WO2013191092A1 - 反射防止構造体及び表示装置 - Google Patents

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WO2013191092A1
WO2013191092A1 PCT/JP2013/066429 JP2013066429W WO2013191092A1 WO 2013191092 A1 WO2013191092 A1 WO 2013191092A1 JP 2013066429 W JP2013066429 W JP 2013066429W WO 2013191092 A1 WO2013191092 A1 WO 2013191092A1
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WO
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resin layer
moth
antireflection
eye
resin
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PCT/JP2013/066429
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English (en)
French (fr)
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藤井　暁義
千明 三成
登喜生 田口
信明 山田
箕浦　潔
Original Assignee
シャープ株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings
    • G02B1/118—Anti-reflection coatings having sub-optical wavelength surface structures designed to provide an enhanced transmittance, e.g. moth-eye structures
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics

Definitions

  • the present invention relates to an antireflection structure and a display device. More specifically, the present invention relates to an antireflection structure that lowers the surface reflectance by a concavo-convex structure provided on the surface, and a display device in which the surface reflectance is reduced using the antireflection structure.
  • the moth-eye structure is a concavo-convex structure that is finer than the concavo-convex structure formed on an anti-glare (AG) film and smaller in size than the visible light wavelength.
  • AG anti-glare
  • the change in refractive index can be made pseudo continuous at the boundary between the outside world (air), which is a medium having a different refractive index, and the article, in general, the boundary between the media having different refractive indexes. It is possible to suppress the reflection of light that occurs in the above. Therefore, if the moth-eye structure is disposed on the surface of the article to be subjected to the antireflection treatment, the reflection of light on the surface of the article can be greatly suppressed, and the light transmittance can be remarkably increased.
  • Such a moth-eye structure is extremely effective as a means for improving the visibility of the display device.
  • a large amount of external light is incident on the outermost surface of the display device. Therefore, unless the surface reflectance is sufficiently reduced, the display light emitted from the inside of the display device is reduced. The ratio of the amount of reflected light to the amount becomes too large, and a clear display cannot be obtained. If the moth-eye structure is used, the surface reflectance at the outermost surface of the display device can be sufficiently reduced, so that such a decrease in the contrast ratio of the display image in a bright place can be prevented.
  • a method of attaching an anti-reflection film having a moth-eye structure on the surface to the surface of an article to be subjected to anti-reflection treatment can be mentioned.
  • a method for producing an antireflection film having a moth-eye structure on the surface a mold having an inverted structure of a moth-eye structure on the surface is pressed against the surface of the base film, and the inverted structure formed on the surface of the mold is applied to the surface of the base film.
  • a method of transferring is known.
  • a method for forming an inverted structure on the surface of the mold a method is known in which an oxide film is formed by anodizing the surface of the mold and the oxide film is selectively etched.
  • Patent Document 1 describes a coating layer made of a hydrolysis condensate of a silane coupling agent.
  • Patent Document 2 describes a transparent thin film such as silicon dioxide, and a layer with excellent oil repellency having a film thickness of several nm or less (see paragraph 0045).
  • Patent Document 3 describes a film having a low surface energy such as a water repellent film made of polytetrafluoroethylene having a film thickness of 100 to 10,000 mm (see claims 2, 3 and paragraphs 0036 and 0037).
  • Patent Document 4 describes an antifouling functional layer made of a material containing fluorine formed while maintaining an uneven structure (see claim 8, paragraph 0114).
  • Patent Document 5 describes a resin coating having a contact angle with water of greater than 90 ° and a resin coating with a contact angle with water of less than 90 ° (see claims 6 and 7).
  • Patent Document 6 describes a functional layer formed by chemically bonding a silicon-containing compound directly to the surface of a fine protrusion.
  • Patent Document 7 describes a transparent conductive film having a shape following the shape of the structure and having a thickness of 9 to 50 nm (see claim 1, paragraphs 0020 and 0021).
  • Patent Document 8 describes a transparent conductive film having the largest average film thickness at the top of a structure (see claim 5).
  • Patent Document 9 describes a transparent conductive thin film and an opaque thin film (see claims 1 and 6).
  • the conventional coating layer provided on the surface of the moth-eye structure is formed with a uniform thickness on the surface of the moth-eye structure or an extremely thin film thickness so as not to change the reflectance characteristics of the moth-eye structure. there were.
  • the surface reflectance of the product can be remarkably lowered, so that a product with excellent visibility can be realized.
  • the display image of the display device can be clearly recognized even in a bright outdoor environment, and the lighting device can be prevented from being reflected on the screen when indoors.
  • the present invention has been made in view of the above situation, and an antireflection structure capable of improving design by adjusting the reflection characteristics of the moth-eye structure, and a display device using the antireflection structure Is intended to provide.
  • the inventors of the present invention have intensively studied the design of the moth-eye structure, and have come up with the idea that the design of the product can be improved by adjusting the design conditions of the moth-eye structure. That is, the design condition of the moth-eye structure directly affects the appearance of the product. For example, when the height of the moth-eye structure is changed, the reflection characteristics change, and the reflection color appears to be changed by the human eye. Therefore, the present inventors have focused on the fact that by adjusting the reflection color of the moth-eye structure, it is possible to adjust the color tone of the external appearance of the product or to give a decorative design to the external appearance of the product. .
  • an industrially useful method is to provide an inverted structure of the moth-eye structure on the surface.
  • This is a method for transferring a moth-eye structure to a base film using a mold having the same.
  • the surface structure of the film to be produced is uniquely determined according to the surface structure of the mold used, for example, in order to form a moth-eye structure having a different height, another mold corresponding to that is used. It is necessary to produce.
  • the present inventors form various moth-eye structures from one mold having a specific surface structure so that moth-eye structures having different reflection colors can be created separately without producing a plurality of types of molds.
  • the inventors have come up with a method of adjusting the height of the moth-eye structure by forming a resin layer on a substrate having a moth-eye structure and adjusting the thickness of the resin layer. Specifically, if the thickness of the resin layer is increased in the concave portion of the substrate having the moth-eye structure, the height of the moth-eye structure existing on the surface of the antireflection structure can be reduced. Then, the chromatic dispersion of the moth-eye structure looks slightly reddish compared to the case where the height of the moth-eye structure is high because the reflection in the red region of visible light increases.
  • an antireflection structure including a resin base material having a concavo-convex structure on the surface whose height from the bottom to the top is not more than a visible light wavelength, and a resin layer covering at least a part of the concavo-convex structure.
  • the structure is an antireflection structure in which the resin layer covers the bottom of the concavo-convex structure thicker than the top of the concavo-convex structure.
  • the resin layer covering part or all of the concavo-convex structure formed on the surface of the resin base material changes the height from the bottom to the top of the concavo-convex structure, that is, the height difference of the concavo-convex structure. is doing. Specifically, the resin layer covers the bottom of the uneven structure thicker than the top of the uneven structure. As a result, the height difference of the uneven structure formed on the surface of the antireflection structure is smaller than the height difference of the uneven structure formed on the surface of the resin substrate.
  • the concavo-convex structure of the resin base material is referred to as a first concavo-convex structure
  • the concavo-convex structure in a region covered with the resin layer in the surface of the antireflection structure is referred to as a second concavo-convex structure.
  • the first concavo-convex structure serves as a base for the antireflection structure, and when the resin layer covers only a part of the first concavo-convex structure, In the region where the resin layer is formed, the concavo-convex structure 1 serves as a base for the antireflection structure, and in the region where the resin layer is not formed, the surface of the antireflection structure is formed.
  • the height from the bottom to the top of the first concavo-convex structure is not more than the visible light wavelength. Specifically, it is 380 nm or less which is the lower limit value of the visible light wavelength region.
  • the first concavo-convex structure corresponds to a so-called moth-eye structure, and on the surface on which the first concavo-convex structure is formed, the reflectance at the interface between the antireflection structure and the outside (for example, the air layer) is remarkably increased. Can be reduced.
  • the upper limit with the preferable height from the bottom part to the top part in the said 1st uneven structure is 280 nm, and a more preferable upper limit is 200 nm.
  • a preferable lower limit of the height from the bottom to the top in the first concavo-convex structure is 100 nm, and a more preferable lower limit is 150 nm. That is, the height from the bottom to the top of the first concavo-convex structure is preferably 100 nm to 380 nm, and particularly preferably 150 nm to 200 nm. In the range of 150 nm to 200 nm, the mechanical strength of the protrusions in the first concavo-convex structure can be sufficiently secured, and a sufficient effect of reducing surface reflection can be obtained.
  • the first concavo-convex structure is obtained by transferring the surface structure of the mold onto the surface of the resin base material.
  • the antireflection structure has the second uneven structure on at least a part of the surface. That is, the surface of the antireflection structure may have only a region where the second concavo-convex structure is disposed (region covered with the resin layer) or a region where the first concavo-convex structure is disposed ( There may be both a region not covered with the resin layer) and a region where the second uneven structure is disposed (region covered with the resin layer). In the form in which only the region where the second uneven structure is arranged on the surface of the antireflection structure, the color of the desired reflection color is adjusted on the entire surface of the antireflection structure.
  • the reflected color in the region where the first concavo-convex structure is arranged is adjusted to different colors.
  • the reflection color in the region where the first uneven structure is arranged may be colorless.
  • the height from the bottom to the top of the second concavo-convex structure is set lower than the height from the bottom to the top of the first concavo-convex structure. That is, the second uneven structure also corresponds to a so-called moth-eye structure.
  • the height from the bottom to the top in the second concavo-convex structure is the height from the bottom to the top in the first concavo-convex structure, the thickness of the resin layer filled in the bottom of the first concavo-convex structure, and the above It is determined by the thickness of the resin layer deposited on the top of the first uneven structure. However, the resin layer may not be formed on the top of the second uneven structure.
  • the upper limit with the preferable height from the bottom part to the top part in the said 2nd uneven structure is 280 nm. If it exceeds 280 nm, the color of the reflected color due to the second uneven structure becomes difficult to distinguish.
  • a preferred lower limit of the height from the bottom to the top in the second concavo-convex structure is 100 nm. If it is lower than 100 nm, it is difficult to sufficiently obtain the effect of reducing the surface reflection as the moth-eye structure.
  • the color of the reflected color exhibited by the second uneven structure is the color of light reflected by the moth-eye structure.
  • the reflectance of the moth-eye structure is very small (for example, 0.1%), the light reflected at the boundary surface between the surface on which the second uneven structure is disposed and the outside (for example, the air layer).
  • the amount of is very small.
  • antireflection is performed in a state where a large amount of light is transmitted from the back side of the antireflection structure (for example, a state in which the antireflection structure is provided on the display device and the display device emits display light).
  • the color of what is seen through the structure does not vary greatly depending on the color of the reflected color exhibited by the second uneven structure.
  • the color of the reflected color exhibited by the second concavo-convex structure is mainly observed in a state where a large amount of light is not transmitted from the back side of the antireflection structure.
  • the thickness of the resin layer filled in the bottom of the first concavo-convex structure is preferably 50% or less with respect to the height from the bottom to the top in the first concavo-convex structure, more preferably 25. % To 50%.
  • the surface reflection color of the region where the first uneven structure is arranged is colorless (graph in FIG. 4).
  • the surface reflection color of the region where the second concavo-convex structure is arranged is colored when the height from the bottom to the top of the first concavo-convex structure is 280 nm or more. be able to. Further, even when the surface reflection color of the region where the first uneven structure is arranged is colored, the color of the surface reflection color can be changed.
  • the color of the surface reflected light depends on the concavo-convex structure, and is determined by being particularly strongly influenced by the height difference.
  • the reflection characteristic of the moth-eye structure is changed by the resin layer filled in the bottom of the first uneven structure.
  • the surface reflection color of the region where the second uneven structure is arranged can be adjusted. This surface reflection color is related to the color of the region where the second uneven structure is arranged, and can be used for product design.
  • the second uneven structure has a height difference lower than that of the first uneven structure, in other words, a portion where the bottom portion of the first uneven structure of the resin substrate is reinforced by the resin layer. Therefore, the second concavo-convex structure has improved mechanical strength and better scuff resistance than the first concavo-convex structure. Furthermore, since it becomes easy to scrape dirt that has entered between the projections of the moth-eye structure, it is possible to improve the wiping and antifouling properties of the antireflection structure.
  • a layer having a uniform thickness may be formed on the surface of the resin base material.
  • the layer having the uniform thickness has the same uneven structure on the surface as the uneven structure of the resin base material.
  • the resin layer may cover the bottom part thicker than the top part of the same uneven structure formed on the surface of the uniform thickness layer.
  • a layer having a uniform thickness may be formed on the surface of the resin layer.
  • the layer having the uniform thickness has the same uneven structure as the uneven structure of the resin layer in a region where the resin layer covers the first uneven structure, and the resin layer has the uneven structure. In the area
  • the height from the bottom to the top is 100 nm to 280 nm. is there. That is, the height from the bottom to the top of the second concavo-convex structure is preferably 100 nm to 280 nm.
  • the thickness of the said resin layer with which the bottom part of the uneven structure of the said resin base material was filled is 280 nm or less.
  • the height from the bottom to the top in the first concavo-convex structure is less than or equal to the visible light wavelength (380 nm or less), and the preferred range of the height from the bottom to the top in the second concavo-convex structure is 100 nm to 280 nm.
