(57)【要約】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。
2013191092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。【０００４】
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。【０００５】
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。【０００６】
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）。【０００７】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−４４１８４号公報
【特許文献２】特開２０００−７１２９０号公報
【特許文献３】特開２００３−１７２８０８号公報
【特許文献４】特開２００７−７６２４２号公報
【特許文献５】特開２００７−１８７８６８号公報
【特許文献６】特開２０１０−２２８４４３号公報
【特許文献７】特開２０１１−１３８０５９号公報
【特許文献８】特開２０１１−１５４３３８号公報
【特許文献９】特開２０１１−１６７９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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。【００１０】
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。【００１１】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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。【００１３】
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。【００１４】
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。【００１５】
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。【００１６】
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。【００１７】
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。【００１８】
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。【００１９】
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。【００２０】
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。【００２１】
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。【００２２】
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。【００２３】
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。【００２４】
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。【００２５】
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。【００２６】
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。【００２７】
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。【００２８】
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。【００２９】
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。【００３０】
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。【００３１】
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。【００３２】
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。【００３３】
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。【００３４】
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。【００３５】
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。【００３６】
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。【００３７】
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。【００３８】
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。【００３９】
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。【００４０】
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。【００４１】
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。【００４２】
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。【００４３】
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。【００４４】
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。【００４５】
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。【００４６】
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。【００４７】
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。【００４８】
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。
【発明の効果】
【００４９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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６】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】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８】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９】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１０】（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１１】（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１２】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。
【図１３】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１４】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。
【図１５】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】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。
【図１７】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】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。
【図１９】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。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
（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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
（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。
【００７８】
（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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
＜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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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））。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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））。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
（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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
（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。
【０１０８】
（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。
【符号の説明】
【０１０９】
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
【図１】
2013191092.tif 000003
【図２】
2013191092.tif 000004
【図３】
2013191092.tif 000005
【図４】
2013191092.tif 000006
【図５】
2013191092.tif 000007
【図６】
2013191092.tif 000008
【図７】
2013191092.tif 000009
【図８】
2013191092.tif 000010
【図９】
2013191092.tif 000011
【図１０】
2013191092.tif 000012
【図１１】
2013191092.tif 000013
【図１２】
2013191092.tif 000014
【図１３】
2013191092.tif 000015
【図１４】
2013191092.tif 000016
【図１９】
2013191092.tif 000017
【図１５】
2013191092.tif 000018
【図１６】
2013191092.tif 000019
【図１７】
2013191092.tif 000020
【図１８】
2013191092.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成27年12月1日(2015.12.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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おり、
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反射防止構造体。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項７】
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１〜６のいずれかに記載の反射防止構造体。
【請求項８】
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１〜７のいずれかに記載の反射防止構造体。
【請求項９】
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１〜８のいずれかに記載の反射防止構造体。
【請求項１０】
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１〜９のいずれかに記載の反射防止構造体。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の反射防止構造体を製造する方法であって、
酸化金属膜を選択的にエッチングして形成した穴を表面に有する転写用の型を押し付けて上記穴の形状を上記樹脂基材の表面に転写することにより、上記凹凸構造を形成することを特徴とする反射防止構造体の製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜１０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。
【請求項１３】
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１２記載の表示装置。
【請求項１４】
反射防止構造体を表示面に配置した表示装置であって、
上記反射防止構造体は、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し、
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おり、
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表示装置。
【請求項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１２〜１４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項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１２〜１５のいずれかに記載の表示装置。
【国際調査報告】
2013191092.tif 000022
2013191092.tif 000023
2013191092.tif 000024
2013191092.tif 000025