KR101625229B1 - 방현 필름의 제조 방법, 방현 필름 및 금형의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

계조 패턴에 기초하여, 투명 기재 상에 요철 표면을 형성하는 공정을 포함하고, 그 계조 패턴은, 최소의 한 변의 길이가 15 ㎜ 이상이며, 계조 패턴의 에너지 스펙트럼은, 공간 주파수 0.025 ㎛^-1∼0.125 ㎛^-1의 범위 내에서 극대값을 나타내고, 그 요철 표면은, 계조 패턴의 계조에 대응하는 오목부와 볼록부로 이루어지는 요철 표면 단위의 반복 구조로 구성되는 것인 방현 필름의 제조 방법과, 이 제조 방법에서 적합하게 이용되는 금속 금형의 제조 방법, 그리고 이 제조 방법을 위한 계조 패턴이 제공된다.

Description

방현 필름의 제조 방법, 방현 필름 및 금형의 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF ANTIGLARE FILM, ANTIGLARE FILM AND MANUFACTURING METHOD OF MOLD}

본 발명은, 방현(안티 글레어) 필름의 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해 얻어지는 방현 필름에 관한 것이다. 또한 본 발명은, 상기 방현 필름의 제조 방법에 이용되는 계조 패턴과, 상기 방현 필름의 제조 방법에 적합하게 이용되는 금형의 제조 방법에 관한 것이다.

액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 패널, 브라운관(음극선관: CRT) 디스플레이, 유기 전계 발광(EL) 디스플레이 등의 화상 표시 장치는, 그 표시면에 외광이 비추면 시인성(視認性)이 현저하게 손상되어 버린다. 종래, 이러한 외광의 비춤을 방지하기 위해서, 화질을 중시하는 텔레비전이나 퍼스널 컴퓨터, 외광이 강한 옥외에서 사용되는 비디오 카메라나 디지털 카메라, 그리고 반사광을 이용하여 표시를 행하는 휴대 전화 등에 있어서는, 화상 표시 장치의 표면에 외광의 비춤을 방지하기 위한 필름층이 형성되어 있다. 이 필름층은, 광학 다층막에 의한 간섭을 이용한 무반사 처리가 실시된 필름으로 이루어지는 것과, 표면에 미세한 요철을 형성함으로써 입사광을 산란시켜 비추는 상을 흐릿하게 하는 방현 처리가 실시된 필름으로 이루어지는 것으로 크게 구별된다. 전자인 무반사 필름은, 균일한 광학막 두께의 다층막을 형성할 필요가 있기 때문에, 비용이 높아진다. 이에 비하여, 후자인 방현 필름은, 비교적 저렴하게 제조할 수 있기 때문에, 대형의 퍼스널 컴퓨터나 모니터 등의 용도에 널리 이용되고 있다.

이러한 방현 필름은 종래, 예컨대, 미립자를 분산시킨 수지 용액을 기재 시트 상에 막 두께를 조정하여 도포하고, 그 미립자를 도포막 표면에 노출시킴으로써 랜덤한 표면 요철을 기재 시트 상에 형성하는 방법 등에 의해 제조되고 있다. 그러나, 이러한 미립자를 분산시킨 수지 용액을 이용하여 제조된 방현 필름은, 수지 용액 중의 미립자의 분산 상태나 도포 상태 등에 따라 표면 요철의 배치나 형상이 좌우되어 버리기 때문에, 의도한 대로의 표면 요철을 얻는 것이 곤란하고, 방현 필름의 헤이즈(haze)를 낮게 설정하는 경우, 충분한 방현 효과가 얻어지지 않는다는 문제가 있었다. 또한, 이러한 종래의 방현 필름을 화상 표시 장치의 표면에 배치한 경우에, 산란광에 의해 표시면 전체가 흰 빛을 띠게 되어, 표시가 흐린 색이 되는, 이른바 「백화」가 발생하기 쉽다는 문제가 있었다. 또한, 최근의 화상 표시 장치의 고선명화에 따라, 화상 표시 장치의 화소와 방현 필름의 표면 요철 형상이 간섭하고, 그 결과, 휘도 분포가 발생하여 표시면을 보기 어려워지는, 이른바 「번쩍임」 현상이 발생하기 쉽다는 문제도 있었다. 번쩍임을 해소하기 위해서, 바인더 수지와 이것에 분산되는 미립자 사이에 굴절률 차를 부여하여 빛을 산란시키는 시도도 있으나, 그러한 방현 필름을 화상 표시 장치의 표면에 배치했을 때에는, 미립자와 바인더 수지의 계면에서의 빛의 산란에 의해, 콘트라스트가 저하되기 쉽다는 문제도 있었다.

한편, 미립자를 함유시키지 않고, 투명 수지층의 표면에 형성된 미세한 요철만으로 방현성을 발현시키는 시도도 있다. 예컨대, 일본 특허 공개 제2002-189106호 공보에는, 투명 수지 필름 상에, 삼차원 10점 평균 거칠기, 그리고 삼차원 거칠기 기준면 상에서의 인접하는 볼록부끼리의 평균 거리가, 각각 미리 정해진 값을 만족하는 미세한 표면 요철을 갖는 전리(電離) 방사선 경화성 수지층의 경화물층이 적층된 방현 필름이 개시되어 있다. 이 방현 필름은, 엠보스 주형과 투명 수지 필름 사이에 전리 방사선 경화성 수지를 끼운 상태에서, 그 전리 방사선 경화성 수지를 경화시킴으로써 제조된다. 그러나, 일본 특허 공개 제2002-189106호 공보에 개시되는 방현 필름에 의해서도, 충분한 방현 효과, 백화의 억제, 고콘트라스트, 그리고 번쩍임의 억제를 달성하는 것은 어려웠다.

또한, 표면에 미세한 요철이 형성된 필름을 제작하는 방법으로서, 요철 표면을 갖는 롤의 요철 형상을 필름에 전사하는 방법이 알려져 있다. 이러한 요철 표면을 갖는 롤의 제작 방법으로서, 예컨대, 일본 특허 공개 평성 제6-34961호 공보에는, 금속 등을 이용하여 원통체를 만들고, 그 표면에 전자(電子) 조각, 에칭, 샌드 블라스트 등의 수법에 의해 요철을 형성하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2004-29240호 공보에는, 비즈샷(beads shot)법에 의해 엠보스 롤을 제작하는 방법이 개시되어 있고, 일본 특허 공개 제2004-90187호 공보에는, 롤의 표면에 금속 도금층을 형성하는 공정과, 금속 도금층의 표면을 경면 연마하는 공정과, 또한 필요에 따라 피닝(peening) 처리를 하는 공정을 거쳐, 엠보스 롤을 제작하는 방법이 개시되어 있다.

그러나, 이와 같이 엠보스 롤의 표면에 블라스트 처리를 실시한 상태에서는, 블라스트 입자의 입경 분포에 기인하는 요철 직경의 분포가 발생하고, 블라스트에 의해 얻어지는 오목부의 깊이를 제어하는 것이 곤란하여, 방현 기능이 우수한 요철의 형상을 재현성 좋게 얻는 것에 과제가 있었다.

또한, 상술한 일본 특허 공개 제2002-189106호 공보에는, 바람직하게는 철의 표면에 크롬 도금을 실시한 롤러를 이용하여, 샌드 블라스트법이나 비즈샷법에 의해 요철형면을 형성하는 것이 기재되어 있다. 또한, 이와 같이 요철이 형성된 형면(型面)에는, 사용 시의 내구성을 향상시킬 목적으로, 크롬 도금 등을 실시하고 나서 사용하는 것이 바람직하며, 그에 따라 경막화(硬膜化) 및 부식 방지를 도모할 수 있다는 취지의 기재도 있다. 한편, 일본 특허 공개 제2004-45471호 공보, 일본 특허 공개 제2004-45472호 공보의 각각의 실시예에는, 철심 표면에 크롬 도금을 실시하고, #250의 액체 샌드 블라스트 처리를 한 후에, 재차 크롬 도금 처리하여, 표면에 미세한 요철 형상을 형성하는 것이 기재되어 있다.

그러나, 이러한 엠보스 롤의 제작법에서는, 경도가 높은 크롬 도금 위에 블라스트나 샷을 행하기 때문에, 요철이 형성되기 어렵고, 또한 형성된 요철의 형상을 정밀하게 제어하는 것도 곤란하였다.

