JP5499418B2 - Etching apparatus and mold manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品を成形する金型用の基材をエッチングするエッチング装置、および、金型の製造方法に関する。 The present invention relates to an etching apparatus that etches a base material for a mold that molds a product that exhibits an antiglare effect by an uneven shape formed on the surface, and a method for manufacturing the mold.
防眩効果を持たせた製品を製造するためには、製品の表面に微細な凹凸形状を形成することが有効であることが知られている。そのような構成を備える防眩フィルムの一例が特開2006−53371号公報(特許文献1)に記載されている。この文献では、防眩フィルムを得るために、フィルムを成形するための金型の表面に微粒子を衝突させて凹凸形状を予め設けておくこととされている。 In order to manufacture a product having an antiglare effect, it is known that it is effective to form a fine uneven shape on the surface of the product. An example of an antiglare film having such a configuration is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-53371 (Patent Document 1). In this document, in order to obtain an anti-glare film, it is supposed that a concavo-convex shape is provided in advance by causing fine particles to collide with the surface of a mold for forming the film.
一方、従来、エッチングに関する種々の技術が提案されている。たとえば、特開平10−36981号公報(特許文献2)には、被エッチング基板に光源より光を照射し、制御手段は、検出手段にて検出した光量又はスペクトルパターンの変化に基づいてエッチングの進行状況をモニターすると共に、エッチングが終了したと判断した時にはエッチング液の吹き付けを停止する、スピンエッチング方法が提案されている。 On the other hand, various techniques related to etching have been proposed. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-36981 (Patent Document 2), the substrate to be etched is irradiated with light from a light source, and the control unit advances the etching based on the change in the light amount or the spectral pattern detected by the detection unit. A spin etching method has been proposed in which the situation is monitored and the spraying of the etchant is stopped when it is determined that the etching is completed.
特開2002−151462号公報(特許文献3)には、基板に対し、光源から光ビームを照射し、その正反射光を光検出器で検出し、回路は、光検出器の出力を増幅し、微分し、基準電圧と比較してエッチング終点を検出し、エッチング終点を検出してから設定時間経過後にエッチングを停止させる、ウエットエッチング方法が提案されている。 In JP-A-2002-151462 (Patent Document 3), a substrate is irradiated with a light beam from a light source, its specular reflection light is detected by a photodetector, and the circuit amplifies the output of the photodetector. A wet etching method has been proposed in which an etching end point is detected by comparing with a reference voltage, and the etching is stopped after a set time has elapsed since the etching end point was detected.
特開2002−99074号公報(特許文献4)には、ドライエッチング装置のチャンバ内にセットされた透明基板の背面に光ファイバを設置し、光源から透明基板を透過して光ファイバに入射する透過光の光量を光量計にて測定し、あらかじめ作成された透明基板の厚さに対する透過率とドライエッチングのエッチング深さとの関係図を用いて、透明基板のエッチング量が所要の深さになった時にドライエッチングを停止する、ドライエッチング方法が提案されている。 In Japanese Patent Laid-Open No. 2002-99074 (Patent Document 4), an optical fiber is installed on the back surface of a transparent substrate set in a chamber of a dry etching apparatus, and is transmitted through the transparent substrate from a light source and incident on the optical fiber. The amount of light was measured with a light meter, and the etching amount of the transparent substrate became the required depth using the relationship diagram of the transmittance with respect to the thickness of the transparent substrate prepared in advance and the etching depth of the dry etching. There has been proposed a dry etching method that sometimes stops dry etching.
表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品を成形するための金型の表面凹凸形状が不均一になり、凹凸形状のムラが発生すると、金型から転写された製品の表面の凹凸形状にもムラが発生する。特許文献1で提案された金型の表面に微粒子を衝突させて凹凸形状を設ける製法で金型を成形する場合、表面凹凸形状を精密に制御された状態で形成するのが難しい。金型の表面凹凸形状を均一に制御できなければ、表面凹凸形状が転写された製品表面における光の散乱の具合が異なることになる。そのため、一定の防眩効果を奏する製品を製造するのが困難であった。
If the uneven surface of the mold for forming a product that exhibits an antiglare effect is uneven due to the uneven shape formed on the surface, and unevenness of the uneven shape occurs, the unevenness of the surface of the product transferred from the mold Unevenness occurs in the shape. When forming a mold by a manufacturing method in which fine particles collide with the surface of the mold proposed in
金型表面に微細な凹凸形状を精度よく形成して、高い防眩機能を示す製品の製造に有用な金型を製造するために、金型用の基材の表面に感光性の物質を塗布し、当該表面をフォトリソグラフィ法を使用してパターン状に露光し、エッチング処理を行なうことが考えられる。エッチング処理により基材の表面を加工する深さを制御するために、エッチング処理時間を管理することが考えられる。 A photosensitive substance is applied to the surface of the mold base material in order to accurately form a fine uneven shape on the mold surface and to produce a mold useful for manufacturing a product exhibiting a high anti-glare function. Then, it is conceivable that the surface is exposed in a pattern using a photolithography method, and an etching process is performed. In order to control the depth at which the surface of the substrate is processed by the etching process, it is conceivable to manage the etching process time.
しかし、エッチング量を一定にするには時間管理だけでは不十分である。エッチング処理時間を一定にしても、エッチング液の濃度および温度などを一定に保つことが困難であるため、エッチング量を安定させることは困難である。その結果、金型表面の凹凸形状を、同等の防眩処理特性が発現するように再現よく加工することができない問題があった。 However, time management alone is not sufficient to keep the etching amount constant. Even if the etching process time is constant, it is difficult to keep the etching concentration constant because it is difficult to keep the concentration and temperature of the etching solution constant. As a result, there is a problem that the uneven shape on the mold surface cannot be processed with good reproducibility so that equivalent anti-glare treatment characteristics are exhibited.
エッチングの終点管理については、特許文献2〜4のような公知文献が存在する。しかし、金型は光を透過しないため、特許文献3のように、透過率測定により被エッチング層の厚み変化を検出することも不可能である。 Regarding the management of the end point of etching, there are known documents such as Patent Documents 2 to 4. However, since the mold does not transmit light, it is impossible to detect a change in the thickness of the layer to be etched by measuring transmittance as in Patent Document 3.
さらに、防眩処理用金型の加工において、エッチングにより形成する凹みの目標深さは常に一定ではなく、目的とする防眩処理特性に応じて調整されるものである。このため、特許文献2,4のようにエッチング処理終了に伴って露出する下地層が存在しない。したがって、ジャストエッチング状態での、反射光量または反射スペクトルの急峻な変化が発生しない。防眩処理用金型のエッチングによる加工では、用いる腐食性液体(エッチング液)による光吸収と、凹凸形成による光散乱の増加との、2つの要素が光反射に影響を与える。表面に付着しているエッチング液量の変動に由来する反射光量の変動は、凹凸形状により生じる反射光量変化よりも大きい。このため、ジャストエッチング状態での反射光量または反射スペクトルの急峻な変化が期待できない防眩処理用金型の加工において、従来公知の技術でエッチング処理の終点を検出することはできなかった。
Furthermore, in the processing of the mold for anti-glare treatment, the target depth of the recess formed by etching is not always constant, and is adjusted according to the desired anti-glare treatment characteristics. For this reason, there is no underlying layer exposed as the etching process ends as in
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品を成形する金型用の基材の被処理面をエッチングするエッチング装置であって、エッチング量を安定させることができ、被処理面を再現性よくエッチングすることができる、エッチング装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and its main purpose is to etch the surface to be treated of a mold base for molding a product that exhibits an antiglare effect by the uneven shape formed on the surface. An etching apparatus that can stabilize an etching amount and can etch a surface to be processed with high reproducibility.
本発明に係るエッチング装置は、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品を成形する金型用の基材をエッチングするエッチング装置であって、基材の被処理面とエッチング液とを接触させる反応槽と、被処理面に向けて投光する投光ファイバと、被処理面からの反射光を受光する受光ファイバと、受光ファイバが受光する光の強度を検出する検出部とを備える。 An etching apparatus according to the present invention is an etching apparatus that etches a base material for a mold that molds a product that exhibits an antiglare effect by means of a concavo-convex shape formed on a surface, the surface to be processed of the base material, an etching solution, A reaction vessel that contacts the surface to be processed, a light projecting fiber that projects light toward the surface to be processed, a light receiving fiber that receives reflected light from the surface to be processed, and a detection unit that detects the intensity of light received by the light receiving fiber. Prepare.
このエッチング装置の一つの局面では、被処理面からの反射光を受光する複数の受光ファイバによる受光ファイバ束を備え、受光ファイバ束は、中心に位置する第1受光ファイバと、第1受光ファイバの周囲を取り囲む複数の第2受光ファイバとを含み、投光ファイバから出射した光が被処理面で正反射したときの光の進路の延長上に第1受光ファイバが位置するように、受光ファイバ束が配置されている。 In one aspect of the etching apparatus , a light receiving fiber bundle including a plurality of light receiving fibers that receive reflected light from the surface to be processed is provided, and the light receiving fiber bundle includes a first light receiving fiber located at the center and a first light receiving fiber. A plurality of second light-receiving fibers surrounding the periphery of the light-receiving fiber so that the first light-receiving fiber is positioned on the extension of the light path when the light emitted from the light projecting fiber is regularly reflected by the surface to be processed A bunch is placed.
このエッチング装置の他の局面では、被処理面からの反射光を受光する複数の受光ファイバを備え、複数の受光ファイバは投光ファイバを取り囲むように配置されている。投光ファイバと複数の受光ファイバとは光ファイバ束を構成している。光ファイバ束は、投光ファイバから出射した光が被処理面で正反射したときの光の進路の延長上に複数の受光ファイバのいずれかが位置する第1状態と、被処理面に対して垂直な第2状態と、の少なくとも2通りをとりうるように構成されている。 In another aspect of the etching apparatus , a plurality of light receiving fibers that receive reflected light from the surface to be processed are provided, and the plurality of light receiving fibers are disposed so as to surround the light projecting fibers . The light projecting fiber and the plurality of light receiving fibers constitute an optical fiber bundle. The optical fiber bundle has a first state in which any one of the plurality of light receiving fibers is positioned on the extension of the light path when the light emitted from the light projecting fiber is regularly reflected by the surface to be processed, and the surface to be processed. It is configured to be able to take at least two ways of the vertical second state.
好ましくは、投光ファイバにおいて光を外部へ出射するための開口部の径に比べて、受光ファイバにおいて外部から光を受け入れるための開口部の径は、同じまたはより小さくなっている。 Preferably, the diameter of the opening for receiving light from the outside in the light receiving fiber is the same or smaller than the diameter of the opening for emitting light to the outside in the light projecting fiber.
好ましくは、被処理面に向けて投光される光は、490nm以上510nm以下のピーク波長を有する。 Preferably, the light projected toward the surface to be processed has a peak wavelength of 490 nm to 510 nm.
