ПЛЕНКА ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОТРАЖЕНИЯ И ДИСПЛЕЙНОЕ УСТРОЙСТВО
ANTI-REFLECTION FILM AND DISPLAY DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к пленке для предотвращения отражения и к дисплейному устройству. Более конкретно, настоящее изобретение относится к пленке для предотвращения отражения, выполненной с возможностью уменьшения отражательной способности, и к дисплейному устройству, имеющему пленку для предотвращения отражения на поверхности дисплея.
Предшествующий уровень техники
Технология плоскопанельных дисплеев (FPD) значительно усовершенствована, и плазменные телевизоры и жидкокристаллические телевизоры с большим экраном (LC-TV), имеющие FPD, становятся популярными сегодня. FPD зачастую используются в ярких местах, таких как гостиная в обычном доме, как хорошо иллюстрируется посредством применения к телевизорам. Таким образом, хорошая видимость FPD требуется не только в темных местах, но также и в ярких местах.
FPD - это дисплейное устройство, в общем, произведенное с помощью стеклянной подложки. Поскольку свет отражается на поверхности дисплейного устройства в ярких местах, отраженный свет проблематично препятствует просмотру изображений. В случае традиционных FPD в качестве технологий для снижения отражения на поверхности выполняются обработка для получения низкого отражения (LR) и антибликовая (AG) обработка. LR-обработка включает в себя нанесение смолы, имеющей показатель преломления в 1,5 или менее, на поверхность дисплейного устройства и управление толщиной смолы так, чтобы она составляла приблизительно 1/4 длины волны света. Таким образом, отражение на поверхности раздела между воздухом и смолой и отражение на поверхности раздела между смолой и подложкой накладываются, чтобы подавлять друг друга, тем самым уменьшая отражательную способность.
Тем не менее, поскольку отражательная способность отражения на поверхности раздела между воздухом и смолой, в общем, отличается от отражательной способности отражения на поверхности раздела между смолой и подложкой, отраженные световые волны полностью не подавляют друг друга, и тем самым эффект предотвращения отражения является недостаточным. Следовательно, в случае только LR-обработки поверхность дисплея по-прежнему отражает окружающий свет при определенной отражательной способности. Как результат изображение источников света, таких как флуоресцентная лампа, отражается на дисплее, приводя к слабо видимому отображению. Поэтому дополнительно необходимо выполнять AG-обработку для формирования шероховатой структуры на поверхности дисплейного устройства так, что свет рассеивается, и тем самым изображение источников света, таких как флуоресцентная лампа, размывается.
Между тем, в качестве технологии для того, чтобы улучшать видимость в ярких местах, отличной от LR-обработки и AG-обработки, все большее внимание уделяется микрорельефным структурам, которые обеспечивают существенный эффект предотвращения отражения без использования технологии интерференции света. Для формирования микрорельефной структуры на поверхности продукта, для которого выполняется обработка для предотвращения отражения, шероховатый шаблон с промежутками не более длины волны света (например, 400 мкм или менее), который тоньше шаблона, который должен формироваться посредством AG-обработки, размещается без промежутков между ними так, что изменения показателя преломления на границе между внешней средой (воздухом) и поверхностью пленки искусственно делаются последовательными. Как результат продукт с микрорельефной структурой может пропускать практически весь свет независимо от поверхности раздела показателя преломления так, что практически все отражение света на поверхности объекта может исключаться (см., например, публикация патента (Япония) № 2001-517319, патентный документ 1).
В качестве способа для формирования микрорельефной структуры на поверхности дисплейного устройства может иллюстрироваться способ, включающий в себя этапы, на которых: сначала подготавливают пресс-форму для формирования тонкого шероховатого шаблона; формируют пленку для печати шероховатого шаблона на поверхности дисплейного устройства; и затем прижимают пресс-форму к поверхности пленки, чтобы переносить шероховатый шаблон пресс-формы на поверхность пленки (см., например, патентная публикация (Япония) № 2004-205990, патентная публикация (Япония) № 2004-287238, патентная публикация (Япония) № 2002-286906, патентная публикация (Япония) № 2003-43203, WO 2006/059686, патентные документы 2, 3 и 5-7), или способ, включающий в себя этапы, на которых формируют металлизированную маску на поверхности и затем выполняют травление на поверхности, так чтобы сформировать шероховатый шаблон на поверхности (см., например, патентная публикация (Япония) № 2001-272505, патентный документ 4), или другие способы. В качестве способа для формирования шероховатого шаблона на пресс-форме может иллюстрироваться способ, включающий в себя этапы, на которых выполняют анодирование и травление, электронно-лучевую литографию и другие способы.
Тем не менее, в вышеуказанном предшествующем уровне техники внимание уделяется только обработке для получения низкой отражательной способности на поверхности дисплейного устройства. Влияние отражения света в дисплейном устройстве в достаточной степени не проанализировано. Например, в случае обычного LC-TV дисплейное устройство состоит из пары подложек, включающих в себя матричную подложку и цветной фильтр (CF), и кристаллического жидкого слоя, вставленного между парой подложек. Матричная подложка может снабжаться элементом на тонкопленочных транзисторах (TFT) для управления напряжением, которое должно прикладываться к жидкокристаллическому слою, и межсоединением для подачи электрических сигналов в TFT-элемент. Поскольку TFT-элемент и межсоединение обычно формируются из металлов, внешний свет поступает через поверхность дисплейного устройства и проходит в дисплейное устройство, отражается посредством TFT-элемента и межсоединения, чтобы направляться к поверхности дисплейного устройства.
В общем, оксид индия и олова (ITO), имеющий оптическую прозрачность, расположен в LC-TV в качестве электрода, чтобы прикладывать напряжение к жидкому кристаллу. Показатель преломления ITO составляет 1,9-2,1, что является относительно высоким по сравнению со стеклом, смолой, выравнивающим слоем и молекулами жидких кристаллов, каждое из которых имеет показатель преломления приблизительно в 1,5. Следовательно, вследствие разности в показателе преломления на поверхности раздела между ITO и другими элементами свет может отражаться на поверхности раздела в зависимости от угла падения. В случае если CF-подложка расположена ближе к стороне наблюдателя, чем матричная подложка, сила света отраженного света уменьшается за счет воздействий цветного фильтра и поляризатора. Тем не менее, отражательная способность на поверхности раздела TFT-элемента, межсоединения, ITO или т.п. достигает максимум приблизительно 0,5-1,5%. Отражательная способность на поверхности дисплейного устройства понижается до 0,15%, когда поверхность дисплейного устройства использует микрорельефную структуру в качестве обработки для обеспечения поверхности дисплейного устройства со свойствами низкой отражательной способности. Следовательно, влияние отражения отраженного света изнутри дисплейного устройства становится преобладающим.
Поэтому, даже если микрорельефная структура формируется на обрабатываемой AG шероховатой поверхности, чтобы размывать изображение, отражаемое на поверхности, невозможно размывать отражение источника света, вызываемое посредством отражения в дисплейном устройстве. Следовательно, видимость по-прежнему является низкой. Чтобы избегать отражение внешнего света на TFT-элементе, межсоединении или т.п., на CF-подложке может размещаться черная матрица. Тем не менее, фактически трудно покрывать весь TFT-элемент и межсоединение с помощью черной матрицы, поскольку черная матрица спроектирована не для покрывания всех элементов и межсоединения, а, в общем, для определения приоритетов относительного отверстия панели, а также поскольку точность присоединения матричной подложки и CF-подложки обычно составляет ±5 мкм.
Настоящее изобретение разработано с учетом вышеприведенного текущего условия. Настоящее изобретение стремится уменьшать отражение света на поверхности дисплейного устройства и обеспечить пленку для предотвращения отражения, выполненную с возможностью уменьшения влияния света, отражающегося в дисплейном устройстве.
Краткое изложение существа изобретения
Авторы настоящего изобретения провели различные исследования технологий для уменьшения влияния света, отражающегося в дисплейном устройстве, и сфокусировали свое внимание на структуре пленки для предотвращения отражения, выполненной с возможностью уменьшения отражения света на поверхности дисплейного устройства. В результате было обнаружено, что посредством предоставления пленки для предотвращения отражения с определенными свойствами рассеяния, которые могут позволять рассеиваться свету, проходящему через и выходящему из пленки для предотвращения отражения (в дальнейшем также называемые свойствами рассеяния при пропускании), можно рассеивать свет, отражающийся в дисплейном устройстве так, что влияние отражения может уменьшаться. Авторы настоящего изобретения также обнаружили, что распределение коэффициента пропускания рассеянного света (в дальнейшем также называемое распределением силы света для рассеивания при пропускании) является зависимым от угла. Они дополнительно обнаружили, что когда угол рассеяния, соответствующий половине максимального значения коэффициента пропускания (сила пропускаемого света) рассеянного света (в дальнейшем этот угол также упоминается как угол половинной яркости), который дважды прошел посредством входа и выхода с пленки для предотвращения отражения, составляет 1,0° или более, отражение изображения, вызываемое посредством отраженного света в дисплейном устройстве, может размываться, и тем самым видимость может улучшаться. Соответственно, авторы настоящего изобретения успешно разрешили вышеприведенные проблемы и в итоге осуществили настоящее изобретение.
А именно настоящее изобретение - это пленка для предотвращения отражения, имеющая на поверхности тонкую шероховатую структуру, в которой ширина между смежными верхними точками равна или меньше видимой длины волны, при этом угол половинной яркости распределения силы света для рассеивания при пропускании света, пропускаемого через два перекрывающихся листа пленки для предотвращения отражения, составляет 1,0° или более.
Нижеприведенное описание подробнее поясняет настоящее изобретение.
Пленка для предотвращения отражения согласно настоящему изобретению имеет на поверхности тонкую шероховатую структуру (в дальнейшем также называемую первой шероховатой структурой или микрорельефной структурой), в которой ширина (шаг) между смежными верхними точками равна или меньше видимой длины волны. В настоящем изобретении "равно или меньше видимой длины волны" составляет 400 нм или менее, что является нижним пределом общей области видимых длин волн и составляет предпочтительно 300 нм или менее, а более предпочтительно, 200 нм или менее, что соответствует половине нижнего предела области видимых длин волн. В случае если шаг микрорельефной структуры превышает 200 нм, длина волны красного цвета в 700 нм может быть иногда окрашенной; тем не менее, такое влияние подавляется, когда шаг управляется так, чтобы составлять 300 нм или менее, и влияние практически не вызывается, когда шаг управляется так, чтобы составлять 200 нм или менее.
Пленка для предотвращения отражения согласно настоящему изобретению, например, тонко формируется на плоской поверхности подложки. Примеры подложки, на которой должна формироваться пленка для предотвращения отражения, включают в себя элементы, формирующие крайнюю поверхность дисплейного устройства, такие как поляризующая пластина, акриловая защитная пластина, слой твердого покрытия, расположенный на поверхности поляризующей пластины, и антибликовый слой, расположенный на поверхности поляризующей пластины. Расположение пленки для предотвращения отражения согласно настоящему изобретению на стороне наблюдателя дисплейного устройства, как упомянуто выше, позволяет размывать отражение изображения, вызываемого посредством отраженного света так, что изображение становится нечетким.
