泡3同士の間のポリウレタン樹脂中に、発泡3より小さい小発泡4が形成されている。
反射抑制シート10では、ポリウレタン樹脂が発泡3や小発泡4を画定する隔壁状に形成されている。隔壁状に形成されたポリウレタン樹脂には、凝固再生に伴い微多孔(不図示)が形成されている。この隔壁状のポリウレタン樹脂中に形成された微多孔は、スキン層2に形成された微多孔より大きい平均径を有している。換言すれば、反射抑制シート10では、ポリウレタン樹脂がマイクロポーラスである。ポリウレタン樹脂中に微多孔が形成されたことで発泡3や小発泡4間に連通孔が形成されており、スキン層2の微多孔、発泡3および小発泡4が網目状に連通して形成された連続発泡構造を有している。このため、発泡3が連続発泡状に形成されていることとなる。反射抑制シート10は、本例では、厚みが150〜2000μmの範囲に調整されている。
また、反射抑制シート10では、湿式凝固法により形成されたウレタンシートのスキン層2と反対の面側にバフ処理(研削処理)が施されることで表面Sが形成されている。このため、図2に示すように、表面Sでは、発泡3が開孔しており、開孔6が形成されている。発泡3がポリウレタン樹脂中に略均等に形成されていることから、開孔6は、表面Sで略均等に分散して形成されていることとなる。開孔6の平均孔径は、湿式凝固法における条件設定やバフ処理でのバフ量により調整することができ、本例では、15〜150μmの範囲に調整されている。表面Sでは、隔壁状に形成されたポリウレタン樹脂が露出しており、単位面積あたりに形成された開孔6の面積割合を示す開孔率が10〜70%の範囲に調整されている。開孔率は、湿式凝固法におけるポリウレタン樹脂の選定や条件の設定により発泡3や小発泡4の大きさや個数を調整すること、バフ処理でのバフ量等により調整することができる。また、表面Sで露出したポリウレタン樹脂表面では、表面粗さRaが1〜15μmの範囲に調整されている。表面粗さRaは、湿式凝固法により形成されたウレタンシートのバフ処理条件で調整することができる。
(製造)
反射抑制シート10は、湿式凝固法により製造される。すなわち、ポリウレタン樹脂溶液を準備する準備工程、成膜基材にポリウレタン樹脂溶液を塗布し、凝固液中でポリウレタン樹脂溶液を凝固させシート状のポリウレタン樹脂を再生させる凝固再生工程、得られたウレタンシートを洗浄し乾燥させる洗浄・乾燥工程、ウレタンシートに開孔6が形成されるようにバフ処理するバフ処理工程を経て反射抑制シート10が製造される。以下、工程順に説明する。
準備工程では、ポリウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂を溶解可能な水混和性の有機溶媒および添加剤を混合してポリウレタン樹脂を溶解させる。有機溶媒としては、N,N−ジメチルホルムアミド(以下、DMFと略記する。)やN,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)等を挙げることができるが、本例では、DMFを用いる。ポリウレタン樹脂は、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリカーボネート系等の樹脂から選択して用いることができる。このポリウレタン樹脂を20〜40重量%の範囲となるようにDMFに溶解させる。また、添加剤としては、発泡3(や小発泡4)の大きさや量(個数)を制御するため、カーボンブラック等の顔料、発泡を促進させる親水性添加剤、ポリウレタン樹脂の再生を安定化させる疎水性添加剤等を用いることができる。本例では、3〜30重量%の割合でカーボンブラックを添加する。カーボンブラックとしては、一次粒子径が小さく、この一次粒子が凝集したストラクチャの大きなものを用いる。得られた溶液を減圧下で脱泡してポリウレタン樹脂溶液を得る。
凝固再生工程では、準備工程で得られたポリウレタン樹脂溶液を常温下でナイフコータ等の塗布装置により帯状の成膜基材にシート状に略均一に塗布する。このとき、ナイフコータ等と成膜基材との間隙(クリアランス)を調整することで、ポリウレタン樹脂溶液の塗布厚み(塗布量)を調整する。本例では、乾燥後のウレタンシートの厚み(成膜厚み)が200〜3000μmの範囲となるように、塗布厚みを調整する。成膜基材としては、樹脂製フィルム、布帛、不織布等を用いることができるが、本例では、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETと略記する。)製フィルムを用いる。
