JP2014180768A - Method for manufacturing mold for antiglare process - Google Patents

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Takashi Fujii
貴志 藤井
Tsutomu Furuya
勉 古谷
Toru Jinno
亨 神野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a mold for an antiglare process, by which a high precision pattern can be transferred by exposure in a general-purpose apparatus configuration that can be easily handled.SOLUTION: The method for manufacturing a mold for an antiglare process includes: a photosensitive resin layer forming step of forming a photosensitive resin layer on a mold base material; an exposure step of exposing the photosensitive resin layer so as to project an image of a pattern on an exposure mask onto the surface of the photosensitive resin layer by using a projection exposure apparatus which holds the exposure mask having a reverse Fourier transform image preliminarily formed therein and which includes a light source and a projection optical system, and further moving an exposure position on the surface of the photosensitive resin layer so as to repeat the exposure in an area not subjected to the exposure; a developing step of developing the photosensitive resin layer to obtain the photosensitive resin layer with an opening pattern formed therein; and a first etching step of etching the surface of the mold base material by using the photosensitive resin layer with the opening pattern formed therein as a mask.

Description

本発明は、防眩処理用金型の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a mold for anti-glare treatment.

液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル、ブラウン管(陰極線管:CRT)ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイなどの画像表示装置は、その表示面に外光が映り込むと視認性が著しく損なわれてしまう。従来、このような外光の映り込みを防止するために、画質を重視するテレビやパーソナルコンピュータ、外光の強い屋外で使用されるビデオカメラやデジタルカメラ、および反射光を利用して表示を行なう携帯電話などにおいては、画像表示装置の表面に外光の映り込みを防止するための処理が施されている。このような画像表示装置の表面に施される処理は、光学多層膜による干渉を利用した無反射処理と、表面に微細な凹凸を形成することにより入射光を散乱させて映り込み像をぼかす防眩処理とに大別される。前者の無反射処理は、均一な光学膜厚の多層膜を形成する必要があるため、コスト高になる。これに対して、後者の防眩処理は、比較的安価に行なうことができるため、大型のパーソナルコンピュータやモニタなどの用途に広く用いられている。   In an image display device such as a liquid crystal display, a plasma display panel, a cathode ray tube (CRT) display, an organic electroluminescence (EL) display, and the like, when external light is reflected on the display surface, visibility is significantly impaired. Conventionally, in order to prevent such reflection of external light, display is performed using a television or personal computer that emphasizes image quality, a video camera or digital camera that is used outdoors with strong external light, and reflected light. In a mobile phone or the like, a process for preventing external light from being reflected on the surface of the image display device is performed. The processing performed on the surface of such an image display device includes antireflection processing using interference by the optical multilayer film and prevention of blurring the reflected image by scattering incident light by forming fine irregularities on the surface. It is roughly divided into dazzling treatment. The former non-reflective treatment increases the cost because it is necessary to form a multilayer film having a uniform optical film thickness. On the other hand, since the latter anti-glare treatment can be performed relatively inexpensively, it is widely used for applications such as large personal computers and monitors.

上記画像表示装置の防眩処理は、典型的には、画像表示装置の表面に防眩性が付与された防眩フィルムを貼合することによりなされる。防眩フィルムは、一般的に、表面に細かな凹凸を形成することによって製造される。   The antiglare treatment of the image display device is typically performed by bonding an antiglare film with antiglare properties to the surface of the image display device. Antiglare films are generally produced by forming fine irregularities on the surface.

防眩フィルムの表面に凹凸を形成する方法としては、例えば、粒子分散液を表面にコーティングする方法、サンドブラストにより表面に凹凸を形成する方法、レーザー描画装置、レーザー加工装置、精密旋盤などを用いて、基材フィルムの表面に微細な凹凸を直接加工する方法、微細な凹凸を表面に有する金型を作製し、その金型の凹凸面を透明基材に転写する方法が挙げられる。特に、金型の凹凸面を透明基材に転写する方法は、透明基材上に微細凹凸を形成する際の精度および再現性に優れており、生産性にも優れるという利点がある。   As a method of forming irregularities on the surface of the antiglare film, for example, a method of coating the surface with a particle dispersion, a method of forming irregularities on the surface by sandblasting, a laser drawing apparatus, a laser processing apparatus, a precision lathe, etc. And a method of directly processing fine irregularities on the surface of the substrate film, and a method of producing a mold having fine irregularities on the surface and transferring the irregular surface of the mold to a transparent substrate. In particular, the method of transferring the concave / convex surface of the mold to the transparent substrate is advantageous in that it has excellent accuracy and reproducibility when forming fine irregularities on the transparent substrate, and is excellent in productivity.

このような防眩フィルムの製造において、透明基材の表面に凹凸を形成する防眩処理を行う際に使用される金型(防眩処理用金型)としては、例えば、円筒の側面に設けられた銅めっき層に凹凸が形成された、ロールトゥロールプロセスに適用される防眩処理用金型が挙げられる。このような防眩処理用金型を製造する方法として、特許文献1(特開2011−118327号公報)には、レーザー直描装置により、金型上の感光性樹脂を露光し、レジストワークにより防眩処理用金型を製造する方法が開示されている。   In the production of such an antiglare film, as a mold (antiglare mold) used when performing an antiglare treatment for forming irregularities on the surface of a transparent substrate, for example, provided on the side surface of a cylinder An anti-glare mold for use in a roll-to-roll process, in which irregularities are formed on the obtained copper plating layer, can be mentioned. As a method for manufacturing such a mold for anti-glare treatment, Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-118327) discloses that a photosensitive resin on a mold is exposed by a laser direct drawing apparatus, and a resist work is used. A method for producing an anti-glare mold is disclosed.

しかしながら、レーザー直描装置は、特殊な空間光変調器を必要とするため、露光波長が制限される。このため、赤外線レーザ等が汎用されるが、赤外線は波長が長いため、解像度(分解能)の不足により高精細の表示装置に求められる高精細パターンを露光することが難しかった。   However, since the laser direct drawing apparatus requires a special spatial light modulator, the exposure wavelength is limited. For this reason, infrared lasers and the like are widely used. However, since infrared has a long wavelength, it is difficult to expose a high-definition pattern required for a high-definition display device due to a lack of resolution (resolution).

また、高速で光強度を変調するため、変調器を駆動するための電気信号取扱にノイズ対策などのノウハウが必要である。   In addition, in order to modulate the light intensity at high speed, know-how such as noise countermeasures is necessary for handling the electric signal for driving the modulator.

また、レーザー直描装置がマルチチャンネル型(レーザーアレイ型)である場合、均一な露光を実現するためには1素子1素子での露光時出射光強度を均一に保つ必要があるが調整が難しく、露光強度の安定性不足によって露光ムラ生じるため、高精細なパターンを露光することが難しいという問題があった。一方で、レーザー直描装置がシングルビーム型である場合は、均一な露光が実現できるが、露光時間が著しく長くなり十分な生産性が確保できないといった問題があった。   In addition, when the laser direct drawing apparatus is of a multi-channel type (laser array type), it is necessary to keep the emitted light intensity at the time of exposure with one element one element in order to realize uniform exposure, but adjustment is difficult. Since exposure unevenness occurs due to insufficient stability of exposure intensity, there is a problem that it is difficult to expose a high-definition pattern. On the other hand, when the laser direct drawing apparatus is of a single beam type, uniform exposure can be realized, but there is a problem that the exposure time is remarkably long and sufficient productivity cannot be secured.

特開2011−118327号公報JP 2011-118327 A

本発明の目的は、簡単に取扱うことのできる汎用的な装置構成によって高精細パターンの露光を可能とする、防眩処理用金型の製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a mold for anti-glare processing, which enables exposure of a high-definition pattern with a general-purpose apparatus configuration that can be handled easily.