Согласно настоящему изобретению угол половинной яркости распределения силы света для рассеивания при пропускании света, пропускаемого через два перекрывающихся листа пленки для предотвращения отражения, составляет 1,0° или более. Два перекрывающихся листа пленки для предотвращения отражения описываются как модель, подготовленная посредством ламинирования пленки для предотвращения отражения настоящего изобретения. При практическом применении настоящего изобретения пленка для предотвращения отражения не должна ламинироваться. Согласно настоящему изобретению подавляется отражение изображения, вызываемое посредством света, который проходит через пленку для предотвращения отражения, после однократного прохождения через пленку для предотвращения отражения. Следовательно, угол половинной яркости распределения силы света для рассеивания при пропускании пленки для предотвращения отражения указывается посредством использования двух перекрывающихся листов пленки для предотвращения отражения.
Когда свет проходит через пленку для предотвращения отражения настоящего изобретения, свет, прошедший через пленку для предотвращения отражения, рассеивается и выходит. В настоящем изобретении угол рассеяния показывает угол света вследствие рассеяния при прохождении через пленку настоящего изобретения. Угол рассеяния вычисляется посредством вычитания "угла падения света, поступающего в пленку для предотвращения отражения" из "угла выхода света, выходящего из пленки для предотвращения отражения". В настоящем изобретении угол падения и угол выхода упоминаются как углы между направлением прохождения света и направлением нормали к плоской поверхности пленки для предотвращения отражения (подложки).
Коэффициент пропускания света, рассеянного после прохождения через пленку для предотвращения отражения, отличается в зависимости от угла рассеяния. В настоящем изобретении коэффициент пропускания рассеянного света является максимальным, когда угол рассеяния равен 0°, и коэффициент пропускания понижается по мере того, как угол рассеяния увеличивается. При условии, что коэффициент пропускания для угла рассеяния в 0° равен 100, когда угол (угол половинной яркости), соответствующий половине коэффициента пропускания (т.е. коэффициент пропускания=50) рассеянного света, составляет 1,0° или более или, более предпочтительно, 1,5° или более, можно порождать достаточный эффект рассеивания для отраженного света, сформированного посредством отражения света в дисплейном устройстве. Как результат, отражение изображения, такого как флуоресцентная лампа и человеческое лицо, может существенно размываться.
Структура пленки для предотвращения отражения настоящего изобретения необязательно может включать в себя, до тех пор, пока она включает в себя вышеприведенные компоненты как существенные компоненты, другие компоненты без ограничений. Например, хотя ширина между смежными верхними точками должна быть меньше видимой длины волны в тонкой шероховатой структуре, расположенной в пленке для предотвращения отражения настоящего изобретения, высота от верхней точки до нижней точки может быть равной, меньшей или большей, чем видимая длина волны.
Угол половинной яркости предпочтительно составляет 2,8° или менее. Угол половинной яркости распределения силы света для рассеивания при пропускании в 1,0° или более порождает достаточные эффекты рассеивания для отражения изнутри панели, как описано выше. Тем не менее, в случае, если угол половинной яркости является слишком большим, яркость всей панели выделяется так, что наблюдатели могут чувствовать плоскостность отображаемых изображений, что иногда приводит к потерям стереоскопического эффекта изображений. Напротив, угол половинной яркости в 2,8° или менее позволяет достигать отображения изображений, ощущение глубины которых может легко распознаваться наблюдателями.
Нижеприведенное описание поясняет первый предпочтительный вариант осуществления пленки для предотвращения отражения согласно настоящему изобретению.
Предпочтительно, пленка для предотвращения отражения также имеет на поверхности рассеивающую шероховатую структуру, имеющую ширину между смежными верхними точками в 1 мкм или более (в дальнейшем также называемую второй шероховатой структурой). А именно согласно этому варианту осуществления формируются не только тонкая шероховатая структура (микрорельефная структура), в которой ширина между смежными верхними точками равна или меньше видимой длины волны, но также и шероховатая структура, отличная от микрорельефной структуры, в которой ширина между смежными верхними точками является большой и является равной или большей, чем видимая длина волны, на поверхности пленки для предотвращения отражения. Две различные шероховатые структуры улучшают свойства рассеяния при пропускании света, проходящего через пленку для предотвращения отражения, и точно регулируют угол половинной яркости в распределении силы света для рассеивания при пропускании. Чтобы обеспечить пленку для предотвращения отражения с эффективными свойствами рассеивания, предпочтительно формировать шероховатую поверхность, имеющую период, в достаточной степени покрывающий видимые длины волн. Шаг шероховатой поверхности, выполненный с возможностью достижения эффекта, составляет 1 мкм или более, что в достаточной степени покрывает общую максимальную видимую длину волны 750 нм, или, предпочтительно, 3 мкм или более, что в четыре или более раз превышает общую максимальную видимую длину волны. В случае если шаг задается равным 1 мкм, относительная длина для длины волны красного света (R) в значительной степени отличается от относительной длины для длины волны синего света (B). Посредством задания шага шероховатости равным значению, которое в четыре раза или более превышает видимую длину волны, интервал между относительной длиной для длины волны красного света (R) и длины волны синего света (B) становится меньше. Как результат может достигаться отображение с более естественными цветами, что, в свою очередь, повышает качество отображения.
2
2
В рассеивающей шероховатой структуре количество выпуклых частей в расчете на площадь 100 мкм предпочтительно составляет 60 или более. При использовании в данном документе выпуклая часть упоминается как часть, имеющая клиновидную форму, идущая к внешней стороне, среди шероховатой структуры, сформированной на поверхности пленки для предотвращения отражения. В случае если количество выпуклых частей в рассеивающей шероховатой структуре является слишком маленьким относительно пиксела, изменение яркости возникает в соответствующих единицах пикселов. Как результат блики отображения могут возникать при просмотре в темной комнате. Посредством управления количеством выпуклых частей так, чтобы оно составляло 60 или более в расчете на площадь в 100 мкм, блики отображения могут эффективно подавляться.
Нижеприведенное описание подробно поясняет второй предпочтительный вариант осуществления пленки для предотвращения отражения согласно настоящему изобретению.
Пленка для предотвращения отражения предпочтительно имеет показатель преломления, отличный от показателя основного компонента пленки для предотвращения отражения, и также включает внутри себя рассеиватели, каждый из которых имеет размер частиц 1 мкм или более. Посредством предоставления возможности пленке для предотвращения отражения иметь показатель преломления, отличный от показателя основного компонента пленки для предотвращения отражения, а также включать в себя структурированные тела, каждое из которых имеет размер частиц микронного порядка (1 мкм или более), в достаточной степени покрывающий максимальные 750 нм видимого света, можно улучшать свойства рассеяния при пропускании света, проходящего через пленку для предотвращения отражения так, что угол половинной яркости распределения силы света для рассеивания при пропускании может эффективно управляться. В качестве основного компонента пленки для предотвращения отражения согласно настоящему изобретению могут иллюстрироваться смолы. Чтобы формировать очень точную микрорельефную структуру, в частности, предпочтительно использовать смолы, которые отверждаются при определенных условиях, такие как термореактивные смолы и фотоотверждаемые смолы.
Форма существования рассеивателя конкретно не ограничена, до тех пор пока рассеиватель расположен в форме, выполненной с возможностью улучшения свойств рассеяния при пропускании света, проходящего через пленку для предотвращения отражения. Примеры формы существования включают в себя форму, рассеянную в пленке для предотвращения отражения. Согласно настоящему варианту осуществления форма рассеивателя конкретно не ограничена и может быть сферой, многоугольником или аморфной формой. При использовании в данном документе размер частиц упоминается как диаметр наибольшей части частицы рассеивателя. Размер частиц может измеряться, например, с помощью оптического микроскопа.
Предпочтительно, рассеиватели существуют нерегулярно с расстоянием 1 мкм или более между собой. В случае если пленка для предотвращения отражения нерегулярно (произвольно) включает в себя рассеиватели, имеющие показатель преломления, отличный от показателя основного компонента материалов пленки для предотвращения отражения, с расстоянием микронного порядка (1 мкм или более), которое в достаточной степени покрывает максимальную длину волны видимого света 750 нм между собой, свойства рассеяния при пропускании дополнительно улучшаются так, что угол половинной яркости распределения силы света для рассеивания при пропускании может эффективно управляться. При использовании в данном документе "с расстоянием 1 мкм или более между собой" означает, что расстояние между центрами смежных рассеивателей составляет 1 мкм или более. Например, в случае, если рассеиватели имеют многоугольную или аморфную форму, расстояние между центрами силы тяжести составляет 1 мкм или более.
Пленки для предотвращения отражения согласно первому предпочтительному варианту осуществления и второму предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения пояснены выше. Эти два варианта осуществления необязательно могут комбинироваться в зависимости от необходимости, и такая комбинация дополнительно может улучшать свойства рассеяния при пропускании так, что угол половинной яркости распределения силы света для рассеивания при пропускании может более эффективно управляться.
Кроме того, настоящее изобретение относится к дисплейному устройству, имеющему на поверхности пленку для предотвращения отражения настоящего изобретения. Примеры дисплейного устройства включают в себя дисплейные устройства на электронно-лучевой трубке (CRT), жидкокристаллические дисплейные (LCD) устройства, плазменные дисплейные панели (PDP) и электролюминесцентные (EL) дисплейные устройства. Как описано выше, в общем, настоящее изобретение может предпочтительно использоваться, в частности, в дисплейных устройствах, в которые включены компоненты, отражающие свет, такие как электроды и межсоединения. Таким образом, в дисплейном устройстве настоящего изобретения превосходный эффект низкой отражательной способности может получаться как для отражения на поверхности дисплея (внешней поверхности дисплейной панели), так и для отражения в дисплейном устройстве.
