JP2016126066A - 反射防止物品、及び画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献4の手法によれば、架橋密度を高くして微細凹凸構造体の硬度を上げているため当該微細凹凸構造体は変形しにくく、拭取り時に、布の纖維等が微細凹凸構造体の隙間まで届きにくかった。そのため、汚染物を拭き取る際は、水やアルコールを含んだクリーナー等で汚れを浮かび上がらせて拭取る必要があり、乾拭きで汚れを除去することは困難であった。
前記微小突起は、反射防止を図る光の波長帯域の最短波長をΛmin、当該微小突起の隣接突起間隔dの平均値をdAVGとしたときに、
dAVG≦Λmin
なる関係を有し、
前記微小突起構造体は、2個以上の前記微小突起が根元から先端付近まで融着し、且つ、先端が独立している融着微小突起を有し、前記融着微小突起の個数密度が7個/μm2以下であることを特徴とする。
なお、本明細書において「物品」は、「板」、「シート」、「フィルム」等の態様を含む概念であり、「板」、「シート」、「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。
また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」、「平面」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
また、本発明において(メタ)アクリルとは、アクリル又はメタアクリルの各々を表し、(メタ)アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートの各々を表し、(メタ)アクリロイルとは、アクリロイル又はメタクリロイルの各々を表す。
また、本発明における拭取り時の圧力の大きさは、特に限定されるものではないが、通常、およそ2〜5kg/cm2程度の圧力である。
本発明に係る反射防止物品は、透明基材の少なくとも一方の面に、樹脂組成物又はその硬化物からなる微小突起が密接して配置された微小突起構造体を有する反射防止物品であって、
前記微小突起は、反射防止を図る光の波長帯域の最短波長をΛmin、当該微小突起の隣接突起間隔dの平均値をdAVGとしたときに、
dAVG≦Λmin
なる関係を有し、
前記微小突起構造体は、2個以上の前記微小突起が根元から先端付近まで融着し、且つ、先端が独立している融着微小突起を有し、前記融着微小突起の個数密度が7個/μm2以下であることを特徴とする。
図2は、本発明に係る反射防止物品の別の一例を示す概略断面図である。図2に例示される反射防止物品10は、透明基材1と微小突起構造体3とが単層構造となっている。
微小突起構造体3の表面は、微小突起2が密接して配置されて微細凹凸形状を有する微細凹凸面であり、前記微小突起2は、反射防止を図る光の波長帯域の最短波長をΛmin、当該微小突起2の隣接突起間隔d(図1)の平均値をdAVGとしたときに、
dAVG≦Λmin
なる関係を有することにより、Λmin以上の波長を有する光の反射防止を図ることができる。
そこで本発明者らは、微小突起構造体の表面に付着した汚染物を拭取る際に、微小突起に圧力がかかることに着目し、拭取る際の圧力により、微小突起が変形して、突起間の溝が広がる、或いは、突起間の溝が埋まるように設計することにより、微小突起間に付着した汚染物を機械的に掻き出し易くなり、乾拭きで汚れを拭取ることが可能となると考えた。そして本発明者らは、拭取り性が改善する変形し易い材料であり、且つ、復元し易い適度な可逆的材料を用い、微小突起が拭取り後に復元する微小突起構造体の製造を試みた。
本発明における微小突起構造体3が有する微小突起2及び融着微小突起4は、拭取る程度の圧力で変形し、且つ、優れた弾性復元性を備えているため、乾拭きで汚れを拭取る際には、その圧力により微小突起が変形して、微小突起間の谷底部に付着した汚れを機械的に掻き出し易くなると考えられる。また、本発明における微小突起構造体3は、融着微小突起の個数密度が7個/μm2以下であるため、反射率が高く、且つ、拭き取りの後は、圧力が取り除かれると、塑性変形を生じることなく元の微小突起の形状に復元することができるので、反射防止性能の低下が抑制されると考えられる。
