(57)【要約】【課題】光学部品等の部品自体の光の反射率を低くして、部品の視認性向上や作動の際の省エネルギーを行う。【解決手段】ピッチが３０〜３００ｎｍの範囲内、深さが６０〜４００ｎｍの範囲内の微細な凹凸が平面上で連続したナノ構造体を基材の一面に対して形成し、この基材の一面にメッキを被覆してナノ構造体を転写した後、メッキ層から基材を剥離し、剥離したメッキ層を焼成し、焼成したメッキ層を金型として用いて樹脂を射出成形することにより、射出成形された成形品の表面にナノ構造体を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピッチが３０〜３００ｎｍの範囲内、深さが６０〜４００ｎｍの範囲内の微細な凹凸が平面上で連続したナノ構造体を有する光透過性フィルムと、この光透過性フィルムが片面または両面に積層される光透過部材とを備えていることを特徴とする低反射性部品。
【請求項２】
ピッチが３０〜３００ｎｍの範囲内、深さが６０〜４００ｎｍの範囲内の微細な凹凸が平面上で連続したナノ構造体を基材の一面に対して形成し、この基材の一面にメッキを被覆してナノ構造体を転写した後、メッキ層から基材を剥離し、剥離したメッキ層を焼成し、焼成したメッキ層を金型として用いて樹脂を射出成形することにより、射出成形された成形品の表面にナノ構造体を形成することを特徴とする低反射性部品の製造方法。
【請求項３】
ピッチが３０〜３００ｎｍの範囲内、深さが６０〜４００ｎｍの範囲内の微細な凹凸が平面上で連続したナノ構造体を一対のロールの一方の表面に形成し、一対のロールを加熱しながら一対のロール間に樹脂フィルムを連続的に供給することにより樹脂フィルムの表面にナノ構造体を形成することを特徴とする低反射性部品の製造方法。
【請求項４】
ピッチが３０〜３００ｎｍの範囲内、深さが６０〜４００ｎｍの範囲内の微細な凹凸が平面上で連続したナノ構造体を基材の一面に対して形成し、この基材の一面にメッキを被覆してナノ構造体を転写した後、メッキ層から基材を剥離し、剥離したメッキ層をスタンパとしてエネルギー硬化型樹脂に押し付け、その後、エネルギー硬化型樹脂を硬化してナノ構造体をエネルギー硬化型樹脂に形成することを特徴とする低反射性部品の製造方法。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項記載の方法によってナノ構造体を有する光透過性フィルムを作製した後、光透過性フィルムを光透過部材の片面または両面に積層することを特徴とする低反射性部品の製造方法。
【請求項６】
電力供給によって所定の表示を行う表示本体と、表示本体に重ね合わせられて表示本体の光が透過する光透過部材とを備えており、光透過部材の片面または両面に、ピッチが３０〜３００ｎｍの範囲内、深さが６０〜４００ｎｍの範囲内の微細な凹凸が平面上で連続したナノ構造体が形成されていることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面からの光の反射を低く抑えた低反射性部品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学部品では、その表面に対して所定の処理をおこなうことにより光学特性を向上させることが行われている。例えば、特許文献１には、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）等の電極として使用される透明導電性膜（ＩＴＯ膜）の表面を改質する方法が記載されている。
【０００３】
この方法は、ガラス基板上に蒸着等によってＩＴＯ膜を形成し、このＩＴＯ膜の表面に対しプラズマ中のイオンを照射し、その後、輝度消失の閾値エネルギー以上の電線を選択的に照射することによりＩＴＯ膜の電荷注入効率を選択的に変化させるものであり、これによりＩＴＯ膜の発光パターンを変化させるものである。
【特許文献１】特開２００３−２４９３７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１を始めとした従来の方法では、部品の光学特性を向上させるために、化学的処理、物理的処理等の煩雑で複雑な制御に基づいた表面処理を行う必要がある。また、部品の光学特性を向上させることが可能であっても、その部品自体の反射率を低くするものではない。
【０００５】
一方、部品の反射率を低くすることにより光透過率を向上させることが可能である。そして、光透過率を向上させることによってその部品が表示する文字、画像等が読み易くなるばかりでなく、部品を発光させるための電力が少なくなって省エネルギーにも寄与できるものである。
【０００６】