本発明は、金型母材上に感光性樹脂層を形成する感光性樹脂層形成工程と、
逆フーリエ変換像を焼き付けた露光マスクを保持するとともに、光源と投影光学系とを有する投影露光装置を用いて、前記感光性樹脂層の表面に前記露光マスク上のパターンを結像させるように前記感光性樹脂層を露光し、さらに前記感光性樹脂層の表面上で投影位置を移動させて、露光が行われていない範囲に露光を繰り返す露光工程と、
前記感光性樹脂層を現像して開口パターンが形成された前記感光性樹脂層を得る現像工程と、
開口パターンが形成された前記感光性樹脂層をマスクとして、前記金型母材の表面のエッチングを行う第1エッチング工程とを含む、防眩処理用金型の製造方法である。
The present invention includes a photosensitive resin layer forming step of forming a photosensitive resin layer on a mold base material;
The exposure mask on which the inverse Fourier transform image is printed is held, and the pattern on the exposure mask is formed on the surface of the photosensitive resin layer by using a projection exposure apparatus having a light source and a projection optical system. An exposure step of exposing the photosensitive resin layer, further moving the projection position on the surface of the photosensitive resin layer, and repeating the exposure in a range where the exposure is not performed;
A development step of developing the photosensitive resin layer to obtain the photosensitive resin layer in which an opening pattern is formed;
And a first etching step of etching the surface of the mold base material using the photosensitive resin layer having an opening pattern as a mask.

上記製造方法は、前記第1エッチング工程の後に、さらに、前記感光樹脂層を除去して、前記金型母材の表面のエッチングを行う第2エッチング工程を含むことが好ましい。   Preferably, the manufacturing method further includes a second etching step of removing the photosensitive resin layer and etching the surface of the mold base material after the first etching step.

本発明では、逆フーリエ変換像を焼き付けた露光マスクを用いることにより、従来のレーザー直描装置等よりも機構がより単純な投影露光装置を用いることができ、従来方法に比べて簡単に取扱うことのできる汎用的な装置構成で、高精細パターンの露光が可能となる。   In the present invention, by using an exposure mask on which an inverse Fourier transform image is printed, a projection exposure apparatus having a simpler mechanism than that of a conventional laser direct drawing apparatus or the like can be used, and it can be handled more easily than the conventional method. High-definition pattern exposure is possible with a general-purpose apparatus configuration that can be used.

逆フーリエ変換像を焼き付けた露光マスクは、半導体製造プロセス等で使用される汎用的な露光マスクであり、このような汎用品を用いて、容易に高精細パターンを感光性樹脂上に露光することができる。   An exposure mask printed with an inverse Fourier transform image is a general-purpose exposure mask used in semiconductor manufacturing processes, etc., and using such a general-purpose product, a high-definition pattern can be easily exposed on a photosensitive resin. Can do.

投影露光装置を用いることで、高速で光変調器を駆動するといった、取扱にノウハウが必要な電気信号を扱う必要がなく、容易に高精細パターンの露光が可能となる。   By using a projection exposure apparatus, it is not necessary to handle electrical signals that require know-how to handle such as driving an optical modulator at high speed, and high-definition patterns can be easily exposed.

露光マスクの透明部分の透過率は、容易に均一にできることから、ケーラー照明など公知の均一照明手段で露光マスクを照射することによって、容易に均一なパターン露光を実現することができる。   Since the transmittance of the transparent portion of the exposure mask can be easily made uniform, uniform pattern exposure can be easily realized by irradiating the exposure mask with a known uniform illumination means such as Koehler illumination.

防眩処理用金型の製造方法を説明するための模式断面図である。It is a schematic cross section for demonstrating the manufacturing method of the metal mold | die for a glare-proof process. 防眩処理用金型の製造方法を説明するための別の模式断面図である。It is another schematic cross section for demonstrating the manufacturing method of the metal mold | die for glare-proof processing.

(防眩処理用金型)
防眩フィルムは、表面の反射鮮明度を低下させる目的で表面に所定の微細な凹凸を形成した透明フィルムであり、表示装置、特に液晶ディスプレイ等において使用される。防眩フィルムを製造する方法の1つとして、微細な凹凸を表面に有する金型を作製し、その金型の凹凸面を透明基材に転写する方法がある。「防眩処理用金型」とは、かかる防眩フィルムを製造する際に、透明基材の表面に凹凸を形成する防眩処理に使用される金型である。防眩処理用金型の表面には、透明基材の表面に形成する凹凸形状を反転した凹凸形状が形成されている。近年、スマートフォンなどの従来に比べて高精細(約300ppi)な表示装置を搭載した機器の増加に伴い、凹凸形状がより細かい防眩処理の実現が望まれている。金型により実現される防眩処理は、その精細度を加工パターンによって制御できる優位性を有する。
(Anti-glare mold)
The antiglare film is a transparent film having predetermined fine irregularities formed on the surface for the purpose of reducing the reflection definition of the surface, and is used in a display device, particularly a liquid crystal display. As one method for producing an antiglare film, there is a method of producing a mold having fine irregularities on the surface and transferring the irregular surface of the mold to a transparent substrate. The “antiglare mold” is a mold used for an antiglare treatment for forming irregularities on the surface of a transparent substrate when producing such an antiglare film. On the surface of the mold for anti-glare treatment, an uneven shape is formed by inverting the uneven shape formed on the surface of the transparent substrate. In recent years, with the increase in devices equipped with display devices with higher definition (about 300 ppi) than conventional devices such as smartphones, it has been desired to realize an anti-glare treatment with a finer uneven shape. The antiglare treatment realized by the mold has an advantage that the definition can be controlled by the processing pattern.

<露光マスク>
露光マスクは、光照射範囲を制限するパターンが描画された透光性部材であり、フォトマスクとも呼ばれる。本発明で用いる露光マスクは、逆フーリエ変換像を焼き付けた露光マスクである。逆フーリエ変換像は、複数のドットがランダムに配置されたパターン(ランダムドットパターン)、または明度分布が配置されたパターンをフーリエ変換し、さらに逆フーリエ変換して得られる像である。なお、「パターン」とは、画像、画像データ、離散化された情報の二次元配列、またはプレートに配置された開口の配列を意味する。
<Exposure mask>
The exposure mask is a translucent member on which a pattern that limits the light irradiation range is drawn, and is also called a photomask. The exposure mask used in the present invention is an exposure mask obtained by printing an inverse Fourier transform image. The inverse Fourier transform image is an image obtained by subjecting a pattern in which a plurality of dots are randomly arranged (random dot pattern) or a pattern in which a brightness distribution is arranged to Fourier transform and further inverse Fourier transform. “Pattern” means an image, image data, a two-dimensional array of discretized information, or an array of openings arranged on a plate.

露光マスクとしては、クロムマスク・エマルジョンマスクなどが例示され、凸版印刷株式会社、大日本印刷株式会社、ミタニマイクロニクス株式会社などの各社が、顧客からの要求パターンに応じて露光マスクの製造を行っている。本発明においては、逆フーリエ変換像をメーカーで露光マスクに焼き付けた露光マスクを用いることができる。また、本発明においては、露光マスクとしてクロムマスクを好適に用いることができる。これは、エマルジョンマスクに比べて高い精細度で露光マスクを製作できるためである。   Examples of exposure masks include chrome masks and emulsion masks, and companies such as Toppan Printing Co., Ltd., Dai Nippon Printing Co., Ltd., Mitani Micronics Co., Ltd. manufacture exposure masks according to customer request patterns. ing. In the present invention, an exposure mask obtained by printing an inverse Fourier transform image on an exposure mask by a manufacturer can be used. In the present invention, a chrome mask can be suitably used as the exposure mask. This is because an exposure mask can be manufactured with higher definition than an emulsion mask.

(フーリエ変換)
フーリエ変換は周波数領域の関数に変換する手法である。本発明では、マスクの明暗パターンを生成する数学的手法としてフーリエ変換を用いる。
(Fourier transform)
The Fourier transform is a method of converting into a frequency domain function. In the present invention, Fourier transform is used as a mathematical method for generating a light / dark pattern of a mask.

本発明で取り扱うパターンは適当な関数で取り扱うことができるとは限らないため、計算機を用いて数値的に計算できる離散フーリエ変換(discrete Fourier transformation 以降DFT)を好適に用いることができる。   Since the pattern handled in the present invention cannot always be handled by an appropriate function, a discrete Fourier transformation (hereinafter referred to as DFT) that can be numerically calculated using a computer can be suitably used.

DFTは、数式(1)で定義される。   The DFT is defined by Equation (1).