成膜基材に塗布されたポリウレタン樹脂溶液を、ポリウレタン樹脂に対して貧溶媒である水を主成分とする凝固液(水系凝固液)中に連続的に案内する。凝固液には、ポリウレタン樹脂の再生速度を調整するために、DMFやDMF以外の極性溶媒等の有機溶媒を添加してもよいが、本例では、水を使用する。凝固液中では、まず、ポリウレタン樹脂溶液と凝固液との界面に皮膜が形成され、皮膜の直近のポリウレタン樹脂中にスキン層2を構成する無数の微多孔が形成される。その後、ポリウレタン樹脂溶液中のDMFの凝固液中への拡散と、ポリウレタン樹脂中への水の浸入との協調現象により連続発泡構造を有するポリウレタン樹脂の再生が進行する。このとき、成膜基材のPET製フィルムが水(凝固液)を浸透させないため、DMFと水との置換がスキン層2側で生じ、成膜基材側がスキン層2側より大きな発泡3が形成される。
ここで、ポリウレタン樹脂の再生に伴う発泡形成について説明する。凝固液中で被膜が形成された後、ポリウレタン樹脂では凝集力が大きくなるために皮膜の直近のポリウレタン樹脂中で急速に再生が進行し、スキン層2が形成される。このため、スキン層2が形成された後では、凝固前のポリウレタン樹脂溶液中のポリウレタン樹脂がスキン層2側に移動し凝集することとなる。これに伴い成膜基材側でポリウレタン樹脂量が減少するため、スキン層2側と比べて成膜基材側が肥大化した発泡3が形成される。DMFのポリウレタン樹脂溶液からの脱溶媒、すなわち、DMFと水との置換により、発泡3および小発泡4が形成され、スキン層2の微多孔、発泡3および小発泡4が網目状に連通する。
洗浄・乾燥工程では、凝固再生工程で再生したウレタンシートを水等の洗浄液中で洗浄してポリウレタン樹脂中に残留するDMFを除去した後、乾燥させる。ポリウレタン樹脂の乾燥には、本例では、内部に熱源を有するシリンダを備えたシリンダ乾燥機を用いる。ポリウレタン樹脂がシリンダの周面に沿って通過することで乾燥する。乾燥後のウレタンシートをロール状に巻き取る。
バフ処理工程では、乾燥後のウレタンシートに開孔6が形成されるように、スキン層2と反対の面側(成膜基材に接触していた面側)にバフ処理を施す。このバフ処理にはバフ機が用いられる。バフ機は、ウレタンシートのスキン層2の表面(裏面R)に圧接しウレタンシートを略平坦に支持するために、表面が略平坦に形成された圧接ローラを備えている。ウレタンシートを介して圧接ローラと対向するように、ウレタンシートのスキン層2と反対の面側をバフ処理するためのバフローラが配置されている。バフローラの表面には、サンドペーパが貼付されている。サンドペーパは、可撓性フィルムや不織布等の基材を有しており、基材表面に砥粒が樹脂等で固定されている。
バフ処理時には、圧接ローラおよびバフローラ間にウレタンシートを案内し、圧接ローラの表面にウレタンシートの裏面R(スキン層2の表面)を圧接させる。ウレタンシートが圧接ローラの表面で略平坦に支持された状態で、裏面Rと反対の面側にバフローラでバフ処理を施す。バフ処理を施すときは、表面Sにおける開孔6の開孔状態(平均孔径、開孔率)にあわせて、目標バフ量を決定する。目標バフ量や表面Sの表面粗さRaにあわせて使用するサンドペーパ(砥粒のサイズ)を選定し、圧接ローラとバフローラとの間隔を調整する。
ここで、バフ処理による厚みの均一化について説明する。成膜基材上に形成されたウレタンシートでは、成膜時に生じた厚みバラツキにより、スキン層2側に凹凸が形成されている。バフ処理時に、ウレタンシートの裏面Rに圧接ローラの表面を圧接することで、裏面Rと反対の面側に凹凸が出現する。この出現した凹凸がバフローラで除去される。本例では、連続的に形成されたウレタンシートが帯状のため、裏面Rに圧接ローラを圧接しながら、裏面Rと反対の面側に連続的にバフ処理を施す。バフ処理後のウレタンシートでは、厚みバラツキの低減が図られており、発泡3が開孔することで開孔6が形成され表面Sが形成される。そして、円形や角形等の所望の形状、サイズに裁断した後、キズや汚れ、異物等の付着がないことを確認する等の検査を行い、反射抑制シート10を完成させる。
次に、本実施形態に従い製造した反射抑制シート10の実施例について説明する。以下の実施例では、湿式凝固法による成膜時の厚みを変えて作製した2種類のシートについて、それぞれバフ量を変えることで開孔6の平均孔径や開孔率を変化させた例について説明する。
(実施例1)