本発明は、このような課題に基づいてなされたものであり、部品自体の光の反射率を低くすることができ、部品の視認性向上や作動の際の省エネルギーに寄与することが可能な低反射性部品及びその製造方法並びに表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明の低反射性部品は、ピッチが３０〜３００ｎｍの範囲内、深さが６０〜４００ｎｍの範囲内の微細な凹凸が平面上で連続したナノ構造体を有する光透過性フィルムと、この光透過性フィルムが片面または両面に積層される光透過部材とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明の低反射性部品の製造方法は、ピッチが３０〜３００ｎｍの範囲内、深さが６０〜４００ｎｍの範囲内の微細な凹凸が平面上で連続したナノ構造体を基材の一面に対して形成し、この基材の一面にメッキを被覆してナノ構造体を転写した後、メッキ層から基材を剥離し、剥離したメッキ層を焼成し、焼成したメッキ層を金型として用いて樹脂を射出成形することにより、射出成形された成形品の表面にナノ構造体を形成することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明の低反射性部品の製造方法は、ピッチが３０〜３００ｎｍの範囲内、深さが６０〜４００ｎｍの範囲内の微細な凹凸が平面上で連続したナノ構造体を一対のロールの一方の表面に形成し、一対のロールを加熱しながら一対のロール間に樹脂フィルムを連続的に供給することにより樹脂フィルムの表面にナノ構造体を形成することを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明の低反射性部品の製造方法は、 ピッチが３０〜３００ｎｍの範囲内、深さが６０〜４００ｎｍの範囲内の微細な凹凸が平面上で連続したナノ構造体を基材の一面に対して形成し、この基材の一面にメッキを被覆してナノ構造体を転写した後、メッキ層から基材を剥離し、剥離したメッキ層をスタンパとしてエネルギー硬化型樹脂に押し付け、その後、エネルギー硬化型樹脂を硬化してナノ構造体をエネルギー硬化型樹脂に形成することを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明の低反射性部品の製造方法は、請求項２〜４のいずれか１項記載の方法によってナノ構造体を有する光透過性フィルムを作製した後、光透過性フィルムを光透過部材の片面または両面に積層することを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明の表示装置は、電力供給によって所定の表示を行う表示本体と、表示本体に重ね合わせられて表示本体の光が透過する光透過部材とを備えており、光透過部材の片面または両面に、ピッチが３０〜３００ｎｍの範囲内、深さが６０〜４００ｎｍの範囲内の微細な凹凸が平面上で連続したナノ構造体が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の低反射性部品は、光透過部材に積層される光透過性フィルムが積層されると共に、光透過性フィルムには、ピッチが３０〜３００ｎｍの範囲内、深さが６０〜４００ｎｍの範囲内の微細な凹凸が平面上で連続したナノ構造体が形成されているため、光の反射率が極めて小さな特性を有している。従って、部品自体の光の反射率を低くすることができ、簡単な構造で視認性を向上させることができる。
【００１４】
本発明の低反射性部品の製造方法は、ピッチが３０〜３００ｎｍの範囲内、深さが６０〜４００ｎｍの範囲内の微細な凹凸が平面上で連続したナノ構造体を成形用部材に形成し、この成形用部材を用いて部品に対してナノ構造体を形成するため、面倒な表面処理が不要となり、簡単に低反射性部品を製造することができる。
【００１５】
本発明の表示装置は、表示本体に重ね合わせられる光透過部材の片面または両面に、ピッチが３０〜３００ｎｍの範囲内、深さが６０〜４００ｎｍの範囲内の微細な凹凸が平面上で連続したナノ構造体が形成されているため、光の反射率が極めて小さくなり、光の透過率が向上する。従って、表示内容の視認性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の低反射性部品は、ナノ構造体を形成した光透過性フィルムを光透過部材の片面または両面に対して積層することにより構成される。
【００１７】
ナノ構造体は、ピッチが３０〜３００ｎｍの範囲内、深さが６０〜４００ｎｍの範囲内の微細な凹凸が平面上で連続することにより構成される。図１は、ガラス、プラスチック等の基板１の表面にナノ構造体２を形成した構造を示す。
【００１８】
ナノ構造体２は、微細な凸部３及び凹部４が一平面（ＸＹ平面）上に不規則に連続することにより構成される。隣接する凸部３（または凹部４）の間の距離をピッチＰとし、突出量が最大の凸部３とへこみ量が最大の凹部４との間の距離を深さＤとした場合、ピッチＰは３０〜３００ｎｍの範囲内、深さＤは６０〜４００ｎｍの範囲内となるように設定される。ナノ構造体２の凹凸のピッチＰ及び深さＤをこのような範囲内とすることにより、ナノ構造体を設けない場合に比べて反射率を２０〜９３％低減させることができ、光の低反射特性を有したものとすることができる。このナノ構造外の低反射特性は、可視光領域の全ての波長光に対して有効に作用するものである。
【００１９】