Figure 2014180768
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数式(1)によって、Nx個の複素数列f(x)に対してNx個の複素数列F(u)が得られる。数式1においてeはネイピア数、jは虚数単位(j=−1)で、πは円周率である。 According to Equation (1), Nx complex sequences F (u) are obtained for Nx complex sequences f (x). In Equation 1, e is the number of Napiers, j is an imaginary unit (j 2 = −1), and π is a circular ratio.

明暗パターンを与える方法は、例えば複素数f(x)の実部に明度を表す数値を代入し、虚部にはゼロを与える。これは一例であって、虚部に明度を表す数値を与えても良いし、それ以外の方法で明度変化を表す複素数列を得ても良い。   In the method of giving a light / dark pattern, for example, a numerical value representing lightness is substituted for the real part of the complex number f (x), and zero is given to the imaginary part. This is an example, and a numerical value representing lightness may be given to the imaginary part, or a complex number sequence representing lightness change may be obtained by other methods.

数式(1)は1次元のDFTを定義する式であり、パターンに適用するには2次元に拡張する必要がある。数式(2)は2次元のDFTを定義する式である。   Equation (1) is an equation that defines a one-dimensional DFT and must be expanded to two dimensions to be applied to a pattern. Equation (2) is an equation that defines a two-dimensional DFT.

Figure 2014180768
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数式(2)によって、2次元の複素数列f(x,y)に対して2次元の複素数列F(u,v)が得られる。なお、数式2においてeはネイピア数、jは虚数単位(j=−1)で、πは円周率である。 The two-dimensional complex number sequence F (u, v) is obtained for the two-dimensional complex number sequence f (x, y) by the mathematical formula (2). In Equation 2, e is a Napier number, j is an imaginary unit (j 2 = −1), and π is a circumference ratio.

DFTは計算量が膨大になる。そのため、より高速で処理を行うため、高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform:FFT)と総称される各種アルゴリズムを用いても良い。代表的なFFTアルゴリズムとしては、例えばCooley−Tukey型アルゴリズムがある。このアルゴリズムは数式(1)、(2)で計算する場合と異なり、Nx,Nyが2の累乗に制限されるが、数式(1)、(2)を計算する場合に比べて計算量が低減されることから広く用いられている。   DFT has a huge amount of calculation. For this reason, in order to perform processing at higher speed, various algorithms collectively referred to as Fast Fourier Transform (FFT) may be used. As a typical FFT algorithm, for example, there is a Cooley-Tukey type algorithm. In this algorithm, Nx and Ny are limited to powers of 2, unlike the case of calculating with equations (1) and (2), but the amount of calculation is reduced compared to the case of calculating equations (1) and (2). Widely used.

(逆フーリエ変換)
逆フーリエ変換は、周波数を変数として表現された関数から、空間座標を変数として表現された関数を得る数学的な手法である。本発明においては、取り扱うパターンが必ずしも関数で表現できるとは限らないため、特に数値的に計算できる逆離散フーリエ変換(inverse discrete Fourier transformation:以下、「IDFT」と略す。)を好適に用いることができる。IDFTは数式(3)で定義される。
(Inverse Fourier transform)
The inverse Fourier transform is a mathematical technique for obtaining a function expressed with a spatial coordinate as a variable from a function expressed with a frequency as a variable. In the present invention, since the pattern to be handled is not always expressed by a function, an inverse discrete Fourier transform (hereinafter abbreviated as “IDFT”) that can be calculated numerically is preferably used. it can. IDFT is defined by Equation (3).

Figure 2014180768
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数式(3)によって、Nx個の複素数列F(u)に対してNx個の複素数列f(x)が得られる。数式1においてeはネイピア数、jは虚数単位(j=−1)で、πは円周率である。 By Expression (3), Nx complex sequences f (x) are obtained for Nx complex sequences F (u). In Equation 1, e is the number of Napiers, j is an imaginary unit (j 2 = −1), and π is a circular ratio.

パターンは2次元の明度分布を有しているため2次元での処理が必要である。2次元のIDFTは数式(4)で定義される。   Since the pattern has a two-dimensional brightness distribution, processing in two dimensions is necessary. The two-dimensional IDFT is defined by Equation (4).

Figure 2014180768
Figure 2014180768

数式(4)によって、2次元の複素数列F(u,v)に対して、2次元の複素数列f(x,y)が得られる。なお、数式(4)において、eはネイピア数、jは虚数単位(j=−1)、πは円周率である。 The two-dimensional complex number sequence f (x, y) is obtained with respect to the two-dimensional complex number sequence F (u, v) by the equation (4). In Equation (4), e is the number of Napiers, j is an imaginary unit (j 2 = −1), and π is a circumference ratio.

(逆フーリエ変換像)
数式(4)は、数列の要素数Nx,Nyで位相が一致する周期的な関数に複素係数F(u,v)を乗じ、これを加算することでf(x,y)を得る形式を取っている。すなわち、逆変換によって得られるf(x,y)は、配列の両端が同じ値で接続できる。したがって、小さな単位パターンを隙間無く並べることで、連続的なパターンを形成することができるという、投影露光装置を用いた防眩処理用金型製作に適した特徴を有する。この特徴により、投影面積が8mm×1mm程度の小サイズマスクであっても、複数回、露光することで、表示装置全面を目視可能な継ぎ目無しにパターンを形成することが可能となる。
(Inverse Fourier transform image)
Formula (4) is a form in which f (x, y) is obtained by multiplying a periodic function whose phase is the same by the number of elements Nx, Ny in the sequence and multiplying this by a complex coefficient F (u, v). taking it. That is, f (x, y) obtained by inverse transformation can be connected with the same value at both ends of the array. Therefore, it has a feature suitable for manufacturing a mold for anti-glare treatment using a projection exposure apparatus, in which small unit patterns are arranged without gaps so that a continuous pattern can be formed. With this feature, even with a small-sized mask having a projection area of about 8 mm × 1 mm, a pattern can be formed without a seam that allows the entire display device to be visually observed by performing multiple exposures.

f(x,y)は複素数として得られるため、露光マスクの明度情報(実数)にする必要がある。良く用いられる手段は、複素数列f(x,y)の絶対値を明度を表す実数列I(x,y)とする方法である。さらに、露光マスク上には、遮光部と透過部が形成されるため、実数列I(x,y)を二値化する必要がある。防眩処理用金型の露光パターンの二値化方法については、例えば、特許文献1(特開2011−118327号公報)に開示された方法を用いることができる。   Since f (x, y) is obtained as a complex number, it is necessary to use lightness information (real number) of the exposure mask. A means often used is a method in which an absolute value of a complex number sequence f (x, y) is a real number sequence I (x, y) representing lightness. Furthermore, since the light shielding part and the transmission part are formed on the exposure mask, it is necessary to binarize the real number sequence I (x, y). As a binarization method for the exposure pattern of the anti-glare processing mold, for example, a method disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-118327) can be used.

<金型の製造方法>
以下では、本発明の防眩処理用金型の製造方法の一例について説明する。図1は、金型の製造方法の前半部分の好ましい一例を示す模式断面図である。図2は、金型の製造方法の後半部分の好ましい一例を示す模式的断面図である。なお、以下で説明する防眩処理用金型の製造方法は、〔1〕第1めっき工程と、〔2〕研磨工程と、〔3〕感光性樹脂層形成工程と、〔4〕露光工程と、〔5〕現像工程と、〔6〕第1エッチング工程と、〔7〕感光性樹脂層剥離工程とをこの順で含む。以下、図1、図2を参照しながら、本発明の金型の製造方法の各工程について詳細に説明する。
<Manufacturing method of mold>
Below, an example of the manufacturing method of the metal mold | die for anti-glare processing of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a preferred example of the first half of a method for manufacturing a mold. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a preferred example of the latter half of the method for manufacturing a mold. In addition, the manufacturing method of the metal mold | die for anti-glare processing demonstrated below is [1] 1st plating process, [2] Polishing process, [3] Photosensitive resin layer formation process, [4] Exposure process, [5] A development step, [6] a first etching step, and [7] a photosensitive resin layer peeling step are included in this order. Hereafter, each process of the manufacturing method of the metal mold | die of this invention is demonstrated in detail, referring FIG. 1, FIG.

