WO2013125312A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2013125312A1
WO2013125312A1 PCT/JP2013/052040 JP2013052040W WO2013125312A1 WO 2013125312 A1 WO2013125312 A1 WO 2013125312A1 JP 2013052040 W JP2013052040 W JP 2013052040W WO 2013125312 A1 WO2013125312 A1 WO 2013125312A1
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WO
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film
moth
eye
eye structure
light
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PCT/JP2013/052040
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箕浦　潔
千明 三成
登喜生 田口
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シャープ株式会社
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Priority to JP2014500626A priority patent/JP5841656B2/ja
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    • G02B1/118—Anti-reflection coatings having sub-optical wavelength surface structures designed to provide an enhanced transmittance, e.g. moth-eye structures
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    • G02F1/133562—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors characterised by the placement of the optical elements on the viewer side

Definitions

  • the present invention relates to a display device. More specifically, the present invention relates to a display device suitable for a display device including a display panel such as a liquid crystal panel and a front plate such as a touch panel.
  • Display devices including a display panel such as a liquid crystal panel are widely used in devices such as televisions, mobile phones, and PC displays.
  • progress in technology for reducing the size and weight of a liquid crystal display device including a liquid crystal panel or increasing the screen is significant.
  • the following technologies have attracted attention for such display devices.
  • the protective plate is a member for protecting the display panel, and is usually disposed in front of the touch panel.
  • a display device including a display panel is applied to a display medium used outdoors or semi-outdoors such as digital signage.
  • a display device for digital signage may include a protective plate in front of the display panel, and may further include a touch panel.
  • a film having a moth-eye structure capable of obtaining an antireflection effect without using optical interference is used as an antireflection film for a display device.
  • members arranged in front of the display panel such as a touch panel and a protective plate, are also referred to as a front plate.
  • a display device comprising a transparent touch panel having an antireflection function on the back surface of a transparent base material forming the back surface, and a display panel, wherein a fine unevenness functioning as a so-called moth-eye structure is formed on the back surface of the transparent substrate
  • An apparatus is disclosed (for example, refer to Patent Document 1).
  • Non-Patent Document 1 A method for forming a moth-eye structure using the Blu-ray disc technology has been disclosed (for example, see Non-Patent Document 1).
  • Non-Patent Documents 2 to 6 Various methods for calculating the reflection characteristics of a structure smaller than visible light, such as a moth-eye structure, have been disclosed (see, for example, Non-Patent Documents 2 to 6).
  • a touch panel system for example, a resistive film system, a surface capacitive system, and a projected capacitive system are disclosed (for example, see Non-Patent Document 7).
  • a method for producing a glass for a touch panel which includes a roughening step in which the surface roughness Ra of all or part of the glass surface is 3 to 50000 mm (see, for example, Patent Document 2).
  • Patent Document 2 describes that the Young's modulus of the glass for a touch panel is preferably 70 GPa or more.
  • a plate-like member comprising a base material, a first moth-eye film on one surface of the base material, and a second moth-eye film on the other surface of the base material, the light reflected on the surface of the first moth-eye film And the light which added the light reflected on the surface of the 2nd moth-eye film has disclosed the plate-shaped member which has flat wavelength dispersion
  • a low-refractive refractive index having a void structure in which a fine particle laminated film in which fine particles and a polymer are alternately laminated is formed on a substrate and the fine particle laminated film does not scatter visible light.
  • a low-refractive-index thin film for example, see Patent Documents 4 and 5
  • a thin film having a refractive index of 1.20 to 1.30 formed on at least one surface of a substrate having a softening temperature of 200 ° C. or lower For example, refer to Patent Document 6.
  • a step (a) of preparing an aluminum substrate having a surface formed of aluminum, and forming a barrier type alumina layer by anodizing the surface Forming an anodic oxide layer comprising the step (b) of forming a porous alumina layer having a plurality of fine recesses by further anodizing the surface after the step (b).
  • a method is disclosed (for example, see Patent Document 7).
  • a display device including a display panel and a front plate
  • an air layer air gap
  • the air layer when pressure is locally applied to the front plate from the outside (for example, the front plate is pushed with a finger) And) the air layer may become thinner.
  • interference fringes may occur due to interference between reflected light on the back surface of the front plate and reflected light on the front surface of the display panel.
  • the interference fringes reduce the visibility of the screen of the display panel.
  • the interference fringes may be generated due to the deflection of the front plate and / or the display panel (usually the display panel) generated during the assembly of the display device.
  • interference fringes since the light reflected by the two interfaces arranged at intervals exceeding 100 ⁇ m hardly interfere with each other, interference fringes hardly occur due to the interference of these lights.
  • interference fringes when the distance between the interfaces is in the range of 50 ⁇ m to 100 ⁇ m, interference fringes may be visually recognized when light with high coherence (for example, laser light) is reflected, but light with low coherence (for example, solar light) The interference fringes are not very noticeable when the light (light from the fluorescent lamp) is reflected.
  • the distance between the interfaces is 50 ⁇ m or less (particularly 10 ⁇ m or less), interference fringes are conspicuous even when light with low coherence is reflected.
  • the display device 101 of the comparative form 1 studied by the present inventors will be described.
  • the display device 101 includes a display panel 110, a front plate 130 disposed in front of the display panel 110 through the air layer 120, and a low reflection film attached to the back surface of the front plate 130. 140.
  • the low reflection film 140 By providing the low reflection film 140, reflection of light on the back surface of the front plate 130 is suppressed. Therefore, when the screen is observed from the front of the display device 101, the generation of interference fringes is suppressed.
  • a film having a moth-eye structure (hereinafter also referred to as a moth-eye film) is used as the low-reflection film 140, light reflection at the interface between the low-reflection film 140 and the air layer 120 becomes extremely small, so that the effect is great. .
  • a moth-eye film when the screen is observed from an oblique direction, interference fringes are generated as shown in FIG.
  • the reason for this can be considered as follows. From an industrial point of view, at present, the height and aspect ratio of the protrusions included in the moth-eye structure cannot be sufficiently increased, and the reflectance of the moth-eye film shows some wavelength dependence. Within the restrictions, the height and aspect ratio (particularly the height) of the protrusions are set so that the luminous reflectance (Y value) in the front direction of the moth-eye film is as low as possible. In addition, as shown in FIG. 79, the reflection spectrum in the front direction of the moth-eye structure (for example, the reflection spectrum RS (5 °) for regular reflection at 5 degrees) is set so that the minimum value is in the vicinity of 550 nm. This is because the visibility near 550 nm is high.
  • the reflection spectrum in the front direction of the moth-eye structure for example, the reflection spectrum RS (5 °) for regular reflection at 5 degrees
  • the reflection spectrum of the moth-eye structure changes (shifts) to the short wavelength side and simultaneously rises as a whole. That is, as shown in FIG. 79, in the reflection spectrum in the oblique direction of the moth-eye structure (for example, the reflection spectrum RS (45 °) of 45 ° regular reflection), the reflectance near 550 nm increases greatly. As a result, even when the interference fringes are not visually recognized in the front direction, it is considered that the reflection of light is not sufficiently suppressed in the oblique directions and the interference fringes are generated.
  • the present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a display device that can suppress the generation of interference fringes not only in the front direction but also in an oblique direction.
  • the inventors of the present invention have studied various display devices that can suppress the generation of interference fringes not only in the front direction but also in the oblique direction, and have focused attention on the reflection characteristics of the moth-eye structure. Then, by setting the minimum value of the reflection spectrum in the front direction of the moth-eye structure, in particular, the reflection spectrum RS (5 °) of 5 ° specular reflection, on the longer wavelength side than 550 nm as shown in FIG. It was found that the minimum value of the reflection spectrum in the direction, in particular, the reflection spectrum RS (45 °) of 45 ° specular reflection can be close to 550 nm.
  • the reflectance of at least one wavelength within the range of 600 nm or more and 780 nm or less is set to be smaller than the reflectance of 550 nm.
  • the inventors have found that the Y value in the oblique direction can be reduced while keeping the Y value in the direction within an allowable range, and have conceived that the above problem can be solved brilliantly, and have reached the present invention.
  • a display panel a front plate disposed in front of the display panel through an air layer, and a film disposed on the front surface of the display panel or the back surface of the front plate (first
  • the thickness of the air layer is 50 ⁇ m or less, the display panel and / or the front plate can be bent, and the display panel and / or the front plate is bent.
  • the thickness of the air layer varies in the range of 0 ⁇ m to 50 ⁇ m, and the film has a moth-eye structure (first moth-eye structure) on the surface in contact with the air layer, and the moth-eye structure has a regular reflection of 5 degrees.
  • the reflectance of at least one wavelength within the range of 600 nm or more and 780 nm or less is smaller than the reflectance of 550 nm (hereinafter also referred to as a display device according to the present invention). It is.
  • the display device according to the present invention is not particularly limited by other components as long as such components are included as essential.
  • the front plate may include a member having a Young's modulus of less than 70 GPa and deforming together with the film when the film is deformed. In this case, generation of interference fringes can be more effectively suppressed.
  • the height of the moth-eye structure is preferably 200 nm or more and 350 nm or less, and the upper limit is more preferably 300 nm or less.
  • the value of the aspect ratio of the moth-eye structure is preferably 3 or less, and more preferably 2.5 or less.
  • the aspect ratio value of the moth-eye structure is preferably 0.5 or more.
  • the pitch of the moth-eye structure is preferably 150 nm or less, and more preferably 120 nm or less.
  • the pitch randomness of the moth-eye structure is preferably 25% or more and 35% or less.
  • the display device is arranged on the surface of the front surface and the back surface on which the film (first film) is not disposed. It is preferable that the second film further includes a moth-eye structure (second moth-eye structure) on a surface in contact with the air layer.
  • the reflectance of at least one wavelength within the range of 600 nm or more and 780 nm or less in the reflection spectrum of the second moth-eye structure of 5 ° specular reflection is: It is preferable that the reflectance is smaller than 550 nm.
  • the second film preferably has the same characteristics as the first film.
  • the height of the second moth-eye structure is preferably 200 nm or more and 350 nm or less, and the upper limit is more preferably 300 nm or less.
  • the aspect ratio value of the second moth-eye structure is preferably 3 or less, more preferably 2.5 or less.
  • the aspect ratio value of the second moth-eye structure is preferably 0.5 or more.
  • the pitch of the second moth-eye structure is preferably 150 nm or less, and more preferably 120 nm or less.
  • the pitch randomness of the second moth-eye structure is preferably 25% or more and 35% or less.
  • Another aspect of the present invention is a film having a moth-eye structure on the surface and having a pitch of 150 nm or less (hereinafter also referred to as a film according to the present invention).
  • the film which concerns on this invention is not specifically limited by another component, as long as such a component is included as essential.
  • a preferred embodiment of the film according to the present invention includes a preferred embodiment of the first film of the display device according to the present invention.
  • preferable embodiment in the film which concerns on this invention may be mutually combined suitably, Embodiment which combined 2 or more preferable embodiment mutually is also one of preferable embodiments.
  • the display apparatus which can suppress generation
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the display device of Embodiment 1.
  • FIG. It is a cross-sectional schematic diagram of the display apparatus of Embodiment 1, and shows a state where the front plate is bent. It is a cross-sectional schematic diagram of the display apparatus of Embodiment 1, and shows a state where the display panel is bent. It is a cross-sectional schematic diagram of the display apparatus of Embodiment 1, and shows a state where the front plate and the display panel are bent. It is a cross-sectional schematic diagram of the display apparatus of Embodiment 1, and shows the state which the front plate bent and contacted the display panel.
  • FIG. 1 It is a cross-sectional schematic diagram of the display apparatus of Embodiment 1, and shows the state which the display panel bent and contacted the front plate. It is a cross-sectional schematic diagram of the display apparatus of Embodiment 1, and shows the state in which the front plate and the display panel are bent and contact each other.
  • A) is an SEM photograph of the entire eye of the eyelid, and
  • (b) is an SEM image of a part of the eyelet.
  • (A) And (b) is a schematic diagram for demonstrating the antireflection effect of the light in Embodiment 1.
  • FIG. It is a reflection spectrum of the moth-eye film in Embodiment 1, the conventional LR film, and the conventional AR film.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a reflection spectrum of a moth-eye film in Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of protrusions of the moth-eye film in Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of protrusions of the moth-eye film in Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of protrusions of the moth-eye film in Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of protrusions of the moth-eye film in Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a moth-eye film in Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a moth-eye film in Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a moth-eye film in Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the display device of Embodiment 1.
  • FIG. It is a cross-sectional schematic diagram of the liquid crystal cell in Embodiment 1 in a manufacturing process, and shows a state before thinning a pair of substrates. It is a cross-sectional schematic diagram of the liquid crystal cell in Embodiment 1 in a manufacturing process, and shows a state after thinning a pair of substrates.
  • (A) is a perspective schematic diagram for demonstrating an anodic oxidation process
  • (b) is a perspective schematic diagram for demonstrating an etching process. It is a perspective schematic diagram for demonstrating the process of apply
  • transfer process. 2 is a SEM photograph of a cross section of film 1. 2 is a SEM photograph of a cross section of a mold for film 1; It is a SEM photograph of the section of film 2 and a model for film 2.
  • FIG. 3 is a SEM photograph of a cross section of film 3.
  • 2 is an SEM photograph of a cross section of a mold for film 3.
  • 2 is a SEM photograph of a cross section of a film 12.
  • 2 is a SEM photograph of a cross section of a film 13.
  • 2 is a SEM photograph of a cross section of a film 14. It is a schematic diagram for demonstrating the measuring method of the spectrum of regular reflection light.
  • (A) And (b) is the spectrum of the regular reflection light of the film 1.
  • FIG. (A) And (b) is the spectrum of the regular reflection light of the film 2.
  • FIG. (A) And (b) is the spectrum of the regular reflection light of the film 3.
  • FIG. (A) And (b) is the spectrum of the regular reflection light of the film 4.
  • FIG. (A) And (b) is the spectrum of the regular reflection light of the film 5.
  • FIG. (A) And (b) is the spectrum of the regular reflection light of the film 6.
  • FIG. (A) And (b) is the spectrum of the regular reflection light of the film 7.
  • FIG. (A) And (b) is the spectrum of the regular reflection light of the film 8.
  • FIG. (A) And (b) is the spectrum of the regular reflection light of the film 9.
  • FIG. (A) And (b) is the spectrum of the regular reflection light of the film 10.
  • FIG. (A) And (b) is the spectrum of the regular reflection light of the film 11.
  • FIG. (A) And (b) is the spectrum of the regular reflection light of the film 12.
  • FIG. (A) And (b) is the spectrum of the regular reflection light of the film 13.
  • FIG. 6 is a graph summarizing the reflection spectra of 5 ° specular reflection of films 1 to 3; 4 is a graph summarizing reflection spectra of 45-degree specular reflection of films 1 to 3; It is the reflection spectrum of 0 degree regular reflection of the moth-eye structure calculated
  • (A), (b) and (c) are schematic diagrams for explaining the effective refractive index medium theory. It is a schematic diagram of the multilayer film in an effective refractive index medium theory.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an observation method of a moth-eye film in Embodiment 1.
  • FIG. It is the photograph of two types of moth-eye films image
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a moth-eye film in Embodiment 1.
  • FIG. It is a graph which shows distribution of the distance between the pores in an anodized layer.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view of a display device according to comparative form 1. It is a schematic diagram of the reflection spectrum of the moth-eye film in the comparative form 1.
  • Forward means the viewer.
  • the front surface means a surface on the viewer side
  • the back surface or the back surface means a surface on the opposite side. Accordingly, the back surface of the front plate is a surface facing the display panel, and the front surface of the display panel is a surface facing the front plate.
  • the reflection spectrum of x degree regular reflection (x is an arbitrary number satisfying 0 ⁇ x ⁇ 90) means a spectrum of regular reflection light reflected at a reflection angle x °.
  • the reflection angle and the incident angle are angles formed by the normal direction of the main surface of the sample and the traveling directions of the reflected light and the incident light, respectively.
  • the Young's modulus indicates a value measured by a bending resonance method.
  • the height of the moth-eye structure represents an average value of the heights of any ten protrusions.
  • the value of the aspect ratio of the moth-eye structure is a value obtained by dividing the height of the moth-eye structure by the pitch of the moth-eye structure.
  • the pitch of the moth-eye structure indicates an average value of pitches of arbitrary 10 sets of protrusions.