  • the thickness of the resin layer filled in the bottom of the first uneven structure is preferably 280 nm or less.
  • the resin layer is disposed 20 nm to 100 nm thicker on the bottom of the uneven structure of the resin base than on the top of the uneven structure of the resin base. That is, the difference in thickness between the bottom and top of the first concavo-convex structure of the resin layer is preferably 20 nm to 100 nm, and more preferably 20 nm to 50 nm. By changing the thickness to this extent, the reflected color of the second uneven structure can be made different from the reflected color of the first uneven structure. Note that the resin layer only needs to cover at least the bottom of the first concavo-convex structure, and may or may not be formed on the top of the first concavo-convex structure.
  • the thickness of the resin layer filled in the bottom of the first concavo-convex structure is preferably 20 nm to 100 nm, more preferably 20 nm to 50 nm.
  • the uneven structure on the surface of the antireflection structure has a shape different from the uneven structure of the resin base material in the region covered with the resin layer. Since the resin layer covers the bottom of the first uneven structure thicker than the top of the first uneven structure, the first uneven structure and the second uneven structure are different from each other. Become.
  • the resin layer covers only a part of the first uneven structure.
  • both a region where the first uneven structure is provided and a region where the second uneven structure is provided are formed on the surface of the reflective structure.
  • the second concavo-convex structure constitutes only a part of the surface of the antireflection structure, and the design of the antireflection structure can be improved by the color of the reflected color. That is, it is preferable that the region provided with the first uneven structure and the region provided with the second uneven structure are recognized as regions having different reflection colors.
  • the difference in reflected color is more noticeable when viewed from an oblique direction (direction tilted from the surface normal) than when viewed from the front direction (surface normal direction), and therefore from an oblique direction inclined at least 60 °. It is preferable that the reflected colors are recognized as different areas when viewed.
  • the reason why the difference in reflected color is less likely to appear in the front direction than in the oblique direction is that the difference in the height of the projections of the concavo-convex structure is apparently smaller in the front direction than in the oblique direction, and the reflectance is extremely high. This is because the amount of reflected light is small because it is small, and its color is difficult to recognize.
  • the thickness of the resin layer covering the first bottom of the first uneven structure is different from the thickness of the resin layer covering the second bottom of the first uneven structure.
  • the height difference of the second uneven structure formed in the region covering the first bottom is different from the height difference of the second uneven structure formed in the region covering the second bottom.
  • two or more regions having different reflection colors can be formed. In this example, there may be a region where the first uneven structure is provided on the surface of the reflective structure, or there may be no region where the first uneven structure is provided.
  • the resin layer is not provided on the top of the first uneven structure of the resin base material.
  • the resin layer in order to adjust the height from the bottom to the top of the second concavo-convex structure, it is only necessary to adjust the resin layer filled in the bottom of the first concavo-convex structure. Since it is not necessary to adjust the thickness at both the top and bottom, it is easy to adjust the thickness of the resin layer.
  • the refractive index of the material of the resin layer is smaller than the refractive index of the material of the resin base material.
  • the reflective structure can effectively suppress surface reflection.
  • the material of the resin layer contains fluorine atoms.
  • the refractive index is low and the slipping property is improved, so that the increase in the reflectance is suppressed and the abrasion resistance is also improved.
  • the fluorine compound has an effect of reducing the surface energy, the transfer resin can be prevented from adhering to the mold. Since it becomes easy to scrape dirt that has entered between the protrusions of the moth-eye structure, it is possible to improve the wiping and antifouling properties of the antireflection structure.
  • a fluorine compound the compound which has a fluoroalkyl group is mentioned, for example.
  • the first concavo-convex structure is formed by transferring a shape peculiar to a hole formed by selectively etching a metal oxide film to the surface of the resin base material. If holes formed by selectively etching the metal oxide film are used for transfer, a uniform uneven structure can be efficiently formed.
  • the hole formed at this time has a specific shape corresponding to the etching process conditions. Note that the metal oxide film can be formed by anodizing the metal film.
  • the resin substrate is in the form of a film.
  • the antireflection structure using a film-like resin substrate can be used as an antireflection film. That is, it can be easily attached to the surface of an article subjected to antireflection treatment, and can be used for various purposes.
  • the said reflection preventing structure may use the article itself which performs an reflection preventing process as a resin base material.
  • the first concavo-convex structure is formed by transferring the surface structure of the mold to the surface of the article subjected to the antireflection treatment.
  • One aspect of the present invention is a display device in which the antireflection structure is disposed on a display surface.
  • the antireflection structure can be applied to any object to be visually recognized, such as building materials such as window glass, water tanks, and underwater glasses, and a tool for visual recognition, and is particularly preferably used for a display device.
  • an area where the resin layer of the antireflection structure does not cover the first uneven structure is disposed in a frame area of the display surface, and the resin layer of the antireflection structure is A region covering the first concavo-convex structure is disposed in the display region of the display surface.
  • the frame area can generally be designed with more emphasis on design than the display area. Therefore, when the frame area is colored, the color of the display area is adjusted using the resin layer so as to match the frame area. It is conceivable to adjust slightly.
  • a region where the resin layer of the antireflection structure does not cover the first uneven structure is disposed in a display region of the display surface, and the resin layer of the antireflection structure is The area covering the first concavo-convex structure may be arranged in the frame area of the display surface. In this case, it is possible to improve the design by changing the color of the frame region using the resin layer. In addition, the mechanical strength of the frame region can be increased using the resin layer.
  • the said antireflection structure is affixed on the display surface. If the antireflection structure is an antireflection film, it can be easily attached to a display surface and can be applied to various display devices. Moreover, since another layer does not intervene between an antireflection film and the article which performs an antireflection process by affixing on a display surface, reflection can be suppressed effectively.
  • the substrate to which the antireflection film is attached include a polarizing plate, an acrylic protective plate, a hard coat layer disposed on the surface of the polarizing plate, an antiglare layer disposed on the surface of the polarizing plate, and the like.
  • the display device is a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), or an organic electroluminescence display (OELD). It is.
  • LCD liquid crystal display
  • PDP plasma display panel
  • OELD organic electroluminescence display
  • These display devices are thin display devices that can be used in portable information terminals, mobile phones, laptop computers, and the like, and are often used outdoors. Therefore, it is particularly effective to apply the antireflection structure. is there.
  • the height of the moth-eye structure can be easily adjusted by performing resin coating on the ultra-low reflection film (moth-eye sheet) having the moth-eye structure and controlling the thickness of the resin layer. Therefore, at least one of the following advantages (1) to (5) can be obtained without recreating the mold.
  • the surface reflection color can be changed by changing the height of the moth-eye structure, and a decorative function can be imparted to the moth-eye sheet. In particular, if it is used in a place where the display area sinks darkly when a television or the like is not displayed, the color tone is emphasized and the decoration effect is great.
  • It can cope with the production of moth-eye sheets of a small variety and variety.
  • 6 is a graph showing a change in reflectance (%) when light is incident at an incident angle of 5 ° to 60 ° with respect to a surface normal with respect to a moth-eye structure having a pitch of 200 nm and a height of 280 nm.
  • 6 is a graph showing a change in reflectance (%) when light is incident at an incident angle of 5 ° to 60 ° with respect to a surface normal with respect to a moth-eye structure having a pitch of 200 nm and a height of 190 nm. It is a figure for demonstrating the reflection characteristic when light injects from the perpendicular
  • (A)-(g) is a figure explaining the manufacturing method of the type
  • (A)-(d) is a figure explaining the transfer process of a moth-eye structure. It is the isometric view schematic diagram which showed an example of the type
  • a concavo-convex structure whose height from the bottom to the top is not more than a visible light wavelength (380 nm or less) is referred to as a “moth eye structure”.
  • the moth-eye structure preferably has a shorter cycle (distance between adjacent vertices) than the lower limit (380 nm) of the visible light wavelength.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a moth-eye structure of an antireflection structure according to Embodiment 1.
  • the antireflection structure of Embodiment 1 has a transfer resin layer 11 on a base film 10, and has a concavo-convex structure (moth eye structure) on the surface of the transfer resin layer 11.
  • the moth-eye structure is for reducing reflection on the surface of the antireflection structure. Since the antireflection structure of Embodiment 1 uses a film-like resin base material composed of the base film 10 and the transfer resin layer 11, the antireflection film (antireflection film), the moth eye sheet, and the moth eye Also called film. According to the moth-eye film, it is possible to reduce the surface reflection of visible light on various substrates by placing the substrate on the substrate (target article whose surface reflection is to be reduced).
  • a recess of the moth-eye structure of the transfer resin layer 11 is filled with a resin layer 12.
  • the height from the bottom to the top of the moth-eye structure of the antireflection structure is made lower than the height from the bottom to the top of the moth-eye structure of the transfer resin layer 11.
  • the moth-eye structure of the transfer resin layer 11 has a height from the bottom to the top of 380 nm or less, and the height from the bottom to the top of the moth-eye structure of the antireflection structure is 280 nm or less.
  • FIG. 1 shows an example in which the resin layer 12 is formed only on the concave portion of the moth-eye structure of the transfer resin layer 11 and the resin layer 12 is not formed on the convex portion (top) of the moth-eye structure of the transfer resin layer 11.
  • the resin layer 12a is formed not only on the concave portion of the moth-eye structure of the transfer resin layer 11, but also on the convex portion (top) of the moth-eye structure of the transfer resin layer 11. May be.
  • the height from the bottom to the top of the moth-eye structure of the antireflection structure is determined from the bottom of the moth-eye structure of the transfer resin layer 11.
  • the film thickness of the resin layer 12a on the concave portion of the moth-eye structure of the transfer resin layer 11 is changed to the film of the resin layer a12 on the convex portion (top) of the moth-eye structure of the transfer resin layer 11. Thicker than thickness.
  • the convex portion (top portion) of the moth-eye structure of the transfer resin layer 11 can be protected.
  • fluorine is added to the resin layer 12a, the friction coefficient can be reduced to improve the slipperiness.
  • the thing which contacted the convex part (top part) slips it can prevent more effectively that a convex part (top part) is damaged.
  • the height of the convex part of the moth-eye structure of the antireflection structure can be lowered, and the depth of the concave part can be reduced. This changes the reflectance characteristics obtained from the moth-eye structure. If the height of the convex part of the moth-eye structure is 280 nm or more, the reflected light has substantially the same color as the incident light. Therefore, in a white light environment, the reflected light of the moth-eye structure is white (achromatic color).
  • the reflectance of the long wavelength component of visible light tends to increase more significantly than the reflectance of the short wavelength component of visible light. For this reason, the light reflected by the surface of the moth-eye structure has a reddish color compared to the incident light although the amount is small due to the low reflection characteristics of the moth-eye structure.
  • the mold Since the moth-eye structure of the transfer resin layer 11 is formed by transferring the surface structure of the mold as will be described later, the mold needs to be changed in order to change the height of the moth-eye structure. However, it is not easy to produce a mold with a very fine uneven structure uniformly distributed in a uniform size, such as a moth-eye structure. Different moth-eye structures with various sizes and patterns can be created from the viewpoint of production efficiency. It is difficult.
  • the height of the moth-eye structure can be adjusted by changing the filling degree of the resin layer 12. For this reason, it is not necessary to prepare the number of molds according to the size of the desired moth-eye structure and the type of pattern, and the filling degree of the resin layer 12 may be adjusted. Therefore, it is easy to adjust the reflection color of the moth-eye structure, and a desired reflection color can be realized. By utilizing this, it is possible to adjust the reflection color of the moth-eye structure according to the object to which the moth-eye film is attached, or to provide a decorative property to the moth-eye film by providing regions having different reflection colors in the moth-eye film.
  • the base film 10 is not directly related to the control of the shape of the moth-eye structure, and serves as a base when the transfer resin layer 11 is formed.
  • a film having high mechanical strength and high transparency is suitable.
  • the material of the base film 10 include TAC (triacetyl cellulose) and acrylic resin.
  • the transfer resin layer 11 is a layer that transfers the surface structure of the mold to form a moth-eye structure.
  • a material having high mechanical strength (friction resistance), transparency and releasability is suitable.
  • the material of the transfer resin layer 11 include acrylic resin and polyethylene terephthalate (PET). If the transfer resin layer 11 formed by transfer is carefully examined, shape defects caused by air trapped between the mold and the resin during transfer, shape anomalies due to foreign matter adhering to the mold, and foreign matter mixed into the resin May be observed, and it can be said that these are incidental structural features caused by transcription formation.
  • the resin layer 12 is preferably made of a transparent resin, but since it is a very thin layer, even a resin that is not generally classified as a transparent resin can be used.
  • the refractive index of the resin layer 12 is preferably equal to or lower than that of the transfer resin layer 11 forming the moth-eye structure. This is because the resin layer 12 is interposed between the transfer resin layer 11 and the air. Therefore, in order not to lower the reflectance characteristic by the resin layer 12 (not to increase the reflectance), the transfer resin layer 11 is used. This is because it is better to make the refractive index intermediate between air and air.
  • the refractive index of the resin layer 12 is Preferably it is less than 1.5.
  • the refractive index of the resin layer 12 can be made lower than the refractive index of the transfer resin layer 11.