일본 특허 공개 제2000-284106호 공보에는, 기재에 샌드 블라스트 가공을 실시한 후, 에칭 공정 및/또는 박막 적층 공정을 실시하는 것이 기재되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2006-53371호 공보에는, 기재를 연마하고, 샌드 블라스트 가공을 실시한 후, 무전해 니켈 도금을 실시하는 것이 기재되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2007-187952호 공보에는, 기재에 구리 도금 또는 니켈 도금을 실시한 후, 연마하고, 샌드 블라스트 가공을 실시한 후, 크롬 도금을 실시하여 엠보스판을 제작하는 것이 기재되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2007-237541호 공보에는, 구리 도금 또는 니켈 도금을 실시한 후, 연마하고, 샌드 블라스트 가공을 실시한 후, 에칭 공정 또는 구리 도금 공정을 실시한 후에 크롬 도금을 실시하여 엠보스판을 제작하는 것이 기재되어 있다. 이들 샌드 블라스트 가공을 이용하는 제법에서는, 표면 요철 형상을 정밀하게 제어된 상태로 형성하는 것이 어렵기 때문에, 표면 요철 형상에 50 ㎛ 이상의 주기를 갖는 비교적 큰 요철 형상도 제작되게 된다. 그 결과, 이들 큰 요철 형상과 화상 표시 장치의 화소가 간섭해서, 휘도 분포가 발생하여 표시면이 보기 어려워지는 「번쩍임」이 발생하기 쉽다는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은, 저헤이즈이면서, 화상 표시 장치에 적용했을 때에, 우수한 방현 성능을 나타내고, 또한, 백화에 의한 시인성의 저하를 방지할 수 있으며, 고선명의 화상 표시 장치에 적용한 경우에도, 번쩍임을 발생시키지 않고 높은 콘트라스트를 발현할 수 있는 방현 필름을 제조하기 위한 방법 및 그 제조 방법에 의해 얻어지는 방현 필름을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 그 방현 필름의 제조 방법에 이용되는 계조 패턴과, 그 방현 필름의 제조 방법에 적합하게 이용되는 금형의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은, 계조 패턴에 기초하여, 투명 기재 상에 요철 표면을 형성하는 공정을 포함하는 방현 필름의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 계조 패턴은, 최소의 한 변의 길이가 15 ㎜ 이상이고, 또한, 계조 패턴의 에너지 스펙트럼은, 공간 주파수 0.025 ㎛^-1∼0.125 ㎛^-1의 범위 내에서 극대값을 나타낸다. 본 발명의 방현 필름의 제조 방법에 있어서, 투명 기재 상에 형성되는 요철 표면은, 상기 계조 패턴의 계조에 대응하는 오목부와 볼록부로 이루어지는 요철 표면 단위의 반복 구조(요철 표면 단위를 복수 반복 배열한 구조)로 구성된다.

본 발명의 방현 필름의 제조 방법에 있어서, 계조 패턴으로서는, 계산기에 의해 작성된 화상 데이터를 바람직하게 이용할 수 있다. 계조 패턴으로서의 화상 데이터는, 백과 흑으로 2치화된 것이 바람직하다. 계조 패턴이 백과 흑으로 2치화된 화상 데이터인 경우에, 요철 표면 단위는, 2치화된 화상 데이터의 계조에 대응한 오목부 및 볼록부로 이루어지며, 구체적으로는, 요철 표면 단위를 구성하는 오목부 또는 볼록부 중 어느 한쪽이, 2치화된 화상 데이터의 백의 영역에 대응한다.

상기 투명 기재 상에 요철 표면을 형성하는 공정은, 상기 계조 패턴에 기초하여, 요철면을 갖는 금형을 제작하고, 그 금형의 요철면을 투명 기재 상에 전사하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은, 상기 본 발명의 방현 필름의 제조 방법에 적합하게 이용되는 금형의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 금형의 제조 방법은, 금형용 기재의 표면에 구리 도금 또는 니켈 도금을 실시하는 제1 도금 공정과, 제1 도금 공정에 의해 도금이 실시된 표면을 연마하는 연마 공정과, 연마된 면에 감광성 수지막을 형성하는 감광성 수지막 형성 공정과, 감광성 수지막 상에 상기 계조 패턴을 노광하는 노광 공정과, 계조 패턴이 노광된 감광성 수지막을 현상하는 현상 공정과, 현상된 감광성 수지막을 마스크로서 이용해서 에칭 처리를 행하여, 연마된 도금면에 요철을 형성하는 제1 에칭 공정과, 감광성 수지막을 박리하는 감광성 수지막 박리 공정과, 형성된 요철면에 크롬 도금을 실시하는 제2 도금 공정을 포함한다.

본 발명의 금형의 제조 방법은, 감광성 수지막 박리 공정과 제2 도금 공정의 사이에, 제1 에칭 공정에 의해 형성된 요철면의 요철 형상을 에칭 처리에 의해 무디게 하는 제2 에칭 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

제2 도금 공정에서 형성되는 크롬 도금이 실시된 요철면이, 투명 기재 상에 전사되는 금형의 요철면인 것이 바람직하다. 즉, 제2 도금 공정 후에 표면을 연마하는 공정을 실시하지 않고서, 크롬 도금이 실시된 요철면을, 그대로 투명 기재 상에 전사되는 금형의 요철면으로서 이용하는 것이 바람직하다.

제2 도금 공정에서의 크롬 도금에 의해 형성되는 크롬 도금층은, 1 ㎛∼10 ㎛의 두께를 갖는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은, 상기 본 발명의 방현 필름의 제조 방법에 의해 얻어지는 방현 필름과, 상기 본 발명의 방현 필름의 제조 방법에 이용되는, 최소의 한 변의 길이가 15 ㎜ 이상이고, 또한, 에너지 스펙트럼이 공간 주파수 0.025 ㎛^-1∼0.125 ㎛^-1의 범위 내에서 극대값을 나타내는 계조 패턴에 관한 것이다. 본 발명의 계조 패턴은, 백과 흑으로 2치화된 화상 데이터인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 저헤이즈이면서, 화상 표시 장치에 적용했을 때에, 우수한 방현 성능을 나타내고, 또한, 백화에 의한 시인성의 저하를 방지할 수 있으며, 고선명의 화상 표시 장치에 적용한 경우에도, 번쩍임을 발생시키지 않고 높은 콘트라스트를 발현하는 방현 필름을 재현성 좋게 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 방현 필름의 제조 방법에 바람직하게 이용되는 계조 패턴의 일례의 일부를 확대하여 도시하는 도면으로, 실시예 1 및 실시예 3의 금형 제작 시에 사용한 계조 패턴의 일부를 확대하여 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 금형의 제조 방법의 전반 부분의 바람직한 일례를 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 금형의 제조 방법의 후반 부분의 바람직한 일례를 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 4는 제1 에칭 공정에서 사이드 에칭이 진행되는 상태를 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 5는 제1 에칭 공정에 의해 형성된 요철면이 제2 에칭 공정에 의해 무뎌지는 상태를 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 6은 실시예 2의 금형 제작 시에 사용한 계조 패턴의 일부를 확대하여 도시하는 도면이다.
도 7은 비교예 1∼3의 금형 제작 시에 사용한 계조 패턴의 일부를 확대하여 도시하는 도면이다.
도 8은 비교예 4의 금형 제작 시에 사용한 계조 패턴의 일부를 확대하여 도시하는 도면이다.
도 9는 비교예 5의 금형 제작 시에 사용한 계조 패턴의 일부를 확대하여 도시하는 도면이다.
도 10은 비교예 6의 금형 제작 시에 사용한 계조 패턴의 일부를 확대하여 도시하는 도면이다.
도 11은 비교예 7의 금형 제작 시에 사용한 계조 패턴의 일부를 확대하여 도시하는 도면이다.
도 12는 실시예 1 및 실시예 2에 이용한 계조 패턴으로부터 계산된 에너지 스펙트럼 G²(f_x, f_y)의 f_x=0에서의 단면을 도시하는 도면이다.

<방현 필름의 제조 방법>

이하, 본 발명의 적합한 실시형태에 대해서 상세히 설명한다. 본 발명의 방현 필름의 제조 방법은, 특정한 계조 패턴에 기초하여, 투명 기재 상에 미세한 요철 표면(미세 요철 표면)을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 「계조 패턴」이란, 전형적으로는, 방현 필름의 미세 요철 표면을 형성하기 위해서 이용되고, 계산기에 의해 작성된 2계조 또는 3계조 이상의 그라데이션(gradation)으로 이루어지는 화상 데이터를 의미하지만, 그 화상 데이터로 일의적으로 변환 가능한 데이터(행렬 데이터 등)도 포함할 수 있다. 화상 데이터로 일의적으로 변환 가능한 데이터로서는, 각 화소의 좌표 및 계조만이 보존된 데이터 등을 들 수 있다. 이러한 계조 패턴의 계조에 대응하도록, 투명 기재 상에 오목부 및 볼록부를 형성함으로써, 하나의 계조 패턴에 대응한 요철 표면 단위를 투명 기재 상에 형성하는 것이 가능하다. 본 발명의 방현 필름의 제조 방법에 있어서, 투명 기재 상에 형성되는 미세 요철 표면은, 2 이상의 요철 표면 단위를 조밀하게 반복 배열하여 이루어지는 요철 표면 단위의 반복 구조로 구성할 수 있다.

(계조 패턴)

본 발명에서는, 상기 계조 패턴으로서, 최소의 한 변의 길이가 15 ㎜ 이상이고, 또한, 에너지 스펙트럼이 공간 주파수 0.025 ㎛^-1∼0.125 ㎛^-1의 범위 내에서 극대값을 나타내는 패턴을 이용한다. 이러한 계조 패턴에 기초하여, 투명 기재 상에 미세 요철 표면을 형성함으로써, 저헤이즈이면서, 화상 표시 장치에 적용했을 때에, 우수한 방현 성능을 나타내고, 또한, 백화에 의한 시인성의 저하를 방지할 수 있으며, 고선명의 화상 표시 장치에 적용한 경우에도, 번쩍임을 발생시키지 않고 높은 콘트라스트를 발현할 수 있는 방현 필름을 제공하는 것이 가능해진다.

즉, 에너지 스펙트럼이 공간 주파수 0.025 ㎛^-1∼0.125 ㎛^-1의 범위 내에서 극대값을 나타내는 계조 패턴을 이용함으로써, 특정한 공간 주파수 분포를 나타내는 미세 요철 표면, 보다 구체적으로는, 10 ㎛∼50 ㎛의 주기를 갖는 표면 형상을 주성분으로서 포함하는 미세 요철 표면을 정밀도 좋게 형성할 수 있고, 이에 따라, 충분한 방현 효과(비춤 방지 효과 등)를 발현하면서, 번쩍임을 충분히 억제할 수 있다. 방현 필름의 미세 요철 표면이 50 ㎛를 초과하는 장주기 성분을 포함하는 경우에는, 고선명의 화상 표시 장치의 표면에 배치했을 때, 번쩍임이 발생하기 쉬운 경향이 있고, 또한, 10 ㎛ 미만의 단주기 성분만을 포함하는 미세 요철 표면에서는, 비춤 방지 효과 등의 방현 효과가 불충분해지는 경향이 있다.