実施例1では、ポリエステルMDI(ジフェニルメタンジイソシアネート)ポリウレタン樹脂を用い、DMFに30重量%の割合で溶解させた。ポリウレタン樹脂溶液には、カーボンブラック(三菱化学株式会社製、RCF44)を12重量%の割合で添加した。ウレタンシートの成膜厚みが550μmとなるように、ポリウレタン樹脂溶液を塗布する際の塗布装置のクリアランスを700μmに調整した。得られたウレタンシートにバフ量を変えてバフ処理を施し、厚みの異なる試料1〜試料4の4種類の反射抑制シート10を作製した。すなわち、バフ量は、試料1では50μm、試料2では150μm、試料3では250μm、試料4では350μmにそれぞれ設定した。
(実施例2)
実施例2では、ウレタンシートの成膜厚みが350μmとなるように、ポリウレタン樹脂溶液を塗布する際の塗布装置のクリアランスを450μmに調整した以外は、実施例1と同様にウレタンシートを作製した。得られたウレタンシートにバフ量を変えてバフ処理を施し、厚みの異なる試料5〜試料6の2種類の反射抑制シート10を作製した。すなわち、バフ量は、試料5では50μm、試料6では150μmにそれぞれ設定した。
(評価1)
得られた各実施例の各試料について、平均厚み、平均孔径、開孔率および表面粗さRaを測定した。平均厚みの測定では、各試料につき15箇所の厚みをダイヤルゲージ(最小目盛り0.01mm)を使用し加重100g/cmをかけて測定し、平均値を算出した。平均孔径、開孔率の測定では、マイクロスコープ(KEYENCE社製、VH−6300)で約1.3mm四方の範囲を175倍に拡大して観察し、得られた画像を画像処理ソフト(Image Analyzer V20LAB Ver.1.3)により処理し算出した。表面粗さRaの測定では、表面粗さ測定機(Mitutoyo社製、SURFTEST SV−402)を用い、日本工業規格(JIS B 0601−1994)に基づき測定した。平均厚み、平均孔径、開孔率および表面粗さRaの測定結果を下表1に示す。
表1に示すように、成膜厚みを変えて作製した実施例1および実施例2のいずれにおいても、バフ処理により厚みを同程度に調整することができることが判った。また、バフ量を大きくすることで、平均孔径が小さくなり、開孔率も減少することが判った。このことは、図5に示すように、各試料の表面Sにおける走査型電子顕微鏡(SEM)写真からも確認されている。すなわち、試料1〜試料4のSEM写真をそれぞれ示す図5(A)〜図5(D)では平均孔径が順に小さくなり、試料5〜試料6のSEM写真をそれぞれ示す図5(E)〜図5(F)でも平均孔径が順に小さくなっている。実施例1の試料3、試料4(図5(C)、(D))では、平均厚みがそれぞれ実施例2の試料5、試料6(図5(E)、(F))と同程度であるものの、成膜厚みが異なることから、平均孔径、開孔率が異なっている。すなわち、成膜厚みを小さくした実施例2では、成膜厚みの大きな実施例1と比べて、平均厚みを小さくすることに伴い平均孔径、開孔率が大きく低下することが判明した。このことから、成膜厚みを大きくすることで、発泡3が厚み方向に細長く形成されていることが考えられる。すなわち、図3(A)に示すように、実施例1では、凝固再生後の厚みが550μmとなるように作製されたウレタンシートにバフ処理を施すことで、厚みt1が各試料で調整されている。このため、凝固再生時に形成された発泡3では、厚みのほぼ全体にわたる長さに形成されることで、発泡3の底部側での角度θ1が小さくなる。これに対して、実施例2では、図3(B)に示すように、成膜厚みが350μmとなるように作製され、厚みt2が各試料で調整されている。このため、発泡3の底部側での角度θ2は、大きな厚みで形成された発泡3の角度θ1より大きくなる。また、バフ量を大きくするほど、表面粗さRaが小さくなることが判った。
(評価2)
各実施例の各試料について、開孔6が形成された表面S側から光を照射し、照射する光の波長を250〜2500nmの範囲で変えたときの反射率の変化を測定した。反射率としては、分光光度計(株式会社島津製作所製、SolidSpec−3700DUV、ダブルビーム方式)を用い、分光反射率(拡散反射率)を測定した。図4に示すように、実施例1の試料1〜試料4、実施例2の試料5〜試料6のいずれについても、測定した全波長範囲で反射率が1.7%以下に抑制されている。中でも、実施例1の試料1、試料2では、1.2%以下に抑制されている。また、試料5、試料6では、それぞれ同じ程度の厚みにバフ処理された試料3、試料4と比べて、波長1500nmを超える波長域で反射率が上昇する傾向が認められている。これは、実施例1と実施例2とでは、上述したように発泡3の形状に違いがあるためと考えられる。一般に、散乱体に光を照射する場合、散乱体が光の波長に対して無視できない大きさのときは、波長が長くなるほど、散乱体により照射方向前方に散乱する前方散乱より後方に散乱する後方散乱が増大する。従って、発泡3の底部側での角度が大きくなるほど、後方散乱が増大し、結果として反射率が増大したものと考えられる。換言すれば、成膜厚みを大きくしておき、バフ処理で所望の厚さに調整することで、発泡3の底部側での角度が小さくなることから、長波長域でも反射抑制効果を高めることができることが判明した(図3も参照)。