  • the acrylic resin is usually prepared by appropriately blending several kinds of acrylic monomers and oligomers, if the blending is prepared so that the refractive index is lower than the acrylic resin used for the transfer resin layer 11, Even if an acrylic resin is used for both the transfer resin layer 11 and the resin layer 12, the refractive index of the resin layer 12 can be made lower than the refractive index of the transfer resin layer 11. Even if the same acrylic resin is used for both the transfer resin layer 11 and the resin layer 12, the refractive index of the resin layer 12 can be made equal to that of the transfer resin layer 11.
  • the moth-eye structure is used as shown in FIG. Both the convex portion (top portion) and the concave portion (bottom portion) have a substantially uniform film thickness. For this reason, the height of the moth-eye structure does not substantially change depending on the presence or absence of the monomolecular film 101, and as a result, the reflection characteristics do not change.
  • Examples of the method for forming the resin layer 12 include spin coating, gravure coating, die coating, and spraying. From the viewpoint of adjusting the degree of resin filling (resin application amount) in the recesses of the moth-eye structure, spin coating that can adjust the film thickness at the rotational speed is preferable. On the other hand, from the viewpoint of using the continuous substrate film 10, gravure coating, die coating, and the like are preferable. In this case, a resin that is a material of the resin layer is contained in a solvent, and the coating thickness is adjusted by the solid content concentration. It is desirable.
  • the height of the projection of the moth-eye structure is set to 200 nm or more. If the height of the protrusion changes, the wavelength characteristic of the reflectance changes, and particularly changes significantly in the long wavelength region. When the height of the protrusion is set to about 170 nm, the reflectance of the visible red region is increased. As a result, the surface of the moth-eye film looks a little reddish.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship (wavelength dependence of reflectance) between the wavelength (nm) of incident light and the reflectance (%) for each height of the moth-eye structure.
  • the reflectance in the red region is high, indicating that the surface of the moth-eye film is reddish.
  • reflection in the red region is suppressed and the color appears greenish.
  • FIG. 4 it can be seen that the color reflected from the surface of the moth-eye film looks different depending on the height of the protrusions.
  • the reflectivity (Y) of the protrusion having a height of 185 nm shown in FIG. 4 is 0.059%
  • the reflectivity (Y) of the protrusion having a height of 210 nm is 0.057%
  • the reflection of the protrusion having a height of 280 nm is reflected.
  • the rate (Y) is 0.031%.
  • the reflectance (%) is a Y value of the “XYZ color system (CIE 1931 color system)”. In other words, it is the Y value of the X value, Y value, and Z value of the object color due to reflection in the XYZ color system.
  • the Y value is an integral value over the entire visible light region having a wavelength of 380 nm to 780 nm, and does not mean the reflectance at a specific wavelength.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining that the relationship between the wavelength (nm) of incident light and the reflectance (%) changes for each height of the moth-eye structure.
  • the optical characteristics are determined by the height of the protrusion of the transfer resin layer 11 itself.
  • the height of the protrusions of the moth-eye structure is the resin in the recess of the transfer resin layer 11 as in the example in the center and the right end of FIG. From the surface of the layer 12 to the tip of the protrusion of the transfer resin layer 11. For this reason, as the resin layer becomes thicker, the height of the projection of the moth-eye structure becomes lower.
  • the low reflection characteristic is substantially flat in the visible light wavelength region before the resin layer is formed, the reflectance of the red region tends to increase as the thickness of the resin layer increases.
  • the tip of the protrusion is filled with resin, the shape of the protrusion no longer exists and the function of the moth-eye structure does not appear.
  • the graph of FIG. 4 has shown the result measured on the conditions of 5 degree regular reflection.
  • the color of the reflected color varies depending on the angle from which the surface of the moth-eye film is viewed.
  • the apparent height of the projection of the moth-eye structure is lowered, and the reflectance of the red region is increased. Therefore, in the moth-eye film having a protrusion having a height of 185 nm, redness is more emphasized when viewed obliquely.
  • FIG. 6 and 7 has shown the result of having measured the reflectance (%) about the moth-eye film which has a protrusion of different height.
  • FIG. 6 is a graph showing a change in reflectance (%) when light is incident on the moth-eye structure with a pitch of 200 nm and a height of 280 nm at an incident angle of 5 ° to 60 ° with respect to the surface normal.
  • FIG. 7 is a graph showing the change in reflectance (%) when light is incident at an incident angle of 5 ° to 60 ° with respect to the surface normal for a moth-eye structure with a pitch of 200 nm and a height of 190 nm.
  • the graphs in FIGS. 6 and 7 are the results of measuring the incident angle of light from the normal direction to the surface of the moth-eye film at 5 °, 30 °, 45 ° and 60 °, respectively.
  • the moth-eye film has the lowest reflectivity for light incident at an angle close to vertical.
  • the greater the incident angle the greater the reflectivity on the longer wavelength side. It can also be seen that the higher the protrusion height, the milder the increase in reflectance with respect to the increase in incident angle.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the reflection characteristics when light is incident on the moth-eye structure shown in FIGS. 6 and 7 from the vertical direction
  • FIG. 9 shows the moth-eye structure shown in FIGS.
  • FIGS. 8 and 9 it is a figure for demonstrating the reflection characteristic when light injects from the diagonal direction.
  • both the moth-eye film having a high protrusion without a resin layer and the moth-eye film having a low protrusion with a resin layer have a very high reflectance at an incident angle close to perpendicular. The difference is very small.
  • the incident angle is increased, the reflectance of the moth-eye film having a low protrusion tends to be significantly increased.
  • the reflectance is larger by about 2% when the resin layer is provided. Therefore, the difference in hue is recognized. Therefore, if the protrusion of the moth-eye structure is lowered by the resin layer, the color can be adjusted.
  • the pitch of the projections of the moth-eye structure (the interval between adjacent projections) is preferably 380 nm or less. If the size of the pitch is sufficiently smaller than the wavelength of visible light, the size of the pitch does not affect the reflection characteristics, but if the size of the pitch approaches 380 nm, which is the lower limit of the wavelength of visible light, visible light in the short wavelength region. Becomes more susceptible. When the regularity of the arrangement of the protrusions is low, scattering occurs, and when the protrusions are arranged regularly and the regularity of the arrangement of the protrusions is high, diffraction tends to occur. In scattering, blue light with a short wavelength is easily scattered, so that the color of the moth-eye film becomes bluish. In diffraction, strong light is observed at a certain viewing angle.
  • the pitch of the projections of the moth-eye structure is more preferably 200 nm or less.
  • it exceeds 200 nm when the moth-eye surface is viewed from an oblique direction (around 60 ° or more) that is greatly inclined from the normal of the moth-eye surface, the moth-eye surface may appear pale and cloudy due to scattering. Thus, scattering can be sufficiently suppressed. Therefore, if the pitch is 200 nm or less, the color of the reflected light does not change due to the influence of the pitch.
  • the projection shape (shape) of the moth-eye structure may slightly change the reflectance of each wavelength and affect the color of the reflected light, but the shape gradually decreases toward the tip of the projection. If present, the refractive index at the interface can be changed at a constant rate with respect to the traveling direction of light, and desired reflection characteristics can be obtained.
  • the unit structure of the moth-eye structure formed on the surface of the antireflection structure has a bell shape.
  • the unit structure may have a shape other than a bell shape, for example, a cone shape or a pyramid shape such as a quadrangular pyramid shape.
  • FIGS. 10A to 10G illustrate a method of manufacturing a mold for transferring a moth-eye structure.
  • mold (mold) for forming a moth-eye film is demonstrated below, referring FIG.
  • the Al base material 21 was prepared (FIG. 10A).
  • the Al base material 21 may be one in which an Al film is formed on another base material.
  • the thickness of the Al film is, for example, 1.0 ⁇ m.
  • a porous alumina layer 20 is formed by anodizing the surface layer portion of the Al base 21, and by etching it, a minute wavelength below the visible light wavelength order is formed.
  • a large number of recesses (pores) 22a were formed in a wide range on the surface at regular intervals.
  • the size of the recess 22a, the generation density, the depth of the recess 22a, and the like can be controlled by the conditions of anodization such as the formation voltage, the type of electrolyte, the concentration, and time.
  • the regularity of the arrangement of the recesses 22a can be controlled by controlling the magnitude of the formation voltage in the anodic oxidation.
  • porous alumina layer 20 generated in the initial stage, the arrangement of the recesses 22a tends to be disturbed. Therefore, in consideration of reproducibility, in the present embodiment, as shown in FIG.
  • the porous alumina layer 20 was removed. By removing the bottom portion so as to leave only a portion having a substantially equal distance, the position where the hole is opened can be determined in the next anodizing step (FIG. 10D).
  • anodic oxidation was performed again to form a porous alumina layer 20 having a recess 22a.
  • the porous alumina layer 20 having the recess 22a is brought into contact with an alumina etchant and isotropically etched by a predetermined amount to enlarge the hole diameter of the recess 22a (wide). Ning).
  • anodic oxidation is performed by applying a voltage of 80 V to an electrolyte solution of oxalic acid 0.6 wt% and a liquid temperature of 5 ° C. for 24 seconds, and then phosphoric acid 1 mol / L and a liquid temperature of 30 ° C. for 25 minutes. Etching was performed by dipping.
  • an acidic electrolytic solution such as sulfuric acid or phosphoric acid or an alkaline electrolytic solution may be used instead of oxalic acid.
  • the Al base material 21 was partially anodized again to grow the recess 22 a in the depth direction and to thicken the porous alumina layer 20.
  • the porous alumina layer 20 was further contacted with an alumina etchant and further etched to further enlarge the hole diameter of the recess 22a.
  • the porous alumina layer 20 having the desired recess 22a is obtained by repeating the above-described anodic oxidation step (FIG. 10D) and etching step (FIG. 10E).
  • the above-described anodization and etching are alternately performed, and the anodization is performed 5 times and the etching is performed 4 times, and a mold having a conical hole with a pitch of adjacent holes of 200 nm and a depth of 380 nm is manufactured. .
  • the method for manufacturing the transfer mold is not limited to the above-described method in which the anodic oxidation and etching are repeated, and for example, an electron beam drawing method or a method using laser beam interference exposure may be used.
  • the material for forming the recess in the transfer mold is not limited to an Al base or an Al film.
  • a glass substrate (2) a metal material such as SUS, Ni, (3) polypropylene Polyolefins of polymethylpentene, cyclic olefin polymers (typically, product names such as norbornene resins such as “ZEONOR” (manufactured by ZEON CORPORATION), product names “ARTON” (manufactured by JSR Corporation), etc.)
  • resin materials such as resin, polycarbonate resin, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and triacetyl cellulose.
  • FIG. 11 ⁇ Production of moth-eye film> (A) to (d) of FIG. 11 are diagrams for explaining a transfer process of the moth-eye structure. The manufacturing method of an antireflection film will be described with reference to FIG.
  • the base film 10 is prepared, the transfer resin 11 is apply
  • the kind of base material is not specifically limited, For example, what uses glass, a plastics, a metal, etc. as a constituent material is mentioned.
  • the transfer resin 11 is not particularly limited, but in the case of optical nanoimprint, an ultraviolet curable resin is preferably used, and examples thereof include PAK01 (manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd.) and SU-8 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.). It is done.
  • the mold 31 produced by the above-described method is placed on the surface of the transfer resin 11 to which the moth-eye structure is imparted.
  • a mold release / antifouling agent is applied to the surface of the mold 31.
  • the mold 31 is pressed against the transfer resin 11, and ultraviolet rays are irradiated to cure the transfer resin 11. Thereby, the nanostructure pattern formed on the mold 31 can be transferred to the transfer resin 11.
  • the antireflection film is completed through the above steps (FIG. 11D).
  • FIG. 12 is a schematic perspective view showing an example of a mold for continuously transferring the moth-eye structure.
  • a large number of circles ( ⁇ ) written on the surface of the mold 31 schematically represent recesses used for transferring the moth-eye structure. Since FIG. 12 is a schematic diagram, the recesses are arranged at intervals, but in an actual mold, the recesses are spread so that there is no gap.
  • the roll type mold 31 include a roll type produced by cutting Al, or a type in which an aluminum film is formed on the surface of a thin sleeve tube serving as a base material.
  • FIG. 13 is a schematic perspective view showing an example of a process for continuously forming a moth-eye structure on a base film.
  • the manufacturing steps (a) to (d) in FIG. 13 correspond to the manufacturing steps (a) to (d) in FIG.
  • the transfer resin 11 is applied to a base film (for example, a TAC film) 10 (FIG. 13A), and the transfer resin 11 is dried in a drying furnace.
  • a base film for example, a TAC film
  • the transfer resin 11 is dried in a drying furnace.
  • the transfer resin 11 is irradiated with ultraviolet rays with an integrated light amount of 2 J / cm 2 (FIG. 13C).
  • a moth-eye structure is formed on the surface of the transfer resin 11 by continuous transfer using a mold (transfer roll mold) 31 on which a reversal pattern of the moth-eye structure is formed.
  • the moth-eye film before resin filling is completed by transferring the surface structure of the mold 31 by a roll-to-roll method in which the respective steps are successively performed (FIG. 13D).
  • an acrylic resin not containing a solvent may be used, or an acrylic resin containing a solvent (for example, methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone (MEBK), toluene) is used. Also good.