В пленке для предотвращения отражения настоящего изобретения микрорельефная структура формируется на поверхности, и угол половинной яркости распределения силы света для рассеивания при пропускании света, проходящего через два перекрывающихся листа пленки для предотвращения отражения, составляет 1,0° или более. Таким образом, когда пленка для предотвращения отражения размещается, например, на поверхности дисплейного устройства, отражение света на поверхности дисплейного устройства может уменьшаться, и одновременно отраженный свет в дисплейном устройстве может быть рассеян. Как результат размывается отражение изображения, такого как источники света, на экране дисплея, вызываемое посредством отраженного света, так что качество отображения может повышаться.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 изображает поперечный разрез, схематично показывающий пленку для предотвращения отражения, согласно варианту 1 осуществления;
Фиг.2 - поперечный разрез, показывающий микрорельефную структуру пленки для предотвращения отражения согласно варианту 1 осуществления. Фиг.2(a) показывает вид, когда единичная структура микрорельефной структуры - это конус, а фиг.2(b) показывает вид, когда единичная структура микрорельефной структуры - это прямоугольная пирамида;
Фиг.3 - поперечный разрез, показывающий принцип того, как микрорельефная структура достигает низкого отражения. Фиг.3(a) показывает структуру в поперечном разрезе пленки для предотвращения отражения, а фиг.3(b) показывает показатель преломления света, падающего на пленку для предотвращения отражения;
Фиг.4 - укрупненный общий вид, показывающий рассеивающую шероховатую структуру пленки для предотвращения отражения согласно варианту 1 осуществления;
Фиг.5 - укрупненный общий вид, показывающий анодированный пористый оксид алюминия;
Фиг.6 - поперечный разрез, схематично показывающий последовательность операций изготовления анодированного пористого оксида алюминия. На фиг.6 (a)-(g) показывают соответствующие этапы изготовления;
Фиг.7 - поперечный разрез, схематично показывающий формы микропор, которые должны формироваться, когда вышеуказанные этапы повторяются несколько раз, при этом величина образования пор (направление глубины) и величина травления (направление ширины) сохраняются постоянными. Фиг.7(a) является видом, показывающим форму микропоры, показанной на графике, а фиг.7(b) является общим видом в поперечном разрезе микропор;
Фиг.8 - поперечный разрез, схематично показывающий этапы для впечатывания формы шероховатой поверхности пресс-формы на слое;
Фиг.9 - электронные микрофотографии шероховатой структуры поверхности пресс-формы, используемой, чтобы изготавливать пленку для предотвращения отражения в примере 1. Фиг.9(a) является видом спереди, фиг.9(b) является общим видом, а фиг.9(c) является видом в поперечном разрезе;
Фиг.10 - диаграмма, показывающая показатели преломления поверхности пленки для предотвращения отражения в примере 1 и поверхности пленки для предотвращения отражения в сравнительном примере 1;
Фиг.11 - фотография, показывающая уровень отражения флуоресцентной лампы, когда пленки для предотвращения отражения в примере 1 и сравнительном примере 2 были использованы;
Фиг.12 - схематичный вид, показывающий рассеяние света, который проникает через два перекрывающихся листа пленки для предотвращения отражения;
Фиг.13 - схематичный вид, показывающий рассеяние света после отражения посредством отражателя, находящегося ниже пленки для предотвращения отражения;
Фиг.14 - поперечный разрез, показывающий модель 1, сформированную посредством перекрывания двух листов пленок для предотвращения отражения;
Фиг.15 - диаграмма, показывающая угловую зависимость силы пропускаемого света при использовании двух перекрывающихся листов пленки для предотвращения отражения в примере 1 и двух перекрывающихся листов пленки для предотвращения отражения в сравнительном примере 2;
Фиг.16 - диаграмма, показывающая угловую зависимость силы отраженного света в жидкокристаллическом дисплейном устройстве, оснащенном пленкой для предотвращения отражения примера 1;
Фиг.17 - диаграмма, показывающая угловую зависимость силы пропускаемого света для света, который проникает через модель 3, модель 4 и модель 5, изготовленные в оценочном испытании 2;
Фиг.18 - диаграмма, показывающая измеренные значения распределения углов наклона (заполнения углов наклона) модели 3, модели 4 и модели 5, подготовленных в оценочном испытании 2.
Фиг.19 - диаграмма, показывающая изменение яркости в зависимости от количества пикселов, Фиг.19(a) является жидкокристаллическим дисплейным устройством, к которому применяется пленка для предотвращения отражения примера 1, фиг.19(b) является жидкокристаллическим дисплейным устройством, к которому применяется пленка для предотвращения отражения сравнительного примера 2;
Фиг.20 - схематический вид сверху, показывающий неоднородность, сформированную на поверхности пленки для предотвращения отражения;
Фиг.21 - диаграмма, показывающая взаимосвязи между количеством выпуклых частей на единицу площади и изменением люминесценции (среднеквадратичное отклонение);
Фиг.22 - поперечный разрез, схематично показывающий пленку для предотвращения отражения согласно варианту 2 осуществления;
Фиг.23 - диаграмма, показывающая угловую зависимость пленок для предотвращения отражения в примере 7;
Фиг.24 - диаграмма, показывающая угловую зависимость силы отраженного света в жидкокристаллическом дисплейном устройстве, оснащенном пленкой для предотвращения отражения в примере 7;
Фиг.25 - схематический вид в поперечном разрезе ЖК-дисплея согласно варианту 3 осуществления, показывающий отражение внешнего света в ЖК-дисплее.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения
Настоящее изобретение подробнее упоминается ниже со ссылками на варианты осуществления с использованием чертежей, но не ограничено только этими вариантами осуществления.
Первый вариант осуществления
Фиг.1 является видом в поперечном разрезе, схематично показывающим пленку для предотвращения отражения согласно варианту 1 осуществления. Как показано на фиг.1, поверхность пленки 10 для предотвращения отражения согласно варианту 1 осуществления включает в себя поверхностный слой 11, имеющий шероховатую структуру 13 (первую шероховатую структуру; микрорельефную структуру), имеющую период меньше видимой длины волны, и шероховатую структуру 14 (вторую шероховатую структуру; рассеивающую шероховатую структуру), имеющую период больше видимой длины волны, и также включает в себя базовый слой 12, находящийся ниже поверхностного слоя 11. Микрорельефная структура 13 является шероховатой структурой для уменьшения отражения на поверхности пленки 10 для предотвращения отражения. Рассеивающая шероховатая структура 14 является шероховатой структурой для управления углом половинной яркости распределения силы света для рассеивания при пропускании света, который проходит через два перекрывающихся листа пленки 10 для предотвращения отражения, до 1,0° или более. А именно в варианте 1 осуществления первый предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения используется в качестве средства управления углом половинной яркости распределения силы света для рассеивания при пропускании.
Первая шероховатая структура (тонкая шероховатая структура; микрорельефная структура)
Фиг.2 является видом в поперечном разрезе, показывающим микрорельефную структуру пленки для предотвращения отражения согласно варианту 1 осуществления. Фиг.2(a) показывает вид, когда единичная структура микрорельефной структуры - это конус, а фиг.2(b) показывает вид, когда единичная структура микрорельефной структуры - это прямоугольная пирамида. Как показано на фиг.2, микрорельефная структура 13 пленки для предотвращения отражения согласно варианту 1 осуществления может описываться как структура, в которой множество тонких выпуклых частей 21 выравниваются в повторяющейся единице в периоде, меньшем, чем видимые длины волн. В микрорельефной структуре 13 верхушка выпуклой части 21 является верхней точкой "t", а точка, в которой смежные выпуклые части 21 контактируют друг с другом, является нижней точкой "b". Как показано на фиг.2, ширина "w" между смежными верхними точками микрорельефной структуры 13 задана как расстояние между двумя точками, в которых перпендикулярные линии из соответствующих верхних точек "t" соприкасаются с одной плоской поверхностью. Высота "h" от верхней точки до нижней точки микрорельефной структуры задана как расстояние от верхней точки "t" выпуклой части 21 до плоской поверхности, имеющей нижнюю точку "b".
В пленке для предотвращения отражения согласно варианту 1 осуществления ширина "w" между смежными верхними точками микрорельефной структуры составляет 400 нм или менее, предпочтительно, 300 нм или менее, а более предпочтительно, 200 нм или менее. На фиг.2 конус и прямоугольная пирамида иллюстрируются как единичная структура выпуклой части 21. Тем не менее, согласно варианту 1 осуществления, единичная структура конкретно не ограничена, до тех пор пока она является шероховатой структурой, в которой формируются верхние и нижние точки, и ширина ограничена вышеуказанным диапазоном значений. Кроме того, единичная структура может включать в себя область, в которой ширина конкретно не ограничена диапазоном значений, до тех пор пока ширина в целом, по существу, ограничена в диапазоне значений.
Нижеприведенное описание поясняет принцип способности пленки для предотвращения отражения, имеющей микрорельефную структуру согласно варианту 1 осуществления, достигать низкого отражения. Фиг.3 является видом в поперечном разрезе, показывающим принцип того, как микрорельефная структура достигает низкого отражения. Фиг.3(a) показывает структуру в поперечном разрезе пленки для предотвращения отражения, а фиг.3(b) показывает показатель преломления света, падающего на пленку для предотвращения отражения. Как показано на фиг.3, микрорельефная структура 13 в пленке для предотвращения отражения согласно варианту 1 осуществления включает в себя выпуклую часть 21 и часть 22 основания. Когда свет проходит из одной среды в другую среду, свет преломляется на поверхности раздела между средами. Угол преломления зависит от показателя преломления среды, в которой перемещается свет. Например, когда средой является воздух или смола, показатель преломления составляет 1,0 или приблизительно 1,5 соответственно. В варианте 1 осуществления единичная структура шероховатой структуры, сформированной на поверхности пленки для предотвращения отражения, имеет форму сверла, т.е. форму, в которой ширина постепенно уменьшается к концу верхушки. Как показано на фиг.3, в выпуклой части 21 (между X и Y), находящейся на поверхности раздела между воздушным слоем и пленкой для предотвращения отражения, считается, что показатель преломления непрерывно и постепенно увеличивается приблизительно с 1,0, в качестве показателя преломления воздуха, до показателя преломления материала, формирующего пленку (приблизительно 1,5 в случае смолы). Величина отражения света является пропорциональной разности между показателями преломления этих сред, и тем самым большая часть света проходит через пленку для предотвращения отражения посредством создания условия практически отсутствия преломляющей поверхности раздела, как описано выше. Как результат, коэффициент отражения на поверхности пленки значительно уменьшается.
Вторая шероховатая структура (рассеивающая шероховатая структура)
Фиг.4 является укрупненным общим видом, показывающим рассеивающую шероховатую структуру пленки для предотвращения отражения согласно варианту 1 осуществления. Как показано на фиг.4, рассеивающая шероховатая структура пленки для предотвращения отражения согласно варианту 1 осуществления может описываться как структура, в которой множество мелкозернистых выпуклых частей 31 выравниваются в повторяющейся единице с периодом, превышающим видимые длины волн. В рассеивающей шероховатой структуре верхушка выпуклой части 31 является верхней точкой "T", а точка, в которой смежные выпуклые части 31 контактируют друг с другом, является нижней точкой "B". Как показано на фиг.4, ширина "W" между смежными верхними точками рассеивающей шероховатой структуры задана как расстояние между двумя точками, в которых перпендикулярные линии из соответствующих верхних точек "T" соприкасаются с одной плоской поверхностью.
В пленке для предотвращения отражения согласно варианту 1 осуществления ширина "W" между смежными верхними точками рассеивающей шероховатой структуры составляет 1 мкм или более, а предпочтительно, 3 мкм или более, что намного превышает ширину "w" между смежными верхними точками микрорельефной структуры. На фиг.4 форма с плавными пиками иллюстрируется как единичная структура выпуклой части. Тем не менее, согласно варианту 1 осуществления, единичная структура конкретно не ограничена, до тех пор пока она является шероховатой структурой, в которой формируются верхние и нижние точки, и ширина ограничена вышеуказанным диапазоном значений. Кроме того, единичная структура может включать в себя область, в которой ширина конкретно не ограничена диапазоном значений, до тех пор пока ширина в единичной структуре в целом, по существу, ограничена в диапазоне значений. Посредством формирования рассеивающей шероховатой структуры, имеющей период, больший, чем видимая длина волны, на поверхности пленки для предотвращения отражения, свойство рассеяния при пропускании пленки для предотвращения отражения может улучшаться, и угол половинной яркости распределения силы света для рассеивания при пропускании может легко и точно управляться.