本発明に係る金型の製造方法は、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品を成形する金型の製造方法であって、被処理面を有する金型用の基材を準備する工程と、基材の被処理面をエッチングする工程を備える。エッチングする工程は、被処理面に向けて投光ファイバから投光する工程と、被処理面からの反射光を受光ファイバで受光する工程と、受光ファイバが受光する光の強度を検出する工程と、エッチング処理を終了するか否かを判断する工程と、を含む。受光する工程は、被処理面に光を照射したときの、正反射光を主成分とする光を受光する工程と、散乱光を主成分とする光を受光する工程とを含む。検出する工程は、正反射光を主成分とする光の強度M1を検出する工程と、散乱光を主成分とする光の強度m1を検出する工程とを含む。判断する工程は、強度M1および強度m1に基づいて行なわれる。 A mold manufacturing method according to the present invention is a mold manufacturing method for molding a product that exhibits an antiglare effect by means of a concavo-convex shape formed on a surface, and a base material for a mold having a surface to be processed is prepared. And a step of etching the surface to be processed of the substrate. The etching step includes a step of projecting light from the projection fiber toward the surface to be processed, a step of receiving reflected light from the surface to be processed by the light receiving fiber, and a step of detecting the intensity of light received by the light receiving fiber. , and a step of determining whether or not to end the error etching process, the. The step of receiving light includes a step of receiving light mainly composed of specularly reflected light and a step of receiving light mainly composed of scattered light when the surface to be processed is irradiated with light. The step of detecting includes a step of detecting the intensity M1 of light mainly composed of specularly reflected light and a step of detecting the intensity m1 of light mainly composed of scattered light. The step of determining is performed based on the intensity M1 and the intensity m1.
好ましくは、投光する工程は、投光ファイバの周りを複数の受光ファイバで取り囲むように配置した光ファイバ束を用いる。投光する工程は、投光ファイバから出射した光が被処理面で正反射したときの光の進路の延長上に複数の受光ファイバのいずれかが位置する第1状態となるように光ファイバ束を配置して投光ファイバからの光の照射を行なう第1工程と、被処理面に対して垂直な第2状態となるように光ファイバ束を配置して投光ファイバからの光の照射を行なう第2工程とを含む。受光する工程は、第1工程を行ないながら受光する第3工程と、第2工程を行ないながら受光する第4工程とを含む。検出する工程は、第3工程で複数の受光ファイバのうち被処理面で正反射したときの光の進路の延長上に位置する受光ファイバが受光した正反射光を主成分とする光の強度M1を検出する工程と、第4工程で複数の受光ファイバが受光した散乱光を主成分とする光の強度m1を検出する工程とを含む。 Preferably, the light projecting step uses an optical fiber bundle arranged so as to surround the light projecting fiber with a plurality of light receiving fibers. In the light projecting step, the optical fiber bundle is set so that one of the plurality of light receiving fibers is positioned on the extension of the light path when the light emitted from the light projecting fiber is regularly reflected on the surface to be processed. A first step of irradiating light from the light projecting fiber, and irradiating light from the light projecting fiber by arranging the optical fiber bundle so as to be in a second state perpendicular to the surface to be processed. A second step to be performed. The step of receiving light includes a third step of receiving light while performing the first step, and a fourth step of receiving light while performing the second step. In the detecting step, the intensity M1 of light mainly composed of specularly reflected light received by the light receiving fiber positioned on the extension of the light path when regularly reflected on the surface to be processed among the plurality of light receiving fibers in the third step. And a step of detecting the intensity m1 of light mainly composed of scattered light received by the plurality of light receiving fibers in the fourth step.
好ましくは、投光する工程は、被処理面に対して垂直でない方向に投光する。受光する工程は、中心に位置する第1受光ファイバの周囲を複数の第2受光ファイバが取り囲むように配置された受光ファイバ束を用いて、投光ファイバから出射した光が被処理面で正反射したときの光の進路の延長上に第1受光ファイバが位置するように受光ファイバ束を配置して被処理面からの反射光を受光する。検出する工程は、第1受光ファイバで受光した正反射光を主成分とする光の強度M1を検出する工程と、複数の第2受光ファイバで受光した散乱光を主成分とする光の強度m1を検出する工程とを含む。 Preferably, the light projecting step projects light in a direction not perpendicular to the surface to be processed. In the light receiving step, the light emitted from the light projecting fiber is regularly reflected on the surface to be processed by using the light receiving fiber bundle arranged so that the plurality of second light receiving fibers surround the first light receiving fiber located at the center. In this case, the light receiving fiber bundle is arranged so that the first light receiving fiber is positioned on the extension of the light path, and the reflected light from the surface to be processed is received. The detecting step includes the step of detecting the intensity M1 of light mainly composed of specularly reflected light received by the first light receiving fiber, and the intensity m1 of light mainly comprising scattered light received by the plurality of second light receiving fibers. Detecting.
好ましくは、判断する工程は、強度M1および強度m1を用いて、m1/(M1+m1)を暫定ヘイズとして求める工程を含む。 Preferably, the step of determining, using the strength M1 and strength m1, including the step of obtaining m1 / a (M1 + m1) as an interim haze.
好ましくは、判断する工程は、強度M1および強度m1を用いて、(M1−m1)/(M1+m1)を暫定反射像鮮明度として求める工程を含む。 Preferably, the step of determining, using the strength M1 and strength m1, (M1-m1) / (M1 + m1) a step of including obtaining an interim reflection image sharpness.
好ましくは、投光ファイバにおいて光を外部へ出射するための開口部の径に比べて、受光ファイバにおいて外部から光を受け入れるための開口部の径は、同じまたはより小さくなっている。 Preferably, the diameter of the opening for receiving light from the outside in the light receiving fiber is the same or smaller than the diameter of the opening for emitting light to the outside in the light projecting fiber.
好ましくは、被処理面に向けて投光される光は、490nm以上510nm以下のピーク波長を有する。 Preferably, the light projected toward the surface to be processed has a peak wavelength of 490 nm to 510 nm.
本発明のエッチング装置によると、金型用基材の被処理面のエッチング量を安定させることができ、被処理面を再現性よくエッチングすることができる。 According to the etching apparatus of the present invention, the etching amount of the surface to be processed of the mold base can be stabilized, and the surface to be processed can be etched with good reproducibility.
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
本発明が対象とする金型は、表面に数μm〜数mm程度の凹凸形状を有し、表面に形成された凹凸形状によって防眩効果を奏する製品を成形する金型であり、防眩処理用金型と称される。防眩製品の一種として、防眩フィルム(「AG(Anti-Glare)フィルム」ともいう。)を挙げることができる。 The mold targeted by the present invention is a mold for forming a product having an uneven shape of about several μm to several mm on the surface and exhibiting an anti-glare effect by the uneven shape formed on the surface. It is called a mold for use. As one type of anti-glare product, an anti-glare film (also referred to as “AG (Anti-Glare) film”) can be given.
金型は、通常、フィルムへのUVエンボス法による転写や、成型加工の際に用いられ、加工対象物に防眩処理表面を形成する。防眩処理用金型としては、銅などの基材の表面にエッチングを施した後、硬質クロムメッキで耐擦傷性を持たせた形態のものが用いられる。金型の形状としては、板状やロールトゥロールプロセスで用いられるロール状の金型などがある。 The mold is usually used for transfer to a film by a UV embossing method or a molding process, and forms an anti-glare surface on a workpiece. As the mold for anti-glare treatment, a mold in which the surface of a base material such as copper is etched and then given scratch resistance by hard chrome plating is used. Examples of the shape of the die include a plate shape and a roll shape die used in a roll-to-roll process.
図1は、本発明の金型の製造方法の前半部分の好ましい一例を模式的に示す図である。図1には各工程での金型の断面を模式的に示している。本発明の金型の製造方法は、〔1〕第1めっき工程と、〔2〕研磨工程と、〔3〕感光性樹脂膜塗布工程と、〔4〕露光工程と、〔5〕現像工程と、〔6〕第1エッチング工程と、〔7〕感光性樹脂膜剥離工程と、〔8〕第2めっき工程を基本的に含む。以下、図1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。 FIG. 1 is a diagram schematically showing a preferred example of the first half of the mold manufacturing method of the present invention. FIG. 1 schematically shows a cross section of a mold in each step. The mold manufacturing method of the present invention includes: [1] a first plating step, [2] a polishing step, [3] a photosensitive resin film coating step, [4] an exposure step, and [5] a development step. [6] Basically includes a first etching step, [7] a photosensitive resin film peeling step, and [8] a second plating step. Hereafter, each process of the manufacturing method of the metal mold | die of this invention is demonstrated in detail, referring FIG.
〔1〕第1めっき工程
本発明の金型の製造方法ではまず、金型に用いる基材の表面に、銅めっきまたはニッケルめっきを施す。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。
[1] First Plating Step In the mold manufacturing method of the present invention, first, copper plating or nickel plating is applied to the surface of the substrate used for the 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.
すなわち、鉄などの表面にクロムめっきを施した場合、またはクロムめっき表面に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。 That is, when chrome plating is applied to the surface of iron, etc., or when chrome plating is applied again after forming irregularities on the chrome plating surface, the surface tends to be rough and fine cracks occur, resulting in a mold surface It becomes difficult to control the uneven shape. 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.
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。 Due to these copper plating or nickel plating characteristics, even if chromium plating is applied in the second plating step described later, the rough surface of the chromium plating that seems 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い。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 can be each pure metal, or an alloy mainly composed of copper or an alloy mainly composed of nickel. Accordingly, “copper” as used herein is meant to include copper and copper alloys, and “nickel” is meant to include nickel and nickel alloys. 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、一般的には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, it is generally preferable that the upper limit of the plating layer thickness is about 500 μm in view of cost and the like.
本発明の金型の製造方法において、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。 In the metal mold manufacturing method of the present invention, examples of the metal material suitably used for forming the metal mold substrate 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れば特に制限されず、たとえば、平板状であってもよいし、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に製造することができるという利点がある。 In addition, the shape of the mold base is not particularly limited as long as it is an appropriate shape conventionally employed in the field, and may be, for example, a flat plate or a columnar or cylindrical roll. May be. If a die is produced using a roll-shaped substrate, there is an advantage that an antiglare treatment can be continuously performed and an antiglare film can be continuously produced.
〔2〕研磨工程
続く研磨工程では、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。
[2] Polishing Step In the subsequent 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.
図1(a)には、平板状の金型用の基材107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(第1めっき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108を有するようにされた状態を、模式的に示している。
In FIG. 1 (a), a plate-shaped
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ので好ましくない。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 center line average roughness Ra after polishing is greater than 0.1 μm, the final unevenness of the mold surface may be affected by the surface roughness after polishing, which is not preferable. 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〕感光性樹脂膜塗布工程
続く感光性樹脂膜塗布工程では、上述した研磨工程によって鏡面研磨を施した基材107の研磨された表面108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、感光性樹脂膜を形成する。図1(b)には、基材107の表面108に感光性樹脂膜109が形成された状態を模式的に示している。
[3] Photosensitive resin film coating step In the subsequent photosensitive resin film coating step, the photosensitive resin is applied as a solution in which the photosensitive resin is dissolved in a solvent to the
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。 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.
これらの感光性樹脂を金型用の基材107の研磨された表面108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
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
続く露光工程では、所定のパターンを上述した感光性樹脂膜塗布工程で形成された感光性樹脂膜109上に露光する。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、例えば、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(波長:830nm、532nm、488nm、405nm等)、YAGレーザ(波長:1064nm)、KrFエキシマーレーザ(波長:248nm)、ArFエキシマーレーザ(波長:193nm)、F2エキシマーレーザ(波長:157nm)、または半導体レーザ等を用いることができる。
[4] Exposure Step In the subsequent exposure step, a predetermined pattern is exposed on the
本発明の金型の製造方法において表面凹凸形状を精度良く形成するためには、露光工程において、所定のパターンを感光性樹脂膜上に精密に制御された状態で露光することが好ましい。本発明の金型の製造方法においては、所定のパターンを感光性樹脂膜上に精度良く露光するために、コンピュータ上で作成したパターンである画像データまたは離散化された情報の二次元配列に基づいて、コンピュータ制御されたレーザヘッドから発するレーザ光によって、感光性樹脂膜上にパターンを描画することが好ましい。このようなレーザ描画を行うに際しては印刷版作成用のレーザ描画装置を使用することができる。このようなレーザ描画装置としては、例えばLaser Stream FX((株)シンク・ラボラトリー製)等が挙げられる。 In order to form the surface unevenness shape with high accuracy in the mold manufacturing method of the present invention, it is preferable to expose a predetermined pattern on the photosensitive resin film in a precisely controlled manner in the exposure step. In the mold manufacturing method of the present invention, in order to accurately expose a predetermined pattern on the photosensitive resin film, it is based on a two-dimensional array of image data or discretized information created as a pattern on a computer. Thus, it is preferable to draw a pattern on the photosensitive resin film by laser light emitted from a computer-controlled laser head. When performing such laser drawing, a laser drawing apparatus for making a printing plate can be used. Examples of such a laser drawing apparatus include Laser Stream FX (manufactured by Sink Laboratories).
