TWI572885B - Antireflective film - Google Patents
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Description
本發明係關於一種抗反射膜。本發明係關於一種使用於例如顯示器裝置而防止太陽光或室內照明、環境光等之反射,從而用以提高畫面之視認性而可清晰地觀看畫面之抗反射膜。
(抗反射膜之作用)
行動電話、移動電腦、或個人電腦等各種設備包括可顯示精細之圖像之顯示器裝置。然而,顯示器裝置係若太陽光或室內照明光等外部光入射至畫面,則其一部分於畫面反射,藉此存在圖像之對比度降低而畫面發白等之不良。
如上所述般反射外部光之現象係例如以圖1A所示之方式引起。圖1A係表示於液晶顯示面板12之前表面,介隔氣隙(空間)而重疊蓋板13之顯示器裝置11。於外部光入射於該顯示器裝置11之情形時,所入射之外部光中之4%之光量於蓋板13的前表面反射,又,所入射之外部光中之3.8%之光量於蓋板13的背面反射,所入射之外部光中之3.7%之光量於液晶顯示面板12的前表面反射。其結果,於100%之光量之外部光入射於該顯示器裝置11之情形時,若進行合計,則所入射之外部光之11.5%之光量向正面側反射。藉此,反射光(白色光)重疊至顯示於液晶顯示面板12之圖像而圖像之對比度降低,從而顯示品質降低。
為了防止此種現象,使用抗反射膜(ARS(Anti Reflection
Structure,抗反射構造))。作為抗反射膜,例如有專利文獻1或專利文獻3中所揭示者。該抗反射膜係如下者:使具有與膜基板相等之折射率之微細之光學突起密集地形成至透明的膜基板之表面。光學突起具有圓錐形狀、圓錐台形狀、或四角錐形狀等形狀。
圖1B係表示於蓋板13之背面,貼合抗反射膜14之情形。於該情形時,所入射之外部光中之4%之光量於蓋板13的前表面反射,又,所入射之外部光中之0.34%之光量於蓋板13的背面反射,所入射之外部光中之3.83%之光量於液晶顯示面板12的前表面反射。其結果,大幅抑制貼合有抗反射膜14之蓋板13之背面之反射,從而僅合計為所入射之外部光之8.17%之光量向正面側反射。藉此,藉由貼合1片抗反射膜14,而反射光量約成為未貼合抗反射膜14之情形時之2/3倍。
又,圖1C係表示於蓋板13之背面與液晶顯示面板12之前表面,分別貼合有抗反射膜14之情形。於該情形時,所入射之外部光中之4%之光量於蓋板13的前表面反射,又,所入射之外部光中之0.34%之光量於蓋板13之背面反射,所入射之外部光中之0.33%之光量於液晶顯示面板12的前表面反射。其結果,貼合有抗反射膜14之蓋板13之背面、與液晶顯示面板12之前表面之反射得到抑制,從而僅合計為所入射之外部光之4.67%之光量向正面側反射。藉此,藉由貼合2片抗反射膜14,而反射光量約成為未貼合抗反射膜14之情形時之1/3倍。
藉此,若於顯示器裝置,貼合抗反射膜,則可減少外部光之反射,從而可提高圖像之對比度而鮮豔地顯示圖像。再者,於上述記載中,將未貼合有抗反射膜之面上之反射率設為4%,將貼合有抗反射膜之面上之反射率設為0.35%,但該等反射率係使用典型之值者,即反射率之值係可根據抗反射膜之種類或蓋板之材質等而略微不同。
(抗反射膜之缺點)
使用於行動電話、或移動電腦等中之顯示器裝置係易於附著污
垢或皮脂等。因此,為了擦除污垢或皮脂等,藉由柔軟之布或清潔件等而經常擦拭顯示器裝置之表面。於擦拭表面之污垢或皮脂等時,由手指按壓蓋板,因此若如圖1B或圖1C般貼合有抗反射膜,則抗反射膜之微細之光學突起推壓至對向面而變得易於坍塌。又,於表面包括觸控面板之顯示器裝置係以手指或觸控筆推壓觸控面板,因此若貼合有抗反射膜,則抗反射膜之光學突起仍推壓至對向面而易於坍塌。若以此方式而光學突起坍塌,則抗反射膜之抗反射功能降低、或損壞。