本発明に用いられる透明基材1は、反射防止物品に用いられる公知の透明基材の中から用途に応じて適宜選択して用いることができる。透明基材に用いられる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース、セルロイド等のセルロース系樹脂、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等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリメチルペンテン、環状ポリオレフィン等のオレフィン系樹脂、ポリメチルメタクリレート、メチルメタクリレート−ブチルメタクリレート共重合体等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエーテルサルホン、ポリメタクリロニトリル等の透明樹脂や、ソーダ硝子、カリ硝子、鉛ガラス等の硝子、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン(PLZT)等のセラミックス、石英、蛍石等の透明無機材料等が挙げられる。
また、微小突起構造体が透明基材とは別層に設けられる場合は、透明基材と微小突起構造体との密着性を向上させ、ひいては耐摩耗性(耐傷性)を向上させるためにプライマー層を透明基材上に形成してもよい。このプライマー層は、透明基材、及び微小突起構造体の双方に密着性を有し、可視光を透過するものが好ましい。
プライマー層の材料としては、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂及びシランカップリング剤等から適宜選択して使用することができる。前記シランカップリング剤の市販品としては、例えば、ハーベス製のデュラサーフプライマーDS−PC−3B等が挙げられる。
本発明の反射防止物品の微小突起構造体3において、微小突起2は、隣接する突起間隔d(図1参照)が、反射防止を図る波長帯域の最短波長Λmin以下(d≦Λmin)となるよう密接して配置される。
本発明に係る反射防止物品を画像表示装置に配置して視認性を向上せしめることを主目的として使用する場合は、この最短波長Λminは、個人差、視聴条件を加味した可視光領域の最短波長(通常380nm)に設定され、間隔dは、ばらつきを考慮して通常100〜300nmとされる。
尚、当該反射防止物品が可視光領域の全波長域380〜780nmの一部、例えば500〜680nm帯域のスペクトルを持つ光に対してのみ反射防止性能が発現すれば良い場合は、Λmin=500nmとされる。又、当該反射防止物品が可視光領域の全波長域380〜780nmから逸脱する波長域も含む帯域、例えば300〜700nm帯域のスペクトルを持つ光に対して反射防止性能が発現すれば良い場合は、Λmin=300nmとされる。
また、この間隔dに係る隣接する微小突起は、いわゆる隣り合う微小突起であり、基材側の付け根部分である微小突起の裾の部分が接している突起である。本発明に係る反射防止物品では、微小突起が密接して配置されることにより、微小突起間の谷の部位を順次辿るようにして線分を作成すると、平面視において各微小突起を囲む多角形状領域を多数連結してなる網目状の模様が作製されることになる。間隔dに係る隣接する微小突起は、この網目状の模様を構成する一部の線分(辺)を共有する突起である。
このような微小突起の形状の具体例としては、垂直断面形状が半円状、半楕円状、三角形状、放物状、釣鐘状等であるものが挙げられる。複数ある微小突起は同一の形状を有していても異なる形状を有していてもよい。このような微小突起は、基材に直立するように、さらに基材より先端側に向かうに従って徐々に断面積が小さくなるような(先細りとなるような)形状を有している。
(1)先ず、原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscope:以下、AFMと略称する)又は走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:以下、SEMと略称する)を用いて突起の面内配列(突起配列の平面視形状)を検出する。
