WO2016038853A1 - 反射防止部材およびその製造方法 - Google Patents

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antireflection
antireflection layer
inclination angle
mold
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利治 大石
高英 藤本
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    • G02B1/115—Multilayers

Definitions

  • the present invention relates to an antireflection member and a method for manufacturing the same.
  • the reflection processing technology includes an AR (Anti-Reflection) technology that cancels reflected light by a multilayer film to reduce the reflected light, and an AG (in which the reflected light is diffused by an anti-glare layer having a fine concavo-convex structure to make it inconspicuous. Anti-Glare) technology.
  • AR Anti-Reflection
  • AG in which the reflected light is diffused by an anti-glare layer having a fine concavo-convex structure to make it inconspicuous.
  • Anti-Glare Anti-Glare
  • Patent Document 1 discloses an antiglare plastic film in which a fine uneven pattern is provided on a transparent resin applied to a base material.
  • Patent Document 2 discloses an antireflection film in which a low refractive index layer is formed on an antiglare layer having a fine concavo-convex structure. The low refractive index layer is formed by applying and curing a resin.
  • the present invention provides an antireflection member having high reflection treatment performance and a method for manufacturing the same.
  • the antireflection member includes an antiglare layer having a fine concavo-convex structure and an antireflection layer having a plurality of laminated films and formed above the antiglare layer.
  • the surface having an inclination angle at which the film thickness variation of the antireflection layer caused by the variation in the inclination angle of the surface of the fine uneven structure is within ⁇ 20% of the film thickness ratio is formed on the fine uneven structure. It occupies 60% or more of the area.
  • An antireflection member manufacturing method includes an antiglare layer forming step of forming a fine uneven structure on a substrate by performing a molding process using a mold having an uneven surface, and an upper layer than the fine uneven structure. And an antireflection layer forming step of forming an antireflection layer having a plurality of laminated films.
  • the uneven surface of the mold the surface having an inclination angle in which the film thickness variation of the antireflection layer caused by the variation in the inclination angle of the transferred uneven surface is within ⁇ 20% of the film thickness ratio occupies 60% or more. Formed as follows.
  • the characteristics of the antireflection layer formed above the antiglare layer can be improved, and the reflection treatment performance of the antireflection member can be further improved.
  • the number of grooves or recesses surrounded by a steeply inclined surface can be reduced, and the reduction in visibility due to adhesion of dirt to the grooves or recesses can be reduced.
  • the schematic diagram which shows the reflection preventing member of Embodiment 1 The figure explaining the inclination-angle of the fine concavo-convex structure of Embodiment 1.
  • the schematic diagram which shows the reflection preventing member of Embodiment 2. The figure explaining the inclination-angle of the fine concavo-convex structure of Embodiment 2.
  • Diagram showing antireflection layer Graph showing the relationship between the film thickness ratio of the antireflection layer and the reflectance The schematic diagram which shows the inclination angle of an example of the fine concavo-convex structure of a comparative example Top view of an example of a fine relief structure of a comparative example.
  • the figure explaining the 1st modification of the shape of an antireflection member The figure explaining the 2nd modification of the shape of an antireflection member
  • mold which forms an anti-glare layer The figure explaining the 1st process of the 2nd example of the manufacturing method of the type
  • mold which forms an anti-glare layer The schematic diagram which shows the shape of the final type
  • mold which forms an anti-glare layer Schematic diagram showing the fine relief structure produced using the mold shown in FIG.
  • the problems in the prior art will be briefly described.
  • the reflection processing performance can be improved by making up for each defect.
  • the multilayer film of the antireflection layer is formed on the unevenness of the antiglare layer without any ingenuity, the film thickness varies depending on the inclination of the unevenness, and good characteristics of the antireflection layer cannot be obtained.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an antireflection member according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an inclination angle of the fine concavo-convex structure of the first embodiment.
  • the antireflection member 10 of Embodiment 1 includes a sheet-like base material 12, a fine concavo-convex structure 20 formed on one surface of the base material 12, and an antireflection layer formed on the fine concavo-convex structure 20. 14.
  • the fine concavo-convex structure 20 functions as an antiglare layer that diffuses light.
  • the fine concavo-convex structure 20 is a structure having a large number of irregularities (for example, a large number of spherical convex portions 21) on the surface.
  • the lateral pitch of the unevenness is in the range of 0.5 to 10 [ ⁇ m], and is about 2 [ ⁇ m] as a specific example.
  • the anti-glare layer of the present embodiment employs a configuration that does not have fine particles that diffuse light (also referred to as haze) inside the layer.
  • the fine concavo-convex structure 20 is formed by managing the inclination angle ⁇ of the concavo-convex surface.
  • the tilt angle indicates the tilt angle from the upper surface of the substrate 12.
  • a range exceeding the specific angle ⁇ 1 is indicated by a bold line.
  • V0 indicates a normal line on the upper surface of the substrate 12, and h0 indicates a normal line on the uneven surface.
  • the portion where the inclination angle is equal to or smaller than the specific angle ⁇ 1 is a portion where the characteristics of the antireflection layer 14 can be improved. Therefore, when this range increases, the antireflection characteristic of the antireflection member 10 can be improved. Therefore, the range occupied by the portion where the inclination angle is equal to or less than the specific angle ⁇ 1 may be 70% or more, more preferably 80% or more in the formation surface of the fine relief structure 20.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the antireflection member of the second embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an inclination angle of the fine concavo-convex structure of the second embodiment.
  • the antireflection member 10A according to Embodiment 2 includes a sheet-like base material 12, a fine concavo-convex structure 20 formed on one surface of the base material 12, and an antireflection layer formed on the fine concavo-convex structure 20. 14A.
  • the fine concavo-convex structure 20 is formed by controlling the inclination angle ⁇ of the concavo-convex surface as shown in FIG.
  • a range exceeding the specific angle ⁇ 2 is indicated by a bold line.