(抗反射膜之保護柱)
因此,專利文獻2中所揭示之抗反射膜係於在表面密集地形成有奈米級之光學突起之抗反射膜,分散有高於光學突起之高度之微米級之保護柱。而且,藉由保護柱而保護光學突起,從而即便按壓顯示器裝置之表面,光學突起亦難以坍塌。
於專利文獻2中,記載有圓錐、四角錐、三角錐等錐形之保護柱、及四角柱、圓柱、橢圓柱等柱形之保護柱。然而,於錐形之保護柱之情形時,在保護柱推壓於對向面之情形時,前端易於坍塌,因此,保護柱係需要將前端面設為平坦面而使耐於負重。而且,為了耐於負重,較佳為保護柱之前端面係儘可能地為大面積。然而,無法於保護柱設置抗反射構造,因此若使保護柱之前端面之面積變大,則抗反射膜之光學性能劣化。又,若對保護柱之側面施加傾斜,則保護柱之基端面之面積變大,從而抗反射膜之無抗反射構造之區域之面積按照該程度變大。另一方面,於具有均勻之剖面之柱形之保護柱的情形時,成形抗反射膜時之脫模性較差而保護柱變得難以自成形模具剝離,從而使保護柱變高之情形變得困難。因此,於業者之間,考慮欲於不對成形性造成影響之限度下,儘可能地使保護柱之側面接近垂直而縮小保護柱之浪費之面積,通常使用有側面傾斜且接近圓柱之圓錐台形狀之保護柱。
(正面反射與背面反射之反射率差)
然而,若將抗反射膜之保護柱設為圓錐台形(側面與中心軸所成之角度約為20°),則外部光入射至如圖2C所示般設置有光學突起16或保護柱15之面與相反面(背面)之情形時(以下,稱為背面入射)之抗反射效果變得差於外部光入射至如圖2A所示般設置有光學突起16或保護柱15的面(表面)之情形(以下,稱為表面入射)。圖2B係表面入射外部光之情形時之抗反射膜表面之顯微鏡照片,圖2D係背面入射外部光之情形時之抗反射膜背面之顯微鏡照片。如根據該等顯微鏡照片可知,於背面入射之情形時,與表面入射之情形相比,各保護柱之部位非常明亮地發亮。特別是,保護柱之側面強烈地發亮,因此按照環狀發亮。若以數值表示,則於背面入射之情形時,與表面入射之情形時相比,抗反射膜之反射率變大0.49%。
其原因如下。如圖3所示,若光L1背面入射至圓錐台狀之保護柱15,則所入射之光L1係於保護柱15之側面或前端面,進行複數次全反射,藉此進行回歸反射。其結果,於背面入射之情形時,抗反射膜14之反射率應變高。
如上所述般設置有保護柱之先前之抗反射膜係於背面入射之情形時、與於表面入射之情形時,光學特性較大地不同。因此,存在如下等問題:例如,於貼合至液晶顯示面板之前表面而使用之情形時(表面入射之情形時)、與於貼合至蓋板之背面而使用之情形時(背面入射之情形時),反射率較大地不同,從而於顯示器裝置之設計方面、或者用途方面為不良而難以使用。
(因推壓產生之干涉)
又,圖4A係表示對向配置於如液晶顯示面板之對向構件18之抗反射膜14。抗反射膜14係如下者:於膜基板17之表面,設置有包含微細之光學突起16之抗反射構造,並且設置有高度大於光學突起16之光
學突起保護用保護柱15。然而,於圖4A中,光學突起16係省略圖示。又,保護柱15之間隔K約為50μm。
面向圖4A而為左側之保護柱15係表示遠離對向構件18之狀態者。另一方面,面向圖4A而為右側之保護柱15係表示按壓抗反射膜14而與對向構件18之間壓塌之狀態者。若於抗反射膜14,設置有保護柱15,則於保護柱15之前端面反射之光(反射率為4%)、與於膜基板17之下表面反射的光(反射率為0.35%)之光發生干涉。然而,即便發生干涉,對於其視覺性影響,發生干涉之2個光線之光強度與該2個光線之距離差(光程差)亦逐漸發揮效應。於圖4A之情形時,為膜基板17之下表面之光強度為0.35%之微弱的反射光與保護柱15之前端面之4%之反射光之間的、等效強度不同之光線彼此之干涉,因此為了使干涉光之強度達到可目測確認之等級,需要使等效距離差變短。進行實驗及研究,結果得知如下情形:為了使0.35%之反射光與4%之反射光之干涉達到可目測確認之等級,需要使光線之距離差變短至2μm左右為止。