Dmin=DAVG―2Σ
として定義する最小隣接突起間距離Dminを以って周期Dの代わりとして設計する。即ち、微小突起構造体30の表面31の残留反射光の散乱効果を十分奏し得る条件は、
Dmin>λMAX
である。通常、D又はDminは1〜200μm、好ましくは10〜100μmとされる。
また突起高さHに高低差の有る場合には、突起高さHについては、十分な反射防止効果を発現する為には、反射防止を図る光の波長帯域の最長波長をΛmaxとしたときに、HAVG≧0.2×Λmaxとなることが好ましく、可視光線帯域の全波長に対して反射防止効果を奏し得るためにはHAVG≧0.2×780nm=156nmであることが好ましく、HAVG≧170nmとすることがより好ましい。突起の高さHAVGは、反射防止効果の点から、通常350nm以下とされる。また、突起の高さの分布は、通常50〜350nmである。
融着微小突起4は、上述した微小突起2が2個以上、根元から先端付近まで融着し、且つ、先端が独立している形状を有する。
国際公開2010/122924号公報には、当該公報の図2に示されているように凸部の先端部同士が互いに結合したモスアイ構造を含む反射防止膜が開示されている。本発明の融着微小突起は、微小突起の先端は融着しておらず、独立している点で、これとは明らかに異なるものである。
また、国際公開2010/122924号公報の図2に記載されているモスアイ構造では、微小突起の先端だけが付着しており、微小突起間の根元から先端付近の領域に空洞がある構造を有しているため、空洞内に汚れが入り込むことがある。これに対し、本発明における融着微小突起4は、微小突起の根元から先端付近まで融着しているので、汚れが入り込むような空洞が無い。
国際公開2010/122924号公報に記載のモスアイ構造は、上記のように形状が本発明と異なるが、さらにモスアイ構造の物性も本発明とは異なる。更に国際公開2010/122924号公報は、汚れの拭取り性について全く言及していない。
また、本発明における融着微小突起4は、1つの微小突起の先端が複数の峰を有する構造を有するものでもない。本発明における融着微小突起は2個以上の微小突起が融着して形成されているので、1個の融着微小突起の垂直断面形状における最大幅は、1個の微小突起の隣接突起間隔dよりも大きいことから、1つの微小突起の先端が複数の峰を有する構造とは明確に区別することができる。
なお、微小突起が融着するとは、微小突起を構成する樹脂組成物が完全に硬化する前に、微小突起同士の少なくとも一部が接着し、当該接着した部分が融合して一体化することをいう。微小突起を構成する樹脂組成物が完全に硬化する前とは、当該樹脂組成物が流動性を有する状態又は流動性を有しない状態のいずれであってもよい。
融着微小突起の頂点の数、及び、融着している微小突起の数は、例えば、前記微小突起構造体の表面をSEM等により観察し、画像解析により存在を確認することができる。
また、融着微小突起の個数密度は、特に限定はされないが、乾拭きでの汚れ拭き取り性に優れる点から、2個/μm2以上であることが好ましい。
前記融着微小突起の個数密度は、例えば、前記微小突起構造体の表面をSEM等により観察し、単位面積あたりの融着微小突起の個数を算出することにより、求めることができる。
上記融着微小突起の垂直断面形状における最大幅の平均値の、融着微小突起の高さの平均値に対する比である、融着微細突起のアスペクト比(平均最大幅/平均高さ)は、優れた反射防止性の観点から0.3〜1.0であることが好ましく、更に、0.5〜0.8であることがより好ましい。
微小突起の高さを測る際の基準位置は、突起付け根位置、すなわち隣接する微小突起の間の谷底(高さの極小点)を高さ0の基準とし、複数の頂点の中から高さの最も高い頂点までを突起の高さとする。融着微小突起の高さは、微小突起構造体の垂直断面をSEM等により観察し、画像解析により測定することができ、3個の融着微小突起における平均値を求める。
本発明において微小突起構造体は、樹脂組成物又はその硬化物からなり、成形性の点から、樹脂組成物の硬化物からなることが好ましい。微小突起構造体形成用の樹脂組成物は、少なくとも樹脂を含み、必要に応じて重合開始剤等その他の成分を含有する。