  • the pitch of the protrusion indicates the distance between two points when the perpendicular line is lowered to the same plane from the apexes of adjacent protrusions.
  • the plane is a plane parallel to the main surface of the moth-eye film.
  • the pitch of the moth-eye structure is substantially the same as the pitch of the mold. Similar to the moth-eye structure, the mold pitch represents the average of the pitch of any 10 pairs of holes.
  • the pitch of the holes indicates the distance between two points when the perpendicular is lowered to the same plane from the deepest point of adjacent holes. However, the plane is a plane parallel to the main surface of the mold.
  • the height and pitch of the protrusions and the measured values of the depth and pitch of the holes are rounded by the following method (also called rounding off). That is, when the first digit is 3, 4, 5, 6, 7, it is set to 5, and when it is 8, 9, 0, 1, 2, it is set to 0.
  • the pitch randomness of the moth-eye structure measures the distance from the top of each protrusion to the top of the first to third closest protrusions for a plurality of protrusions, calculates the average value (average distance) and standard deviation of those distances, The standard deviation is divided by the average value, and the value is expressed as a percentage.
  • the pitch randomness of the moth-eye structure is substantially the same as the pitch randomness of the mold.
  • the pitch randomness of the mold measures the distance from the deepest point of each hole to the deepest point of the 1st to 3rd closest hole for multiple holes, and the average of those distances (Average distance) and standard deviation are calculated, the standard deviation is divided by the average value, and the value is expressed as a percentage.
  • the number of protrusions or holes to be measured for calculating the moth-eye structure or the pitch randomness of the mold is not particularly limited and may be set as appropriate. From the viewpoint of reducing the error, the number is set within a range of 100 to 300. do it.
  • the average value means an arithmetic average value unless otherwise specified.
  • Visible light refers to light having a wavelength of 380 to 780 nm, and specifically, the wavelength of visible light or less means 380 nm or less.
  • the display device 1 of this embodiment includes a display panel 10, a translucent front plate 30, and a film (moth eye film) 40 having a moth eye structure (nano structure) 41.
  • the front plate 30 is disposed in front of the display panel 10 through the air layer 20 and is positioned between the display panel 10 and an observer who views the video on the display panel 10.
  • the thickness of the air layer 20 is set to 50 ⁇ m or less (preferably 10 ⁇ m or less).
  • the moth-eye film 40 is provided on the back surface of the front plate 30 and is attached to the front plate 30.
  • the moth-eye structure 41 is formed on the back surface of the moth-eye film 40, that is, the surface in contact with the air layer 20, and includes a large number of protrusions (convex portions) 43.
  • the moth-eye film 40 further includes a base material 42 that supports the protrusions 43.
  • the front plate 30 and the moth-eye film 40 are disposed on the entire display area of the display panel 10.
  • At least one of the display panel 10 and the front plate 30 can be bent, and is usually bent by applying pressure from the outside and generating stress inside.
  • the front plate 30 may be bent toward the display panel 10 by applying pressure to the front surface (for example, by pressing the front surface with a finger).
  • the display panel 10 may be bent toward the front plate 30 when pressure is applied to the edge (for example, the edge is pressed against another member).
  • the front plate 30 and the display panel 10 may bend toward each other.
  • FIGS. 5 to 7 in a state where at least one of the front plate 30 and the display panel is bent, the two may be in contact with each other.
  • the thickness of the air layer 20 is not uniform in a region facing at least one of the portion where the front plate 30 is bent and the portion where the display panel 10 is bent, and is preferably 0 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less (preferably In the range of 10 ⁇ m or less. Therefore, in the present embodiment, there is a concern that interference fringes are generated due to the light reflected from the front surface of the display panel 10 and the light reflected from the back surface of the front plate 30. Since the film 40 is provided, the occurrence of interference fringes can be suppressed not only in the front direction but also in the oblique direction.
  • the size of the region in which the thickness of the air layer 20 is not uniform is not particularly limited as long as it is not less than a visually observable size, but is usually 1 mm 2 or more (preferably 100 mm 2 or more). It is less than the size of the display area.
  • Each pitch of the protrusions 43 is less than or equal to the wavelength of visible light.
  • the shape of each protrusion 43 is tapered toward the tip, and the cross-section of the protrusion 43, which is a section parallel to the main surface of the moth-eye film 40 (hereinafter also referred to as a horizontal section), is the tip.
  • the cross section close to is reduced.
  • the reflection of light at the interface between the air layer 20 and the moth-eye film 40 can be effectively reduced.
  • the principle will be described below.
  • the pitches of the protrusions 43 and the heights of the protrusions 43 are both nanometers. It is spread on the top. Accordingly, as shown in FIGS.
  • the refractive index continuously changes at the interface between the air layer 20 and the moth-eye film 40 (FIGS. 9A and 9). (See region II in (b)). As a result, incident light does not feel a clear interface, most of which is transmitted through the interface without being reflected at the interface.
  • the antireflection performance superior to the conventional LR film and AR film can be exhibited, and the ultra-low reflectivity (for example, the minimum reflection rate) can be obtained in the entire visible light region. Value 0.05%) can be achieved. Furthermore, compared with the LR film and the AR film, the coloring is small, and the change in the antireflection performance due to the change in the observation direction is also small.
  • the reflectance of the moth-eye film 40 can be obtained by calculation in addition to actual measurement.
  • a calculation method there is a method using an effective refractive index medium theory (Effective Medium ⁇ theory).
  • Effective Medium ⁇ theory Effective refractive index medium theory
  • a sub-micron-order structure is coarse-grained, and the medium of the space including the structure (the medium constituting the structure) is used.
  • Air, etc. is regarded as a medium having an average refractive index.
  • the moth-eye structure 41 can be regarded as a multilayer film composed of a large number of films whose refractive index gradually changes.
  • the moth-eye film 40 has an excellent antireflection performance in the entire visible light range, but its reflectance shows some wavelength dependence. This is because the height and aspect ratio values of the protrusions 43 are not sufficiently large.
  • the reflection spectrum in the front direction of the moth-eye structure 41 for example, the reflection spectrum RS of 5 degree regular reflection RS (5 °)
  • the reflection spectrum in the oblique direction for example, the reflection spectrum RS of 45 degree regular reflection (45 Each of °)
  • the reflection spectrum of the moth-eye structure 41 changes (moves) to the short wavelength side so as to increase as a whole at the same time.
  • the reflectance at a wavelength of at least one point in the range of 600 nm or more (preferably 650 nm or more) and 780 nm or less in the reflection spectrum RS (5 °) of 5 ° regular reflection is reflected at 550 nm. It is set smaller than the rate.
  • the reflectance at 550 nm in the reflection spectrum in the oblique direction for example, the reflection spectrum RS (45 °) of 45 ° regular reflection). Therefore, it is possible to suppress the Y value from increasing in the oblique direction. Therefore, even when at least one of the display panel 10 and the front plate 30 bends and the screen is observed from an oblique direction, the occurrence of interference fringes can be suppressed.
  • the reflection spectrum RS (5 °) is set as described above, the Y value in the front direction in the moth-eye film 40 does not increase extremely. Therefore, the occurrence of interference fringes can be suppressed also in the front direction.
  • the conditions are set such that a low reflectance can be realized in a viewing angle range as wide as possible without setting the best conditions in the front direction.
  • the reflectance of a moth-eye film in which the height of each protrusion and the aspect ratio are sufficiently large does not show wavelength dependence, but it is difficult to produce such a film industrially.
  • the height and the aspect ratio of each protrusion 43 do not have to be so large, so that both the above-described interference fringe suppression effect and productivity can be achieved.
  • the spectrum of the specularly reflected light of the moth-eye film 40 depends on the pitch and height of the moth-eye structure 41, and particularly depends on the height. Therefore, the spectrum of the regular reflection light of the moth-eye film 40 can be adjusted as appropriate by appropriately changing the pitch and height (particularly the height) of the moth-eye structure 41.
  • the reflection spectrum of the LR film can be adjusted, since the reflectance of the LR film is high, the occurrence of interference fringes cannot be suppressed even if it is adjusted.
  • the reflection spectrum RS (5 °) of the moth-eye structure 41 having a regular reflection of 5 degrees is a minimum smaller than the reflectance of 550 nm within the wavelength range of 600 nm to 780 nm (preferably 650 nm to 780 nm).
  • the spectrum RS (5 °) may decrease monotonously within the wavelength range of 600 nm to 780 nm (preferably 650 nm to 780 nm).
  • the height of each protrusion 43 is preferably as high as possible within the nanometer size range, but is difficult to industrially produce. Therefore, from the viewpoint of achieving both interference fringe suppression effect and productivity, the height of the moth-eye structure 41 is preferably 200 nm or more and 350 nm or less, and the upper limit is more preferably 300 nm or less. If it is less than 200 nm, the antireflection performance may not be sufficiently obtained.
  • the heights of the protrusions 43 may all be the same or may not be aligned with each other.
  • the aspect ratio value of each protrusion 43 is preferably as large as possible within a nanometer size range, but industrially difficult to produce. Therefore, from the viewpoint of achieving both the interference fringe suppression effect and the productivity, the value of the aspect ratio of the moth-eye structure 41 is preferably 3 or less, and more preferably 2.5 or less. Even if the value of the aspect ratio is reduced, the antireflection performance in the front direction is not adversely affected, but the antireflection performance in the oblique direction may be deteriorated. For this reason, the aspect ratio value of the moth-eye structure 41 is preferably 0.5 or more. The aspect ratios of the protrusions 43 may all be the same or may not be aligned with each other.
  • the pitch of the projections 43 may be equal to or less than the wavelength of visible light, but from the viewpoint of improving the visibility when the screen of the display panel 10 is observed from an oblique direction, the pitch of the moth-eye structure 41 is 150 nm or less. It is preferable that it is 120 nm or less. Note that the pitches of the protrusions 43 may all be the same, that is, the protrusions 43 may be arranged at a constant period, but more specifically from the viewpoint of more surely and effectively achieving the above effects.
  • the pitch of the protrusions 43 is not aligned with each other, that is, the protrusions 43 are irregularly arranged in order not to deteriorate the visibility due to extremely strong diffracted light. It is preferable. More specifically, the pitch randomness of the moth-eye structure 41 is preferably 25% or more and 35% or less.
  • the scratch resistance of the moth-eye structure 41 does not have to be so high, as long as it can be handled during assembly. .
  • the shapes of the protrusions 43 may all be the same or may not be the same.
  • Examples of the horizontal cross-sectional shape of the protrusion 43 include a circle, an ellipse, a triangle, a quadrangle, and other polygons. Further, the shape of the horizontal cross section may be the same for each of the individual protrusions 43, or may vary depending on the position of the horizontal cross section. From the viewpoint of using a highly productive manufacturing method using a mold, which will be described later, the shape of the horizontal cross section of each protrusion 43 is preferably circular in the entire individual protrusion 43.
  • Examples of the shape of the cross section of each protrusion 43 and a cross section perpendicular to the main surface of the moth-eye film 40 include a shape like a sine wave, a triangle, and a trapezoid.
  • the tip of each projection 43 may be flat, and a flat portion may exist between adjacent projections 43.
  • the area of the flat portion is preferably as small as possible.
  • the moth-eye structure 41 preferably does not have a flat portion.
  • each protrusion 43 may have a conical shape as shown in FIG. 12, or may have a quadrangular pyramid shape as shown in FIG. 13, or from the apex to the bottom as shown in FIG.
  • the dome may have a rounded dome (bell) shape, or may have a needle shape with a steep slope from the top to the bottom as shown in FIG.
  • the shape of each protrusion 43 may be a shape having a stepped step on the slope of the cone.
  • the pitch p of the projection is indicated by the distance between two points when the perpendicular is lowered from the adjacent vertex t to the same plane. It is.
  • the plane is a plane parallel to the main surface of the moth-eye film 40.
  • the height h of each protrusion 43 is indicated by the distance (shortest distance) from the apex t to the plane where the base b is located, where the point in contact with the adjacent protrusion 43 is the base point b.
  • the protrusions 43 are preferably arranged in a dot shape as shown in FIGS. 12 to 15, but may be formed in a linear shape. .
  • the base material 42 is formed integrally with the protrusion 43 and supports the protrusion 43.
  • Suitable materials for the base material 42 and the protrusions 43 include, for example, ultraviolet curable resins such as acrylate resins and methacrylate resins.
  • the moth-eye film 40 may further include a base material in addition to the base material 42.
  • the moth-eye film 40 further includes a base material 44 such as a TAC film, and the base material 42 is disposed on the base material 44. May be.
  • the refractive index between the protrusion 43 and the base material such as the base material 42 can be set as appropriate. Usually, these are 1.3 to 1.8, and the difference in the refractive index between the protrusion 43 and the base material is as much as possible. It is preferably small, specifically 0.005 or less, and more preferably 0.002 or less.
  • FIG. 1 shows the case where the protrusion 43 and the base material 42 are integrated, as shown in FIG. 17, the protrusion 43 may not be integrated with the base material 42.
  • the protrusions 43 may be separated from each other on the base material 42.
  • the display device 1 may further include a moth-eye film 50 similar to the moth-eye film 40.
  • the moth-eye film 50 is provided on the front surface of the display panel 10 and is attached to the display panel 10.
  • the moth-eye structure of the moth-eye film 50 is formed on the front surface of the moth-eye film 50, that is, the surface in contact with the air layer 20, and includes a number of protrusions (projections). According to this form, generation
  • the moth-eye film 50 various items such as the characteristics of the reflection spectrum and the shape of the protrusions can be set as appropriate. However, the moth-eye film 50 preferably has the above-described characteristics described for the moth-eye film 40.
  • the moth-eye films 40 and 50 may be attached to the front plate 30 and the display panel 10 with an adhesive, respectively, but are preferably attached to the front plate 30 and the display panel 10 with an adhesive. According to the latter, it is possible to redo the film pasting operation, and it is easy to exchange the film.
  • the function of the front plate 30 is not particularly limited, preferred examples include a touch panel, a protective plate, a parallax barrier, and a combination of these.
  • the touch panel method can be selected as appropriate, and examples thereof include a resistive film method, a capacitance method, an ultrasonic method, and an electromagnetic induction method.
  • Examples of the capacitance method include a surface-type capacitance method and a projection-type static method.
  • An example is a capacitance method.
  • the resistive touch panel is low in cost.
  • the features of the surface capacitive touch panel are high accuracy, high durability and high sensitivity.
  • the projected capacitive touch panel is suitable for portable devices, especially smart phones and tablet computers.
  • Non-Patent Document 2 relating to a touch panel describes that there is an example in which the surface distortion (warping back) is slightly over 1 mm in a 40-inch region. In a display device including a conventional large touch panel, interference fringes are likely to occur. Conceivable. On the other hand, this embodiment can exhibit the effect of suppressing interference fringes regardless of the sizes of the display panel 10 and the front plate 30.
  • Non-Patent Document 2 describes that the material of the protective plate of the touch panel is shifting from plastic to glass for the purpose of thinning and giving a high-class feeling in a mobile phone, and improving strength. It is described that chemically tempered glass is being studied from the viewpoint. This is probably because plastic is easily scratched, but glass is not easily scratched. Patent Document 2 describes that the Young's modulus of the glass for a touch panel is preferably 70 GPa or more.
  • a glass for touch panel having a Young's modulus of 7300 kGf / mm 2 that is, about 73 GPa (manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd., trade name: ULTRA FINE FLAT GLASS) is commercially available.
  • Patent Document 1 describes that the transparent base material on which fine irregularities are formed is preferably not rigid but deformable by pressing during touch panel input, and is preferably a rigid body.
  • a glass plate having a Young's modulus of about 7100 kGf / mm 2 is also known.
  • the Young's modulus is 55 kgf / mm 2 approximately PET film, 630kGf / mm 2 approximately PET film, 870kGf / mm 2 approximately PET monofilament, and are known PET monofilament of about 1500 kgf / mm 2, Young's modulus There 63kGf / mm 2 approximately PEN film, 740kGf / mm 2 approximately PEN films, and are known PEN monofilament of about 2400kGf / mm 2, Young's modulus is known 340kGf / mm 2 approximately of the acrylic plate A polycarbonate plate having a Young's modulus of about 210 kGf / mm 2 is known.
  • the effect of suppressing interference fringes can be achieved regardless of the rigidity of the front plate 30, and thus the significance thereof is great.