또한, 어떤 패턴에 대응하는 요철 표면 단위를 반복 배열하여 미세 요철 표면을 형성함으로써 제작되는 방현 필름에 있어서는, 외광과의 간섭에 의한 간섭색이 보여지거나, 화상 표시 장치의 표면에 배치했을 때에 무아레(moire)가 발생하는 경우가 있었으나, 본 발명에 따르면, 계조 패턴의 최소의 한 변의 길이를 15 ㎜ 이상으로 함으로써, 비춤 방지능이 우수할 뿐만 아니라, 간섭색 및 무아레의 발생을 효과적으로 방지할 수 있는 방현 필름을 얻을 수 있다. 또한, 계조 패턴의 최소의 한 변의 길이가 15 ㎜ 미만이어도, 간섭색 및 무아레가 발생하지 않는 경우도 있고, 계조 패턴의 최소의 한 변의 길이가 10 ㎜ 미만인 경우, 간섭색 및 무아레가 발생하는 경향이 강하므로, 간섭색 및 무아레의 발생을 확실하게 방지하기 위해서는, 계조 패턴의 최소의 한 변의 길이를 15 ㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 어떤 패턴에 대응하는 요철 표면 단위를 반복 배열하여 미세 요철 표면을 형성하는 경우에는, 외광을 비추어 방현 필름 표면을 관찰했을 때, 그 반복 모양(예컨대, 정사각형의 패턴에 기초하여, 정사각형의 요철 표면 단위를 조밀하게 반복 배열하여 이루어지는 미세 요철 표면을 형성한 경우에 있어서의, 각 요철 표면 단위의 경계선을 형성하는 격자 형상의 라인)이 관찰되는 것이 염려되지만, 최소의 한 변의 길이가 15 ㎜ 이상이고, 또한, 에너지 스펙트럼이 공간 주파수 0.025 ㎛^-1∼0.125 ㎛^-1의 범위 내에서 극대값을 나타내는 계조 패턴을 이용함으로써, 이러한 반복 모양이 관찰되지 않는 시인성이 매우 우수한 방현 필름을 얻을 수 있다.

여기서, 계조 패턴의 「최소의 한 변의 길이」란, 계조 패턴의 외형을 구성하는 변 중, 가장 짧은 변의 길이를 의미한다. 계조 패턴의 외형 형상은, 최소의 한 변의 길이가 15 ㎜ 이상인 한 특별히 제한되지 않고, 예컨대, 15 ㎜ 이상의 변을 갖는 삼각형, 사각형, 육각형 등의 다각형을 들 수 있다. 계조 패턴은, 평면 상에 복수의 패턴을 인접하여 반복 배열할 때, 패턴이 배치되지 않는 영역이 형성되지 않고, 조밀하게 충전할 수 있는 외형 형상을 갖고 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 계조 패턴에 기초하여 투명 기재 상에 미세 요철 표면을 형성할 때, 요철이 형성되지 않는 영역이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이러한 관점에서, 계조 패턴의 외형은, 원형 등의 곡선을 갖는 것으로 하기보다는, 다각형으로 하는 것이 바람직하다. 계조 패턴의 외형 형상을 삼각형, 사각형, 육각형 등의 다각형으로 하는 경우에 있어서, 각 변의 길이는 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다. 계조 패턴의 최소의 한 변의 길이는, 바람직하게는 16 ㎜ 이상이고, 보다 바람직하게는 20 ㎜ 이상이다. 또한, 계조 패턴의 최소의 한 변의 길이의 상한은 특별히 제한되지 않으나, 계산기에 의해 화상 데이터를 제작할 때의, 계산 부하의 증가를 억제한다는 관점에서, 바람직하게는 300 ㎜ 이하이다.

다음으로, 계조 패턴의 에너지 스펙트럼에 대해서 설명한다. 본 발명에서 이용되는 계조 패턴은, 상술한 바와 같이, 에너지 스펙트럼이 공간 주파수 0.025 ㎛^-1∼0.125 ㎛^-1의 범위 내에서 극대값을 나타내는 것이다. 이러한 공간 주파수 특성을 나타내는 계조 패턴에 기초하여 미세 요철 표면을 형성함으로써, 방현 성능이 우수하고, 번쩍임, 백화, 간섭색, 무아레 및 반복 모양이 억제된 시인성이 우수한 방현 필름을 얻는 것이 가능해진다.

계조 패턴이 화상 데이터인 경우에 있어서, 계조 패턴의 에너지 스펙트럼은, 그 계조 패턴 데이터를 256계조의 그레이 스케일로 변환한 후, 계조 패턴 데이터의 계조를, 이차원 함수 g(x, y)로 나타내고, 얻어진 이차원 함수 g(x, y)를 푸리에 변환하여 이차원 함수 G(f_x, f_y)를 계산하며, 얻어진 이차원 함수 G(f_x, f_y)를 제곱함으로써 구해진다. 여기서, x 및 y는, 계조 패턴 데이터면 내의 직교 좌표를 나타내고(예컨대, x방향이 화상 데이터로서의 계조 패턴의 가로 방향, y방향이 화상 데이터로서의 계조 패턴의 세로 방향임), f_x 및 f_y는 각각, x방향의 공간 주파수, y방향의 공간 주파수를 나타내고 있다.

실제로는, 각 화소의 계조는 이산적인 데이터점의 집합으로서 얻어지기 때문에, 화상 데이터의 계조를 나타내는 이차원 함수 g(x, y)는, 이산 함수이다. 따라서, 하기 식 (1)로 정의되는 이산 푸리에 변환에 의해 이산 함수 G(f_x, f_y)를 계산하고, 얻어진 이산 함수 G(f_x, f_y)를 제곱함으로써 에너지 스펙트럼 G²(f_x, f_y)가 구해진다. 여기서, 식 (1) 중의 π는 원주율이고, i는 허수 단위이다. 또한, M은 x방향의 화소수이고, N은 y방향의 화소수이며, l은 -M/2 이상 M/2 이하의 정수이고, m은 -N/2 이상 N/2 이하의 정수이다. 또한, Δf_x 및 Δf_y는 각각 x방향 및 y방향의 공간 주파수 간격이고, 각각 하기 식 (2) 및 식 (3)으로 정의된다. 식 (2) 및 식 (3) 중의 Δx 및 Δy는 각각, x축 방향, y축 방향에 있어서의 수평 분해능이다. 또한, 계조 패턴이 화상 데이터인 경우에는, Δx 및 Δy는, 각각 1화소의 x축 방향의 길이 및 y축 방향의 길이와 동일하다. 즉, 6400 dpi의 화상 데이터로서 계조 패턴을 작성한 경우에는, Δx=Δy=4 ㎛이고, 12800 dpi의 화상 데이터로서 계조 패턴을 작성한 경우에는, Δx=Δy=2 ㎛이다.

(1)

(2)

(3)

화상 데이터인 계조 패턴을, 후술하는 바와 같이, 도트를 다수 랜덤하게 배치한 패턴으로 하거나, 또는 이것을 기초로 작성하는 경우, 에너지 스펙트럼 G²(f_x, f_y)는, 가로, 세로, 높이를 각각 f_x, f_y, 에너지 스펙트럼 G²(f_x, f_y)로 하는 3차원 그래프로 나타내었을 때, f_x=0 및 f_y=0인 원점을 중심으로 하는 점대칭이 된다. 따라서, 본 발명에 있어서 「에너지 스펙트럼의 극대값을 나타내는 공간 주파수」는, 에너지 스펙트럼 G²(f_x, f_y)의 f_x=0에서의 단면을 나타내는 도면(가로축이 공간 주파수 f_y이고, 세로축이 에너지 스펙트럼인 이차원 그래프)으로부터 구해지는 공간 주파수로 한다. 이 이차원 그래프에서, 가로축의 공간 주파수 f_y는, 에너지 스펙트럼이 f_y=0에 대해서도 대칭이기 때문에, 공간 주파수 f_y의 절대값으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 「에너지 스펙트럼이 공간 주파수 0.025 ㎛^-1∼0.125 ㎛^-1의 범위 내에서 극대값을 나타낸다」란, 에너지 스펙트럼 G²(f_x, f_y)의 f_x=0에서의 단면을 나타내는 도면에 있어서, 에너지 스펙트럼이 복수의 극대값을 가지며, 이들 극대값 중 하나 이상이 공간 주파수 0.025 ㎛^-1∼0.125 ㎛^-1의 범위 내에 위치하는 경우를 포함한다.

도 1은 본 발명의 방현 필름의 제조 방법에 바람직하게 이용되는 계조 패턴의 일례(구체적으로는, 실시예 1 및 실시예 3의 금형 제작 시에 사용한 계조 패턴)의 일부를 확대하여 도시하는 도면이다. 본 발명에 있어서, 계조 패턴이 갖는 구체적인 패턴 형상은, 최소의 한 변의 길이가 15 ㎜ 이상이고, 또한, 에너지 스펙트럼이 공간 주파수 0.025 ㎛^-1∼0.125 ㎛^-1의 범위 내에서 극대값을 나타내는 한 특별히 제한되지 않으나, 예컨대 도 1에 도시되는 바와 같이, 도트(도 1에서의 백색 영역)를 다수 랜덤하게 배치하여 이루어지는 패턴이어도 된다. 도 1에 도시되는 계조 패턴은, 백과 흑으로 2치화된 2계조의 화상 데이터(화상 해상도: 12800 dpi)이고, 도트 직경이 16 ㎛인 1종류의 도트를 다수 랜덤하게 배치한 것이다. 또한, 이 계조 패턴은, 한 변이 20 ㎜인 정사각형이고, 그 에너지 스펙트럼은, 공간 주파수 0.046 ㎛^-1에 극대값을 나타낸다.