  • the portion where the inclination angle is equal to or smaller than the specific angle ⁇ 2 is a portion where the characteristics of the antireflection layer 14A can be improved. Therefore, when this range increases, the antireflection characteristic of the antireflection member 10A can be improved. Therefore, the range occupied by the portion where the inclination angle is equal to or less than the specific angle ⁇ 2 may be 80% or more, more preferably 90% or more in the formation surface of the fine concavo-convex structure 20.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the antireflection layer.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the film thickness ratio and the reflectance of an example antireflection layer.
  • the antireflection layers 14 and 14A are configured by laminating a plurality of types of films of three or more layers.
  • the antireflection layers 14 and 14A are formed by controlling the refractive index and the film thickness of each layer, and the light reflected from each interface overlaps with different phases, thereby canceling each other's light and reducing the reflected light.
  • the total thickness of the antireflection layers 14 and 14A varies depending on the type and number of films, but is 300 to 500 nm or the like, which is very thin compared to the unevenness of the fine uneven structure 20.
  • the antireflection layers 14 and 14A are made of a transparent metal oxide such as SiO 2 , TiO 2 , or Al 2 O 3 , for example.
  • Each film of the antireflection layers 14 and 14A may be formed using a dry process such as a vapor deposition method or a sputtering method.
  • the vapor deposition method and the sputtering method are included in a method of condensing a material substance evaporated in a vacuum on the surface.
  • Each of the above films may be formed using a wet process such as chemical liquid phase growth.
  • the antireflection layers 14 and 14A may be a laminate of a dry process thin film and a wet process thin film. That is, at least one of the films of the antireflection layers 14 and 14A may be formed by a process of evaporating in a vacuum to condense a material substance on the surface, or may be formed by a wet process. Good.
  • the reflectance of the visible light changes as the antireflection layers 14 and 14A change in film thickness.
  • the graph of the relationship between the film thickness and the reflectance there are film thickness regions where the reflectance is lower than other regions, such as a range in which the reflectance is 1% or less by efficiently canceling the light reflected by each interface. is there.
  • the reflectance increases rapidly.
  • the film thickness at the center of the film thickness region where the reflectivity is low is assumed to be a film thickness ratio 1, as shown in FIG. 8 to 1.2.
  • the antireflection layer 14 of Embodiment 1 is formed so that a film thickness ratio of 1 can be obtained when the tilt angle of the substrate is zero.
  • the area where the thin film particles adhere to the portion having the inclination angle ⁇ is increased by the inclination angle ⁇ with respect to a certain amount of thin film particles scattered by vapor deposition, for example.
  • the film thickness of the portion having the inclination angle ⁇ is thinner than that of the portion having the inclination angle zero. If the portion having the tilt angle of zero is defined as the film thickness X, the thickness X1 of the portion having the tilt angle ⁇ is represented by the following equation (1).
  • the film thickness of the thin film formed on the surface having the inclination angle of 0 ° to the specific angle ⁇ 1 is as shown in the range W1 in FIG.
  • the film thickness ratio is 1 to 0.8.
  • the reflectance is 1% or less, and the antireflection characteristic is good.
  • the reflectance of the antireflection layer 14 increases rapidly as the inclination angle increases.
  • the range in which the inclination angle is 0 ° to the specific angle ⁇ 1 occupies 60% or more, so that good performance of the antireflection layer 14 can be obtained.
  • the antireflection layer 14A of Embodiment 2 is formed so as to obtain a film thickness ratio of 1.2 when the substrate tilt angle is zero.
  • the film thickness is 0.8.
  • the antireflection layer 14A in this film thickness range has a reflectance of 1% or less and good antireflection characteristics. On the surface where the inclination angle exceeds the specific angle ⁇ 2, the reflectance of the antireflection layer 14A increases rapidly as the inclination angle increases.
  • Embodiment 1 the area where the inclination angle is equal to or less than the specific angle ⁇ 1 is 60% or more, and in Embodiment 2, the area where the inclination angle is equal to or less than the specific angle ⁇ 2 is 70% or more. The reason for this will be described with reference to FIGS. 7A and 7B.
  • FIG. 7A is a schematic diagram showing the inclination angle of the fine uneven structure of the comparative example
  • FIG. 7B is a top view of the fine uneven structure of the comparative example.
  • FIG. 7A and 7B is a model in which hemispheres of the same diameter are closely aligned on one surface of the substrate 50.
  • the thick line portion in FIG. 7A and the shaded portion in FIG. 7B schematically show portions having an inclination angle where the film thickness ratio of the antireflection layer deviates from 0.8 to 1.2.
  • the inclination angle ⁇ of FIG. 7A is 36.8 °. If the antireflection layer is formed on a plane with a film thickness ratio of 1.2, the inclination angle ⁇ in FIG. 7A is 48.1 °.
  • the ratio of the thick line portion in FIG. 7A to the region where the fine concavo-convex structure is formed is similar to the ratio of the hatched portion in the equilateral triangle T in FIG. 7B.
  • r2 is the radius of the circle on the inner peripheral side of the thick line portion when viewed in plan
  • r1 is the radius of the circle on the outer peripheral side of the thick line portion when viewed in plan. From these conditions, the ratio of the area other than the thick line portion when viewed in plan can be obtained as follows.
  • the ratio R1 of the area other than the thick line portion in the plan view and the relationship between the radii r1 and r2 are expressed by the following expressions (4) and (5).
  • the ratio of the area where the film thickness ratio is 0.8 to 1.2 is 60% or more, and the model is not specially devised only by closely arranging the hemispheres.
  • the ratio is sufficiently large compared with 42%. Therefore, the action of the antireflection layer can be sufficiently obtained by the unique configuration of the first embodiment.
  • the ratio of the area where the film thickness ratio is 0.8 to 1.2 is 70% or more, and the model is not specially devised only by densely arranging the hemispheres.