〔1〕第1めっき工程
まず、金型に用いる基材(金型用基材)の表面に、銅めっきまたはニッケルめっきを施すことで金型母材を得る。このように、金型用基材の表面に銅めっきまたはニッケルめっきを施すことにより、後の第2めっき工程におけるクロムめっきの密着性や光沢性を向上させることができる。すなわち、鉄などの表面にクロムめっきを施した場合、あるいはクロムめっき表面にサンドブラスト法やビーズショット法などで凹凸を形成してから再度クロムめっきを施した場合には、表面が荒れやすく、細かいクラックが生じて、金型の表面の凹凸形状が制御しにくくなる。これに対して、まず、基材表面に銅めっきまたはニッケルめっきを施しておくことにより、このような不都合をなくすことができる。これは、銅めっきまたはニッケルめっきは、被覆性が高く、また平滑化作用が強いことから、金型用基材の微小な凹凸や鬆などを埋めて平坦で光沢のある表面を形成するためである。これらの銅めっきまたはニッケルめっきの特性によって、後述する第2めっき工程においてクロムめっきを施したとしても、基材に存在していた微小な凹凸や鬆に起因すると思われるクロムめっき表面の荒れが解消され、また、銅めっきまたはニッケルめっきの被覆性の高さから、細かいクラックの発生が低減される。
[1] First Plating Step First, a die base material is obtained by performing copper plating or nickel plating on the surface of a substrate (mold substrate) used for a mold. Thus, by performing copper plating or nickel plating on the surface of the mold base, it is possible to improve the adhesion and gloss of chromium plating in the subsequent second plating step. In other words, when chrome plating is applied to the surface of iron or the like, or when chrome plating is applied again after forming irregularities on the chrome plating surface by the sandblasting method or the bead shot method, the surface tends to be rough and fine cracks occur. This makes it difficult to control the uneven shape on the surface of the mold. On the other hand, such inconvenience can be eliminated by first performing copper plating or nickel plating on the substrate surface. This is because copper plating or nickel plating has a high covering property and a strong smoothing action, so that a flat and glossy surface is formed by filling minute irregularities and voids of the mold base. is there. Due to these copper plating or nickel plating characteristics, even if chrome plating is applied in the second plating step, which will be described later, the rough surface of the chrome plating that appears to be caused by minute irregularities and voids that existed on the substrate is eliminated. In addition, the occurrence of fine cracks is reduced due to the high coverage of copper plating or nickel plating.

第1めっき工程において用いられる銅またはニッケルとしては、それぞれの純金属であることができるほか、銅を主体とする合金、またはニッケルを主体とする合金であってもよく、したがって、本明細書でいう「銅」は、銅および銅合金を含む意味であり、また「ニッケル」は、ニッケルおよびニッケル合金を含む意味である。銅めっきおよびニッケルめっきは、それぞれ電解めっきで行なっても無電解めっきで行なってもよいが、通常は電解めっきが採用される。   The copper or nickel used in the first plating step may be a pure metal, or may be an alloy mainly composed of copper or an alloy mainly composed of nickel. “Copper” means to include copper and copper alloy, and “nickel” means to include nickel and nickel alloy. Copper plating and nickel plating may be performed by electrolytic plating or electroless plating, respectively, but electrolytic plating is usually employed.

銅めっきまたはニッケルめっきを施す際には、めっき層が余り薄いと、下地表面の影響が排除しきれないことから、その厚みは50μm以上であるのが好ましい。めっき層厚みの上限は臨界的でないが、コストなどに鑑み、めっき層厚みの上限は500μm程度までとすることが好ましい。   When copper plating or nickel plating is performed, if the plating layer is too thin, the influence of the underlying surface cannot be completely eliminated. Therefore, the thickness is preferably 50 μm or more. Although the upper limit of the plating layer thickness is not critical, the upper limit of the plating layer thickness is preferably about 500 μm in view of cost and the like.

金型用基材の形成に好適に用いられる金属材料としては、コストの観点からアルミニウム、鉄などが挙げられる。取扱いの利便性から、軽量なアルミニウムを用いることがより好ましい。ここでいうアルミニウムや鉄も、それぞれ純金属であることができるほか、アルミニウムまたは鉄を主体とする合金であってもよい。   Examples of the metal material suitably used for forming the mold base include aluminum and iron from the viewpoint of cost. From the viewpoint of handling convenience, it is more preferable to use lightweight aluminum. The aluminum and iron here may be pure metals, respectively, or may be an alloy mainly composed of aluminum or iron.

また、金型用基材の形状は、当該分野において従来採用されている適宜の形状であってよく、たとえば、平板状のほか、円柱状または円筒状のロールであってもよい。ロール状の基材を用いて金型を作製すれば、防眩処理を連続的に行なうことができ、防眩フィルムを連続的なロール状で製造することができるという利点がある。   Moreover, the shape of the mold base material may be an appropriate shape conventionally employed in the field, and may be, for example, a plate-like shape, a columnar shape, or a cylindrical roll. If a die is produced using a roll-shaped substrate, there is an advantage that the anti-glare treatment can be continuously performed and the anti-glare film can be produced in a continuous roll shape.

〔2〕研磨工程
研磨工程では、上述した第1めっき工程にて銅めっきまたはニッケルめっきが施された基材表面を研磨する。当該工程を経て、基材表面は、鏡面に近い状態に研磨されることが好ましい。これは、基材となる金属板や金属ロールは、所望の精度にするために、切削や研削などの機械加工が施されていることが多く、それにより基材表面に加工目が残っており、銅めっきまたはニッケルめっきが施された状態でも、それらの加工目が残ることがあるし、また、めっきした状態で、表面が完全に平滑になるとは限らないためである。すなわち、このような深い加工目などが残った表面に後述する工程を施したとしても、各工程を施した後に形成される凹凸よりも加工目などの凹凸の方が深いことがあり、加工目などの影響が残る可能性があり、そのような金型を用いて防眩処理を施したり、防眩フィルムを製造した場合には、光学特性に予期できない影響を及ぼすことがある。図1(a)には、金型母材1が、第1めっき工程において銅めっきまたはニッケルめっきをその表面に施され(当該工程で形成した銅めっきまたはニッケルめっきの層については図示せず)、さらに研磨工程によって鏡面研磨された表面11を有するようにされた状態を模式的に示している。
[2] Polishing Step In the polishing step, the surface of the substrate that has been subjected to copper plating or nickel plating in the first plating step described above is polished. It is preferable that the base material surface is grind | polished in the state close | similar to a mirror surface through the said process. This is because metal plates and metal rolls that serve as base materials are often subjected to machining such as cutting and grinding in order to achieve the desired accuracy, and as a result, machine marks remain on the base material surface. This is because even if copper plating or nickel plating is applied, those processed marks may remain, and the surface may not be completely smooth in the plated state. That is, even if a process described later is performed on the surface where such deep processed marks remain, unevenness such as processed marks may be deeper than the unevenness formed after each process is performed. Such effects may remain, and when an antiglare treatment is performed using such a mold or an antiglare film is produced, the optical characteristics may be unexpectedly affected. In FIG. 1 (a), the mold base 1 is subjected to copper plating or nickel plating on the surface in the first plating step (the copper plating or nickel plating layer formed in the step is not shown). Furthermore, the state made to have the surface 11 further mirror-polished by the grinding | polishing process is shown typically.

銅めっきまたはニッケルめっきが施された基材表面を研磨する方法については特に制限されるものではなく、機械研磨法、電解研磨法、化学研磨法のいずれも使用できる。機械研磨法としては、超仕上げ法、ラッピング、流体研磨法、バフ研磨法などが例示される。研磨後の表面粗度は、JIS B 0601の規定に準拠した中心線平均粗さRaが0.1μm以下であることが好ましく、0.05μm以下であることがより好ましい。研磨後の中心線平均粗さRaが0.1μmより大きいと、最終的な金型表面の凹凸形状に研磨後の表面粗度の影響が残る可能性がある。また、中心線平均粗さRaの下限については特に制限されず、加工時間や加工コストの観点から、おのずと限界があるので、特に指定する必要性はない。   There is no particular limitation on the method for polishing the surface of the substrate on which copper plating or nickel plating has been applied, and any of mechanical polishing, electrolytic polishing, and chemical polishing can be used. Examples of the mechanical polishing method include super finishing, lapping, fluid polishing, and buff polishing. As for the surface roughness after polishing, the center line average roughness Ra in accordance with the provisions of JIS B 0601 is preferably 0.1 μm or less, and more preferably 0.05 μm or less. If the centerline average roughness Ra after polishing is greater than 0.1 μm, the final unevenness of the mold surface may remain affected by the surface roughness after polishing. In addition, the lower limit of the center line average roughness Ra is not particularly limited, and there is no limit in particular because there is a natural limit from the viewpoint of processing time and processing cost.