図1(c)には、感光性樹脂膜109にパターンが露光された状態を模式的に示している。感光性樹脂膜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111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110が現像液によって溶解され、露光された領域111のみ基材表面上に残りマスクとなる。一方、感光性樹脂膜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111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111が現像液によって溶解され、露光されていない領域110のみ基材表面上に残りマスクとなる。
FIG. 1C schematically shows a state in which a pattern is exposed on the
露光によって描画されるパターンの形状については特に制限されず、円形、四角形、六角形等のパターンを配列させたものを描画してもよいし、連続的なパターンを描画してもよいし、これらを組み合わせたものを描画してもよい。また、異なる大きさの円形、四角形、六角形等のパターンを配列したものを描画してもよい。また、描画するパターンは規則的に配置されていても構わないし、不規則に配置されていても構わないが、不規則に配置されているほうが好ましい。 The shape of the pattern drawn by exposure is not particularly limited, and a pattern in which circular, square, hexagonal patterns, etc. are arranged may be drawn, a continuous pattern may be drawn, or these You may draw what combined. Alternatively, a pattern in which patterns of different sizes such as a circle, a rectangle, and a hexagon are arranged may be drawn. Also, the pattern to be drawn may be regularly arranged or irregularly arranged, but is preferably irregularly arranged.
〔5〕現像工程
続く現像工程においては、感光性樹脂膜109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110は現像液によって溶解され、露光された領域111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、感光性樹脂膜109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111のみ現像液によって溶解され、露光されていない領域110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 subsequent development step, when a negative photosensitive resin is used for the
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、感光性樹脂膜109にネガ型の感光性樹脂を用いて、現像処理を行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110が現像液によって溶解され、露光された領域111のみ基材表面上に残り、マスク112となる。図1(e)には、感光性樹脂膜109にポジ型の感光性樹脂を用いて、現像処理を行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111が現像液によって溶解され、露光されていない領域110のみ基材表面上に残り、マスク112となる。
FIG. 1D schematically shows a state where development processing is performed using a negative photosensitive resin for the
〔6〕第1エッチング工程
続く第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膜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113の金型用の基材107がエッチングされる状態を模式的に示している。
[6] First Etching Step In the subsequent first etching step, the mold base is mainly used in a portion where there is no mask, using the photosensitive resin film remaining on the mold base surface after the development step as a mask. The material is 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
マスク112の下部の基材107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113からのエッチングが進行する。よって、マスク112とマスクの無い箇所113との境界付近では、マスク112の下部の基材107もエッチングされる。このようなマスク112とマスクの無い箇所113との境界付近において、マスク112の下部の基材107もエッチングされることを、以下ではサイドエッチングと呼ぶ。図3にはサイドエッチングの進行を模式的に示した。図3の点線114は、エッチングの進行とともに変化する金型用の基材107の表面を段階に示している。
Although the
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、感光性樹脂膜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 is usually performed by using a ferric chloride (FeCl 3 ) solution, a cupric chloride (CuCl 2 ) solution, an alkaline etching solution (Cu (NH 3 ) 4 Cl 2 ), etc. Although it is performed by corroding the surface, a strong acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid can be used, or reverse electrolytic etching by applying a potential opposite to that at the time of electrolytic plating can also 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 film, 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ため好ましくない。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ってもよいし、エッチング処理を2回以上に分けて行ってもよい。ここでエッチング処理を2回以上に分けて行う場合には、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. This is not preferable because 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. Here, when 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〕感光性樹脂膜剥離工程
続く感光性樹脂膜剥離工程では、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膜を完全に溶解し除去する。感光性樹脂膜剥離工程では剥離液を用いて感光性樹脂膜を溶解する。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膜を用いた場合には露光部の、ポジ型の感光性樹脂膜を用いた場合には非露光部の感光性樹脂膜を完全に溶解して除去する。感光性樹脂膜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 film peeling step In the subsequent photosensitive resin film peeling step, the remaining photosensitive resin film used as a mask in the first etching step is completely dissolved and removed. In the photosensitive resin film peeling step, the photosensitive resin film is dissolved using a peeling solution. As the remover, the same developer as described above can be used, and exposure is performed when a negative photosensitive resin film is used by changing pH, temperature, concentration, immersion time, and the like. When the positive photosensitive resin film of the part is used, the photosensitive resin film of the non-exposed part is completely dissolved and removed. There is no particular limitation on the peeling method in the photosensitive resin film peeling step, and methods such as immersion development, spray development, brush development, and ultrasonic development can be used.
図2(b)は、感光性樹脂膜剥離工程によって、第1エッチング工程でマスク112として使用した感光性樹脂膜を完全に溶解し除去した状態を模式的に示している。感光性樹脂膜からなるマスク112を利用したエッチングによって、第1の表面凹凸形状115が金型用基材表面に形成される。
FIG. 2B schematically shows a state in which the photosensitive resin film used as the
〔8〕第2めっき工程
続いて、形成された凹凸面(第1の表面凹凸形状115)にクロムめっきを施すことによって、表面の凹凸形状を鈍らせる。図2(c)には、上述したように第1エッチング工程のエッチング処理によって形成された第1の表面凹凸形状115にクロムめっき層116を形成することにより、第1の表面凹凸形状115よりも凹凸が鈍った表面(クロムめっきの表面117)が形成されている状態が示されている。
[8] Second plating step Subsequently, the uneven surface is blunted by performing chromium plating on the formed uneven surface (first surface uneven shape 115). In FIG. 2C, the
本発明では、平板やロールなどの表面に、光沢があって、硬度が高く、摩擦係数が小さく、良好な離型性を与え得るクロムめっきを採用する。クロムめっきの種類は特に制限されないが、いわゆる光沢クロムめっきや装飾用クロムめっきなどと呼ばれる、良好な光沢を発現するクロムめっきを用いることが好ましい。クロムめっきは通常、電解によって行われ、そのめっき浴としては、無水クロム酸(CrO3)と少量の硫酸を含む水溶液が用いられる。電流密度と電解時間とを調節することにより、クロムめっきの厚みを制御することができる。 In the present invention, chrome plating is employed which has a glossy surface, a high hardness, a low coefficient of friction, and good release properties on the surface of a flat plate or a roll. The type of chrome plating is not particularly limited, but it is preferable to use a chrome plating that expresses a good gloss, so-called gloss chrome plating or decorative chrome plating. Chromium plating is usually performed by electrolysis, and an aqueous solution containing chromic anhydride (CrO 3 ) and a small amount of sulfuric acid is used as the plating bath. By adjusting the current density and electrolysis time, the thickness of the chromium plating can be controlled.
金型のめっき前の下地とクロムめっきの種類によっては、めっき後に表面が荒れたり、クロムめっきによる微小なクラックが多数発生したりすることが多く、その結果、当該金型を用いて作製される、表面に凹凸形状の形成された透明基材(防眩フィルムを含む)の光学特性が好ましくない方向へと進む。めっき表面が荒れた状態の金型は、透明基材の防眩処理および防眩フィルムの製造に適していない。何故ならば、一般的にざらつきを消すためにクロムめっき後にめっき表面を研磨することが行われているが、後述するように、本発明ではめっき後の表面の研磨が好ましくないからである。本発明では、下地金属に銅めっきまたはニッケルめっきを施すことにより、クロムめっきで生じ易いこのような不都合を解消している。 Depending on the base of the mold before plating and the type of chrome plating, the surface is often roughened after plating, or many fine cracks are generated by chrome plating, and as a result, the mold is produced. The optical characteristics of the transparent base material (including the antiglare film) having a concavo-convex shape formed on the surface proceeds in a direction in which it is not preferable. A mold having a rough plated surface is not suitable for antiglare treatment of a transparent substrate and production of an antiglare film. This is because the plating surface is generally polished after chromium plating in order to eliminate roughness, but as described later, polishing of the surface after plating is not preferable in the present invention. In the present invention, by applying copper plating or nickel plating to the base metal, such an inconvenience easily caused by chromium plating is solved.
なお、第2めっき工程において、クロムめっき以外のめっきを施すことは好ましくない。何故なら、クロム以外のめっきでは、硬度や耐摩耗性が低くなるため、金型としての耐久性が低下し、使用中に凹凸が磨り減ったり、金型が損傷したりする。そのような金型を用いた防眩処理および金型から得られた防眩フィルムでは、十分な防眩機能が得られにくい可能性が高く、また、透明樹脂フィルムなどの透明基材上に欠陥が発生する可能性も高くなる。 In the second plating step, it is not preferable to perform plating other than chromium plating. This is because plating other than chromium has low hardness and wear resistance, so that the durability as a mold is lowered, and unevenness is worn away during use or the mold is damaged. Anti-glare treatment using such a mold and anti-glare film obtained from the mold are likely to be difficult to obtain sufficient anti-glare function, and defects on transparent substrates such as transparent resin films There is also a high possibility that this will occur.
また、めっき後の表面を研磨することも、やはり本発明では好ましくない。すなわち、第2めっき工程後に表面を研磨する工程を設けることなく、クロムめっきが施された凹凸面を、そのまま透明基材上に転写される金型の凹凸面として用いることが好ましい。研磨することにより、最表面に平坦な部分が生じるため、光学特性の悪化を招く可能性があること、また、形状の制御因子が増えるため、再現性のよい形状制御が困難になることなどの理由による。 Further, polishing the surface after plating is also not preferable in the present invention. That is, it is preferable to use the concavo-convex surface subjected to chromium plating as the concavo-convex surface of the mold transferred onto the transparent substrate without providing a step of polishing the surface after the second plating step. By polishing, a flat part is generated on the outermost surface, which may lead to deterioration of optical characteristics, and since shape control factors increase, shape control with good reproducibility becomes difficult. Depending on the reason.
このように本発明の金型の製造方法では、微細表面凹凸形状が形成された表面にクロムめっきを施すことにより、凹凸形状が鈍らせられるとともに、その表面硬度が高められた金型が得られる。この際の凹凸の鈍り具合は、下地金属の種類、第1エッチング工程より得られた凹凸のサイズと深さ、まためっきの種類や厚み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うえで最も大きな因子は、やはりめっき厚みである。クロムめっきの厚みが薄いと、クロムめっき加工前に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、めっき厚みが厚すぎると、生産性が悪くなるうえに、ノジュールと呼ばれる突起状のめっき欠陥が発生してしまうため好ましくない。そこで、クロムめっきの厚みは1〜10μmの範囲内であるのが好ましく、3〜6μmの範囲内であるのがより好ましい。 In this way, in the mold manufacturing method of the present invention, a chrome plating is applied to the surface on which the fine surface irregularities are formed, whereby a mold having an irregular surface and a higher surface hardness can be obtained. . The bluntness of the irregularities at this time varies depending on the type of the base metal, the size and depth of the irregularities obtained from the first etching process, and the type and thickness of the plating. The greatest factor in controlling is the plating thickness. If the thickness of the chrome plating is thin, the effect of dulling the surface shape of the unevenness obtained before the chrome plating process is insufficient, and the antiglare treatment obtained by transferring the uneven shape to a transparent substrate such as a transparent film. The optical properties of a transparent substrate (such as an antiglare film) to which is applied are not so good. On the other hand, when the plating thickness is too thick, productivity is deteriorated and a projection-like plating defect called a nodule is generated, which is not preferable. Therefore, the thickness of the chrome plating is preferably in the range of 1 to 10 μm, and more preferably in the range of 3 to 6 μm.