  • the front plate 30 is a member that is deformed together with the moth-eye film 40 when the moth-eye film 40 is deformed (usually an insulating substrate or an insulating film facing the entire display area of the display panel 10).
  • the Young's modulus of the deformable member may be less than 70 GPa. Even in this case, the effect of suppressing interference fringes can be sufficiently achieved.
  • the entire front plate 30 is deformed together with the moth-eye film 40.
  • the front plate 30 is a resistive film type touch panel, and includes an insulating substrate with a transparent conductive film and the insulating substrate.
  • the insulating substrate is deformed together with the moth-eye film 40, but the flexible film is not deformed together with the moth-eye film 40.
  • a buffer layer such as an air layer
  • a member (a part of the front plate) between the buffer layer of the front plate 30 and the air layer 20 is combined with the moth-eye film 40. It will be deformed.
  • the type of the display panel 10 is not particularly limited, and examples thereof include a liquid crystal panel, an organic EL panel, an inorganic EL panel, and a PDP.
  • a liquid crystal panel As shown in FIG. 19, after assembling a liquid crystal cell using a pair of substrates 11 and 12 having a thickness of 0.7 mm, the substrates 11 and 12 are etched as shown in FIG. Thin plate. The thickness of each of the thinned substrates 11 and 12 is usually set to 0.5 mm. Then, after performing a process such as a polarizing plate and an optical film (viewing angle compensation film) attaching process, a driver mounting process, and the like to produce a liquid crystal panel, a liquid crystal module is produced by combining the liquid crystal panel and the backlight with a bezel. . In the liquid crystal module, the edge of the liquid crystal panel (usually the four sides) is pressed against the backlight by the bezel.
  • a process such as a polarizing plate and an optical film (viewing angle compensation film) attaching process, a driver mounting process, and the like
  • the liquid crystal module is assembled into the housing and combined with the front plate 30.
  • the thickness of each thinned substrate is 0.5 mm
  • the liquid crystal panel hardly bends even when incorporated in the liquid crystal module.
  • the liquid crystal panel is likely to bend in a state of being incorporated in the liquid crystal module.
  • the thickness of the air layer 20 is not uniform. Therefore, when a liquid crystal panel having a pair of substrates each having a thickness of less than 0.5 mm (for example, 0.3 mm or less) is used as the display panel 10, the generation of interference fringes can be more effectively suppressed.
  • the air layer 20 provides a space in which the front plate 30 is deformed when an external force is applied to the front plate 30.
  • the deformation of the front plate 30 disperses and absorbs external force, and as a result, the display panel 10 is protected.
  • the thickness of the air layer 20 can be appropriately set according to the application of the present embodiment as long as it is 50 ⁇ m or less, but may be 10 ⁇ m or less. In this case, generation of interference fringes can be more effectively suppressed. If the thickness of the air layer 20 exceeds 100 ⁇ m, no interference fringes are generated in the first place. On the other hand, the thickness of the air layer 20 may be 10 ⁇ m or more. This is because in the liquid crystal display device, the total thickness tolerance of the polarizing plate, the optical film, and the liquid crystal cell is 10 ⁇ m or less.
  • the method for forming the moth-eye structure is not particularly limited, but from the viewpoint of productivity and cost, a method of producing a mold and transferring the shape of the mold is preferable.
  • a method of producing a mold and transferring the shape of the mold is preferable.
  • an anodized layer of aluminum is used.
  • a method using a mold having the same hereinafter also referred to as a porous alumina mold) is particularly suitable.
  • the manufacturing process of the moth-eye films 40 and 50 using a porous alumina mold will be described.
  • the base material 70 is prepared.
  • Types of the base material 70 include a flat plate and a seamless roll, and as the flat plate, a glass plate 71 having a thickness of 1.6 m ⁇ 1 m ⁇ 2.8 mm as shown in FIG. 21 is used.
  • As the seamless roll an aluminum pipe 72 having a thickness of 1.6 m ⁇ 300 ⁇ ⁇ 15 mm as shown in FIG. 22 or an electrodeposition sleeve 73 having a thickness of 1.55 m ⁇ 300 ⁇ ⁇ 0.15 mm as shown in FIG. 23 is used.
  • the electrodeposition sleeve 73 is obtained by forming an insulating film on a nickel roll by electrodeposition. In addition, these sizes are examples and can be changed as appropriate.
  • an aluminum film having a thickness of about 0.5 ⁇ m to 2 ⁇ m is formed on the surfaces of the glass plate 71 and the electrodeposition sleeve 73 by sputtering.
  • the base material 70 is repeatedly subjected to anodization and etching.
  • Anodization is performed 5 times in 0.03 wt%, 5 ° C. oxalic acid solution, and etching treatment is performed 4 times in 1 mol / l, 30 ° C. phosphoric acid solution.
  • the substrate 70 is washed with water between both treatments. As a result, an anodized layer having a large number of minute holes is formed on the surface of the substrate 70.
  • a release agent is applied to the base material 70.
  • the glass plate 71 As shown in FIG. 25, the glass plate 71 is immersed in a mold release agent.
  • a release agent is applied using a hose while rotating the aluminum pipe 72 or the electrodeposition sleeve 73 as shown in FIG.
  • Daikin's OPTOOL DSX is used as a mold release agent.
  • Optool DSX is diluted with hydrofluoroether so that the concentration of Optool DSX is 0.1 wt%. When the concentration is too high, for example, when it is 0.5 wt% or more, unevenness tends to occur.
  • HFE hydrofluoroether
  • HFE hydrofluoroether
  • the base film 75 is drawn from a film roll 74 in which a base film 75 such as a TAC film is wound in a roll shape, and the base film is used using a die coater 76.
  • An ultraviolet curable resin is applied on 75.
  • the substrate film 75 with resin is cut into a predetermined size by the cutter 77.
  • the pressing tool 78 in which the porous alumina mold is set is pressed against the resin.
  • the resin is cured by irradiating ultraviolet rays from under the base film 75.
  • the laminate of the cured resin and the base film 75 is peeled from the mold. Thereby, the conical shape is transferred to the surface of the cured resin, and conical protrusions are formed.
  • the completed films are stacked one after another.
  • the base film 75 is pulled out from the film roll 74, and an ultraviolet curable resin is applied onto the base film 75 using the die coater 76. . Thereafter, the mold pressing tool 79 in which the porous alumina mold is set is pressed against the resin. In a state where the mold, the resin, and the base film 75 are in close contact with each other, the resin is cured by irradiating ultraviolet rays from under the base film 75. Thereafter, the laminate of the cured resin and the base film 75 is peeled from the mold. Thereby, the conical shape is transferred to the surface of the cured resin, and conical protrusions are formed. The completed film is rolled up.
  • the aspect ratio value of the moth-eye structure exceeds 3, the porous alumina mold is easily clogged with resin, the base film 75 is easily broken, and the anodized layer is easily peeled off.
  • a release agent to the ultraviolet curable resin.
  • a mold release agent normally functions also as a foaming agent, when adding a mold release agent, it is preferable to add an antifoamer together.
  • the resin temperature and the pressure for pressing the die pressing tool be as high as possible so that bubbles do not occur in the resin.
  • the depth D of the pores of the porous alumina mold is determined by taking SEM photographs of the mold cross section (but the plane perpendicular to the main surface), measuring the depth of any 10 holes, and measuring these depths. The average value calculated from
  • the height H of the moth-eye structure is calculated from the height of any 10 protrusions by taking an SEM photo of the cross-section of the moth-eye film (but the surface perpendicular to the main surface). The average value is shown.
  • the pitch P of the moth-eye structure is obtained by taking an SEM photograph of a cross section of the mold (however, a plane perpendicular to the main surface), measuring the pitch of any 10 pairs of holes, and calculating the average value calculated from these pitches. Show.
  • the pitch of the moth-eye structure depends on the voltage during the anodizing treatment, but similar results were obtained in this test. The higher the voltage, the greater the pitch of the moth-eye structure.
  • FIG. 29 shows an SEM photograph of the cross section of film 1
  • FIG. 30 shows an SEM photograph of the cross section of the mold for film 1
  • FIG. 31 shows an SEM photograph of the cross section of film 2 and the mold for film 2
  • 32 shows an SEM photograph of the cross section of the film 3
  • FIG. 33 shows an SEM photograph of the cross section of the mold for the film 3
  • FIG. 34 shows an SEM photograph of the cross section of the film 12
  • FIG. An SEM photograph is shown
  • FIG. 36 shows an SEM photograph of a cross section of the film 14.
  • each sample was prepared by sticking a moth-eye film 81 (any one of films 1 to 14) on a black acrylic plate 82 through a 20 ⁇ m adhesive layer (not shown).
  • an ultraviolet-visible spectrophotometer V-550 (English name: spectrophotometer V-550) manufactured by JASCO Corporation was used.
  • the spectrophotometer includes a light projecting unit 83 and a light receiving unit 84.
  • Table 5 shows the results for film 4.
  • Table 6 shows the results for film 5.
  • Table 7 shows the results for film 6.
  • Table 8 shows the results for film 7.
  • Table 9 shows the results for film 8.
  • Table 10 shows the results for film 9.
  • Table 11 shows the results for film 10.
  • Table 12 shows the results for film 11.
  • Table 13 shows the results for film 12.
  • Table 15 shows the results for film 14.
  • the results of calculating the Y values of films 1 to 14 based on each spectrum are shown in Table 16 below.
  • 14 types of display devices were assembled using films 1-14. Each display device was provided with a display panel and a touch panel in which any one of films 1 to 14 was pasted on the back surface.
  • the display device including the films 1, 2, 4, 5, 6, and 12 corresponds to a comparative example of the present invention, and the display device including the films 3, 7, 8, 9, 11, 13, and 14 corresponds to the present invention.
  • the display device including the film 10 corresponds to a reference example.
  • the front surface of the touch panel was pushed with the finger
  • the films 1 to 3 are effective for thinning the interference fringes in the range from the normal direction of the display panel to the 45 degree direction.
  • the film 3 is preferable.
  • the film 2 has a low Y value in the 5 degree direction, the film 3 is more preferable from the viewpoint of suppressing interference fringes in the 5 degree direction and the 45 degree direction.
  • the films 4 to 11 are preferable, and among the films 12 to 14, the films 13 to 14 are preferable.
  • the peelability of the film is deteriorated in the transfer process, the lower the moth-eye structure is preferable from an industrial viewpoint. Therefore, from the viewpoint of achieving both productivity and the effect of suppressing interference fringes, the films 7, 8, and 13 are preferable.
  • times is because visibility in this range is especially important in portable devices, such as a smart phone and a tablet computer.
  • FIG. 52 shows a graph summarizing the reflection spectra of 5 ° specular reflection of films 1 to 3
  • FIG. 53 shows a graph summarizing the reflection spectra of 45 ° specular reflection of films 1 to 3.
  • the film 2 seems to be the best from the reflection spectrum of the regular reflection of 5 degrees in FIG.
  • the setting of the film 3 is the best from the viewpoint of coexistence of the Y value in the 45 degree direction and the Y value in the 5 degree direction.
  • the spectrum of specularly reflected light of the moth-eye film depends on the pitch and height of the moth-eye structure, and particularly depends on the height.
  • the result of calculating the spectrum of the moth-eye structure specularly reflected light based on the effective refractive index medium theory (Effective Medium Medium) will be shown.
  • the height of the moth-eye structure was three types (180 nm, 240 nm, and 300 nm), and the reflection spectrum of 0 degree regular reflection and the reflection spectrum of 45 degree regular reflection were calculated. The results are shown in FIGS. 54 and 55.
  • Effective medium theory A coarse-grained structure of a submicron-order structure, which is calculated by regarding the medium having the average refractive index of the refractive index of the medium (such as medium constituting the structure, air) including the structure.
  • the medium such as medium constituting the structure, air
  • the calculation is performed assuming that the film is a multilayer film including a large number of films whose refractive index gradually changes.
  • RCWA Ragorous coupled wave analysis
  • FDTD Finite-difference time-domain method
  • Method 1 is described in detail in Non-Patent Documents 3 and 4, an outline of a method for applying this method to the moth-eye structure will be described here.
  • Method 1 includes the following steps 1 to 3.
  • Step 1 The moth-eye structure is divided into multiple layers in the thickness direction (see FIG. 56 (a)).
  • Step 2 The average value of the refractive index based on the volume ratio of the medium constituting each layer is taken as the refractive index of each layer (see FIG. 56B).
  • the refractive index and the position in the thickness direction are graphed, a step shape is obtained (see FIG. 56C).
  • Step 3 The reflected light of the light incident on the multilayer film is calculated.
  • the scale of this calculation is a scale that can be calculated by a general spreadsheet application. The parameters used for the calculation are shown below.
  • Input values are an incident angle, a wavelength, the number of layers, a thickness of one layer, and a refractive index of each layer (a complex number is also acceptable).
  • phase change ⁇ j of each layer is expressed by the following equation.
  • the characteristic matrix [M j ] of each layer is expressed by the following equation.
  • the characteristic admittance Y j of each layer is represented by the following formula.
  • ⁇ represents the incident angle
  • h represents the layer thickness
  • n represents the refractive index of the layer.
  • the output value is the reflectance R 0 and is represented by the following formula.
  • the observer notices the haze remarkably when light is incident on the moth-eye film 60 obliquely as shown in FIG.
  • This can be interpreted as a high-order diffraction phenomenon caused specifically by the moth-eye structure in the moth-eye film.
  • a normal thin film the phenomenon that light incident on the film surface is guided is not observed. For example, as shown in FIG.
  • FIG. 61 shows how this method is actually performed.
  • a red circle having a diameter of about 1 cm is attached, and it can be seen that the portion where the light is scattered is reddish inside and near the red circle.
  • the moth-eye film alone in which the moth-eye structure is formed on the TAC film is shown. However, when the sample on which the moth-eye structure is attached to glass is observed in the same manner, redness is not observed.
  • FIG. 61 shows the above-described film 13 and an AG moth-eye film.
  • the AG moth-eye film is a film in which a moth-eye structure is formed on a relatively large uneven surface having a height of 700 to 800 nm and a pitch of about 20 ⁇ m.
  • the AG moth-eye film is prepared, for example, by first using an electrodeposition sleeve in which an organic coating is formed on a nickel roll by electrodeposition as a base material, and then by using the same method as described above, porous alumina from the base material.
  • a mold can be prepared and a transfer process can be performed using the mold.
  • each of the film 3, the film 7, the film 15, the film 16, and the film 13 was stuck on the glass plate of the business card size, and five types of samples were produced.
  • the voltages at the time of anodizing treatment in the production process of the porous alumina mold for films 3, 7, 15, 16 and 13 are 35V, 45V, 55V, 65V and 80V, respectively, and films 3, 7, 15, 16
  • the pitches of the moth-eye structures of No. 13 and No. 13 were 85 nm, 115 nm, 135 nm, 160 nm and 190 nm, respectively.
  • each sample 63 is composed of a moth-eye film 60 (any one of films 3, 7, 15, 16 and 13) having a size of 63 mm ⁇ 42 mm and an adhesive 61 (trade name: PDS1, thickness) manufactured by Panac Corporation. : 20 ⁇ m) and affixed on a glass plate 62 having a thickness of 700 ⁇ m.
  • a TAC film having a thickness of 80 ⁇ m was used as the base film, and the thickness when the ultraviolet curable resin was applied was set to 8 ⁇ m.
  • a haze meter NDH2000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. was used for the measurement of the front haze.
  • a spectrocolorimeter CM-2600d manufactured by Konica Minolta Sensing Co., Ltd. was used for measuring the declination haze.
  • an SCE (Specular components excluded) mode for removing regular reflection was set.
  • the spectrocolorimeter includes an integrating sphere 64, a light source 65, a light receiver 66, and a regular reflection blindfold 67. The sample 63 was set so that the back surface of the sample 63 was in the air and the surface having the moth-eye structure faced the inside of the integrating sphere 64.
  • the measurement results are shown in FIG.
  • the result of measuring air without installing any object and the result of measuring the glass plate 62 alone are also shown.
  • the pitch P of the moth-eye structure is preferably 150 nm or less, and more preferably 120 nm or less.
  • the declination haze value of the film 16 was the same as that of the film 15, but as shown in FIGS. 62 to 67, it was found that the appearances of the two films were greatly different.