まず、微小突起構造体形成用の樹脂組成物を、1000又は2000mJ/cm2のエネルギーの紫外線を1分以上照射することにより十分に硬化させて、基材及び微細凹凸形状を有しない、厚さ1mm、幅5mm、長さ30mmの単膜とする。
次いで、25℃下、上記樹脂組成物の硬化物の長さ方向に10Hzで25gの周期的外力を加え、動的粘弾性を測定することにより、25℃における、E’、E”が求められる。測定装置としては、例えば、UBM製Rheogel E4000を用いることができる。
まず、透明基材上に微小突起構造体形成用の樹脂組成物を塗布して、1000又は2000mJ/cm2のエネルギーの紫外線を1分以上照射することにより硬化させて、微細凹凸形状を有しない塗膜を形成する。当該塗膜側を上面にして、粘着層つきの黒アクリル板に水平に貼り付ける。次いで、前記塗膜の表面に接触角を測定しようとする溶剤(水、n−ヘキサデカン、又はオレイン酸)1.0μLの液滴を滴下し、着滴10秒後の接触角を計測した。測定装置は、例えば、協和界面科学社製接触角計DM500を用いることができる。
また、上記樹脂組成物は、硬化物表面の親油性(疎水性)が向上し、微小突起が柔軟性に優れ、上述した微小突起構造体が形成し易い点から、炭素数10以上の長鎖アルキル基を有する化合物を含有することが好ましい。
以下、電離放射線硬化性成分として好ましく用いられる(メタ)アクリレートを含む組成物中の各成分について順に説明する。
(メタ)アクリレートは、(メタ)アクリロイル基を1分子中に1個有する単官能(メタ)アクリレートであっても、(メタ)アクリロイル基を1分子中に2個以上有する多官能アクリレートであってもよく、単官能(メタ)アクリレートと多官能(メタ)アクリレートとを併用するものであってもよい。
中でも、硬化物が上記物性を満たし、微小突起が柔軟性と弾性復元性を両立する点から、単官能(メタ)アクリレートと多官能(メタ)アクリレートとを併用することが好ましい。
本発明において用いられる樹脂組成物は、硬化物表面の親油性が向上し、微小突起が柔軟性に優れる点から、炭素数10以上の長鎖アルキル基を有する化合物を含有することが好ましく、炭素数12以上の長鎖アルキル基を有する化合物を含有することがより好ましい。
炭素数10以上の長鎖アルキル基を有する化合物の具体例としては、例えば、デカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカンを有する化合物等が挙げられる。また、本発明の効果を損なわない限り、更に置換基を有していてもよい。置換基の具体例としては、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、スルホ基の他、ビニル基、(メタ)アクリロイル基等のエチレン性不飽和二重結合を有する基等が挙げられる。中でも、光硬化性を備える点から、エチレン性不飽和二重結合を有することが好ましく、(メタ)アクリロイル基を有することがより好ましい。
なお、炭素数10以上の長鎖アルキル基を有する化合物が(メタ)アクリロイル基を有する場合、当該化合物は、前記(メタ)アクリレートにも該当し得る。
上記(メタ)アクリレートの硬化反応を開始又は促進させるために、必要に応じて光重合開始剤を適宜選択して用いても良い。光重合開始剤の具体例としては、例えば、ビスアシルフォスフィノキサイド、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−ケトン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、フェニルビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フォスフィンオキサイド、フェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィン酸エチル、ジフェニル(2,4,6−トリメトキシベンゾイル)ホスフィンオキシド等が挙げられる。これらは、単独あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明においては、前記樹脂組成物中に帯電防止剤を含有することが好ましい。帯電防止剤を含有することにより、微小突起構造体表面に汚れが付着することを抑制することができる。