이와 같이, 도트를 다수 랜덤하게 배치하여 계조 패턴을 작성하는 경우에 있어서는, 1종류의 도트 직경을 갖는 다수의 도트를 랜덤하게 배치해도 되고, 복수 종류의 도트 직경을 갖는 다수의 도트를 랜덤하게 배치해도 된다. 도트의 평균 도트 직경(패턴 중의 전체 도트의 도트 직경의 평균값)은 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 6 ㎛∼30 ㎛이다. 평균 도트 직경이 6 ㎛ 미만인 경우 또는 30 ㎛를 초과하는 경우에는, 에너지 스펙트럼이 공간 주파수 0.025 ㎛^-1∼0.125 ㎛^-1의 범위 내에서 극대값을 나타내지 않는 경우가 있다.

계조 패턴이 화상 데이터인 경우에 있어서, 다수의 도트를 랜덤하게 묘화하는 수단으로서는, 예컨대, 폭 WX, 높이 WY의 화상에 대하여, 0으로부터 1의 값을 취하는 의사 난수열 R[b]를 생성시킴으로써, 예컨대 도트 중심의 x좌표가 WX×R[2×a-1], y좌표가 WY×R[2×a]인 다수의 도트를 생성하는 수법을 들 수 있다. 여기서, a, b는 모두 자연수이다. 의사 난수열을 생성하는 방법으로서는, 선형 합동법, Xorshift 또는 메르센 트위스터 등과 같이, 분포시키는 도트수에 대응할 수 있는 충분한 주기 길이를 갖는 것인 한, 임의의 의사 난수 생성법을 이용할 수 있다. 또는, 의사 난수에 한정되지 않고, 열잡음(thermal noise) 등에 의해 난수를 생성하는 하드웨어에 의해, 랜덤하게 도트가 배열된 패턴 데이터를 작성해도 된다.

또한, 본 발명에서 이용하는 계조 패턴은, 상기 도트를 다수 랜덤하게 배치하여 형성되는 패턴 데이터에 대하여, 특정한 조작을 실시하여 얻어지는 패턴 데이터여도 된다. 이러한 조작으로서는, 예컨대, (ⅰ) 특정한 하한값(B) 이하의 공간 주파수로 이루어지는 낮은 공간 주파수 성분을 제거하는 고역 필터(high pass filter)를 적용하는 조작, 및 (ⅱ) 특정한 하한값(B')보다 낮은 공간 주파수로 이루어지는 낮은 공간 주파수 성분 및 특정한 상한값(T')을 초과하는 공간 주파수로 이루어지는 높은 공간 주파수 성분을 제거하고, 그 하한값(B')으로부터 그 상한값(T')에 이르는 특정한 범위의 공간 주파수로 이루어지는 공간 주파수 성분을 추출하는 대역 필터(band pass filter)를 적용하는 조작 등을 들 수 있다.

상기 (ⅰ)의 고역 필터를 적용하여 얻어지는 계조 패턴에 따르면, 도트를 다수 랜덤하게 배치하여 이루어지는 패턴에 포함될 수 있는 공간 주파수 성분으로부터, 낮은 공간 주파수 성분이 제거되기 때문에, 주기가 50 ㎛를 초과하는 미세 요철 표면이 보다 형성되기 어려워져, 번쩍임을 보다 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다. 상기 하한값(B)은, 예컨대 0.02 ㎛^-1∼0.05 ㎛^-1의 범위 내로 할 수 있다.

또한, 상기 (ⅱ)의 대역 필터를 적용하여 얻어지는 계조 패턴에 따르면, 도트를 다수 랜덤하게 배치하여 이루어지는 패턴에 포함될 수 있는 공간 주파수 성분으로부터, 낮은 공간 주파수 성분 및 높은 공간 주파수 성분이 제거되기 때문에, 주기가 50 ㎛를 초과하는 미세 요철 표면이 보다 형성되기 어려워져, 번쩍임을 보다 효과적으로 방지하는 것이 가능해지고, 계조 패턴에 기초하여 투명 기재 상에 요철 표면을 형성할 때의 가공 재현성을 향상시킬 수 있다. 하한값(B')은, 예컨대 0.01 ㎛^-1 이상이고, 바람직하게는 0.02 ㎛^-1 이상이다. 상한값(T')은, 1/(D×2) ㎛^-1 이하인 것이 바람직하다. 여기서, D(㎛)는, 투명 기재 상에 요철 표면을 형성할 때에 이용되는 가공 장치의 분해능(예컨대, 레이저 묘화 장치를 이용해서 레지스트를 노광하여, 요철 표면을 형성하는 경우에 있어서의, 레이저의 스폿 직경)이다.

계조 패턴을, 도트를 다수 랜덤하게 배치하여 작성하는 경우나, 이것에 고역 필터 또는 대역 필터를 적용하여 작성하는 경우, 도트 직경, 도트 밀도, 고역 필터의 하한값(B), 대역 필터의 하한값(B') 및 상한값(T') 등을 적절하게 제어함으로써, 에너지 스펙트럼이 공간 주파수 0.025 ㎛^-1∼0.125 ㎛^-1의 범위 내에서 극대값을 나타내는 계조 패턴을 얻을 수 있다. 도트 밀도(계조 패턴 전체 영역에 대한 도트가 묘화되는 영역의 비율)는, 20%∼80%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 40%∼70%이다.

투명 기재 상에 요철 표면을 형성하는 공정이 레이저 묘화 장치 등을 이용한 레지스트 워크를 포함하는 경우 등에 있어서는, 본 발명의 방현 필름의 제조 방법에서 이용되는 계조 패턴은, 백과 흑으로 2치화된 화상 데이터인 것이 바람직하다. 이것은, 레이저 묘화 장치 등을 이용한 레지스트 워크를 포함하는 경우 등에 있어서는, 예컨대 레이저가 조사되는지의 여부의 2치에 의해, 요철 형상이 형성되는 것이 통상이기 때문이다. 3계조 이상의 화상 데이터는, 레지스트 워크 등에 있어서의 노광 영역의 비율 등을 고려하여, 적절한 임계값을 설정함으로써, 용이하게 2치화된 화상 데이터로 변환할 수 있다.

(계조 패턴에 기초하는 요철 표면의 형성)

본 발명의 방현 필름의 제조 방법에 있어서는, 상기한 계조 패턴에 기초하여, 투명 기재 상에 미세 요철 표면을 형성한다. 형성되는 미세 요철 표면은, 계조 패턴의 계조에 대응한 오목부 및 볼록부로 구성된다. 계조 패턴이 백과 흑으로 2치화된 화상 데이터인 경우, 미세 요철 표면을 구성하는 오목부 또는 볼록부 중 어느 한쪽이, 2치화된 화상 데이터의 백의 영역에 대응한다. 또한, 본 발명에서는, 투명 기재 상에 형성되는 미세 요철 표면은, 하나의 계조 패턴의 계조에 대응하는 오목부와 볼록부로 이루어지는 요철 표면 단위를, 인접하여 조밀하게 반복 배열하여 이루어지는 반복 구조를 갖는 미세 요철 표면이어도 된다. 이러한 반복 구조를 갖는 미세 요철 표면은, 화상 데이터인 2 이상의 계조 패턴을 반복 배열하여 작성한 패턴 데이터를 이용함으로써 형성할 수도 있고, 하나의 계조 패턴에 대응하는 미세 요철 표면(요철 표면 단위)을 순차적으로 반복 배열하여 형성해 가는 것에 의해서도 형성할 수도 있다. 또한, 하나의 계조 패턴에 대응하는 마스크를 제작하고, 그 마스크를 복수 반복 배열하여 배치하며, 그 배열되어 배치된 복수의 마스크를 통해 전면(全面) 노광을 행하는 것에 의해서도 형성할 수 있다.

상기 계조 패턴에 기초하여, 투명 기재 상에 미세 요철 표면을 형성하는 구체적 방법으로서는, 예컨대, 인쇄법, 패턴 노광법, 엠보스법 등을 들 수 있다. 인쇄법에서는, 예컨대, 광경화성 수지 또는 열경화성 수지를 이용한 플렉소 인쇄, 스크린 인쇄, 잉크젯 인쇄 등에 의해, 상술한 계조 패턴을 투명 기재 상에 인쇄하여 제작한 후, 건조하거나, 활성 광선 또는 가열에 의해 경화시킴으로써, 본 발명의 방현 필름을 제조할 수 있다.

예컨대, 플렉소 인쇄에 있어서는, 상술한 패턴에 기초한 볼록판인 플렉소판을 제작하고, 플렉소판의 볼록부에 광경화성 수지를 도포하며, 도포된 광경화성 수지를 투명 지지체 상에 전사한 후, 활성 광선에 의해 경화함으로써, 상술한 패턴에 기초한 미세 요철을 투명 지지체 상에 형성할 수 있다. 스크린 인쇄를 하는 경우에는, 상술한 패턴에 기초한 공판(孔版)인 스크린을 제작하고, 그 스크린과 광경화성 수지를 이용하여, 상술한 패턴을 투명 지지체 상에 인쇄한 후, 활성 광선에 의해 광경화성 수지를 경화함으로써, 미세 요철을 투명 지지체 상에 형성할 수 있다. 잉크젯 인쇄를 하는 경우에는, 광경화성 수지를 이용하여 상술한 패턴을 투명 지지체 상에 직접적으로 인쇄하고, 그 후, 광경화성 수지를 활성 광선에 의해 경화함으로써, 미세 요철을 투명 지지체 상에 형성할 수 있다. 이러한 인쇄법에 의해 형성된 미세 요철은 일반적으로 경사 각도가 가파르고, 투명 지지체 상에 수지층이 형성되어 있지 않은 부위가 존재하기 때문에, 인쇄법에 의해 형성된 미세 요철 상에 광경화성 수지를 더 도공하여 경사 각도를 평활화하고, 투명 지지체상의 전체면에 수지층을 형성하는 것이 바람직하다. 패턴 노광법에서는, 광경화성 수지를 투명 기재 상에 도포한 후, 상술한 계조 패턴을 이용한 레이저에 의한 직접 묘화 노광이나, 상술한 계조 패턴을 갖는 마스크를 통한 전면 노광에 의해, 패턴 노광을 행하고, 필요에 따라 현상한 후, 활성 광선 또는 가열에 의해 경화시킴으로써, 본 발명의 방현 필름을 제조할 수 있다.

