KR20040047701A - 반사방지 구조, 조명 장치, 액정표시 장치, 도광재,반사방지 막, 및 반사방지 막 성형용 금형 - Google Patents

반사방지 구조, 조명 장치, 액정표시 장치, 도광재,반사방지 막, 및 반사방지 막 성형용 금형 Download PDF

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KR20040047701A
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혼다겐지
아오끼다이고
이시바시나오히로
나이또우고우이찌
이시따까요시히꼬
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알프스 덴키 가부시키가이샤
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Abstract

외광이나 조명광의 반사를 방지하여 외광이나 조명광으로 표시된 표시 부분의 시인성(視認性)을 크게 향상시킬 수 있는 반사방지 구조를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 반사방지 구조 (28) 가 형성된 반사방지 막 (17) 은 기준면 (18a: 제 1 면) 으로부터 반사방지 막 (17) 의 두께 방향으로 파여진 다수의 미세한 구멍 (19) 으로 이루어지는 반사방지 구조 (28) 를 구비한다. 구멍 (19) 은 기준면 (18a) 에서 노출되는 개구 (20a) 와, 제 2 면인 부착면 (18b) 측에 형성된 저면 (20b) 을 구비한다. 반사방지 막 (17) 에 입사된 광의 태반은 개구 (20a) 로부터 구멍 (19) 으로 도입되어 저면 (20b) 에서 확산되므로 일정 각도로 반사되는 경우가 없다. 광의 반사 원인이 되는 접속면 (29) 이 차지하는 비율을 억제하여 개구 (20a) 의 비율을 높임으로써 반사방지 구조 (28) 의 반사방지 기능은 최대한 향상된다.

Description

반사방지 구조, 조명 장치, 액정표시 장치, 도광재, 반사방지 막, 및 반사방지 막 성형용 금형{ANTIREFLECTION STRUCTURE, LIGHTING DEVICE, LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE, LIGHT MATERIAL, ANTIREFLECTION FILM, AND METAL MOULD FOR MOLDING THE ANTIREFLECTION FILM}
본 발명은 액정표시 유닛 등을 조명하는 조명 장치에 사용되는 반사방지 구조와 이것을 구비한 반사방지 막, 도광재, 액정표시 장치와, 반사방지 막을 형성하는 금형과 이것을 제조하는 방법에 관한 것이다.
종래 반사방지 막을 구비한 도광판이나, 이러한 도광판을 프런트 라이트에 이용한 액정표시 장치가 알려져 있다. 이 반사방지 막을 구비함으로써, 외광이나 액정표시 유닛의 표면에 형성된 조명 장치의 조명광이 액정표시 유닛에 도달하기 전에 반사되는 것을 방지하고, 이에 의해 외광이나 조명광을 액정표시 유닛을 향하여 효율적으로 입사시켜 액정표시 장치의 시인성을 향상시키는데 크게 도움이 된다. 이런 종류의 반사방지 구조의 일례로서, 예를 들어 표면에 AR (Anti-Reflective) 격자라는 다수의 미세한 돌기를 형성한 반사방지 막이 알려져 있고, 이 AR 격자에 의해 외광이나 조명광이 액정표시 유닛에 입사되기 전에 반사되는 것을 방지할 수 있도록 되어 있다 (예를 들어 특허문헌 1 참조).
[특허문헌 1]
일본 공개특허 공보 2002-350849호
종래의 반사방지 구조는 표면에 미세한 돌기를 형성한 것이었으나, 이것과는 상이한 어프로치에 의해 우수한 반사방지 효과를 얻기 위한 새로운 반사방지 구조가 검토되어 왔다. 용도에 따라 더욱 적절한 반사방지 능력을 구비한 반사방지 구조가 요망되었다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 외광이나 조명광의 반사를 방지하여 외광이나 조명광으로 표시된 표시 부분의 시인성을 크게 향상시킬 수 있는 반사방지 구조와 이것을 구비한 반사방지 막, 도광재, 액정표시 장치와, 반사방지 막을 형성하는 금형과 이것을 제조하는 방법에 관한 것이다. 반사방지 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1 은 본 발명의 반사방지 구조를 적용한 조명 장치를 구비한 액정표시 장치의 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 반사방지 구조를 구비한 반사방지 막을 나타낸 확대 사시도이다.
도 3 은 도 2 에 나타낸 반사방지 막의 확대 단면도이다.
도 4 는 반사층을 나타낸 확대 사시도이다.
도 5 는 본 발명의 반사방지 막 성형용 금형을 나타낸 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 도광재를 나타낸 단면도이다.
도 7 은 본 발명의 반사방지 구조의 다른 실시형태를 나타낸 단면도이다.
도 8 은 본 발명의 반사방지 구조의 다른 실시형태를 나타낸 단면도이다.
도 9 는 본 발명의 반사방지 구조의 검증 결과를 나타낸 그래프이다.
도 10 은 본 발명의 반사방지 구조의 검증 결과를 나타낸 그래프이다.
도 11 은 본 발명의 반사방지 구조의 검증 결과를 나타낸 그래프이다.
도 12 는 본 발명의 반사방지 구조의 검증 결과를 나타낸 그래프이다.
도 13 은 본 발명의 반사방지 구조를 구비한 반사방지 막의 확대 화상을 나타낸다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10: 액정표시 장치
11: 액정표시 유닛
12: 프런트 라이트 (조명 장치)
14: 광원
17: 반사방지 막
18a: 제 1 면 (기준면)
18b: 제 2 면 (부착면)
19: 구멍
20a: 개구
20b: 저면
28, 40b, 74: 반사방지 구조
29: 접속면
30: 금형 (반사방지 막 성형용 금형)
31: 돌기
31a: 저면
33a: 제 1 내면
33b: 제 2 내면
40b: 반사방지 면
41: 홈
41b: 반사면
43: 구멍
46: 도광부
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의하면, 제 1 면을 따라 개구를 가짐과 동시에, 상기 제 1 면과 반대되는 제 2 면을 향하여 저면을 갖고, 상기 개구로부터 상기 저면을 향하여 연장되는 다수의 미세한 구멍을 구비한 것을 특징으로 하는 반사방지 구조가 제공된다.
이러한 반사방지 구조에 의하면, 다수의 미세한 구멍에 의해 구조재와 공기 계면의 불연속이 완화되어 일정 방향으로 반사광이 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 또한 이러한 반사방지 구조는 제 1 면에 미세한 구멍을 형성하기만한 구조이므로 반사방지 구조를 효율적이고 저비용으로 제조할 수 있다. 본 발명의 반사방지 구조는 제 1 면에 확산된 다수의 구멍으로 구성되어 있고, 제 1 면으로부터 돌출되는 볼록부 등이 없기 때문에 반사방지 구조가 형성된 영역에 가압력이 가해져도 반사방지 능력이 저하될 가능성은 회피된다.