於圖4A之左側之保護柱15中,保護柱15之高度係通常大於2μm,因此即便於膜基板17之下表面反射之光、與於保護柱15之前端面反射之光發生干涉,該干涉亦不會達到可目測之等級。與此相對,若例如藉由手指等按壓抗反射膜14而如圖4A之右側之保護柱15般壓塌,從而高度成為2μm以內,則於膜基板17之下表面反射之光、與於保護柱15之前端面反射之光之干涉成為可目測之等級。若以此方式而干涉達到可目測之等級,則可觀察到因干涉產生之顏色(干涉色)。因此,如圖4B所示,於未按壓之區域內,抗反射膜14係未附有顏色,而僅按壓之區域因干涉色附有顏色而可觀察到。
圖11A係表示按壓以圓R所示之區域時之抗反射膜之照片(圓R之直徑為成人之手指之寬度左右)。產生於所按壓之區域之干涉色之顏
色係較淺者。然而,即便干涉色本身為顏色較淺者,產生於與其周圍之未產生干涉色之區域之間的顏色之變化亦成為視覺障礙,因此產生視覺性之問題。
[專利文獻1]日本專利特開2002-122702號公報
[專利文獻2]日本專利特開2004-70164號公報
[專利文獻3]日本專利第4539759號公報
本發明係鑒於如上所述之技術性課題而完成者,其目的在於,於包括用以保護光學突起之凸部(保護柱)之抗反射膜中,防止背面入射時之因保護柱引起之回歸反射。又,本發明之其他目的在於,於具有用以保護光學突起之凸部(保護柱)之抗反射膜中,不使產生於所按壓之區域之干涉色、與未產生干涉色之周圍的區域之間之顏色變化引人注意。
本發明之抗反射膜包括:膜基板;抗反射構造,其包含形成於上述膜基板之表面上之複數個微細之光學突起;及複數個凸部,其高度大於形成於上述膜基板之表面上之上述光學突起;上述抗反射膜之特徵在於,上述凸部係隨著自基端部側朝向前端部側而與上述膜基板之表面平行之剖面之截面面積逐漸變小,於將上述凸部之基端之直徑設為D,將上述凸部之高度設為H,將於通過上述凸部之中心軸之剖面中,上述凸部之側面與上述凸部之中心軸所成之角度設為θ時,具有D>2H×tan(2θ)...(條件1)
之關係。
本發明之抗反射膜係滿足上述條件1,因此背面入射於凸部之光係導入至膜基板內,而並非朝向原先之方向進行回歸反射。因此,於以背面入射之形態使用抗反射膜之情形時,凸部亦變得難以發亮,從而抗反射膜之效果成為更佳。其結果,於使光背面入射至抗反射膜而使用之情形時、與於使表面入射而使用之情形時,反射率之差變小。再者,並未要求必需使所有凸部滿足條件1。即便至少一部分之凸部滿足條件1,亦具有減少背面入射時之反射光之效果。
本發明之抗反射膜之某個實施態樣係於將上述凸部之折射率設為n時,複數個上述凸部中之至少一個凸部滿足θ>0.5×arcsin(1/n)...(條件2)之關係。於先前例中,滿足條件2而於背面入射時,引起回歸反射。藉此,於滿足此種條件2之情形時,應用條件1,藉此可減少背面入射時之反射光。
本發明之抗反射膜之其他實施態樣係包含:膜基板;抗反射構造,其包含形成於上述膜基板之表面之複數個微細之光學突起;及複數個凸部,其高度大於形成於上述膜基板之表面之上述光學突起;上述抗反射膜之特徵在於,上述凸部係自其高度方向觀察到之尺寸小於60μm,且以100μm以上之間隔配置。
於本發明之抗反射膜之進而其他實施態樣中,特別理想的是,上述凸部之自高度方向觀察到之尺寸為40μm以下。例如,較佳為大致20μm左右。
又,於本發明之抗反射膜之進而其他實施態樣中,更理想的是,上述凸部之間隔為200μm以上。
又,於本發明之抗反射膜之進而其他實施態樣中,較理想的是,配置上述凸部之密度大致為1%。
於本發明之抗反射膜之進而其他實施態樣中,上述凸部之高度較佳為2μm以上。其原因在於,若凸部之高度小於2μm,則即便不按壓抗反射片,亦會與對向於抗反射膜之構件、例如液晶面板之表面之間產生干涉條紋。