〔3〕感光性樹脂層形成工程
感光性樹脂層形成工程では、上述した研磨工程によって鏡面研磨を施した金型母材1の研磨された表面11に、感光性樹脂を溶媒に溶解した溶液として塗布し、加熱・乾燥することにより、感光性樹脂層を形成する。図1(b)には、金型母材1の研磨された表面11に感光性樹脂層2が形成された状態を模式的に示している。
[3] Photosensitive resin layer forming step In the photosensitive resin layer forming step, as a solution obtained by dissolving the photosensitive resin in a solvent on the polished surface 11 of the mold base material 1 that has been mirror-polished by the polishing step described above. The photosensitive resin layer is formed by coating, heating and drying. FIG. 1B schematically shows a state in which the photosensitive resin layer 2 is formed on the polished surface 11 of the mold base material 1.

感光性樹脂としては従来公知の感光性樹脂を用いることができる。感光部分が硬化する性質をもったネガ型の感光性樹脂としては、たとえば、分子中にアクリル基またはメタアクリル基を有するアクリル酸エステルの単量体やプレポリマー、ビスアジドとジエンゴムとの混合物、ポリビニルシンナマート系化合物等を用いることができる。また、現像により感光部分が溶出し、未感光部分だけが残る性質をもったポジ型の感光性樹脂としては、たとえば、フェノール樹脂系やノボラック樹脂系等を用いることができる。また、感光性樹脂には、必要に応じて、増感剤、現像促進剤、密着性改質剤、塗布性改良剤等の各種添加剤を配合してもよい。紫外線・可視光線・赤外線などの各露光波長に対応する感光性樹脂が、各社により開発・販売されているため、要求される解像度によって選定することができる。   A conventionally known photosensitive resin can be used as the photosensitive resin. Examples of the negative photosensitive resin having a property of curing the photosensitive part include, for example, a monomer or prepolymer of an acrylate ester having an acrylic group or a methacrylic group in the molecule, a mixture of bisazide and a diene rubber, polyvinyl Cinnamate compounds and the like can be used. Further, as a positive photosensitive resin having such a property that a photosensitive part is eluted by development and only an unexposed part remains, for example, a phenol resin type or a novolac resin type can be used. Moreover, you may mix | blend various additives, such as a sensitizer, a development accelerator, an adhesiveness modifier, and a coating property improving agent, with a photosensitive resin as needed. Since photosensitive resins corresponding to each exposure wavelength such as ultraviolet rays, visible rays, and infrared rays are developed and sold by various companies, they can be selected according to the required resolution.

これらの感光性樹脂を金型母材1の研磨された表面11に塗布する際には、良好な塗膜を形成するために、適当な溶媒に希釈して塗布することが好ましい。溶媒としては、セロソルブ系溶媒、プロピレングリコール系溶媒、エステル系溶媒、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、高極性溶媒等を使用することができる。   When these photosensitive resins are applied to the polished surface 11 of the mold base material 1, it is preferable to dilute and apply in an appropriate solvent in order to form a good coating film. As the solvent, cellosolve solvents, propylene glycol solvents, ester solvents, alcohol solvents, ketone solvents, highly polar solvents, and the like can be used.

感光性樹脂溶液を塗布する方法としては、メニスカスコート、ファウンティンコート、ディップコート、回転塗布、ロール塗布、ワイヤーバー塗布、エアーナイフ塗布、ブレード塗布、およびカーテン塗布等の公知の方法を用いることができる。塗布膜の厚さは乾燥後で1〜6μmの範囲とすることが好ましい。   As a method for applying the photosensitive resin solution, known methods such as meniscus coating, fountain coating, dip coating, spin coating, roll coating, wire bar coating, air knife coating, blade coating, and curtain coating may be used. it can. The thickness of the coating film is preferably in the range of 1 to 6 μm after drying.

〔4〕露光工程
露光工程では、上述した感光性樹脂層形成工程で形成された感光性樹脂層2の表面に、上述した逆フーリエ変換像を焼き付けた露光マスク上のパターンを結像させるように感光性樹脂層を露光する。露光は、露光マスクを保持するとともに、光源と投影光学系とを有する投影露光装置を用いて行う。さらに感光性樹脂層2の表面上で投影位置を移動させて、露光が行われていない範囲に露光を繰り返す。
[4] Exposure Step In the exposure step, the pattern on the exposure mask on which the inverse Fourier transform image is baked is formed on the surface of the photosensitive resin layer 2 formed in the photosensitive resin layer formation step. The photosensitive resin layer is exposed. The exposure is performed using a projection exposure apparatus that holds an exposure mask and includes a light source and a projection optical system. Further, the projection position is moved on the surface of the photosensitive resin layer 2, and the exposure is repeated in a range where the exposure is not performed.

図1(c)には、感光性樹脂層2にパターンが露光された状態を模式的に示している。感光性樹脂層をネガ型の感光性樹脂で形成した場合には、露光された領域21は露光によって樹脂の架橋反応が進行し、後述する現像液に対する溶解性が低下する。よって、現像工程において露光されていない領域22が現像液によって溶解され、露光された領域21のみ基材表面上に残りマスクとなる。一方、感光性樹脂層をポジ型の感光性樹脂で形成した場合には、露光された領域21は露光によって樹脂の結合が切断され、後述する現像液に対する溶解性が増加する。よって、現像工程において露光された領域21が現像液によって溶解され、露光されていない領域22のみ基材表面上に残りマスクとなる。   FIG. 1C schematically shows a state in which the pattern is exposed to the photosensitive resin layer 2. When the photosensitive resin layer is formed of a negative photosensitive resin, the exposed region 21 undergoes a crosslinking reaction of the resin by exposure, and the solubility in a developing solution described later decreases. Therefore, the unexposed area 22 in the developing process is dissolved by the developer, and only the exposed area 21 remains on the substrate surface as a mask. On the other hand, in the case where the photosensitive resin layer is formed of a positive photosensitive resin, the exposed region 21 is cut by the bond of the resin by the exposure, and the solubility in the developer described later increases. Therefore, the area 21 exposed in the developing process is dissolved by the developer, and only the unexposed area 22 remains on the substrate surface as a mask.

(投影露光装置)
投影露光装置は、露光マスク上のパターンを投影光学系を介して感光性樹脂層の表面に投影する装置である。投影露光装置は、露光マスクのパターンをレンズ系を介して感光性樹脂層の表面に縮小して投影する縮小投影露光装置であることが好ましい。縮小投影露光装置としては、種々公知の装置を用いることができ(例えば、特開平1−54205号公報、特開昭63−100722号公報参照)。縮小投影露光装置は、例えば、株式会社ニコンエンジニアリングやキャノン株式会社によって製造・販売されている。
(Projection exposure equipment)
The projection exposure apparatus is an apparatus that projects a pattern on an exposure mask onto the surface of a photosensitive resin layer via a projection optical system. The projection exposure apparatus is preferably a reduced projection exposure apparatus that projects an exposure mask pattern on the surface of the photosensitive resin layer through a lens system. As the reduction projection exposure apparatus, various known apparatuses can be used (see, for example, JP-A-1-54205 and JP-A-63-100722). Reduction projection exposure apparatuses are manufactured and sold by Nikon Engineering Co., Ltd. and Canon Inc., for example.