제 1 면에 대해 개구가 차지하는 비율은 단위면적당 70 % 이상 85 % 이하로 설정되는 것이 바람직하다. 구멍의 개구면 비율을 높이면 구조재와 공기 계면의 불연속을 일으키는 접속면의 비율은 낮아지고, 일 방향으로 반사되는 광을 낮게 억제할 수 있어 반사방지 구조의 반사방지 능력은 높아진다. 반사방지 구조의 반사율은 1 % 이하로 설정되는 것이 바람직하다. 반사율이 1 % 이하로 설정되면, 본 발명의 반사방지 구조를 예를 들어 액정표시 장치에 적용했을 경우 반사에 의한 시인성의 저하는 거의 회피된다.
구멍의 저면 형상은 이차 곡면을 이루는 것이 바람직하다. 저면의 형상을 이차 곡면으로 형성하여 평면을 없앰으로써 입사된 광이 일 방향으로 강하게 반사되지 않아 반사방지 구조의 반사방지 능력은 크게 향상된다. 구멍의 개구 형상은 다각형을 이루는 것이 바람직하다. 또한 구멍은 지그재그 형상으로 배열되는 것이 바람직하다. 개구가 다각형으로 이루어지면 구멍을 지그재그 형상으로 배열했을 때 반사의 원인이 되는 접속면을 반사방지 구조의 제 1 면에서 거의 없앨 수 있게 된다. 구멍이 지그재그 형상으로 배열되면 제 1 면에 가장 조밀하게 구멍을 형성할 수 있게 된다. 구멍의 형성 밀도를 높이면 반사방지 능력의 향상에 크게 도움이 된다.
상기 기술한 반사방지 구조를 막의 표면 또는 이면의 적어도 일방의 면에 구비한 반사방지 막을 사용하면, 각종 도광재 또는 표시장치의 표면에 이러한 반사방지 막을 부착하는 것만으로 도광재 또는 표시장치에 용이하게 반사방지성을 부여할 수 있게 된다.
본 발명에 의하면 제 1 면을 따라 개구를 가짐과 동시에, 상기 제 1 면과 반대되는 제 2 면을 향하여 저면을 갖고, 상기 개구로부터 상기 저면을 향하여 연장되는 다수의 미세한 구멍으로 구성되는 반사방지 구조와, 상기 제 2 면을 따라 형성된 다수의 미세한 홈으로 구성되는 반사구조를 구비한 것을 특징으로 하는 도광재가 제공된다. 이러한 도광재에 의하면 다수의 미세한 구멍에 의해 굴절률의 불연속이 완화되어 일정 방향으로 반사광이 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 또한 도광재에 반사면과 반사방지 구조를 일체로 형성함으로써 프런트 라이트 등에 적용했을 때 구성부재를 저감할 수 있다.
상기 기술한 도광재가 조명 장치에 적용되면 표면 반사를 방지한 조명 장치가 실현된다. 또한 이 조명 장치와 액정표시 유닛으로 액정표시 장치를 구성해도 된다. 이러한 조명 장치를 액정표시 장치에 적용하면 표면 반사가 저감되어 고콘트라스트로 시인성이 우수한 액정표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 의하면 제 1 면을 따라 개구를 가짐과 동시에, 상기 제 1 면과 반대되는 제 2 면을 향하여 저면을 갖고, 상기 개구로부터 상기 저면을 향하여 연장되는 다수의 미세한 구멍으로 구성되는 반사방지 구조를 구비한 반사방지 막을 형성하는 금형으로서, 상기 제 1 면을 성형하는 제 1 내면과, 상기 제 2 면을 성형하는 제 2 내면과, 상기 제 1 내면으로부터 상기 제 2 내면을 향하여 돌출되고 상기 구멍의 외형을 본뜬 다수의 미세한 돌기를 구비한 것을 특징으로 하는 반사방지 막 성형용 금형이 제공된다. 이러한 반사방지 막 성형용 금형에 의하면 성형이 용이하고, 그리고 반사방지 능력이 우수한 반사방지 구조를 갖는 반사방지 막을 제조할 수 있다. 이러한 돌기는 지그재그 형상으로 배열되는 것이 바람직하다.
발명의 실시형태
이하에서 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 도 1 은 본 발명의 반사방지 구조를 적용한 조명 장치를 구비한 액정표시 장치의 일 실시형태를 나타낸 단면도이다. 이 형태의 액정표시 장치 (10) 는 반사형의 액정표시 유닛 (11) 과, 그 전면 (상면) 에 배치된 프런트 라이트 (12: 조명 장치) 를 구비하고 있다.
프런트 라이트 (12) 는 본 발명에 관한 조명 장치의 일 실시형태로서, 도 1 에 나타낸 바와 같이 도광판 (13: 도광재) 및 광원 (14) 을 구비하고 있다. 도광판 (13: 도광재) 은 예를 들어 아크릴계 수지 또는 폴리카보네이트계 수지로 이루어지는 투명하고 거의 평판 형상인 부재이다. 도광판 (13) 은 광원 (14) 의 광을 도입하는 입사면 (13a) 과, 외부로부터 액정표시 유닛 (11) 을 관찰하는 관찰면 (13b) 을 구비한다. 이 관찰면 (13b) 에는 광원 (14) 으로부터 도입된 광의 방향을 변화시키는 쐐기형의 미세한 삼각파 형상의 홈 (15) 이 다수 형성되어 있다. 또한 도광판 (13) 의 하면 (액정표시 장치 (10) 와 대향하는 면) 은 조명광이 출사되는 출사면 (13c) 으로 되어 있다.
관찰면 (13b) 에 형성된 쐐기형의 홈 (15) 은 한 쌍의 사면부로 이루어진다. 홈 (15) 의 일방의 사면은 완사면부 (15a) 로 되어 있고, 타방은 완사면부 (15a) 보다도 급한 경사각도로 형성된 반사면 (15b: 급사면부) 으로 되어 있다. 즉 관찰면 (13b) 에는 완사면부 (15A) 와 반사면 (15b) 이 교대로 주기적으로 형성되어 있다. 또한 이 관찰면 (13b) 의 형상은 상기 형상에 한정되지 않고, 입사면 (13a) 으로부터 도입되어 도광판 (13) 내부를 전파하는 광을, 출사면 (13c) 으로 균일하게 유도할 수 있는 형상이면 어떠한 형상이어도 된다.
도광판 (13) 의 출사면 (13c) 에는 본 발명의 반사방지 구조 (28) 가 형성된 반사방지 막 (17) 이 부착되어 있다. 도 2 는 반사방지 막 (17) 의 확대 사시도이다. 반사방지 막 (17) 은 제 1 면인 기준면 (18a) 으로부터 반사방지 막 (17) 의 두께 방향으로 파여진 다수의 미세한 구멍 (19) 으로 이루어지는 반사방지 구조 (28) 를 구비하고 있다. 구멍 (19) 은 기준면 (18a) 에서 노출되는 개구 (20a) 와, 개구 (20a) 에 이어지는 주벽 (20c) 과, 제 2 면인 부착면 (18b) 측에 형성된 저면 (20b) 을 구비하고 있다. 반사방지 막 (17) 은 부착면 (18b) 측을 위로 하여 도광판 (13) 의 출사면 (13c) 에 부착되어 있다. 도 2 는 부착 시에는 하측에 위치하는 기준면 (18a) 을 위로 하여 표시하고 있다.