  • the solid content concentration is appropriately adjusted to about 0.1 wt% to 2.0 wt%, for example.
  • the solvent is usually removed in a drying oven after coating.
  • the moth-eye structure is formed by a combination of embossing and ultraviolet irradiation (UV imprint), but heat and visible light may be used for curing the transfer resin 11 instead of ultraviolet rays.
  • the resin is filled in the recesses of the moth-eye structure formed in the transfer resin layer 11 to form the resin layer 12.
  • the method for filling the resin include spin coating, gravure coating, die coating, and spraying.
  • the film thickness can be adjusted at the rotation speed.
  • the resin can be contained in a solvent, and the coating thickness can be adjusted by adjusting the solid content concentration.
  • the solvent for example, toluene, MEK, or MEBK can be used.
  • the solid content concentration is adjusted to about 0.1 wt%, for example.
  • the ink jet technology is a technology in which ink droplets (droplets) are ejected from holes (nozzles) formed in the ink reservoirs, and ink is landed on an adherend.
  • ink is applied to a desired position of the adherend by ejecting ink droplets from the nozzle at a desired position while scanning a head having a plurality of nozzles.
  • a piezo method As a method for ejecting ink, a piezo method, a thermal method, and the like are known. In the piezo method, whether or not ink is ejected from the nozzles is controlled depending on whether or not an electric signal for vibrating the piezo elements corresponding to the respective nozzles is input.
  • the inkjet technology using a moth-eye film as an adherend and a resin as an ink it is possible to fill the resin only in a part of the recesses in the moth-eye film.
  • an installation form of an inkjet apparatus the form which installs an inkjet apparatus in a film transfer line, and the form apply
  • Example As an example, an example in which a resin is coated (applied) on a moth-eye film (resin substrate) is shown.
  • a present Example is an example and is not necessarily limited to this.
  • the reflectance characteristic shown as a result of the example in the graph of FIG. 19 is also an example of the reflectance characteristic of the antireflection structure of the present invention. Note that the color of the reflected color due to the moth-eye structure strongly depends on the height of the projection of the moth-eye structure, but also depends to some extent on the shape (shape) of the projection of the moth-eye structure. Accordingly, the reflectance characteristics of the graph of FIG. 19 are not uniquely determined only by the height of the protrusions.
  • the moth-eye film is obtained by forming an acrylic UV curable resin layer having a moth-eye structure on the surface of a TAC (triacetyl cellulose) film.
  • the moth-eye structure had a pitch between protrusions of about 200 nm and a protrusion height of about 200 nm.
  • the refractive index of the acrylic UV curable resin layer was 1.49.
  • Cytop manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. was used as the coating resin.
  • the refractive index of this resin was 1.32 and the solid content concentration was 0.5 wt%.
  • As a coating method a dipping method was used, and the film was pulled up at a speed of 3 mm / sec after dipping. After pulling up, it was dried at 60 ° C. for 30 minutes and then baked at 100 ° C. for 1 hour.
  • FIG. 15 is a photograph of the surface of the moth-eye structure before the resin layer is formed.
  • FIG. 16 is a photograph of the surface of the moth-eye structure after resin layer formation (after firing).
  • FIG. 17 is a photograph of a cross section of the moth-eye structure before the resin layer is formed.
  • FIG. 18 is a photograph of a cross section of the moth-eye structure after the resin layer is formed. From FIG. 16 and FIG. 18 after application, it can be seen that the resin fills the concave portion of the moth-eye structure to a height of about 1/4 to half of the projection of the moth-eye structure. The apparent height of the projection of the moth-eye structure after resin filling was estimated to be approximately 100 nm to 150 nm.
  • FIG. 19 shows the result of measuring the change in optical characteristics before and after the resin application.
  • FIG. 19 is a graph showing changes in reflectance (%) depending on the presence or absence of a resin layer for each wavelength (nm).
  • the graph of FIG. 19 is a result of measuring the reflectance when light is incident from a direction inclined by 5 ° from the normal line of the surface of the moth-eye film. The measurement was performed by attaching the moth-eye film on a black acrylic substrate having a refractive index of 1.5 with an adhesive having a refractive index of 1.5.
  • the reflection characteristics remained low reflection because the moth-eye shape remained even after coating, but the color changed from approximately neutral (colorless) to orange as shown by the values of a * and b *. did. Note that the small value of chromaticity is derived from the fact that the reflected light is slight due to the very low reflection characteristics of the moth-eye structure.
  • the antireflection structure in the present embodiment is, for example, a component of a display device (self-luminous display element, non-self-luminous display element, light source, light diffusion sheet, prism sheet, polarizing reflection sheet, phase difference Plate, polarizing plate, front plate, housing, etc.), lens, window glass, frame glass, show window, water tank, printed matter, photograph, painted article, lighting equipment, and the like. Especially, it is used suitably for a display device.
  • the display device is not limited to a liquid crystal display device (LCD), and can be used for a plasma display panel (PDP), an inorganic electroluminescence (EL) display device, an organic electroluminescence (EL) display device, and the like.
  • Base film 11 Transfer resin (layer) 12, 12a: Resin layer 20: Porous alumina layer 21: Al base material 22a: Concave portion 31: Mold (transfer mold) 101: Monomolecular film

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Abstract

本発明は、モスアイ構造の反射特性を調整することによりデザイン性を向上することができる反射防止構造体、及び、その反射防止構造体を用いた表示装置を提供する。本発明の反射防止構造体は、底部から頂部までの高さが可視光波長以下である凹凸構造を表面に有する樹脂基材、及び、上記凹凸構造の少なくとも一部を覆う樹脂層を有する反射防止構造体であって、上記樹脂層は、上記凹凸構造の頂部よりも上記凹凸構造の底部を厚く覆っている反射防止構造体である。　

Description

反射防止構造体及び表示装置
本発明は、反射防止構造体及び表示装置に関する。より詳しくは、表面に設けられた凹凸構造により表面反射率を低下させる反射防止構造体、及び、その反射防止構造体を用いて表面反射率が低減された表示装置に関するものである。