進而,上述凸部之每單位面積之密度較佳為1%以上。用以保護抗反射構造之凸部必需可耐一定之負載重量而支持抗反射膜。因此,需要相對於抗反射膜之面積佔據至少1%左右之面積。又,若凸部之密度變小,則存在凸部間之區域撓曲而與對向構件接觸之虞,因此需要不過大地擴展凸部彼此之間隔,因此保護柱亦要求1%以上之密度。
又,於本發明之抗反射膜之進而其他實施態樣中,在與液晶面板重疊而使用之情形時,亦可使上述凸部之排列方向相對於上述液晶面板之排列方向傾斜。其原因在於,根據所涉及之實施態樣,於抗反射膜之凸部之排列間距與液晶面板之像素間距大致相等的情形時,變得難以產生波紋條紋。
於本發明之抗反射膜之進而其他實施態樣中,例如可配置於資訊顯示模組與蓋板或觸控面板模組之間。藉此,可防止顯示裝置之畫面因太陽光或照明光之反射發亮而變得難以觀看。
再者,本發明之用以解決上述課題之方法係具有適當地組合以上所說明之構成要素的特徵者,且本發明係可實現所涉及之構成要素之組合之較多的變化者。
11‧‧‧顯示器裝置
12‧‧‧液晶顯示面板
13‧‧‧蓋板
14‧‧‧抗反射膜
15‧‧‧保護柱
16‧‧‧光學突起
17‧‧‧膜基板
18‧‧‧對向構件
21、31、40‧‧‧抗反射膜
22‧‧‧膜基板
23‧‧‧光學突起
24‧‧‧保護柱
24a‧‧‧保護柱之側面
24b‧‧‧保護柱之前端面
32‧‧‧對向構件
41‧‧‧顯示器裝置
42‧‧‧圖像顯示面板
43‧‧‧蓋板
44‧‧‧顯示器裝置
45‧‧‧顯示器裝置
46b‧‧‧藍色像素
46g‧‧‧綠色像素
46r‧‧‧紅色像素
a‧‧‧點
b‧‧‧點
B1‧‧‧交點
B2‧‧‧交點
c‧‧‧點
C1‧‧‧交點
C2‧‧‧交點
D‧‧‧直徑
H‧‧‧高度
H/2‧‧‧高度
K‧‧‧保護柱之間隔
L1‧‧‧光
L2‧‧‧光
L3‧‧‧光
N1‧‧‧點
N2‧‧‧點
p‧‧‧間距
P‧‧‧頂點
q‧‧‧間距
R‧‧‧圓
S1‧‧‧切線
S2‧‧‧切線
T‧‧‧水平面
θ‧‧‧角度
圖1A係未設置有抗反射膜之顯示器裝置之概略剖面圖。圖1B係使用有1片抗反射膜之顯示器裝置之概略剖面圖。圖1C係使用有2片抗反射膜之顯示器裝置之概略剖面圖。
圖2A係表示表面入射至抗反射膜之光之圖。圖2B係表示表面入
射有光之抗反射膜之表面側之情況的顯微鏡照片。圖2C係表示背面入射至抗反射膜之光之圖。圖2D係表示背面入射有光之抗反射膜之背面側之情況的顯微鏡照片。
圖3係表示於先前之抗反射膜中,在背面反射時,因保護柱而產生回歸反射之情況之模式圖。
圖4A係表示於先前之抗反射膜中,按壓其一部分而與對向構件之間,保護柱壓塌之狀態之概略圖。圖4B係表示與圖4A對應之色度之變化之圖。
圖5係將本發明之實施形態1之抗反射膜之一部分放大而表示的立體圖。
圖6係表示通過1個保護柱之中心軸之剖面之概略圖。
圖7係表示保護柱之直徑與因保護柱產生之回歸反射之強度的關係之圖。
圖8係說明具有彎曲之剖面形狀之保護柱之情形的圖。
圖9係將本發明之實施形態2之抗反射膜之一部分放大而表示的立體圖。
圖10A係表示於本發明之實施形態1之抗反射膜中,按壓其一部分而與對向構件之間推壓保護柱之狀態之概略圖。圖10B係表示與圖10A對應之色度之變化之圖。
圖11A、圖11B及圖11C係表示於使保護柱之間隔分別變成50μm、200μm、500μm之抗反射膜中,按壓其一部分時之情況。
圖12A、圖12B及圖12C係表示於使保護柱之直徑分別變成20μm、40μm、60μm之抗反射膜中,按壓其一部分時之情況。
圖13A、圖13B及圖13C係說明抗反射片之使用方法之概略圖。
圖14係用以說明抗反射膜與圖像顯示面板之配置之圖。
圖15A係表示與液晶面板對向之抗反射膜撓曲之情況之圖。圖
15B係表示具有高度為2μm以上之保護柱之反射膜之情形的圖。