  • the ratio is sufficiently large compared with 60%. Therefore, the action of the antireflection layer can be sufficiently obtained by the unique configuration of the second embodiment.
  • the antireflection members 10 and 10A of Embodiments 1 and 2 As described above, according to the antireflection members 10 and 10A of Embodiments 1 and 2, the AG technology characteristics are obtained by the fine uneven structure 20 of the antiglare layer, and the antireflection layers 14 and 14A are favorable. Antireflection characteristics can be obtained. Therefore, the antireflection members 10 and 10A having high reflection processing performance can be realized.
  • the groove or recess surrounded by the steeply inclined surface is reduced by the management of the tilt angle of the fine concavo-convex structure 20, and therefore the groove or recess. Visibility degradation due to adhesion of dirt to the surface can be reduced.
  • the inclination angle of the fine concavo-convex structure 20 is managed, and the antireflection layers 14 and 14A having a film thickness ratio of 1 or a film thickness ratio of 1.2 are formed on the surface having the zero inclination angle.
  • the film thickness formed on the surface having the zero tilt angle need not be any film thickness ratio of 0.8 to 1.2. Even if the film thickness formed on the surface with the tilt angle of zero is 1.2 or more, the film thickness variation of the antireflection layers 14 and 14A is reflected depending on the method of providing the tilt angle of the fine concavo-convex structure 20. It is possible to keep the film thickness ratio within ⁇ 20% in the region where the rate is low. It is also possible to control the ratio of the surface having such an inclination angle to a certain level or more.
  • the shape of the antireflection member is not particularly limited.
  • the antireflection members 10B to 10E may be formed into a plate shape as shown in FIG. 8A, a film shape as shown in FIG. 8B, a belt shape as shown in FIG. 8C, or a block shape as shown in FIG. 8C.
  • each thin film of the antireflection layers 14 and 14A is not limited to the illustrated specific examples, and can be variously changed.
  • the number of thin films is preferably 3 or more.
  • the manufacturing method of an antireflection member has an anti-glare layer formation process and an antireflection layer formation process in order of a process.
  • a mold 30 having a fine concavo-convex structure see FIG. 9C
  • a transparent substrate 12 see FIGS. 1 to 4
  • a curable transparent resin are used.
  • the mold 30 is, for example, a mold.
  • the base material 12 is, for example, a transparent resin or transparent glass having a low haze.
  • the transparent resin includes, for example, PET (polyethylene terephthalate), PC (polycarbonate), or acrylic resin.
  • the curable transparent resin for example, an ultraviolet curable transparent resin can be applied.
  • the mold 30 has an uneven surface with a controlled inclination angle.
  • the uneven surface of the mold 30 has a surface having an inclination angle at which the film thickness variation of the antireflection layer caused by the variation in the inclination angle is within ⁇ 20% in the transferred uneven surface is 60% or more. It is formed to occupy.
  • the mold 30 for manufacturing the antireflection member 10 of Embodiment 1 is formed such that a portion with an inclination angle of 36.8 ° or less occupies 60% or more in the transferred uneven surface.
  • the mold 30 for manufacturing the antireflection member 10A of Embodiment 2 is formed such that a portion with an inclination angle of 48.1 ° or less occupies 60% or more in the transferred concavo-convex surface. A method for manufacturing the mold 30 will be described later.
  • the curable transparent resin is cured on the upper surface of the base material 12 in a shape in which the unevenness of the mold 30 is transferred by mold forming using the mold 30. Thereby, the transparent fine uneven structure 20 is added to the upper surface of the base material 12, and an anti-glare layer is formed.
  • a dry process or a wet process film forming process is performed a plurality of times on the substrate 12 having the fine concavo-convex structure 20.
  • Each film forming process is performed by managing the film thickness of the thin film.
  • the film thickness is controlled so that an antireflection layer having a film thickness ratio of 1 is formed on a surface having an inclination angle of 0 °.
  • the film thickness is controlled so that an antireflection layer having a film thickness ratio of 1.2 is formed on a surface with an inclination angle of 0 °.
  • a predetermined antireflection layer is formed above the fine relief structure 20 of the antiglare layer.
  • the antireflection members 10 and 10A of the first and second embodiments can be manufactured.
  • another film forming process may be included between the antiglare layer forming step and the antireflection layer forming step.
  • FIG. 9A to 9C are diagrams for explaining a first example of a mold manufacturing method.
  • FIG. 9A is an explanatory diagram of the first step
  • FIG. 9B is an explanatory diagram of the second step
  • FIG. 9C is a schematic diagram showing a final mold shape.
  • the mold material 31 is subjected to blasting, etching, or electric discharge machining, and an antiglare action is obtained on one surface of the mold 31. Concavities and convexities are formed at an optical distance pitch.
  • the lower end portion of the unevenness is removed by polishing or etching. The ratio of the range in which the inclination angle increases can be adjusted by the amount of polishing or etching in FIG. 9B.
  • a mold 30 having projections and depressions as if the fine concavo-convex structure 20 of Embodiments 1 and 2 was transferred can be manufactured.
  • FIG. 10A to 10C are diagrams for explaining a second example of the mold manufacturing method.
  • FIG. 10A is an explanatory diagram of the first step
  • FIG. 10B is an explanatory diagram of the second step
  • FIG. 10C is a schematic diagram showing a final mold shape.
  • FIG. 11 is a schematic view showing a fine concavo-convex structure produced using the mold shown in FIG. 10C.
  • the fine concavo-convex structure 20 ⁇ / b> A can control a surface having an inclination angle exceeding a specific angle (indicated by a thick line in the drawing) to a predetermined ratio or less.
  • FIG. 12A and FIG. 12B are diagrams for explaining a third example of a mold manufacturing method for forming an antiglare layer.
  • FIG. 12A is an explanatory diagram of the first step
  • FIG. 12B is a schematic diagram showing a final mold shape.