表面反射を低減するための技術としては、屈折率の異なる層を積層して構成された光干渉フィルムが従来から知られている。近年では、光干渉フィルムよりも表面反射を顕著に低減することができる技術として、可視光波長よりも小さいサイズの凹凸構造、いわゆるモスアイ（Ｍｏｔｈ－ｅｙｅ：蛾の目）構造に関する研究が進められている。
モスアイ構造は、防眩性（ＡＧ：Anti Glare）フィルムに形成される凹凸構造よりも更に微細な、可視光波長よりも小さいサイズの凹凸構造である。このモスアイ構造によれば、屈折率の異なる媒体である外界（空気）と物品との境界において屈折率の変化を擬似的に連続なものとすることができるので、一般に屈折率の異なる媒体の境界で生じることになる光の反射を抑制できる。したがって、反射防止処理を行う物品の表面にモスアイ構造を配置すれば、該物品の表面における光の反射を大幅に抑制し、光の透過率を顕著に高めることができる。
このようなモスアイ構造は、表示装置の視認性を向上する手段として極めて有効である。特に明所で表示装置を利用する際には、表示装置の最表面に外光が大量に入射するため、その表面反射率を充分に低減しないと、表示装置内部から発せられる表示用の光の量に対する反射光の量の比率が大きくなり過ぎ、鮮明な表示を得ることができなくなる。モスアイ構造を利用すれば、表示装置の最表面における表面反射率を充分に低減できるので、このような明所での表示画像のコントラスト比の低下を防止できる。
モスアイ構造を表示装置の最表面に配置する方法としては、表面にモスアイ構造を有する反射防止フィルムを、反射防止処理を行う物品の表面に取り付ける方法が挙げられる。表面にモスアイ構造を有する反射防止フィルムの製造方法としては、モスアイ構造の反転構造を表面に有する型を、ベースフィルムの表面に押し当て、型の表面に形成された反転構造をベースフィルムの表面に転写する方法が知られている。また、型の表面に反転構造を形成する方法としては、型の表面を陽極酸化して酸化膜を形成し、該酸化膜を選択的にエッチングする方法が知られている。
モスアイ構造は、表示装置の最表面に配置されることが多いが、近年ではタッチパネルを備える表示装置が多くなっているため、モスアイ構造に機械的強度、耐汚染性という特性も求められる。これに対して、モスアイ構造の表面に被覆層を設けることが検討されており、例えば、特許文献１には、シランカップリング剤の加水分解縮合体からなる被覆層が記載されている。特許文献２には、二酸化珪素等の透明な薄膜、膜厚が数ｎｍ以下の撥油性に優れた層が記載されている（段落００４５参照）。特許文献３には、膜厚１００Å～１００００Åのポリテトラフルオロエチレンから撥水皮膜等の低表面エネルギーを有する膜が記載されている（請求項２、３、段落００３６、００３７参照）。特許文献４には、凹凸構造を維持した状態で形成されたフッ素を含む材料からなる防汚機能層が記載されている（請求項８、段落０１１４参照）。特許文献５には、水との接触角が９０°より大きい樹脂のコーティング、水との接触角が９０°より小さい樹脂のコーティングが記載されている（請求項６、７参照）。特許文献６には、ケイ素を含む化合物が微細突起の表面に直接化学結合して形成された機能層が記載されている。特許文献７には、構造体の形状に倣った形状を有し、膜厚が９～５０ｎｍである透明導電膜が記載されている（請求項１、段落００２０、００２１参照）。特許文献８には、構造体の頂部における平均膜厚が最も大きい透明導電膜が記載されている（請求項５参照）。特許文献９には、透明導電性薄膜、不透明薄膜が記載されている（請求項１、６参照）。
しかしながら、モスアイ構造の表面に設けられる従来の被覆層は、モスアイ構造の反射率特性を変化させないように、モスアイ構造の表面に均一な厚さで形成したもの、膜厚を極薄にしたものであった。
特開２０１０－４４１８４号公報 特開２０００－７１２９０号公報 特開２００３－１７２８０８号公報 特開２００７－７６２４２号公報 特開２００７－１８７８６８号公報 特開２０１０－２２８４４３号公報 特開２０１１－１３８０５９号公報 特開２０１１－１５４３３８号公報 特開２０１１－１６７９２４号公報
上述したように、モスアイ構造を配置することにより、製品の表面反射率を顕著に低下させることができるので、視認性に優れた製品を実現することが可能となる。例えば、屋外の明るい環境下であっても表示装置の表示画像を明瞭に認識することができ、室内であれば照明装置が画面に映り込むことを防止することができる。
しかしながら、製品開発における多様なニーズを満たすために、モスアイ構造の反射特性を調整して製品のデザイン性を向上することについて工夫の余地があった。そのような観点からモスアイ構造について検討した先行技術はなかった。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、モスアイ構造の反射特性を調整することによりデザイン性を向上することができる反射防止構造体、及び、その反射防止構造体を用いた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、モスアイ構造の設計について鋭意検討する中で、モスアイ構造の設計条件を調整することにより、製品のデザイン性を向上することができることに想到した。すなわち、モスアイ構造の設計条件は、直接的に製品の外観を左右し、例えば、モスアイ構造の高さを変更すると反射特性が変わり、人間の目には、その反射色が変わって見える。そこで、本発明者らは、モスアイ構造の反射色を調整することにより、製品の外観の色調を調整したり、製品の外観に装飾的なデザインを施したりすることが可能となることに着目した。
一方で、非常に微細な構造であるモスアイ構造を効率的に形成できる方法は限られており、モスアイ構造の形成方法のうち、工業的に有用な方法としては、モスアイ構造の反転構造を表面に有する型を用いてベースフィルムにモスアイ構造を転写する方法である。しかしながら、この方法では、用いられる型の表面構造に応じて、作製されるフィルムの表面構造が一義的に決まるため、例えば高さの異なるモスアイ構造を形成するためには、それに応じた別の型を作製する必要がある。更に、フィルム内に二種以上のモスアイ構造を配置させたい場合においても、二種以上のモスアイ構造の反転構造を備える型の製造は、一種の反転構造を備える型の製造に比べて、難易度が大幅に上がってしまう。
そこで、本発明者らは、複数の種類の型を作製せずに反射色の異なるモスアイ構造を作り分けることができるように、特定の表面構造を有する一つの型から多様なモスアイ構造を形成する方法について検討した結果、モスアイ構造を有する基材上に樹脂層を形成し、樹脂層の厚みを調整することにより、モスアイ構造の高さを調整する方法に想到した。具体的には、モスアイ構造を有する基材の凹部において樹脂層の厚みを厚くすれば、反射防止構造体の表面に存在するモスアイ構造の高さを低くすることができる。すると、モスアイ構造の波長分散は、可視光の赤領域の反射が増えるので、モスアイ構造の高さが高い場合と比べてやや赤っぽく見える。
以上のように、本発明者らは、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。
すなわち、本発明の一側面は、底部から頂部までの高さが可視光波長以下である凹凸構造を表面に有する樹脂基材、及び、上記凹凸構造の少なくとも一部を覆う樹脂層を有する反射防止構造体であって、上記樹脂層は、上記凹凸構造の頂部よりも上記凹凸構造の底部を厚く覆っている反射防止構造体である。
以下に本発明について詳述する。
上記反射防止構造体では、樹脂基材の表面に形成された凹凸構造の一部又は全部を覆う樹脂層が、上記凹凸構造における底部から頂部までの高さ、すなわち上記凹凸構造の高低差を変更している。具体的には、上記樹脂層は、上記凹凸構造の頂部よりも上記凹凸構造の底部を厚く覆っている。その結果、上記反射防止構造体の表面に形成された凹凸構造の高低差は、上記樹脂基材の表面に形成された凹凸構造の高低差よりも小さくなる。
以下では、樹脂基材の凹凸構造を第１の凹凸構造と表記し、反射防止構造体の表面のうち、上記樹脂層で覆われた領域の凹凸構造を第２の凹凸構造と表記する。上記第１の凹凸構造の全部を樹脂層が覆う場合、上記第１の凹凸構造は、反射防止構造体の下地となり、上記第１の凹凸構造の一部のみを樹脂層が覆う場合、上記第１の凹凸構造は、上記樹脂層が形成された領域では、反射防止構造体の下地となり、上記樹脂層が形成されていない領域では、反射防止構造体の表面を構成する。
上記第１の凹凸構造における底部から頂部までの高さは、可視光波長以下である。可視光波長以下であるとは、具体的には、可視光波長域の下限値である３８０ｎｍ以下である。上記第１の凹凸構造は、いわゆるモスアイ構造に該当し、上記第１の凹凸構造が形成された表面では、反射防止構造体と外界（例えば、空気層）との境界面における反射率を顕著に低下させることができる。
上記第１の凹凸構造における底部から頂部までの高さの好ましい上限は２８０ｎｍであり、より好ましい上限は２００ｎｍである。上記第１の凹凸構造における底部から頂部までの高さの好ましい下限は１００ｎｍであり、より好ましい下限は１５０ｎｍである。すなわち、上記第１の凹凸構造における底部から頂部までの高さは、１００ｎｍ～３８０ｎｍであることが好ましく、１５０ｎｍ～２００ｎｍが特に好適である。１５０ｎｍ～２００ｎｍの範囲では、上記第１の凹凸構造内の突起の機械的な強度を充分に確保することができ、かつ充分な表面反射の低減効果を得ることができる。
上記第１の凹凸構造の好適な形態の一例では、上記第１の凹凸構造は、型の表面構造を樹脂基材の表面に転写したものである。
上記反射防止構造体は、上記第２の凹凸構造を表面の少なくとも一部に有する。すなわち、反射防止構造体の表面には、第２の凹凸構造が配置された領域（上記樹脂層で覆われた領域）のみがあってもよいし、第１の凹凸構造が配置された領域（上記樹脂層で覆われていない領域）と第２の凹凸構造が配置された領域（上記樹脂層で覆われた領域）の両方があってもよい。反射防止構造体の表面に、第２の凹凸構造が配置された領域のみがある形態では、反射防止構造体の全面において所望の反射色の色味に調整される。反射防止構造体の表面に、第１の凹凸構造が配置された領域と第２の凹凸構造が配置された領域の両方がある形態では、第１の凹凸構造が配置された領域における反射色の色味と、第２の凹凸構造が配置された領域における反射色の色味がそれぞれ異なる色味に調整される。また、後者の形態において、第１の凹凸構造が配置された領域における反射色は、無色であってもよい。
上記第２の凹凸構造の底部から頂部までの高さは、上記第１の凹凸構造の底部から頂部までの高さよりも低くされる。すなわち、上記第２の凹凸構造もまた、いわゆるモスアイ構造に該当する。上記第２の凹凸構造における底部から頂部までの高さは、上記第１の凹凸構造における底部から頂部までの高さと、上記第１の凹凸構造の底部に充填された樹脂層の厚みと、上記第１の凹凸構造の頂部に堆積した樹脂層の厚みと、により決まる。但し、上記第２の凹凸構造の頂部には、樹脂層が形成されなくてもよい。
上記第２の凹凸構造における底部から頂部までの高さの好ましい上限は２８０ｎｍである。２８０ｎｍを超えると、上記第２の凹凸構造による反射色の色味が判別しにくくなる。上記第２の凹凸構造における底部から頂部までの高さの好ましい下限は１００ｎｍである。１００ｎｍよりも低いと、モスアイ構造としての表面反射の低減効果を充分に得にくくなる。
なお、上記第２の凹凸構造が呈する反射色の色味とは、モスアイ構造で反射された光の色である。モスアイ構造の反射率が非常に小さい（例えば０．１％）ことから明らかなように、第２の凹凸構造が配置された面と外界（例えば、空気層）との境界面で反射される光の量は非常に少ない。このため、反射防止構造体の背面側から多量の光が透過している状態（例えば、反射防止構造体が表示装置上に設けられ、表示装置が表示光を発している状態）では、反射防止構造体を透いて見えるものの色味は、上記第２の凹凸構造が呈する反射色の色味によって大きく変わることはない。上記第２の凹凸構造が呈する反射色の色味は、主には、反射防止構造体の背面側から多量の光が透過していない状態において観察されるものである。
上記第１の凹凸構造の底部に充填された上記樹脂層の厚みは、上記第１の凹凸構造における底部から頂部までの高さに対して、５０％以下であることが好ましく、より好ましくは２５％～５０％である。
上記第２の凹凸構造の高低差は、上記第１の凹凸構造の高低差よりも低いため、上記第１の凹凸構造が配置された領域の表面反射色が無色である場合（図４のグラフに示した凹凸構造の例では、上記第１の凹凸構造における底部から頂部までの高さが２８０ｎｍ以上のとき）に、上記第２の凹凸構造が配置された領域の表面反射色を色付かせることができる。また、上記第１の凹凸構造が配置された領域の表面反射色が色付いている場合であっても、表面反射色の色を変えることができる。表面反射光の色は、凹凸構造に依存しており、特にその高低差に強く影響されて決まる。例えば、図４のグラフに示した凹凸構造の例では、高低差が２１０ｎｍ程度であれば緑色となり、１８５ｎｍ程度であれば赤紫色となる。したがって、上記第１の凹凸構造の底部に充填された樹脂層により、モスアイ構造の反射特性が変更されている。上記第１の凹凸構造の凹部に充填する上記樹脂層の厚みを調整することにより、上記第２の凹凸構造が配置された領域の表面反射色を調整することができる。この表面反射色は、上記第２の凹凸構造が配置された領域の色味に関わるものであり、製品のデザインに利用できる。
また、上記第２の凹凸構造は、高低差が上記第１の凹凸構造よりも低く、言い換えれば上記樹脂基材の第１の凹凸構造の特に底部が、樹脂層によって補強された部分である。したがって、上記第２の凹凸構造は、第１の凹凸構造よりも機械的強度が向上しており、擦り耐性がより優れている。更に、モスアイ構造の突起間に入り込んだ汚れを掻きだすことが容易となるので、反射防止構造体の拭き取り性、防汚性を向上することもできる。
上記樹脂基材の表面には、均一な厚みの層が形成されていてもよい。この場合、上記均一な厚みの層は、上記樹脂基材の凹凸構造と同じ凹凸構造を表面に有する。上記樹脂層は、上記均一な厚みの層の表面に形成された上記同じ凹凸構造の頂部よりも底部を厚く覆えばよい。
上記樹脂層の表面には、均一な厚みの層が形成されていてもよい。この場合、上記均一な厚みの層は、上記第１の凹凸構造を樹脂層が覆った領域では、上記樹脂層の凹凸構造と同じ凹凸構造を有し、上記第１の凹凸構造を樹脂層が覆っていない領域では、上記樹脂基材の凹凸構造と同じ凹凸構造を有する。
以下に、上記反射防止構造体の好適な形態の例を説明する。各形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよい。