露光工程に用いる光源は、塗布された感光性樹脂の感光波長や感度等に合わせて適宜選択すればよく、たとえば、高圧水銀灯のg線(波長:436nm)、高圧水銀灯のh線(波長:405nm)、高圧水銀灯のi線(波長:365nm)、半導体レーザー(波長:830nm、532nm、488nm、405nm等)、YAGレーザー(波長:1064nm)、KrFエキシマーレーザー(波長:248nm)、ArFエキシマーレーザー(波長:193nm)、F2エキシマーレーザー(波長:157nm)等を用いることができる。露光投影装置光学系設計の観点から、光源波長は、光学レンズの材料として一般的なBK7や合成石英が使用できる波長範囲であることが好ましい。具体的な光源の波長は、好ましくは200〜2000nmであり、さらに光源や光学レンズの入手容易性と解像度の観点から、より好ましくは350〜440nmである。露光投影装置では、レーザー直描装置に比べて、光源選択の自由度が高く、より短い波長の光源を選択することにより、露光分解能が高くなるため、より高精細なパターンの露光が可能となる。   The light source used in the exposure process may be appropriately selected according to the photosensitive wavelength and sensitivity of the coated photosensitive resin. For example, the g-line (wavelength: 436 nm) of the high-pressure mercury lamp, the h-line (wavelength: 405 nm) of the high-pressure mercury lamp. ), I-line (wavelength: 365 nm), high-pressure mercury lamp, semiconductor laser (wavelength: 830 nm, 532 nm, 488 nm, 405 nm, etc.), YAG laser (wavelength: 1064 nm), KrF excimer laser (wavelength: 248 nm), ArF excimer laser (wavelength) 193 nm), F2 excimer laser (wavelength: 157 nm), or the like. From the viewpoint of designing the optical system of the exposure projection apparatus, the light source wavelength is preferably in a wavelength range in which general BK7 or synthetic quartz can be used as the material of the optical lens. The specific wavelength of the light source is preferably 200 to 2000 nm, and more preferably 350 to 440 nm from the viewpoint of availability and resolution of the light source and the optical lens. In the exposure projection apparatus, the degree of freedom of light source selection is higher than in a laser direct drawing apparatus, and by selecting a light source with a shorter wavelength, the exposure resolution becomes higher, so that exposure of a higher definition pattern becomes possible. .

(投影位置移動手段)
露光投影装置を用いて感光性樹脂層2の表面に投影されるパターンの投影位置は、通常、金型母材1上の感光性樹脂層2の一部であるため、感光性樹脂層2の表面上で投影位置を移動させて、露光が行われていない範囲に露光を繰り返す必要がある。投影位置を移動するためには、露光装置を移動させてもよく、金型母材1を移動させることで相対的に投影位置を移動させてもよい。露光装置を移動する場合は、リニアエンコーダーを搭載したリニアアクチュエータを好適に用いることが出来る。各社から市販されているが、例えばTHK株式会社から販売されているGLMシリーズなどがある。
(Projection position moving means)
Since the projection position of the pattern projected onto the surface of the photosensitive resin layer 2 using the exposure projection device is usually a part of the photosensitive resin layer 2 on the mold base material 1, It is necessary to move the projection position on the surface and repeat the exposure in a range where the exposure is not performed. In order to move the projection position, the exposure apparatus may be moved, or the projection position may be relatively moved by moving the mold base 1. When the exposure apparatus is moved, a linear actuator equipped with a linear encoder can be suitably used. Commercially available from various companies, for example, GLM series sold by THK Corporation.

金型母材1が円柱状や円筒状である場合は、金型母材1をその軸のまわりに回転させることにより、投影位置を移動することが好ましい。金型母材1を回転する手段としては、サーボモーターやステッピングモーターを用いることが出来る。本発明の場合、脱調レスのバックラッシレスのギヤードステッピングモーターを好ましく用いることが出来る。このようなモーターとしては、例えばオリエンタルモーター株式会社から販売されているAR98AA−H100−3が例示される。   When the mold base 1 is columnar or cylindrical, it is preferable to move the projection position by rotating the mold base 1 about its axis. As a means for rotating the mold base 1, a servo motor or a stepping motor can be used. In the present invention, a step-less backlashless geared stepping motor can be preferably used. An example of such a motor is AR98AA-H100-3 sold by Oriental Motor Co., Ltd.

〔5〕現像工程
現像工程においては、感光性樹脂層2にネガ型の感光性樹脂を用いた場合には、露光されていない領域22は現像液によって溶解され、露光された領域21のみ金型用基材上に残存し、続く第1エッチング工程においてマスクとして作用する。一方、感光性樹脂層2にポジ型の感光性樹脂を用いた場合には、露光された領域21のみ現像液によって溶解され、露光されていない領域22が金型用基材上に残存して、続く第1エッチング工程におけるマスクとして作用する。
[5] Development Step In the development step, when a negative photosensitive resin is used for the photosensitive resin layer 2, the unexposed area 22 is dissolved by the developer, and only the exposed area 21 is molded. And remains as a mask in the subsequent first etching step. On the other hand, when a positive photosensitive resin is used for the photosensitive resin layer 2, only the exposed region 21 is dissolved by the developer, and the unexposed region 22 remains on the mold base. It acts as a mask in the subsequent first etching step.

現像工程に用いる現像液については従来公知のものを使用することができる。たとえば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、アンモニア水等の無機アルカリ類、エチルアミン、n−プロピルアミン等の第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−n−ブチルアミン等の第二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン類、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキシド等の第四級アンモニウム塩、ピロール、ピペリジン等の環状アミン類等のアルカリ性水溶液;および、キシレン、トルエン等の有機溶剤等を挙げることができる。   A conventionally well-known thing can be used about the developing solution used for a image development process. For example, inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, aqueous ammonia, primary amines such as ethylamine and n-propylamine, diethylamine, di-n-butylamine and the like Secondary amines, tertiary amines such as triethylamine, methyldiethylamine, alcohol amines such as dimethylethanolamine, triethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, trimethylhydroxyethylammonium hydroxide, etc. Examples include alkaline aqueous solutions such as quaternary ammonium salts, cyclic amines such as pyrrole and piperidine; and organic solvents such as xylene and toluene.

現像工程における現像方法については特に制限されず、浸漬現像、スプレー現像、ブラシ現像、超音波現像等の方法を用いることができる。   The development method in the development step is not particularly limited, and methods such as immersion development, spray development, brush development, and ultrasonic development can be used.

図1(d)には、感光性樹脂層2にネガ型の感光性樹脂を用いて、現像処理を行なった状態を模式的に示している。図1(c)において露光されていない領域22が現像液によって溶解され、露光された領域21のみ基材表面上に残りマスク3となる。図1(e)には、感光性樹脂層2にポジ型の感光性樹脂を用いて、現像処理を行なった状態を模式的に示している。図1(c)において露光された領域21が現像液によって溶解され、露光されていない領域22のみ基材表面上に残りマスク3となる。   FIG. 1D schematically shows a state in which a development process is performed using a negative photosensitive resin for the photosensitive resin layer 2. In FIG. 1C, the unexposed area 22 is dissolved by the developer, and only the exposed area 21 becomes the remaining mask 3 on the substrate surface. FIG. 1E schematically shows a state in which a development process is performed using a positive photosensitive resin for the photosensitive resin layer 2. In FIG. 1C, the exposed region 21 is dissolved by the developer, and only the unexposed region 22 remains on the substrate surface as the mask 3.

〔6〕第1エッチング工程
第1エッチング工程では、上述した現像工程後に金型用基材表面上に残存した感光性樹脂層をマスクとして用いて、主にマスクの無い箇所の金型用基材をエッチングし、研磨されためっき面に凹凸を形成する。図2は、本発明の金型の製造方法の後半部分の好ましい一例を模式的に示す図である。図2(a)には第1エッチング工程によって、主にマスクの無い箇所12の金型母材1がエッチングされる状態を模式的に示している。マスク3の下部の金型母材1は金型用基材表面からはエッチングされないが、エッチングの進行とともにマスクの無い箇所12からのエッチングが進行する。よって、マスク3とマスクの無い箇所12との境界付近では、マスク3の下部の金型母材1もエッチングされる。このようなマスク3とマスクの無い箇所12との境界付近において、マスク3の下部の金型母材1もエッチングされることを、サイドエッチングと呼ぶ。
[6] First Etching Step In the first etching step, the mold base material mainly in the absence of the mask is used by using the photosensitive resin layer remaining on the mold base surface after the development step as a mask. Are etched to form irregularities on the polished plated surface. FIG. 2 is a diagram schematically showing a preferred example of the latter half of the method for producing a mold of the present invention. FIG. 2A schematically shows a state in which the mold base material 1 mainly in a portion 12 without a mask is etched by the first etching process. Although the mold base material 1 below the mask 3 is not etched from the surface of the mold base, the etching from the portion 12 without the mask proceeds with the progress of etching. Therefore, in the vicinity of the boundary between the mask 3 and the portion 12 without the mask, the mold base material 1 below the mask 3 is also etched. Etching the mold base material 1 below the mask 3 in the vicinity of the boundary between the mask 3 and the portion 12 without the mask is called side etching.