레이저에 의한 직접 묘화 노광에서는, 광경화성 수지를 투명 지지체 상에 도포한 후, 상술한 패턴을 레이저광에 의해 직접 묘화 노광하고, 현상에 의해 노광된 부위를 잔존시키거나 용해시키며, 또한 잔존한 광경화성 수지에 활성 광선을 조사하여 완전히 경화시킴으로써, 상술한 패턴에 기초한 미세 요철을 투명 지지체 상에 형성할 수 있다. 이러한 레이저에 의한 직접 묘화 노광에 의해 형성된 미세 요철은, 일반적으로 경사 각도가 가파르기 때문에, 레이저에 의한 직접 묘화 노광에 의해 형성된 미세 요철 상에 광경화성 수지를 더 도공하여, 경사 각도를 평활화하는 것이 바람직하다. 마스크를 통한 전면 노광에 있어서는, 상술한 패턴을 갖는 마스크를 제작하고, 광경화성 수지를 투명 지지체 상에 도포한 후, 그 마스크를 통해 광경화성 수지를 노광하며, 현상 공정에서 노광된 부위를 잔존시키거나 용해시키고, 또한 잔존한 광경화성 수지에 활성 광선을 조사하여 완전히 경화시킴으로써, 상술한 패턴에 기초한 미세 요철을 투명 지지체 상에 형성할 수 있다. 마스크를 통한 전면 노광에 있어서는, 미세 요철의 경사 각도는 프록시미티 갭(proximity gap)을 적절하게 제어함으로써 제어할 수도 있고, 마스크를 계조 마스크로서 제작하여 노광 정도를 제어함으로써 제어할 수도 있다. 엠보스법에서는, 상술한 계조 패턴에 기초하여 미세 요철 표면을 갖는 금형을 제조하고, 제조된 금형의 요철면을 투명 기재 상에 전사하며, 이어서 요철면이 전사된 투명 기재를 금형으로부터 박리함으로써, 본 발명의 방현 필름을 제조할 수 있다. 이들 중에서도, 본 발명의 방현 필름은, 미세 요철 표면을 정밀도 좋게, 또한, 재현성 좋게 형성하는 관점에서, 엠보스법에 의해 제조되는 것이 바람직하다.

엠보스법으로서는, 광경화성 수지를 이용하는 UV 엠보스법, 열가소성 수지를 이용하는 핫엠보스법이 예시된다. 그 중에서도, 생산성의 관점에서, UV 엠보스법이 바람직하다.

UV 엠보스법은, 투명 기재의 표면에 광경화성 수지층을 형성하고, 그 광경화성 수지층을 금형의 요철면에 압박하면서 경화시킴으로써, 금형의 요철면을 광경화성 수지층에 전사하는 방법이다. 구체적으로는, 투명 기재 상에 자외선 경화형 수지를 도공하고, 도공한 자외선 경화형 수지를 금형의 요철면에 밀착시킨 상태에서 투명 기재측으로부터 자외선을 조사하여 자외선 경화형 수지를 경화시키며, 그 후 금형으로부터, 경화 후의 자외선 경화형 수지층이 형성된 투명 기재를 박리함으로써, 금형의 요철 형상을 자외선 경화형 수지에 전사한다.

UV 엠보스법을 이용하는 경우, 투명 기재는, 실질적으로 광학적으로 투명한 필름이며, 예컨대 트리아세틸셀룰로오스 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리메틸메타크릴레이트 필름, 폴리카보네이트 필름, 노르보르넨계 화합물을 모노머로 하는 비결정성 환상 폴리올레핀 등의 열가소성 수지의 용제 캐스트 필름 또는 압출 필름 등의 수지 필름을 들 수 있다.

UV 엠보스법을 이용하는 경우에 있어서의 자외선 경화형 수지의 종류는 특별히 한정되지 않고, 시판되고 있는 적절한 것을 이용할 수 있다. 또한, 자외선 경화형 수지에 적절하게 선택된 광개시제를 조합하여, 자외선보다 파장이 긴 가시광에서도 경화가 가능한 수지를 이용하는 것도 가능하다. 자외선 경화형 수지로서는, 예컨대, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트 등의 다관능 아크릴레이트의 1종 또는 2종 이상과, 이르가큐어 907(치바 스페셜티 케미컬즈사 제조), 이르가큐어 184(치바 스페셜티 케미컬즈사 제조), 루시린 TPO(BASF사 제조) 등의 광중합 개시제를 포함하는 수지 조성물을 적합하게 이용할 수 있다.

한편, 핫엠보스법은, 열가소성 수지로 이루어지는 투명 기재를 가열 상태에서 금형에 압박하여, 금형의 표면 요철 형상을 투명 기재에 전사하는 방법이다. 핫엠보스법에 이용하는 투명 기재로서는, 실질적으로 투명한 것이면 어떠한 것이어도 되고, 예컨대, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 트리아세틸셀룰로오스, 노르보르넨계 화합물을 모노머로 하는 비결정성 환상 폴리올레핀 등의 열가소성 수지의 용제 캐스트 필름 또는 압출 필름 등을 이용할 수 있다. 이들 투명 수지 필름은 또한, 위에서 설명한 UV 엠보스법에 있어서의 자외선 경화형 수지를 도공하기 위한 투명 기재로서도 적합하게 이용할 수 있는 것이다.

<방현 필름 제작용 금형의 제조 방법>

이하에서는, 본 발명의 방현 필름의 제조 방법에 적합하게 이용할 수 있는 금형의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 2는 본 발명의 금형의 제조 방법의 전반 부분의 바람직한 일례를 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 2에는, 각 공정에서의 금형의 단면을 모식적으로 도시하고 있다. 본 발명의 금형의 제조 방법은, 〔1〕제1 도금 공정과, 〔2〕연마 공정과, 〔3〕감광성 수지막 형성 공정과, 〔4〕노광 공정과, 〔5〕현상 공정과, 〔6〕제1 에칭 공정과, 〔7〕감광성 수지막 박리 공정과, 〔8〕제2 도금 공정을 기본적으로 포함한다. 이하, 도 2를 참조하면서, 본 발명의 금형의 제조 방법의 각 공정에 대해서 상세히 설명한다.

〔1〕제1 도금 공정

본 발명의 금형의 제조 방법에서는 먼저, 금형에 이용하는 기재의 표면에, 구리 도금 또는 니켈 도금을 실시한다. 이와 같이, 금형용 기재의 표면에 구리 도금 또는 니켈 도금을 실시함으로써, 이후의 제2 도금 공정에서의 크롬 도금의 밀착성이나 광택성을 향상시킬 수 있다. 즉, 철 등의 표면에 크롬 도금을 실시한 경우, 또는 크롬 도금 표면에 샌드 블라스트법이나 비즈샷법 등으로 요철을 형성하고 나서 재차 크롬 도금을 실시한 경우에는, 표면이 거칠어지기 쉽고, 미세한 크랙이 발생하여, 금형 표면의 요철 형상이 제어하기 어려워진다. 이에 비하여, 먼저, 기재 표면에 구리 도금 또는 니켈 도금을 실시해 둠으로써, 이러한 문제를 없앨 수 있다. 이것은, 구리 도금 또는 니켈 도금은, 피복성이 높고, 또한 평활화 작용이 강하기 때문에, 금형용 기재의 미소한 요철이나 공동(cavity) 등을 메워 평탄하고 광택이 있는 표면을 형성하기 때문이다. 이들 구리 도금 또는 니켈 도금의 특성에 의해, 후술하는 제2 도금 공정에서 크롬 도금을 실시했다고 해도, 기재에 존재하고 있던 미소한 요철이나 공동(cavity)에 기인하는 것으로 생각되는 크롬 도금 표면의 거칠기가 해소되고, 또한, 구리 도금 또는 니켈 도금의 높은 피복성에 의해, 미세한 크랙의 발생이 저감된다.

제1 도금 공정에서 이용되는 구리 또는 니켈로서는, 각각의 순금속을 들 수 있고, 이 외에, 구리를 주체로 하는 합금, 또는 니켈을 주체로 하는 합금일 수 있으므로, 본 명세서에서 말하는 「구리」는, 구리 및 구리 합금을 포함하는 의미이고, 또한 「니켈」은, 니켈 및 니켈 합금을 포함하는 의미이다. 구리 도금 및 니켈 도금은, 각각 전해 도금으로 행해도 되고 무전해 도금으로 행해도 되지만, 통상은 전해 도금이 채용된다.

구리 도금 또는 니켈 도금을 실시할 때에는, 도금층이 너무 얇으면, 하지(下地) 표면의 영향을 완전히 배제할 수 없기 때문에, 그 두께는 50 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 도금층 두께의 상한은 임계적이지 않으나, 비용 등을 감안하여, 도금층 두께의 상한은 500 ㎛ 정도까지로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 금형의 제조 방법에 있어서, 금형용 기재의 형성에 적합하게 이용되는 금속 재료로서는, 비용의 관점에서 알루미늄, 철 등을 들 수 있다. 취급의 편리성으로부터, 경량인 알루미늄을 이용하는 것이 보다 바람직하다. 여기서 말하는 알루미늄이나 철도, 각각 순금속일 수도 있고, 이 외에, 알루미늄 또는 철을 주체로 하는 합금일 수도 있다.