Нижеприведенное описание поясняет способ изготовления пленки для предотвращения отражения согласно варианту 1 осуществления. В способе изготовления ниже сначала изготавливается пресс-форма для формирования шероховатого шаблона на пленке для предотвращения отражения согласно варианту 1 осуществления. Пресс-форма прижимается к поверхности полимерного покрытия, наносимого на поверхность подложки, чтобы переносить (впечатывать) шероховатый шаблон пресс-формы на покрывающей поверхности. Одновременно полимерное покрытие отверждается при определенных условиях, чтобы отверждать шероховатый шаблон, впечатываемый на поверхности пленки для предотвращения отражения так, что формуется заранее определенный шероховатый шаблон.
Изготовление пресс-формы
2
Для формирования на поверхности пресс-формы шероховатого шаблона для формирования рассеивающей шероховатой структуры пленки для предотвращения отражения, во-первых, алюминиевая (Al) подложка в качестве материала пресс-формы подвергается пескоструйной обработке на поверхности, чтобы формировать шероховатый шаблон, превышающий порядок длины волны видимого света. В частности, множество абразивных зерен распыляются с помощью сжатого воздуха на поверхность алюминиевой подложки так, что примеси или органические вещества удаляются с помощью абразивных зерен с поверхности, а также множество шероховатых шаблонов формируются на поверхности алюминиевой подложки. Примеры абразивных зерен включают в себя оксид алюминия, карбид кремния, алунд, алмаз, корунд, гранат, карбид бора, крокус, оксид хрома, стеклянный порошок, кальцинированный доломит и ангидрид кремниевой кислоты. Например, абразивные зерна, имеющие размер частиц в 50-2000 меш, распыляются при давлении воздуха 2-15 кг/см, чтобы формировать шероховатый шаблон. Размер рассеивающей шероховатой структуры пленки для предотвращения отражения согласно варианту 1 осуществления может регулироваться посредством управления размером зерен, которые должны использоваться при пескоструйной обработке, твердостью зерен и периодом времени пескоструйной обработки, и тем самым угол половинной яркости может управляться.
2
3
Затем шероховатый шаблон для формирования микрорельефной структуры пленки для предотвращения отражения формируется на поверхности пресс-формы. В этом примере пленка на основе оксида алюминия (AlO) с множеством мелкозернистых пор (микропор), имеющих размер длины волны видимого света или менее, сформированная посредством анодирования алюминия (в дальнейшем также называемого анодированным пористым оксидом алюминия), изготавливается на большой площади поверхности пресс-формы. Конечная форма шероховатого шаблона, сформированного на анодированном пористом оксиде алюминия, является треугольной в поперечном сечении, и форма формируется посредством повторения шаг за шагом образования пор посредством анодирования алюминия и вытравливания анодной оксидной пленки.
Нижеприведенное описание поясняет структуру анодированного пористого оксида алюминия. Фиг.5 является укрупненным общим видом анодированного пористого оксида алюминия. Как описано выше, анодированный пористый оксид алюминия упоминается как пористый слой оксида алюминия, полученный посредством анодирования алюминиевой подложки 44, и может схематично иллюстрироваться посредством структуры со столбчатыми слоями оксида алюминия с плотной упаковкой, каждый из которых имеет однородную столбчатую форму, называемой сотой 41. Микропора 42 формируется в центре каждой из сот 41, и микропоры 42 регулярно выравниваются. Соты 41 формируются в результате локального растворения и выращивания покрытия. В частности, соты 41 формируются, когда растворение и выращивание покрытия одновременно выполняются в барьерном слое 43, находящемся внизу микропор 42. Расстояние (размер соты) между микропорами 42 является пропорциональным интенсивности напряжения анодирования в ходе анодирования и может приблизительно в два раза превышать толщину барьерного слоя 43. Диаметр микропоры 42 зависит от вида, концентрации, температуры или т.п. ванны для анодирования и может составлять приблизительно одну треть размера соты.
В настоящем варианте осуществления уделяется внимание такому явлению, что микропоры анодированного пористого оксида алюминия формируются перпендикулярно поверхности подложки. Кроме того, когда анодирование прекращается и затем возобновляется в идентичных условиях, идентичные микропоры формируются ниже дна предыдущих микропор в качестве начальных точек. Посредством использования этой характеристики микропоры управляются так, чтобы они имели треугольное поперечное сечение. Согласно способу изготовления пористой структуры с помощью анодирования можно формировать столбчатые микропоры нанометрового масштаба практически в состоянии с плотной упаковкой. Посредством погружения материала, который должен обрабатываться, либо в кислотный раствор электролита, такой как серная кислота, щавелевая кислота и фосфорная кислота, либо в щелочной раствор электролита и последующего приложения напряжения с использованием материала, который должен обрабатываться, в качестве анода, одновременно выполняются оксидирование и растворение на поверхности материала, который должен обрабатываться. Тем самым можно формировать оксидную пленку, имеющую мелкозернистые столбчатые поры, на поверхности. Столбчатые микропоры выравниваются вертикально к оксидной пленке и демонстрируют самоорганизующуюся регулярность при определенных условиях, включающих в себя напряжение анодирования, виды раствора электролита и температуры. Посредством управления условиями и периодом времени размер, форма или плотность могут свободно управляться.
Фиг.6 является видом в поперечном разрезе, схематично показывающим последовательность операций изготовления анодированного пористого оксида алюминия. На фиг.6 (a)-(g) показывают соответствующие этапы изготовления. Во-первых, как показано в (a), алюминиевая подложка 51 подготавливается, и оксидная пленка выращивается при определенных условиях анодирования, чтобы формировать пористый слой оксида алюминия (первый пористый слой оксида алюминия) 52, имеющий выровненные микропоры с определенной глубиной, как показано в (b). В этом процессе напряжение анодирования предпочтительно сохраняется постоянным. Поскольку изменение напряжения анодирования уменьшает регулярность выравнивания микропор, анодирование в основном выполняется при постоянном напряжении. Анодированная пленка, сформированная на ранней стадии (первый пористый слой оксида алюминия) 52, зачастую имеет нерегулярные микропоры, и тем самым анодированная пленка 52 предпочтительно удаляется посредством фосфорной кислоты при определенных условиях, как показано в (c). После этого анодирование снова выполняется в идентичных условиях так, что формируется пористый слой оксида алюминия (второй пористый слой оксида алюминия) 53, имеющий регулярно выровненные микропоры с определенной глубиной, как показано в (d). Затем, как показано в (e), микропоры изотропно вытравливаются в определенном количестве, чтобы увеличивать диаметр поры. В случае если технология жидкостной химической обработки используется для вышеуказанного этапа, стенки и барьерные слои микропоры практически в равной степени укрупняются. Как показано в (f) и (g), требуемый шероховатый шаблон может формироваться посредством повторения образования микропор в направлении внутри подложки от (в качестве начальной точки) нижних частей микропор, которые ранее сформированы посредством анодирования и обработки изотропного травления.
Фиг.7 показывает вид в поперечном разрезе, схематично показывающий формы микропор, которые должны формироваться, когда вышеуказанные этапы повторяются несколько раз, при этом количество образования пор (направление глубины) и количество травления (направление ширины) сохраняется постоянным. Фиг.7(a) является видом, показывающим форму микропоры, показанной на графике, а фиг.7(b) является общим видом в поперечном разрезе микропор. Как показано на фиг.7, согласно вышеописанному способу каждая из микропор 63 в пористом слое оксида алюминия 62, полученном посредством анодирования алюминиевой подложки 61, имеет практически коническую форму. Форма может задаваться более строго конической, когда количество этапов увеличивается. Фактически, посредством повторения этапов конечное число раз ступенчатая структура формируется на поверхности микропор как один из признаков шероховатых структур.
Вышеприведенное описание поясняет способ изготовления пресс-форм для формирования микрорельефной структуры (первой шероховатой структуры) и рассеивающей шероховатой структуры (второй шероховатой структуры) на пленке для предотвращения отражения; тем не менее, способ изготовления пресс-формы не ограничен этим. Примеры способа получения рассеивающей шероховатой структуры, кроме вышеуказанной пескоструйной поверхностной обработки, включают в себя химическое травление. Примеры способа получения микрорельефной структуры, кроме вышеуказанного анодирования и травления, включают в себя электронно-лучевую литографию и лазерное интерференционное облучение.
В случае формирования двухступенчатых шероховатых шаблонов, имеющих различные периоды (повторяющиеся единицы) на поверхности пресс-формы, поверхность предпочтительно подвергается пескоструйной обработке до обработки анодирования. Формирование шероховатой структуры с большим периодом до шероховатой структуры с меньшим периодом позволяет точно формировать как микрорельефную структуру, так и рассеивающую шероховатую структуру на поверхности, что, в свою очередь, обеспечивает высококачественную пленку для предотвращения отражения. Кроме того, поскольку пескоструйная обработка формирует шероховатый шаблон со случайным и большим шагом, можно предотвращать окрашивание, вызываемое посредством интерференции с поверхностным отраженным светом, а также размывать изображения.
Процесс впечатывания
Далее, шероховатый шаблон пресс-формы, подготовленной на вышеуказанном этапе, впечатывается в покрытие, нанесенное на подложку. Для впечатывания используется рулонно-роликовая система, в которой вращающаяся пресс-форма в форме ролика прижимается к покрытию, переносимому посредством конвейерной системы, так что шероховатый шаблон последовательно впечатывается на поверхности покрытия. Фиг.8 является видом в поперечном разрезе, схематично показывающим этапы для впечатывания формы шероховатой поверхности пресс-формы в слой.
Во-первых, ленточная пленка 81 подложки отправляется дальше из вращающегося ролика 71 с пленкой подложки в направлении стрелки, показанной на фиг.8. Затем полимерный материал наносится на пленку 81 подложки с помощью устройства 72 для нанесения покрытий методом штамповки, чтобы формировать полимерное покрытие 82. Другие способы нанесения включают в себя способ с использованием устройства для нанесения покрытий щелевого типа, устройства для нанесения покрытий рифленым валиком или т.п.
В настоящем способе изготовления примеры полимерного материала, который должен наноситься, включают в себя отверждаемые смолы, такие как фотоотверждаемые смолы и термореактивные смолы. Примеры фотоотверждаемых смол включают в себя мономер, который полимеризуется при поглощении света, и мономер, который не полимеризуется отдельно при поглощении света, а полимеризуется, когда инициатор фотополимеризации подмешивается как активное соединение при поглощении света, чтобы вызывать полимеризацию. Инициатор фотополимеризации, фотосенсибилизатор или т.п. необязательно могут быть добавлены.