  • a moth-eye film (film 17) was actually produced using a mold produced by interference exposure of a photoresist.
  • the pitch of the moth-eye structure of the film 17 was 200 nm.
  • the films 1 to 16 produced using the porous alumina mold the moth-eye structure protrusions were randomly arranged, but in the film 17, the moth-eye structure protrusions were regularly arranged in a lattice pattern.
  • FIGS. 71 to 74 show photographs of two types of samples taken when observing declination haze.
  • the left side is the film 13 and the right side is the film 17.
  • FIGS. 71 to 73 the difference in appearance between the film 13 and the film 17 is more remarkable when observed from an oblique direction, and the film 13 looks more bluish as a whole than the film 17. It was.
  • FIG. 74 when observed from a specific direction, a part of the film 17 (the part indicated by the arrow in FIG. 74) appeared to shine strongly blue.
  • the film 17 in which the protrusions are regularly arranged emits light (mainly blue light) in a very limited direction
  • the film 13 in which the protrusions are randomly arranged is somewhat wide in the oblique direction. It can be seen that light (mainly blue light) is emitted in the area.
  • the cause is considered as follows. As shown in FIG. 75, a part of the light incident on the moth-eye film 60 is guided through the film 60 and is emitted again after a high-order diffraction phenomenon caused by the moth-eye structure occurs. At that time, it is considered that the direction of the emitted light changes depending on whether the projections of the moth-eye structure are randomly arranged (center portion in FIG. 75) or regularly arranged (right portion in FIG. 75).
  • the concentration of the oxalic acid solution was 0.03 wt%, the voltage was 45 V, and the AO time was 200 seconds.
  • the concentration of the oxalic acid solution was 0.03 wt%, the voltage was 80 V, and the AO time was 35 seconds.
  • the concentration of the oxalic acid solution was 0.6 wt%, the voltage was 200 V, and the AO time was 16 seconds.
  • the concentration of the oxalic acid solution was 0.6 wt%, the voltage was 300 V, and the AO time was 5 seconds.
  • the concentration of the tartaric acid solution was 2 wt%, the voltage was 200 V, and the AO time was 10 minutes.
  • the pitch randomness of the anodized layer is 29.7% for layer 1, 33.0% for layer 2, 29.5% for layer 3, and 32.6 for layer 4. %, And in layer 5 it was 26.6%. Further, it was found that the average distance between the pores varies depending on the anodizing conditions, but the pitch randomness of the anodized layer is almost constant regardless of the anodizing conditions. Further, the graph shape of FIG. 76 is not symmetrical with respect to the peak value, but is characterized by a shape with a hem on the right side rather than the left side of the peak value.
  • each layer is further subjected to anodization and etching treatment repeatedly, whereby the depth and diameter of each pore are increased, and as a result, a porous alumina type can be obtained. Therefore, the average distance and pitch randomness of each layer are the same as the average distance and pitch randomness of porous alumina holes produced by repeating anodization and etching under the same conditions as the anodization conditions of each layer. And the average distance and pitch randomness of the protrusions of the moth-eye structure produced using the mold.
  • the pitch randomness of the moth-eye structure is almost constant regardless of the anodizing conditions, and is 25% or more and 35% or less. I found out. If the pitch randomness of the moth-eye structure is within this range, it can be prevented that the film appears to shine locally and strongly like a moth-eye film in which the protrusions are regularly arranged. Furthermore, if the pitch randomness of the moth-eye structure is within this range and the pitch of the moth-eye structure is 150 nm or less (preferably 120 nm or less), front haze and declination haze can be suppressed in the entire film. .
  • the conditions for anodization of layer 1 are the same as the conditions for anodization of the mold for film 7, and the conditions for anodization of layer 2 are the same as the conditions for anodization of the mold for film 13. is there. Also, the pitch randomness when the anodized layer is formed by the method described in Patent Document 7 is approximately the same as the pitch randomness of layers 1 to 5.
  • Display device 10 Display panel 11, 12: Substrate 20: Air layer 30: Front plate 40, 50, 60, 81: Film (moth eye film) 41: Mosaic structure (nanostructure) 42, 44, 70: Base material 43: Projection (convex part) 61: Adhesive 62, 71: Glass plate 63: Sample 64: Integrating sphere 65: Light source 66: Light receiver 67: Regular reflection blindfold 72: Aluminum pipe 73: Electrodeposition sleeve 74: Film roll 75: Base film 76: Daiko 77: Cutter 78, 79: Embossing tool 82: Black acrylic plate 83: Light projecting unit 84: Light receiving unit RS (5 °): Reflection spectrum of 5 ° regular reflection RS (45 °): Reflection of 45 ° regular reflection Spectrum

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Abstract

本発明は、正面方向のみならず斜め方向においても干渉縞の発生を抑制することができる表示装置を提供する。本発明は、表示パネルと、空気層を介して前記表示パネルの前方に配置された前面板と、前記表示パネルの前面又は前記前面板の背面に配置されたフィルムとを備え、前記空気層の厚みは、５０μｍ以下であり、前記表示パネル及び／又は前記前面板は、撓み得るものであり、前記表示パネル及び／又は前記前面板が撓んだ状態で、前記空気層の厚みは、０μｍ～５０μｍの範囲で変化し、前記フィルムは、前記空気層に接する面にモスアイ構造を有し、前記モスアイ構造の５度正反射の反射スペクトルにおいて、６００ｎｍ以上、７８０ｎｍ以下の範囲内の少なくとも１点の波長の反射率は、５５０ｎｍの反射率よりも小さい表示装置である。

Description

表示装置
本発明は、表示装置に関する。より詳しくは、液晶パネル等の表示パネルと、タッチパネル等の前面板とを備える表示装置に好適な表示装置に関するものである。
液晶パネル等の表示パネルを備える表示装置は、テレビ、携帯電話、ＰＣ用ディスプレイ等の機器に広く普及している。なかでも液晶パネルを備える液晶表示装置の小型軽量化又は大画面化の技術の進歩は著しい。そのような表示装置について、最近では以下の技術が注目されている。
まず、スマートフォン、タブレットコンピュータ等の携帯機器の用途において、表示パネルの前方に、タッチパネル、又は、保護板及びタッチパネルの積層体を配置する技術である。保護板は、表示パネルを保護するための部材であり、通常はタッチパネルの前方に配置される。
次に、表示パネルを備えた表示装置をデジタルサイネージといった、屋外又は半屋外で使用される表示媒体に適用する技術である。デジタルサイネージ用の表示装置は、表示パネルの前方に保護板を備えることがあり、更にタッチパネルを備えることもある。
そして、光干渉を用いずに反射防止効果を得ることができるモスアイ（Ｍｏｔｈ－ｅｙｅ：蛾の目）構造を有するフィルムを表示装置用の反射防止フィルムとして利用する技術である。
なお、本明細書では、タッチパネル、保護板等の、表示パネルの前方に配置された部材を前面板とも言う。
上記技術に関連する先行技術としては、以下のものが存在する。
最裏面をなす透明基材の裏面に反射防止機能を有する透明タッチパネルと、表示パネルとを備える表示装置であって、前記透明基板の裏面に、所謂モスアイ構造として機能する微細凹凸が形成された表示装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
ブルーレイディスク技術を用いてモスアイ構造を形成する方法が開示されている（例えば、非特許文献１参照。）。
モスアイ構造のように、可視光より小さい構造の反射特性を計算する種々の方法が開示されている（例えば、非特許文献２～６参照。）。
タッチパネルの方式として、例えば、抵抗膜方式、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式が開示されている（例えば、非特許文献７参照。）。
ガラス表面の全部又は一部の表面粗さＲａを３～５００００Åにする粗面化工程を含むタッチパネル用ガラスの製造方法が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２には、タッチパネル用ガラスのヤング率は、７０ＧＰａ以上であることが好ましいと記載されている。
基材と、基材の一方の面上の第一モスアイフィルムと、基材の他方の面上の第二モスアイフィルムとを備える板状部材であって、第一モスアイフィルムの表面で反射した光と、第二モスアイフィルムの表面で反射した光とを足し合わせた光は、可視光領域内で平坦な波長分散を有する板状部材が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。
また、光干渉を用いる反射防止フィルムに関する先行技術として、基材上に微粒子及びポリマーが交互に積層された微粒子積層膜が形成され、その微粒子積層膜が可視光を散乱しない空隙構造を有する低屈折率薄膜（例えば、特許文献４、５参照。）と、軟化温度が２００℃以下の基材の少なくとも片面に、屈折率１．２０～１．３０の薄膜が形成されてなる低屈折率薄膜（例えば、特許文献６参照。）とが開示されている。
そして、モスアイ構造形成用の型の形成方法に関連して、アルミニウムで形成された表面を有するアルミニウム基材を用意する工程（ａ）と、前記表面を陽極酸化することによってバリア型アルミナ層を形成する工程（ｂ）と、前記工程（ｂ）の後に、前記表面を更に陽極酸化することによって複数の微細な凹部を有するポーラスアルミナ層を形成する工程（ｃ）とを包含する陽極酸化層の形成方法が開示されている（例えば、特許文献７参照。）。
特開２００３－５０６７３号公報 特開２０１０－７０４４５号公報 国際公開２０１１／０１６２７０号 特開２００６－３０１１２４号公報 特開２００６－３０１１２５号公報 特開２００６－３０１１２６号公報 国際公開２０１０／０６４７９８号
Sohmei Endoh、Kazuya Hayashibe、「Nanomold Fabrication and Nanoimprint Anti-reflection Structures utilized Blu-ray Disc Technology」、第７回ナノインプリント・ナノプリント技術国際会議（The 7th International Conference on Nanoimprint and Nanoprint Technology（NNT'08））講演集、日本、２００８年、p. 6-7 鶴田匡夫著、「応用光学」、初版、２巻、培風館、１９９０年、p. 119-125 Grann, Eric B、Moharam, M G、Pommet, Drew A、「Artificial uniaxial and biaxial dielectrics with use of two-dimensional subwavelength binary gratings」、The Journal of the Optical Society of America A、アメリカ、１９９４年、第１１巻、p. 2695 Grann, Eric B、Varga, M G、Pommet, Drew A、「Optical design for antireflective tapered two-dimensional subwavelength binary grating structures」、The Journal of the Optical Society of America A、アメリカ、１９９５年、第１２巻、p. 333 H. Kogelnik、「Coupled Wave Theory for Thick Hologram Gratings」、The Bell System Technical Journal、アメリカ、１９６９年、第４８巻、p. 2909 菊田久雄、岩田耕一、「波長より細かな格子構造による光制御」、光学、１９９８年、第２７巻、第１号、p. 17 越石健司、黒沢理編、「タッチパネルがわかる本」、第１版、オーム社、２０１１年５月２０日、p. 32-33、40-43、46-47、50-51、56-57