또한, 금형용 기재의 형상은, 당해 분야에서 종래 채용되고 있는 적절한 형상이면 되고, 예컨대, 평판형 외에, 원기둥형 또는 원통형의 롤이어도 된다. 롤형의 기재를 이용하여 금형을 제작하면, 방현 필름을 연속적인 롤형으로 제조할 수 있다는 이점이 있다.

〔2〕연마 공정

이어지는 연마 공정에서는, 상술한 제1 도금 공정에서 구리 도금 또는 니켈 도금이 실시된 기재 표면을 연마한다. 이 공정을 거쳐, 기재 표면은, 경면에 가까운 상태로 연마되는 것이 바람직하다. 그 이유는, 기재가 되는 금속판이나 금속롤에는, 원하는 정밀도로 하기 위해서, 절삭이나 연삭 등의 기계 가공이 실시되어 있는 경우가 많고, 이에 따라 기재 표면에 가공 흔적이 남아 있어, 구리 도금 또는 니켈 도금이 실시된 상태에서도, 이들 가공 흔적이 남는 경우가 있으며, 또한, 도금한 상태에서, 표면이 완전히 평활해진다고는 할 수 없기 때문이다. 즉, 이러한 깊은 가공 흔적 등이 남은 표면에 후술하는 공정을 실시했다고 해도, 각 공정을 실시한 후에 형성되는 요철보다도 가공 흔적 등의 요철 쪽이 깊은 경우가 있어, 가공 흔적 등의 영향이 남을 가능성이 있으며, 그러한 금형을 이용하여 방현 필름을 제조한 경우에는, 광학 특성에 예기하지 못한 영향을 끼치는 경우가 있다. 도 2의 (a)에 있어서는, 평판형의 금형용 기재(7)가, 제1 도금 공정에서 그 표면에 구리 도금 또는 니켈 도금이 실시되고(이 공정에서 형성한 구리 도금 또는 니켈 도금의 층에 대해서는 도시하지 않음), 또한 연마 공정에 의해 경면 연마된 표면(8)을 갖게 된 상태를 모식적으로 도시하고 있다.

구리 도금 또는 니켈 도금이 실시된 기재 표면을 연마하는 방법에 대해서는 특별히 제한되는 것은 아니며, 기계 연마법, 전해 연마법, 화학 연마법 중 어떠한 것도 사용할 수 있다. 기계 연마법으로서는, 초정밀다듬질법, 래핑, 유체 연마법, 버프 연마법 등이 예시된다. 연마 후의 표면 조도는, JIS B 0601의 규정에 준거한 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.1 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.05 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 연마 후의 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.1 ㎛보다 크면, 최종적인 금형 표면의 요철 형상에 연마 후의 표면 조도의 영향이 남을 가능성이 있다. 또한, 중심선 평균 거칠기(Ra)의 하한에 대해서는 특별히 제한되지 않고, 가공 시간이나 가공 비용의 관점에서, 자연히 한계가 있기 때문에, 특별히 지정할 필요성은 없다.

〔3〕감광성 수지막 형성 공정

이어지는 감광성 수지막 형성 공정에서는, 상술한 연마 공정에 의해 경면 연마를 실시한 금형용 기재(7)의 연마된 표면(8)에, 감광성 수지를 용매에 용해한 용액으로서 도포하고, 가열·건조함으로써, 감광성 수지막을 형성한다. 도 2의 (b)에는, 금형용 기재(7)의 연마된 표면(8)에 감광성 수지막(9)이 형성된 상태를 모식적으로 도시하고 있다.

감광성 수지로서는 종래 공지되어 있는 감광성 수지를 이용할 수 있다. 감광 부분이 경화하는 성질을 가진 네거티브형의 감광성 수지로서는, 예컨대, 분자 중에 아크릴기 또는 메타아크릴기를 갖는 아크릴산에스테르의 단량체나 프리폴리머, 비스아지드와 디엔고무의 혼합물, 폴리비닐신나메이트계 화합물 등을 이용할 수 있다. 또한, 현상에 의해 감광 부분이 용출되고, 미감광 부분만이 남는 성질을 가진 포지티브형의 감광성 수지로서는, 예컨대, 폐놀 수지계나 노볼락 수지계 등을 이용할 수 있다. 또한, 감광성 수지에는, 필요에 따라, 증감제, 현상 촉진제, 밀착성 개질제, 도포성 개량제 등의 각종 첨가제를 배합해도 된다.

이들 감광성 수지를 금형용 기재(7)의 연마된 표면(8)에 도포할 때에는, 양호한 도막을 형성하기 위해서, 적당한 용매에 희석하여 도포하는 것이 바람직하다. 용매로서는, 셀로솔브계 용매, 프로필렌글리콜계 용매, 에스테르계 용매, 알코올계 용매, 케톤계 용매, 고극성 용매 등을 사용할 수 있다.

감광성 수지 용액을 도포하는 방법으로서는, 메니스커스 코트, 파운틴(fountain) 코트, 딥 코트, 회전 도포, 롤 도포, 와이어바 도포, 에어나이프 도포, 블레이드 도포, 및 커튼 도포 등의 공지되어 있는 방법을 이용할 수 있다. 도포막의 두께는 건조 후에 1 ㎛∼6 ㎛의 범위로 하는 것이 바람직하다.

〔4〕노광 공정

이어지는 노광 공정에서는, 상술한 계조 패턴을 상술한 감광성 수지막 형성 공정에서 형성된 감광성 수지막(9) 상에 노광한다. 노광 공정에 이용하는 광원은, 도포된 감광성 수지의 감광 파장이나 감도 등에 맞춰 적절하게 선택하면 되고, 예컨대, 고압 수은등의 g선(파장: 436 ㎚), 고압 수은등의 h선(파장: 405 ㎚), 고압 수은등의 i선(파장: 365 ㎚), 반도체 레이저(파장: 830 ㎚, 532 ㎚, 488 ㎚, 405 ㎚ 등), YAG 레이저(파장: 1064 ㎚), KrF 엑시머 레이저(파장: 248 ㎚), ArF 엑시머 레이저(파장: 193 ㎚), F2 엑시머 레이저(파장: 157 ㎚) 등을 이용할 수 있다.

본 발명의 금형의 제조 방법에 있어서 표면 요철 형상을 정밀도 좋게 형성하기 위해서는, 노광 공정에 있어서, 상기 계조 패턴을 감광성 수지막 상에 정밀하게 제어된 상태로 노광하는 것이 바람직하다. 본 발명의 금형의 제조 방법에 있어서는, 상기 계조 패턴을 감광성 수지막 상에 정밀도 좋게 노광하기 위해서, 계산기에 의해 작성된 화상 데이터인 계조 패턴에 기초하여, 컴퓨터 제어된 레이저 헤드로부터 발생되는 레이저광에 의해, 감광성 수지막 상에 패턴을 묘화하는 것이 바람직하다. 이러한 레이저 묘화를 행할 때에는 인쇄판 작성용 레이저 묘화 장치를 사용할 수 있다. 이러한 레이저 묘화 장치로서는, 예컨대 Laser Stream FX[(주)싱크 래버러토리 제조] 등을 들 수 있다.

도 2의 (c)에는, 감광성 수지막(9)에 패턴이 노광된 상태를 모식적으로 도시하고 있다. 감광성 수지막을 네거티브형의 감광성 수지로 형성한 경우에는, 노광된 영역(10)은 노광에 의해 수지의 가교 반응이 진행되어, 후술하는 현상액에 대한 용해성이 저하된다. 따라서, 현상 공정에 있어서는, 노광되지 않은 영역(11)이 현상액에 의해 용해되고, 노광된 영역(10)만 기재 표면 상에 남아 마스크가 된다. 한편, 감광성 수지막을 포지티브형의 감광성 수지로 형성한 경우에는, 노광된 영역(10)은 노광에 의해 수지의 결합이 절단되어, 후술하는 현상액에 대한 용해성이 증가한다. 따라서, 현상 공정에 있어서는, 노광된 영역(10)이 현상액에 의해 용해되고, 노광되지 않은 영역(11)만 기재 표면 상에 남아 마스크가 된다.

〔5〕현상 공정

이어지는 현상 공정에서는, 감광성 수지막(9)에 네거티브형의 감광성 수지를 이용한 경우에는, 노광되지 않은 영역(11)은 현상액에 의해 용해되고, 노광된 영역(10)만 금형용 기재 상에 잔존하여, 이어지는 제1 에칭 공정에서의 마스크로서 작용한다. 한편, 감광성 수지막(9)에 포지티브형의 감광성 수지를 이용한 경우에는, 노광된 영역(10)만 현상액에 의해 용해되고, 노광되지 않은 영역(11)은 금형용 기재 상에 잔존하여, 이어지는 제1 에칭 공정에서의 마스크로서 작용한다.

현상 공정에 이용하는 현상액에 대해서는 종래 공지되어 있는 것을 사용할 수 있다. 예컨대, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 규산나트륨, 메타규산나트륨, 암모니아수 등의 무기 알칼리류, 에틸아민, n-프로필아민 등의 제1 아민류, 디에틸아민, 디-n-부틸아민 등의 제2 아민류, 트리에틸아민, 메틸디에틸아민 등의 제3 아민류, 디메틸에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 알코올아민류, 테트라메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드, 트리메틸히드록시에틸암모늄히드록시드 등의 제4급 암모늄염, 피롤, 피페리딘 등의 환상 아민류 등의 알칼리성 수용액; 및 크실렌, 톨루엔 등의 유기 용제 등을 들 수 있다.

