JP6392848B2 - 光学素子及び表示装置 - Google Patents
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Description
(1)濃い油汚れ品をランダムに4点ピックアップした。
(2)液晶表示装置上からフィルムのみを剥離し、黒アクリル板に貼付した。
(3)正常部と染みの発生部(染み発生時)について、5°正反射の条件で反射スペクトルを測定した。
(4)一定時間室温で放置して染みが薄くなったことを目視で確認した後、薄くなった染みの発生部(染み消失時)について、5°正反射の条件で反射スペクトルを測定した。
実施形態に係る光学素子の構造について、図1及び図2を参照して説明する。図1は、実施形態に係る光学素子を模式的に示した斜視図である。図2は、図1のA−B線に沿った断面を拡大して示した断面模式図である。図1及び図2に示したように、実施形態に係る光学素子は、複数の凸部(突起)11aが可視光の波長以下のピッチ(凸部の頂点間の距離)Pで表面に設けられたフィルム状の基材11を有する。すなわち、実施形態に係る光学素子は、モスアイ(蛾の目)状の構造(以下、「モスアイ構造」ともいう)を表面に有する反射防止フィルム(以下、略して「モスアイフィルム」ともいう)に相当する。なお、図1及び図2では、モスアイ構造を明示するためにフィルムの断面方向を拡大して示している。実際のフィルムでは、フィルムの面積に対してモスアイ構造の高さ(1μm未満)の比率は極めて小さく、実際は図1及び図2に示したようにモスアイ構造を肉眼で識別することはできない。
実施形態に係る光学素子の製造方法の一例として、図6を参照してナノインプリント方式を用いる方法について説明する。図6は、実施形態に係る光学素子の作製に用いられるローラー型ナノインプリント装置の全体構成を示す断面図である。
実施形態に係る光学素子の用途としては特に限定されず、例えば、表示装置に用いられてもよい。表示装置の種類についても特に限定されないが、例えば、液晶表示装置が好適である。従来の光学素子が液晶表示装置に適用される場合には、液晶パネルの貼り合わせ用の紫外線硬化樹脂(シール材)が端部に付着すると、染み(反射ムラ)が発生することがあった。一方、実施形態に係る光学素子が液晶表示装置に適用される場合には、シール材が端部に付着したときに染みが発生することを防止できる。
上記実施形態では、光学素子としてモスアイフィルムを用いているが、光学素子は、複数の凸部が可視光の波長以下のピッチで設けられた表面を有するものであればよい。すなわち、光学素子の表面構造は、モスアイ構造以外のナノ構造であってもよく、例えば、ワイヤーグリッド構造であってもよい。また、光学素子の厚さは特に限定されず、フィルムであってもよいし、シートであってもよいし、それら以外の構造物であってもよい。
実施形態に記載されたモスアイフィルムの用途としては、液晶表示装置の表示面に貼り付け、外光の映り込みを防止する用途がある。このような用途では、液晶パネルの貼り合わせ用の紫外線硬化樹脂(シール材)が光学素子の端部に付着し、光学シートに染み(反射ムラ)を発生させることがある。また、液晶表示装置の使用者が触った際に皮脂が光学素子の端部に付着し、光学シートに染み(反射ムラ)を発生させることがある。
そこで、以下の実施例及び比較例では、水及びヘキサデカンに対する接触角が互いに異なる各種材料でモスアイフィルムを作製し、このモスアイフィルムの表面に、(1)皮脂、(2)ブタジエン系可塑剤を含有する紫外線硬化樹脂(協立化学産業社製、商品名「HRJ」)をそれぞれ付着させ、その後室温で24時間放置したときの染みの拡がり方を確認した。
接触角は、測定対象の表面に、液滴を1μl滴下し、θ/2法(Half−angle Method)により測定した。測定装置としては、協和界面科学社製のポータブル接触角計(商品名:PCA−1)を用いた。
モスアイフィルムの材料として、旭硝子社製の疎水性樹脂「NIF−A−1」(以下、転写樹脂Aともいう)を用いた。転写樹脂Aで形成されたモスアイフィルムの接触角は、以下のとおりであった。
水に対する接触角:111.3°
ヘキサデカンに対する接触角:38.5°
水に対する接触角:58.6°
ヘキサデカンに対する接触角:34.2°
以上のように、同じ材料を用いた場合であっても、モスアイフィルムの表面と平坦なフィルムの表面では接触角の値が異なっていた。
モスアイフィルムの材料として、東京応化工業社製の疎水性樹脂「TPIR−219」(以下、転写樹脂Bともいう)を用いた。転写樹脂Bで形成されたモスアイフィルムの接触角は、以下のとおりであった。
水に対する接触角:104.1°
ヘキサデカンに対する接触角:5°未満
モスアイフィルムの材料として、DNPファインケミカル社製の親水性樹脂「AR206」(以下、転写樹脂Cともいう)を用いた。転写樹脂Cで形成されたモスアイフィルムの接触角は、以下のとおりであった。
水に対する接触角:46.8°
ヘキサデカンに対する接触角:8.5°
水に対する接触角:59.3°
ヘキサデカンに対する接触角:5.8°
モスアイフィルムの材料として、DNPファインケミカル社製の疎水性樹脂「MHC−100」(以下、転写樹脂Dともいう)を用いた。転写樹脂Dで形成されたモスアイフィルムの接触角は、以下のとおりであった。
水に対する接触角:11.8°
ヘキサデカンに対する接触角:34.4°
水に対する接触角:13.9°
ヘキサデカンに対する接触角:56.7°
実施例1では、(1)皮脂は、付着した状態から変化せず、染みの拡がりは見られなかった。また、皮脂は、IPAによって、目視で確認できない程度にまで、容易に拭き取ることができた。(2)紫外線硬化樹脂についても皮脂の場合と同様の結果であった。
以下に、本発明の光学素子の好ましい態様の例を挙げる。各態様は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよい。
11a:凸部(突起)
11b:凹部
21:インク
31:微粉末
52:端部
111:基材フィルムロール
112:基材フィルム
113a、113b、116、117、127:ピンチロール
114:ダイコーター
115:金型ロール
118:ラミネーションフィルムロール
119:ラミネーションフィルム
120:モスアイフィルム
121:積層フィルムロール
P:ピッチ(凸部の頂点間の距離)
Claims (4)
- 複数の凸部が可視光の波長以下のピッチで設けられた表面を有する光学素子であって、
前記表面が、フィルム状の樹脂基材によって構成され、かつ前記表面の周囲に位置する側面が、フッ素系微粒子によって覆われ、
前記表面の少なくとも端部は、水に対する接触角が100°以上であることを特徴とする光学素子。 - 前記表面の少なくとも端部は、ヘキサデカンに対する接触角が20°〜100°であることを特徴とする請求項1に記載の光学素子。
- 前記光学素子は、前記表面を覆う保護部材を更に有し、
前記保護部材は、前記表面を外部から遮断することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学素子。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の光学素子を備えることを特徴とする表示装置。
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