  • a third example of the manufacturing method of the mold 30 is to perform electric discharge machining on the mold material 31 using the electrode 40 on which the fine pattern machining 45 has been performed, as shown in FIG. 12A. Thereby, as shown to FIG. 12B, the type
  • FIG. 13 is a schematic view showing a fine concavo-convex structure produced using the mold shown in FIG. 12B.
  • a fine concavo-convex structure 20B having a uniform concavo-convex shape as shown in FIG. 13 can be produced.
  • the fine uneven structure 20B is, for example, an uneven structure having a trapezoidal cross section.
  • the tilt angle can be controlled so that the film thickness variation of the antireflection layer is within ⁇ 20% of the film thickness ratio in the entire area of the fine concavo-convex structure 20B.
  • mold forming is shown as a method for manufacturing the fine concavo-convex structure of the antireflection member, and some specific methods for manufacturing the mold are shown.
  • the manufacturing method of the fine uneven structure of the antireflection member is not particularly limited, and any manufacturing method may be used as long as the fine uneven structure having the inclination angle specified by the invention can be manufactured.
  • the present invention can be used for an antireflection member for preventing reflection of a display.

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Abstract

　反射防止部材は、微細凹凸構造を有する防眩層と、積層された複数の膜を有し、防眩層より上層に形成される反射防止層とを有する。防眩層において、微細凹凸構造の表面の傾斜角のバラツキに起因して生じる反射防止層の膜厚バラツキが膜厚比±２０％以内となる傾斜角を有する面が、微細凹凸構造が形成された領域のうち６０％以上を占める。

Description

反射防止部材およびその製造方法
　本発明は、反射防止部材およびその製造方法に関する。
　近年、ディスプレイの多用途化が進んでおり、例えば外光または照明が当たる状況など、視認性が低下しやすい状況でディスプレイが使用されることがある。このため、ディスプレイの表示パネルの反射処理性能の向上が求められている。
　反射処理の技術には、多層膜により反射光を打ち消し合わせて反射光を少なくさせるＡＲ（Ａｎｔｉ－Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）技術と、微細凹凸構造を有する防眩層により反射光を拡散させて目立たなくするＡＧ（Ａｎｔｉ－Ｇｌａｒｅ）技術とがある。しかし、照明などが反射する場合、ＡＲ技術では、照明の輪郭が視認できてしまい、この点、表示の視認性が低下する。また、ＡＧ技術では、拡散した反射光により、反射部分が白く光って、表示の視認性が低下する。
　従来の技術として、特許文献１には、基材に塗布された透明樹脂に微細凹凸模様が設けられた防眩プラスチックフィルムが開示されている。特許文献２には、微細凹凸構造を有する防眩層の上に低屈折率層が形成された反射防止フィルムが開示されている。低屈折率層は、樹脂を塗布および硬化して形成される。
特開平６－２３４１７５号公報 国際公開第２００８／０８４６０４号
　本発明は、反射処理性能の高い反射防止部材およびその製造方法を提供する。
　本発明の一態様に係る反射防止部材は、微細凹凸構造を有する防眩層と、積層された複数の膜を有し、防眩層より上層に形成される反射防止層とを有する。防眩層において、微細凹凸構造の表面の傾斜角のバラツキに起因して生じる反射防止層の膜厚バラツキが膜厚比±２０％以内となる傾斜角を有する面が、微細凹凸構造が形成された領域のうち６０％以上を占める。
　本発明の一態様に係る反射防止部材の製造方法は、凹凸面を有する型を用いた成形処理を行って基材に微細凹凸構造を形成する防眩層形成工程と、微細凹凸構造よりも上層に、積層された複数の膜を有する反射防止層を成膜する反射防止層形成工程とを有する。型の凹凸面は、転写された凹凸面の傾斜角のバラツキに起因して生じる反射防止層の膜厚バラツキが膜厚比±２０％以内となる傾斜角を有する面が、６０％以上を占めるように形成される。