현상 공정에서의 현상 방법에 대해서는 특별히 제한되지 않고, 침지 현상, 스프레이 현상, 브러시 현상, 초음파 현상 등의 방법을 이용할 수 있다.

도 2의 (d)에는, 감광성 수지막(9)에 네거티브형의 감광성 수지를 이용하여, 현상 처리를 행한 상태를 모식적으로 도시하고 있다. 도 2의 (c)에 있어서 노광되지 않은 영역(11)이 현상액에 의해 용해되고, 노광된 영역(10)만 기재 표면 상에 남아 마스크(12)가 된다. 도 2의 (e)에는, 감광성 수지막(9)에 포지티브형의 감광성 수지를 이용하여, 현상 처리를 행한 상태를 모식적으로 도시하고 있다. 도 2의 (c)에 있어서 노광된 영역(10)이 현상액에 의해 용해되고, 노광되지 않은 영역(11)만 기재 표면 상에 남아 마스크(12)가 된다.

〔6〕제1 에칭 공정

이어지는 제1 에칭 공정에서는, 상술한 현상 공정 후에 금형용 기재 표면 상에 잔존한 감광성 수지막을 마스크로서 이용해서, 주로 마스크가 없는 부위의 금형용 기재를 에칭하여, 연마된 도금면에 요철을 형성한다. 도 3은 본 발명의 금형의 제조 방법의 후반 부분의 바람직한 일례를 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 3의 (a)에는 제1 에칭 공정에 의해, 주로 마스크가 없는 부위(13)의 금형용 기재(7)가 에칭되는 상태를 모식적으로 도시하고 있다. 마스크(12)의 하부의 금형용 기재(7)는 금형용 기재 표면으로부터는 에칭되지 않으나, 에칭의 진행과 함께 마스크가 없는 부위(13)로부터의 에칭이 진행된다. 따라서, 마스크(12)와 마스크가 없는 부위(13)의 경계 부근에서는, 마스크(12)의 하부의 금형용 기재(7)도 에칭된다. 이러한 마스크(12)와 마스크가 없는 부위(13)의 경계 부근에 있어서, 마스크(12)의 하부의 금형용 기재(7)도 에칭되는 것을, 이하에서는 사이드 에칭이라고 부른다. 도 4에, 사이드 에칭의 진행을 모식적으로 도시하였다. 도 4의 점선(14)은, 에칭의 진행과 함께 변화하는 금형용 기재의 표면을 단계적으로 나타내고 있다.

제1 에칭 공정에서의 에칭 처리는, 통상, 염화제2철(FeCl₃)액, 염화제2구리(CuCl₂)액, 알칼리 에칭액(Cu(NH₃)₄Cl₂) 등을 이용하여, 금속 표면을 부식시킴으로써 행해지지만, 염산이나 황산 등의 강산을 이용할 수도 있고, 전해 도금 시와 반대의 전위를 가하는 것에 의한 역전해 에칭을 이용할 수도 있다. 에칭 처리를 실시했을 때의 금형용 기재에 형성되는 오목 형상은, 하지 금속의 종류, 감광성 수지막의 종류 및 에칭 수법 등에 따라 다르기 때문에, 일률적으로는 말할 수 없으나, 에칭량이 10 ㎛ 이하인 경우에는, 에칭액에 접촉하고 있는 금속 표면으로부터 대략 등방적으로 에칭된다. 여기서 말하는 에칭량이란, 에칭에 의해 깎여지는 기재의 두께이다.

제1 에칭 공정에서의 에칭량은 바람직하게는 1 ㎛∼50 ㎛이다. 에칭량이 1 ㎛ 미만인 경우에는, 금속 표면에 요철 형상이 거의 형성되지 않고, 거의 평탄한 금형이 되어 버리기 때문에, 방현성을 나타내지 않게 되어 버린다. 또한, 에칭량이 50 ㎛를 초과하는 경우에는, 금속 표면에 형성되는 요철 형상의 고저차가 커져, 얻어진 금형을 사용하여 제작한 방현 필름을 적용한 화상 표시 장치에 있어서 백화가 발생할 우려가 있다. 제1 에칭 공정에서의 에칭 처리는 1회의 에칭 처리에 의해 행해도 되고, 에칭 처리를 2회 이상으로 나누어 행해도 된다. 에칭 처리를 2회 이상으로 나누어 행하는 경우에는, 2회 이상의 에칭 처리에 있어서의 에칭량의 합계가 1 ㎛∼50 ㎛인 것이 바람직하다.

〔7〕감광성 수지막 박리 공정

이어지는 감광성 수지막 박리 공정에서는, 제1 에칭 공정에서 마스크로서 사용한 잔존하는 감광성 수지막을 완전히 용해하여 제거한다. 감광성 수지막 박리 공정에서는 박리액을 이용하여 감광성 수지막을 용해한다. 박리액으로서는, 상술한 현상액과 동일한 것을 이용할 수 있고, pH, 온도, 농도 및 침지 시간 등을 변화시킴으로써, 네거티브형의 감광성 수지막을 이용한 경우에는 노광부의 감광성 수지막을 완전히 용해하여 제거하고, 포지티브형의 감광성 수지막을 이용한 경우에는 비노광부의 감광성 수지막을 완전히 용해하여 제거한다. 감광성 수지막 박리 공정에서의 박리 방법에 대해서도 특별히 제한되지 않고, 침지 현상, 스프레이 현상, 브러시 현상, 초음파 현상 등의 방법을 이용할 수 있다.

도 3의 (b)는, 감광성 수지막 박리 공정에 의해, 제1 에칭 공정에서 마스크(12)로서 사용한 감광성 수지막을 완전히 용해하여 제거한 상태를 모식적으로 도시하고 있다. 감광성 수지막으로 이루어지는 마스크(12)를 이용한 에칭에 의해, 제1 표면 요철 형상(15)이 금형용 기재 표면에 형성되어 있다.

〔8〕제2 도금 공정

이어서, 형성된 요철면[제1 표면 요철 형상(15)]에 크롬 도금을 실시함으로써, 표면의 요철 형상을 무디게 한다. 도 3의 (c)에는, 제1 에칭 공정의 에칭 처리에 의해 형성된 제1 표면 요철 형상(15)에 크롬 도금층(16)을 형성함으로써, 제1 표면 요철 형상(15)보다도 요철이 무뎌진 표면[크롬 도금의 표면(17)]이 형성되어 있는 상태가 도시되어 있다.

본 발명에서는, 평판이나 롤 등의 표면에, 광택이 있고, 경도가 높으며, 마찰 계수가 작고, 양호한 이형성을 부여할 수 있는 크롬 도금을 채용한다. 크롬 도금의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 이른바 광택 크롬 도금이나 장식용 크롬 도금 등으로 불리는, 양호한 광택을 발현하는 크롬 도금을 이용하는 것이 바람직하다. 크롬 도금은 통상, 전해에 의해 행해지며, 그 도금욕으로서는, 무수크롬산(CrO₃)과 소량의 황산을 포함하는 수용액이 이용된다. 전류 밀도와 전해 시간을 조절함으로써, 크롬 도금의 두께를 제어할 수 있다.

상술한 일본 특허 공개 제2002-189106호 공보, 일본 특허 공개 제2004-45472호 공보, 일본 특허 공개 제2004-90187호 공보 등에는, 크롬 도금을 채용하는 것이 개시되어 있으나, 금형의 도금 전의 하지와 크롬 도금의 종류에 따라서는, 도금 후에 표면이 거칠어지거나, 크롬 도금에 의해 미소한 크랙이 다수 발생하는 경우가 많으며, 그 결과, 그 금형을 이용하여 얻어지는 방현 필름의 광학 특성이 바람직하지 않은 방향으로 진행된다. 도금 표면이 거칠어진 상태의 금형은, 방현 필름의 제조에 적합하지 않다. 그 이유는, 일반적으로 꺼칠함을 없애기 위해서 크롬 도금 후에 도금 표면을 연마하고 있지만, 후술하는 바와 같이, 본 발명에서는 도금 후의 표면의 연마가 바람직하지 않기 때문이다. 본 발명에서는, 하지 금속에 구리 도금 또는 니켈 도금을 실시함으로써, 크롬 도금에서 발생하기 쉬운 이러한 문제를 해소하고 있다.

또한, 제2 도금 공정에 있어서, 크롬 도금 이외의 도금을 실시하는 것은 바람직하지 않다. 그 이유는, 크롬 이외의 도금에서는, 경도나 내마모성이 낮아지기 때문에, 금형으로서의 내구성이 저하되어, 사용 중에 요철이 닳거나, 금형이 손상된다. 그러한 금형으로부터 얻어진 방현 필름에서는, 충분한 방현 기능이 얻어지기 어려울 가능성이 높고, 또한, 필름 상에 결함이 발생할 가능성도 높아진다.

또한, 상술한 일본 특허 공개 제2004-90187호 공보 등에 개시되어 있는 바와 같은 도금 후의 표면 연마도, 역시 본 발명에서는 바람직하지 않다. 즉, 제2 도금 공정 후에 표면을 연마하는 공정을 실시하지 않고서, 크롬 도금이 실시된 요철면을, 그대로 투명 기재 상에 전사되는 금형의 요철면으로서 이용하는 것이 바람직하다. 그 이유는, 연마에 의하여 최외측 표면에 평탄한 부분이 발생하기 때문에, 광학 특성의 악화를 초래할 가능성이 있고, 또한, 형상의 제어 인자가 증가하기 때문에, 재현성이 좋은 형상 제어가 곤란해지기 때문이다.