圖16A係表示產生於無保護柱之抗反射膜之干涉條紋(牛頓環)之圖。圖16B係表示具有高度為3μm之保護柱之抗反射膜之圖。
以下,一面參照隨附圖式,一面對本發明之較佳之實施形態進行說明。然而,本發明並不限定於以下之實施形態,可於不脫離本發明之主旨之範圍內進行各種設計變更。
圖5係將本發明之實施形態1之抗反射膜21之一部分放大而表示的立體圖。圖6係表示通過該抗反射膜21之凸部即保護柱24之中心軸之剖面的剖面圖。如圖5所示,抗反射膜21係如下者:於透明的膜基板22之平滑之表面,密集地形成多個具有與膜基板22相等之折射率之透明之光學突起23。又,於膜基板22之表面,按照固定間距排列有具有與膜基板22相等、或大致相等之折射率之圓錐台狀之透明的保護柱24(密接防止用凸部)。
膜基板22係由折射率較高之透明樹脂、例如聚碳酸酯樹脂或丙烯酸樹脂等成形為板狀。膜基板22可為硬質之樹脂基板,亦可為厚度較薄之柔軟之膜基板,且厚度並無特別限定。
光學突起23係奈米尺寸之微小突起,且具有圓錐狀、圓錐台狀、或四角錐狀等形狀。又,光學突起23之形狀亦可為旋轉橢圓面之一部分。
保護柱24係呈前端面之面積小於底面之面積之圓錐台狀,且具有大於光學突起23之高度。保護柱24具有側面24a與前端面24b,前端面24b係與膜基板22之表面平行。如於圖6中以實線箭頭表示般,於光L2垂直地背面入射於該抗反射膜21之情形時,碰觸側面24a之光L2係於在側面24a進行全反射,進而入射至前端面24b而於前端面24b進行
全反射後,不會再次入射至側面24a而進入膜基板22內,從而於膜基板22內,逐漸向橫方向導光。因此,即便光背面入射至抗反射膜21,藉由保護柱24回歸反射光而向原先之方向返回,因此保護柱24發亮而變得難以觀看。其結果,於表面入射之情形時、與於背面入射之情形時,獲得按照相同程度切斷反射光之效果。
其次,明確用以使背面入射之光表示如圖6之行為之條件。最易於回歸反射之光係入射至保護柱24之端(圖6之a點)之光,因此若該光無法進行回歸反射,則於側面24a反射之光均變得不會回歸反射。若將保護柱24之折射率設為n,將於通過保護柱24之中心軸之剖面中,側面24a與中心軸所成之角度設為θ,則入射於保護柱24之端之a點之光L3於側面24a全反射之條件成為0°<θ<arccos(1/n)...(條件3)。
於a點全反射之光L3係入射至前端面24b,但該光L3於前端面24b全反射之條件係成為θ>0.5×arcsin(1/n)...(條件4)。
又,用以使b點處於前端面24b而並非側面24a上之條件係若將保護柱24之基端面之直徑設為D,將保護柱24之高度設為H,則成為H×tan(2θ)<D-H×tan(θ)...(條件5)。
進而,為了不使背面入射之光L3回歸反射,只要於前端面24b全反射之光通過較側面24a之端之c點更左側即可。因此,只要滿足D>2H×tan(2θ)...(條件6)即可。
為了如上所述般不於背面入射時,引起回歸反射,只要滿足上述條件3~條件6即可。此處,若與側面24a之中心軸所成之角度θ接近45°,則必需使保護柱24之直徑D變得非常大(參照條件6),因此實際上,θ係必需小於45度。因此,若為通常之折射率n之值,則當然滿足
條件3。又,若滿足條件6,則亦滿足條件5。藉此,可知只要滿足條件4與條件6即可。然而,若所有保護柱24不滿足條件4,則光不會透過前端面24b而回歸反射,因此原本無問題。因此,於至少一部分之保護柱24滿足條件4之情形時,具有本案發明之有用性。結果得知如下情形:若滿足條件6,則可防止因回歸反射而保護柱24發亮。
再者,較佳為所有保護柱24滿足條件6,但並未要求必需所有保護柱24滿足條件6。只要至少一部分之保護柱24滿足條件6,則按照該限度獲得效果。