当該第2めっき工程で形成されるクロムめっき層は、ビッカース硬度が800以上となるように形成されていることが好ましく、1000以上となるように形成されていることがより好ましい。クロムめっき層のビッカース硬度が800未満である場合には、金型使用時の耐久性が低下するうえに、クロムめっきで硬度が低下することはめっき処理時にめっき浴組成、電解条件などに異常が発生している可能性が高く、欠陥の発生状況についても好ましくない影響を与える可能性が高いためである。 The chromium plating layer formed in the second plating step is preferably formed to have a Vickers hardness of 800 or more, and more preferably 1000 or more. When the Vickers hardness of the chrome plating layer is less than 800, the durability when using the mold is reduced, and the decrease in hardness due to chrome plating is due to abnormalities in the plating bath composition, electrolysis conditions, etc. during the plating process. This is because the possibility of occurrence is high, and the possibility of undesirably affecting the occurrence of defects is also high.
また、本発明の金型の製造方法においては、上述した〔7〕感光性樹脂膜剥離工程と〔8〕第2めっき工程との間に、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。 Moreover, in the manufacturing method of the metal mold | die of this invention, the uneven | corrugated surface formed by the 1st etching process is etched between the above-mentioned [7] photosensitive resin film peeling process and [8] 2nd plating process. It is preferable to include the 2nd etching process blunted by.
第2エッチング工程では、感光性樹脂膜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第1の表面凹凸形状115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第1の表面凹凸形状115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。図4には、第2エッチング処理によって、基材107の第1の表面凹凸形状115が鈍化し、表面傾斜が急峻な部分が鈍らされ、緩やかな表面傾斜を有する第2の表面凹凸形状118が形成された状態が示されている。
In the second etching process, the
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(FeCl3)液、塩化第二銅(CuCl2)液、アルカリエッチング液(Cu(NH3)4Cl2)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。 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.
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。 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.
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 in the second etching process may be performed by one etching process, or the etching process may be performed twice or more. When 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、本発明のエッチング装置および上述した金型の製造方法の一工程であるエッチング工程の、好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of an etching process which is one process of the etching apparatus of the present invention and the above-described mold manufacturing method will be described in detail.
エッチングは化学薬品等の腐蝕作用等により被処理面を加工する手法であり、広く金属・半導体等の加工に用いられている。方式には大きく腐食性のガスや反応性イオンを用いるドライエッチング、腐食性の液体を用いるウェットエッチング、金属の場合には、電解液に被処理面を接触させ、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などがある。いずれの方式でも、本発明に用いることが可能であるが、取扱が容易である点から、ウェットエッチング、もしくは逆電解エッチングを好ましく用いることが出来る。 Etching is a technique for processing a surface to be processed by the corrosive action of chemicals or the like, and is widely used for processing metals and semiconductors. In the case of dry etching using a corrosive gas or reactive ions, wet etching using a corrosive liquid, or metal, the surface to be treated is brought into contact with the electrolytic solution, and a potential opposite to that during electrolytic plating is applied. There is reverse electrolytic etching by applying. Any method can be used in the present invention, but wet etching or reverse electrolytic etching can be preferably used from the viewpoint of easy handling.
このようなエッチングを実施する装置は、腐蝕ガス・もしくは腐蝕液を被処理面に接触させる反応槽を有し、これ以外には腐食性物質の温度を管理する温度調整装置、腐食性物質を被処理面に接触させる時間長さを制御する手段、被処理面から腐食性物質を除去する手段の全て、もしくは一部を有するものが一般的である。 An apparatus for carrying out such etching has a reaction tank for bringing a corrosive gas or a corrosive liquid into contact with the surface to be treated, and in addition to this, a temperature adjusting device for controlling the temperature of the corrosive substance, and the corrosive substance for covering. In general, a device having all or a part of a means for controlling the length of time of contact with the treatment surface and a means for removing a corrosive substance from the treatment surface.
反応槽の内部で被処理面に腐食性液を接触させる手段としては、腐食性液体に被処理対象を浸漬する方法、腐食性液体を被処理対象に吹き付ける方法等があり、いずれの方法も用いることが出来る。腐食性物質が被処理面を侵す深さは、多くの場合、腐食性物質を被処理面に接触させる時間の長さによって制御される。この時、腐食性物質が被処理面を侵す速度は一定である必要がある。 The means for contacting the corrosive liquid on the treated surface within the reaction tank, a method of immersing an object to be processed in a corrosive liquid, there is a method such as spraying the corrosive liquid to be processed, using any of the methods I can do it. The depth at which the corrosive material invades the surface to be treated is often controlled by the length of time that the corrosive material is in contact with the surface to be treated. At this time, the speed at which the corrosive substance invades the surface to be treated needs to be constant.
腐食性物質が被処理面を侵す速度は、一般的に腐食性物質濃度、および温度、および被処理面の温度に依存する。このため、腐食性物質の温度を制御する手段を有することが一般的である。より精密に制御された装置では、被処理面の温度を制御することが出来る場合もある。しかし、実際には腐食性物質温度・濃度、被処理対象温度を一定にし、腐食性物質が被処理面を侵す速度を一定に保つことは極めて困難である。 The rate at which corrosive substances attack the surface to be processed generally depends on the concentration and temperature of the corrosive substance and the temperature of the surface to be processed. For this reason, it is common to have a means for controlling the temperature of the corrosive substance. In a more precisely controlled apparatus, the temperature of the surface to be processed may be controlled. However, in practice, it is extremely difficult to keep the temperature and concentration of the corrosive substance and the temperature to be treated constant, and to keep the speed at which the corrosive substance invades the surface to be treated.
腐食性物質を接触させる時間長さを制御する手段は、一般にはプログラマブルロジックコントローラ(PLC)に代表される制御装置に、指定時間経過後に指定された動作を実行するように指示することによって実現される。接触を終了させる方法としては、ウェットエッチングで腐食性液体の内部に被処理体を浸漬していた場合には、腐食性液体で満たされた腐蝕槽を引き下げる、もしくは被処理体を引き上げることにより実現される。腐食性液体を被処理対象に吹き付ける方法をとっていた場合には、吹き付ける動作を終了すればよい。 The means for controlling the length of time that the corrosive substance is brought into contact is generally realized by instructing a control device represented by a programmable logic controller (PLC) to perform a specified operation after a specified time has elapsed. The As a method for terminating the contact, if the object to be treated is immersed in the corrosive liquid by wet etching, it is realized by lowering the corrosion tank filled with the corrosive liquid or pulling up the object to be treated. Is done. When the method of spraying the corrosive liquid onto the object to be treated is taken, the operation of spraying may be terminated.
エッチングにより加工する深さをより精密に制御するためには、腐蝕性液体を被処理対象に接触させることを止めると同時に、腐食性物質を除去することが好ましい。一般的には、水を用いて腐食性物質を洗い流す方法が取られる。 In order to control the processing depth by etching more precisely, it is preferable to stop the contact of the corrosive liquid with the object to be processed and simultaneously remove the corrosive substance. Generally, a method of washing away corrosive substances using water is used.
図5は、エッチング工程の詳細を示すフローチャートである。上述した金型の製造方法における第1エッチング工程および/または第2エッチング工程では、図5に示す各工程に従って、金型用の基材107のエッチング処理が行なわれる。
FIG. 5 is a flowchart showing details of the etching process. In the first etching step and / or the second etching step in the above-described mold manufacturing method, the
まず工程S1において、金型用の基材107を準備する。第1エッチング工程の場合、図1(d)または図1(e)に示す、被処理面上にマスク112が形成された状態の基材107が準備される。第2エッチング工程の場合、図4(a)に示す、第1エッチング工程によって表面凹凸形状115が形成され、マスク112が除去された状態の基材107が準備される。準備された金型用の基材107は、基材の被処理面とエッチング液とを接触させる反応槽内に設置される。
First, in step S1, a
続いて工程S2において、基材107の被処理面に向けてエッチング液の供給を開始し、被処理面のエッチング処理を開始する。続いて工程S3において、被処理面のエッチング処理を行ないながら(すなわちエッチング液を供給しながら)、被処理面の表面状態を検査する。続いて工程S4において、工程S3の検査結果に基づいて、被処理面の表面状態が所定の状態に到達したか否かを判断する。
Subsequently, in step S <b> 2, the supply of the etching solution is started toward the surface to be processed of the
工程S4の判断の結果、被処理面の表面状態が所定の状態に到達しておらず、エッチング処理を終了しないと判断されれば、エッチング処理が続行され、再度工程S3に戻る。工程S4の判断の結果、被処理面の表面状態が所定の状態に到達しており、エッチング処理を終了すると判断されれば、続いて工程S5において、エッチング液の供給が停止され、その後工程S6において、水などの洗浄液により被処理面からエッチング液を洗い流す。このようにして、エッチング処理が終了する。 As a result of the determination in step S4, if it is determined that the surface state of the surface to be processed has not reached the predetermined state and the etching process is not terminated, the etching process is continued and the process returns to step S3 again. As a result of the determination in step S4, if it is determined that the surface state of the surface to be processed has reached a predetermined state and the etching process is to be terminated, then in step S5, the supply of the etching solution is stopped, and then step S6. Then, the etching solution is washed away from the surface to be treated with a cleaning solution such as water. In this way, the etching process is completed.