第1エッチング工程におけるエッチング処理は、通常、塩化第二鉄(FeCl3)液、塩化第二銅(CuCl2)液、アルカリエッチング液(Cu(NH3)4Cl2)等を用いて、金属表面を腐食させることによって行なわれるが、塩酸や硫酸などの強酸を用いることもできるし、電解めっき時と逆の電位をかけることによる逆電解エッチングを用いることもできる。エッチング処理を施した際の金型用基材に形成される凹形状は、下地金属の種類、感光性樹脂層の種類およびエッチング手法等によって異なるため、一概にはいえないが、エッチング量が10μm以下である場合には、エッチング液に触れている金属表面から略等方的にエッチングされる。ここでいうエッチング量とは、エッチングにより削られる基材の厚みである。   The etching process in the first etching step usually involves corroding the metal surface using ferric chloride (FeCl3) solution, cupric chloride (CuCl2) solution, alkaline etching solution (Cu (NH3) 4Cl2), etc. However, a strong acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid can be used, or reverse electrolytic etching by applying a potential opposite to that during electrolytic plating can be used. The concave shape formed on the mold base material when the etching process is performed differs depending on the type of the base metal, the type of the photosensitive resin layer, the etching technique, and the like. In the following cases, the etching is performed isotropically from the metal surface in contact with the etching solution. The etching amount here is the thickness of the base material to be cut by etching.

第1エッチング工程におけるエッチング量は好ましくは1〜50μmである。エッチング量が1μm未満である場合には、金属表面に凹凸形状がほとんど形成されずに、ほぼ平坦な金型となってしまうので、防眩性を示さなくなってしまう。また、エッチング量が50μmを超える場合には、金属表面に形成される凹凸形状の高低差が大きくなり、得られた金型を使用して作製した防眩フィルムを適用した画像表示装置において白ちゃけが生じる虞がある。第1エッチング工程におけるエッチング処理は1回のエッチング処理によって行なってもよいし、エッチング処理を2回以上に分けて行なってもよい。エッチング処理を2回以上に分けて行なう場合には、2回以上のエッチング処理におけるエッチング量の合計が1〜50μmであることが好ましい。   The etching amount in the first etching step is preferably 1 to 50 μm. When the etching amount is less than 1 μm, the unevenness shape is hardly formed on the metal surface, and the die is almost flat, so that the antiglare property is not exhibited. In addition, when the etching amount exceeds 50 μm, the height difference of the concavo-convex shape formed on the metal surface becomes large, and in the image display device to which the antiglare film produced using the obtained mold is applied, it is white. There is a risk of injury. The etching process in the first etching step may be performed by one etching process, or the etching process may be performed twice or more. In the case where the etching process is performed twice or more, the total etching amount in the two or more etching processes is preferably 1 to 50 μm.

〔7〕感光性樹脂層剥離工程
続く感光性樹脂層剥離工程では、第1エッチング工程でマスクとして使用した残存する感光性樹脂層を完全に溶解し除去する。感光性樹脂層剥離工程では剥離液を用いて感光性樹脂層を溶解する。剥離液としては、上述した現像液と同様のものを用いることができて、pH、温度、濃度および浸漬時間等を変化させることによって、ネガ型の感光性樹脂層を用いた場合には露光部の、ポジ型の感光性樹脂層を用いた場合には非露光部の感光性樹脂層を完全に溶解して除去する。感光性樹脂層剥離工程における剥離方法についても特に制限されず、浸漬現像、スプレー現像、ブラシ現像、超音波現像等の方法を用いることができる。
[7] Photosensitive resin layer peeling step In the subsequent photosensitive resin layer peeling step, the remaining photosensitive resin layer used as a mask in the first etching step is completely dissolved and removed. In the photosensitive resin layer peeling step, the photosensitive resin layer is dissolved using a peeling solution. As the stripper, the same developer as that described above can be used. When a negative photosensitive resin layer is used by changing pH, temperature, concentration, immersion time, etc., the exposed portion is exposed. When the positive type photosensitive resin layer is used, the photosensitive resin layer in the non-exposed portion is completely dissolved and removed. There is no particular limitation on the peeling method in the photosensitive resin layer peeling step, and methods such as immersion development, spray development, brush development, and ultrasonic development can be used.

図2(b)は、感光性樹脂層剥離工程によって、第1エッチング工程でマスク3として使用した感光性樹脂層を完全に溶解し除去した状態を模式的に示している。感光性樹脂層からなるマスク3を利用したエッチングによって、表面凹凸形状13が金型用基材表面に形成されている。   FIG. 2B schematically shows a state in which the photosensitive resin layer used as the mask 3 in the first etching process is completely dissolved and removed by the photosensitive resin layer peeling process. A surface irregularity shape 13 is formed on the surface of the mold substrate by etching using the mask 3 made of a photosensitive resin layer.

〔8〕第2エッチング工程
本発明の金型の製造方法においては、上述した〔7〕感光性樹脂層剥離工程の後に、さらに、第1エッチング工程によって形成された凹凸面をエッチング処理によって鈍らせる第2エッチング工程を含むことが好ましい。第2エッチング工程では、感光性樹脂層をマスクとして用いた第1エッチング工程によって形成された表面凹凸形状13を、エッチング処理によって鈍らせる。この第2エッチング処理によって、第1エッチング処理によって形成された表面凹凸形状13における表面傾斜が急峻な部分がなくなり、得られた金型を用いて製造された防眩フィルム等の防眩処理が施された透明基材の光学特性が好ましい方向へと変化する。
[8] Second Etching Step In the mold manufacturing method of the present invention, after the above-described [7] photosensitive resin layer peeling step, the uneven surface formed by the first etching step is further blunted by an etching process. It is preferable to include a second etching step. In the second etching step, the surface uneven shape 13 formed by the first etching step using the photosensitive resin layer as a mask is blunted by an etching process. By this second etching process, there is no portion with a steep surface inclination in the surface uneven shape 13 formed by the first etching process, and an anti-glare process such as an anti-glare film manufactured using the obtained mold is performed. The optical properties of the transparent substrate thus made change in a preferred direction.

第2エッチング工程のエッチング処理も、第1エッチング工程と同様に、通常、塩化第二鉄(FeCl)液、塩化第二銅(CuCl)液、アルカリエッチング液(Cu(NHCl)などを用い、表面を腐食させることによって行なわれるが、塩酸や硫酸などの強酸を用いることもできるし、電解めっき時と逆の電位をかけることによる逆電解エッチングを用いることもできる。エッチング処理を施した後の凹凸の鈍り具合は、下地金属の種類、エッチング手法、および第1エッチング工程により得られた凹凸のサイズと深さなどによって異なるため、一概にはいえないが、鈍り具合を制御する上で最も大きな因子は、エッチング量である。ここでいうエッチング量も、第1エッチング工程と同様に、エッチングにより削られる基材の厚みである。エッチング量が小さいと、第1エッチング工程により得られた凹凸の表面形状を鈍らせる効果が不十分であり、その凹凸形状を透明フィルム等の透明基材上に転写して得られる防眩処理が施された透明基材(防眩フィルムなど)の光学特性があまり良くならない。一方で、エッチング量が大きすぎると、凹凸形状がほとんどなくなってしまい、ほぼ平坦な金型となってしまうので、防眩性を示さなくなってしまう。そこで、エッチング量は1〜50μmの範囲内であることが好ましく、4〜20μmの範囲内であることがより好ましい。第2エッチング工程におけるエッチング処理についても、第1エッチング工程と同様に、1回のエッチング処理によって行なってもよいし、エッチング処理を2回以上に分けて行なってもよい。エッチング処理を2回以上に分けて行なう場合には、2回以上のエッチング処理におけるエッチング量の合計が1〜50μmであることが好ましい。 Similarly to the first etching process, the etching process of the second etching process is usually ferric chloride (FeCl 3 ) liquid, cupric chloride (CuCl 2 ) liquid, alkaline etching liquid (Cu (NH 3 ) 4 Cl 2 ) or the like, and by corroding the surface, strong acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid can be used, or reverse electrolytic etching by applying a potential opposite to that during electrolytic plating can also be used. The bluntness of the unevenness after the etching process varies depending on the type of the underlying metal, the etching technique, and the size and depth of the unevenness obtained by the first etching process. The largest factor in controlling the amount is the etching amount. The etching amount here is also the thickness of the base material to be cut by etching, as in the first etching step. If the etching amount is small, the effect of dulling the surface shape of the unevenness obtained by the first etching step is insufficient, and the antiglare treatment obtained by transferring the uneven shape onto a transparent substrate such as a transparent film The optical properties of the applied transparent substrate (such as an antiglare film) are not so good. On the other hand, when the etching amount is too large, the uneven shape is almost lost and the die is almost flat, so that the antiglare property is not exhibited. Therefore, the etching amount is preferably in the range of 1 to 50 μm, and more preferably in the range of 4 to 20 μm. Similarly to the first etching process, the etching process in the second etching process may be performed by one etching process, or the etching process may be performed twice or more. In the case where the etching process is performed twice or more, the total etching amount in the two or more etching processes is preferably 1 to 50 μm.