ここで、図4に示した反射率について、平均孔径および開孔率を独立変数とし、波長範囲を分けて重回帰分析を行った結果について説明する。すなわち、平均孔径をdとし、開孔率をpとしたときに、反射率rは、波長範囲が400〜1800nmの可視領域および近赤外領域において、下記式(1)の関係が得られた。この式(1)によれば、平均孔径dの係数が正数、開孔率pの係数が負数であり、平均孔径dの絶対値より開孔率pの絶対値が大きいことから、反射率rに対しては、開孔率pの方が平均孔径dより大きく影響することが判った。また、平均孔径dおよび開孔率pを調整することで、所望の反射率rを示す反射抑制シート10を得ることのできることが明らかとなった。例えば、図4の結果から、波長1500nmを超える波長域で反射率が上昇した試料5、試料6を除く試料1〜試料4のような反射率rが1.4%以下の反射抑制シート10を得る場合について説明する。この場合は、湿式成膜法における条件設定やバフ処理におけるバフ処理量の設定により、式(1)から、0.001843・d−0.010719・p+1.352881≦1.4の関係を満たすように平均孔径d、開孔率pを調整すればよいこととなる。
また、波長範囲を400〜800nmの可視領域に制限した場合は反射率rが下記式(2)で表され、波長範囲を800〜1800nmの近赤外領域に制限した場合は反射率rが下記式(3)で表されることが判った。この式(2)、式(3)では、平均孔径dの係数が負数、開孔率pの係数が正数を示す点で式(1)と異なるものの、平均孔径dの絶対値より開孔率pの絶対値が大きい点では式(1)と同様である。このことから、異なる波長範囲でも、反射率rに対しては、開孔率pの方が平均孔径dより大きく影響することが判った。また、式(1)の場合と同様に、平均孔径dおよび開孔率pを調整することで、それぞれの波長範囲における反射率rが所望の範囲の反射抑制シート10を得ることのできることが判明した。
(作用等)
次に、本実施形態の反射抑制シート10の作用等について説明する。
本実施形態の反射抑制シート10では、ウレタンシートに厚み方向にわたって縦長の発泡3が形成されている。発泡3を画定するポリウレタン樹脂中、つまり、発泡3間には、微多孔が形成されており、発泡3が連通孔で連通している。このため、発泡3の内面が微多孔状に形成されていることとなる。また、表面Sには、バフ処理により発泡3の開孔6が形成されている。この反射抑制シート10に、表面S側から光が照射されると、開孔6を介して発泡3の内部に光が入射する。発泡3内に入射した光は、発泡3の内面で乱反射するとともに、その一部がポリウレタン樹脂に吸収されることとなる。このため、表面Sでの反射を抑制することができる。また、本実施形態では、発泡3が表面Sから裏面R側に向けて縮径されているため、発泡3内に入射した光が傾斜した内面で乱反射しやすくなり、外部への散乱光を低減することができる。更に、本実施形態では、開孔6の平均孔径が15〜150μmの範囲に調整されている。このため、可視および近赤外の波長域、すなわち、250〜2500nm程度の範囲の入射光に対して効率よく反射抑制効果を発揮することができる。開孔6の平均孔径が小さすぎると、照射した光が発泡3内に進行しにくくなるため、却って反射抑制効果を低下させることとなる。反対に、開孔6の平均孔径が大きくなりすぎると、湿式凝固時の成膜厚みにもよるが、長波長領域での反射抑制効果を低下させることとなる。
また、本実施形態の反射抑制シート10では、表面Sの表面粗さRaが1〜15μmの範囲に調整されている。このため、表面Sで露出したポリウレタン樹脂の表面が微細な凹凸を有している。この微細な凹凸により入射光の乱反射が生じるため、反射抑制効果を高めることができる。露出したポリウレタン樹脂表面での乱反射を考慮すれば、表面Sの表面粗さRaを2〜10μmの範囲に調整することが好ましい。
更に、本実施形態の反射抑制シート10では、表面Sの単位面積あたりに形成された開孔6の面積割合を示す開孔率が10〜70%の範囲に調整されている。開孔率が10%に満たないと、入射光が発泡3内に進行しにくくなり、表面Sでの反射抑制効果を低下させてしまう。反対に、開孔率が70%を超えると、物理的強度が損なわれ、使用時の破損等を招くおそれがある。従って、開孔率を上述した範囲とすることで、使用時に支障を生じるような強度低下を招くことなく反射抑制効果を得ることができる。