　本発明によれば、防眩層より上層に形成される反射防止層の特性を良好にし、反射防止部材の反射処理性能をより向上できる。また、急勾配な傾斜面で囲まれた溝部または凹部を少なくして、溝部または凹部への汚れの付着による視認性の低下も少なくできる。
実施の形態１の反射防止部材を示す模式図 実施の形態１の微細凹凸構造の傾斜角を説明する図 実施の形態２の反射防止部材を示す模式図 実施の形態２の微細凹凸構造の傾斜角を説明する図 反射防止層を示す図 反射防止層の膜厚比と反射率との関係を示すグラフ 比較例の微細凹凸構造の一例の傾斜角を示す模式図 比較例の微細凹凸構造の一例の上面図 反射防止部材の形状の第１の変形例を説明する図 反射防止部材の形状の第２の変形例を説明する図 反射防止部材の形状の第３の変形例を説明する図 反射防止部材の形状の第４の変形例を説明する図 防眩層を形成する型の製造方法の第１例の第１工程を説明する図 防眩層を形成する型の製造方法の第１例の第２工程を説明する図 防眩層を形成する型の製造方法の第１例における最終的な型の形状を示す模式図 防眩層を形成する型の製造方法の第２例の第１工程を説明する図 防眩層を形成する型の製造方法の第２例の第２工程を説明する図 防眩層を形成する型の製造方法の第２例における最終的な型の形状を示す模式図 図１０Ｃに示す型を用いて作製した微細凹凸構造を示す模式図 防眩層を形成する型の製造方法の第３例の第１工程を説明する図 防眩層を形成する型の製造方法の第３例における最終的な型の形状を示す模式図 図１２Ｂに示す型を用いて作製した微細凹凸構造を示す模式図
　本発明の実施の形態の説明に先立ち、従来の技術における問題点を簡単に説明する。ＡＧ技術の防眩層上にＡＲ技術の反射防止層を設けることで、各々の欠点を補って反射処理性能を向上することができる。しかしながら、なんら工夫なく、防眩層の凹凸に反射防止層の多層膜を形成すると、凹凸の傾斜によって膜厚がばらつき、反射防止層の良好な特性が得られない。
　また、防眩層の凹凸構造に急勾配な傾斜面で囲まれた溝部または凹部が形成されると、ここに汚れが付着して、視認性が低下する。
　以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。
　＜反射防止部材＞
　（実施の形態１、２）
　図１は、実施の形態１の反射防止部材を示す模式図である。図２は、実施の形態１の微細凹凸構造の傾斜角を説明する図である。
　実施の形態１の反射防止部材１０は、シート状の基材１２と、基材１２の一方の面に形成された微細凹凸構造２０と、微細凹凸構造２０の上に成膜された反射防止層１４とを有している。
　微細凹凸構造２０は、光を拡散させる防眩層として機能する。微細凹凸構造２０は、表面に多数の凹凸（例えば多数の球面状の凸部２１）を有する構造である。凹凸の横方向のピッチは、０．５～１０［μｍ］の範囲で、具体的一例として２［μｍ］程度である。本実施の形態の防眩層は、層内部に光拡散する（ヘイズ（ｈａｚｅ）とも言う）微粒子を有さない構成が採用される。
　微細凹凸構造２０は、図２に示すように、凹凸表面の傾斜角θが管理されて形成されている。実施の形態１では、傾斜角が、特定角度θ１＝３６．８°以下となる面が、微細凹凸構造２０の形成面中、平面視したときの面積で６０％以上の範囲を占めるように形成されている。傾斜角は、基材１２の上面からの傾斜角を示している。図２中、太線により特定角度θ１を超える範囲を示している。図２中、Ｖ０は基材１２の上面の垂線を示し、ｈ０は凹凸表面の法線を示している。
　傾斜角が特定角度θ１以下となる部分は、反射防止層１４の特性を良好にできる部分である。したがって、この範囲が増えると、反射防止部材１０の反射防止の特性を向上できる。よって、傾斜角が特定角度θ１以下となる部分が占める範囲は、微細凹凸構造２０の形成面中、より好ましくは７０％以上、さらに好ましくは８０％以上にしてもよい。
　実施の形態１において、傾斜角が特定角度θ１以下となる面の割合を６０％以上としている理由については後述する。
　反射防止層１４の詳細は、後述する。
　図３は、実施の形態２の反射防止部材を示す模式図である。図４は、実施の形態２の微細凹凸構造の傾斜角を説明する図である。
　実施の形態２の反射防止部材１０Ａは、シート状の基材１２と、基材１２の一方の面に形成された微細凹凸構造２０と、微細凹凸構造２０の上に成膜された反射防止層１４Ａとを有している。
　微細凹凸構造２０は、図４に示すように、凹凸表面の傾斜角θが管理されて形成されている。実施の形態２では、傾斜角が、特定角度θ２＝４８．１°以下となる範囲が、微細凹凸構造２０の形成面中、平面視したときの面積で７０％以上の範囲を占めるように形成されている。図４中、太線により特定角度θ２を超える範囲を示している。
　傾斜角が特定角度θ２以下の部分は、反射防止層１４Ａの特性を良好にできる部分である。したがって、この範囲が増えると、反射防止部材１０Ａの反射防止の特性を向上できる。よって、傾斜角が特定角度θ２以下となる部分が占める範囲は、微細凹凸構造２０の形成面中、より好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９０％以上にしてもよい。
　実施の形態２において、傾斜角が特定角度θ２以下となる面の割合を７０％以上としている理由については後述する。
　図５は、反射防止層の一例を示す図である。図６は、一例の反射防止層の膜厚比と反射率との関係を示すグラフである。
　反射防止層１４、１４Ａは、３層以上の複数種類の膜を積層して構成される。反射防止層１４、１４Ａは、各層の屈折率と膜厚とがコントロールされて形成され、各界面を反射した光が異なる位相で重なることで、互いの光をキャンセルさせて反射光を低減させる。反射防止層１４、１４Ａの全体の厚みは、膜の種類および数によって変わるが、３００～５００ｎｍなどであり、微細凹凸構造２０の凹凸量に比べて非常に薄い。反射防止層１４、１４Ａは、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの透明な金属酸化物で構成される。