若於抗反射膜21之成形時,考慮保護柱24自成形模具之卸除容易度、或缺陷之產生難度等,則側面24a之角度θ較理想的是30°以上40°以下,特別理想的是30°以上35°以下。藉此,作為滿足條件6之保護柱24之例,例如只要將高度H設為3μm左右,將直徑D設為20μm左右即可。
圖7係使光背面入射於直徑D不同之保護柱時之各者之顯微鏡照片。橫軸方向係自保護柱之直徑D較小者向較大者排列者,縱軸方向係自反射光較小者向較大者排列。該測定之條件係將保護柱之高度H設為3μm,將側面24a之角度θ設為30°。於該數值例中,根據條件6求出之直徑D之最小值係約為10μm。自左而2個直徑D為3μm與5μm者為先前例,直徑D為10μm者處於邊界。又,直徑D為21μm、41μm、61μm之右3個為本發明之實施例。直徑D為3μm、5μm者係進行回歸反射而非常發亮。直徑D為10μm者係因面精度等關係而殘留有回歸反射光。直徑D為21μm以上者係變得幾乎無法分辨回歸反射光。
對保護柱24之剖面彎曲之情形時之條件6的應用進行說明。圖8係作為此種保護柱之一例,表示橢圓形剖面之保護柱24。首先,於將自保護柱24之底面測定之頂點P之高度設為H時,考慮該高度H之1/2
之高度之保護柱24的表面之點N1、N2。即,將自通過頂點P且平行於底面之水平面T之底面測定之高度設為H,將距底面H/2之高度之保護柱24之表面上的點設為N1、N2。繼而,求出於通過保護柱24之中心軸之剖面中,在點N1、N2中與保護柱表面相接之切線S1、S2,從而將該切線S1、S2與底面之交點分別設為B1、B2,將切線S1、S2與水平面T之交點分別設為C1、C2。以此方式,根據包含於各剖面中所定義之切線S1、S2與水平面T之台形狀B1-N1-C1-P-C2-N2-B2而定義之錐台形狀係成為用以應用條件6之形狀。即,於對此種形狀之保護柱24應用條件6之情形時,只要將B1-B2間之距離設為直徑D,將切線S1、S2與中心軸所成之角度設為θ即可。
其次,對本發明之實施形態2之抗反射膜31進行說明。圖9係將本發明之實施形態2之抗反射膜31之一部分放大而表示的立體圖。抗反射膜31係如下者:於透明之膜基板22之平滑之表面,密集地形成多個具有與膜基板22相等之折射率之透明之光學突起23。又,於膜基板22之表面,按照固定間距排列有具有與膜基板22相等或大致相等之折射率之圓錐台狀之透明的保護柱24(密接防止用凸部)。
膜基板22係由折射率較高之透明樹脂、例如聚碳酸酯樹脂或丙烯酸樹脂等成形為板狀。膜基板22可為硬質之樹脂基板,亦可為厚度較薄之柔軟之膜基板,且厚度並無特定限定。
光學突起23係奈米尺寸之微小突起,且具有圓錐狀、圓錐台狀、或四角錐狀等形狀。又,光學突起23之形狀係亦可成為旋轉橢圓面之一部分。
保護柱24係呈前端面之面積小於底面之面積之圓錐台狀,且具有大於光學突起23之高度。保護柱24具有側面24a與前端面24b,前端面24b係與膜基板22之表面平行。保護柱24係基端面之直徑D小於60
μm。特別理想的是,保護柱24之直徑D於該實施形態中為40μm以下。又,保護柱24係隔以100μm以上、較佳為200μm以上之間隔K而配置於膜基板22。
本發明之實施形態2之抗反射膜31係保護柱24之間隔大於先前例。圖11A係表示先前例之抗反射膜14之照片,於該抗反射膜14中,保護柱15係以K=50μm之間隔而配置。圖11B及圖11C係表示本發明之實施形態2之抗反射膜31之照片,且分別以K=200μm、500μm之間隔配置有保護柱24。又,任一保護柱15、24均係其直徑D為100μm以下。於圖11A、圖11B、圖11C中,均按壓成人之手指之寬度左右之區域,所按壓之區域係以圓R包圍而表示。於圖11A之情形時(K=50μm),所按壓之區域係稍微附色而可與周圍區分,但於圖11B之情形時(K=200μm),所按壓之區域之附色變得非常薄而與周圍之顏色相溶,於圖11C之情形時(K=500μm),即便為所按壓之區域,亦幾乎變得不會附色。