また更に、本実施形態の反射抑制シート10では、反射率rと平均孔径d、開孔率pとの関係について、可視領域および近赤外領域の波長範囲で式(1)の関係、可視領域の波長範囲で式(2)の関係、近赤外領域の波長範囲で式(3)の関係がそれぞれ認められている。このため、式(1)〜式(3)のそれぞれの関係を満たすように平均孔径dおよび開孔率pの組み合わせを調整した反射抑制シート10を製造することで、各領域での反射率rを所望の範囲に調整することができる。従って、対象となる入射光の波長範囲にあわせて、換言すれば、用途に応じて、効率よく反射を抑制することができる反射抑制シート10を得ることができる。
更にまた、本実施形態の反射抑制シート10では、湿式凝固法によりポリウレタン樹脂で成膜されている。ポリウレタン樹脂では、有機溶媒に溶解させたポリウレタン樹脂溶液を水系の凝固液中に浸漬することで、シート状に容易に形成することができ、有機溶媒と水との置換により発泡3を形成することができる。このため、従来反射抑制シートでは、表面に微粒子を固定化すること、屈折率の異なる複数のシートを積層すること等の繁雑な工程を要したことに比べて、比較的簡便な工程で製造することができる。
また、本実施形態の反射抑制シート10では、ポリウレタン樹脂中にカーボンブラックが含有されている。このカーボンブラックは、黒色系の顔料であることから、光を吸収する機能を果たしている。これに加えて、発泡構造を安定化させる機能も果たしている。通常、カーボンブラックでは、一次粒子が樹枝状に凝集したストラクチャを形成している。このため、ストラクチャを形成したカーボンブラックが含有されることで、隔壁状に形成されたポリウレタン樹脂が強化され発泡構造が安定化されることとなる。本例では、ストラクチャの大きなカーボンブラックが含有されるため、ポリウレタン樹脂中でのカーボンブラックの分散状態を均一化しやすく、効率よく発泡構造の安定化を図ることができる。
更に、本実施形態の反射抑制シート10では、厚みが150μm〜2000μmの範囲に調整されている。厚みが150μmに満たないと、湿式凝固法により形成される発泡3の厚み方向の長さ、すなわち、開孔6が形成された表面Sからの深さが小さくなるため、反射抑制効果を十分に得ることが難しくなる。反対に、厚みが2000μmを超えると、湿式凝固法におけるポリウレタン樹脂の凝固再生に長時間を要し、製造効率を低下させることとなる。従って、上述した範囲の厚みに調整することで、製造効率を低下させることなく、反射抑制効果に優れた反射抑制シート10を得ることができる。更に、発泡3が厚み方向に細長く形成されることで長波長域、すなわち、近赤外領域での反射抑制効果を高めることができることを考慮すれば、湿式凝固法による成膜厚みを200〜3000μmの範囲とし、バフ処理により所望の厚みに調整することが好ましい(実施例1も参照)。
なお、本実施形態では、湿式凝固法によりポリウレタン樹脂で形成された反射抑制シート10を例示したが、本発明はこの材質に限定されるものではない。材質としては、厚み方向に長さを有する発泡が形成される樹脂であればよく、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等を用いることも可能である。上述したように、ポリウレタン樹脂を用いることで、湿式凝固法により発泡3が形成されたシートを容易に作製することができる。
また、本実施形態では、発泡構造を安定化させるためにポリウレタン樹脂中にカーボンブラックを含有させた例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発泡構造の安定化のために非晶質炭素材や黒鉛材等の炭素材を含有させるようにしてもよい。また、カーボンブラックには、その製法の違いによりアセチレンブラックやケッチェンブラック等が知られているが、本発明はカーボンブラックの製法に制限されるものではない。
更に、本実施形態では、湿式凝固法により形成されたウレタンシートのスキン層2と反対の面側にバフ処理を施すことで開孔6を形成する例を示したが、本発明はこれに制限されるものではない。反射抑制シート10としては、表面Sに開孔6が形成されるように研削処理されていればよく、バフ処理に代えてスライス処理等を施すようにしてもよい。湿式凝固法により形成されたシートが柔軟性を有することを考慮すれば、バフ処理により効率よく開孔6を形成することができる。
また更に、本実施形態では、バフ処理されたウレタンシートをそのまま反射抑制シート10とした例を示したが、本発明はこれに制限されるものではない。例えば、柔軟性を有するウレタンシートの取扱いを考慮すれば、裏面Rに樹脂製等の基材を貼り合わせるようにしてもよい。