　反射防止層１４、１４Ａの各膜は、蒸着法、スパッタ法などのドライプロセスを用いて形成されてもよい。蒸着法、スパッタ法は、真空中で蒸発させた材料物質を面上に凝縮させる方法に含まれる。また、上記各膜は、化学液相成長などのウエットプロセスを用いて形成されてもよい。また、反射防止層１４、１４Ａは、ドライプロセスの薄膜とウエットプロセスの薄膜とが積層されていてもよい。すなわち、反射防止層１４、１４Ａの各膜のうち、少なくとも１つは、真空中で蒸発させて材料物質を面上に凝縮させる処理により形成されていてもよく、ウエットプロセスにより形成されていてもよい。
　図６に示すように、反射防止層１４、１４Ａは、膜厚が変わることで、可視光の反射率が変化する。膜厚と反射率との関係グラフにおいて、各界面の反射した光が効率的にキャンセルされることにより反射率が１パーセント以下となる範囲など、他の領域より反射率が低くなる膜厚領域がある。この膜厚領域より膜厚が大きくなるか、或いは、小さくなると反射率が急激に増加する。
　反射防止層１４、１４Ａにおいて、反射率が低くなる膜厚領域の中央の膜厚を、膜厚比１とすると、図６に示すように、反射率が低くなる領域は、膜厚比０．８～１．２となる。
　実施の形態１の反射防止層１４は、基板の傾斜角がゼロのときに、膜厚比１の膜厚が得られるように形成される。このとき、傾斜角θを有する部分には、例えば蒸着により飛散してくる一定量の薄膜粒子に対して、傾斜角θだけ薄膜粒子が付着する面積が大きくなる。このため、傾斜角θを有する部分の膜厚は、傾斜角ゼロの部分と比べて薄くなる。傾斜角ゼロの部分を膜厚Ｘとすれば、傾斜角θを有する部分の膜厚Ｘ１は、次式（１）のように表わされる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　よって、実施の形態１の反射防止層１４では、傾斜角が０°～特定角度θ１（＝３６．８°）の面に形成される薄膜の膜厚は、図６の範囲Ｗ１に示すように、膜厚比１～０．８の膜厚となる。この膜厚領域では、反射率が１％以下となり、反射防止の特性が良好となる。傾斜角が特定角度θ１を超える面では、傾斜角が大きくなるに従って反射防止層１４の反射率が急激に上昇する。
　前述したが、実施の形態１では、傾斜角が０°～特定角度θ１（＝３６．８°）となる範囲が６０％以上を占めることで、反射防止層１４の良好な性能が得られる。
　実施の形態２の反射防止層１４Ａは、基板の傾斜角がゼロのときに、膜厚比１．２の膜厚が得られるように形成されている。
　上述のように、傾斜角ゼロの部分を膜厚Ｘとすれば、傾斜角θを有する部分の膜厚Ｘ１は、式（１）のように表わされる。よって、傾斜角が０°～特定角度θ２（＝４８．１°）の面に形成される反射防止層１４Ａの膜厚は、図６の範囲Ｗ２に示すように、膜厚比１．２～０．８の膜厚となる。この膜厚範囲の反射防止層１４Ａは、反射率が１％以下となり、反射防止の特性が良好となる。傾斜角が特定角度θ２を超える面では、傾斜角が大きくなるに従って反射防止層１４Ａの反射率が急激に上昇する。
　前述したが、実施の形態２においても、傾斜角が０°～特定角度θ２（＝４８．１°）となる範囲が７０％以上を占めることで、反射防止層１４の良好な特性が得られる。
　＜比較例＞
　ここでは、実施の形態１において、傾斜角が特定角度θ１以下となる面積を６０％以上とした理由、および、実施の形態２において、傾斜角が特定角度θ２以下となる面積を７０％以上とした理由を、図７Ａ、図７Ｂを参照しながら説明する。
　図７Ａは、比較例の微細凹凸構造の傾斜角を示す模式図を示し、図７Ｂは比較例の微細凹凸構造の上面図を示す。
　図７Ａ、図７Ｂに示される比較例の微細凹凸構造は、基材５０の一つの面に同一径の半球を密に整列させたモデルである。図７Ａの太線部分、および、図７Ｂの斜線部分は、反射防止層の膜厚比が０．８～１．２を外れる傾斜角の部位を、模式的に示している。
　ここで、反射防止層を、平面に膜厚比１．０で作製するのであれば、前述の通り、図７Ａの傾斜角θは３６．８°となる。また、反射防止層を、平面に膜厚比１．２で作製するのであれば、図７Ａの傾斜角θは４８．１°となる。
　平面視で、微細凹凸構造が形成された領域に対する、図７Ａの太線部分の割合は、図７Ｂの正三角形Ｔにおける斜線部分の割合と相似の関係にある。ｒ２は、平面視したときに、太線部分の内周側の円の半径であり、ｒ１は、平面視したときに、太線部分の外周側の円の半径である。これらの条件から、平面視したときの太線部分以外の面積の割合は、次のように求めることができる。
　まず、正三角形Ｔの一辺の長さは２×ｒ１なので、その面積Ｓ０は、次式（２）となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　次に、正三角形Ｔに含まれる斜線部の面積Ｓ１は、次式（３）となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　平面視で太線部分以外の面積の割合Ｒ１と、半径ｒ１、ｒ２の関係とは、次式（４）、（５）となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　これらの結果から、上記比較例のモデルにおいて、平面視で膜厚比が０．８～１．２となる面積の割合Ｒ１は、膜厚比１．０の成膜をする場合（θ＝３６．８°）に４２％となり、膜厚比１．２の成膜をする場合（θ＝４８．１°）に６０％となる。
　実施の形態１では、平面視において、膜厚比が０．８～１．２となる面積の割合が６０％以上であり、半球を密に整列させただけの特別な工夫を施していないモデルの割合４２％と比較して十分に大きい。よって、実施の形態１の特有な構成により、反射防止層の作用を十分に得ることができる。
　実施の形態２では、平面視において、膜厚比が０．８～１．２となる面積の割合が７０％以上であり、半球を密に整列させただけの特別な工夫を施していないモデルの割合６０％と比較して十分に大きい。よって、実施の形態２の特有な構成により、反射防止層の作用を十分に得ることができる。
　以上のように、実施の形態１、２の反射防止部材１０、１０Ａによれば、防眩層の微細凹凸構造２０により、ＡＧ技術の特性が得られ、反射防止層１４，１４Ａにより、良好な反射防止特性が得られる。よって、高い反射処理性能を有する反射防止部材１０、１０Ａを実現できる。