表示パネル及び前面板を備える表示装置においては、表示パネル及び前面板の間に空気層（エアギャップ）が介在する場合、前面板に外部から局所的に圧力を加えると（例えば、前面板を指で押すと）、空気層が薄くなることがある。そして、前面板の背面における反射光と、表示パネルの前面における反射光との干渉により干渉縞が発生することがあった。干渉縞は、表示パネルの画面の視認性を低下させる。干渉縞は、表示装置の組み立て時に生じた前面板及び／又は表示パネル（通常は表示パネル）の撓みに起因して発生することもある。最近では、表示装置全体の更なる薄型化及び軽量化の要望から、空気層、表示パネル及び前面板をより薄くする傾向にあり、干渉縞がより一層発生しやすくなっている。
なお、１００μｍを超える間隔で配置された２つの界面で反射した光はほとんど干渉し合わないので、それらの光の干渉により干渉縞が発生することはほとんどない。また、界面間の間隔が５０μｍ～１００μｍの範囲においては、コヒーレンスの高い光（例えば、レーザー光）が反射した場合は干渉縞が視認される可能性はあるが、コヒーレンスの低い光（例えば、太陽光、蛍光灯の光）が反射した場合では干渉縞はあまり目立たない。界面間の間隔が５０μｍ以下（特に１０μｍ以下）となると、コヒーレンスの低い光が反射した場合でも干渉縞が目立ってしまう。
干渉縞の対策として、空気層を紫外線硬化性樹脂で埋めることも考えられるが、この場合は、前面板の取り付け作業のやり直しができず、また、前面板の交換もできなくなってしまう。更に、樹脂に紫外線未照射の部分があると、その部分は未硬化部となってしまう。
ここで、本発明者らが検討を行った比較形態１の表示装置１０１について説明する。
表示装置１０１は、図７７に示すように、表示パネル１１０と、空気層１２０を介して表示パネル１１０の前方に配置された前面板１３０と、前面板１３０の背面上に貼付された低反射フィルム１４０とを備える。低反射フィルム１４０が設けられることによって、前面板１３０の背面での光の反射が抑制される。そのため、表示装置１０１の正面から画面を観察した際は、干渉縞の発生が抑制される。低反射フィルム１４０として、モスアイ構造を有するフィルム（以下、モスアイフィルムとも言う。）を利用すると、低反射フィルム１４０及び空気層１２０間の界面での光の反射が極めて小さくなるため、その効果は大きい。しかしながら、モスアイフィルムを利用した場合でも、斜め方向から画面を観察すると、図７８に示すように、干渉縞が発生してしまう。
この理由は、以下のように考えることができる。工業的な観点から、現状では、モスアイ構造に含まれる突起の高さ及びアスペクト比を充分に大きくすることはできず、モスアイフィルムの反射率は、若干の波長依存性を示す。その制約の中では、モスアイフィルムの正面方向における視感反射率（Ｙ値）ができるだけ低くなるように、突起の高さ及びアスペクト比（特に高さ）が設定される。また、図７９に示すように、モスアイ構造の正面方向における反射スペクトル（例えば、５度正反射の反射スペクトルＲＳ（５°））は、その極小値が５５０ｎｍ付近にくるように設定される。これは、５５０ｎｍ付近の視感度が高いためである。しかしながら、そのような設定では、測定方向を正面方向から斜め方向に変えると、モスアイ構造の反射スペクトルは、短波長側に移動（シフト）しつつ、同時に全体的に上昇するように変化する。すなわち、図７９に示すように、モスアイ構造の斜め方向における反射スペクトル（例えば、４５度正反射の反射スペクトルＲＳ（４５°））では、５５０ｎｍ付近の反射率が大きく増加する。以上の結果、正面方向では干渉縞が視認されない場合でも、斜め方向では光の反射が充分に抑制されず、干渉縞が発生すると考えられる。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、正面方向のみならず斜め方向においても干渉縞の発生を抑制することができる表示装置を提供することを目的とするものである。
本発明者らは、正面方向のみならず斜め方向においても干渉縞の発生を抑制することができる表示装置について種々検討したところ、モスアイ構造の反射特性は着目した。そして、モスアイ構造の正面方向における反射スペクトル、なかでも５度正反射の反射スペクトルＲＳ（５°）の極小値を、図１１で示すように、５５０ｎｍよりも長波長側に設定することによって、斜め方向における反射スペクトル、なかでも４５度正反射の反射スペクトルＲＳ（４５°）の極小値を５５０ｎｍ付近に近づけ得ることを見いだした。そして、更に検討した結果、モスアイ構造の５度正反射の反射スペクトルにおいて、６００ｎｍ以上、７８０ｎｍ以下の範囲内の少なくとも１点の波長の反射率を５５０ｎｍの反射率よりも小さく設定することにより、正面方向におけるＹ値を許容範囲に抑えつつ、斜め方向におけるＹ値を小さくできることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明の一側面は、表示パネルと、空気層を介して前記表示パネルの前方に配置された前面板と、前記表示パネルの前面又は前記前面板の背面に配置されたフィルム（第一のフィルム）とを備え、前記空気層の厚みは、５０μｍ以下であり、前記表示パネル及び／又は前記前面板は、撓み得るものであり、前記表示パネル及び／又は前記前面板が撓んだ状態で、前記空気層の厚みは、０μｍ～５０μｍの範囲で変化し、前記フィルムは、前記空気層に接する面にモスアイ構造（第一のモスアイ構造）を有し、前記モスアイ構造の５度正反射の反射スペクトルにおいて、６００ｎｍ以上、７８０ｎｍ以下の範囲内の少なくとも１点の波長の反射率は、５５０ｎｍの反射率よりも小さい表示装置（以下、本発明に係る表示装置とも言う。）である。
なお、本発明に係る表示装置は、このような構成要素を必須として含む限り、その他の構成要素により特に限定されるものではない。
本発明に係る表示装置における好ましい実施形態について以下に説明する。なお、以下の好ましい実施形態は、適宜、互いに組み合わされてもよく、以下の２以上の好ましい実施形態を互いに組み合わせた実施形態もまた、好ましい実施形態の一つである。
前記前面板は、ヤング率が７０ＧＰａ未満であり、前記フィルムが変形したときに前記フィルムと一緒に変形する部材を含んでもよい。この場合、干渉縞の発生をより効果的に抑制することができる。
干渉縞抑制の効果と、生産性とを両立させる観点からは、前記モスアイ構造の高さは、２００ｎｍ以上、３５０ｎｍ以下であることが好ましく、上限に関しては、３００ｎｍ以下であることがより好ましい。
同様の観点からは、前記モスアイ構造のアスペクト比の値は、３以下であることが好ましく、２．５以下であることがより好ましい。
斜め方向での反射防止性能の観点からは、前記モスアイ構造のアスペクト比の値は、０．５以上であることが好ましい。
前記表示パネルの画面を斜め方向から観察した場合の視認性を向上させる観点からは、前記モスアイ構造のピッチは、１５０ｎｍ以下であることが好ましく、１２０ｎｍ以下であることがより好ましい。またこの場合、前記モスアイ構造のピッチランダムネスは、２５％以上、３５％以下であることが好ましい。これにより、上記斜め方向における視認性の向上効果をより確実かつ効果的に奏することができる。
干渉縞の発生をより効果的に抑制する観点からは、本発明に係る表示装置は、前記前面及び前記背面のうちの前記フィルム（第一のフィルム）が配置されていない面に配置された第二のフィルムを更に備え、前記第二のフィルムは、前記空気層に接する面にモスアイ構造（第二のモスアイ構造）を有することが好ましい。
干渉縞の発生を特に効果的に抑制する観点からは、前記第二のモスアイ構造の５度正反射の反射スペクトルにおいて、６００ｎｍ以上、７８０ｎｍ以下の範囲内の少なくとも１点の波長の反射率は、５５０ｎｍの反射率よりも小さいことが好ましい。
前記第一のフィルムの場合と同様の観点から、前記第二のフィルムは、前記第一のフィルムと同様の特徴を有することが好ましい。
具体的には、前記第二のモスアイ構造の高さは、２００ｎｍ以上、３５０ｎｍ以下であることが好ましく、上限に関しては、３００ｎｍ以下であることがより好ましい。
前記第二のモスアイ構造のアスペクト比の値は、３以下であることが好ましく、２．５以下であることがより好ましい。
前記第二のモスアイ構造のアスペクト比の値は、０．５以上であることが好ましい。
前記第二のモスアイ構造のピッチは、１５０ｎｍ以下であることが好ましく、１２０ｎｍ以下であることがより好ましい。またこの場合、前記第二のモスアイ構造のピッチランダムネスは、２５％以上、３５％以下であることが好ましい。
本発明の他の側面は、表面にモスアイ構造を有し、前記モスアイ構造のピッチが１５０ｎｍ以下であるフィルム（以下、本発明に係るフィルムとも言う。）である。
なお、本発明に係るフィルムは、このような構成要素を必須として含む限り、その他の構成要素により特に限定されるものではない。
本発明に係る表示装置の場合と同様の観点から、本発明に係るフィルムにおける好ましい実施形態としては、本発明に係る表示装置の前記第一のフィルムにおける好ましい実施形態が挙げられる。なお、本発明に係るフィルムにおける好ましい実施形態は、適宜、互いに組み合わされてもよく、２以上の好ましい実施形態を互いに組み合わせた実施形態もまた、好ましい実施形態の一つである。
本発明によれば、正面方向のみならず斜め方向においても干渉縞の発生を抑制することができる表示装置を実現することができる。
実施形態１の表示装置の断面模式図である。 実施形態１の表示装置の断面模式図であり、前面板が撓んだ状態を示す。 実施形態１の表示装置の断面模式図であり、表示パネルが撓んだ状態を示す。 実施形態１の表示装置の断面模式図であり、前面板及び表示パネルが撓んだ状態を示す。 実施形態１の表示装置の断面模式図であり、前面板が撓んで表示パネルに接触した状態を示す。 実施形態１の表示装置の断面模式図であり、表示パネルが撓んで前面板に接触した状態を示す。 実施形態１の表示装置の断面模式図であり、前面板及び表示パネルが撓んで互いに接触した状態を示す。 （ａ）は、蛾の目全体のＳＥＭ写真であり、（ｂ）は、蛾の目の一部のＳＥＭ写真である。 （ａ）及び（ｂ）は、実施形態１における光の反射防止効果を説明するための模式図である。 実施形態１におけるモスアイフィルムと、従来のＬＲフィルムと、従来のＡＲフィルムとの反射スペクトルである。 実施形態１におけるモスアイフィルムの反射スペクトルの模式図である。 実施形態１におけるモスアイフィルムの突起の斜視模式図である。 実施形態１におけるモスアイフィルムの突起の斜視模式図である。 実施形態１におけるモスアイフィルムの突起の斜視模式図である。 実施形態１におけるモスアイフィルムの突起の斜視模式図である。 実施形態１におけるモスアイフィルムの断面模式図である。 実施形態１におけるモスアイフィルムの断面模式図である。 実施形態１の表示装置の断面模式図である。 製造工程中の実施形態１における液晶セルの断面模式図であり、一対の基板を薄板化する前の状態を示す。 製造工程中の実施形態１における液晶セルの断面模式図であり、一対の基板を薄板化した後の状態を示す。 型の基材としてのガラス板の斜視模式図である。 型の基材としてのアルミパイプの斜視模式図である。 型の基材としての電着スリーブの斜視模式図である。 （ａ）は、陽極酸化工程を説明するための斜視模式図であり、（ｂ）は、エッチング工程を説明するための斜視模式図である。 離型剤を塗布する工程を説明するための斜視模式図である。 離型剤を塗布する工程を説明するための斜視模式図である。 転写工程を説明するための断面模式図である。 転写工程を説明するための断面模式図である。 フィルム１の断面のＳＥＭ写真である。 フィルム１用の型の断面のＳＥＭ写真である。 フィルム２と、フィルム２用の型との断面のＳＥＭ写真である。 フィルム３の断面のＳＥＭ写真である。 フィルム３用の型の断面のＳＥＭ写真である。 フィルム１２の断面のＳＥＭ写真である。 フィルム１３の断面のＳＥＭ写真である。 フィルム１４の断面のＳＥＭ写真である。 正反射光のスペクトルの測定方法を説明するための模式図である。 （ａ）及び（ｂ）は、フィルム１の正反射光のスペクトルである。 （ａ）及び（ｂ）は、フィルム２の正反射光のスペクトルである。 （ａ）及び（ｂ）は、フィルム３の正反射光のスペクトルである。 （ａ）及び（ｂ）は、フィルム４の正反射光のスペクトルである。 （ａ）及び（ｂ）は、フィルム５の正反射光のスペクトルである。 （ａ）及び（ｂ）は、フィルム６の正反射光のスペクトルである。 （ａ）及び（ｂ）は、フィルム７の正反射光のスペクトルである。 （ａ）及び（ｂ）は、フィルム８の正反射光のスペクトルである。 （ａ）及び（ｂ）は、フィルム９の正反射光のスペクトルである。 （ａ）及び（ｂ）は、フィルム１０の正反射光のスペクトルである。 （ａ）及び（ｂ）は、フィルム１１の正反射光のスペクトルである。 （ａ）及び（ｂ）は、フィルム１２の正反射光のスペクトルである。 （ａ）及び（ｂ）は、フィルム１３の正反射光のスペクトルである。 （ａ）及び（ｂ）は、フィルム１４の正反射光のスペクトルである。 フィルム１～３の５度正反射の反射スペクトルをまとめたグラフである。 フィルム１～３の４５度正反射の反射スペクトルをまとめたグラフである。 実効屈折率媒体理論に基づいた計算により求めたモスアイ構造の０度正反射の反射スペクトルである。 実効屈折率媒体理論に基づいた計算により求めたモスアイ構造の４５度正反射の反射スペクトルである。 （ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、実効屈折率媒体理論を説明するための模式図である。 実効屈折率媒体理論における多層化膜の模式図である。 一般的なヘイズ（正面ヘイズ）の測定方法を説明するための断面模式図である。 実施形態１におけるモスアイフィルムの断面模式図である。 実施形態１におけるモスアイフィルムの観察方法を説明するための模式図である。 導光成分を観察する際に撮影した２種類のモスアイフィルムの写真である。 偏角ヘイズを観察する際に撮影した５種類のサンプルの写真であり、サンプル主面の法線方向に対して４５度の方向から撮影した。 偏角ヘイズを観察する際に撮影した５種類のサンプルの写真であり、サンプル主面の法線方向に対して５０度の方向から撮影した。 偏角ヘイズを観察する際に撮影した５種類のサンプルの写真であり、サンプル主面の法線方向に対して６０度の方向から撮影した。 偏角ヘイズを観察する際に撮影した５種類のサンプルの写真であり、サンプル主面の法線方向に対して７０度の方向から撮影した。 偏角ヘイズを観察する際に撮影した５種類のサンプルの写真であり、サンプル主面の法線方向に対して７５度の方向から撮影した。 偏角ヘイズを観察する際に撮影した５種類のサンプルの写真であり、サンプル主面の法線方向に対して８０度の方向から撮影した。 正面ヘイズ及び偏角ヘイズ測定用のサンプルの断面模式図である。 偏角ヘイズの測定方法を説明するための断面模式図である。 正面ヘイズ及び偏角ヘイズの測定結果を示す。 偏角ヘイズを観察する際に撮影した２種類のモスアイフィルムの写真である。 偏角ヘイズを観察する際に撮影した２種類のモスアイフィルムの写真である。 偏角ヘイズを観察する際に撮影した２種類のモスアイフィルムの写真である。 偏角ヘイズを観察する際に撮影した２種類のモスアイフィルムの写真である。 実施形態１におけるモスアイフィルムの断面模式図である。 陽極酸化層における細孔間の距離の分布を示すグラフである。 比較形態１の表示装置の断面模式図である。 比較形態１の表示装置の斜視模式図である。 比較形態１におけるモスアイフィルムの反射スペクトルの模式図である。
ここで、本明細書における用語の定義を説明する。
前方とは、観察者の方を意味する。また、前面とは、観察者側の面を意味し、背面又は裏面とは、その反対側の面を意味する。したがって、前面板の背面は、表示パネルに対向する面であり、表示パネルの前面は、前面板に対向する面である。
ｘ度正反射（ｘは、０≦ｘ＜９０を満たす任意の数）の反射スペクトルとは、反射角ｘ°で反射した正反射光のスペクトルを意味する。反射角及び入射角は、それぞれ、サンプルの主面の法線方向と、反射光及び入射光の進行方向とがなす角とする。
ヤング率は、曲げ共振法により測定した値を示す。
モスアイ構造の高さは、任意の１０個の突起の高さの平均値を示す。
モスアイ構造のアスペクト比の値は、モスアイ構造の高さをモスアイ構造のピッチで割った値である。
モスアイ構造のピッチは、任意の１０組の突起のピッチの平均値を示す。突起のピッチは、隣り合う突起の頂点から各々、垂線を同一平面上まで下したときの二点間の距離を示す。ただし、該平面は、モスアイフィルムの主面に平行な平面である。
なお、表面に多数の孔が形成された型を用いてモスアイ構造を作製する場合は、モスアイ構造のピッチは、型のピッチと実質的に同じになる。モスアイ構造と同様に、型のピッチは、任意の１０組の孔のピッチの平均値を示す。孔のピッチは、隣り合う孔の最深点から各々、垂線を同一平面上まで下したときの二点間の距離を示す。ただし、該平面は、型の主面に平行な平面である。