기준면 (18a) 전체에서 차지하는 개구 (20a) 의 비율은, 인접하는 개구 (20a) 의 둘레가장자리끼리를 잇는 접속면 (29) (기준면 (18a) 중 개구 (20a) 이외의 평탄부) 보다도 가능한 한 큰 것이 바람직하다. 접속면 (29) 의 비율이증대될수록 반사율은 높아진다. 기준면 (18a) 전체에서 차지하는 개구 (20a) 의 비율은 예를 들어 70 % ~ 85 %, 보다 바람직하게는 75 % ~ 85 % 로 설정되고, 이들 개구 (20a) 간의 접속면 (29) 은 예를 들어 15 % ~ 25 % 로 설정된다.
또한 반사방지 막 (17) 에 가능한 한 많은 구멍 (19) 을 형성하기 위해 도 2 중의 파선 A 에 나타낸 바와 같이 구멍 (19) 은 기준면 (18a) 위에서 지그재그 형상으로 배열 형성되는 것이 바람직하다. 구멍 (19) 이 지그재그 형상으로 배열되면 반사방지 막 (17) 에 가장 조밀하게 구멍 (19) 을 형성할 수 있게 된다.
반사방지 막 (17) 의 기준면 (18a) 에 입사된 광은 파장의 약 절반 이하의 피치를 갖는 형상에 대해 접속면 (29) 과 공기에 의해 형성되는 상기 굴절률 공간 분포가 연속적일수록 반사광을 억제할 수 있다. 따라서 광의 반사 원인이 되는 접속면 (29) 이 기준면 (18a) 에서 차지하는 비율을 억제하여 개구 (20a) 의 비율을 높임으로써 반사방지 막 (17) 의 반사방지 기능을 최대한 향상시킬 수 있다.
도 3 은 반사방지 막 (17) 의 확대 단면도이다. 구멍 (19) 의 저면 (20b) 은 연속된 곡면으로 이루어지는 이차 곡면으로 형성되는 것이 바람직하다. 구멍 (19) 의 저면 (20b) 에 평면부가 있으면 구조재와 공기 계면의 굴절률의 불연속때문에 반사방지 기능이 저하된다. 저면 (20b) 을 이차 곡면으로 형성함으로써 구조재와 공기에 의해 형성되는 굴절률 공간 분포는 연속적으로 변화되므로 반사율을 작게 할 수 있다. 또한 원형으로 형성된 구멍 (19) 의 개구 (20a) 의 최대 직경 (W) 은 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 개구 (20a) 의 최대 직경 (W) 이 크면 반사 회절광이 발생하고, 착색된 반사광이 발생한다. 개구 (20a)의 최대 직경 (W) 을 좁게 함으로써 반사 회절광의 발생이 방지되고 반사방지 기능이 향상된다. 개구 (20a) 의 직경 (W) 이 크면 반사방지 막 (17) 형성 시의 형상 재현성이 악화될 우려가 있고, 개구 (20a) 의 직경 (W) 이 작으면 반사방지성이 악화될 우려가 있다.
구멍 (19) 의 형성 피치 (P) 는 가능한 한 작게 하여 접속면 (29) 을 적게 하는 것이 바람직하다. 광의 반사 원인이 되는 접속면 (29) 을 적게 하여 구멍 (19) 을 조밀하게 형성함으로써 반사방지 막 (17) 의 반사방지 기능은 최대한 향상된다. 또한 구멍 (19) 의 형성 피치 (P) 가 0.5 ㎛ 를 초과하면 회절광의 분광작용에 의해 출사광의 색조가 색이 들어 보이게 된다. 구멍 (19) 의 형성 피치 (P) 는 0.5 ㎛ 이하가 바람직하다. 예를 들어 0.10 ~ 0.25 ㎛ 로 설정되고, 특히 0.10 ~ 0.20 ㎛ 이하로 하는 것이 바람직하ㄷ. 구멍 (19) 깊이 (D) 는 예를 들어 150 ~ 400 ㎚ 로 설정된다. 구멍 (19) 의 깊이 (D) 는 깊을수록 바람직하지만, 너무 깊으면 반사방지 막 (17) 의 형성 시에 구멍 (19) 의 형상 재현성이 악화된다. 구멍 (19) 의 저면 (20b) 은 평면부분을 적게 하는 것이 바람직하다. 구멍 (19) 의 저면 (20b) 에 평면이 있으면 반사방지 막 (17) 의 반사방지 기능이 저하되는 원인이 된다. 구멍 (19) 의 저면 (20b) 은 매끄러운 이차 곡면으로 형성되는 것이 반사방지 성능을 향상시키는 데 중요하다.
이러한 구성의 반사방지 막 (17) 의 반사율은 예를 들어 1 % 이하로 억제된다. 반사방지 막 (17) 은 내면에 구멍 (19) 을 본뜬 돌기를 형성한 금형을 사용하여 사출성형에 의해 형성되면 된다. 반사방지 막 (17) 의 형성 소재로는예를 들어 광투과성이 좋은 실리콘계 수지를 사용하면 된다.
다시 도 1 을 참조하여 광원 (14) 은 도광판 (13) 의 입사면 (13a) 에 인접하여 배치된다. 광원 (14) 은 예를 들어 도광판 (13) 의 입사면 (13a) 을 따라서 설치된 봉 형상의 광원이다. 이 광원 (14) 은 예를 들어 봉 형상의 도광체의 일 단면 또는 양 단면에 백색 LED (Light Emitting Diode) 등의 발광소자를 구비하고 있으면 된다. 또한 광원 (14) 은 도광판 (13) 의 입사면 (13a) 에 광을 도입할 수 있는 것이면 문제 없이 사용할 수 있다. 예를 들어 도광판 (13) 의 입사면 (13a) 을 따라서 복수의 LED 등의 발광소자를 나열해도 된다.
액정표시 장치 (10) 를 구성하는 액정표시 유닛 (11) 은 대향 배치된 상기판 (21) 과 하기판 (22) 간에 액정층 (23) 이 협지되어 이루어진다. 그리고 액정층 (23) 이 기판 (21,22) 의 내면 둘레가장자리부를 따라서 액자 틀 형상으로 형성된 시일재 (24) 로 밀봉되어 있다. 상기판 (21) 의 내면 측 (하기판 (22) 측) 에는 액정제어층 (26) 이 형성되어 있다. 하기판 (22) 의 내면 측 (상기판 (21) 측) 에는 프런트 라이트 (12) 의 조명광이나 외광을 반사시키는 금속박막을 포함한 반사층 (25) 이 형성되어 있다. 반사층 (25) 의 표면에는 액정제어층 (27) 이 형성되어 있다.
액정제어층 (26,27) 은 액정층 (23) 을 구동 제어하는 전극이나 배향막 등을 포함하여 구성되어 있고, 상기 전극을 스위칭하기 위한 반도체소자 등도 포함하는 것이다. 또한 컬러 필터를 구비하고 있어도 된다.