　また、実施の形態１、２の反射防止部材１０、１０Ａによれば、微細凹凸構造２０の傾斜角の管理によって、急勾配な傾斜面で囲まれた溝部または凹部が少なくなるので、溝部または凹部への汚れの付着による視認性の低下も少なくできる。
　なお、上記実施の形態１、２では、微細凹凸構造２０として、複数の球面状の凸部２１が形成された例を示したが、凹凸の形状は、これらに限られることはない。
　また、上記実施の形態１、２では、微細凹凸構造２０の傾斜角の管理と、傾斜角ゼロの面に膜厚比１または膜厚比１．２の反射防止層１４，１４Ａを形成することで、反射防止層１４，１４Ａの良好な膜厚を実現している。しかしながら、傾斜角ゼロの面に形成される膜厚は、膜厚比０．８～１．２の何れかにする必要はない。傾斜角ゼロの面に形成される膜厚が、膜厚比１．２以上であっても、微細凹凸構造２０の傾斜角の設け方によって、反射防止層１４，１４Ａの膜厚バラツキを、反射率の低くなる領域で膜厚比±２０％以内に抑えることが可能である。また、このような傾斜角の面の割合を一定以上に制御することも可能である。
　また、図８Ａ～図８Ｄに示すように、反射防止部材の形状は、特に制限されるものでない。反射防止部材１０Ｂ～１０Ｅは、図８Ａのように板状としても、図８Ｂのようにフィルム状としても、図８Ｃのように帯状としても、図８Ｃのようにブロック状としてもよい。反射防止部材１０Ｂ～１０Ｅの各形状において、少なくとも１つの面に、上述した防眩層と反射防止層とを有すればよい。
　また、反射防止層１４、１４Ａの各薄膜の種類、積層数、膜厚は、図示した具体例に限られず、種々に変更可能である。薄膜の積層数は３層以上とするとよい。
　＜反射防止部材の製造方法＞
　次に、反射防止部材の製造方法の一例について説明する。
　反射防止部材の製造方法は、工程順に、防眩層形成工程と、反射防止層形成工程とを有する。
　防眩層形成工程では、微細凹凸構造を有する型３０（図９Ｃ参照）と、透明な基材１２（図１～図４参照）と、硬化型透明樹脂とが用いられる。型３０は、例えば金型である。基材１２は、例えば、ヘイズの少ない、透明樹脂または透明ガラスなどである。透明樹脂には、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、または、アクリル樹脂が含まれる。硬化透明樹脂としては、例えば、紫外線硬化型の透明レジンを適用できる。
　型３０は、傾斜角が管理された凹凸面を有する。型３０の凹凸面は、転写された凹凸面において、傾斜角のバラツキに起因して生じる反射防止層の膜厚バラツキが膜厚比±２０％以内となる傾斜角を有する面が６０％以上を占めるように形成される。具体的には、実施の形態１の反射防止部材１０を製造する型３０は、転写された凹凸面の中で、傾斜角３６．８°以下の部分が６０％以上を占めるように形成される。実施の形態２の反射防止部材１０Ａを製造する型３０は、転写された凹凸面の中で、傾斜角４８．１°以下の部分が６０％以上を占めるように形成される。型３０の製造方法は後述する。
　防眩層形成工程では、型３０を用いた型成形により、型３０の凹凸を転写した形状で、基材１２の上面に硬化型透明樹脂を硬化させる。これにより、基材１２の上面に透明な微細凹凸構造２０が付加されて防眩層が形成される。
　反射防止層形成工程では、微細凹凸構造２０を有する基材１２に対して、ドライプロセス或いはウエットプロセスの成膜処理を複数回行う。各成膜処理は、薄膜の膜厚が管理されて行われる。実施の形態１の反射防止部材１０を製造する場合には、傾斜角０°の面に膜厚比１の反射防止層が形成されるように、膜厚が管理される。実施の形態２の反射防止部材１０Ａを製造する場合には、傾斜角０°の面に膜厚比１．２の反射防止層が形成されるように、膜厚が管理される。これにより、防眩層の微細凹凸構造２０より上層に、所定の反射防止層が形成される。
　以上の工程により、実施の形態１、２の反射防止部材１０、１０Ａを製造することができる。
　なお、反射防止部材の製造方法において、防眩層形成工程と反射防止層形成工程との間に、別の成膜処理が含まれていてもよい。
　＜型の製造方法＞
　続いて、防眩層形成工程で使用される型３０の製造方法の一例について説明する。
　図９Ａ～図９Ｃは、型の製造方法の第１例を説明する図である。図９Ａは第１工程の説明図、図９Ｂは第２工程の説明図、図９Ｃは最終的な型の形状を示す模式図である。
　型３０の製造方法の第１例は、先ず、図９Ａに示すように、型材３１に、ブラスト加工、エッチング加工、又は、放電加工を及ぼして、型材３１の一面に、防眩作用が得られる光学距離のピッチで凹凸を形成する。次に、図９Ｂに示すように、凹凸の下端部を、研磨又はエッチングにより、除去する。図９Ｂの研磨又はエッチングの処理量により、傾斜角が大きくなる範囲の割合を調整することができる。
　これにより、図９Ｃに示すように、実施形態１、２の微細凹凸構造２０を転写したような凹凸を有する型３０を製造することができる。
　図１０Ａ～図１０Ｃは、型の製造方法の第２例を説明する図である。図１０Ａは第１工程の説明図、図１０Ｂは第２工程の説明図、図１０Ｃは最終的な型の形状を示す模式図である。
　型３０の製造方法の第２例は、先ず、図１０Ａに示すように、型材３１の一面に、ブラスト加工、又は、エッチング加工により、防眩作用を及ぼす光学距離のピッチで凹凸を形成する。次に、図１０Ｂに示すように、凹凸の個々の凹部より小さな径の粒子３２を用いて追加のブラスト加工を行う。追加のブラスト加工では、凹凸の下端部など、薄い部分は、大きく削られ、凹部の中央など、厚みのある部分の削り量は小さくなる。これにより、図１０Ｃに示すように、傾斜角の大きな範囲が削られた微細凹凸構造を有する型３０を製造することができる。
　図１１は、図１０Ｃに示す型を用いて作製した微細凹凸構造を示す模式図である。
　第２例の型３０を用いて防眩層を形成することで、図１１のような微細凹凸構造２０Ａを作製することができる。微細凹凸構造２０Ａは、特定の角度を超えた傾斜角の面（図中、太線で示す）を、所定割合以下に制御することができる。