以下に実施例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

<実施例1>
(感光性樹脂層形成工程)
まず、i線で架橋反応が進行するネガ型の感光性樹脂を直径200mmの銅めっきロール(金型母材)に塗布し、乾燥させることで、金型母材上に感光性樹脂層を形成する。この時、乾燥後の厚みが約2μmとなるようにする。
<Example 1>
(Photosensitive resin layer forming step)
First, the photosensitive resin layer is formed on the mold base material by applying a negative photosensitive resin whose cross-linking reaction proceeds with i-line to a 200 mm diameter copper plating roll (mold base material) and drying. To do. At this time, the thickness after drying is set to about 2 μm.

(露光工程)
次に、パターン領域サイズが40mm×5mmのクロムマスクを用意する。クロムマスクのパターン領域には、ドットサイズ10μmで逆フーリエ変換像を焼き付ける。露光マスクには、複素数列f(x,y)の絶対値をとった実数列I(x,y)を元に、開口率0.5となるように閾値を設定して遮光部分と透過部分を形成し、これを逆フーリエ変換像として焼き付ける。
(Exposure process)
Next, a chrome mask having a pattern region size of 40 mm × 5 mm is prepared. In the pattern area of the chrome mask, an inverse Fourier transform image is printed with a dot size of 10 μm. For the exposure mask, based on the real number sequence I (x, y) obtained from the absolute value of the complex number sequence f (x, y), a threshold is set so that the aperture ratio is 0.5, and the light shielding portion and the transmission portion And this is printed as an inverse Fourier transform image.

このクロムマスクを露光マスクとして、NA(開口数)0.45、倍率5分の1の縮小投影光学系を有する投影露光装置に保持させ、ピーク波長365nmの光源により露光を行う。   Using this chrome mask as an exposure mask, it is held in a projection exposure apparatus having a reduction projection optical system with NA (numerical aperture) of 0.45 and 1/5 magnification, and exposure is performed with a light source having a peak wavelength of 365 nm.

このとき、レジスト露光面に投影されるパターンのサイズは8mm×1mmである。なお投影面において、8mmの辺は銅めっきロール(金型母材)の軸に平行となるようにする。これは縮小投影光学系の焦点深度が約1.8μmであり、円筒(銅めっきロール)の曲面上で焦点深度範囲に収まるように露光を行うためである。この露光面内におけるロール表面高低差は約1μmである。感光性樹脂に規定光量の照射が終了したら、シャッターを閉じて投影を中止し、露光装置を8mm、ロールの軸方向に移動させ再度露光を行う。幅方向の露光が終了したら、ロール上の投影位置が1mm移動するようにロールを回転させ、同様に露光を行う。   At this time, the size of the pattern projected on the resist exposure surface is 8 mm × 1 mm. On the projection plane, the side of 8 mm is made parallel to the axis of the copper plating roll (die base material). This is because the depth of focus of the reduction projection optical system is about 1.8 μm, and exposure is performed so as to be within the focus depth range on the curved surface of the cylinder (copper plating roll). The difference in height of the roll surface in the exposure surface is about 1 μm. When the photosensitive resin has been irradiated with the prescribed light amount, the shutter is closed to stop projection, and the exposure apparatus is moved 8 mm in the axial direction of the roll to perform exposure again. When the exposure in the width direction is completed, the roll is rotated so that the projection position on the roll moves 1 mm, and exposure is performed in the same manner.

(現像工程)
所望の面積に露光が終了した後、感光性樹脂指定の現像液によって現像を行い、感光性樹脂層に開口を形成する。
(Development process)
After exposure to a desired area is completed, development is performed with a developer designated by the photosensitive resin to form an opening in the photosensitive resin layer.

(第1エッチング工程)
開口を形成された感光性樹脂層を介し、塩化第二銅水溶液を用いてエッチングを行う。エッチング深さは5μmとする。
(First etching process)
Etching is performed using a cupric chloride aqueous solution through the photosensitive resin layer having the opening. The etching depth is 5 μm.

(第2エッチング工程)
次いで、感光性樹脂層を全て除去した後、塩化第二銅水溶液を用いたエッチングを行う。エッチング深さは8μmとする。
(Second etching process)
Next, after all the photosensitive resin layer is removed, etching using a cupric chloride aqueous solution is performed. The etching depth is 8 μm.

その後、硬度を付与するため4μm厚のクロムめっき加工を行い、防眩処理用金型を製造する。   Then, in order to provide hardness, a 4 μm-thick chromium plating process is performed to manufacture an anti-glare mold.

本発明によって、感光性樹脂を均一な強度で露光できるようになり、また、パターン継ぎ目が視認されにくい防眩処理用金型を製造することができるようになる。   According to the present invention, it becomes possible to expose a photosensitive resin with a uniform strength, and it is possible to manufacture a mold for anti-glare treatment in which a pattern seam is hardly visible.

1 金型母材、11 表面、12 マスクの無い箇所、13 表面凹凸形状、2 感光性樹脂層、21 露光された領域、22 露光されていない領域、3 マスク。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mold base material, 11 Surface, 12 Location without mask, 13 Surface uneven | corrugated shape, 2 Photosensitive resin layer, 21 Exposed area | region, 22 Unexposed area | region, 3 Mask

Claims (2)

金型母材上に感光性樹脂層を形成する感光性樹脂層形成工程と、
逆フーリエ変換像を焼き付けた露光マスクを保持するとともに、光源と投影光学系とを有する投影露光装置を用いて、前記感光性樹脂層の表面に前記露光マスク上のパターンを結像させるように前記感光性樹脂層を露光し、さらに前記感光性樹脂層の表面上で投影位置を移動させて、露光が行われていない範囲に露光を繰り返す露光工程と、
前記感光性樹脂層を現像して開口パターンが形成された前記感光性樹脂層を得る現像工程と、
開口パターンが形成された前記感光性樹脂層をマスクとして、前記金型母材の表面のエッチングを行う第1エッチング工程とを含む、防眩処理用金型の製造方法。
A photosensitive resin layer forming step of forming a photosensitive resin layer on the mold base material;
The exposure mask on which the inverse Fourier transform image is printed is held, and the pattern on the exposure mask is formed on the surface of the photosensitive resin layer by using a projection exposure apparatus having a light source and a projection optical system. An exposure step of exposing the photosensitive resin layer, further moving the projection position on the surface of the photosensitive resin layer, and repeating the exposure in a range where the exposure is not performed;
A development step of developing the photosensitive resin layer to obtain the photosensitive resin layer in which an opening pattern is formed;
And a first etching step of etching the surface of the mold base material with the photosensitive resin layer having an opening pattern formed as a mask.
前記第1エッチング工程の後に、さらに、前記感光樹脂層を除去して、前記金型母材の表面のエッチングを行う第2エッチング工程を含む、請求項1に記載の防眩処理用金型の製造方法。   2. The antiglare treatment mold according to claim 1, further comprising a second etching step of removing the photosensitive resin layer and etching the surface of the mold base material after the first etching step. Production method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017185753A (en) * 2016-04-08 2017-10-12 トヨタ紡織株式会社 Manufacturing method of molding tool, molding tool and manufacturing method of vehicle interior material

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