図5に示す被処理面を検査する工程(工程S3)と、被処理面の表面状態を判断する工程(工程S4)とについて、さらに詳細に説明する。図6は、エッチング装置の具体的な構成の一例の概念図である。図6に示すように、エッチング装置は、反応槽120を備える。反応槽120は、その内部に、エッチング液122を供給するシャワーノズル121を有する。金型用の基材107は、反応槽120の内部に設置される。シャワーノズル121は、基材107の設置位置に対して、上方に配置される。これにより、シャワーノズル121から噴出されたエッチング液122が重力の作用を受けて下方へ移動して、反応槽120の内部で基材107の被処理面107aにエッチング液122が接触するような構成とされている。
The step of inspecting the surface to be processed shown in FIG. 5 (step S3) and the step of determining the surface state of the surface to be processed (step S4) will be described in more detail. FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating an example of a specific configuration of the etching apparatus. As shown in FIG. 6, the etching apparatus includes a
エッチング装置はまた、金型用の基材107の被処理面107aを検査するための、検査装置を備える。この検査装置は、基材107の被処理面107a(検査装置に着目して説明される場合、被検査面107aとも称される)に向けて投光するための投光ファイバ11と、被処理面107aからの反射光を受光するための複数の受光ファイバ12f,12gと、受光ファイバ12f,12gが受光する光の強度を検出する検出部20とを備える。受光ファイバ12f,12gにより伝えられる反射光の強度を検査装置が検出し、この反射光の強度に基づいて、金型用の基材107の被処理面107aの表面形状を分析することが可能とされている。
The etching apparatus also includes an inspection apparatus for inspecting the
投光ファイバ11は、後述する発光器により発せられた光を導き、1点から被検査面107aに向けて光を照射する役割を果たす光ファイバである。投光ファイバ11は、シングルモードまたはマルチモードの光ファイバの単線であってもよく、複数の光ファイバが束となった形態のものも考えられる。
The
受光ファイバ12f,12gは、被検査面107aから反射された光を、腐食性物質が充満した反応槽120内部から後述するフォトダイオードに導く役割を果たす光ファイバである。受光ファイバ12f,12gは、シングルモードまたはマルチモードの光ファイバの単線であってもよく、複数の光ファイバが束となった形態のものも考えられる。
The
投光ファイバ11または受光ファイバ12f,12gを複数の光ファイバの束によって構成する場合、束の断面形状は、円形であっても楕円形であってもよく、四角形、多角形、環状、線状などであってもよい。光ファイバの位置決めを容易にするために、光ファイバの束の全体としての断面形状は、回転対称性を有する形状が好ましく、特に円形が好ましい。検査対象物である金型用の基材107が円筒形状の場合のように、被検査面107aが何らかの曲率を有する曲面である場合には、その曲面の曲率に応じて、得られる反射光が円形に近くなるように、楕円形に束ねられた光ファイバの束を用いることが好ましい。金型用基材107が円筒形状である場合、その円筒形状の直径方向を長軸とし、円筒形状の中心軸方向を短軸とする楕円形の領域に光を照射すれば、得られる反射光は円形に近くなる。
When the
用いる光ファイバの直径に特に制約は無いが、鮮明度と良好な相関が期待される好ましい光ファイバの範囲として、直径0.125mm以上4mm以下、より好ましい範囲として、直径0.125mm以上2mm以下の光ファイバが挙げられる。また、投光ファイバと受光ファイバとが、受光ファイバの直径以下の間隔で、測定の妨げとなる水準のクロストークが生じない程度に近接して、配置されていることが好ましい。さらに、投光ファイバを中心に配置し、受光ファイバを周辺に配置する構成では、投光ファイバの直径よりも小さい受光ファイバを好ましく用いることができる。特に好ましくは、受光ファイバの直径は、投光ファイバの直径の約1/2である。 The diameter of the optical fiber to be used is not particularly limited, but a preferable optical fiber range in which good correlation with sharpness is expected is 0.125 mm to 4 mm, and a more preferable range is 0.125 mm to 2 mm. An optical fiber is mentioned. Further, it is preferable that the light projecting fiber and the light receiving fiber are arranged close to each other at a distance equal to or smaller than the diameter of the light receiving fiber so as not to cause a level of crosstalk that hinders measurement. Further, in a configuration in which the light projecting fiber is disposed at the center and the light receiving fiber is disposed at the periphery, a light receiving fiber smaller than the diameter of the light projecting fiber can be preferably used. Particularly preferably, the diameter of the light receiving fiber is about ½ of the diameter of the light projecting fiber.
検査装置は、反応槽120の内部に、コリメートレンズユニット10,10iを備える。図6ではコリメートレンズユニット10が斜め上を向き、コリメートレンズユニット10iが斜め下を向いているが、この向きに限らず、いずれの向きであってもよい。コリメートレンズユニット10には、投光ファイバ11が接続されている。コリメートレンズユニット10iには、受光ファイバ12f,12gが接続されている。
The inspection apparatus includes
図7は、投光ファイバ11側のコリメートレンズユニット10の内部構造の概要を示す模式図である。図7に示すように、コリメートレンズユニット10は、容器状の筐体15を有する。投光ファイバ11を含む複数の光ファイバにより構成される光ファイバ束13は、筐体15に連結されている。筐体15の内部に光ファイバ束13の端部が配置されており、この端部に対して焦点が合う位置にコリメートレンズ14が配置されている。コリメートレンズ14は筐体15によって保持されている。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an outline of the internal structure of the
図8は、投光ファイバ11を含む光ファイバ束13の端部の拡大図である。光ファイバ束13は、複数の光ファイバを備え、光を出射する投光ファイバ11は光ファイバ束13の中心に配置されている。投光ファイバ11の周囲を取り囲むように環状に配置された光ファイバ18は、被検査面107aに投光するために使用されない。図6においてコリメートレンズユニット10に接続された光ファイバの一部が下方に延在してその先にX印が付されているのは、これらの光ファイバが不使用であることを意味する。コリメートレンズユニット10に保持された複数の光ファイバのうち、光ファイバ束13の中心に配置された投光ファイバ11のみが、被検査面107aに投光するために使用されている。光ファイバ束13は、投光ファイバ11以外の光ファイバも含む。
FIG. 8 is an enlarged view of the end of the
図9は、受光ファイバ12f,12g側のコリメートレンズユニット10iの内部構造の概要を示す模式図である。図9に示すように、コリメートレンズユニット10iは、容器状の筐体15を有する。被検査面107aからの反射光を受光するための複数の光ファイバにより構成される受光ファイバ束17は、筐体15に連結されている。筐体15の内部に受光ファイバ束17の端部が配置されており、この端部に対して焦点が合う位置にコリメートレンズ14が配置されている。コリメートレンズ14は筐体15によって保持されている。
FIG. 9 is a schematic diagram showing an outline of the internal structure of the collimating lens unit 10i on the
図10は、受光ファイバ束17の端部の拡大図である。受光ファイバ束17は、複数の光ファイバを備える。図10に示す例では、1本の第1受光ファイバ12fが受光ファイバ束17の中央に位置しており、6本の第2受光ファイバ12gが第1受光ファイバ12fの周囲を取り囲むように配置されている。第2受光ファイバ12gの本数は6本に限らず、他の本数であってもよい。
FIG. 10 is an enlarged view of the end portion of the light receiving
図6に戻って、検査装置は、光を発生する光源(発光器)と、発光器からの光を集光して投光ファイバ11に入射する非球面コンデンサレンズ31を備える。投光ファイバ11は、その一端がコリメートレンズユニット10に接続され、他端は非球面コンデンサレンズ31に接続されている。投光ファイバ11の先端には、コリメートレンズユニット10が設置されている。光源(発光器)の一例であるLED30から発せられた光は、非球面コンデンサレンズ31を介して、投光ファイバ11に入射する。
Returning to FIG. 6, the inspection apparatus includes a light source (light emitter) that generates light, and an
光源としては、ハロゲンランプ、タングステンランプ、水銀灯に代表される電球、発光ダイオード(LED)、レーザ素子など、各種光源を用いることができる。光源としては、特に、ノイズ除去のために必要に応じて変調をかけることが容易であるLED、半導体レーザ素子、半導体励起レーザ素子といった固体光源を用いることが好ましい。 As the light source, various light sources such as a halogen lamp, a tungsten lamp, a light bulb typified by a mercury lamp, a light emitting diode (LED), and a laser element can be used. As the light source, it is particularly preferable to use a solid light source such as an LED, a semiconductor laser element, or a semiconductor excitation laser element that can be easily modulated as necessary for noise removal.
また、光源の波長は、エッチング液122などの反応槽120内に充満する腐食性物質、および、レジストの光吸収が弱い波長を選ぶことが好ましい。銅をエッチングする際の腐蝕性物質として広く用いられる塩化第二銅(CuCl2)液は、500nm近辺以外の光を強く吸収する。このことから、波長490nm以上510nm以下の範囲に発光ピークを有するような光源を用い、被処理面107aに向けて投光される光が490nm以上510nm以下の範囲にピーク波長を有するようにすることが、エッチング液122による光吸収の影響を少なくする観点から特に好ましい。このような光源は、該当波長帯域に発光ピークを有するLEDを選定して実現してもよく、白色光源にフィルタを組み合わせることによって実現してもよい。
The wavelength of the light source is preferably selected from a corrosive substance such as the
電球やLEDなどを光源として用いた場合には、投光ファイバ11から出射した光は広がりながら進行する。しかし、本発明においては、投光ファイバ11から出射された光は被検査面107aに到達するまでにほぼ平行な光とする必要がある。このため、投光ファイバ11から出射した光が広がりながら進行する光である場合には、適宜レンズを組み合わせて光を平行光に近い形に整えればよい。このような操作は、一般的に、凸レンズ(たとえば図7に示すコリメートレンズ14)または凹面鏡により実現することができる。
When a light bulb or LED is used as a light source, the light emitted from the
また、光ファイバから出射した光をほぼ平行な光とすることができるレンズが、ファイバセンサメーカから市販されている。このようなレンズとしては、たとえば、株式会社キーエンス製の型式F−3HAなどがある。このレンズと専用の光ファイバ(株式会社キーエンス製FU−35FZなど)とを組み合わせることによりレンズからおよそ20mm〜40mm前後の範囲において、ほぼ平行な光を実現することができる。 In addition, a lens that can make light emitted from the optical fiber almost parallel is commercially available from fiber sensor manufacturers. An example of such a lens is model F-3HA manufactured by Keyence Corporation. By combining this lens with a dedicated optical fiber (such as FU-35FZ manufactured by Keyence Corporation), substantially parallel light can be realized within a range of approximately 20 mm to 40 mm from the lens.
コリメートレンズユニットF−3HAは、開口直径約4.3mmの凸レンズから構成されており、レンズ先端から0〜20mmの距離において、スポット径がほぼ4mmの概略平行光になるように設計されている。 The collimating lens unit F-3HA is composed of a convex lens having an aperture diameter of about 4.3 mm, and is designed to be approximately parallel light having a spot diameter of about 4 mm at a distance of 0 to 20 mm from the lens tip.
FU−35FZは、直径約1.1mmの円形領域の中心に直径約0.05mmの多数の光ファイバを直径0.5mmの円形に束ねた光ファイバ束を配置し、この周囲を直径0.265mmの光ファイバ8本が取り囲む配置をとる。すなわち、周辺の光ファイバの直径が、中心に配置された光ファイバ束の直径よりも小さく、中心に配置された光ファイバ束の約1/2の直径を有する。また、以上の情報から計算される中心の光ファイバ束と周辺の光ファイバとの間隙は、0.035mm以下である。 In FU-35FZ, an optical fiber bundle in which a large number of optical fibers having a diameter of about 0.05 mm are bundled in a circle having a diameter of 0.5 mm is arranged at the center of a circular region having a diameter of about 1.1 mm, and the circumference thereof is 0.265 mm in diameter. The eight optical fibers are surrounded. That is, the diameter of the peripheral optical fiber is smaller than the diameter of the optical fiber bundle arranged at the center, and has a diameter about half that of the optical fiber bundle arranged at the center. Further, the gap between the central optical fiber bundle and the peripheral optical fiber calculated from the above information is 0.035 mm or less.