Пленка 81 подложки, покрытая полимерным покрытием 82, перемещается к цилиндрическому ролику 74 пресс-формы через заправочный ролик 73. Внешняя поверхность ролика 74 пресс-формы предусмотрена с анодированным пористым оксидом алюминия, сформированным при вышеуказанном изготовлении пресс-формы. Пленка 81 подложки перемещается вдоль внешней поверхности ролика 74 пресс-формы наполовину круга. При этом перемещении полимерное покрытие 82, нанесенное на пленку 81 подложки, контактирует с внешней поверхностью ролика 74 пресс-формы так, что шероховатый шаблон ролика 74 пресс-формы впечатывается в полимерном покрытии 82. В позиции контакта пленки 81 подложки и ролика 74 пресс-формы цилиндрический заправочный ролик 75 располагается напротив внешней поверхности ролика 75 пресс-формы. В этой позиции пленка 81 подложки размещается между роликом 74 пресс-формы и заправочным роликом 75 так, что ролик 75 пресс-формы и полимерное покрытие 82 сдавливаются и сцепляются друг с другом. Как результат полимерное покрытие 83, имеющее шероховатый шаблон, идентичный шероховатому шаблону пресс-формы, формируется на поверхности полимерного покрытия 82.
Чтобы размещать пленку 81 подложки между роликом 74 пресс-формы и заправочным роликом 75, ширина пленки 81 подложки предпочтительно меньше ширины ролика 74 пресс-формы и заправочного ролика 75. Заправочный ролик 75 предпочтительно изготавливается из резины. После впечатывания шероховатого шаблона на поверхности полимерного покрытия 83 пленка 81 подложки перемещается вдоль внешней поверхности ролика 74 пресс-формы к заправочному ролику 76 и затем сдвигается для следующего процесса через заправочный ролик 76.
При контактировании пленки 81 подложки с внешней поверхностью ролика 74 пресс-формы полимерное покрытие 83 на пленке 81 подложки подвергается обработке 80 отверждения. В случае если пленка 81 подложки является фотоотверждаемой, испускание света выполняется со светом в соответствующей области длины волны (например, ультрафиолетового излучения, видимого света) для полимерного материала, а также при силе света и в течение периода времени, подходящих для отверждения полимерного материала. В случае отверждения посредством испускания света обработка отверждения может выполняться при комнатных температурах. В случае если пленка 81 подложки имеет термореактивные свойства, выполняется нагрев при температуре и в течение периода времени, подходящих для отверждения полимерного материала. Эти обработки отверждения закаливают шероховатый шаблон, впечатываемый на полимерном покрытии 83.
После этого ламинирующая пленка 84, подаваемая из рулона 77 ламинирующей пленки, соединяется с заправочным роликом 78 на поверхности полимерного покрытия 83. В завершение многослойная пленка, состоящая из пленки 81 подложки, полимерного покрытия 83 и ламинирующей пленки 84, сворачивается так, что подготавливается рулон 85 многослойной пленки. Присоединение ламинирующей пленки 84 позволяет исключать пыль или царапины на поверхности полимерного покрытия 83.
Посредством выполнения вышеуказанного процесса изготавливается пленка для предотвращения отражения согласно варианту 1 осуществления.
Оценочное испытание 1
2
3
Чтобы проверить свойства пленки для предотвращения отражения варианта 1 осуществления, пленка для предотвращения отражения фактически была изготовлена как пленка для предотвращения отражения примера 1, и оценочное испытание выполнялось. Последующее описание поясняет способ изготовления пленки для предотвращения отражения примера 1. Во-первых, для изготовления пресс-формы алюминиевая подложка подвергалась пескоструйной обработке с помощью частиц AlO, имеющих размер в 180 меш при давлении воздуха в 0,8 МПа, после чего выполнялось анодирование с использованием щавелевой кислоты на 0,05 моль/л (3°C) в качестве раствора электролита в течение 5 минут, так что анодированный пористый слой оксида алюминия (первый пористый слой оксида алюминия) формировался на поверхности алюминиевой подложки. После этого алюминиевая подложка, имеющая на поверхности анодированный пористый слой оксида алюминия, погружалась в течение 30 минут при 8 моль/л в фосфорную кислоту (30°C), чтобы удалить первый пористый слой оксида алюминия. Затем этап анодирования в идентичных условиях в течение 30 секунд и этап травления погружением в фосфорную кислоту на 1 моль/л (30°C) в течение 19 минут попеременно повторялись по 5 раз каждый, после чего в завершение выполнялось анодирование в идентичных условиях в течение 30 секунд, и тем самым новый анодированный пористый слой оксида алюминия (второй пористый слой оксида алюминия) сформировался.
Фиг.9 показывает электронные микрофотографии шероховатой структуры (для формирования микрорельефной структуры) поверхности пресс-формы, используемой, чтобы изготавливать пленку для предотвращения отражения в примере 1. Фиг.9(a) является видом спереди шероховатой структуры, фиг.9(b) является общим видом шероховатой структуры, а фиг.9(c) является видом в поперечном разрезе шероховатой структуры. В шероховатой структуре, обеспеченной на пресс-форме, ширина между смежными верхними точками составляла приблизительно 200 нм, а высота (глубина) от верхней точки до нижней точки составляла приблизительно 840 нм (отношение ширины к высоте приблизительно 4,2). Вогнутые части 92 и выпуклые части 91 в шероховатой структуре пресс-формы сформировывались посредством расположения заостренных выпуклых частей 91 через регулярные интервалы в состоянии с плотной упаковкой. Поверхность выпуклой части 91 имеет ступенчатую форму, сформированную вследствие повторения анодирования и травления несколько раз.
Затем согласно рулонно-роликовому впечатыванию варианта 1 осуществления с использованием таким образом подготовленной пресс-формы шероховатый шаблон пресс-формы впечатывался в полимерное покрытие с УФ (ультрафиолетовым) отверждением, нанесенное на пленку PET (полиэтилентерефталат) в качестве пленки подложки, посредством прижатия шероховатого шаблона пресс-формы к полимерному покрытию с УФ-отверждением, и затем полимерное покрытие с УФ-отверждением облучалось с помощью ультрафиолетового излучения так, что полимерное покрытие с УФ-отверждением отверждалось при одновременном сохранении шероховатого шаблона. Соответственно формировалась пленка для предотвращения отражения примера 1.
Затем в качестве сравнения с примером 1 пленка для предотвращения отражения отражательного (LR) типа обычной многослойной тонкой пленки, не имеющая микрорельефной структуры на поверхности, подготавливалась как сравнительный пример 1. Поверхностная отражательная способность каждой из пленки для предотвращения отражения примера 1 и пленки для предотвращения отражения сравнительного примера 1 измерялась. Фиг.10 является диаграммой, показывающей отражательную способность поверхности пленки для предотвращения отражения в примере 1 и отражательную способность поверхности пленки для предотвращения отражения в сравнительном примере 1. Диаграмма на фиг.10 показывает спектральную отражательную способность регулярного отраженного света, причем горизонтальная ось указывает длину волны (нм), а вертикальная ось указывает отражательную способность (%).
Как показано на фиг.10, в случае пленки для предотвращения отражения примера 1 отражательная способность в видимой области подавляется приблизительно до 0,2%, и дифракционный свет при отражении не формируется. Напротив, в случае пленки для предотвращения отражения сравнительного примера 1 отражательная способность в видимой области составляет 0,7% или более, означая, что пленка для предотвращения отражения не имеет достаточного эффекта низкого отражения. Соответственно, подтверждено, что отражательная способность на поверхности пленки для предотвращения отражения примера 1 существенно уменьшилась по сравнению с отражательной способностью пленки для предотвращения отражения отражательного типа традиционной многослойной тонкой пленки (сравнительный пример 1).
Затем в качестве сравнения с примером 1 пленка для предотвращения отражения, на поверхности которой микрорельефная структура формировалась, а рассеивающая шероховатая структура не формировалась, а именно обычная пленка для предотвращения отражения, имеющая микрорельефную структуру на поверхности, подготавливалась как пленка для предотвращения отражения сравнительного примера 2. Пленка для предотвращения отражения сравнительного примера 2 была изготовлена способом, идентичным способу изготовления пленки для предотвращения отражения согласно варианту 1 осуществления, за исключением того, что пескоструйная обработка не выполнялась. Каждая из пленки для предотвращения отражения примера 1 и пленки для предотвращения отражения сравнительного примера 2 использовалась в жидкокристаллическом дисплейном устройстве, показанном в варианте 3 осуществления ниже, и степень отражения флуоресцентной лампы наблюдалась глазами в яркой комнате. Фиг.11 является фотографией, показывающей уровень отражения флуоресцентной лампы, когда использовались пленки для предотвращения отражения в примере 1 и сравнительном примере 2. Результат показывает, что контур флуоресцентной лампы был размыт в жидкокристаллическом дисплейном устройстве, снабженном пленкой для предотвращения отражения примера 1, при этом контур флуоресцентной лампы был отчетливым в жидкокристаллическом дисплейном устройстве, снабженном пленкой для предотвращения отражения сравнительного примера 2.
Чтобы дополнительно изучить характерное различие между этими пленками для предотвращения отражения, выполнено испытание для изучения свойств рассеивания при пропускании света, проходящего через два перекрывающихся листа пленки для предотвращения отражения примера 1. Фиг.12 является схематическим видом, показывающим рассеяние света, который проникает через два перекрывающихся листа пленки для предотвращения отражения. Фиг.13 является схематическим видом, показывающим рассеяние света после отражения посредством отражателя, находящегося ниже пленки для предотвращения отражения.
Для исследования свойств рассеяния при отражении пленки для предотвращения отражения при практическом применении в дисплейном устройстве необходимо проверить не только свойства рассеяния на поверхности пленки для предотвращения отражения (дисплейного устройства), но также и свойства рассеяния света для света, который отражен в дисплейном устройстве, при прохождении через пленку для предотвращения отражения. Поэтому в настоящем примере свойства рассеяния света для света, который прошел через два перекрывающихся листа пленки 111 для предотвращения отражения, измерены, как показано на фиг.12. Угол θ рассеяния рассеянного света может считаться идентичным углу θ рассеяния света, показанному на фиг.13, который рассеивается при прохождении через пленку 121 для предотвращения отражения, имеющую микрорельефную структуру, после однократного прохождения через пленку 121 для предотвращения отражения и последующего отражения на отражателе 122, изготовленном из стекла или т.п., присоединенном к пленке 121 для предотвращения отражения. Согласно вышеуказанному в случае, например, если пленка для предотвращения отражения формируется на поверхности дисплейной панели, можно проверить свойства рассеяния света, который проходит через пленку для предотвращения отражения, сформированную на поверхности дисплейной панели, после отражения в дисплейном устройстве.
В качестве оцениваемой модели два перекрывающихся листа противоотражающей пленки были подготовлены как модель 1. Фиг.14 является видом в поперечном разрезе, показывающим модель 1, сформированную посредством перекрывания двух листов пленок для предотвращения отражения. Как показано на фиг.14, модель 1 изготавливалась посредством перекрывания пленки 131 для предотвращения отражения примера 1, пленки 132 TAC (триацетиловая целлюлоза), стекла 133, TAC-пленки 132 и пленки 131 для предотвращения отражения примера 1 в этом порядке и их связывания с клеевой пленкой, вставленной между ними. Отражательная способность каждой из пленки для предотвращения отражения, TAC-пленки, стекла и клеевой пленки составляет приблизительно 1,5.