ピッチＰが３０ｎｍ未満及び深さＤが６０ｎｍ未満の場合には、反射率を低減させる効果が小さくなる一方、ピッチＰが３００ｎｍ及び深さＤが４００ｎｍを超える場合には、凹凸による乱反射が大きくなり、光の透過率が悪くなって反射率の低減を行うことが難しくなる。この場合、より好ましくは、ピッチＰは６０〜１００ｎｍの範囲内であり、深さＤは１００〜３００ｎｍの範囲内である。
【００２０】
本発明に用いる光透過部材としては、光が透過することを使用目的として用いられる部材であり、この光透過部材としては、具体的には、建造物や車両等の窓ガラス、パソコン、携帯電話機等の電子機器のディスプレイ、テレビ画面、音響機器や車両用メータ等の表示窓、レンズ、プリズム等の光学部品、その他の各種の分野に用いられる部材が適用の対象となる。これらの部材において、ナノ構造体は光が透過する片面または両面に対して形成されるものである。
【００２１】
図２は、本発明の表示装置としての液晶表示装置１１を示す。液晶表示装置１１は、対向面に電極１２が形成されて対向する一対のガラス基板１３と、一対のガラス基板１３のそれぞれの外側に積層される偏光板１４とを備えており、対向している一対のガラス基板１３の間にはスペーサ１５によって空間が形成され、この空間に液晶組成物１６が封入されることにより構成されている。また、一方のガラス基板１３側にはバックライト１７が配置され、他方のガラス基板１３側には透光性の保護板１８が配置されている。
【００２２】
対向した電極１２は、電力が供給されることにより、文字や図形、その他の表示を液晶組成物に対して行う表示本体を構成するものであり、ガラス基板１３、偏向板１４、保護板１８は表示本体の光が透過する光透過部材を構成する。
【００２３】
このような液晶表示装置１１において、ナノ構造体はガラス基板１３、偏光板１４、保護板１８のいずれかあるいは全てに形成されるものである。また、ガラス基板１３、偏光板１４、保護板１８に対しては、その一方の面に形成しても良く、両面に形成しても良い。さらに、これらの部材１３，１４，１８に対するナノ構造体の形成は、これらの部材の表面に対して表面と一体的に形成しても良く、ナノ構造体を有する光透過性フィルムをこれらの部材の表面に積層することにより形成しても良い。光透過性フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルサルファ（ＰＥＳ）等の素材からなる透明フィルムを用いることができる。
【００２４】
図３は、本発明の表示装置としてのプラズマディスプレイ２１を示し、プラズマ発光セル２２が上面に保護板２３が被せられている。プラズマ発光セル２２は電力によって発光すると共に所定の表示を行う表示本体であると共に、光が透過する光透過部材となっている。保護板２３はプラズマ発光セル２２からの光が透過する光透過部材となっている。ナノ構造体は、プラズマ発光セル２２の上面あるいは保護板２３の上下面のいずれかの面に形成される。これらのプラズマ発光セル２２及び保護板２３に対し、ナノ構造体はその表面に一体的に形成しても良く、ナノ構造体を有する光透過性フィルムをその表面に積層することにより形成しても良い。
【００２５】
以上のような表示装置における光透過部材に対してナノ構造体を適用することにより、光透過部材の反射率が低減して光の透過率が向上するため、視認性が良好となる。このため、その部材が表示している文字、画像等が見易くなると共に、その部材を通して読み取る文字や画像が見易くなる。また、表示装置を駆動するための電力を少なくすることができるため、省エネルギーに寄与することができる。なお、ナノ構造体は光透過部材の表面に形成されるものであれば良く、光透過部材の表面にナノ構造体を形成した後、ナノ構造体の上に光学薄膜を積層しても良い。
【００２６】
光透過性フィルム等の基材に対してナノ構造体を形成する方法としては、例えば、特公昭６１−４８１２４号公報に記載された方法を用いることにより可能である。この方法は、アルミニウム、マグネシウム等の金属をガラス、プラスチック等の透明基板に蒸着させることにより金属薄膜を透明基板上に形成させる工程と、金属薄膜の金属を水酸化物に変化させる工程とを備えるものである。金属薄膜の金属を水酸化物に変化させる工程は、金属薄膜を水蒸気や温水と所定時間接触させることにより行われる。なお、プラスチックとしては、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリプロピレン等のポリオレフィン等の透明樹脂が使用される。
【００２７】
基材に対してナノ構造体を形成する別の方法としては、例えば、特開２００１−２６２００９号公報や特開２０００−２６２９６４号公報等に記載された方法を用いることができる。この方法としては、例えば、アルミニウム化合物含有溶液を基材に塗布して皮膜を形成し、この皮膜に対して熱水または加熱水蒸気による処理を行うことによりナノ構造体を有するアルミナ皮膜を形成し、アルミナ皮膜上に金属キレート化合物を含むコーティング剤からなる乾燥皮膜を形成させ、次いで活性エネルギー線を照射してキレート結合を光分解させることにより形成するものである。
【００２８】