本発明は可視および近赤外の波長域の光に対して反射を抑制することができる反射抑制シートを提供するものであるため、反射抑制シートの製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。
S 表面(一面)
3 発泡
6 開孔
10 反射抑制シート

Claims (8)

  1. 光の反射を抑制する樹脂製の反射抑制シートにおいて、厚み方向にわたって縦長で一面側から他面側に向けて縮径された多数の発泡が形成されるとともに、前記発泡間が多数の連通孔で連通された連続発泡状に形成されており、前記一面に前記発泡の開孔が形成され、前記開孔の平均孔径が15μm〜150μmの範囲であることを特徴とする反射抑制シート。
  2. 湿式凝固法によりシート状に形成されるとともに、前記発泡間に該発泡間を網目状に連通するように微多孔が形成され、前記微多孔により前記連通孔が形成されており、研削加工により前記開孔が形成されたことを特徴とする請求項に記載の反射抑制シート。
  3. 前記他面側に前記発泡間に形成された微多孔より平均径の小さい微多孔状の表面層を有することを特徴とする請求項に記載の反射抑制シート。
  4. 前記一面の単位面積あたりに形成された前記開孔の面積割合が10%〜70%の範囲であることを特徴とする請求項に記載の反射抑制シート。
  5. ポリウレタン樹脂製であることを特徴とする請求項1に記載の反射抑制シート。
  6. 前記ポリウレタン樹脂中に前記発泡の形成を安定化させるための炭素材が含有されたことを特徴とする請求項に記載の反射抑制シート。
  7. 前記炭素材が非晶質炭素材であることを特徴とする請求項に記載の反射抑制シート。
  8. 厚みが150μm〜2000μmの範囲であることを特徴とする請求項に記載の反射抑制シート。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013152271A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Nitto Denko Corp 発泡拡散反射体
WO2016009734A1 (ja) * 2014-07-17 2016-01-21 シャープ株式会社 光学構造体および光学素子
JP6540253B2 (ja) * 2015-06-15 2019-07-10 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
WO2017163892A1 (ja) * 2016-03-23 2017-09-28 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
WO2019022924A2 (en) * 2017-07-26 2019-01-31 Pacific Light & Hologram, Inc. LOW REFLECTION ARTICLES AND ASSOCIATED SYSTEMS AND METHODS
JP7410799B2 (ja) * 2020-05-29 2024-01-10 株式会社イノアックコーポレーション 反射抑制発泡シート

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63249640A (ja) * 1987-04-06 1988-10-17 リンテック株式会社 光反射防止用粘着シ−ト
JP4475555B2 (ja) * 2000-12-04 2010-06-09 大日本印刷株式会社 透明材料およびその製造方法
JP4569744B2 (ja) * 2003-07-14 2010-10-27 コニカミノルタホールディングス株式会社 光学素子の成形方法
TWI323728B (en) * 2004-08-31 2010-04-21 Ind Tech Res Inst Polymer film with three-dimensional nanopores and fabrication method thereof
JP5091417B2 (ja) * 2006-03-30 2012-12-05 富士紡ホールディングス株式会社 研磨布
JP5297096B2 (ja) * 2007-10-03 2013-09-25 富士紡ホールディングス株式会社 研磨布

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