도 1 에 나타낸 액정표시 유닛 (11) 은 반사형으로 되어 있고, 프런트 라이트 (12) 로부터 입사된 조명광 또는 외부로부터 입사된 외광을 반사층 (25) 에 의해 반사시켜 표시하도록 되어 있다. 도 4 에 나타낸 바와 같이 예를 들어 이 반사층 (25) 은 표면에 요철 형상이 형성된 아크릴 수지 등으로 이루어지는 유기막 (25a) 상에 반사막 (25b) 을 형성한 것이다. 반사막 (25b) 은 알루미늄이나 은 등의 고반사율의 금속 박막인 것이 바람직하다. 추가로 반사막 (25b) 상에 표면의 요철 형상을 평탄화하기 위해 실리콘계 수지 등으로 평탄화막을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 오목부 (25c) 의 형상으로는 구면 등의 매끄러운 곡면이나, 이 곡면과 평면을 조합한 형상 등이 적용되면 된다. 내면의 경사각이나 오목부의 피치 및 깊이를 조정함으로써 액정표시 장치 (10) 를 표시부로서 구비하는 전자기기의 설계에 맞추어 적절한 반사 특성을 갖는 반사층으로 할 수 있다. 반사층 (25) 은 입사광을 효율적으로 반사시키는데 도움이 되어 고휘도의 표시가 가능해진다. 또한 입사광을 외광으로 했을 때 광의 정반사를 방지하여 밝고 시인성이 우수한 표시를 얻을 수 있다.
이상과 같은 구성의 본 발명의 작용에 대해, 반사방지 막을 중심으로 도1 을 참조하면서 설명하기로 한다. 액정표시 유닛 (11) 을 조명하기 위해 광원 (14) 을 점등시키면, 광원 (14) 으로부터 조사된 광은 도광판 (13) 의 입사면 (13a)을 통해 도광판 (13) 내에 도입된다. 도광판 (13) 내를 전파하는 광이 반사면 (15b) 에 닿으면 도광판 (13) 내를 전파하는 광은 광로를 변경하고, 출사면 (13c) 으로 균일하게 유도된다. 출사면 (13c) 을 통해 출사된 광은 출사면 (13c) 에접하는 반사방지 막 (17) 의 기준면 (18a) 으로부터 반사방지 막 (17) 에 입사된다. 반사방지 막 (17) 은 상기 기술한 바와 같이 기준면 (18a) 에 다수의 구멍 (19) 이 형성되고 접속면 (29) 이 극단적으로 적게 되어 있기 때문에, 반사방지 막 (17) 에 입사된 광의 대부분이 기준면 (18a) 에서 반사되는 경우는 없다. 반사방지 막 (17) 에 입사된 광은 매끄러운 이차 곡면을 갖는 구멍 (19) 이 있기 때문에 일정 방향으로 강하게 반사되는 경우는 없다. 이렇게 반사방지 막 (17) 에 입사된 광은 효율적으로 액정표시 유닛 (11) 에 입사된다. 액정표시 유닛 (11) 에 입사된 광은 반사층 (25) 에서 반사되어, 액정표시 유닛 (11) 에 표시된 문자나 화상의 투영광으로서 액정표시 유닛 (11) 으로부터 출사된다.
액정표시 유닛 (11) 으로부터 출사된 광은 반사방지 막 (17) 의 기준면 (18a) 측으로부터 반사방지 막 (17) 에 입사된다. 반사방지 막 (17) 에 입사된 광은 효율적으로 도광판 (13) 에 도입된다 (도 1 화살표 L 참조). 반사방지 막 (17) 의 표면에서 다시 반사되어 액정표시 유닛 (11) 으로 되돌아온 광을 매우 적게 할 수 있게 된다. 반사방지 막 (17) 의 반사율은 예를 들어 1 % 이하로 억제되어 있다. 관찰자는 도광판 (13) 을 통해 액정표시 유닛 (11) 에 표시된 문자나 화상의 선명하고 밝은 투영광을 관찰할 수 있다.
이렇게 반사방지 막 (17) 은 기준면 (18a) 에 다수의 구멍 (19) 을 형성하여, 접속면 (29) (기준면 (18a) 중 개구 (20a) 이외의 펑탄부) 을 극단적으로 적게 했기 때문에 출사면 (13c) 으로부터의 광을 표면에서 거의 반사시키지 않고 투과시킬 수 있게 되어 액정표시 유닛 (11) 의 시인성은 대폭 향상된다. 또한 광원 (14) 의 광량을 다소 줄여도 액정표시 유닛 (11) 을 효율적으로 조사함으로써 배터리 절약에도 기여한다.
또한 반사방지 막 (17) 은 부착면 (18b) 측으로부터 입사되는 광의 반사방지 효과도 구비한다. 즉 구멍 (19) 의 저면 (20b) 은 이차 곡면을 이루어 평면이 거의 없기 때문에, 이 저면 (20b) 의 이면 측으로부터 입사되는 광에 대해서도 일 방향으로 반사되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 도광판 (13) 으로부터 반사방지 막 (17) 에 입사된 광은 반사방지 막 (17) 의 기준면 (18a) 에서 방사방지막 (17) 의 내부 방향으로 반사되지 않고, 효율적으로 기준면 (18a) 으로부터 출사되어 액정표시 유닛 (11) 을 밝게 비출 수 있게 된다.
다음으로 상기 기술한 반사방지 막 (17) 을 사출성형하기 위한 금형 (반사방지 막 성형용 금형) 의 구조예에 대해 도 5 및 도 2 를 참조하면서 설명하기로 한다. 본 발명의 반사방지 막을 성형하는 금형 (30) 은 서로 조합되는 상금형 (30a) 과 하금형 (30b) 으로 구성되어 있다. 상금형 (30a) 에는 반사방지 막 (17) 의 제 2 면인 부착면 (18b) 을 성형하는 제 2 내면 (33b) 이 형성되어 있다. 하금형 (30b) 에는 반사방지 막 (17) 의 제 1 면인 기준면 (18a) 을 형성하는 제 1 내면 (33a) 과, 이 제 1 내면 (33a) 으로부터 상금형 (30a) 의 제 2 내면 (33b) 방향으로 연장되는 다수의 미세한 돌기 (31) 가 형성되어 있다. 이 돌기 (31) 는 반사방지 막 (17) 의 구멍 (19) 의 외형을 본뜨고, 돌기 (31) 의 저면 (31a) 은 구멍 (19) 의 개구 (20a) 를 본뜬 것이다. 상금형 (30a) 과 하금형 (30b) 의 측단에는 금형 (30) 내에 반사방지 막 (17) 의 구성 재료를 주입하는 사출구 (32) 가형성되어 있다. 이러한 금형 (30) 을 사용하여 반사방지 막 (17) 을 형성할 때에는, 금형 (30) 을 사출성형기에 세팅하고, 사출구 (32) 로부터 용융된 반사방지 막 (17) 의 구성 재료, 예를 들어 실리콘 수지를 주입하면 된다. 하금형 (30b) 의 다수의 돌기 (31) 는 반사방지 막 (17) 의 구멍 (19) 을 형성한다. 냉각 후에 상금형 (30a) 과 하금형 (30b) 을 분리시켜 성형품을 떼어내면 반사방지 막 (17) 을 용이하게 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태로서 도광재 자체에 반사방지 기능을 갖게 해도 된다. 도 6 에 나타낸 바와 같이 도광판 (40: 도광재) 을 구성하는 도광부 (46) 의 제 2 면 (46b) 에는 관찰면 (40a) 이 형성되어 있다. 관찰면 (40a) 은 완사면부 (41a) 와 반사면 (41b: 급사면부) 으로 이루어지는 쐐기형의 미세한 삼각파 형상의 홈 (41) 이 다수 배열된 것이다. 반사면 (41b) 은 도광판 (40) 내를 전파하는 광을 반사시킨다.