なお、本明細書において、突起の高さ及びピッチ、並びに、孔の深さ及びピッチの測定値については、以下の方法（二捨三入とも呼ばれる方法。）によって端数処理を行うこととする。すなわち、一の位が３、４、５、６、７のときは５に、８、９、０、１、２の時は０にする。
モスアイ構造のピッチランダムネスは、複数の突起について各突起の頂点から１～３番目に近い突起の頂点までの距離を測定し、それらの距離の平均値（平均距離）と標準偏差を算出し、該標準偏差を該平均値で割り、その値を百分率で表した値を示す。
なお、表面に多数の孔が形成された型を用いてモスアイ構造を作製する場合は、モスアイ構造のピッチランダムネスは、型のピッチランダムネスと実質的に同じになる。モスアイ構造のピッチランダムネスと同様に、型のピッチランダムネスは、複数の孔について各孔の最深点から１～３番目に近い孔の最深点までの距離を測定し、それらの距離の平均値（平均距離）と標準偏差を算出し、該標準偏差を該平均値で割り、その値を百分率で表した値を示す。
モスアイ構造又は型のピッチランダムネスを算出するために測定する突起又は孔の数は、特に限定されず適宜設定すればよいが、誤差を小さくする観点からは１００個～３００個の範囲内で設定すればよい。
なお、本明細書において、平均値とは、特に言及がない限り算術平均値を意味する。
可視光とは、波長が３８０～７８０ｎｍの光をいい、可視光の波長以下とは、具体的には３８０ｎｍ以下を意味する。
以下に実施形態を掲げ、本発明を図面に参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。
（実施形態１）
本実施形態の表示装置１は、図１に示すように、表示パネル１０と、透光性の前面板３０と、モスアイ構造（ナノ構造）４１を有するフィルム（モスアイフィルム）４０とを備える。前面板３０は、空気層２０を介して表示パネル１０の前方に配置され、表示パネル１０と、表示パネル１０の映像を見る観察者との間に位置する。空気層２０の厚みは、５０μｍ以下（好適には１０μｍ以下）に設定されている。モスアイフィルム４０は、前面板３０の背面上に設けられ、前面板３０に貼り付けられる。モスアイ構造４１は、モスアイフィルム４０の背面、すなわち空気層２０に接する面に形成され、多数の突起（凸部）４３を含む。モスアイフィルム４０は、突起４３を支える基材４２を更に有する。前面板３０及びモスアイフィルム４０は、表示パネル１０の表示領域の全域上に配置される。
表示パネル１０及び前面板３０の少なくとも一方は、撓み得るものであり、通常は、外部から圧力が加わって内部に応力が生じることによって撓む。図２に示すように、前面板３０は、その前面に圧力が加わることによって（例えば、前面が指で押されることによって）、表示パネル１０の方へ撓んでもよい。また、図３に示すように、表示パネル１０は、その縁部に圧力が加わることによって（例えば、縁部が他の部材に押え付けられることによって）、前面板３０の方へ撓んでもよい。また、図４に示すように、前面板３０及び表示パネル１０が互いの方へ撓んでもよい。更に、図５～図７に示すように、前面板３０及び表示パネルの少なくとも一方が撓んだ状態において、両者は互いに接していてもよい。これらの場合、前面板３０が撓んだ部分及び表示パネル１０が撓んだ部分の少なくとも一方に対向する領域内において、空気層２０の厚みは、均一ではなくなり、０μｍ以上、５０μｍ以下（好適には１０μｍ以下）の範囲内で変化する。したがって、本実施形態では、表示パネル１０の前面で反射した光と、前面板３０の背面で反射した光とに起因して干渉縞が発生することが懸念されるが、後述するように、モスアイフィルム４０が設けられているため、正面方向のみならず斜め方向においても干渉縞の発生を抑制することができる。
なお、空気層２０の厚みが均一でない領域の大きさは、目視できる大きさ以上であれば特に限定されないが、通常では、１ｍｍ２以上（好適には１００ｍｍ２以上）であり、表示パネル１０の表示領域の大きさ以下である。
突起４３の各ピッチは、可視光の波長以下である。各突起４３の形状は、その先端に向かって先細りになっており、突起４３の断面であって、モスアイフィルム４０の主面に平行な断面（以下、水平断面ともいう。）の面積は、先端に近い断面ほど減少する。
モスアイ構造４１によれば、空気層２０及びモスアイフィルム４０間の界面における光の反射を効果的に低減させることができる。以下、その原理を説明する。
２つの物質間の界面の法線方向に注目した際に入射光の波長に比べて短い距離で急激に屈折率が変化すると、該界面で光は反射する。逆に言うと、該界面における屈折率の変化をなだらかにすることで、光の反射を抑制することができる。基材４２は、１．３から１．８程度の屈折率を有しており、空気の屈折率（＝１．０）とは大きな差がある。一方、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示される蛾の目のように、突起４３の各ピッチ及び各突起４３の高さはともにナノメートルサイズであり、突起４３は、基材４２上に敷き詰められている。したがって、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、空気層２０及びモスアイフィルム４０間の界面において、屈折率が連続的に変化することになる（図９（ａ）及び図９（ｂ）中の領域ＩＩ参照。）。その結果、入射光は、明確な界面を感じず、そのほとんどは界面で反射せずに、界面を透過する。
モスアイフィルム４０によれば、図１０に示すように、従来のＬＲフィルム及びＡＲフィルムよりも優れた反射防止性能を発揮することができ、また、可視光の全域において超低反射率（例えば、最少値０．０５％）を達成することができる。更に、ＬＲフィルム及びＡＲフィルムに比べて、色付きが小さく、観察方向の変化による反射防止性能の変化も小さい。
なお、モスアイフィルム４０の反射率は、実測の他、計算により求めることもできる。計算手法としては、実効屈折率媒体理論（Effective Medium theory）を用いる手法があり、この手法では、サブミクロンオーダーの構造物を粗視化し、構造物を含む空間の媒質（構造物を構成する媒質、空気等）の屈折率の平均屈折率をもつ媒体とみなす。また、この手法では、モスアイ構造４１は、屈折率が徐々に変化する多数の膜からなる多層膜とみなすことができる。
モスアイフィルム４０は、可視光の全域において優れた反射防止性能を有するが、その反射率は、若干の波長依存性を示す。これは、各突起４３の高さ及びアスペクト比の値が充分に大きくないことに起因する。具体的には、モスアイ構造４１の正面方向における反射スペクトル（例えば、５度正反射の反射スペクトルＲＳ（５°））と、斜め方向における反射スペクトル（例えば、４５度正反射の反射スペクトルＲＳ（４５°））とには各々、図１１に示すように、少なくとも一つの極小値が存在する。また、測定方向を正面方向から斜め方向に変えると、モスアイ構造４１の反射スペクトルは、短波長側に移動（シフト）しつつ、同時に全体的に上昇するように変化する。
そして、本実施形態では、５度正反射の反射スペクトルＲＳ（５°）において、６００ｎｍ以上（好適には６５０ｎｍ以上）、７８０ｎｍ以下の範囲内の少なくとも１点の波長の反射率を、５５０ｎｍの反射率よりも小さく設定している。これにより、斜め方向における反射スペクトル（例えば、４５度正反射の反射スペクトルＲＳ（４５°））において、５５０ｎｍにおける反射率が増加するのを抑制することができる。したがって、斜め方向においてＹ値が上昇するのを抑制することができる。そのため、表示パネル１０及び前面板３０の少なくとも一方が撓み、斜め方向から画面を観察したとしても、干渉縞が発生するのを抑制することができる。
また、上述のように反射スペクトルＲＳ（５°）を設定したとしても、モスアイフィルム４０において正面方向におけるＹ値が極端に上昇することはない。したがって、正面方向においても干渉縞の発生を抑制することができる。
このように、本実施形態では、正面方向で一番良い条件に設定せずに、できるだけ広い視角範囲で低い反射率を実現できるような条件に設定する。
なお、各突起の高さ及びアスペクト比の値が充分に大きいモスアイフィルムの反射率は、波長依存性を示さないが、このようなフィルムを工業的に作製すること困難である。
一方、本実施形態では、各突起４３の高さ及びアスペクト比の値はそれほど大きくなくてもよいため、上述の干渉縞の抑制効果と、生産性との両立が可能である。
また、モスアイフィルム４０の正反射光のスペクトルは、モスアイ構造４１のピッチ及び高さに依存し、なかでも高さに大きく依存する。そのため、モスアイ構造４１のピッチ及び高さ（特に高さ）を適宜変更することによって、モスアイフィルム４０の正反射光のスペクトルを適宜調整することができる。
なお、ＬＲフィルムの反射スペクトルを調整することも可能ではあるが、ＬＲフィルムの反射率は高いため、例え調整したとしても干渉縞の発生を抑制することはできない。
図１１に示すように、モスアイ構造４１の５度正反射の反射スペクトルＲＳ（５°）は、６００ｎｍ～７８０ｎｍ（好適には６５０ｎｍ～７８０ｎｍ）の波長範囲内に、５５０ｎｍの反射率よりも小さい極小値を有することが好ましく、５５０ｎｍから波長が大きくなるに従って単調に減少し、６００ｎｍ～７８０ｎｍ（好適には６５０ｎｍ～７８０ｎｍ）の波長範囲内に、５５０ｎｍの反射率よりも小さい極小値を有することがより好ましい。他方、スペクトルＲＳ（５°）は、６００ｎｍ～７８０ｎｍ（好適には６５０ｎｍ～７８０ｎｍ）の波長範囲内において単調に減少してもよい。
波長依存性のない理想的な反射防止性能を実現する観点からは、各突起４３の高さはナノメートルサイズの範囲内で高ければ高いほど好ましいが、工業的に生産し難くなる。そこで、干渉縞抑制の効果と、生産性とを両立させる観点から、モスアイ構造４１の高さは、２００ｎｍ以上、３５０ｎｍ以下であることが好ましく、上限に関しては、３００ｎｍ以下であることがより好ましい。２００ｎｍ未満であると、反射防止性能が充分に得られないことがある。なお、突起４３の高さは、全て同一であってもよいし、互いに揃っていなくてもよい。
波長依存性のない理想的な反射防止性能を実現する観点からは、各突起４３のアスペクト比の値はナノメートルサイズの範囲内で大きければ大きいほど好ましいが、工業的に生産し難くなる。そこで、干渉縞抑制の効果と、生産性とを両立させる観点から、モスアイ構造４１のアスペクト比の値は、３以下であることが好ましく、２．５以下であることがより好ましい。アスペクト比の値が小さくなっても、正面方向の反射防止性能には悪影響はでないが、斜め方向での反射防止性能が悪化することがある。そのため、モスアイ構造４１のアスペクト比の値は、０．５以上であることが好ましい。なお、突起４３のアスペクト比は、全て同一であってもよいし、互いに揃っていなくてもよい。
各突起４３のピッチは、可視光の波長以下であればよいが、表示パネル１０の画面を斜め方向から観察した場合の視認性を向上させる観点からは、モスアイ構造４１のピッチは、１５０ｎｍ以下であることが好ましく、１２０ｎｍ以下であることがより好ましい。なお、突起４３のピッチは、全て同一であってもよく、すなわち、突起４３が一定の周期で配列されてもよいが、上記効果をより確実かつ効果的に奏する観点からは、より具体的には、表示パネル１０の画面を斜め方向から観察した場合に著しく強い回折光により視認性を悪化させないためには、突起４３のピッチは、互いに揃っていない、すなわち、突起４３が不規則に配置されていることが好ましい。より具体的には、モスアイ構造４１のピッチランダムネスは、２５％以上、３５％以下であることが好ましい。
モスアイフィルム４０は、装置完成後は直接触れられることはほとんどないため、モスアイ構造４１の耐擦傷性は、それ程高くなくてもよく、組み立て時の取り回しが可能な程度の耐擦傷性があればよい。
突起４３の形状に関しては種々の形状を適用し得る。また、突起４３の形状は、全て同じであってもよいし、互いに同じでなくてもよい。
突起４３の水平断面の形状としては、例えば、円形、楕円形、三角形、四角形、その他の多角形等が挙げられる。また、水平断面の形状は、個々の突起４３全体において同じであってもよいし、水平断面の位置によって変化してもよい。後述する、型を用いた生産性の高い製法を利用する観点からは、各突起４３の水平断面の形状は、個々の突起４３全体において円形であることが好ましい。
各突起４３の断面であって、モスアイフィルム４０の主面に垂直な断面（以下、垂直断面ともいう。）の形状としては、例えば、正弦波のような形状、三角形、台形等が挙げられる。このように、各突起４３の先端は平坦であってもよく、また、隣り合う突起４３の間に平坦部が存在してもよいが、これらの場合、反射防止性能を向上する観点からは、平坦部の面積はできるだけ小さいことが好ましい。同様の観点から、モスアイ構造４１は、平坦部を有さないことが好ましい。
各突起４３のより具体的な形状としては、図１２～図１５に示す形状が挙げられる。各突起４３は、図１２に示すように、円錐状であってもよいし、図１３に示すように、四角錐状であってもよいし、図１４に示すように、頂点から底点までの傾斜が丸みを帯びるドーム（ベル）状であってもよいし、図１５に示すように、頂点から底点までの傾斜が急峻である針状であってもよい。また、例えば、各突起４３の形状は、錐体の斜面に階段状のステップがある形状であってもよい。
図１２～図１５に示すように、各突起４３の頂点をｔとすると、突起のピッチｐは、隣り合う頂点ｔから各々、垂線を同一平面上まで下ろしたときの二点間の距離で示される。ただし、該平面は、モスアイフィルム４０の主面に平行な平面である。また、各突起４３の高さｈは、隣の突起４３と接する点を底点ｂとすると、頂点ｔから底点ｂがある平面までの距離（最短距離）で示される。
反射防止効果に異方性が生じるのを防止する観点からは、突起４３は、図１２～図１５に示したように点状に配置されることが好ましいが、線状に形成されてもよい。
基材４２は、突起４３と一体的に形成され、突起４３を支える。基材４２及び突起４３の好適な材料としては、例えば、アクリレート樹脂、メタアクリレート樹脂等の紫外線硬化性樹脂が挙げられる。
モスアイフィルム４０は、基材４２以外に他に基材を更に含んでもよく、例えば、図１６に示すように、ＴＡＣフィルム等の基材４４を更に含み、基材４４上に基材４２が配置されてもよい。
突起４３と、基材４２等の基材との屈折率は各々、適宜設定できるが、通常、これらは１．３～１．８であり、突起４３と基材の屈折率の差は、できるだけ小さいことが好ましく、具体的には０．００５以下であることが好ましく、０．００２以下であることがより好ましい。
なお、図１では、突起４３及び基材４２が一体となっている場合を示したが、図１７に示すように、突起４３は、基材４２と一体となっていなくてもよく、この場合、突起４３は、基材４２上で互いに分離していてもよい。
表示装置１は、図１８に示すように、モスアイフィルム４０と同様のモスアイフィルム５０を更に備えてもよい。モスアイフィルム５０は、表示パネル１０の前面上に設けられ、表示パネル１０に貼り付けられる。モスアイフィルム５０のモスアイ構造は、モスアイフィルム５０の前面、すなわち空気層２０に接する面に形成され、多数の突起（凸部）を含む。この形態によれば、干渉縞の発生をより効果的に抑制することができる。
なお、モスアイフィルム５０において、反射スペクトルの特徴、突起の形状等の各種の事項は、適宜設定することができるが、モスアイフィルム５０は、モスアイフィルム４０について説明した上記特徴を有することが好ましい。
モスアイフィルム４０及び５０は、それぞれ、接着剤により前面板３０及び表示パネル１０に貼付されてもよいが、粘着剤により前面板３０及び表示パネル１０に貼付されることが好ましい。後者によれば、フィルムの貼り付け作業のやり直しができ、また、フィルムの交換も容易である。
前面板３０の機能は特に限定されないが、好ましい例としては、タッチパネル、保護板、視差バリア、これらを組み合わせた部材等が挙げられる。
タッチパネルの方式は適宜選択でき、例えば、抵抗膜方式、静電容量方式、超音波方式、電磁誘導方式等が挙げられ、静電容量方式の例としては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式が挙げられる。抵抗膜方式のタッチパネルは、低コストである。表面型静電容量方式のタッチパネルの特長は、高精度、高耐久性及び高感度である。投影型静電容量方式のタッチパネルは、携帯機器、なかでもスマートホォン及びタブレットコンピュータに好適である。
タッチパネルに関する非特許文献２には、４０インチ領域で面歪み（反り返り）が１ｍｍ強になる例があると記載されており、従来の大型のタッチパネルを備える表示装置では、干渉縞が発生しやすいと考えられる。それに対して、本実施形態は、表示パネル１０及び前面板３０のサイズによらず干渉縞抑制の効果を奏することができる。
また、非特許文献２には、携帯電話においては薄型化及び高級感の付与を目的に、タッチパネルの保護板の材質が、プラスチックからガラスへ移行しつつあることが記載され、また、強度向上の観点からケミカル強化ガラスが検討されていることが記載されている。これは、プラスチックはキズがつきやすいが、ガラスはキズがつきにくいためと考えられる。また、特許文献２には、タッチパネル用ガラスのヤング率が７０ＧＰａ以上であることが好ましいことが記載されている。更に、ヤング率が７３００ｋＧｆ／ｍｍ２、すなわち７３ＧＰａ程度のタッチパネル用ガラス（日本板硝子社製、商品名：ＵＬＴＲＡ　ＦＩＮＥ　ＦＬＡＴ　ＧＬＡＳＳ）が市販されている。そして、特許文献１には、微細凹凸が形成された透明基材が、タッチパネル入力時の押圧で変形する可撓性を有するものではなく、剛体であることが好ましいと記載されている。また、ヤング率が７１００ｋＧｆ／ｍｍ２程度のガラス板も知られている。