Дополнительно, модель 2 изготавливалась как оцениваемая модель посредством перекрывания двух листов пленки для предотвращения отражения сравнительного примера 2, имеющей микрорельефную структуру без рассеивающей шероховатой структуры (пескоструйная обработка не выполнялась) в слоистой структуре, идентичной слоистой структуре модели 1.
Свойства рассеяния при пропускании вышеуказанных оцениваемых моделей были проверены с использованием спектроколориметра LCD-5000, изготовленного компанией Otsuka Electronics Co., Ltd, и были получены результаты, показанные на фиг.15. Фиг.15 является диаграммой, показывающей угловую зависимость силы пропускаемого света в случаях использования двух перекрывающихся листов пленки для предотвращения отражения в примере 1 и двух перекрывающихся листов пленки для предотвращения отражения в сравнительном примере 2. Диаграмма на фиг.15 показывает угол рассеяния света, который прошел через оцениваемые модели, и коэффициент пропускания света, который рассеивается под данным углом, причем горизонтальная ось указывает угол рассеяния (градусы), а вертикальная ось указывает коэффициент пропускания (%). На диаграмме на фиг.15 сила света (фронтальная интенсивность) для угла рассеяния в 0° задается согласно коэффициенту пропускания в 100%. Коэффициент пропускания (интенсивность пропускания) света при других углах рассеяния выражается как относительное значение фронтальной интенсивности.
Как показано на диаграмме на фиг.15, кривая модели 1 является умеренной по сравнению с кривой модели 2, причем угол (угол половинной яркости) соответствует половине максимального коэффициента пропускания (угол рассеяния=0°) модели 1, составляя приблизительно 1,3°. Угол половинной яркости модели 2 составлял 0,6°. Соответственно, демонстрируется то, что когда угол половинной яркости распределения силы света для рассеивания при пропускании света, проходящего через два перекрывающихся листа пленки для предотвращения отражения, составляет 1,0° или более, достаточные свойства рассеяния при пропускании могут обеспечиваться, а также отражение изображения, такого как источники света, может уменьшаться.
В завершение пленка для предотвращения отражения примера 1 была присоединена к поверхности панели жидкокристаллического дисплейного устройства, описанного в варианте 3 осуществления ниже, чтобы полностью комплектовать жидкокристаллическое дисплейное устройство. Свойства рассеяния при отражении, в том числе при отражении на поверхности пленки для предотвращения отражения и при отражении в панели жидкокристаллического дисплейного устройства, были измерены. Фиг.16 является диаграммой, показывающей угловую зависимость силы отраженного света в жидкокристаллическом дисплейном устройстве, оснащенном пленкой для предотвращения отражения примера 1. Диаграмма на фиг.16 показывает угол рассеяния света, который отражен в жидкокристаллическом дисплейном устройстве примера 1, и отражение света, который рассеивается под данным углом, причем горизонтальная ось указывает угол рассеяния (градусы), а вертикальная ось указывает отражательную способность. На диаграмме на фиг.16 сила света (фронтальная интенсивность) для угла рассеяния в 0° задается согласно отражению в 1. Отражательная способность (интенсивность отражения) света при других углах рассеяния выражается как относительное значение фронтальной интенсивности.
Как показано на диаграмме на фиг.16, угол половинной яркости рассеянного света при отражении, включающем в себя как внутреннее отражение, так и отражение от поверхности панели жидкокристаллического дисплейного устройства, оснащенного пленкой для предотвращения отражения примера 1, составляет приблизительно 1,2°, что является значением, достаточным для размывания отражения изображения на экране дисплея.
Оценочное испытание 2
2
3
Чтобы исследовать предпочтительные условия для пленки для предотвращения отражения согласно варианту 1 осуществления, были подготовлены три вида пленок для предотвращения отражения с различными углами половинной яркости, каждый из которых составляет 0° или более, распределения силы света для рассеивания при пропускании света, прошедшего через два перекрывающихся листа пленки для предотвращения отражения. Пленки для предотвращения отражения были подготовлены с использованием пресс-форм, подвергнутых пескоструйной обработке, при различных условиях, включающих в себя пескоструйную обработку с помощью частиц AlO, имеющих размер в 180 меш при давлении воздуха 0,1 МПа (модель 3), 0,2 МПа (модель 4) и 0,3 МПа (модель 5), в качестве пленок для предотвращения отражения примера 3, примера 4 и примера 5 соответственно. Дополнительно, чтобы получать угол половинной яркости распределения силы света для рассеивания при пропускании каждой из пленок для предотвращения отражения примера 2, примера 3 и примера 4, оцениваемые модели подготовлены как модель 3, модель 4 и модель 5 посредством ламинирования пленки для предотвращения отражения, TAC-пленки, стекла, TAC-пленки и пленки для предотвращения отражения в этом порядке способом, таким же, как в оценочном испытании 1. Угол половинной яркости распределения силы света для рассеивания при пропускании каждой из моделей был измерен. Как результат получена диаграмма, показанная на фиг.17.
Фиг.17 является диаграммой, показывающей угловую зависимость интенсивности пропускаемого света для света, который проходит через каждую из модели 3, модели 4 и модели 5, изготовленных в оценочном испытании 2. Диаграмма на фиг.23 показывает угол рассеяния света, который прошел через оцениваемую модель, и коэффициент пропускания света, который рассеивается под углом, причем горизонтальная ось указывает угол рассеяния (градусы), а вертикальная ось указывает коэффициент пропускания (%). На диаграмме на фиг.17 сила света (фронтальная интенсивность) для угла рассеяния в 0° задается согласно коэффициенту пропускания в 100%. Коэффициент пропускания (интенсивность пропускания) света при других углах рассеяния выражается как относительное значение фронтальной интенсивности. Как показано на диаграмме на фиг.17, угол половинной яркости модели 3 составлял приблизительно 1,3°, угол половинной яркости модели 4 составлял приблизительно 2,0°, а угол половинной яркости модели 5 составлял приблизительно 2,9°.
Фиг.18 является диаграммой, показывающей измеренные значения распределения углов наклона (заполнение в углу θ наклона) модели 3, модели 4 и модели 5, подготовленных в оценочном испытании 2. Каждый угол (θ) на горизонтальной оси упоминается как полярный угол нормального вектора на измеренной поверхности, где 0,5° представляет угол, включенный в диапазон 0-1°. Как показано на фиг.18, в случае модели 3, чем больше угол наклона, тем меньше соотношение области, занимаемой на измеренной поверхности. В обоих из случаев модели 4 и модели 5, соотношение области при 1,5° больше, чем соотношение области при 0,5° на измеренной поверхности; тем не менее, чем больше угол наклона, тем меньше соотношение области угла наклона при более 1,5° на измеренной поверхности. Что касается степени снижения в соотношении области, занимаемой на измеренной поверхности, модель 3 показывала более резкое уменьшение, чем модель 4 и модель 5, при этом область в диапазоне угла наклона в 3,5° или более практически отсутствует в случае модели 3. Хотя более резкое уменьшение наблюдалось в случае модели 4, чем модели 5, тенденция изменения в целом является аналогичной друг другу. В обоих из случаев модели 4 и модели 5 диапазон угла наклона в 9,5° или более не наблюдался.
Результат визуального оценочного испытания указывает, что предпочтительное отображение достигалось в случаях, в которых были использованы пленки для предотвращения отражения примера 2 (угол половинной яркости=1,3°) и примера 3 (угол половинной яркости=2,0°). В случае использования пленки для предотвращения отражения примера 4 (угол половинной яркости=2,9°) стереоскопический эффект отображаемого изображения не получался в отличие от случаев использования пленок для предотвращения отражения примера 2 и примера 3. Результаты указывают, что увеличение для угла половинной яркости соотносится с повышением стереоскопического эффекта отображаемых изображений, и что стереоскопический эффект отображаемого изображения получается посредством задания угла половинной яркости равным 2,8° или менее, и что стереоскопический эффект более эффективно получается посредством задания угла половинной яркости равным 2,0° или менее.
Чтобы более точно исследовать разности, касающиеся углов половинной яркости, в оценочном испытании 2 шероховатые структуры пленок для предотвращения отражения примера 2, примера 3 и примера 4 проанализированы подробно. Более конкретно, средний угол наклона рассеивающей шероховатой структуры пленки для предотвращения отражения был измерен с использованием разностного интерференционного микроскопа, причем рассеивающая шероховатая структура в основном формируется посредством подвергания пресс-формы пескоструйной обработке. Поверхность каждой из моделей наблюдалась через фильтр с нанометровой сеткой. Глубина шероховатого шаблона в произвольных трех точках на пересечениях сетки была вычислена, чтобы тем самым получать среднее значение. Согласно измерению средний угол наклона модели 3 составлял 0,84°, а средний угол наклона модели 4 составлял 1,75°. Результаты указывают, что величина изменения половинной яркости соотносится с величиной изменения среднего угла наклона, и достаточный угол половинной яркости может получаться посредством задания среднего угла наклона рассеивающей шероховатой структуры равным, по меньшей мере, 0,84° или более.
Оценочное испытание 3
Чтобы исследовать предпочтительные условия для пленки для предотвращения отражения согласно варианту 1 осуществления, пленка для предотвращения отражения примера 1 и пленка для предотвращения отражения сравнительного примера 2 были фактически применены к жидкокристаллическому дисплейному устройству согласно варианту 3 осуществления, упомянутому ниже. Качество отображения в темных местах каждой из пленок для предотвращения отражения было проверено посредством визуального оценочного испытания на основе визуального наблюдения. Жидкокристаллическое дисплейное устройство, используемое в данном документе, имело размер пиксела WXGA в 20 дюймов (100 мкм х 30 мкм) с одним зеленым цветным фильтром (G).
Результаты указывают, что жидкокристаллическое дисплейное устройство, снабженное пленкой для предотвращения отражения примера 1, вызывало превосходное отображение, в то время как жидкокристаллическое дисплейное устройство, снабженное пленкой для предотвращения отражения сравнительного примера 2, имело блики на дисплее. Яркость каждого из жидкокристаллических дисплейных устройств в расчете на пиксел измерялась так, что среднеквадратичное отклонение изменения яркости вычислялось. Фиг.19 является диаграммой, показывающей изменение яркости в зависимости от количества пикселов. Фиг.19(a) является жидкокристаллическим дисплейным устройством, к которому применяется пленка для предотвращения отражения примера 1. Фиг.19(b) является жидкокристаллическим дисплейным устройством, к которому применяется пленка для предотвращения отражения сравнительного примера 2. Как указано на фиг.19, применение пленки для предотвращения отражения примера 1 привело к среднеквадратичному отклонению в 0,017, а применение пленки для предотвращения отражения сравнительного примера 2 привело к среднеквадратичному отклонению в 0,029. Соответственно, блики отображения визуально распознавались на основе изменения яркости в соответствующих пикселах. По мере того как изменение яркости изменяется в зависимости от направления просмотра, блики визуально распознавались.