帯電防止剤としては、4級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、1級〜3級アミノ基等のカチオン性基を有する各種のカチオン性化合物が好ましく、3級アミノ基を有するカチオン性化合物がより好ましく、N,N−ジオクチル−1−オクタンアミン等のトリアルキルアミンであることが更により好ましい。
本発明において樹脂組成物は、塗工性などを付与する点から溶剤を用いてもよい。溶剤を用いる場合、当該溶剤は、組成物中の各成分とは反応せず、当該各成分を溶解乃至分散可能な溶剤の中から適宜選択して用いることができる。このような溶剤の具体例としては、例えば、ベンゼン、ヘキサン等の炭化水素系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン、プロピレングリコールモノエチルエーテル(PGME)等のエーテル系溶剤、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン化アルキル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル系溶剤、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶剤、およびジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤、シクロヘキサン等のアノン系溶剤、メタノール、エタノール、およびプロパノール等のアルコール系溶剤を例示することができるが、これらに限られるものではない。また、樹脂組成物に用いられる溶剤は、1種類単独で用いてもよく、2種類以上の溶剤の混合溶剤でもよい。
本発明において用いられる微小突起構造体形成用の樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、更にその他の成分を含有してもよい。その他の成分としては、例えば、濡れ性調整のための界面活性剤、密着性向上のためのシランカップリング剤、安定化剤、消泡剤、ハジキ防止剤、酸化防止剤、凝集防止剤、粘度調製剤、離型剤等が挙げられる。
本発明の反射防止物品において、微小突起構造体表面の弾性率は、柔軟性に優れる点から、200〜500MPaであることが好ましく、220〜400MPaであることが好ましい。
微小突起構造体表面の最大押し込み深さは、変形し易く、拭取り性に優れる点から、1.0〜2.0μmであることが好ましく、1.2〜1.8μmであることがより好ましい。
また、微小突起構造体表面の弾性復元率は、塑性変形が少なく、拭き痕が生じにくい点から、80%以上であることが好ましく、85〜98%であることがより好ましい。
反射防止物品の微小突起構造体側表面に、下記特定の条件で圧子を押し込んで、フィルム表面の弾性率、最大押し込み深さ、弾性復元率を測定することができる。
測定装置は、例えば、フィッシャーインストルメンツ社製PICODENTER HM−500を用いることができる。
[測定条件]
・荷重速度 1mN/10秒
・保持時間 10秒
・荷重除荷速度 1mN/10秒
・圧子 ビッカース
・測定温度 25℃
本発明において、波長400nm、550nm及び700nmの光の反射率は、上述した微小突起構造体の形状や微小突起構造体の材質等により調整することができる。
反射防止物品の色座標a*及びb*は、島津製作所社製、分光光度計UV3100PC等により測定することができる。
本発明の反射防止物品は、透明基材上に樹脂組成物を用いて微小突起構造体を形成すればよく、従来公知の方法の中から適宜選択して形成することができる。
微小突起構造体の形成方法は、例えば、前記透明基材上に、前記樹脂組成物を塗布し、所望の微小突起構造体形状を有する微小突起構造体形成用原版の凹凸形状を、前記樹脂組成物の塗膜に賦型した後、前記樹脂組成物を硬化させることにより微小突起構造体を形成し、前記微小突起構造体形成用原版から剥離する方法等が挙げられる。
このようにして、前記微小突起構造体形成用原版には、微細突起の反転形状を有する多数の微細孔が密に作製される。