しかしながら、表示装置の更なる薄型化が今後も求められており、タッチパネル用基板、タッチパネル用保護板等の基板が薄くなった場合、７０ＧＰａ以上のヤング率を保持するのは困難と思われる。また、キズがつきにくいプラスチックフィルムの開発が進められており、ガラス基板がプラスチックフィルムに置き換えた場合、該フィルムのヤング率を７０ＧＰａ以上に保持するのは難しいと考えられる。また、これらの場合、押圧による変形を防止できる程度の充分な剛性を確保するのは困難である。なお、ガラスの代替材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、アクリル樹脂、ポリカーボネート等が挙げられるが、なかでもＰＥＴ及びアクリル樹脂が好適である。また、ヤング率が５５ｋＧｆ／ｍｍ２程度のＰＥＴフィルム、６３０ｋＧｆ／ｍｍ２程度のＰＥＴフィルム、８７０ｋＧｆ／ｍｍ２程度のＰＥＴモノフィラメント、及び、１５００ｋＧｆ／ｍｍ２程度のＰＥＴモノフィラメントが知られており、ヤング率が６３ｋＧｆ／ｍｍ２程度のＰＥＮフィルム、７４０ｋＧｆ／ｍｍ２程度のＰＥＮフィルム、及び、２４００ｋＧｆ／ｍｍ２程度のＰＥＮモノフィラメントが知られており、ヤング率が３４０ｋＧｆ／ｍｍ２程度のアクリル板が知られており、ヤング率が２１０ｋＧｆ／ｍｍ２程度のポリカーボネート板が知られている。
そのような状況において、本実施形態の表示装置１によれば、前面板３０の剛性によらず干渉縞抑制の効果を奏することができるので、その意義は大きい。
具体的には、前面板３０は、モスアイフィルム４０が変形したときにモスアイフィルム４０と一緒に変形する部材（通常、表示パネル１０の表示領域の全域に対向する絶縁性基板又は絶縁性フィルム）を含んでもよく、この変形する部材のヤング率は、７０ＧＰａ未満であってもよい。この場合でも、干渉縞抑制の効果を充分奏することができる。
なお、図１では、前面板３０の全体がモスアイフィルム４０と一緒に変形するが、例えば、前面板３０が抵抗膜方式のタッチパネルであり、透明導電膜付き絶縁性基板と、該絶縁性基板上に空気層を介して配置された可撓性フィルムとを備える場合、絶縁性基板は、モスアイフィルム４０と一緒に変形するが、可撓性フィルムは、モスアイフィルム４０とは一緒に変形しない。このように、前面板３０が空気層等の緩衝層を含む場合は、前面板３０の緩衝層と、空気層２０との間にある部材（前面板の一部）がモスアイフィルム４０と一緒に変形することとなる。
表示パネル１０の種類は特に限定されず、例えば、液晶パネル、有機ＥＬパネル、無機ＥＬパネル、ＰＤＰ等が挙げられる。
液晶パネルの場合は、図１９に示すように、０．７ｍｍ厚の一対の基板１１、１２を用いて液晶セルを組み立てた後、図２０に示すように、各基板１１、１２をエッチングして薄板化する。薄板化された各基板１１、１２の厚みは通常、０．５ｍｍに設定される。そして、偏光板及び光学フィルム（視野角補償フィルム）の貼り付け工程、ドライバーの実装工程等の工程を行って液晶パネルを作製した後、ベゼルにより液晶パネルとバックライトを組み合わせて液晶モジュールを作製する。液晶モジュールにおいて、液晶パネルの縁部（通常は４辺部分）はベゼルによってバックライトに押え付けられる。その後、液晶モジュールは、筺体内に組み込まれ、前面板３０と組み合わされる。薄板化された各基板の厚みが０．５ｍｍの場合は、液晶モジュールに組み込まれた状態でも液晶パネルはほとんど撓まない。しかしながら、各基板１１、１２を０．５ｍｍ未満（例えば０．３ｍｍ以下）の厚みまで薄板化すると、液晶モジュールに組み込まれた状態で液晶パネルは撓む可能性が高く、液晶パネルの中央部が外側に出っ張る可能性がある。そのため、図３、図４、図６及び図７に示したように、空気層２０の厚みが均一ではなくなる可能性が高い。したがって、表示パネル１０として、一対の基板の厚みが各々０．５ｍｍ未満（例えば０．３ｍｍ以下）の液晶パネルを利用する場合、干渉縞の発生をより効果的に抑制することができる。
空気層２０は、前面板３０に外力が加わった時に、前面板３０が変形する空間を提供する。この前面板３０の変形によって外力が分散及び吸収され、その結果、表示パネル１０が保護される。
空気層２０の厚みは、５０μｍ以下であれば本実施形態の用途に応じて適宜設定することができるが、１０μｍ以下であってもよい。この場合、干渉縞の発生をより効果的に抑制することができる。なお、空気層２０の厚みが１００μｍを超えると、そもそも干渉縞が発生しない。他方、空気層２０の厚みは、１０μｍ以上であってもよい。液晶表示装置においては、偏光板、光学フィルム及び液晶セルのトータルの厚みの公差が１０μｍ以下であるためである。
本実施形態において、モスアイ構造の形成方法は特に限定されないが、生産性及びコストの観点からは、型を作製し、型の形状を転写する方法が好適であり、なかでもアルミニウムの陽極酸化層を有する型（以下、多孔質アルミナ型とも言う。）を用いる方法が特に好適である。以下、多孔質アルミナ型を用いたモスアイフィルム４０、５０の製造工程を説明する。
まず、基材７０を準備する。基材７０の種類には、平板とシームレスロール（seamless roll）があり、平板としては、図２１に示すような１．６ｍ×１ｍ×２．８ｍｍ厚のガラス板７１を用いる。シームレスロールとしては、図２２に示すような１．６ｍ×３００Φ×１５ｍｍ厚のアルミパイプ７２、又は、図２３に示すような１．５５ｍ×３００Φ×０．１５ｍｍ厚の電着スリーブ７３を用いる。電着スリーブ７３は、ニッケル製のロール上に電着により絶縁被膜を形成したものである。なお、これらのサイズは一例であり、適宜変更可能である。
次に、スパッタリングにより、ガラス板７１及び電着スリーブ７３の各々の表面上に、０．５μｍ～２μｍ厚程度のアルミニウム膜を成膜する。
次に、図２４（ａ）及び図２４（ｂ）に示すように、基材７０に対して陽極酸化とエッチング処理とを繰り返し行う。陽極酸化は、０．０３ｗｔ％、５℃のシュウ酸溶液中にて５回行い、エッチング処理は、１ｍｏｌ／ｌ、３０℃のリン酸溶液中にて４回行う。なお、互いの液が混ざらないように、両処理の間に基材７０の水洗を行う。これらの結果、基材７０の表面には、多数の微小な孔をもつ陽極酸化層が形成される。
次に、基材７０に離型剤を塗布する。ガラス板７１の場合は、図２５に示すように、ガラス板７１を離型剤中に浸漬する。アルミパイプ７２又は電着スリーブ７３の場合は、図２６に示すように、アルミパイプ７２又は電着スリーブ７３を回転しながらホースを用いて離型剤をかける。離型剤としては、ダイキン社製オプツールＤＳＸを使用する。オプツールＤＳＸは、ハイドロフルオロエーテルで希釈し、オプツールＤＳＸの濃度を０．１ｗｔ％とする。濃度が高すぎると、例えば、０．５ｗｔ％以上であると、ムラになりやすい。その後、１日放置することで、離型剤を自然乾燥させ、定着させる。定着後に、ホースによりＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）を基材７０に１０分間かけ続け、リンス処理を行う。
以上の工程の結果、モスアイ構造の反転形状を有する多孔質アルミナ型が完成する。そして、この型を用いて転写工程を行う。
ガラス板７１の場合は、図２７に示すように、ＴＡＣフィルム等の基材フィルム７５がロール状に巻かれたフィルムロール７４から基材フィルム７５を引き出して、ダイコーター７６を用いて基材フィルム７５上に紫外線硬化性樹脂を塗布する。その後、カッター７７で樹脂付き基材フィルム７５を所定の大きさに切断する。そして、多孔質アルミナ型がセットされた型押し具７８を樹脂に押し当てる。型、樹脂及び基材フィルム７５が密着した状態で基材フィルム７５の下から紫外線を照射し、樹脂を硬化させる。その後、硬化した樹脂と基材フィルム７５の積層体を型から剥離する。これにより、硬化した樹脂の表面に円錐状の形状が転写され、円錐状の突起が形成される。完成したフィルムは、順次重ね合わせる。
アルミパイプ７２又は電着スリーブ７３の場合は、図２８に示すように、フィルムロール７４から基材フィルム７５を引き出して、ダイコーター７６を用いて基材フィルム７５上に紫外線硬化性樹脂を塗布する。その後、多孔質アルミナ型がセットされた型押し具７９を樹脂に押し当てる。型、樹脂及び基材フィルム７５が密着した状態で基材フィルム７５の下から紫外線を照射し、樹脂を硬化させる。その後、硬化した樹脂と基材フィルム７５の積層体を型から剥離する。これにより、硬化した樹脂の表面に円錐状の形状が転写され、円錐状の突起が形成される。完成したフィルムは、ロール状に巻きあげる。
なお、モスアイ構造のアスペクト比の値が３を超えると、多孔質アルミナ型に樹脂が詰まりやすくなり、また、基材フィルム７５が破れやすくなり、更に、陽極酸化層が剥がれやすくなる。
樹脂の詰まりを抑制する観点からは、紫外線硬化性樹脂には離型剤を添加することが好ましい。また、離型剤は通常、起泡剤としても機能するので、離型剤を添加する場合は消泡剤を併せて添加することが好ましい。
モスアイ構造のアスペクト比の値が大きくなるほど、樹脂温度と、型押し具を押し当てる圧力とをできるだけ高くして、樹脂中に泡が生じないようにすることが好ましい。
（評価試験１）
基材としてガラス板を用い、上述の方法にて、下記表１に示すように、１４種類のモスアイフィルム（フィルム１～１４）を実際に作製した。フィルム１～１４では多孔質アルミナ型の製造条件が互いに異なり、具体的には、陽極酸化処理時の陽極及び陰極間の電圧（以下、単に電圧とも言う。）と、陽極酸化処理の時間（ＡＯ時間）と、エッチング時間とが異なる。基材フィルムとしては、８０μｍ厚のＴＡＣフィルムを使用し、紫外線硬化性樹脂の塗布時の厚みは、８μｍに設定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
多孔質アルミナ型の孔の深さＤは、型の断面（ただし、主面に対して垂直な面）のＳＥＭ写真を撮り、任意の１０個の孔の深さを測定し、これらの深さから算出された平均値を示す。
モスアイ構造の高さＨは、モスアイフィルムの断面（ただし、主面に対して垂直な面）のＳＥＭ写真を撮り、任意の１０個の突起の高さを測定し、これらの高さから算出された平均値を示す。
モスアイ構造のピッチＰは、型の断面（ただし、主面に対して垂直な面）のＳＥＭ写真を撮り、任意の１０組の孔のピッチを測定し、これらのピッチから算出された平均値を示す。
一般的にモスアイ構造のピッチは、陽極酸化処理時の電圧に依存するが、本試験でも同様の結果を得た。電圧が高くなるほどモスアイ構造のピッチは大きくなった。
図２９にフィルム１の断面のＳＥＭ写真を示し、図３０にフィルム１用の型の断面のＳＥＭ写真を示し、図３１にフィルム２と、フィルム２用の型との断面のＳＥＭ写真を示し、図３２にフィルム３の断面のＳＥＭ写真を示し、図３３にフィルム３用の型の断面のＳＥＭ写真を示し、図３４にフィルム１２の断面のＳＥＭ写真を示し、図３５にフィルム１３の断面のＳＥＭ写真を示し、図３６にフィルム１４の断面のＳＥＭ写真を示す。
次に、フィルム１～１４を用いて１４種類のサンプルを作製し、各サンプルを用いてフィルム１～１４の正反射光のスペクトルを測定した。各サンプルは、図３７に示すように、モスアイフィルム８１（フィルム１～１４のいずれか）を２０μｍの粘着層（図示せず）を介して黒色アクリル板８２上に貼付することによって作製した。測定には、日本分光社製の紫外可視分光光度計Ｖ－５５０（英語名：ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ　Ｖ－５５０）を用いた。図３７に示すように、該分光光度計は、投光部８３及び受光部８４を備える。投光部８３からサンプル表面に向かって光（入射光）を射出し、受光部８４は、サンプル表面で正反射した光（正反射光）の進行方向上にセットした。計測角度（＝反射角θｒ＝入射角θｉ）は、５度、１５度、３０度、４５度、６０度の５種類である。結果を図３８～図５１に示す。また、下記表２～１５に代表的な波長における反射率を示す。
表２は、フィルム１の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
表３は、フィルム２の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
表４は、フィルム３の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
表５は、フィルム４の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
表６は、フィルム５の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
表７は、フィルム６の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
表８は、フィルム７の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
表９は、フィルム８の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
表１０は、フィルム９の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
表１１は、フィルム１０の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
表１２は、フィルム１１の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
表１３は、フィルム１２の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
表１４は、フィルム１３の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
表１５は、フィルム１４の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
同じピッチのフィルム（１～３、４～１１、１２～１４）で比較すると、以下のことが分かる。
・モスアイ構造の高さが高くなるほど、スペクトル全体が右にシフトしていく。
・計測角度が大きくなるほど、スペクトル全体が左上にシフトしていく。
この変化は、スペクトルの極小点に注目すると分かりやすい。
各スペクトルに基づいてフィルム１～１４のＹ値を算出した結果を下記表１６に示す。また、フィルム１～１４を用いて１４種類の表示装置を組み立てた。各表示装置は、表示パネルと、フィルム１～１４のいずれかが背面上に貼付されたタッチパネルとを備えていた。フィルム１、２、４、５、６、１２を備える表示装置は、本発明の比較例に相当し、フィルム３、７、８、９、１１、１３、１４を備える表示装置は、本発明に係る実施例に相当し、フィルム１０を備える表示装置は、参考例に相当する。そして、各表示装置について、タッチパネルの前面を指で押して干渉縞の発生状況を確認した。その結果、Ｙ値が０．２５％以下であれば、気にならないレベルにまで干渉縞は薄くなることが分かった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
これらの結果から、表示パネルの法線方向から４５度方向までの範囲で干渉縞を薄くするためには、以下のフィルムが有効であることが分かった。フィルム１～３の中では、フィルム３が良い。５度方向におけるＹ値はフィルム２が低いが、５度方向と４５度方向において干渉縞を抑制する観点からは、フィルム３の方が好ましい。同様の観点からは、フィルム４～１１の中ではフィルム７～１１が良く、フィルム１２～１４の中ではフィルム１３～１４が良い。また、モスアイ構造が高いほど干渉縞抑制の効果は高いが、転写工程においてフィルムの剥離性が悪化するため、工業的にはモスアイ構造が低いほど好ましい。したがって、生産性と、干渉縞抑制の効果との両立の観点からは、フィルム７、８、１３が好ましい。
なお、４５度方向までの範囲で評価した理由は、スマートフォン、タブレットコンピュータ等の携帯機器において、この範囲での視認性が特に重要であるためである。
図５２に、フィルム１～３の５度正反射の反射スペクトルをまとめたグラフを示し、図５３に、フィルム１～３の４５度正反射の反射スペクトルをまとめたグラフを示す。図５２及び図５３に示すように、正面方向であえてＹ値が高くなるようなモスアイ構造を選択することで、斜め方向でのＹ値の上昇を最低限にとどめることができる。図５２の５度正反射の反射スペクトルのみからでは、フィルム２が最も良いように思える。しかしながら、図５２及び図５３の両方向のスペクトルを参照すると、４５度方向におけるＹ値と、５度方向におけるＹ値の両立という観点からはフィルム３の設定が最も良いことが分かる。
また、以上の結果から、モスアイフィルムの正反射光のスペクトルは、モスアイ構造のピッチ及び高さに依存し、なかでも高さに大きく依存することが分かった。
なお、基材としてアルミパイプを用いて作製したモスアイフィルム、及び、基材とて電着スリーブを用いて作製したモスアイフィルムについても同様の結果を得た。
以下、モスアイ構造の正反射光のスペクトルを実効屈折率媒体理論（Effective Medium theory）に基づいて計算した結果を示す。モスアイ構造の高さを３種類（１８０ｎｍ、２４０ｎｍ、３００ｎｍ）とし、それぞれ、０度正反射の反射スペクトルと、４５度正反射の反射スペクトルとを計算した。結果を図５４及び図５５に示す。
いずれの場合も上述の実験結果と同様の結果を得た。すなわち、以下の点が明らかとなった。
・モスアイ構造の高さが高くなるほど、スペクトル全体が右にシフトしていく。
・計測角度が大きくなるほど、スペクトル全体が左上にシフトしていく。
なお、可視光の波長以下の構造物における光の反射を計算する手法については、以下の３つの手法が報告されている。
１．実効屈折率媒体理論（Effective Medium theory）
サブミクロンオーダーの構造物を粗視化し、構造物を含む空間の媒質（構造物を構成する媒質、空気等）の屈折率の平均屈折率をもつ媒体とみなし、計算する手法。モスアイ構造の場合は、屈折率が徐々に変化する多数の膜からなる多層膜とみなして計算する。
２．ＲＣＷＡ（Rigorous coupled wave analysis）法
サブミクロンオーダーの回折格子への入射光と回折光との関係式（結合方程式）を解いていく手法。