2
3
2
3
Далее проведено исследование состояний, которые приводят к изменению яркости. Фиг.20 является схематическим видом сверху, показывающим неоднородность, сформированную на поверхности пленки для предотвращения отражения. Как показано на фиг.20, множество выпуклых частей 142, вызывающих рассеяние света, формируются на единицу площади 141 на поверхности пленки для предотвращения отражения. В настоящем оценочном испытании было измерено существующее соотношение выпуклых частей 142 на единицу площади 141 в рассеивающей шероховатой структуре. В качестве оцениваемых моделей изготовлены пленка для предотвращения отражения примера 5 и пленка для предотвращения отражения примера 6, которые были подвергнуты пескоструйной обработке при различных условиях, идентично пленкам для предотвращения отражения примера 1 и сравнительного примера 1. Для пленки для предотвращения отражения примера 5 условия для пескоструйной обработки включают в себя частицы AlO с размером в 180 меш и давление воздуха в 0,8 МПа. Для пленки для предотвращения отражения примера 6 условия для пескоструйной обработки включают в себя частицы AlO с размером в 60 меш и давление воздуха в 0,2 МПа.
2
2
2
Фиг.21 является диаграммой, показывающей взаимосвязи между количеством выпуклых частей на единицу площади и изменением яркости (среднеквадратичное отклонение). В диаграмме на фиг.21 горизонтальная ось указывает плотность AG (частиц/100 мкм), а вертикальная ось указывает изменение яркости (среднеквадратичное отклонение). Как показано на фиг.21, количество выпуклых частей, существующих на 100 мкм пленки для предотвращения отражения примера 1 со среднеквадратичным отклонением яркости в 0,017, составляло приблизительно 65, в то время как количество выпуклых частей, существующих на 100 мкм пленки для предотвращения отражения сравнительного примера 1 со среднеквадратичным отклонением яркости в 0,029, составляло приблизительно 5.
2
2
Рассеяние на единицу выпуклой структуры исследовано для новой изготовленной пленки для предотвращения отражения примера 5 со среднеквадратичным отклонением яркости в 0,012 и пленки для предотвращения отражения примера 6 со среднеквадратичным отклонением яркости в 0,036. Результаты указывают, что количество выпуклых частей, существующих на 100 мкм, составляло приблизительно 130 в примере 5, что достигало превосходного отображения без бликов. Между тем количество выпуклых частей, существующих на 100 мкм, составляло приблизительно 5 в примере 6, при этом блики часто распознавались.
2
Эти результаты указывают то, что чем больше была единица рассеяния шероховатой структуры относительно пиксела, а именно, чем меньше было количество шероховатой структуры относительно единицы пиксела, тем большее изменение яркости в соответствующих единицах пикселов возникало. Напротив, чем больше было число шероховатой структуры относительно единицы пиксела, тем больше подавлялось изменение яркости в соответствующих единицах пикселов. В частности, в случае, если количество шероховатой структуры относительно единицы пиксела составляло 60 частиц/100 мкм или более, превосходное отображение с бликами, в достаточной степени подавляемыми, было достигнуто.
Второй вариант осуществления
В варианте 1 осуществления пропускаемый свет рассеивается посредством микрорельефной структуры, сформированной на поверхности, имеющей рассеивающую шероховатую структуру микронного размера или более. В варианте 2 осуществления микрорельефная структура формируется на фактически плоской поверхности, и вместо рассеивающей шероховатой структуры микронного размера или более, прозрачные шарики (рассеиватели) со свойствами рассеяния света подмешиваются в слой под поверхностным слоем, имеющем микрорельефную структуру, и тем самым пропускаемый свет рассеивается. Другими словами, в варианте 2 осуществления второй предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения используется в качестве средства регулирования угла половинной яркости в распределении силы света для рассеивания при пропускании.
Фиг.22 является видом в поперечном разрезе, схематично показывающим пленку для предотвращения отражения согласно варианту 2 осуществления. Как показано на фиг.22, пленка для предотвращения отражения согласно варианту 2 осуществления имеет поверхностный слой 151, на котором формируется шероховатая структура с небольшим периодом (микрорельефная структура), и слой 152 основания, содержащий прозрачные шарики 153, имеющие показатель преломления, отличный от показателя преломления основного компонента пленки для предотвращения отражения.
Микрорельефная структура, обеспеченная на пленке для предотвращения отражения согласно варианту 2 осуществления, является идентичной микрорельефной структуре, обеспеченной на пленке для предотвращения отражения согласно варианту 1 осуществления, и ширина между смежными верхними точками выполнена так, чтобы равняться видимой длине волны или менее.
Основными компонентами, используемыми в пленке для предотвращения отражения согласно варианту 2 осуществления, являются смолы, такие как фотоотверждаемая смола или термореактивная смола, при взгляде с точки зрения точного формирования микрорельефной структуры. В слое 152 основания пленки для предотвращения отражения согласно варианту 2 осуществления частично диспергируются прозрачные шарики 153, которые формируются из материалов, имеющих показатель преломления, отличный от показателя преломления полимерных материалов, в качестве основного компонента пленки для предотвращения отражения согласно варианту 2 осуществления.
Прозрачные шарики 153 конкретно не ограничены до тех пор, пока они имеют показатель преломления, отличный от показателя преломления основного компонента пленки для предотвращения отражения, и также могут улучшать свойства рассеяния при пропускании. Примеры компонентов прозрачных шариков 153 включают в себя стирольные смолы, фторсмолы и полиэтиленовые смолы. В случае стирольных смол показатель преломления составляет приблизительно 1,6, что имеет интервал приблизительно в 0,1 с показателем преломления приблизительно в 1,5 для, предпочтительно, смол с УФ-отверждением в качестве основного компонента пленки для предотвращения отражения. Следовательно, можно получать пленку для предотвращения отражения с превосходными свойствами рассеяния при пропускании. Коэффициент отражения фторсмол составляет 1,42, а коэффициент отражения полиэтиленовых смол составляет 1,53.
Хотя каждый из прозрачных шариков 153 имеет сферическую форму на фиг.22, форма конкретно не ограничена. Прозрачные шарики 153, имеющие другие формы, такие как многоугольная и аморфная форма, также могут использоваться. Прозрачные шарики 153 имеют размер частиц не менее 1 мкм. Размер частиц микронного порядка позволяет получать эффективные свойства рассеяния при пропускании.
Прозрачные шарики 153 не ограничены шариками, которые состоят только из компонента смолы, и могут быть, например, полыми шариками, заполняемыми газом, таким как воздух. Кроме того, рассеиватели 153 могут быть пузырьками, состоящими только из газа, такого как воздух.
В варианте 2 осуществления каждый из прозрачных шариков 153 задается так, чтобы иметь размер частиц в 1 мкм или более. Фактически, тем не менее, прозрачные шарики 153 могут существовать в собранной и сгруппированной форме, и в этом варианте осуществления по-прежнему можно обеспечить свет, проходящий через пленку для предотвращения отражения со свойствами рассеяния при пропускании. Тем не менее, например, посредством уменьшения плотности и достаточной гомогенизации прозрачных шариков 153, чтобы давать возможность им размещаться с расстоянием 1 мкм или более между собой, прозрачные шарики 153 могут быть расположены симметрично. Соответственно, могут получаться прозрачные шарики 153, имеющие лучшие свойства рассеяния при пропускании.
Нижеприведенное описание поясняет способ изготовления пленки для предотвращения отражения согласно варианту 2 осуществления.
Во-первых, подготавливается пресс-форма для формирования микрорельефной структуры на поверхности пленки для предотвращения отражения. Пресс-форма, которая должна подготавливаться в этом процессе, является практически идентичной анодированному пористому оксиду алюминия, подготовленному в варианте 1 осуществления, за исключением того, что поскольку пресс-форма в варианте 2 осуществления подготавливается без пескоструйной обработки, форма ее поверхности не включает в себя рассеивающую шероховатую структуру согласно варианту 1 осуществления, и, следовательно, поверхность является фактически плоской за исключением микрорельефной шероховатой структуры.
Затем прозрачные шарики подмешиваются в полимерный материал в качестве материала для пленки для предотвращения отражения. Полимерный материал, содержащий прозрачные шарики, наносится на пленку подложки способом, таким же, как в варианте 1 осуществления. После впечатывания шероховатого шаблона с использованием анодированного пористого оксида алюминия обработка отверждения выполняется при заранее определенных условиях так, что пленка для предотвращения отражения согласно варианту 2 осуществления укомплектована.
Оценочное испытание 4
Чтобы исследовать свойства пленки для предотвращения отражения согласно варианту 2 осуществления, пленка для предотвращения отражения фактически изготавливалась как пленка для предотвращения отражения примера 5, и оценочное испытание 4 выполнялось для пленки для предотвращения отражения. Используемая пресс-форма была подготовлена посредством формирования алюминиевой тонкой пленки, имеющей толщину приблизительно 1 мкм, на стеклянной подложке, а не на алюминиевой подложке для сохранения поверхности гладкой. С помощью пресс-формы анодированный пористый оксид алюминия (оксид алюминия, имеющий микропоры нанометрового порядка на поверхности) был сформирован посредством повторения анодирования и травления способом, таким же, как в варианте 1 осуществления.
Между тем 3% по весу прозрачных шариков (средний диаметр частиц ϕ=8,0 мкм), созданных из стирольной смолы, примешивались в смолу с УФ-отверждением, чтобы подготавливать материал для пленки для предотвращения отражения, и материал наносился на пленку подложки. Показатель преломления смолы с УФ-отверждением примера 5 составлял 1,49, а показатель преломления прозрачных шариков составлял 1,59. Толщина смолы с УФ-отверждением на пленке подложки задана равной 100 мкм. Затем шероховатый шаблон впечатывался на поверхности смолы с УФ-отверждением с использованием пресс-формы, и шероховатая поверхность отверждалась посредством УФ-облучения так, что пленка для предотвращения отражения примера 7 формировалась.
Затем два листа пленки для предотвращения отражения перекрывались, чтобы подготовить модель 6 как оцениваемую модель. Угол половинной яркости распределения силы света для рассеивания при пропускании модели 6 был измерен способом, таким же, как в оценочном испытании 1. Проверка свойств рассеяния при пропускании с использованием оцениваемой модели дала результаты, показанные на фиг.23. Фиг.23 является диаграммой, показывающей угловую зависимость силы пропускаемого света на двух перекрывающихся листах пленки для предотвращения отражения примера 7. Диаграмма на фиг.23 показывает угол рассеяния света, который прошел через оцениваемую модель, и коэффициент пропускания света, который рассеялся под данным углом, причем горизонтальная ось указывает угол рассеяния (градусы), а вертикальная ось указывает коэффициент пропускания (%). На диаграмме на фиг.23 сила света (фронтальная интенсивность) для угла рассеяния в 0° задается согласно коэффициенту пропускания в 100%. Коэффициент пропускания (интенсивность пропускания) света при других углах рассеяния выражается как относительное значение фронтальной интенсивности.
Как показано посредством диаграммы на фиг.23, угол половинной яркости модели 6 составлял приблизительно 2,0°. Как продемонстрировано посредством результата два перекрывающихся листа пленки для предотвращения отражения примера 7 могут предоставлять достаточные свойства рассеяния при пропускании, что, в свою очередь, может уменьшать отражение изображения, такого как источники света.