検査装置は、受光ファイバ12f,12gにより受光された被処理面107aからの反射光を検出するための、フォトダイオード32f,32gを備える。コリメートレンズユニット10から出射し、被検査面107aで反射した光は、コリメートレンズユニット10iに入射する。コリメートレンズユニット10iの先に接続されている受光ファイバ束17のうち、第1受光ファイバ12fは、フォトダイオード32fに光を伝達する。第2受光ファイバ12gは、フォトダイオード32gに光を伝達する。
The inspection apparatus includes
受光ファイバ12f,12gが受光する光の強度を検出する検出部20は、LEDドライバ33とA/Dコンバータ34とを備える。LEDドライバ33はLED30に指示を送るものであり、A/Dコンバータ34はフォトダイオード32f,32gで検出された光量を信号化処理するものとなっている。図6では、LED30およびフォトダイオード32f,32gは検出部20の外にあるものとして示しているが、LED30およびフォトダイオード32f,32gのうち一部または全部は、検出部20の一部として設けられていてもよい。
The
図11は、図6に示すエッチング装置に含まれる検査装置101の概念図である。図11に示す検査装置101は検出部20を備え、検出部20は、ファイバセンサアンプユニット21とマイクロコントローラ22とを含む。投光ファイバ11と、複数本の受光ファイバである受光ファイバ12f,12gとは、いずれもファイバセンサアンプユニット21に接続されている。ファイバセンサアンプユニット21は、マイクロコントローラ22に接続されている。
FIG. 11 is a conceptual diagram of the
コリメートレンズユニット10,10iは、投光ファイバ11から出射した光71が被検査面107aで正反射したときの光の進路の延長上に第1受光ファイバ12fが位置するように、配置されている。投光ファイバ11から出射した光71が被検査面107aで正反射した成分である反射光72は、受光ファイバ束17のうちの第1受光ファイバ12fに入射する。投光ファイバ11から出射した光71が被検査面107aで乱反射した成分である散乱光73の一部は、受光ファイバ束17のうちの第2受光ファイバ12gに入射する。光71、反射光72および散乱光73は、実際には一定の断面積を有する光束として進行しているが、図11では光束の中心線を矢印で表示している。
The
図12は、反射光72が第1受光ファイバ12fに入射する状態に対応する説明図である。図12に示すように、投光ファイバ11から出射した光71が被検査面107aで正反射した反射光72は、コリメートレンズ14によって第1受光ファイバ12fの端面に集められ、第1受光ファイバ12fに入射している。第1受光ファイバ12fは、投光ファイバ11の光が照射される面が鏡面であり、照射面からほぼ平行光として光が反射されるときに、レンズによってほぼ平行光が集光される位置に端部が位置するように、設置される。一方、投光ファイバ11から出射した光71が被検査面107aで乱反射した散乱光73は、コリメートレンズ14によって第1受光ファイバ12fの端面以外にも到達する。このため、散乱光73が増加すると、第1受光ファイバ12fの周辺に位置する第2受光ファイバ12gに入射する光量が増加する。
FIG. 12 is an explanatory diagram corresponding to a state in which the reflected
これにより、この検査装置101を使用することにより、投光ファイバ11から出射した光71のうち被検査面107aで正反射した成分を、第1受光ファイバ12fで受光することで、光71のうち被検査面107aで正反射した成分の強度を把握することができる。また、投光ファイバ11から出射した光71のうち被検査面107aで乱反射した成分を、第2受光ファイバ12gで受光することで、光71のうち被検査面107aで乱反射した成分の強度を把握することができる。そのため、本実施の形態の検査装置101では、基材107の被検査面107aの表面で正反射する成分の強度と、乱反射する成分の強度とを、1回の測定でそれぞれ別個に検出することができる。
As a result, by using this
図13は、変形例のエッチング装置に含まれる検査装置102の概念図である。図13に示す検査装置102は、基材107の被検査面107aからの反射光を受光するための複数の受光ファイバ12を備える。複数の受光ファイバ12は投光ファイバ11を取り囲むように配置されている。
FIG. 13 is a conceptual diagram of an
投光ファイバ11と複数の受光ファイバ12とを合わせた光ファイバ束13は、投光ファイバ11から出射した光が被検査面107aで正反射したときの光の進路の延長上に複数の受光ファイバ12のいずれかが位置する第1状態と、被検査面107aに対して垂直な第2状態と、の少なくとも2通りをとりうるように構成されている。検査装置102では、単一のコリメートレンズユニット10によって、金型用の基材107の被検査面107aへの光の照射と、被検査面107aで反射した反射光の受光とを兼ねている。
The
図14は、変形例の検査装置102の光ファイバ束13の端部の拡大図である。光ファイバ束13は、複数の光ファイバを備える。図14に示す光ファイバ束13では、1本の投光ファイバ11が光ファイバ束13の中央に位置しており、6本の受光ファイバ12が投光ファイバ11の周囲を取り囲むように配置されている。受光ファイバ12の本数は6本に限らず、他の本数であってもよい。たとえば、株式会社キーエンス製FU−35FZでは8本である。
FIG. 14 is an enlarged view of an end portion of the
図13では、光ファイバ束13が被検査面107aに対して垂直となっていることから明らかなように、第2状態を示している。検査装置102は、光ファイバ束13の第1状態と第2状態とを切り替えるための、切替部16を備えている。切替部16は公知技術によって光ファイバ束13の向きを切り替えることができる。切替部16は、図13に示したようにコリメートレンズユニット10の向きを操作することによって光ファイバ束13の状態を切り替えるものであってもよく、光ファイバ束13に直接操作を加えるように接続されていてもよい。
In FIG. 13, the second state is shown as apparent from the fact that the
図15は、第1状態における光の進路を示す図である。図15に示すように、第1状態においては、光ファイバ束13は被検査面107aに対して垂直からわずかに傾いた姿勢となっている。そのため、投光ファイバ11から出射した光71のうち被検査面107aで正反射した成分は、反射光72となって複数の受光ファイバ12のいずれかに入射している。被検査面107aで正反射した反射光72は、コリメートレンズ14によって受光ファイバ12の端面に集められ、受光ファイバ12に入射している。
FIG. 15 is a diagram illustrating a light path in the first state. As shown in FIG. 15, in the first state, the
図16は、第2状態における光の進路を示す図である。図16に示すように、第2状態においては、光ファイバ束13は被検査面107aに対して垂直となっているので、投光ファイバ11から出射した光71のうち被検査面107aで正反射した成分は、反射光72となって再び投光ファイバ11に入射している。第1状態、第2状態においても、光71が被検査面107aに入射した結果として、反射光72の他に、反射光72とは異なる角度で散乱光73が生じている。図16に示す第2状態においては、受光ファイバ12に入射するのは主に散乱光73である。被検査面107aで正反射した反射光72はコリメートレンズ14によって投光ファイバ11の端面に集められている。受光ファイバ12には反射光72の周辺を進んできた散乱光73が入射している。
FIG. 16 is a diagram illustrating a light path in the second state. As shown in FIG. 16, in the second state, the
光71および反射光72は、実際には一定の断面積を有する光束として進行しているが、図15、図16では光束の中心線を矢印で表示している。各光束は一定の断面積を有しているので、反射光72が複数の受光ファイバ12のいずれかに入射する第1状態においても、反射光72のうち投光ファイバ11に入射する成分が全くないとは限らない。同様に、反射光72が投光ファイバ11に入射する第2状態においても、反射光72のうち複数の受光ファイバ12のいずれかに入射する成分が全くないとは限らない。
The light 71 and the reflected light 72 actually travel as a light beam having a constant cross-sectional area, but in FIGS. 15 and 16, the center line of the light beam is indicated by an arrow. Since each light beam has a constant cross-sectional area, even in the first state in which the reflected
図15、図16においては、説明の便宜のため、コリメートレンズ14による屈折を図示省略しているが、コリメートレンズ14によって反射光72が屈折することを考慮に入れても、屈折する角度は微小であるので、光ファイバ束13の傾きの違いによって上述のような2通りの状態の区別をすることができる。
In FIG. 15 and FIG. 16, the refraction by the collimating
これにより、この検査装置102を使用することにより、第1状態と第2状態とでそれぞれ受光ファイバ12に入射する光の強度を検出することができる。すなわち、第1状態では、投光ファイバ11から出射した光71のうち被検査面107aで正反射した成分の強度を把握することができ、第2状態では、投光ファイバ11から出射した光71に起因する散乱光73の一部の成分の強度を把握することができる。そのため、検査装置102では、基材107の被検査面107aで正反射する成分の強度と、乱反射する成分の強度とを、それぞれ別個に検出することができる。
Thereby, by using this
以上説明した検査装置101,102では、投光ファイバ11において光71を外部へ出射するための開口部の径に比べて、受光ファイバ12,12f,12gにおいて外部から光を受け入れるための開口部の径は、同じまたはより小さくなっていることが好ましい。この構成を採用することにより、受光ファイバ12,12f,12gは所望の光の成分のみを受光しやすくなり、不所望の光の成分が混入して受光される確率を低くすることができる。また、この構成を採用することにより、受光ファイバ12,12f,12gに対して入射する光の量はわずかな角度の変化によって大きく変動することとなるので、光の強度の変化を敏感に検出することが可能となる。
In the
図17は、金型用の基材107の被処理面107aを検査する工程(工程S3)の前半部分の一例を示す流れ図である。図17に示すように、工程S11において、金型用の基材107の被検査面107aに向けて、投光ファイバ11から投光する。工程S12において、被検査面107aからの反射光72を受光ファイバ(受光ファイバ12、または、第1受光ファイバ12fおよび第2受光ファイバ12g)によって受光する。工程S13において、受光ファイバが受光する光の強度を検出部20によって検出する。工程S11〜S13は、工程S11が完了してから工程S12が行なわれるという意味ではなく、工程S11を行ないながら並行して工程S12が行なわれるものであってよい。工程S12と工程S13についても、工程S11と工程S13についても同様である。
FIG. 17 is a flowchart showing an example of the first half of the step (step S3) of inspecting the
図18は、上述した検査装置101を用いて実施することができる、被処理面107aを検査する工程(工程S3)の前半部分の好ましい一例を示す流れ図である。図18に示す例においては、投光する工程S11では、被検査面107aに対して垂直でない方向に投光する。
FIG. 18 is a flowchart showing a preferred example of the first half of the step (step S3) of inspecting the
受光する工程S12では、中心に位置する第1受光ファイバ12fの周囲を複数の第2受光ファイバ12gが取り囲むように配置された受光ファイバ束17を用いて、投光ファイバ11から出射した光が被検査面107aで正反射したときの光の進路の延長上に第1受光ファイバ12fが位置するように受光ファイバ束17を配置して、被検査面107aからの反射光を受光する。
In the light receiving step S12, the light emitted from the
検出する工程S13は、第1受光ファイバ12fで受光した光の強度M1を検出する工程S21と、第2受光ファイバ12gで受光した光の強度m1を検出する工程S22とを含む。工程S11,S12は図18のフローチャートの上では先後関係であるかのように表示しているが、実際には光の照射および受光であるので、ほぼ同時に行なわれるものであってよい。また、工程S11と工程S12とが行なわれる時間帯は、重複してもよい。
The detecting step S13 includes a step S21 for detecting the intensity M1 of the light received by the first
これにより、金型用基材107の被検査面107aに光を照射したときの、正反射光を主成分とする光の強度に相当するM1と、散乱光を主成分とする光の強度に相当するm1とを得ることができる。こうして得られる光の強度M1,m1に基づけば、製品に得られるであろう光学特性を推定することができる。
As a result, when the
図19は、上述した検査装置102を用いて実施することができる、被処理面107aを検査する工程(工程S3)の前半部分の好ましい他の例を示す流れ図である。図19に示す例においては、投光する工程S11では、投光ファイバ11の周りを複数の受光ファイバ12で取り囲むように配置した光ファイバ束13を用いる。投光する工程S11は、投光ファイバ11から出射した光が被検査面107aで正反射したときの光の進路の延長上に複数の受光ファイバ12のいずれかが位置する第1状態となるように光ファイバ束13を配置して投光ファイバ11からの光の照射を行なう第1工程S31と、被検査面107aに対して垂直な第2状態となるように光ファイバ束13を配置して投光ファイバ11からの光の照射を行なう第2工程S32とを含む。
FIG. 19 is a flowchart showing another preferred example of the first half of the step (step S3) of inspecting the
受光する工程S12は、第1工程S31を行ないながら受光する第3工程S33と、第2工程S32を行ないながら受光する第4工程S34とを含む。 The light receiving step S12 includes a third step S33 for receiving light while performing the first step S31, and a fourth step S34 for receiving light while performing the second step S32.