　図１２Ａ、図１２Ｂは、防眩層を形成する型の製造方法の第３例を説明する図である。図１２Ａは第１工程の説明図、図１２Ｂは最終的な型の形状を示す模式図である。
　型３０の製造方法の第３例は、図１２Ａに示すように、微細模様加工４５を施した電極４０を用いて、型材３１に放電加工を行うものである。これにより、図１２Ｂに示すように、微細模様加工４５に応じた一律の微細凹凸形状を有する型３０を形成することができる。
　図１３は、図１２Ｂに示す型を用いて作製した微細凹凸構造を示す模式図である。
　第３例の型３０を用いて防眩層を形成することで、図１３のような一律の凹凸形状を有する微細凹凸構造２０Ｂを作製することができる。微細凹凸構造２０Ｂは、例えば、断面台形形状の凹凸構造である。これにより、微細凹凸構造２０Ｂの全エリアにおいて、反射防止層の膜厚バラツキが、膜厚比±２０％以内となるように、傾斜角の制御が可能となる。
　以上、本発明の各実施の形態について説明した。
　なお、上記実施の形態では、反射防止部材の微細凹凸構造の製造方法として型成形を示し、型の製造方法を幾つか具体的に示した。しかし、反射防止部材の微細凹凸構造の製造方法は、特に制限されるものではなく、発明により特定される傾斜角を有する微細凹凸構造が製造できれば、どのような製造方法を用いてもよい。
　本発明は、ディスプレイの反射を防止する反射防止部材に利用することができる。
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ　　反射防止部材
１２，５０　　基材
１４，１４Ａ　　反射防止層
２０，２０Ａ，２０Ｂ　　微細凹凸構造
２１　　凸部
３０　　型
３１　　型材
３２　　粒子
４０　　電極
４５　　微細模様加工

Claims (12)

  1. 基材と、
    微細凹凸構造を有し、前記基材の表面に設けられた防眩層と、
    積層された複数の膜を有し、前記防眩層より上層に形成された反射防止層と、を備え、
    前記防眩層において、前記微細凹凸構造の表面の、前記基材の前記表面に対する傾斜角のバラツキに起因して生じる前記反射防止層の膜厚バラツキが膜厚比±２０％以内となる傾斜角を有する面が、前記微細凹凸構造が形成された領域のうち６０％以上を占める、
    反射防止部材。
  2. 前記傾斜角が０°である面に、膜厚Ｘの前記反射防止層を形成したときに、前記傾斜角がθである面に形成される膜厚がＸ・ｃｏｓθになるものとして、前記傾斜角と前記反射防止層の膜厚バラツキとの関係が定義される、
    請求項１記載の反射防止部材。
  3. 前記反射防止層の膜厚と反射率との関係グラフにおいて反射率が他の領域と比較して低くなる膜厚領域の中央値を膜厚比１として、
    前記反射防止層は、前記傾斜角が０°である面に膜厚比１の膜厚で形成され、
    前記防眩層は、前記微細凹凸構造が形成された領域のうち、前記傾斜角が３６．８°以下である面が６０％以上を占める、
    請求項１記載の反射防止部材。
  4. 前記反射防止層の膜厚と反射率との関係グラフにおいて、前記反射率が他の領域と比較して低くなる膜厚領域の中央値を膜厚比１として、
    前記反射防止層は、前記傾斜角が０°である面に膜厚比１．２の膜厚で形成され、
    前記防眩層は、前記微細凹凸構造が形成された領域のうち、前記傾斜角が４８．１°以下である面が７０％以上を占める、
    請求項１記載の反射防止部材。
  5. 前記反射防止層の前記複数の膜のうち、少なくとも１つは、真空中で蒸発させた材料物質を面上に凝縮させる処理により形成されている、
    請求項１記載の反射防止部材。
  6. 前記反射防止層の前記複数の膜のうち、少なくとも１つは、ウエットプロセスにより形成されている、
    請求項１記載の反射防止部材。
  7. 凹凸面を有する型を用いた成形処理を行って基材に微細凹凸構造を形成する防眩層形成工程と、
    前記微細凹凸構造よりも上層に、積層された複数の膜を有する反射防止層を形成する反射防止層形成工程と、を備え、
    前記型の前記凹凸面において、転写された凹凸面の、前記基材の表面に対する傾斜角のバラツキに起因して生じる前記反射防止層の膜厚バラツキが膜厚比±２０％以内となる前記傾斜角を有する面が６０％以上を占めるように形成されている、
    反射防止部材の製造方法。
  8. 前記型の前記凹凸面は、型材の一面にブラスト加工、エッチング加工、或いは放電加工によって形成した凹凸に、前記凹凸より小さい径の粒子を用いて追加のブラスト加工を行って形成される、
    請求項７記載の反射防止部材の製造方法。
  9. 前記型の前記凹凸面は、型材の一面にブラスト加工、エッチング加工、或いは放電加工によって形成した凹凸面を、研磨或いはエッチングして形成される、
    請求項７記載の反射防止部材の製造方法。
  10. 前記型の前記凹凸面は、型材の一面に、凹凸模様が形成された電極を用いた放電加工を行って形成される、
    請求項７記載の反射防止部材の製造方法。
  11. 前記反射防止層の膜厚と反射率との関係グラフにおいて、前記反射率が他の領域と比較して低くなる膜厚領域の中央値を膜厚比１として、
    前記反射防止層形成工程では、前記傾斜角が０°である面に膜厚比１の膜厚で前記反射防止層を形成し、
    前記型の前記凹凸面は、前記転写された凹凸面の中で、前記傾斜角が３６．８°以下の部分が６０％以上を占めるように形成されている、
    請求項７記載の反射防止部材の製造方法。
  12. 前記反射防止層の膜厚と反射率との関係グラフにおいて、前記反射率が他の領域と比較して低くなる膜厚領域の中央値を膜厚比１として、
    前記反射防止層形成工程では、前記傾斜角が０°である面に膜厚比１．２の膜厚で前記反射防止層を形成し、
    前記型の前記凹凸面は、前記転写された凹凸面の中で、前記傾斜角が４８．１°以下の部分が７０％以上を占めるように形成されている、
    請求項７記載の反射防止部材の製造方法。
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