好適な形態の一例では、上記樹脂基材の凹凸構造が上記樹脂層で覆われて形成された、上記反射防止構造体の表面の凹凸構造では、底部から頂部までの高さが１００ｎｍ～２８０ｎｍである。すなわち、上記第２の凹凸構造における底部から頂部までの高さは、１００ｎｍ～２８０ｎｍであることが好ましい。
好適な形態の一例では、上記樹脂基材の凹凸構造の底部に充填された上記樹脂層の厚みは、２８０ｎｍ以下である。上記第１の凹凸構造における底部から頂部までの高さが可視光波長以下（３８０ｎｍ以下）であり、かつ上記第２の凹凸構造における底部から頂部までの高さの好適な範囲が１００ｎｍ～２８０ｎｍであることを考慮すると、上記第１の凹凸構造の底部に充填された上記樹脂層の厚みは、２８０ｎｍ以下であることが好ましい。
好適な形態の一例では、上記樹脂基材の凹凸構造の底部には、上記樹脂基材の凹凸構造の頂部上よりも、上記樹脂層が２０ｎｍ～１００ｎｍ厚く配置されている。すなわち、上記樹脂層の、上記第１の凹凸構造の底部と頂部における厚みの差は、２０ｎｍ～１００ｎｍであることが好ましく、より好ましくは２０ｎｍ～５０ｎｍである。この程度の厚みの変更によって、上記第２の凹凸構造の反射色を上記第１の凹凸構造の反射色と異なるものにすることができる。なお、上記樹脂層は、少なくとも上記第１の凹凸構造の底部を覆っていればよく、上記第１の凹凸構造の頂部に形成されていてもよいし、形成されていなくてもよい。上記第１の凹凸構造の頂部に上記樹脂層が形成されていない場合、上記第１の凹凸構造の底部に充填された上記樹脂層の厚みは、２０ｎｍ～１００ｎｍであることが好ましく、より好ましくは２０ｎｍ～５０ｎｍである。
好適な形態の一例では、上記反射防止構造体の表面の凹凸構造は、上記樹脂層で覆われた領域において、上記樹脂基材の凹凸構造とは異なる形状を有する。上記樹脂層が上記第１の凹凸構造の頂部よりも上記第１の凹凸構造の底部を厚く覆っていることから、上記第１の凹凸構造と上記第２の凹凸構造とは、互いに異なる形状になる。
好適な形態の一例では、上記樹脂層は、上記第１の凹凸構造の一部のみを覆っている。この例では、上記反射構造体の表面に、上記第１の凹凸構造が設けられた領域と、上記第２の凹凸構造が設けられた領域の両方が形成される。上記第２の凹凸構造は、上記反射防止構造体の表面の一部のみを構成しており、その反射色の色味により、上記反射防止構造体のデザイン性を向上することができる。すなわち、上記第１の凹凸構造が設けられた領域と上記第２の凹凸構造が設けられた領域とは、反射色が異なる領域として認識されることが好ましい。反射色の差は、正面方向（面法線方向）から見たときよりも斜め方向（面法線から傾いた方向）から見たときに顕著になることから、少なくとも６０°傾いた斜め方向から見たときに反射色が異なる領域として認識されることが好ましい。なお、正面方向において斜め方向よりも反射色の差が現れにくい理由は、正面方向では、凹凸構造の突起の高さの違いが、見掛け上斜め方向よりも小さくなるためと、反射率が極端に小さいために反射光の量が少なく、その色を認識し難いためである。一方、斜め方向では、凹凸構造の高低差が小さくなるにつれ、反射率が大きくなり、その色味も認識され易くなる。なお、斜め方向において、面法線からの角度が大きいほど、可視光の長波長側の反射率が若干大きくなるため、反射色の色味は、面法線からの角度に応じて少し変化する。
好適な形態の一例では、上記第１の凹凸構造の第１の底部を覆う上記樹脂層の厚みと、上記第１の凹凸構造の第２の底部を覆う上記樹脂層の厚みとが異なる。この例では、上記第１の底部を覆う領域に形成される第２の凹凸構造の高低差と、上記第２の底部を覆う領域に形成される第２の凹凸構造の高低差とが異なるので、上記第２の凹凸構造が配置された領域の中に、反射色の色味が互いに異なる２以上の領域を形成することができる。この例において、上記反射構造体の表面に、上記第１の凹凸構造が設けられた領域があってもよいし、上記第１の凹凸構造が設けられた領域がなくてもよい。
好適な形態の一例では、上記樹脂層は、上記樹脂基材の第１の凹凸構造の頂部に設けられていない。この例では、上記第２の凹凸構造の底部から頂部までの高さを調整するために、第１の凹凸構造の底部に充填される樹脂層のみを調整すればよく、第１の凹凸構造の頂部及び底部の両方で厚みをそれぞれ調整する必要がないので、樹脂層の厚みの調整が容易である。
好適な形態の一例では、上記樹脂層の材質の屈折率は、上記樹脂基材の材質の屈折率よりも小さい。この例では、外界（通常は空気層）と樹脂基材の間に位置する樹脂層の屈折率が、外界の屈折率と樹脂基材の屈折率の中間の値になるので、上記反射構造体の表面反射を効果的に抑制することができる。
好適な形態の一例では、上記樹脂層の材質は、フッ素原子を含む。この例では、フッ素化合物を含有する樹脂を採用することで、屈折率が低く、かつ滑り性もよくなるため、反射率の上昇を抑えて擦り耐性も向上する。また、フッ素化合物は、表面エネルギーを低下させる効果があるため、転写樹脂が型（モールド）に固着することを防ぐことができる。モスアイ構造の突起間に入り込んだ汚れを掻きだすことが容易となるので、反射防止構造体の拭き取り性、防汚性を向上することができる。フッ素化合物としては、例えば、フルオロアルキル基を有する化合物が挙げられる。
好適な形態の一例では、上記第１の凹凸構造は、酸化金属膜を選択的にエッチングして形成した穴に特有の形状を上記樹脂基材の表面に転写して形成したものである。酸化金属膜を選択的にエッチングして形成した穴を転写に用いれば、均一な凹凸構造を効率よく形成することができる。このとき形成される穴は、エッチング処理条件に対応した特有の形状を有する。なお、酸化金属膜は、金属膜を陽極酸化処理することで形成できる。
好適な形態の一例では、上記樹脂基材は、フィルム状である。フィルム状の樹脂基材を用いた上記反射防止構造体は、反射防止フィルムとして用いることができる。すなわち、反射防止処理を施す物品の表面に容易に取り付けることができ、様々な用途に活用することができる。
なお、上記反射防止構造体は、反射防止処理を施す物品自体を樹脂基材とするものであってもよい。この場合、反射防止処理を施す物品の表面に、型の表面構造を転写して第１の凹凸構造を形成する。
本発明の一側面は、上記反射防止構造体を表示面に配置した表示装置である。上記反射防止構造体は、例えば、窓ガラス等の建材、水槽、水中メガネといった、あらゆる視認される対象物、視認するための道具に適用できるものであるが、中でも表示装置に好適に用いられる。
以下に、上記表示装置の好適な形態の例を説明する。各形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよい。
好適な形態の一例では、上記反射防止構造体の上記樹脂層が上記第１の凹凸構造を覆っていない領域が、上記表示面の額縁領域に配置され、上記反射防止構造体の上記樹脂層が上記第１の凹凸構造を覆った領域が、上記表示面の表示領域に配置される。額縁領域は、一般に表示領域よりもデザイン性を重視した設計とすることができるので、額縁領域を着色した場合には、額縁領域と調和するように、上記樹脂層を用いて表示領域の色味を若干調整することが考えられる。
上記例とは逆に、上記反射防止構造体の上記樹脂層が上記第１の凹凸構造を覆っていない領域が、上記表示面の表示領域に配置され、上記反射防止構造体の上記樹脂層が上記第１の凹凸構造を覆った領域が、上記表示面の額縁領域に配置されたものであってもよい。この場合、上記樹脂層を用いて額縁領域の色味を変更し、デザイン性を向上することができる。また、上記樹脂層を用いて額縁領域の機械的強度を高めることができる。
好適な形態の一例では、上記反射防止構造体が表示面に貼り付けられたものである。上記反射防止構造体を反射防止フィルムとすれば、容易に表示面に貼り付けることができ、様々な表示装置に適用することができる。また、表示面に貼り付けることで、反射防止フィルムと反射防止処理を施す物品との間に別の層が介在しなくなるので、反射を効果的に抑制できる。反射防止フィルムが貼り付けられる基材としては、例えば、偏光板、アクリル保護板、偏光板表面に配置されるハードコート層、偏光板表面に配置されるアンチグレア層等が挙げられる。
好適な形態の一例では、上記表示装置は、液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、プラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）、又は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置（ＯＥＬＤ：Organic Electroluminescence Display）である。これらの表示装置は、携帯情報端末、携帯電話、ノートパソコン等で利用可能な薄型表示装置であり、屋外で使用される機会も多いことから、上記反射防止構造体を適用することが特に有効である。
本発明によれば、モスアイ構造を持った超低反射フィルム（モスアイシート）上に樹脂コーティングを行い、樹脂層の厚さを制御することにより、容易にモスアイ構造の高さを調整可能である。このため、型を新たに作り直すことなく、下記（１）～（５）の利点の少なくとも一つを得ることができる。
（１）モスアイ構造の高さを変えることで表面反射色を変えることができ、モスアイシートに装飾機能を付与することができる。特に、テレビ等の非表示時にその表示領域が暗く沈むような箇所に用いれば、色調が強調されるので装飾効果が大きい。
（２）少量多品種のモスアイシートの生産に対応できる。
（３）樹脂塗布によってモスアイ構造の根元部分を補強できるので、機械的強度（擦り耐性：エンピツ硬度、スチールウール耐性）を向上できる。
（４）モスアイ構造の突起高さが実質的に低くなるため、突起間に入る汚れをかき出し易くなり、拭取り性、防汚性が向上する。
（５）樹脂層の屈折率を空気の屈折率と基材の屈折率の中間値にすることにより、単に高さの低いモスアイ構造を形成する場合よりも反射率を低くすることができる。
実施形態１の反射防止構造体のモスアイ構造の断面模式図である。 実施形態１の変形例の反射防止構造体のモスアイ構造の断面模式図である。 モスアイ構造の表面に単分子膜が均一に形成された従来の反射防止構造体の断面模式図である。 モスアイ構造の高さごとに、入射光の波長（ｎｍ）と反射率（％）の関係を示したグラフである。 モスアイ構造の高さごとに、入射光の波長（ｎｍ）と反射率（％）の関係が変化することを説明するための図である。 ピッチ２００ｎｍ、高さ２８０ｎｍのモスアイ構造について、面法線に対して５°～６０°の入射角で光を入射したときの反射率（％）の変化を示したグラフである。 ピッチ２００ｎｍ、高さ１９０ｎｍのモスアイ構造について、面法線に対して５°～６０°の入射角で光を入射したときの反射率（％）の変化を示したグラフである。 図６及び７に示したモスアイ構造に対して垂直方向から光を入射したときの反射特性を説明するための図である。 図６及び７に示したモスアイ構造に対して斜め方向から光を入射したときの反射特性を説明するための図である。 （ａ）～（ｇ）は、モスアイ構造を転写するための型の作製方法を説明する図である。 （ａ）～（ｄ）は、モスアイ構造の転写プロセスを説明する図である。 モスアイ構造を連続的に転写するための型の一例を示した斜視模式図である。 ベースフィルム上にモスアイ構造を連続的に形成するプロセスの一例を示した斜視模式図である。 モスアイ構造上に樹脂層を塗布形成することを説明する図である。 樹脂層形成前のモスアイ構造の表面を撮影した写真である。 樹脂層形成後のモスアイ構造の表面を撮影した写真である。 樹脂層形成前のモスアイ構造の断面を撮影した写真である。 樹脂層形成後のモスアイ構造の断面を撮影した写真である。 樹脂層の有無による反射率（％）の変化を波長（ｎｍ）別に示したグラフである。
以下に実施形態を掲げ、本発明について図面を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。
なお、本明細書では、底部から頂部までの高さが可視光波長以下（３８０ｎｍ以下）である凹凸構造を「モスアイ構造」と呼ぶ。モスアイ構造は、表面反射を低減する観点から、可視光波長の下限（３８０ｎｍ）よりも周期（隣接する頂点間の距離）が短いものであることが好ましい。
実施形態１
（１）反射防止構造体の構成
図１は、実施形態１の反射防止構造体のモスアイ構造の断面模式図である。実施形態１の反射防止構造体は、基材フィルム１０上に転写樹脂層１１を有し、転写樹脂層１１の表面に凹凸構造（モスアイ構造）を有する。モスアイ構造は、反射防止構造体の表面での反射を低減するためのものである。実施形態１の反射防止構造体は、基材フィルム１０及び転写樹脂層１１から構成された、フィルム状の樹脂基材を用いていることから、反射防止フィルム（反射防止膜）、モスアイシート、モスアイフィルムとも呼ばれる。モスアイフィルムによれば、基材（表面反射を低減しようとする対象物品）上に載置することにより、さまざまな基材において可視光の表面反射を低減することができる。
転写樹脂層１１のモスアイ構造の凹部には、樹脂層１２が充填されている。この結果、反射防止構造体のモスアイ構造の底部から頂部までの高さが転写樹脂層１１のモスアイ構造の底部から頂部までの高さよりも低くされている。具体的には、転写樹脂層１１のモスアイ構造は、底部から頂部までの高さは、３８０ｎｍ以下であり、反射防止構造体のモスアイ構造における底部から頂部までの高さは、２８０ｎｍ以下である。
なお、図１は、転写樹脂層１１のモスアイ構造の凹部上のみに樹脂層１２が形成され、転写樹脂層１１のモスアイ構造の凸部（頂部）上には樹脂層１２が形成されていない例を示しているが、図２に示すように、転写樹脂層１１のモスアイ構造の凹部上だけでなく、転写樹脂層１１のモスアイ構造の凸部（頂部）上に、樹脂層１２ａが形成されていてもよい。転写樹脂層１１のモスアイ構造の凸部（頂部）上に樹脂層１２ａを形成する場合、反射防止構造体のモスアイ構造の底部から頂部までの高さを、転写樹脂層１１のモスアイ構造の底部から頂部までの高さよりも低くするために、転写樹脂層１１のモスアイ構造の凹部上の樹脂層１２ａの膜厚を、転写樹脂層１１のモスアイ構造の凸部（頂部）上の樹脂層ａ１２の膜厚よりも厚くする。
図２のように、転写樹脂層１１のモスアイ構造の凸部（頂部）上に樹脂層１２ａを形成する形態では、転写樹脂層１１のモスアイ構造の凸部（頂部）を保護することができる。特に、樹脂層１２ａにフッ素を配合した場合には、摩擦係数を小さくして滑り性を良くすることができる。その結果、凸部（頂部）に接触したものが滑るので、凸部（頂部）が破損されることをより効果的に防ぐことができる。
樹脂層１２を設けることにより、転写樹脂層１１のモスアイ構造と比べて、反射防止構造体のモスアイ構造の凸部の高さを低くでき、凹部の深さを浅くできる。これによって、モスアイ構造から得られる反射率特性が変化することになる。モスアイ構造の凸部の高さが２８０ｎｍ以上であれば、その反射光は、入射光と実質的に同じ色となるので、白色光の環境下では、モスアイ構造の反射光は、白色（無彩色）となる。モスアイ構造の凸部の高さを２８０ｎｍ未満に低くしていくと、可視光の短波長成分の反射率よりも可視光の長波長成分の反射率が、より大幅に上昇する傾向がある。このため、モスアイ構造の表面で反射された光は、モスアイ構造の低反射特性のために、量が少ないものの入射光と比べて赤味を帯びた色になる。