検出する工程S13は、第3工程S33で受光した光の強度M1を検出する工程と、第4工程S34で受光した光の強度m1を検出する工程とを含む。第1状態で行なう第1工程S31と、第2状態で行なう第2工程S32とは、いずれを先に行なってもよい。工程S11,S12は図19のフローチャートの上では先後関係であるかのように表示しているが、実際には光の照射および受光であるので、ほぼ同時に行なわれるものであってよい。また、工程S11と工程S12とが行なわれる時間帯は、重複してもよい。 The detecting step S13 includes a step of detecting the intensity M1 of the light received in the third step S33 and a step of detecting the intensity m1 of the light received in the fourth step S34. Either the first step S31 performed in the first state or the second step S32 performed in the second state may be performed first. Steps S11 and S12 are displayed as if they were related to each other on the flowchart of FIG. 19, but since they are actually light irradiation and light reception, they may be performed almost simultaneously. Moreover, the time slot | zone when process S11 and process S12 are performed may overlap.
これにより、金型用基材107の被検査面107aに光を照射したときの、正反射光を主成分とする光の強度に相当するM1と、散乱光を主成分とする光の強度に相当するm1とを得ることができる。こうして得られる光の強度M1,m1に基づけば、製品に得られるであろう光学特性を推定することができる。
As a result, when the
金型用の基材107の被処理面107aを検査する工程(工程S3)の後半部分では、強度M1および強度m1を用いて、m1/(M1+m1)を暫定ヘイズとして求めてもよい。このようにすれば、金型から製造される製品を用いて所定の方法で求めることができるパラメータである「ヘイズ(haze)」に近い意義を有するパラメータとして「暫定ヘイズ」を求めることができる。しかもこの暫定ヘイズは、実際に金型から製品を試作しなくても、金型用の基材107の被処理面107aの光学特性に基づいて求めることができるので、好都合である。
In the latter half of the step (step S3) of inspecting the
金型用の基材107の被処理面107aを検査する工程(工程S3)の後半部分では、強度M1および強度m1を用いて、(M1−m1)/(M1+m1)を暫定反射像鮮明度として求めてもよい。このようにすれば、金型から製造される製品を用いて所定の方法で求めることができるパラメータである「反射像鮮明度」に比例することが期待されるパラメータとして「暫定反射像鮮明度」を求めることができる。しかもこの暫定反射像鮮明度は、実際に金型から製品を試作しなくても、金型用の基材107の被処理面107aの光学特性に基づいて求めることができるので、好都合である。
In the latter half of the step (step S3) of inspecting the
「暫定ヘイズ」および「暫定反射像鮮明度」は、金型表面に形成された凹凸による光散乱の大きさを反映するパラメータである。すなわち、これらのパラメータは、エッチングにより形成された凹凸の情報を含んでいる。一方、これらのパラメータは、全反射光量に相当する(M1+m1)を分母に取り入れたことにより、エッチング液量による光吸収変動の影響を受けにくいことが期待される。 “Temporary haze” and “temporary reflected image definition” are parameters that reflect the magnitude of light scattering caused by unevenness formed on the mold surface. That is, these parameters include information on unevenness formed by etching. On the other hand, these parameters are expected to be less susceptible to light absorption fluctuations due to the amount of etching solution by incorporating (M1 + m1) corresponding to the total reflected light amount into the denominator.
以上のように、本発明は受光ファイバ12f,12g、または複数の受光ファイバ12を有することにより、被検査面107aの表面で正反射する成分の強度と、乱反射する成分の強度とを、それぞれ別個に推定することができる。この特徴により、本発明は、防眩処理用金型加工におけるエッチング終点管理に好ましく用いることができる。
As described above, the present invention includes the
エッチング量を判断する工程(工程S4)では、上記のようにして得られた暫定ヘイズまたは暫定反射像鮮明度を使用して、金型用の基材107の被処理面107aの表面状態を分析し、被処理面107aの表面状態が所定の状態に到達したかを判断することにより、被処理面107aのエッチング量を判断する。異なる複数の基材107について、エッチング処理中の暫定ヘイズまたは暫定反射像鮮明度を求め、暫定ヘイズまたは暫定反射像鮮明度が所定値に到達したときにエッチングを停止するように、エッチング操作を行なうことができる。
In the step of determining the etching amount (step S4), the surface state of the
このようにすれば、異なる基材107の各々について、エッチング処理中の被処理面107aの表面状態を検査しながらエッチング操作を行なうことができるので、異なる基材107についてのエッチング量をほぼ等しくすることができる。したがって、金型用の基材107の被処理面107aのエッチング量を安定させることができ、被処理面107aを再現性よくエッチングすることができる。
In this way, the etching operation can be performed for each of the
上述した本発明の金型の製造方法で得られた金型を用いた防眩フィルムの製造方法について説明する。防眩フィルムの製造方法は、本発明の金型の製造方法で製造された金型の凹凸面を透明樹脂フィルムに転写する工程と、金型の凹凸面が転写された透明樹脂フィルムを金型から剥がす工程とを含む。このような本発明の防眩フィルムの製造方法によって、好ましい光学特性を示す防眩フィルムが好適に製造される。 The manufacturing method of the anti-glare film using the metal mold | die obtained with the manufacturing method of the metal mold | die of this invention mentioned above is demonstrated. The method for producing an antiglare film includes a step of transferring a concavo-convex surface of a mold produced by the method of producing a mold of the present invention to a transparent resin film, and a transparent resin film having the concavo-convex surface of the mold transferred to the mold. Removing from the substrate. By such a method for producing an antiglare film of the present invention, an antiglare film exhibiting preferable optical properties is suitably produced.
金型形状のフィルムへの転写は、エンボスにより行うことが好ましい。エンボスとしては、光硬化性樹脂を用いるUVエンボス法、熱可塑性樹脂を用いるホットエンボス法が例示され、中でも、生産性の観点から、UVエンボス法が好ましい。 The transfer to the mold-shaped film is preferably performed by embossing. Examples of the embossing include a UV embossing method using a photocurable resin and a hot embossing method using a thermoplastic resin. Among these, the UV embossing method is preferable from the viewpoint of productivity.
UVエンボス法は、透明樹脂フィルムの表面に光硬化性樹脂層を形成し、その光硬化性樹脂層を金型の凹凸面に押し付けながら硬化させることで、金型の凹凸面が光硬化性樹脂層に転写される方法である。具体的には、透明樹脂フィルム上に紫外線硬化型樹脂を塗工し、塗工した紫外線硬化型樹脂を金型の凹凸面に密着させた状態で透明樹脂フィルム側から紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂を硬化させ、その後金型から、硬化後の紫外線硬化型樹脂層が形成された透明樹脂フィルムを剥離することにより、金型の形状を紫外線硬化型樹脂に転写する。 The UV embossing method forms a photocurable resin layer on the surface of a transparent resin film, and cures the photocurable resin layer while pressing the photocurable resin layer against the uneven surface of the mold. It is a method of transferring to a layer. Specifically, an ultraviolet curable resin is applied onto the transparent resin film, and the ultraviolet curable resin is irradiated with ultraviolet rays from the transparent resin film side in a state where the applied ultraviolet curable resin is in close contact with the uneven surface of the mold. The mold resin is cured, and then the transparent resin film on which the cured ultraviolet curable resin layer is formed is peeled from the mold, thereby transferring the shape of the mold to the ultraviolet curable resin.
UVエンボス法を用いる場合、透明樹脂フィルムとしては、実質的に光学的に透明なフィルムであればよく、たとえばトリアセチルセルロースフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリメチルメタクリレートフィルム、ポリカーボネートフィルム、ノルボルネン系化合物をモノマーとする非晶性環状ポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂の溶剤キャストフィルムや押出フィルムなどの樹脂フィルムが挙げられる。 When the UV embossing method is used, the transparent resin film may be a substantially optically transparent film. For example, a triacetyl cellulose film, a polyethylene terephthalate film, a polymethyl methacrylate film, a polycarbonate film, or a norbornene compound is used as a monomer. And a resin film such as a solvent cast film of thermoplastic resin such as amorphous cyclic polyolefin and an extruded film.
またUVエンボス法を用いる場合における紫外線硬化型樹脂の種類は特に限定されないが、市販の適宜のものを用いることができる。また、紫外線硬化型樹脂に適宜選択された光開始剤を組み合わせて、紫外線より波長の長い可視光でも硬化が可能な樹脂を用いることも可能である。具体的には、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートなどの多官能アクリレートをそれぞれ単独で、あるいはそれら2種以上を混合して用い、それと、イルガキュアー907(チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製)、イルガキュアー184(チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製)、ルシリンTPO(BASF社製)などの光重合開始剤とを混合したものを好適に用いることができる。 Further, the type of the ultraviolet curable resin in the case of using the UV embossing method is not particularly limited, but a commercially available appropriate one can be used. It is also possible to use a resin that can be cured by visible light having a wavelength longer than that of ultraviolet rays by combining an ultraviolet curable resin with an appropriately selected photoinitiator. Specifically, polyfunctional acrylates such as trimethylolpropane triacrylate and pentaerythritol tetraacrylate are used alone or in admixture of two or more thereof, and Irgacure 907 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) ), Irgacure 184 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals), and a photopolymerization initiator such as Lucillin TPO (manufactured by BASF) can be suitably used.
一方、ホットエンボス法は、熱可塑性樹脂で形成された透明樹脂フィルムを加熱状態で金型に押し付け、金型の表面形状を透明樹脂フィルムに転写する方法である。ホットエンボス法に用いる透明樹脂フィルムとしては、実質的に透明なものであればいかなるものであってもよく、たとえば、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロース、ノルボルネン系化合物をモノマーとする非晶性環状ポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂の溶剤キャストフィルムや押出フィルムなどを用いることができる。これらの透明樹脂フィルムはまた、上で説明したUVエンボス法における紫外線硬化型樹脂を塗工するための基材フィルムとしても好適に用いることができる。 On the other hand, the hot embossing method is a method in which a transparent resin film formed of a thermoplastic resin is pressed against a mold in a heated state, and the surface shape of the mold is transferred to the transparent resin film. The transparent resin film used in the hot embossing method may be any material as long as it is substantially transparent. For example, polymethyl methacrylate, polycarbonate, polyethylene terephthalate, triacetyl cellulose, norbornene compounds are used as monomers. A solvent cast film or an extruded film of a thermoplastic resin such as amorphous cyclic polyolefin can be used. These transparent resin films can also be suitably used as a base film for applying the ultraviolet curable resin in the UV embossing method described above.
上記の防眩フィルムの製造方法により得られる防眩フィルムなどの、防眩処理が施された透明基材は、その微細凹凸表面形状が精度よく制御されて形成される。そのため、十分な防眩性を発現し、かつ、白ちゃけが発生せず、画像表示装置の表面に配置した際にもギラツキが発生せず、高いコントラストを示すものとなる。 A transparent substrate subjected to an antiglare treatment, such as an antiglare film obtained by the above method for producing an antiglare film, is formed with its fine uneven surface shape controlled with high accuracy. Therefore, sufficient anti-glare properties are exhibited, whitishness does not occur, glare does not occur even when it is arranged on the surface of the image display device, and high contrast is exhibited.
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.