３．ＦＤＴＤ（Finite-difference time-domain method）法
マクスウエルの方程式を逐次解いていく手法。
いずれの手法を用いても、計算結果は同じ結果になるとの報告もなされている。本発明者らは、手法１の実効屈折率媒体理論を用いて計算を行った。手法２、３は、一般的な計算手法（市販ソフトが存在する）であるが、ここでは詳細な検討を行っていない。
手法１については、非特許文献３、４に詳しく説明されているため、ここで、本手法をモスアイ構造に適用する方法の概略を説明する。手法１は、下記ステップ１～３を含む。
・ステップ１
モスアイ構造を厚み方向に細かく分割して多層化する（図５６（ａ）参照。）。
・ステップ２
各層を構成する媒質の体積比率による屈折率の平均値を各層の屈折率とする（図５６（ｂ）参照。）。屈折率と厚み方向の位置とをグラフ化すると階段状になる（図５６（ｃ）参照。）。
・ステップ３
多層化膜へ入射した光の反射光を計算する。この計算の規模は、一般的な表計算アプリケーションで計算可能な程度の規模である。以下、計算に用いるパラメータを示す。
入力値は、入射角、波長、層数、１層の厚み、各層の屈折率（複素数でも可）である。
各層の位相変化δｊは、下記式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000017
各層の特性行列［Ｍｊ］は、下記式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000018
各層の特性アドミッタンスＹｊは、下記式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000019
各層の特性行列の積［Ｍ］は、下記式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000020
図５７に示すように、上記式中、θは入射角を、ｈは層の厚みを、ｎは層の屈折率を表す。なお、これらの内容は、非特許文献６に詳述されている。
出力値は、反射率Ｒ０であり、下記式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000021
各層の特性行列［Ｍｊ］の関係は、以下のようにして求められる。まず、Ｓ偏光の場合を考えると、下記式が導かれる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000024
また、下記式に示されるファラデーの法則の右辺及び左辺をそれぞれ変形する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000027
これらの結果、下記関係式が導かれる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000029
また、境界条件より、下記関係式が導かれる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000030
これらの関係式から、各層の特性行列［Ｍｊ］の関係が導かれる。
なお、実効屈折率媒体理論においては、ピッチの概念は存在しないが、手法２、３には、ピッチの概念が存在する。
以下、モスアイフィルムのヘイズについて説明する。
モスアイフィルムに光を照射した際に、直進透過又は正反射せず、散乱する成分がヘイズ成分となる。通常のヘイズ測定は、図５８に示すように、モスアイフィルム６０に垂直に直進光を入射し、透過光を直進光と散乱光に分けて測定する。そして、ヘイズは、下記式で定義される。
ヘイズ＝散乱光／（直進光＋透過光）＝（全光線透過光－直進光）／全光線透過光
モスアイフィルムのヘイズを議論する際にポイントとなるのは、入射光をサンプルに対して垂直に入射している点と、透過光のみを測定して後方散乱光を測定していない点にある。
一方で、モスアイフィルムにおいて、観察者がヘイズを顕著に体感するのは、図５９に示すように、モスアイフィルム６０に対して斜めから光を入射させた時である。この場合、入射光がモスアイ構造（ナノ構造）により直接、後方散乱する成分と、モスアイフィルム６０中を導光し、入射地点から離れた地点で散乱出射する成分とが存在する。これは、モスアイフィルムでは特異的にモスアイ構造に起因する高次の回折現象が生じるためと解釈できる。他方、通常の薄膜では、膜表面に入射した光が導光する現象は観察されない。導光する成分が存在することを簡易的に確認する方法としては、例えば、図６０に示すように、デスクライトの縁にモスアイフィルム６０を貼りつけ、モスアイフィルム６０の表面にマジックで丸をつけ、その部分を目視観察する方法がある。この方法を実際に行った様子を図６１に示す。図６１では、直径１ｃｍ程度の赤丸をつけており、赤丸内部、赤丸近傍において、光が散乱した部分が赤みを帯びていることが分かる。図６１ではＴＡＣフィルム上にモスアイ構造が形成されたモスアイフィルム単体を示したが、これをガラスに貼付したサンプルを同様に観察すると赤みが観察されなくなる。この現象から、モスアイフィルムにおける光の散乱には、導光が寄与していると判断できる。なお、図６１には、上述のフィルム１３と、ＡＧモスアイフィルムとを示している。ＡＧモスアイフィルムとは、高さが７００～８００ｎｍでピッチが略２０μｍの比較的大きな凹凸の表面にモスアイ構造が形成されたフィルムである。ＡＧモスアイフィルムは、例えば、まず、ニッケル製のロール上に電着により有機被膜を形成した電着スリーブを基材として作製し、次に、上述と同様の方法にて該基材から多孔質アルミナ型を作製し、そして、該型を用いて転写工程を実施することによって作製することができる。
以上から、図５８で示した方法で測定されるヘイズを低減させるとともに、図５９及び図６０で説明した光の散乱現象を抑制することが求められている。本明細書では、前者を正面ヘイズ、後者を偏角ヘイズと呼ぶことにする。
（評価試験２）
以下の点を除いて、上述のフィルム１～１４と同様の方法により２種類のモスアイフィルム（フィルム１５、１６）を実際に作製した。フィルム１～１４と、フィルム１５、１６とでは、多孔質アルミナ型の製造条件が互いに異なり、具体的には、陽極酸化処理時の電圧と、陽極酸化処理の時間（ＡＯ時間）と、エッチング時間とが異なる。フィルム１５用の型の製造工程では、電圧を５５Ｖに設定し、ＡＯ時間を１２０秒間とし、エッチング時間を８分間とした。フィルム１６用の型の製造工程では、電圧を６５Ｖに設定し、ＡＯ時間を９０秒間とし、エッチング時間を１０分間とした。また、フィルム３、フィルム７、フィルム１５、フィルム１６及びフィルム１３の各々を名刺大のガラス板に貼付し、５種類のサンプルを作製した。フィルム３、７、１５、１６及び１３用の多孔質アルミナ型の製造工程における陽極酸化処理時の電圧は、それぞれ、３５Ｖ、４５Ｖ、５５Ｖ、６５Ｖ及び８０Ｖであり、フィルム３、７、１５、１６及び１３のモスアイ構造のピッチは、それぞれ、８５ｎｍ、１１５ｎｍ、１３５ｎｍ、１６０ｎｍ及び１９０ｎｍであった。
そして、図６０で示したように、蛍光灯の前に５種類のサンプルを吊るして偏光ヘイズを目視により観察した。観察は、サンプル主面の法線方向に対して４５度、５０度、６０度、７０度、７５度又は８０度の方向から行った。
図６２～図６７に、偏角ヘイズを観察する際に撮影した５種類のサンプルの写真を示す。各図中、左からフィルム３、フィルム７、フィルム１５、フィルム１６及びフィルム１３がこの順で配置されている。いずれの観察角度においても、モスアイ構造のピッチが長いものほど、光が散乱している様子がわかる。また、これらのフィルムの偏角ヘイズを複数人により主観的に評価した結果を下記表１７に示す。表１７中、透明に見えたものを○とし、白く濁って見えたものを×とし、やや白く濁って見えたものを△とした。
また、フィルム３、７、１５、１６及び１３を用いて５種類のサンプルを作製し、各サンプルを用いてフィルム３、７、１５、１６及び１３の正面ヘイズ及び偏角ヘイズを測定した。図６８に示すように、各サンプル６３は、６３ｍｍ×４２ｍｍサイズのモスアイフィルム６０（フィルム３、７、１５、１６及び１３のいずれか）をパナック社製の粘着剤６１（商品名：ＰＤＳ１、厚み：２０μｍ）で７００μｍ厚のガラス板６２上に貼付することによって作製した。なお、フィルム３、７、１５、１６及び１３においては、基材フィルムとして８０μｍ厚のＴＡＣフィルムを使用し、紫外線硬化性樹脂の塗布時の厚みは、８μｍに設定した。
正面ヘイズの測定には、日本電色工業社製のヘイズメーターＮＤＨ２０００を用いた。偏角ヘイズの測定には、コニカミノルタセンシング社製の分光測色計ＣＭ－２６００ｄを用いた。偏角ヘイズの測定では、正反射を除去するＳＣＥ（Specular components excluded）モードに設定した。図６９に示すよう、該分光測色計は、積分球６４と、光源６５と、受光器６６と、正反射目隠し６７とを備える。サンプル６３の裏面上は宙空とし、モスアイ構造を有する表面が積分球６４の内側を向くようにサンプル６３をセットした。
測定結果を図７０及び下記表１７に示す。ここでは、物体を何も設置せずに空気を測定した結果と、ガラス板６２単体を測定した結果についても示す。これらの測定の結果、モスアイ構造のピッチが長いものほど、正面ヘイズ及び偏角ヘイズが増加することが分かった。また、主観評価の結果から、モスアイ構造のピッチＰは、１５０ｎｍ以下であることが好ましく、１２０ｎｍ以下であることがより好ましいことが分かった。また、フィルム１６の偏角ヘイズの値は、フィルム１５のそれと同じであったが、図６２～図６７に示したように、両フィルムの見え方は大きく異なることがわかった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
（評価試験３）
フォトレジストを干渉露光して作製した型を用いてモスアイフィルム（フィルム１７）を実際に作製した。フィルム１７のモスアイ構造のピッチは、２００ｎｍであった。多孔質アルミナ型を用いて作製されたフィルム１～１６では、モスアイ構造の突起はランダムに配置されていたが、フィルム１７では、モスアイ構造の突起は格子状に規則正しく配置されていた。また、フィルム１３（ピッチ＝１９０ｎｍ）及びフィルム１７（ピッチ＝２００ｎｍ）の各々を名刺大のガラス板に貼付し、２種類のサンプルを作製した。そして、図６０で示したように、蛍光灯の前に２種類のサンプルを吊るして偏光ヘイズを目視により観察した。
図７１～図７４に、偏角ヘイズを観察する際に撮影した２種類のサンプルの写真を示す。各図中、左側がフィルム１３であり、右側がフィルム１７である。図７１～図７３に示すように、フィルム１３とフィルム１７の見え方の違いは、斜め方向から観察した時の方が顕著であり、フィルム１３の方がフィルム１７に比べて全体的により青っぽく見えた。しかしながら、図７４に示すように、特定の方向から観察した場合、フィルム１７の一部（図７４中、矢印で示された部分）が強く青く光って見えた。これらの結果から、突起が規則正しく配置されたフィルム１７からは、極めて限られた方向に光（主に青い光）が射出し、突起がランダムに配置されたフィルム１３からは、斜め方向のある程度広い範囲に光（主に青い光）が射出していることがわかる。この原因は、以下のように考えられる。図７５に示すように、モスアイフィルム６０に外から入射した光の一部は、フィルム６０中を導光し、モスアイ構造に起因する高次の回折現象を生じた後、再び外に出射する。その際に、モスアイ構造の突起がランダムに配置された場合（図７５の中央部分）と、規則正しく配置された場合（図７５の右側部分）によって、出射する光の方向が変化すると考えられる。
（多孔質アルミナ型を用いて作製されたモスアイフィルムの突起の配置の規則性）
複数のガラス板の表面上に、スパッタリングにより、厚み１μｍのアルミニウム膜を成膜した。そして、成膜後の各基板を１回だけ陽極酸化し、表面に多数の細孔が形成された陽極酸化層（レイヤー１～５）を作製した。レイヤー１～５の作製条件では、以下に示す陽極酸化の条件が互いに異なる。レイヤー１～４の製造工程では、５℃のシュウ酸溶液中にて陽極酸化を行い、レイヤー５の製造工程では、室温（２２℃）の酒石酸溶液中にて陽極酸化を行った。また、レイヤー１の製造工程では、シュウ酸溶液の濃度を０．０３ｗｔ％とし、電圧を４５Ｖとし、ＡＯ時間を２００秒間とした。レイヤー２の製造工程では、シュウ酸溶液の濃度を０．０３ｗｔ％とし、電圧を８０Ｖとし、ＡＯ時間を３５秒間とした。レイヤー３の製造工程では、シュウ酸溶液の濃度を０．６ｗｔ％とし、電圧を２００Ｖとし、ＡＯ時間を１６秒間とした。レイヤー４の製造工程では、シュウ酸溶液の濃度を０．６ｗｔ％とし、電圧を３００Ｖとし、ＡＯ時間を５秒間とした。レイヤー５の製造工程では、酒石酸溶液の濃度を２ｗｔ％とし、電圧を２００Ｖとし、ＡＯ時間を１０分間とした。
各レイヤーの表面のＳＥＭ写真（倍率＝２万倍）を撮り、数μｍ角の中にある２００個程度の細孔について、各細孔の中心から１～３番目に近い細孔の中心までの距離を測定し（各レイヤーにおける細孔間の距離の分布については、図７６及び下記表１８参照。）、それらの距離の平均値（平均距離）と標準偏差を算出した。また、該標準偏差を該平均値で割って、陽極酸化層のピッチランダムネス（％）を算出した。その結果、細孔の平均距離は、レイヤー１では１１７．６ｎｍであり、レイヤー２では１８７．１ｎｍであり、レイヤー３では１９０．２ｎｍであり、レイヤー４では１８７．８ｎｍであり、レイヤー５では２９５．８ｎｍであり、陽極酸化層のピッチランダムネスは、レイヤー１では２９．７％であり、レイヤー２では３３．０％であり、レイヤー３では２９．５％であり、レイヤー４では３２．６％であり、レイヤー５では２６．６％であった。また、細孔の平均距離は陽極酸化の条件によって変化するが、陽極酸化層のピッチランダムネスは陽極酸化の条件によらずほぼ一定であることがわかった。更に、図７６のグラフ形状は、ピーク値を中心に左右対称な形状ではなく、ピーク値の左側よりも右側に裾をひいた形状となっていることが特徴的であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000032
また、上記各レイヤーは、陽極酸化とエッチング処理とを更に繰り返し施されることによって、各々の細孔の深さと孔径は大きくなり、結果的に多孔質アルミナ型になり得る。そのため、各レイヤーの平均距離及びピッチランダムネスは、それぞれ、各レイヤーの陽極酸化の条件と同条件の陽極酸化と、エッチングとを繰り返して作製された多孔質アルミナ型の孔の平均距離及びピッチランダムネスと実質的に同じとなり、また、該型を用いて作製されたモスアイ構造の突起の平均距離及びピッチランダムネスと実質的に同じとなる。したがって、上述の結果から、多孔質アルミナ型を用いて作製されたモスアイフィルムにおいても、モスアイ構造のピッチランダムネスは、陽極酸化の条件によらずほぼ一定であり、２５％以上、３５％以下であることがわかった。また、モスアイ構造のピッチランダムネスがこの範囲にあれば、突起が規則正しく配置されたモスアイフィルムのようにフィルムが局所的に強く光って見えるのを防止することができる。更に、モスアイ構造のピッチランダムネスがこの範囲にあり、かつ、モスアイ構造のピッチが１５０ｎｍ以下（好適には１２０ｎｍ以下）であれば、フィルムの全体において正面ヘイズ及び偏角ヘイズを抑制することができる。
なお、レイヤー１の陽極酸化の条件は、上記フィルム７用の型の陽極酸化の条件と同じであり、レイヤー２の陽極酸化の条件は、上記フィルム１３用の型の陽極酸化の条件と同じである。また、特許文献７に記載の方法によって陽極酸化層を形成した場合のピッチランダムネスもレイヤー１～５のピッチランダムネスと同程度である。
１：表示装置
１０：表示パネル
１１、１２：基板
２０：空気層
３０：前面板
４０、５０、６０、８１：フィルム（モスアイフィルム）
４１：モスアイ構造（ナノ構造）
４２、４４、７０：基材
４３：突起（凸部）
６１：粘着剤
６２、７１：ガラス板
６３：サンプル
６４：積分球
６５：光源
６６：受光器
６７：正反射目隠し
７２：アルミパイプ
７３：電着スリーブ
７４：フィルムロール
７５：基材フィルム
７６：ダイコーター
７７：カッター
７８、７９：型押し具
８２：黒色アクリル板
８３：投光部
８４：受光部
ＲＳ（５°）：５度正反射の反射スペクトル
ＲＳ（４５°）：４５度正反射の反射スペクトル

Claims (7)

  1. 表示パネルと、
    空気層を介して前記表示パネルの前方に配置された前面板と、
    前記表示パネルの前面又は前記前面板の背面に配置されたフィルムとを備え、
    前記空気層の厚みは、５０μｍ以下であり、
    前記表示パネル及び／又は前記前面板は、撓み得るものであり、
    前記表示パネル及び／又は前記前面板が撓んだ状態で、前記空気層の厚みは、０μｍ～５０μｍの範囲で変化し、
    前記フィルムは、前記空気層に接する面にモスアイ構造を有し、
    前記モスアイ構造の５度正反射の反射スペクトルにおいて、６００ｎｍ以上、７８０ｎｍ以下の範囲内の少なくとも１点の波長の反射率は、５５０ｎｍの反射率よりも小さい表示装置。
  2. 前記前面板は、ヤング率が７０ＧＰａ未満であり、前記フィルムが変形したときに前記フィルムと一緒に変形する部材を含む請求項１記載の表示装置。
  3. 前記モスアイ構造の高さは、２００ｎｍ以上、３５０ｎｍ以下である請求項１又は２記載の表示装置。
  4. 前記モスアイ構造のアスペクト比の値は、３以下である請求項１～３のいずれかに記載の表示装置。
  5. 前記モスアイ構造のピッチは、１５０ｎｍ以下である請求項１～４のいずれかに記載の表示装置。
  6. 前記モスアイ構造のピッチランダムネスは、２５％以上、３５％以下である請求項５記載の表示装置。
  7. 前記前面及び前記背面のうちの前記フィルムが配置されていない面に配置された第二のフィルムを更に備え、
    前記第二のフィルムは、前記空気層に接する面にモスアイ構造を有する請求項１～６のいずれかに記載の表示装置。
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