도광부 (46) 의 관찰면 (40a) 과 반대 측의 제 1 면 (46a) 에는 반사방지 구조 (40b) 를 구비하고 있다. 이 반사방지 구조 (40b) 는 제 1 면 (46a) 으로부터 도광판의 두께 방향으로 파여진 다수의 미세한 구멍 (43) 을 구비한다. 구멍 (43) 은 제 1 면 (46a) 에서 노출되는 개구 (43a) 와, 제 2 면 (46b) 측에 형성된 저면 (43b) 을 구비한다. 저면 (43b) 은 매끄러운 이차 곡면을 구성하고 있다. 이러한 반사방지 구조 (40b) 를 일체로 구비한 도광판 (40: 도광재) 은, 반사방지 구조 (40b) 를 구비한 제 1 면 (46a) 에 광이 입사되면 구조재와 공기 계면의 굴절률의 불연속이 완화되어 일정 각도로 강하게 반사되는 경우가 없다.
또한 예를 들어 광원으로부터 도광부 (46) 에 도입된 광이 반사면 (41b) 에서 제 1 면 (46a) 방향으로 광로를 변경하면, 매끄러운 이차 곡면을 갖는 구멍 (43) 의 저면 (43b) 으로 이면을 통해 입사되므로 제 1 면 (46a) 에서 다시 도광부 (46) 의 내부에 반사되는 광을 매우 적게 할 수 있다. 따라서 도광판 (40: 도광재) 의 제 1 면 (46a) 을 통해 광을 효율적으로 출사할 수 있게 된다.
도광판 (40) 의 제조 시에는 관찰면 (40a) 을 구성하는 홈 (41) 을 본뜬 면을 구비한 제 1 금형과, 반사방지 구조 (40b) 를 구성하는 구멍 (43) 을 형성하기 위한 다수의 돌기를 구비한 제 2 금형으로 이루어지는 한 쌍의 금형을 사용하여 사출성형에 의해 제조하면 된다. 이러한 도광판 (40) 을 반사형의 액정표시 장치 (45) 의 프런트 라이트로 사용하면 액정표시면의 시인성을 비약적으로 향상시킬 수 있다. 도광판 (40) 에 일체로 반사방지 구조 (40b) 를 구비하기 때문에, 도광판 (40) 에 반사방지 막을 별도로 부착할 필요가 없어 프런트 제조 시의 공정 간략화에도 기여한다.
또한 다른 실시형태로서 1 장의 반사방지 막의 양면에 반사방지 구조를 형성해도 된다. 도 7 에 나타낸 바와 같이 반사방지 막 (70) 의 제 1 면 (70a) 및 제 2 면 (70b) 에는 각각 반사방지 구조 (74) 를 형성한다. 즉 반사방지 막 (70) 의 제 1 면 (70a) 에 반사방지 막 (70) 두께 방향으로 파여진 다수의 미세한 구멍 (71) 을 구비한다. 구멍 (71) 은 제 1 면 (70a) 에서 노출되는 개구 (71a) 와, 제 2 면 (70b) 측에 형성된 저면 (71b) 을 구비한다. 또한 반사방지 막 (70) 의 제 2 면 (70b) 에는 반사방지 막 (70) 두께 방향으로 파여진 다수의 미세한 구멍 (72) 을 구비한다. 구멍 (72) 은 제 2 면 (70b) 에서 노출되는 개구 (72a) 와, 제 1 면 (70a) 측에 형성된 저면 (72b) 을 구비한다.
이렇게 반사방지 막 (70) 의 제 1 면 (70a) 측과 제 2 면 (70b) 측의 양방에 반사방지 구조 (74) 를 형성하면, 반사방지 막 (70) 의 제 1 면 (70a) 측으로부터 입사되는 광과, 제 2 면 (70b) 측으로부터 입사되는 광의 쌍방의 반사를 1 장의 반사방지 막 (70) 에 의해 효과적으로 방지할 수 있다.
한편 반사방지 구조를 구성하는 구멍의 개구를 다각형, 예를 들어 육각형으로 형성하는 것이 바람직하다. 도 8 에 나타낸 바와 같이 반사방지 구조 (61) 를 구성하는 구멍 (62) 의 개구 (62a) 를 육각형으로 형성한다. 이렇게 개구 (62a) 를 육각형으로 형성하면 기준면 (63) 에 최대한 고밀도로 구멍 (62) 의 개구 (62a) 를 배열할 수 있게 되어 기준면 (63) 의 접속면을 거의 없앨 수 있다. 이로써 기준면 (63) 에서 차지하는 개구 (62a) 의 비율은 최대가 되어 반사방지 능력을 극한까지 향상시킬 수 있다. 기준면 (63) 전체에서 차지하는 개구 (62a) 의 비율은 개구 (62a) 의 육각형의 내접원의 면적에 근사하게 하여, 예를 들어 70 % ~ 85 %, 보다 바람직하게는 75 % ~ 85 % 로 설정된다. 또한 이들 개구 (62a) 간의 접속면은 예를 들어 15 % ~ 25 % 로 설정되며, 더욱 작게 할 수도 있다.
[실시예]
본 출원인은 본 발명의 반사방지 구조의 특성을 확인하기 위해 검증하였다. 검증 시에는 구멍의 피치를 3 단계로 변경한 3 종류의 반사방지 구조를 구비한 반사방지 막을 준비하였다. 즉 반사방지 막의 구멍을 형성하는 돌기끼리의 간격을 0.20 ㎛, 0.22 ㎛, 0.24 ㎛ 로 각각 설정한 금형을 사용하여 사출성형을 실시하고, 인접하는 구멍의 간격이 각각 0.20 ㎛, 0.22 ㎛, 0.24 ㎛ 로 형성된 3 종류의 반사방지 막을 얻었다. 반사방지 막의 재료는 실리콘계 수지를 사용하고, 구멍의 배열은 지그재그 형상의 배열로 형성하였다. 만들어진 3 종류의 반사방지 막의 표면 형상을 AFM (Atomic Force Microscopy) 에 의해 측정한 결과, 기준면 상에 피치가 각각 0.20 ㎛, 0.22 ㎛, 0.24 ㎛ 이고 지그재그 형상으로 균일하게 구멍이 배열 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다.