エッチング液122として塩化第二銅(CuCl2)液を用い、エッチング液122をシャワーノズル121から吹き付けることにより、銅製の金型用基材107の被処理面107aのエッチング処理を行う装置を例に説明する。
An example of an apparatus that uses a cupric chloride (CuCl 2 ) solution as the
まず、投光ファイバ11として株式会社キーエンス製、型式F−3HAと、株式会社キーエンス製FU−35FZを接続し、耐薬品性を持たせるためにフッ素樹脂チューブに封入した上で、被処理面107aに光を投光できる反応槽120内の位置に設置する。なお、投光ファイバ11は、FU−35FZ先端の中心に開口部を有する光ファイバ束とする。
First, as a
この時、投光する光が当たる位置は、シャワーノズル121から吹き付けられたエッチング液122が直接かからない場所とする。
At this time, the position where the light to be projected strikes is a place where the
次に、第1受光ファイバ12fおよび第2受光ファイバ12gとして、株式会社キーエンス製、型式F−3HAと、株式会社キーエンス製FU−35FZとを接続し、中心に開口部を有するファイバ束を第1受光ファイバ12fとし、周辺部に開口を有するファイバ束を第2受光ファイバ12gとする。第1受光ファイバ12fおよび第2受光ファイバ12gも同様に、耐薬品性を持たせるためにフッ素チューブに封入した上で、反応槽120内の、投光ファイバ11により投射された光が被処理面107aに反射した反射光を受光できる位置に設置する。このとき、F−3HAと被処理面107aとの距離が約20mmになるようにする。
Next, as the first
光源としては、Philips Lumileds Lighting Company製の発光ダイオードLXHL−LE3Cを用い、エドモンド・オプティクス・ジャパン株式会社から販売されている商品コード43987−K (非球面コンデンサレンズ Outer Diameter =27mm Effective Focal Length =13mm)2枚を用い、投光ファイバ11に光を導入する。
As a light source, a light emitting diode LXHL-LE3C manufactured by Philips Lumileds Lighting Company was used, and a product code 43987-K (aspheric condenser lens Outer Diameter = 27 mm Effective Focal 13 mm) sold by Edmond Optics Japan Co., Ltd. Two pieces are used to introduce light into the
次に、感光性樹脂膜が現像されたマスク112が付着している基材107をエッチング装置内に導入し、被処理面107aにエッチング液122を吹き付ける。この際、投光ファイバ11から光を投射し、第1受光ファイバ12fおよび第2受光ファイバ12gにより伝えられる光の強度をOsram Opto Semiconductors Inc製フォトダイオードSFH−213により検出する。
Next, the
第1受光ファイバ12fにより検出部20伝えられる光の強度をM1、第2受光ファイバ12gにより検出部20に伝えられる光の強度をm1とし、m1/(M1+m1)の値が所定値になった時、被処理面107aへのエッチング液122の吹き付けを停止し、水により被処理面107aからエッチング液122を洗い流す。
When the intensity of the light transmitted to the
以上の操作によって、光学特性の再現性に優れたエッチング処理を実現することが出来る。 By the above operation, an etching process with excellent optical property reproducibility can be realized.
10,10i コリメートレンズユニット、11 投光ファイバ、12,12f,12g 受光ファイバ、13 光ファイバ束、14 コリメートレンズ、15 筐体、16 切替部、17 受光ファイバ束、20 検出部、71 光、72 反射光、73 散乱光、101,102 検査装置、107 基材、107a 被処理面、120 反応槽、121 シャワーノズル、122 エッチング液。 10, 10i collimating lens unit, 11 projecting fiber, 12, 12f, 12g receiving fiber, 13 optical fiber bundle, 14 collimating lens, 15 housing, 16 switching unit, 17 receiving fiber bundle, 20 detecting unit, 71 light, 72 Reflected light, 73 scattered light, 101, 102 inspection device, 107 base material, 107a surface to be treated, 120 reaction tank, 121 shower nozzle, 122 etching solution.
Claims (11)
前記基材の被処理面とエッチング液とを接触させる反応槽と、
前記被処理面に向けて投光する投光ファイバと、
前記被処理面からの反射光を受光する複数の受光ファイバによる受光ファイバ束と、
前記受光ファイバが受光する光の強度を検出する検出部とを備え、
前記受光ファイバ束は、中心に位置する第1受光ファイバと、前記第1受光ファイバの周囲を取り囲む複数の第2受光ファイバとを含み、
前記投光ファイバから出射した光が前記被処理面で正反射したときの光の進路の延長上に前記第1受光ファイバが位置するように、前記受光ファイバ束が配置されている、エッチング装置。 An etching apparatus that etches a base material for a mold that molds a product that exhibits an antiglare effect by an uneven shape formed on a surface,
A reaction vessel in which the surface to be treated of the substrate and the etching solution are brought into contact;
A projecting fiber for projecting toward the surface to be treated;
A light receiving fiber bundle by a plurality of light receiving fibers that receive reflected light from the surface to be processed;
A detector that detects the intensity of light received by the light receiving fiber ;
The light receiving fiber bundle includes a first light receiving fiber located in the center and a plurality of second light receiving fibers surrounding the first light receiving fiber,
The so that light emitted from the light projecting fiber positioned the first light receiving fiber on the extension of the travel path of light when specularly reflected by the surface to be processed, said that have been receiving fiber bundle placement, an etching apparatus.
前記基材の被処理面とエッチング液とを接触させる反応槽と、
前記被処理面に向けて投光する投光ファイバと、
前記被処理面からの反射光を受光する複数の受光ファイバと、
前記受光ファイバが受光する光の強度を検出する検出部とを備え、
前記複数の受光ファイバは前記投光ファイバを取り囲むように配置されており、前記投光ファイバと前記複数の受光ファイバとは光ファイバ束を構成し、
前記光ファイバ束は、前記投光ファイバから出射した光が前記被処理面で正反射したときの光の進路の延長上に前記複数の受光ファイバのいずれかが位置する第1状態と、前記被処理面に対して垂直な第2状態と、の少なくとも2通りをとりうるように構成されている、エッチング装置。 An etching apparatus that etches a base material for a mold that molds a product that exhibits an antiglare effect by an uneven shape formed on a surface,
A reaction vessel in which the surface to be treated of the substrate and the etching solution are brought into contact;
A projecting fiber for projecting toward the surface to be treated;
A plurality of light receiving fibers for receiving reflected light from the surface to be processed ;
A detector that detects the intensity of light received by the light receiving fiber;
The plurality of light receiving fibers are arranged so as to surround the light projecting fiber, and the light projecting fiber and the plurality of light receiving fibers constitute an optical fiber bundle,
The optical fiber bundle includes a first state in which any one of the plurality of light receiving fibers is positioned on an extension of a light path when the light emitted from the light projecting fiber is regularly reflected by the surface to be processed. a second state perpendicular to the processing surface is configured as a can take at least two ways, et etching apparatus.
被処理面を有する前記金型用の基材を準備する工程と、
前記基材の前記被処理面をエッチングする工程を備え、
前記エッチングする工程は、前記被処理面に向けて投光ファイバから投光する工程と、
前記被処理面からの反射光を受光ファイバで受光する工程と、
前記受光ファイバが受光する光の強度を検出する工程と、
エッチング処理を終了するか否かを判断する工程と、を含み、
前記受光する工程は、前記被処理面に光を照射したときの、正反射光を主成分とする光を受光する工程と、散乱光を主成分とする光を受光する工程とを含み、
前記検出する工程は、前記正反射光を主成分とする光の強度M1を検出する工程と、前記散乱光を主成分とする光の強度m1を検出する工程とを含み、
前記判断する工程は、強度M1および強度m1に基づいて行なわれる、金型の製造方法。 A method of manufacturing a mold for molding a product that exhibits an antiglare effect due to the uneven shape formed on the surface,
Preparing a substrate for the mold having a surface to be treated;
Etching the treated surface of the substrate;
The etching step includes a step of projecting light from a light projecting fiber toward the surface to be processed.
Receiving light reflected from the surface to be processed by a light receiving fiber;
Detecting the intensity of light received by the light receiving fiber;
And the step of determining whether or not to terminate a picture etching process, only including,
The step of receiving light includes a step of receiving light mainly composed of specularly reflected light when irradiating the surface to be processed, and a step of receiving light mainly composed of scattered light,
The step of detecting includes a step of detecting an intensity M1 of light mainly composed of the specularly reflected light, and a step of detecting an intensity m1 of light mainly composed of the scattered light,
The determining step is a method for manufacturing a mold , which is performed based on the strength M1 and the strength m1 .
前記投光する工程は、
前記投光ファイバから出射した光が前記被処理面で正反射したときの光の進路の延長上に前記複数の受光ファイバのいずれかが位置する第1状態となるように前記光ファイバ束を配置して前記投光ファイバからの光の照射を行なう第1工程と、
前記被処理面に対して垂直な第2状態となるように前記光ファイバ束を配置して前記投光ファイバからの光の照射を行なう第2工程とを含み、
前記受光する工程は、前記第1工程を行ないながら受光する第3工程と、前記第2工程を行ないながら受光する第4工程とを含み、
前記検出する工程は、前記第3工程で前記複数の受光ファイバのうち前記被処理面で正反射したときの光の進路の延長上に位置する受光ファイバが受光した前記正反射光を主成分とする光の強度M1を検出する工程と、前記第4工程で前記複数の受光ファイバが受光した前記散乱光を主成分とする光の強度m1を検出する工程とを含む、請求項5に記載の金型の製造方法。 The light projecting step uses an optical fiber bundle arranged so as to surround the light projecting fiber with a plurality of light receiving fibers,
The step of projecting includes
The optical fiber bundle is arranged so that one of the plurality of light receiving fibers is positioned on an extension of a light path when light emitted from the light projecting fiber is regularly reflected on the surface to be processed. A first step of irradiating light from the light projecting fiber;
A second step of irradiating light from the light projecting fiber by arranging the optical fiber bundle so as to be in a second state perpendicular to the surface to be processed,
The step of receiving light includes a third step of receiving light while performing the first step, and a fourth step of receiving light while performing the second step,
The detecting step includes, as a main component, the specularly reflected light received by a light receiving fiber located on an extension of a light path when regularly reflected by the processing surface among the plurality of light receiving fibers in the third step. to include a step of detecting the light intensity M1, and a step in which the plurality of light receiving fibers at the fourth step detects the intensity m1 of light mainly containing the scattered light received, according to claim 5 Mold manufacturing method.
前記受光する工程は、中心に位置する第1受光ファイバの周囲を複数の第2受光ファイバが取り囲むように配置された受光ファイバ束を用いて、前記投光ファイバから出射した光が前記被処理面で正反射したときの光の進路の延長上に前記第1受光ファイバが位置するように前記受光ファイバ束を配置して前記被処理面からの反射光を受光し、
前記検出する工程は、前記第1受光ファイバで受光した前記正反射光を主成分とする光の強度M1を検出する工程と、前記複数の第2受光ファイバで受光した前記散乱光を主成分とする光の強度m1を検出する工程とを含む、請求項5に記載の金型の製造方法。 The step of projecting light projects in a direction not perpendicular to the surface to be processed,
The light receiving step uses a light receiving fiber bundle disposed so that a plurality of second light receiving fibers surround the first light receiving fiber located at the center, and the light emitted from the light projecting fiber is the surface to be processed. Receiving the reflected light from the surface to be processed by arranging the light receiving fiber bundle so that the first light receiving fiber is located on the extension of the light path when regularly reflected by
The detecting step includes a step of detecting intensity M1 of light mainly composed of the specularly reflected light received by the first light receiving fiber, and the scattered light received by the plurality of second light receiving fibers as a main component. The method of manufacturing the metal mold | die of Claim 5 including the process of detecting the intensity | strength m1 of the light to perform.
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