В завершение пленка для предотвращения отражения примера 7 присоединялась к поверхности панели жидкокристаллического дисплейного устройства, описанного в варианте 3 осуществления ниже, чтобы изготовить жидкокристаллическое дисплейное устройство. Свойства рассеяния при отражении, в том числе при отражении на поверхности пленки для предотвращения отражения и при отражении в панели жидкокристаллического дисплейного устройства, были измерены. Фиг.24 является диаграммой, показывающей угловую зависимость силы отраженного света в жидкокристаллическом дисплейном устройстве, оснащенном пленкой для предотвращения отражения примера 7. Диаграмма на фиг.24 показывает угол рассеяния света, который отражен в жидкокристаллическом дисплейном устройстве примера 7, и отражение света, который рассеялся под данным углом, причем горизонтальная ось указывает угол рассеяния (градусы), а вертикальная ось указывает отражательную способность. На диаграмме на фиг.24 сила света (фронтальная интенсивность) для угла рассеяния в 0° задается согласно отражению в 1. Отражательная способность (интенсивность отражения) света при других углах рассеяния выражается как относительное значение фронтальной интенсивности.
Как показано на диаграмме на фиг.24, угол половинной яркости рассеянного света при отражении, включающем в себя как внутреннее отражение, так и поверхностное отражение панели жидкокристаллического дисплейного устройства, оснащенного пленкой для предотвращения отражения примера 5, составляет приблизительно 2,0°, что является значением, достаточным для размывания отражения изображения на экране дисплея.
Третий вариант осуществления
Вариант 3 осуществления является одним примером дисплейного устройства настоящего изобретения. Дисплейное устройство согласно варианту 3 осуществления является жидкокристаллическим дисплейным устройством (ЖК-дисплеем), которое оснащено поверхностью дисплея пленки для предотвращения отражения согласно варианту 1 или 2 осуществления. Следовательно, дисплейное устройство варианта 3 осуществления может обеспечивать отображение с небольшим отражением изображения, такого как источники света.
Фиг.25 является схематическим видом в поперечном разрезе ЖК-дисплея согласно варианту 3 осуществления, показывающим отражение внешнего света в ЖК-дисплее. Как показано на фиг.25, часть панели ЖК-дисплея согласно варианту 3 осуществления включает в себя пару подложек 161 и 162 и жидкокристаллический слой 163, помещенный между парой подложек 161 и 162. Пара подложек 161 и 162 может иметь конфигурацию, состоящую из матричной подложки 161 на одной стороне и подложки 162 на основе цветных фильтров на другой стороне, и электрод располагается на каждой из обеих подложек. Жидкокристаллический слой 163 может возбуждаться и управляться посредством влияния электрического поля, сформированного между этими электродами. В варианте 3 осуществления другие конфигурации могут использоваться без ограничений, такие как конфигурация, в которой одна из подложек функционирует в качестве как матричной подложки, так и подложки на основе цветных фильтров, или конфигурация, в которой электроды расположены только на одной из подложек. Кроме того, способ управляемого выравнивания молекул жидких кристаллов в жидкокристаллическом слое 163 конкретно не ограничен и может быть TN (твист-нематическим) режимом, режимом VA (выравнивания по вертикали) и режимом IPS (плоскостной коммутации). Элемент управления освещением, такой как поляризатор, расположен на противоположной стороне стороны жидкокристаллического слоя 163 в матричной подложке 161 или подложке 162 на основе цветных фильтров.
Матричная подложка 161 включает в себя несущую подложку 171, изготовленную из стекла, пластика или т.п., на которой монтируются межсоединения для управления выравниванием жидких кристаллов в жидкокристаллическом слое 163, электрод или т.п. Способ возбуждения жидкого кристалла может быть типа с пассивной матрицей или типа с активной матрицей. В способе возбуждения матричного типа межсоединения расположены с возможностью пересекать друг друга. Множество областей, окружаемых посредством межсоединений, формирует матричную конфигурацию. Межсоединения и электроды предпочтительно включают в себя материал, такой как алюминий (Al), серебро (Ag), нитрид (TaN) тантала, нитрид (TiN) титана и нитрид (MoN) молибдена, для превосходной функциональности и производительности, и материалы обычно имеют отражающие свойства.
В случае типа с активной матрицей полупроводниковый переключающий элемент, такой как тонкопленочный транзистор (TFT) 174, который управляет сигналами, передаваемыми из каждого из межсоединений, расположен в каждом пересечении межсоединений. TFT 174 имеет электрод 172 для приложения напряжения смещения к полупроводниковому слою 173.
Вышеуказанные материалы для межсоединений и электродов также предпочтительно используются в качестве материалов для электрода, и тем самым электрод имеет отражающие свойства.
Изоляционный промежуточный слой 175 формируется на межсоединениях и TFT 174. Дополнительно в изоляционном промежуточном слое 175 пикселный электрод 176, сформированный из светопропускающего материала, расположен таким образом, чтобы перекрывать область, окружаемую посредством межсоединений 172. Пикселный электрод 176 формируется из оксида металла, имеющего оптическую прозрачность, такого как ITO и IZO (оксид индия и цинка), и тем самым в основном пропускает свет. Пикселный электрод 176 также имеет светоотражательные свойства в зависимости от угла падения.
Подложка 162 на основе цветных фильтров включает в себя: несущую подложку 181, изготовленную из стекла, пластика или т.п.; полимерный слой 182, такой как слой цветного фильтра и слой черной матрицы, расположенный на несущей подложке 181; и противоположный электрод 183, сформированный с помощью оптически прозрачного материала, расположенного в полимерном слое 182. Общий электрод 183 также формируется из оксида металла, такого как ITO и IZO, тем же способом, как и пикселный электрод 176, и тем самым имеет светоотражательные свойства, зависящие от угла падения. В варианте 3 осуществления пленка 184 для предотвращения отражения согласно варианту 1 осуществления или варианту 2 осуществления монтируется на стороне поверхности (поверхности наблюдения) дисплея подложки 162 на основе цветных фильтров. Фиг.25 показывает вариант осуществления с использованием пленки 184 для предотвращения отражения согласно варианту 1 осуществления.
Предпочтительно с учетом функциональности и производительности, чтобы множество материалов, имеющих светоотражательные свойства, использовались на матричной подложке 161 и цветном фильтре 162, как описано выше. В современном уровне техники вышеописанному отражению в дисплейном устройстве не уделяется внимание. Тем не менее, в случае дисплейного устройства, имеющего структуру для уменьшения поверхностного отражения, такую как микрорельефная структура, отражение света на ITO или т.п. может приводить к отражению изображения в экране дисплея.
Как показано на фиг.25, внешний свет, падающий на ЖК-дисплей варианта 3 осуществления, разделяется, при поступлении на поверхность ЖК-дисплея, на компонент 191, который отражается на поверхности ЖК-дисплея (поверхности пленки для предотвращения отражения), и компонент 192, который проходит через пленку 184 для предотвращения отражения и проходит в ЖК-дисплей. В ЖК-дисплее согласно варианту 3 осуществления пленка для предотвращения отражения, расположенная на поверхности дисплейного устройства, имеет микрорельефную структуру. Следовательно, большая часть падающего света проходит через пленку 184 для предотвращения отражения, и часть компонента 191 света, которая отражается на поверхности ЖК-дисплея, разделяется на множество компонентов вследствие функции рассеивающей шероховатой структуры.
Компонент 192, поступающий в ЖК-дисплей, отражается на электроде и межсоединении, обеспеченных в дисплейном устройстве, таких как поверхность общего электрода (ITO) 183, обеспеченного в подложке 162 на основе цветных фильтров, и поверхность TFT 174, и затем поступает к стороне поверхности дисплея. Тем не менее, поскольку ЖК-дисплей согласно варианту 3 осуществления выполнен таким образом, что угол половинной яркости распределения силы света для рассеивания при пропускании света, пропускаемого через два перекрывающихся листа пленки для предотвращения отражения, составляет 1,0° или более, свет, отражаемый в дисплейном устройстве, может быть рассеян, тем самым уменьшая влияние на отображение. Как результат, может достигаться превосходное качество отображения с небольшим отражением изображения.
Между тем, в случае, если дисплейное устройство согласно варианту 3 осуществления является жидкокристаллическим дисплейным устройством, можно дополнительно улучшать свойства рассеяния посредством подмешивания прозрачных шариков, как описано в варианте 2 осуществления, в адгезив для соединения поляризатора и стеклянной подложки в устройстве. Это расположение позволяет более точно управлять углом половинной яркости распределения силы света для рассеивания при пропускании.
Дисплейное устройство согласно варианту 3 осуществления может использоваться не только для вышеприведенного ЖК-дисплея, но также и для любого дисплейного устройства, такого как CRT, PDP и EL, и может уменьшать влияние отражения в элементах, включающих в себя материалы, имеющие светоотражательные свойства, используемые для межсоединений, электродов или т.п.
Приоритет настоящей формулы изобретения по заявке согласно Парижской конвенции и внутригосударственному законодательству в стране, которая должна вступать в национальную фазу для заявки на патент № 2008-138458, поданной в Японии 27 мая 2008 года, все содержимое которой тем самым содержится по ссылке.
Пояснение обозначений
10, 184 - пленка для предотвращения отражения
11 - поверхностный слой
12 - слой основания
13 - первая шероховатая структура, тонкая шероховатая структура, микрорельефная структура
14 - вторая шероховатая структура, рассеивающая шероховатая структура
21 - выпуклая часть (микрорельефная структура)
22 - часть основания
31 - выпуклая часть (рассеивающая шероховатая структура)
41 - сота
42, 63 - микропоры
43 - барьерный слой
44, 51, 61 - алюминиевая подложка
52 - пористый слой оксида алюминия (первый пористый слой оксида алюминия)
53 - пористый слой оксида алюминия (второй пористый слой оксида алюминия)
62 - пористый слой оксида алюминия
71 - ролик пленки подложки
72 - устройство для нанесения покрытий методом штамповки
73, 75, 76, 78 - заправочный ролик
74 - ролик пресс-формы
77 - рулон ламинирующей пленки
80 - обработка отверждения
81 - пленка подложки
82 - (покрытое) полимерное покрытие
83 - (шероховатое) полимерное покрытие
84 - ламинирующая пленка
85 - рулон многослойной пленки
91 - выпуклая часть (пресс-форма)
92 - вогнутая часть (пресс-форма)
111, 121, 131 - пленка для предотвращения отражения
122 - отражатель
132 - TAC-пленка
133 - стекло
141 - единица площади
142 - выпуклая часть (рассеивающая шероховатая структура)
151 - поверхностный слой
152 - слой основания
153 - прозрачные шарики
161 - матричная подложка
162 - подложка на основе цветных фильтров
163 - жидкокристаллический слой
171 - несущая подложка (на стороне матричной подложки)
172 - электрод
173 - полупроводниковый слой
174 - TFT
175 - изоляционный промежуточный слой
176 - электрод изображения
181 - несущая подложка (на стороне подложки на основе цветных фильтров)
182 - слой смолы
183 - противоположный электрод
191 - внешний свет (компоненты, отражающиеся на поверхности ЖК-дисплея)
192 - внешний свет (компоненты, проходящие в ЖК-дисплей)