一面對圖4與圖10進行比較,一面對其原因進行說明。圖4A係表示按壓先前例之抗反射膜14之一部分之狀態,圖4B係表示此時之沿抗反射膜14之位置之色度(附色之強度)。圖10A係表示按壓本發明之實施形態2之抗反射膜31之一部分的狀態,圖10B係表示此時之沿抗反射膜31之位置之色度。人之肉眼之識別能力(解析力)約為100μm,因此於如圖4A般保護柱15之間隔短於100μm之情形時,無法逐一地辨認保護柱15之附色,從而壓抵於對向構件18之區域整體附色成面狀而可觀察到。又,如圖4B所示,所按壓之區域之緣之部分係色度以較短之距離急遽地改變,故附色之區域之緣清晰而變得易於引人注意。與此相對,若如圖10A般保護柱24之間隔成為100μm以上,則可分離辨認各個保護柱24,因此即便保護柱24壓抵於對向構件32,亦較小地感覺到附色之部分之面積。又,如圖10B所示,所按壓之區域之
緣之部分係色度(附色之強度)平緩地改變,故附色之區域之緣模糊而變得難以引人注意。
藉此,理論而言,保護柱之間隔K係只要為100μm以上即可。然而,於期望較高品質之情形時,若參照圖11A~11C,則配置保護柱之間隔K係較理想的是200μm以上。
圖12A係表示以200μm之間隔配置有直徑D為20μm之保護柱之抗反射膜之照片。圖12B係表示以200μm之間隔配置有直徑D為40μm之保護柱之抗反射膜之照片。圖12C係以200μm之間隔配置有直徑D為60μm之保護柱之抗反射膜之照片。於使保護柱之直徑逐漸變大之情形時,在直徑D為20μm或40μm之情形時,如圖12A及圖12B所示般保護柱不會引人注意。然而,若保護柱之直徑D成為60μm,則如圖12C所示,因保護柱產生之顆粒感變得非常明顯。藉此,作為保護柱24之直徑D,較理想的是小於60μm,特別是於40μm以下時,保護柱24變得幾乎不會引人注意。
根據以上內容,較理想的是,保護柱24係其間隔K為100μm以上,且直徑D小於60μm。又,特別理想的是,保護柱24之間隔K為200μm以上。保護柱24之直徑D係於保持強度之限度下,越小越佳,特別較理想的是40μm以下。又,保護柱24係設為面積密度(相對於膜基板之某個面積之、包含於該面積內之保護柱的面積之合計之百分率)大致成為1%左右即可。
圖13A~圖13C係表示貼合有本發明之抗反射膜40(例如抗反射膜21或抗反射膜31)之顯示器裝置之幾種形態。圖13A所示之顯示器裝置41係於液晶顯示面板(LCD,Liquid Crystal Display)或有機EL(Electro Luminescence,電致發光)(OLED(Organic Light Emitting Diode,有機發光二極體))等圖像顯示面板42之前表面,介隔氣隙(空間)而重疊蓋
板43者,於蓋板43之背面與圖像顯示面板42之前表面,貼合有抗反射膜40。又,圖13B所示之顯示器裝置44係於蓋板43之前表面及背面、與圖像顯示面板42之前表面,貼合有抗反射膜40。若如圖13B般亦於蓋板43之前表面貼合抗反射膜40,則抗反射之效果變高,但由使用者觸碰蓋板43之前表面之抗反射膜40,因此存在損傷或污染之虞。圖13C所示之顯示器裝置45係僅於蓋板43之背面與圖像顯示面板42之前表面中之一者,貼合有抗反射膜40。如圖13C之形態係抗反射之效果變低,但成本下降,因此根據用途而有效。再者,圖像顯示面板42可為單色顯示用者,亦可為彩色顯示用者。蓋板43係包含透明樹脂之均勻之厚度之保護片。
於如上所述般將抗反射膜40與圖像顯示面板42組合而使用之情形時,存在如下情形:抗反射膜40之保護柱24之排列間距、與圖像顯示面板42之像素間距變得大致相同。若保護柱24之排列間距與像素間距變得大致相同,則存在於顯示器裝置之畫面產生波紋條紋之情形。