本発明の低反射性部品の製造方法としては、射出成形を用いることができる。すなわち、上述した方法によってナノ構造体をガラス、プラスチック等の基材の一面に形成し、この基材の一面に対して無電解処理を施した後、ニッケル等の金属メッキを行う。この金属メッキによりナノ構造体をメッキ層に転写する。そして、メッキ層と基材とを剥離する。この剥離は、基材を有機溶剤により溶解除去する等により行うことができる。
【００２９】
このようにして基材から剥離したメッキ層を５００〜１２００℃の温度範囲内で焼成し、焼成したメッキ層を射出成形用の金型として用い、金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出して成形する。これにより、成形品の表面にナノ構造体を形成することができる。
【００３０】
上記した方法において、ナノ構造体を形成した基材の面に紫外線硬化型樹脂を押し付けて硬化させることにより紫外線硬化型樹脂にナノ構造体を転写し、この転写面に対して無電解メッキ、スパッタリング、蒸着等によって５００〜１０００オングストローム厚のニッケル等の金属層を形成して導電層とし、この導電層の表面に金属メッキを行うことも可能である。これにより、基材のナノ構造体がさらに高精度に転写されたメッキ層を形成することができる。
【００３１】
本発明においては、上述の処理によって得られたメッキ層をスタンパとして用いることにより低反射性部品を製造することが可能である。この場合には、スタンパを紫外線硬化樹脂等のエネルギー硬化型樹脂に押し付け、この押し付け状態で紫外線照射等のエネルギー供給を行って樹脂を硬化する。これにより硬化された樹脂成形品の表面にナノ構造体を形成することができる。
【００３２】
以上のように金型やスタンパを用いて光透過性フィルムにナノ構造体を転写することにより、光透過性フィルムにナノ構造体を良好に転写することができる。そして、ナノ構造体が転写した光透過性フィルムを光透過部材の表面に積層することにより低反射性部品を製造することができる。積層に際しては、光透過性の接着剤や超音波振動を用いることにより確実に積層することができる。
【００３３】
このように金型やスタンプを用いてナノ構造体を転写する方法では、光透過部材に対して直接にナノ構造体を形成する上述した特公昭６１−４８１２４号公報の方法や特開２００１−２６２００９号公報や特開２０００−２６２９６４号公報の方法に比べてナノ構造体の強度が大きく、耐久性のあるものとすることができる。
【００３４】
ナノ構造体を光透過性フィルムに形成する方法としては、ロール成形を用いることができる。この方法は、一対のロールの内の一方のロールの表面にナノ構造体を形成する。そして、必要に応じて５００〜１２００℃の温度領域内で焼成しする。このように作製されたロールを他方のロールと対向するように配置し、これらの一対のロールを加熱しながらロール間に透明樹脂からなるフィルムを連続的に供給するものである。これによりナノ構造体を有したフィルムを連続的に形成することができ、量産性を向上させることができる。
【実施例】
【００３５】
（実施例１）
アルミニウム化合物を含む溶液をガラス基板上にコーティングした後、８５℃の温水に３０分浸漬し、温水から引き上げて５００℃で加熱することにより水酸化アルミニウム膜からなるナノ構造体をガラス基板の両面に形成した。このガラス基板の片面に対してスパッタリングを行うことにより、片面にＩＴＯ膜を形成した。ＩＴＯ膜が形成されたガラス基板に対して可視光を照射して透過率及び反射率を測定した結果、透過率が９４．０％、反射率が１．０％であり、良好な低反射率となっていた。
【００３６】
これに対し、ナノ構造体を形成することなく、ガラス基板の片面に直接にスパッタリングを行ってＩＴＯ膜を形成した場合の透過率は９１．０％、反射率は４．０％であった。
【００３７】
（実施例２）
ガラス基板上に蒸着法によってアルミニウム薄膜をコーティングした後、８５℃の温水に３０分浸漬してガラス基板上にナノ構造体を形成した。このガラス基板に対して無電解処理をおこなった後、ニッケルメッキを施してナノ構造体をメッキ層に転写した。このナノ構造体が転写されたメッキ層を金型として用い、アクリル樹脂を射出成形した。射出成形により得られた樹脂基板に対して可視光を照射して透過率及び反射率を測定した結果、透過率が９８．０％、反射率が０．５％であり、良好な低反射率となっていた。
【００３８】
これに対し、ナノ構造体を有しない金型を用いてアクリル樹脂を射出成形した場合の樹脂基板では、透過率が９５．０％、反射率が４．０％であった。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】ナノ構造体が形成された基板の断面図及び拡大断面図である。
【図２】本発明が適用される液晶表示装置の断面図である。
【図３】本発明が適用されるプラズマディスプレイの断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  基板
２  ナノ構造体
３  凸部
４  凹部
【図１】
2006119390.tif 000003
【図２】
2006119390.tif 000004
【図３】
2006119390.tif 000005