本発明において用いられるロール金型としては、例えば、母材として、円筒形状の金属材料を用い、当該母材の周側面に、直接に又は各種の中間層を介して設けられたアルミニウム層に、上述したように、陽極酸化処理、エッチング処理の繰り返しにより、微細な凹凸形状が作製されたものが挙げられる。
剥離後、この硬化した微小突起構造体の架橋密度を上げるために更に光照射を行う事がある。これにより透明基材表面に微小突起構造体を作製する。
本発明に係る画像表示装置は、表示パネルの少なくとも一面側に、前記本発明に係る反射防止物品を備えることを特徴とする。
なお、本発明の画像表示装置にあっては、単に表示機能のみを有する装置(例えば、LCDモニター、CRTモニター等)でも良いが、装置の機能の一部として表示機能を有する装置も該当する。例えば、携帯情報端末、カーナビゲーションシステム等である。
純度99.50%の圧延されたアルミニウム板を、その表面が、十点平均粗さRz30nm、且つ周期1μmの凹凸形状となるように研磨後、0.02Mシュウ酸水溶液の電解液中で、化成電圧40V、20℃の条件にて120秒間、陽極酸化を実施した。次に、第一エッチング処理として、陽極酸化後の電解液で60秒間エッチング処理を行った。続いて、第二エッチング処理として、1.0Mリン酸水溶液で150秒間孔径処理を行った。さらに、上記処理を繰り返し、これらを合計5回追加実施した。これにより、アルミニウム基板上に微細な凹凸形状が形成された陽極酸化アルミニウム層が形成された。最後に、フッ素系離型剤を塗布し、余分な離型剤を洗浄することで、微小突起構造体形成用原版1を得た。なお、アルミニウム層に形成された微細な凹凸形状は、深さ方向に徐々に孔径が小さくなる多数の微細孔が密に形成された形状であった。
以下の各成分を混合し、希釈溶剤として、メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトンを用いて、固形分45質量%の微小突起構造体形成用樹脂組成物1を調製した。
<微小突起構造体形成用樹脂組成物1の組成>
・エチレンオキサイド変性(EO変性)ビスフェノールAジアクリレート 50質量部
・EO変性トリメチロールプロパンアクリレート 30質量部
・トリデシルアクリレート 5質量部
・ドデシルアクリレート 5質量部
・メチルメタクリレート 5質量部
・ヘキシルメタクリレート 5質量部
・ジフェニル(2,4,6−トリメトキシベンゾイル)ホスフィンオキシド(ルシリンTPO) 1質量部
以下の各成分を混合し、希釈溶剤として、メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトンを用いて、固形分45質量%の微小突起構造体形成用樹脂組成物2を調製した。
<微小突起構造体形成用樹脂組成物2の組成>
・ペンタエリスリトールトリアクリレート 15質量部
・2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート 15質量部
・ポリエチレングリコールジアクリレート 70質量部
・ジフェニル(2,4,6−トリメトキシベンゾイル)ホスフィンオキシド(ルシリンTPO) 1質量部
製造例2で得られた微小突起構造体形成用樹脂組成物1を、製造例1の微小突起構造体形成用原版1の微細凹凸面が覆われ、微小突起構造体の硬化後の厚さが20μmとなるように塗布、充填し、その上に透明基材として厚さ80μmのトリアセチルセルロースフィルム(富士フィルム社製)を斜めから貼り合わせた後、貼り合わせられた貼合体をゴムローラーで10N/cm2の加重で圧着した。原版全体に均一な組成物が塗布されたことを確認し、フィルム側から2000mJ/cm2のエネルギーで紫外線を照射して微小突起構造体形成用樹脂組成物を硬化させた。その後、原版より剥離し、反射防止物品1を得た。
実施例1において、照射する紫外線の照射量を2000mJ/cm2から1000mJ/cm2に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、反射防止物品2を得た。
実施例2において、微小突起構造体形成用樹脂組成物1に代えて、微小突起構造体形成用樹脂組成物2を用いたこと以外は、実施例2と同様にして、反射防止物品3を得た。