먼저 상기 기술한 3 종류의 반사방지 막을 사용하고, 반사방지 막의 표면 (구멍의 개구가 형성된 면) 을 향하여 백색 LED 광원에서 백색광을 조사하여 반사방지 막의 표면에서의 누출 광을 측정하였다. 이 누출 광의 측정은 반사방지 막의 법선 방향을 0°로 하고, 이 법선 방향으로부터 일방의 측으로의 경사 각도를 마이너스 측, 그것과 반대 측으로의 경사 각도를 플러스 측으로 하여 -30°~ 30°의 범위에서 누출 광을 검출하기 위한 검출기를 이동시켜 측정하였다. 그 결과를 도 9 의 그래프에 나타낸다. 도 9 의 그래프의 횡축은 검출기의 각도를 나타내고, 종축은 누출 광의 휘도 (㏅/㎡) 를 나타낸다.
도 9 에 나타낸 바와 같이 구멍의 피치가 작을수록 어떠한 각도에서도 누출 광이 작아지는 것으로 판명되었다. 특히 구멍의 피치가 0.20 ㎛ 인 반사방지 막에서는 누출 광이 가장 강해지는 0°근변에서도 휘도는 최대 1.50 ㏅/㎡ 정도로서, 우수한 반사방지 효과가 얻어지는 것이 확인되었다. 따라서 구멍의 피치를 충분히 좁힌 반사방지 막을 액정표시 장치 등에 적용하면 고콘트라스트이고 고휘도의 우수한 표시품질을 얻을 수 있다는 것이 시사된다.
다음으로, 본 발명의 반사방지 구조를 구비한 반사방지 막의 구멍의 개구 직경과 누출 색도의 관계를 검증하고, 최적의 구멍 개구 직경을 알아내기 위해 구멍의 개구 직경을 3 단계로 변경한 3 종류의 반사방지 막을 준비하였다. 즉 반사방지 막의 구멍을 형성하는 돌기의 저면 직경을 0.25 ㎛, 0.30 ㎛, 0.40 ㎛ 로 각각 설정한 금형을 사용하여 사출성형을 실시하고, 개구 직경이 각각 0.25 ㎛, 0.30 ㎛, 0.40 ㎛ 로 형성된 구멍을 구비한 3 종류의 반사방지 막을 얻었다. 반사방지 막의 재료는 실리콘계 수지를 사용하고, 구멍의 배열은 지그재그 형상의 배열로 형성하였다.
제작된 3 종류의 반사방지 막의 표면 형상을 AFM (Atomic Force Microscopy) 에 의해 측정한 결과, 기준면 상에 개구 직경이 각각 0.25 ㎛, 0.30 ㎛, 0.40 ㎛ 로 지그재그 형상으로 균일하게 구멍이 배열 형성되어 있는 것이 확인되었다. 또한 비교예로서 증착 형성에 의한 요철면으로 이루어지는 AR 격자를 구비한 종래의 반사방지 막도 준비되었다.
측정 시에 상기 3 종류의 개구 직경의 구멍을 갖는 반사방지 막을 각각 투명수지제의 도광판에 부착시키고, 이것을 도광판을 향하여 백색 LED 광원에서 백색광을 조사하여 반사방지 막의 표면에서의 누출 색도를 측정하였다. 또한 종래의 요철면으로 이루어지는 AR 격자를 구비한 반사방지 막을 투명수지 제조의 도광판에 부착시키고, 이 도광판을 향하여 백색 LED 광원에서 백색광을 조사하여 종래의 반사방지 막의 표면에서의 누출 색도를 측정하였다.
누출 광 측정은 도광판에 대해 법선 방향을 0°로 하고, 이 법선 방향으로 일방의 측으로의 경사 각도를 마이너스 측, 그와 반대 측으로의 경사 각도를 플러스 측으로 하여 -30°~ 30°의 범위에서 누출 광을 검출하기 위한 검출기를 이동시켜 측정하였다. 그 결과를 도 10 에 나타낸다. 또한 도광판에 대해 평행 방향을 0°로 하고, 이 법선 방향으로부터 일방의 측으로의 경사 각도를 마이너스 측, 그것과 반대 측으로의 경사 각도를 플러스 측으로 하여 -30°~ 30°의 범위에서 누출 광을 검출하기 위한 검출기를 이동시켜 측정하였다. 그 결과를 도 11 에 나타낸다. 이들 도 10, 도 11 은 xy 색도도이고, 그래프 중에 ×표시로 나타낸 점이 C 광원 (백색) 이다.
도 10, 도 11 에 나타낸 바와 같이, 구멍의 개구 직경이 작은 반사방지 막일수록 색도의 각도 의존성이 작고, 또한 C 광원의 근방에 집중되어 있는 것으로 판명되었다. 구멍의 개구 직경이 0.25 ㎛ 인 반사방지 막은 C 광원의 근방으로부터 크게 벗어나지 않고 집중되어 있고, 이러한 개구 직경이 작은 반사방지 막을 액정표시 장치의 프런트 라이트에 적용하면 액정패널을 경사방향으로부터 관찰해도 표시가 물들지 않아 액정패널의 표시색 재현성이 높다는 것이 시사된다. 또한 구멍의 피치가 작은 것이 색도의 분포가 작고, 색짐이 더욱 작은 점에서 색 재현성이 우수한 반사방지 막이라고 할 수 있다.
한편 구멍의 개구 직경이 0.30 ㎛, 0.40 ㎛ 인 반사방지 막은 색도의 각도 의존성이 커서 C 광원으로부터 크게 벗어나 있는 것으로 판명되었다. 구멍의 개구 직경을 0.30 ㎛ 이상으로 하면 액정표시 장치의 프런트 라이트 등에 적용한경우, 액정패널의 관찰 시에 표시의 색짐이 두드러져 색 재현성이 낮은 것이 시사된다. 또한 종래의 증착 형성에 의한 요철면으로 이루어지는 AR 격자를 구비한 반사방지 막도, 개구 직경이 0.25 ㎛ 인 구멍을 구비한 본 발명의 반사방지 막과 비교하여 색도의 각도 의존성이 커서 C 광원으로부터 벗어나는 것으로 판명되었다. 구멍의 개구 직경을 작게 설정한 본 발명의 반사방지 막은 종래의 AR 격자를 구비한 반사방지 막보다도 색 재현성이 우수한 것이 확인되었다.
또한 본 출원인은 반사방지 구조의 접속면에서 차지하는 구멍의 개구 직경의 비율과 반사율의 관계를 검증하였다. 이 검증 시에 4 종류의 반사방지 막 성형용 금형을 준비하였다. 금형 A 는 성형면의 면적에 대한 반사방지 구조의 구멍을 본뜬 돌기 이외의 접속면의 면적비를 18.2 %, 구멍의 깊이가 되는 돌기의 높이를 433 ㎚ 로 형성하였다. 금형 B 는 접속면의 면적비를 24.8 %, 돌기의 높이를 429 ㎚ 로 형성하였다. 금형 C 는 접속면의 면적비를 27.9 %, 돌기의 높이를 399 ㎚ 로 형성하였다. 금형 D 는 접속면의 면적비를 39.0 %, 돌기의 높이를 379 ㎚ 로 형성하였다. 이러한 금형 A ~ D 를 각각 사용하여 4 종류의 반사방지 구조를 구비한 반사방지 막 A ~ D 를 사출성형에 의해 형성하였다. 제작된 4 종류의 반사방지 막 A ~ D 의 표면 형상을 AFM 에 의해 측정한 결과, 기준면에서 차지하는 개구면의 비율은 반사방지 막 A 가 81.8 %, 반사방지 막 B 가 75.2 %, 반사방지 막 C 가 72.1 %, 반사방지 막 D 가 61.0 % 으로 지그재그 격자 형상으로 균일하게 구멍이 배열 형성되어 있는 것이 확인되었다. 또한 반사방지 막 A ~ D 의 구멍 깊이는 433 ㎚, 429 ㎚, 399 ㎚. 379 ㎚ 로 형성되어 있는 것을 확인할 수 있었다.