於如上所述般抗反射膜40之保護柱24與圖像顯示面板42之像素以相同之間距p、q排列而產生波紋條紋的情形時,如圖14所示,使抗反射膜40相對於圖像顯示面板42而旋轉約90°,從而使抗反射膜40之間距p之保護柱排列方向、與圖像顯示面板42之間距q的像素排列方向變得大致平行,且使抗反射膜40之間距q之保護柱排列方向、與圖像顯示面板42之間距p之像素排列方向變得大致平行。而且進而,只要設為如下即可:使保護柱24之排列方向相對於像素之排列方向稍稍傾斜而使用,以便如圖14般間距p、q不同之保護柱24之排列方向、與像素排列方向不會變得彼此平行。再者,圖14之圖像顯示面板42係紅色像素46r、綠色像素46g、及藍色像素46b為一組而構成1個像素。
又,於在蓋板43與圖像顯示面板42對向時,於蓋板43未貼合有抗反射膜之情形時,若按壓蓋板43而蓋板43與圖像顯示面板42之間隙
成為60μm左右,則產生干涉條紋(牛頓環)。圖16A係以指尖按壓蓋板43而產生干涉條紋者。與此相對,於如圖15A般於蓋板43之內面貼合有抗反射膜40之情形時,若間隙不成為2μm左右,則不會產生干涉條紋。
因此,只要如圖15B般於抗反射膜40,設置高度為2μm以上之保護柱24、較佳為3μm左右之高度之保護柱24,即可防止干涉條紋之產生。圖16B係將具有高度為3μm之保護柱24之抗反射膜40貼合於蓋板43之背面者。圖16B與圖16A相同地,亦為以手指按壓時之照片,但未產生干涉條紋。因此,為了防止干涉條紋,如下之情形有效:將高度為2μm以上、較佳為3μm左右之高度之保護柱24設置至抗反射膜40。又,於設置保護柱24之情形時,如下之情形有效:於每個單位面積,以1%以上之密度設置保護柱24。其原因在於,若保護柱24之密度較小,則存在保護柱24與保護柱24之中間區域密接至圖像顯示面板42之虞。
22‧‧‧膜基板
24‧‧‧保護柱
24a‧‧‧保護柱之側面
24b‧‧‧保護柱之前端面
a‧‧‧點
b‧‧‧點
c‧‧‧點
D‧‧‧直徑
H‧‧‧高度
L2‧‧‧光
L3‧‧‧光
θ‧‧‧角度
Claims (10)
- 一種抗反射膜,其包括:膜基板;抗反射構造,其包含形成於上述膜基板之表面之複數個微細之光學突起;及複數個凸部,其形成於上述膜基板之表面,且高度大於上述光學突起;上述抗反射膜之特徵在於,上述凸部係隨著自基端部側朝向前端部側而與上述膜基板之表面平行之剖面之截面面積逐漸變小,將上述凸部之基端之直徑設為D,將上述凸部之高度設為H,將於通過上述凸部之中心軸之剖面中,上述凸部之側面與上述凸部之中心軸所成之角度設為θ時,具有D>2H×tan(2θ)之關係,將上述凸部之折射率設為n時,複數個上述凸部中之至少一個凸部滿足0°<θ<arccos(1/n)之關係及θ>0.5×arcsin(1/n)之關係,將上述凸部之基端面之直徑設為D,將上述凸部之高度設為H時,具有H×tan(2θ)<D一H×tan(θ)之關係。
- 如請求項1之抗反射膜,其中上述凸部係自其高度方向觀察到之尺寸小於60μm,且以100μm以上之間隔配置。
- 如請求項2之抗反射膜,其中上述凸部之自高度方向觀察到之上述尺寸為40μm以下。
- 如請求項3之抗反射膜,其中上述凸部之自高度方向觀察到之上述尺寸大致為20μm。
- 如請求項2之抗反射膜,其中上述凸部之間隔為200μm以上。
- 如請求項2之抗反射膜,其中配置上述凸部之密度大致為1%。
- 如請求項1或2之抗反射膜,其中上述凸部之高度為2μm以上。
- 如請求項7之抗反射膜,其中上述凸部之每單位面積之密度為1%以上。
- 如請求項1或2之抗反射膜,其於與液晶面板重疊而使用之情形時,使上述凸部之排列方向相對於上述液晶面板之排列方向傾斜。
- 如請求項1或2之抗反射膜,其配置於資訊顯示模組與蓋板或觸控面板模組之間。
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