実施例1において、照射する紫外線の照射量を2000mJ/cm2から700mJ/cm2に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、比較例1の反射防止物品4を得た。
比較例1において、微小突起構造体形成用原版1に代えて平版を用いたこと以外は、比較例1と同様にして比較例2の反射防止物品5を得た。
<微小突起構造体の表面の観察>
微小突起構造体の垂直断面をSEM(製品名:SU8000;日立ハイテク製)により観察し、微小突起の隣接突起間隔dの平均値dAVG及び微小突起の高さHの平均値HAVGを測定した。なお、dAVGは、微小突起構造体表面の1μm×1μmの領域のSEM画像3枚において、融着微小突起が存在しない領域を選択し、融着微小突起を除いて測定した微小突起の隣接突起間隔dの測定値から算出した平均値とした。HAVGは、同じSEM画像3枚を用いて、融着微小突起も微小突起に含めて測定した微小突起の高さHの測定値から算出した平均値とした。
実施例1のSEM画像を図8に示し、比較例1のSEM画像を図9に示す。
実施例2、3で得られた各反射防止物品についても、同様にして融着微小突起の最大幅の平均値及び融着微小突起の高さの平均値を算出したところ、実施例1と同じ結果が得られた。
黒アクリル板(日東樹脂工業製、製品名CLAREX)に粘着剤(パナック製、製品名パナクリーンPDR5)を介して、各実施例及び各比較例で得られた反射防止性物品の透明基材側を貼合し、島津製作所製、分光光度計UV−3100PCにて反射率を測定した。測定結果を表1に示す。
各実施例及び各比較例で得られた反射防止物品の色度を、島津製作所社製、分光光度計UV−3100PCにて測定し、L*a*b*表色系における色座標b*を求めた。結果を表1に示す。色座標a*が2.0以下であり、色座標b*が1.5以下であれば、反射防止性に優れていると評価される。
微小突起構造体形成用樹脂組成物1及び2をそれぞれ表1に記載のエネルギーの紫外線を照射することにより硬化させて、基材及び微細凹凸形状を有しない、厚さ1mm、幅5mm、長さ30mmの試験用単膜をそれぞれ得た。
次いで、JIS K7244に準拠し、25℃下、上記樹脂組成物の硬化物の長さ方向に10Hzで25gの周期的外力を加え、動的粘弾性を測定することにより、25℃における、貯蔵弾性率E’、及び損失弾性率E”を求めた。また、当該E’及びE”の結果からtanδを算出した。測定装置はUBM製Rheogel E4000を用いた。結果を表1に示す。
各実施例及び各比較例で得られた反射防止物品の微小突起構造体側表面(比較例2においては樹脂組成物1の硬化物側表面)を上面にして、粘着層つきの黒アクリル板に貼り付けたものの上に、水1.0μLの液滴を滴下し、着滴5秒後の水の接触角を計測した。水の代わりに、n−ヘキサデカン及びオレイン酸をそれぞれ用いて、各溶媒の接触角をそれぞれ計測した。結果を表1に示す。測定装置は協和界面科学社製接触角計DM500を用いた。
各実施例及び各比較例で得られた反射防止物品の微小突起構造体側表面(比較例2においては樹脂組成物1の硬化物側表面)に、下記特定の条件で圧子を押し込んで、微小突起構造体側表面の弾性率、最大押し込み深さ、弾性復元率を測定した。測定装置は、フィッシャーインストルメンツ社製PICODENTER HM−500を用いた。結果を表1に示す。
(測定条件)
・荷重速度 1mN/10秒
・保持時間 10秒
・荷重除荷速度 1mN/10秒
・圧子 ビッカース
・測定温度 25℃
各実施例及び各比較例で得られた反射防止物品の微小突起構造体側表面(比較例2においては樹脂組成物1の硬化物側表面)を上面にして、粘着層つきの黒アクリル板に貼り付けた後、指を押し付けて指紋を付着させた。その後、ザヴィーナミニマックス(富士ケミカル製)にて指紋を乾拭きした。乾拭きは3kg/cm2程度の力で10往復行い、拭取り後の外観を評価した。結果を表1に示す。
[指紋拭き取り試験評価基準]
A:指紋汚れが視認できない。
B:指紋付着跡に若干の色味の変化が視認される。
C:指紋がほぼ拭取られない。