転写樹脂層１１のモスアイ構造は、後述するように、型の表面構造を転写して形成されたものであるため、モスアイ構造の高さを変更するためには、型の変更が必要である。しかしながら、モスアイ構造のように非常に微細な凹凸構造を均一なサイズで均一に分布させた型を製作することは容易ではなく、生産効率の観点から多様なサイズ、パターンのモスアイ構造を作り分けることは困難である。
本実施形態では、樹脂層１２の充填度合いを変化させることにより、モスアイ構造の高さを調整することができる。このため、所望のモスアイ構造のサイズ、パターンの種類に応じた数の型を揃える必要がなく、樹脂層１２の充填度合いを調整すればよい。したがって、モスアイ構造の反射色を調整することが容易であり、所望の反射色を実現することができる。これを利用すれば、モスアイフィルムの貼り付け対象に応じてモスアイ構造の反射色を調整することや、モスアイフィルム内に反射色の異なる領域を設けてモスアイフィルムに装飾性を付与することができる。
基材フィルム１０は、モスアイ構造の形状の制御には直接関係せず、転写樹脂層１１を形成する際の下地となる。基材フィルム１０としては、機械的強度、透明性が高いものが好適である。基材フィルム１０の材料としては、例えば、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、アクリル樹脂が挙げられる。
転写樹脂層１１は、型の表面構造を転写してモスアイ構造を形成する層である。転写樹脂層１１としては、機械的強度（耐摩擦性）、透明性、離型性が高いものが好適である。転写樹脂層１１の材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が挙げられる。転写で形成された転写樹脂層１１を丹念に調べると、転写の際に型と樹脂の間に空気を噛み込んだことによる形状不良、型に付着した異物による形状異常、樹脂中への異物混入が観察されることがあり、これらが転写形成により生じる付随的な構造的特徴であるとも言える。
樹脂層１２としては、透明樹脂からなることが好ましいが、非常に薄い層であるので一般的には透明樹脂として分類されない樹脂であっても用いることは可能である。樹脂層１２の屈折率は、モスアイ構造を形成する転写樹脂層１１と同等、又は、それよりも低いことが好ましい。これは、樹脂層１２は、転写樹脂層１１と空気との間に介在することになるため、樹脂層１２により反射率特性を下げない（反射率を上げない）ためには、転写樹脂層１１と空気の中間の屈折率にする方が良いからである。空気の屈折率が１．０であり、転写樹脂層１１の屈折率が１．５近傍（例えばアクリル樹脂は１．５、ＰＥＴは１．５７）にあるので、樹脂層１２の屈折率は、１．５未満であることが好ましい。そのような屈折率を有する樹脂層１２としては、フッ素を含有する樹脂が挙げられる。なお、転写樹脂層１１の材料がＰＥＴ（ｎ＝１．５７）であれば、樹脂層１２の材料が、アクリル樹脂であっても、フッ素を含有する樹脂であっても、樹脂層１２の屈折率を転写樹脂層１１の屈折率よりも低くすることができる。一方、転写樹脂層１１の材料がアクリル樹脂の場合、樹脂層１２の材料としてフッ素を含有する樹脂を用いれば、樹脂層１２の屈折率を転写樹脂層１１の屈折率よりも低くすることができる。また、アクリル樹脂は、通常、数種類のアクリルのモノマー、オリゴマーを適宜配合して調製されるので、転写樹脂層１１に用いられたアクリル樹脂よりも屈折率が低くなるように配合を調製すれば、転写樹脂層１１及び樹脂層１２の両方にアクリル樹脂を用いても、樹脂層１２の屈折率を転写樹脂層１１の屈折率よりも低くすることができる。転写樹脂層１１及び樹脂層１２の両方に、同じアクリル樹脂を用いても、樹脂層１２の屈折率を転写樹脂層１１と同等にすることができるので構わない。
なお、離型剤のような、表面に単分子膜１０１を均一に形成した場合には、図１及び２に示した樹脂層１２、１２ａとは異なり、図３に示したように、モスアイ構造の凸部（頂部）、凹部（底部）共に略均一な膜厚となる。このため、単分子膜１０１の有無によりモスアイ構造の高さは実質的に変化せず、その結果、反射特性の変化も生じない。
樹脂層１２の形成方法としては、例えば、スピンコート、グラビアコート、ダイコート、スプレイ等が挙げられる。モスアイ構造の凹部への樹脂の充填度合い（樹脂の塗布量）を調整する観点からは、回転速度で膜厚調整が可能なスピンコートが好適である。一方、連続した基材フィルム１０を用いる観点からは、グラビアコート、ダイコート等が好適であり、このときには樹脂層の材料となる樹脂を溶剤に含有させ、その固形分濃度によって塗布厚の調整を行うことが望ましい。
（２）反射防止構造体の反射率特性
可視光領域の波長３８０ｎｍ～７８０ｎｍの全体で充分な低反射特性を得る観点からは、モスアイ構造の突起の高さは２００ｎｍ以上に設定される。突起の高さが変化すれば、反射率の波長特性は変化し、特に長波長領域において顕著に変化する。突起の高さを１７０ｎｍ位にすると、可視光の赤領域の反射率が高くなる。その結果、モスアイフィルムの表面は少し赤っぽく見えることになる。
図４は、モスアイ構造の高さごとに、入射光の波長（ｎｍ）と反射率（％）の関係（反射率の波長依存性）を示したグラフである。高さ１８５ｎｍでは、赤領域の反射率が高くなり、モスアイフィルムの表面が赤色を帯びることを示している。高さ２１０ｎｍでは、赤領域の反射は抑えられ、緑色を帯びた色に見える。高さ２８０ｎｍでは、反射率が極大を示す波長は特になく、反射率の値は可視光領域全体で低くフラットであるから、モスアイ構造で反射された光はほぼ無色であり、わずかな量である。このように図４によれば、突起の高さによって、モスアイフィルムの表面からの反射色はその色が異なって見えることが分かる。
図４に示した高さ１８５ｎｍの突起の反射率（Ｙ）は０．０５９％であり、高さ２１０ｎｍの突起の反射率（Ｙ）は０．０５７％であり、高さ２８０ｎｍの突起の反射率（Ｙ）は０．０３１％である。ここで、反射率（％）は、「ＸＹＺ表色系（ＣＩＥ１９３１表色系）」のＹ値である。言い換えれば、ＸＹＺ表色系における、反射による物体色のＸ値、Ｙ値、Ｚ値のうちのＹ値である。なお、Ｙ値は、波長３８０ｎｍ～７８０ｎｍの可視光領域全体での積分値であり、特定の波長での反射率を意味するものではない。
次に、図５を用いて、モスアイ構造の高さによってモスアイフィルムの表面からの反射色の色味が変わることを概念的に説明する。図５は、モスアイ構造の高さごとに、入射光の波長（ｎｍ）と反射率（％）の関係が変化することを説明するための図である。図５の左端の例のように、樹脂層が形成されていない場合（樹脂が塗布される前）は、転写樹脂層１１自身の突起の高さによって光学特性が決まる。樹脂層が形成されて転写樹脂層１１の突起間が埋められると、図５の中央の例及び右端の例のように、モスアイ構造の突起の高さは、転写樹脂層１１の凹部内の樹脂層１２の表面から転写樹脂層１１の突起の先端までとなる。このため、樹脂層が厚くなる程、モスアイ構造の突起の高さは低くなる。
したがって、樹脂層の形成前に可視光波長領域でほぼフラットな低反射特性であるとすれば、樹脂層の厚みが大きくなるほど、赤領域の反射率が大きくなる傾向がある。但し、突起の先端まで樹脂で埋まった場合には、もはや突起の形状が存在しなくなるためモスアイ構造の機能は出現しなくなる。
なお、図４のグラフは、５°正反射の条件で測定された結果を示している。モスアイフィルムの表面をどの角度から見るかによって反射色の色味は変わる。モスアイフィルムの表面に対して鉛直方向から傾くと、モスアイ構造の突起の見かけ上の高さが低くなることから、赤色領域の反射率が大きくなる。したがって、高さ１８５ｎｍの突起を有するモスアイフィルムでは斜めから見ると、より赤みが強調される。
図６及び７に示したグラフは、異なる高さの突起を有するモスアイフィルムについて反射率（％）を測定した結果を示している。図６は、ピッチ２００ｎｍ、高さ２８０ｎｍのモスアイ構造について、面法線に対して５°～６０°の入射角で光を入射したときの反射率（％）の変化を示したグラフである。図７は、ピッチ２００ｎｍ、高さ１９０ｎｍのモスアイ構造について、面法線に対して５°～６０°の入射角で光を入射したときの反射率（％）の変化を示したグラフである。図６及び７のグラフは、モスアイフィルムの表面に対する法線方向から光の入射角度を５°、３０°、４５°及び６０°に傾けてそれぞれ測定した結果である。
図６及び７において、５°での反射率が最も低いことから分かるように、モスアイフィルムは、垂直に近い角度で入射した光に対して反射率が最も低くなる。入射角が大きくほど長波長側において反射率が大きくなる。また、突起の高さが高い方が入射角の増大に対する反射率の上昇が穏やかであることが分かる。
図８は、図６及び７に示したモスアイ構造に対して垂直方向から光を入射したときの反射特性を説明するための図であり、図９は、図６及び７に示したモスアイ構造に対して斜め方向から光を入射したときの反射特性を説明するための図である。図８及び９に示したように、樹脂層が形成されていない高い突起を有するモスアイフィルム、及び、樹脂層が形成された低い突起を有するモスアイフィルムともに、垂直に近い入射角において反射率は非常に低く、その差は微差である。一方、入射角が大きくなると、低い突起を有するモスアイフィルムでは反射率が顕著に大きくなる傾向があり、例えば、入射角が６０°である場合、樹脂層が有る方が約２％反射率が大きくなるため、色合いの違いが認識される。したがって、モスアイ構造の突起を樹脂層によって低くすれば、色味の調整可能である。
また、モスアイ構造の突起のピッチ（隣接する突起の間隔）は、３８０ｎｍ以下が好ましい。ピッチの大きさが可視光の波長より充分小さければ、ピッチの大きさは反射特性に影響しないが、ピッチの大きさが可視光の波長の下限である３８０ｎｍに近づくと、短波長領域の可視光が影響を受けやすくなる。突起の配置の規則性が低い場合には散乱が生じ、突起が整然と並び突起の配置の規則性が高い場合には、回折が生じる傾向がある。散乱では、波長の短い青色の光が散乱されやすいため、モスアイフィルムの色味は青っぽくなる。回折では、ある視野角において強い光が観察されることになる。
モスアイ構造の突起のピッチは、２００ｎｍ以下であることがより好ましい。２００ｎｍを超えるときには、モスアイ面の法線から大きく傾いた斜め方向（６０°付近以上）からモスアイ面を眺めたときに、散乱によりモスアイ面が青白く白濁して見えることがあるが、２００ｎｍ以下にすれば、散乱を充分に抑制することができる。したがって、ピッチが２００ｎｍ以下であれば、ピッチの影響によって反射光の色味が変化することはない。
また、モスアイ構造の突起形状（シェイプ）が各波長の反射率を微妙に変化させ、反射光の色味に影響する可能性があるが、突起の先端に向かって徐々に細くなっていく形状であれば、界面における屈折率を光の進行方向に対して一定の割合で変化させることができ、所望の反射特性を得ることができる。本実施形態においては、反射防止構造体の表面に形成されたモスアイ構造の単位構造は釣鐘形状を有する。上記単位構造は、釣鐘形状以外の形状であってもよく、例えば、円錐形状、四角錐形状等の錘形状であってもよい。
（３）反射防止構造体の他の特性
モスアイ構造の突起を樹脂層によって低くする構成によれば、突起間に入り込んだ汚れを取り除きやすくなる。例えば、タッチパネルを有する表示装置の最表面にモスアイフィルムを配置した場合には、付着した皮脂の拭取り易さが向上する。また、モスアイ構造の突起を樹脂層によって低くする構成は、言い換えれば元々あったモスアイ構造の突起の根元を樹脂層により補強する構成であるとも言える。したがって、モスアイフィルム表面の機械的強度（耐性）の向上を図ることができる。
（４）反射防止構造体の製造方法
（４－１）モスアイ構造の転写用の型の作製
図１０の（ａ）～（ｇ）は、モスアイ構造を転写するための型の作製方法を説明する図である。図１０を参照しながら、モスアイフィルムを形成するための型（モールド）を作製した例を以下に説明する。
まず、アルミニウム（Ａｌ）基材２１を用意した（図１０（ａ））。Ａｌ基材２１は、別の基材の上にＡｌ膜を成膜したものであってもよい。その場合、Ａｌ膜の厚みは、例えば１．０μｍとする。
次に、図１０（ｂ）に示すように、このＡｌ基材２１の表層部分を陽極酸化することによってポーラスアルミナ層２０を形成し、それをエッチングすることによって、可視光波長オーダー以下の微小な凹部（細孔）２２ａを表面の広い範囲に一定の間隔で多数形成した。化成電圧、電解液の種類、濃度、時間等の陽極酸化の条件によって、凹部２２ａの大きさ、生成密度、凹部２２ａの深さ等を制御することができる。陽極酸化における化成電圧の大きさを制御することによって、凹部２２ａの配列の規則性を制御することができる。
初期段階で生成するポーラスアルミナ層２０においては凹部２２ａの配列に乱れが生じる傾向にあるため、再現性を考慮し、本実施形態では、図１０（ｃ）に示すように、最初に形成されたポーラスアルミナ層２０を除去した。底部分の凹みの距離が、ほぼ等しい部分だけ残すように除去することで、次の陽極酸化工程（図１０（ｄ））で、穴が開く位置を決めることができる。
その後、図１０（ｄ）に示すように、再び陽極酸化を行い、凹部２２ａを有するポーラスアルミナ層２０を形成した。次に、図１０（ｅ）に示すように、凹部２２ａを有するポーラスアルミナ層２０をアルミナのエッチャントに接触させて所定の量だけ等方的エッチングすることにより凹部２２ａの孔径を拡大させた（ワイドニング）。ここでは、シュウ酸０．６ｗｔ％、液温５℃の電解液に、８０Ｖの電圧を２４秒間印加することで陽極酸化を行い、リン酸１ｍｏｌ／Ｌ、液温３０℃の溶液に、２５分間浸漬することでエッチングを行った。陽極酸化は、シュウ酸に代えて、硫酸、燐酸等の酸性電解液、又は、アルカリ性電解溶液を用いてもよい。
この後、図１０（ｆ）に示すように、再び、Ａｌ基材２１を部分的に陽極酸化することにより、凹部２２ａを深さ方向に成長させると共にポーラスアルミナ層２０を厚くした。ここで凹部２２ａの成長は、既に形成されている凹部２２ａの底部から始まるので、凹部２２ａの側面は階段状になる。更にこの後、図１０（ｇ）に示すように、ポーラスアルミナ層２０をアルミナのエッチャントに接触させて更にエッチングすることにより凹部２２ａの孔径をさらに拡大させた。
このように、上述した陽極酸化工程（図１０（ｄ））及びエッチング工程（図１０（ｅ））を繰り返すことによって、所望の凹部２２ａを有するポーラスアルミナ層２０が得られる。ここでは、上記の陽極酸化とエッチングを交互に、陽極酸化を５回、エッチングを４回実施し、隣り合う穴のピッチが２００ｎｍで、深さが３８０ｎｍの円錐状の穴を有するモールドを作製した。