이들 기준면에서 차지하는 개구면의 비율이 상이한 4 종류의 반사방지 막 A ~ D 를 사용하여 반사방지 막의 표면 (구멍의 개구가 형성된 면) 을 향하여 파장을 400 ~ 650 ㎚ 로 변화시킨 광을 조사하고, 반사방지 막 표면에서의 반사율을 측정하였다. 도 12 에 금형 A ~ D 의 형성 직후의 반사방지 막 A ~ D 의 반사율을 나타낸다.
도 12 에 나타낸 바와 같이 기준면에서 차지하는 구멍의 개구면 비율이 큰 반사방지 막일수록 반사율은 작아지는 것이 확인되었다. 특히 도면 중의 실선 S 로 표시된 파장 550 ㎚ 근방은 가시광에 가깝기 때문에, 이 파장 550 ㎚ 근변의 반사율을 저감시키는 것은 반사방지 막을 적용한 액정표시 장치 등의 시인성을 향상시키는데 중요하다.
도 12 에 나타낸 결과에서, 기준면에서 차지하는 개구면의 비율이 70 ~ 85 %, 특히 72 % ~ 82 % 이상인 반사방지 막은 반사율이 낮게 억제되는 것으로 판명되었다. 특히 가시광 근방의 파장역인 파장 400 ~ 650 ㎚ 에서는 기준면에서 차지하는 개구면의 비율을 72 % ~ 82 % 로 설정하면 반사방지 막의 반사율을 억제하는 데 특히 유효한 것으로 판명되었다. 도 12 에 나타낸 바와 같이 반사율을 1 % 이하로 억제하기 위해서는 기준면에서 차지하는 개구면의 비율은 72 % 이상이면 되는 것으로 판명되었다.
상기 기술한 각 검증 결과로부터 반사율이 낮고 누출 색도도 우수한 반사방지 막을 얻기 위해서는, 구멍의 직경을 작게 하고 또한 구멍의 피치를 최대한 작게함과 동시에 기준면에서 차지하는 구멍의 개구면 비율을 크게 하는 것이 유효한 것으로 밝혀졌다.
도 13 에 본 발명의 반사방지 구조를 구비한 반사방지 막을 전자현미경으로 3만 배로 확대 촬영한 화상을 나타낸다. 기준면 상에 구멍의 개구면이 늘어서고, 개구면을 접속하는 접속면이 매우 작은 모습을 관찰할 수 있었다.
이상에서 상세히 설명하는 바와 같이, 본 발명에 의하면 외광이나 조명광의 반사를 방지하여 외광이나 조명광으로 표시된 표시 부분의 시인성을 크게 향상시킬 수 있는 반사방지 구조가 제공된다. 이러한 반사방지 구조는 다수의 미세한 구멍에 의해 구조재와 공기 계면의 굴절률의 불연속이 완화되어 일정 방향으로 반사광이 발생되는 것을 효과적으로 방지한다. 또한 본 발명의 반사방지 구조는 제 1 면 (기준면) 에 미세한 구멍을 형성하므로 성형이 용이하고, 반사방지 구조를 구비한 반사방지 막을 효율적이고 저비용으로 제조할 수 있다. 반사방지 구조는 제 1 면 (기준면) 으로부터 제 2 면 방향으로 연장되는 구멍으로 구성되어 있고, 제 1 면에서 돌출되는 볼록부 등이 없으므로, 반사방지 구조에 가압력이 가해져도 반사방지 능력이 저하될 가능성은 회피된다.
제 1 면에 대해 구멍의 개구가 차지하는 비율이 단위면적당 70 % 이상 85 % 이하로 설정하는 것이 바람직하다. 구멍의 개구면 비율을 높이면 구조재와 공기 계면의 굴절률의 불연속이 완화되고, 일 방향으로 반사되는 광을 낮게 억제할 수 있어 반사방지 구조의 반사방지 능력은 향상된다. 또한 반사방지 구조의 반사율이 1 % 이하로 설정되면, 이러한 반사방지 구조를 액정표시 장치 등에 적용할 경우 반사에 의한 시인성의 저하는 거의 회피된다. 구멍의 저면 형상을 이차 곡면으로 형성하여 평면을 없앰으로써 반사방지 구조의 반사방지 능력은 크게 향상된다. 구멍의 개구 형상을 다각형으로 형성하고, 또한 구멍을 지그재그 형상으로 배열하면 제 1 면에 대해 가장 조밀하게 구멍을 형성할 수 있고, 반사의 원인이 되는 평면을 반사방지 막의 표면으로부터 거의 없앨 수 있게 된다. 구멍의 형성 밀도를 높이면 반사방지 능력의 향상에 크게 도움이 된다.
또한 본 발명에 의하면, 제 1 면을 따라 개구를 가짐과 동시에, 상기 제 1 면과 반대되는 제 2 면을 향하여 저면을 갖고, 상기 개구로부터 상기 저면을 향하여 연장되는 다수의 미세한 구멍으로 구성되는 반사방지 구조와, 상기 제 2 면을 따라 형성된 다수의 미세한 홈으로 구성되는 반사구조를 구비한 것을 특징으로 하는 도광재가 제공된다. 이러한 도광재에 의하여 다수의 미세한 구멍에 의해 입사광이 확산되어 일정 방향으로 반사광이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 또한 도광재에 반사면과 반사방지 구조를 일체로 형성함으로써 프런트 라이트 등에 적용할 때 구성부재를 저감할 수 있다.
이러한 도광재가 조명 장치에 적용되면 표면 반사를 방지한 조명 장치가 실현된다. 또한 조명 장치를 액정표시 장치에 적용하면 표면반사가 저감되어 고콘트라스트이고 시인성이 우수한 액정표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 반사방지 막 성형용 금형에 의하면, 성형이 용이하고 또한 반사방지 능력이 우수한 반사방지 구조를 구비한 반사방지 막을 제조할 수 있다.