各実施例及び各比較例で得られた反射防止物品の微小突起構造体側表面(比較例2においては樹脂組成物1の硬化物側表面)を上面にして、粘着層つきの黒アクリル板に貼り付けた後、ザヴィーナミニマックス(富士ケミカル製)にて3kg/cm2程度の力で10往復擦った。擦過1分後の視認性の評価を下記基準で行った。結果を表1に示す。
[耐擦過性試験評価基準]
A:擦り痕が視認されない。
B:擦り痕に若干色味の変化がある。
C:擦り痕が明らかに白濁する。
実施例1〜3で得られた反射防止物品は、微小突起の隣接突起間隔dの平均値dAVGが、可視光領域の最短波長380nm以下であり、本発明の融着微小突起を有し、その個数密度が7個/μm2以下であるため、反射防止性能に優れ、乾拭きでの汚れ拭き取り性に優れ、且つ、乾拭きした後においても擦り痕が白濁せず、乾拭きしたときの反射防止性能の低下が抑制されており、優れた耐擦過性を有するものであった。
中でも、実施例1、2で得られた反射防止物品は、樹脂組成物の硬化物の25℃における貯蔵弾性率(E’)は300MPa以下であり、且つ、前記樹脂組成物の硬化物の25℃における貯蔵弾性率(E’)に対する損失弾性率(E”)の比(tanδ(=E”/E’))が0.2以下であったため、特に、乾拭きでの汚れ拭き取り性に優れ、乾拭きした後においても擦り痕がなく、乾拭きしたときに反射防止性能の低下を抑制する効果に優れ、優れた耐擦過性を有するものであった。
これに対して、比較例1においては、このような融着微小突起の個数密度が7個/μm2を超えていたため、反射防止性能が劣っていた。また、比較例1で得られた反射防止物品は、指紋拭き取り性と耐擦過性も劣っており、乾拭き後の反射防止性能の低下を抑制する効果にも劣っていた。
比較例2で得られた反射防止物品は、微小突起構造体を有さず、表面が平坦であったため、反射率が高く、反射防止性能に劣っていた。また、比較例2で得られた反射防止物品は、樹脂組成物1の硬化が不十分であったため、実施例1〜3に比べて、指紋拭き取り性と耐擦過性も劣っており、乾拭き後の反射防止性能の低下を抑制する効果にも劣っていた。
2 微小突起
3 微小突起構造体
4、4A、4B 融着微小突起
10 反射防止物品
21 極大点(母点)
22 線分(ドロネー線)
23 微小突起
30 微小突起構造体
31 微小突起構造体表面
32 微小突起
33 うねりによる凹凸面
41 ダイ
42 ロール金型(原版)
43 押圧ローラ
44 剥離ローラ
45 透明基材
46 受容層
50 画像表示装置
51 表示機構
52 表示面
Claims (4)
- 透明基材の少なくとも一方の面に、樹脂組成物又はその硬化物からなる微小突起が密接して配置された微小突起構造体を有する反射防止物品であって、
前記微小突起は、反射防止を図る光の波長帯域の最短波長をΛmin、当該微小突起の隣接突起間隔dの平均値をdAVGとしたときに、
dAVG≦Λmin
なる関係を有し、
前記微小突起構造体は、2個以上の前記微小突起が根元から先端付近まで融着し、且つ、先端が独立している融着微小突起を有し、前記融着微小突起の個数密度が7個/μm2以下であることを特徴とする、反射防止物品。 - 前記微小突起が前記樹脂組成物の硬化物からなり、前記樹脂組成物の硬化物の25℃における貯蔵弾性率(E’)が300MPa以下であり、且つ、前記樹脂組成物の硬化物の25℃における貯蔵弾性率(E’)に対する損失弾性率(E”)の比(tanδ(=E”/E’))が0.2以下であることを特徴とする、請求項1に記載の反射防止物品。
- 前記微小突起構造体が有する全融着微小突起中に、2個以上3個以下の前記微小突起が根元から先端付近まで融着し、且つ、先端が独立している融着微小突起が、80%以上含まれる、請求項1又は2に記載の反射防止物品。
- 表示パネルの少なくとも一面側に、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の反射防止物品を備える、画像表示装置。
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- 2014-12-26 JP JP2014265071A patent/JP2016126066A/ja active Pending
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