なお、転写用の型の作製方法は、上述のような陽極酸化及びエッチングを繰り返し行う方法に限定されず、例えば、電子線描画法、レーザー光の干渉露光を用いる方法を用いてもよい。
また、転写用の型における凹部が形成される材料としては、Ａｌ基材又はＡｌ膜に限定されず、例えば、（１）ガラス基板、（２）ＳＵＳ、Ｎｉ等の金属材料、（３）ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、環状オレフィン系高分子（代表的には、ノルボルネン系樹脂等である製品名「ゼオノア」〔日本ゼオン株式会社製〕、製品名「アートン」〔ＪＳＲ株式会社製〕等）のポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース等の樹脂材料が挙げられる。
＜モスアイフィルムの作製＞
図１１の（ａ）～（ｄ）は、モスアイ構造の転写プロセスを説明する図である。図１１を参照しながら、反射防止フィルムの製造方法について説明する。
まず、図１１（ａ）に示すように、基材フィルム１０を用意し、転写樹脂１１を塗布し、乾燥させる。基材の種類は、特に限定されず、例えば、ガラス、プラスチック、金属等を構成材料とするものが挙げられる。転写樹脂１１は、特に限定されないが、光ナノインプリントの場合には、紫外線硬化性樹脂が好適に用いられ、例えば、ＰＡＫ０１（東洋合成工業社製）、ＳＵ－８（日本化薬社製）が挙げられる。
次に、図１１（ｂ）に示すように、転写樹脂１１のモスアイ構造を付与する面上に、上述の方法により作製したモールド３１を配置する。モールド３１の表面には、離型／防汚剤を塗布する。モールド３１に離型／防汚剤を塗布することで、モールド３１の耐用期間を長期化することができる。
次に、図１１（ｃ）に示すように、モールド３１を転写樹脂１１に押し付けるとともに、紫外線を照射し、転写樹脂１１を硬化させる。これにより、モールド３１に形成されたナノ構造パターンを転写樹脂１１に転写できる。以上の工程により、反射防止フィルムが完成する（図１１（ｄ））。
以上では、逐次（バッチ）処理での製造工程を説明したが、以下に示すように、インラインでの連続処理を行ってもよい。転写用の型は、平板状であってもよいが、インラインでの連続処理には、図１２に示したようなロール型のモールド３１が好適に用いられる。図１２は、モスアイ構造を連続的に転写するための型（モールド）の一例を示した斜視模式図である。なお、図１２において、モールド３１の表面に記載された多数の丸（○）は、モスアイ構造の転写に用いられる凹部を模式的に表している。図１２は模式図であるため、凹部が間隔を空けて配置されているが、実際のモールドでは、凹部は隙間がないように敷き詰められている。ロール型のモールド３１としては、例えば、Ａｌを切削することで作製されたロール型、又は、基材となる薄いスリーブ管の表面にアルミニウムの膜を形成したものが挙げられる。
図１３は、ベースフィルム上にモスアイ構造を連続的に形成するプロセスの一例を示した斜視模式図である。図１３の製造工程（ａ）～（ｄ）は、図１１の製造工程（ａ）～（ｄ）に対応している。
まず、基材フィルム（例えば、ＴＡＣフィルム）１０に転写樹脂１１を塗布し（図１３（ａ））、転写樹脂１１を乾燥炉で乾燥させる。次に、回転するロール状のモールド３１を転写樹脂１１に押し当てつつ（図１３（ｂ））、転写樹脂１１に対して２Ｊ／ｃｍ２積算光量で紫外線を照射する（図１３（ｃ））。このとき、モスアイ構造の反転パターンが表面に形成されたモールド（転写用のロール型）３１による連続転写によって転写樹脂１１の表面にモスアイ構造が形成される。以上のように、各工程を順次連続して実施するロール・ツー・ロール方式でモールド３１の表面構造を転写することにより、樹脂埋め前のモスアイフィルムが完成する（図１３（ｄ））。
転写樹脂１１としては、溶剤を含まないアクリル樹脂を用いてもよいし、溶剤（例えば、メチル・エチル・ケトン（ＭＥＫ）、メチル・イソブチル・ケトン（ＭＥＢＫ）、トルエン）を含むアクリル樹脂を用いてもよい。固形分濃度は、例えば、０．１ｗｔ％～２．０ｗｔ％程度に適宜調製される。溶剤は、通常、コーティング後に乾燥炉で除去される。上記では、モスアイ構造を型押し及び紫外線照射の組み合わせ（ＵＶインプリント）により形成したが、転写樹脂１１の硬化には、紫外線に代えて、熱、可視光を用いてもよい。
その後、図１４に示すように、転写樹脂層１１に形成されたモスアイ構造の凹部に樹脂を充填し、樹脂層１２を形成する。樹脂を充填する方法としては、例えば、スピンコート、グラビアコート、ダイコート、スプレイ等が挙げられる。
塗布量を調整する観点では、スピンコートが好適であり、その回転速度で膜厚調整が可能である。連続した基材フィルムを用いる場合には、グラビアコート、ダイコート等が好適である。この場合、樹脂は溶剤に含有させ、その固形分濃度を調整することにより、塗布厚みを調整することができる。溶剤としては、例えば、トルエン、ＭＥＫ、ＭＥＢＫを用いることができる。固形分濃度は、例えば、０．１ｗｔ％程度に調整される。
また、モスアイフィルム内の一部の凹部のみを樹脂埋めし、部分的に高さの異なるモスアイ構造を形成する場合には、インクジェット技術のような塗出量の精密な制御が可能な方法が好適である。インクジェット技術は、インクだめに形成された穴（ノズル）からインクの液滴（ドロップレット）を飛ばし、被着体にインクを着弾させる技術である。通常では、ノズルを複数備えたヘッドを走査させながら所望の位置でノズルからインクの液滴を吐出させることにより、被着体の所望の位置にインクを塗布する。インクを飛ばす方式としては、ピエゾ方式、サーマル方式等が知られている。ピエゾ方式では、各ノズルに対応するピエゾ素子を振動させる電気信号を入れるかどうかで、ノズルからインクを吐出するかどうかを制御する。
モスアイフィルムを被着体とし、樹脂をインクとしたインクジェット技術によれば、モスアイフィルム内の一部の凹部のみに樹脂埋めすることが可能である。インクジェット装置の設置形態としては、フィルム転写ライン内にインクジェット装置を設置する形態、転写が完了したフィルムロールに対してインクジェット装置により塗布する形態が挙げられる。
（５）実施例
実施例として、モスアイフィルム（樹脂基材）上に樹脂をコーティング（塗布）した例を示す。なお、本実施例は一例であり、これに限定されるわけではない。図１９のグラフに実施例の結果として示された反射率特性もまた、本発明の反射防止構造体が有する反射率特性の一例である。なお、モスアイ構造による反射色の色味は、モスアイ構造の突起の高さに強く依存するが、モスアイ構造の突起の形状（シェイプ）にもある程度依存する。したがって、図１９のグラフの反射率特性は、突起の高さのみで一義的に決まったものではない。
モスアイフィルムは、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルム上に、表面にモスアイ構造を有するアクリル系のＵＶ硬化樹脂層が形成されたものである。モスアイ構造は、突起間のピッチが約２００ｎｍ、突起の高さが約２００ｎｍであった。アクリル系のＵＶ硬化樹脂層の屈折率は１．４９であった。
塗布用の樹脂には、旭硝子社製のサイトップを用いた。この樹脂の屈折率は１．３２であり、固形分濃度は０．５ｗｔ％であった。コーティング法としては、ディップ法を用い、ディップ後３ｍｍ／ｓｅｃの速度で引き上げた。引き上げ後、６０℃で３０分間乾燥した後、１００℃で１時間焼成した。
樹脂の塗布前後におけるモスアイ構造を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察した結果を図１５～１８に示した。図１５は、樹脂層形成前のモスアイ構造の表面を撮影した写真である。図１６は、樹脂層形成後（焼成後）のモスアイ構造の表面を撮影した写真である。図１７は、樹脂層形成前のモスアイ構造の断面を撮影した写真である。図１８は、樹脂層形成後のモスアイ構造の断面を撮影した写真である。塗布後の図１６及び図１８から、樹脂は、モスアイ構造の突起の１／４～半分程度の高さまでモスアイ構造の凹部を埋めていることが分かる。樹脂埋め後のモスアイ構造の突起の見掛け上の高さは、おおむね１００ｎｍ～１５０ｎｍと見積もられた。
樹脂の塗布前後における光学特性の変化を測定した結果を図１９に示した。図１９は、樹脂層の有無による反射率（％）の変化を波長（ｎｍ）別に示したグラフである。図１９のグラフは、モスアイフィルムの表面の法線から５°傾いた方向から光を入射させたときの反射率を測定した結果である。また、測定は、モスアイフィルムを屈折率１．５の黒いアクリル基板上に、屈折率１．５の粘着剤で貼り付けて行った。
図１９のグラフから、塗布前は可視光領域全体にわたって、非常に低反射であることが分かる。塗布前の波長５５０ｎｍの５°正反射率は０．０２９％であり、視感度を考慮したＹ値は０.０３３％であり、反射色はａ*＝０．１１１、ｂ*＝－０．２９９であった。
一方、塗布後の波長５５０ｎｍの５°正反射率は０．１４１％であり、Ｙ値は０．１５８％であり、反射色はａ*＝０．８５７、ｂ*＝０．９３０であった。反射特性は、塗布後もモスアイ形状を残していたため、低反射を保っていたが、塗布によって色味は、ａ*及びｂ*の値から分かるように、略ニュートラル（無色）からオレンジ方向へ変化した。なお、色度の値が小さいのは、モスアイ構造の非常に低い反射特性により、僅かな反射光であることに由来する。
また、塗布前後のそれぞれの状態で、表面に指紋を付け、クロス（ベンコットン）で乾拭きしたところ、塗布前の状態では、指紋の拭取りは困難であったが、塗布後では拭取りが可能であった。
以上のことから、モスアイ構造の上に樹脂を塗布することによって、低反射特性を損なうことなく、色味の変化を加えることが可能であり、汚れの拭きとり性も向上することが分った。
（６）変形例
上述した実施形態における各形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜組み合わされてもよいし、変更されてもよい。例えば、本実施形態における反射防止構造体及び転写用型の表面形状は、モスアイ構造による凹凸を除けば、実質的に平坦であるが、陽極酸化処理の前にあらかじめサンドブラスト処理を行う等して、散乱凹凸構造を設けても構わない。
（７）用途
本実施形態における反射防止構造体は、例えば、表示装置の構成部材（自発光型表示素子、非自発光型表示素子、光源、光拡散シート、プリズムシート、偏光反射シート、位相差板、偏光板、前面板、筐体等）、レンズ、窓ガラス、額縁ガラス、ショウウインドウ、水槽、印刷物、写真、塗装物品、照明機器等に対して用いることができる。中でも、表示装置に好適に用いられる。表示装置としては、液晶表示装置（ＬＣＤ）に限定されず、プラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）、無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置等に用いることができる。
１０：基材フィルム
１１：転写樹脂（層）
１２、１２ａ：樹脂層
２０：ポーラスアルミナ層
２１：Ａｌ基材
２２ａ：凹部
３１：モールド（転写用型）
１０１：単分子膜
　

Claims (16)

  1. 底部から頂部までの高さが可視光波長以下である凹凸構造を表面に有する樹脂基材、及び、上記凹凸構造の少なくとも一部を覆う樹脂層を有する反射防止構造体であって、
    上記樹脂層は、上記凹凸構造の頂部よりも上記凹凸構造の底部を厚く覆っていることを特徴とする反射防止構造体。
  2. 上記樹脂基材の凹凸構造が上記樹脂層で覆われて形成された、上記反射防止構造体の表面の凹凸構造では、底部から頂部までの高さが１００ｎｍ～２８０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の反射防止構造体。
  3. 上記樹脂基材の凹凸構造の底部に充填された上記樹脂層の厚みは、２８０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の反射防止構造体。
  4. 上記樹脂基材の凹凸構造の底部には、上記樹脂基材の凹凸構造の頂部上よりも、上記樹脂層が２０ｎｍ～１００ｎｍ厚く配置されていることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の反射防止構造体。
  5. 上記反射防止構造体の表面の凹凸構造は、上記樹脂層で覆われた領域において、上記樹脂基材の凹凸構造とは異なる形状を有することを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の反射防止構造体。
  6. 上記樹脂層は、上記凹凸構造の一部のみを覆っていることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の反射防止構造体。
  7. 上記凹凸構造の第１の底部を覆う上記樹脂層の厚みと、上記凹凸構造の第２の底部を覆う上記樹脂層の厚みとが異なることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の反射防止構造体。
  8. 上記樹脂層は、上記樹脂基材の凹凸構造の頂部に設けられていないことを特徴とする請求項１～７のいずれかに記載の反射防止構造体。
  9. 上記樹脂層の材質の屈折率は、上記樹脂基材の材質の屈折率よりも小さいことを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の反射防止構造体。
  10. 上記樹脂層の材質は、フッ素原子を含むことを特徴とする請求項１～９のいずれかに記載の反射防止構造体。
  11. 上記凹凸構造は、酸化金属膜を選択的にエッチングして形成した穴に特有の形状を上記樹脂基材の表面に転写して形成したものであることを特徴とする請求項１～１０のいずれかに記載の反射防止構造体。
  12. 上記樹脂基材は、フィルム状であることを特徴とする請求項１～１１のいずれかに記載の反射防止構造体。
  13. 請求項１～１２のいずれかに記載の反射防止構造体を表示面に配置したことを特徴とする表示装置。
  14. 上記反射防止構造体の上記樹脂層が上記凹凸構造を覆っていない領域が、上記表示面の額縁領域に配置され、上記反射防止構造体の上記樹脂層が上記凹凸構造を覆った領域が、上記表示面の表示領域に配置されたことを特徴とする請求項１３記載の表示装置。
  15. 上記反射防止構造体が表示面に貼り付けられたものであることを特徴とする請求項１３又は１４記載の表示装置。
  16. 前記表示装置は、液晶表示装置、プラズマ・ディスプレイ・パネル、又は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置であることを特徴とする請求項１３～１５のいずれかに記載の表示装置。
    　
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