Claims (12)

  1. 제 1 면을 따라 개구를 가짐과 동시에, 상기 제 1 면과 반대되는 제 2 면을 향하여 저면을 갖고, 상기 개구로부터 상기 저면을 향하여 연장되는 다수의 미세한 구멍을 구비한 것을 특징으로 하는 반사방지 구조.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 면에 대해 상기 개구가 차지하는 단위면적당 비율은 70 % 이상 85 % 이하로 설정된 것을 특징으로 하는 반사방지 구조.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 반사방지 구조의 반사율은 1 % 이하로 설정된 것을 특징으로 하는 반사방지 구조.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 구멍의 저면은 이차 곡면을 이루는 것을 특징으로 하는 반사방지 구조.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 개구는 다각형을 이루는 것을 특징으로 하는 반사방지 구조.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 개구는 상기 제 1 면을 따라 지그재그 형상으로 배열된 것을 특징으로 하는 반사방지 구조.
  7. 제 1 항에 기재된 반사방지 구조를 표면 또는 이면의 적어도 일방의 면에 형성한 것을 특징으로 하는 반사방지 막.
  8. 제 1 면을 따라 개구를 가짐과 동시에, 상기 제 1 면과 반대되는 제 2 면을 향하여 저면을 갖고, 상기 개구로부터 상기 저면을 향하여 연장되는 다수의 미세한 구멍으로 구성되는 반사방지 구조와, 상기 제 2 면을 따라 형성된 다수의 미세한 홈으로 구성되는 반사구조를 구비한 것을 특징으로 하는 도광재.
  9. 제 8 항에 기재된 도광재와, 상기 도광재를 향하여 광을 조사하는 광원을 구비한 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  10. 제 9 항에 기재된 조명 장치와, 액정표시 유닛을 구비한 것을 특징으로 하는 액정표시 장치.
  11. 제 1 면을 따라 개구를 가짐과 동시에, 상기 제 1 면과 반대되는 제 2 면을 향하여 저면을 갖고, 상기 개구로부터 상기 저면을 향하여 연장되는 다수의 미세한 구멍으로 구성되는 반사방지 구조를 구비한 반사방지 막을 형성하는 금형으로서, 상기 제 1 면을 성형하는 제 1 내면과, 상기 제 2 면을 성형하는 제 2 내면과, 상기 제 1 내면으로부터 상기 제 2 내면을 향하여 돌출되고 상기 구멍의 외형을 본뜬다수의 미세한 돌기를 구비한 것을 특징으로 하는 반사방지 막 성형용 금형.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 돌기는 지그재그 형상으로 배열된 것을 특징으로 하는 반사방지 막 성형용 금형.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110096411A (ko) * 2010-02-22 2011-08-30 삼성전자주식회사 액정 표시 장치

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002258272A (ja) * 2001-02-28 2002-09-11 Nec Corp 反射板並びに反射型液晶表示装置
DE102005006635A1 (de) * 2005-01-31 2006-08-10 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optisches Element und Verfahren zu dessen Herstellung
JP4206447B2 (ja) * 2005-06-03 2009-01-14 ナルックス株式会社 微細格子およびその金型
JP2007264594A (ja) * 2006-03-01 2007-10-11 Nissan Motor Co Ltd 反射防止微細構造、反射防止成形体及びその製造方法
JP5016872B2 (ja) * 2006-08-30 2012-09-05 キヤノン電子株式会社 光学フィルタ
US8665520B2 (en) * 2006-08-30 2014-03-04 Canon Denshi Kabushiki Kaisha Neutral density optical filter and image pickup apparatus
JP4539759B2 (ja) * 2007-10-01 2010-09-08 オムロン株式会社 反射防止シート、表示素子及びディスプレイ装置
KR101454171B1 (ko) * 2007-11-28 2014-10-27 삼성전자주식회사 반사형 디스플레이 장치 및 도광판의 제조 방법
JP2009205876A (ja) * 2008-02-26 2009-09-10 Asahi Rubber Inc 導光フィルムおよびその製造方法
JP2010002761A (ja) * 2008-06-20 2010-01-07 Housetec Inc 成形構造体
JP5126038B2 (ja) 2008-12-08 2013-01-23 オムロン株式会社 静電誘導型のエネルギー変換素子
US20110315219A1 (en) * 2009-03-09 2011-12-29 The University Of North Carolina At Charlotte Efficiency enhancement of solar cells using light management
JP5503935B2 (ja) * 2009-09-30 2014-05-28 富士フイルム株式会社 ハードコートフィルム、反射防止フィルム、偏光板及び画像表示装置
JP5750827B2 (ja) * 2010-01-26 2015-07-22 セイコーエプソン株式会社 熱型光検出器の製造方法
TWI453927B (zh) * 2011-06-29 2014-09-21 Ind Tech Res Inst 多重反射結構以及光電元件
US20150116834A1 (en) * 2012-03-15 2015-04-30 Soken Chemical & Engineering Co., Ltd. Antireflection film
CN106104311B (zh) * 2014-03-13 2018-04-10 富士胶片株式会社 光学组件、红外线照相机及光学组件的制造方法
CN106019434B (zh) * 2016-07-27 2018-09-18 京东方科技集团股份有限公司 光学膜片及其制作方法、显示装置
CN106772711B (zh) * 2017-01-20 2020-05-08 四川龙华光电薄膜股份有限公司 光学膜片
JP2019082594A (ja) * 2017-10-31 2019-05-30 ソニー株式会社 表示装置
CN114355671A (zh) * 2022-01-10 2022-04-15 Tcl华星光电技术有限公司 光源模组、液晶显示装置以及显示设备

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5764845A (en) * 1993-08-03 1998-06-09 Fujitsu Limited Light guide device, light source device, and liquid crystal display device
EP0953130A4 (en) * 1997-01-13 2000-01-05 Minnesota Mining & Mfg LIGHTING DEVICE
EP1003078A3 (en) * 1998-11-17 2001-11-07 Corning Incorporated Replicating a nanoscale pattern
US6236033B1 (en) * 1998-12-09 2001-05-22 Nec Research Institute, Inc. Enhanced optical transmission apparatus utilizing metal films having apertures and periodic surface topography
DE60040011D1 (de) * 1999-10-19 2008-10-02 Rolic Ag Topologischstrukturierte polymerbeschichtung
US6570710B1 (en) * 1999-11-12 2003-05-27 Reflexite Corporation Subwavelength optical microstructure light collimating films
US7145721B2 (en) * 2000-11-03 2006-12-05 Mems Optical, Inc. Anti-reflective structures
JP4476505B2 (ja) * 2001-02-09 2010-06-09 シャープ株式会社 液晶表示装置
JP4202030B2 (ja) * 2001-02-20 2008-12-24 シャープ株式会社 表示装置
JP2003014938A (ja) * 2001-04-12 2003-01-15 Mitsubishi Engineering Plastics Corp 透明樹脂製の導光板及びその成形方法、入れ子、金型組立体、並びに、面状光源装置
US7030945B2 (en) * 2001-08-22 2006-04-18 Nitto Denko Corporation Liquid-crystal display device
JP3773865B2 (ja) * 2002-03-06 2006-05-10 三洋電機株式会社 導光板および表示装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110096411A (ko) * 2010-02-22 2011-08-30 삼성전자주식회사 액정 표시 장치

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Publication number Publication date
JP2004177806A (ja) 2004-06-24
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US20040105646A1 (en) 2004-06-03
CN1504809A (zh) 2004-06-16
EP1424573A3 (en) 2006-04-12

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