이와 같이 본 발명의 금형의 제조 방법에서는, 미세 표면 요철 형상이 형성된 표면에 크롬 도금을 실시함으로써, 요철 형상이 무디어지고, 그 표면 경도가 높아진 금형이 얻어진다. 이때의 요철의 무딤 상태는, 하지 금속의 종류, 제1 에칭 공정으로부터 얻어진 요철의 사이즈와 깊이, 또한 도금의 종류나 두께 등에 따라 다르기 때문에, 일률적으로는 말할 수 없으나, 무딤 상태를 제어하는 데 있어서 가장 큰 인자는, 역시 도금 두께이다. 크롬 도금의 두께가 얇으면, 크롬 도금 가공 전에 얻어진 요철의 표면 형상을 무디게 하는 효과가 불충분하여, 그 요철 형상을 투명 기재 상에 전사하여 얻어지는 방현 필름의 광학 특성이 그다지 좋아지지 않는다. 한편, 도금 두께가 지나치게 두꺼우면, 생산성이 나빠지고, 또한, 노듈(nodule)이라고 불리는 돌기 형상의 도금 결함이 발생하기 때문에 바람직하지 않다. 따라서 크롬 도금의 두께는 1 ㎛∼10 ㎛의 범위 내인 것이 바람직하고, 3 ㎛∼6㎛의 범위 내인 것이 보다 바람직하다.

이 제2 도금 공정에서 형성되는 크롬 도금층은, 비커스 경도가 800 이상이 되도록 형성되어 있는 것이 바람직하고, 1000 이상이 되도록 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다. 그 이유는, 크롬 도금층의 비커스 경도가 800 미만인 경우에는, 금형 사용 시의 내구성이 저하되게 되고, 아울러 크롬 도금의 경도가 저하되는 것은 도금 처리 시의 도금욕 조성, 전해 조건 등에 이상이 발생하고 있을 가능성이 높고, 결함의 발생 상황에 대해서도 바람직하지 않은 영향을 줄 가능성이 높기 때문이다.

또한, 본 발명의 금형의 제조 방법에서는, 상술한 〔7〕감광성 수지막 박리 공정과 〔8〕제2 도금 공정 사이에, 제1 에칭 공정에 의해 형성된 요철면을 에칭 처리에 의해 무디게 하는 제2 에칭 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 제2 에칭 공정에서는, 감광성 수지막을 마스크로서 이용한 제1 에칭 공정에 의해 형성된 제1 표면 요철 형상(15)을, 에칭 처리에 의해 무디게 한다. 이 제2 에칭 처리에 의해, 제1 에칭 처리에 의해 형성된 제1 표면 요철 형상(15)에 있어서의 표면 경사가 가파른 부분이 없어져, 얻어진 금형을 이용하여 제조된 방현 필름의 광학 특성이 바람직한 방향으로 변화한다. 도 5에는, 제2 에칭 처리에 의해, 금형용 기재(7)의 제1 표면 요철 형상(15)이 둔화되어, 표면 경사가 가파른 부분이 무뎌져, 완만한 표면 경사를 갖는 제2 표면 요철 형상(18)이 형성된 상태가 도시되어 있다.

제2 에칭 공정의 에칭 처리도, 제1 에칭 공정과 마찬가지로, 통상, 염화제2철(FeCl₃)액, 염화제2구리(CuCl₂)액, 알칼리 에칭액(Cu(NH₃)₄Cl₂) 등을 이용하여, 표면을 부식시킴으로써 행해지지만, 염산이나 황산 등의 강산을 이용할 수도 있고, 전해 도금 시와 반대의 전위를 가하는 것에 의한 역전해 에칭을 이용할 수도 있다. 에칭 처리를 실시한 후의 요철의 무딤 상태는, 하지 금속의 종류, 에칭 수법, 및 제1 에칭 공정에 의해 얻어진 요철의 사이즈와 깊이 등에 따라 다르기 때문에, 일률적으로는 말할 수 없으나, 무딤 상태를 제어하는 데 있어서 가장 큰 인자는 에칭량이다. 여기서 말하는 에칭량도, 제1 에칭 공정과 마찬가지로, 에칭에 의해 깎여지는 기재의 두께이다. 에칭량이 작으면, 제1 에칭 공정에 의해 얻어진 요철의 표면 형상을 무디게 하는 효과가 불충분하여, 그 요철 형상을 투명 기재 상에 전사하여 얻어지는 방현 필름의 광학 특성이 그다지 좋아지지 않는다. 한편, 에칭량이 지나치게 크면, 요철 형상이 거의 없어져 버려, 거의 평탄한 금형이 되어 버리기 때문에, 방현성을 나타내지 않게 되어 버린다. 따라서 에칭량은 1 ㎛∼50 ㎛의 범위 내인 것이 바람직하고, 4 ㎛∼20 ㎛의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 제2 에칭 공정에서의 에칭 처리에 대해서도, 제1 에칭 공정과 마찬가지로, 1회의 에칭 처리에 의해 행해도 되고, 에칭 처리를 2회 이상으로 나누어 행해도 된다. 에칭 처리를 2회 이상으로 나누어 행하는 경우에는, 2회 이상의 에칭 처리에 있어서의 에칭량의 합계가 1 ㎛∼50 ㎛인 것이 바람직하다.

본 발명의 금형의 제조 방법에 의해 얻어지는 금형을 이용함으로써, 미세 요철 표면 형상이 정밀도 좋게 제어되어 형성되기 때문에, 충분한 방현성을 발현하고, 또한, 백화가 발생하지 않으며, 화상 표시 장치의 표면에 배치했을 때에도 번쩍임이 발생하지 않고, 높은 콘트라스트를 나타내는 방현 필름을 얻는 것이 가능해진다. 또한, 간섭색, 무아레의 발생 및 반복 모양의 발생이 효과적으로 억제된 방현 필름을 얻는 것이 가능하다.

예

이하에 실시예를 들어, 본 발명을 더 상세히 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

〔1〕계조 패턴의 에너지 스펙트럼의 극대값을 나타내는 공간 주파수 측정

작성한 계조 패턴 데이터를 12800 dpi에서 256계조의 그레이 스케일의 화상 데이터로 하고, 계조를 이차원의 이산 함수 g(x, y)로 나타내었다. 얻어진 이차원 이산 함수 g(x, y)를 이산 푸리에 변환하여, 이차원 함수 G(f_x, f_y)를 구하였다. 이차원 함수 G(f_x, f_y)를 제곱하여 에너지 스펙트럼의 이차원 함수 G²(f_x, f_y)를 계산하고, f_x=0의 단면 곡선인 G²(0, f_y)[가로축이 공간 주파수 f_y이고, 세로축이 에너지 스펙트럼인 이차원 그래프]로부터, 에너지 스펙트럼의 극대값을 나타내는 공간 주파수를 구하였다. 여기서, 하기 표 1에 나타내는 「에너지 스펙트럼의 극대값을 나타내는 공간 주파수」에는, 공간 주파수 f_y=0 ㎛^-1의 위치 이외에 존재하는 복수의 극대값 중, 절대값이 가장 작은 공간 주파수에서 극대를 나타내고 있는 극대값의 해당 공간 주파수를 기재하였다. 계산에 이용한 패턴의 수평 분해능은 Δx 및 Δy 모두 2 ㎛로 하였다. 또한, 계산 범위는 1000 ㎛×1000 ㎛로 하였다.

〔2〕방현 필름의 헤이즈의 측정

방현 필름의 헤이즈는, JIS K 7136에 규정되는 방법으로 측정하였다. 구체적으로는, 이 규격에 준거한 헤이즈미터 HM-150형(무라카미 색채 기술 연구소 제조)을 이용하여 헤이즈를 측정하였다. 방현 필름의 휘어짐을 방지하기 위해서, 광학적으로 투명한 점착제를 이용하여 요철면이 표면이 되도록 유리 기판에 접합하고 나서, 측정을 실시하였다. 일반적으로 헤이즈가 커지면, 화상 표시 장치에 적용했을 때에 화상이 어두워지고, 그 결과, 정면 콘트라스트가 저하되기 쉬워진다. 그 때문에, 헤이즈는 낮은 편이 바람직하다.

〔3〕방현 필름의 방현 성능의 평가

(반복 모양, 간섭색, 비춤, 백화의 육안 평가)

방현 필름의 이면으로부터의 반사를 방지하기 위해서, 요철면이 표면이 되도록 흑색 아크릴 수지판에 방현 필름을 접합하고, 형광등이 켜진 밝은 실내에서 요철면측으로부터 육안으로 관찰하여, 반복 모양의 유무, 간섭색의 유무, 형광등의 비춤의 유무 및 백화의 유무를 육안으로 평가하였다. 반복 모양, 간섭색, 비춤 및 백화는 각각 1∼3의 3단계로 다음의 기준에 의해 평가하였다.

반복 모양 1: 반복 모양이 관찰되지 않는다.

2: 반복 모양이 약간 관찰된다.

3: 반복 모양이 명료하게 관찰된다.

간섭색 1: 간섭색이 관찰되지 않는다.

2: 간섭색이 약간 관찰된다.

3: 간섭색이 명료하게 관찰된다.

비춤 1: 비춤이 관찰되지 않는다.

2: 비춤이 약간 관찰된다.

3: 비춤이 명료하게 관찰된다.

백화 1: 백화가 관찰되지 않는다.

2: 백화가 약간 관찰된다.

3: 백화가 명료하게 관찰된다.

(번쩍임 및 무아레의 평가)

시판의 액정 텔레비전[LC-32 GH3(샤프(주) 제조)]으로부터 표리 양면의 편광판을 박리하였다. 이들 오리지널 편광판 대신에, 배면측 및 표시면측 모두, 편광판 스미카란 SRDB31E[스미또모 가가쿠(주) 제조]를, 각각의 흡수축이 오리지널의 편광판의 흡수축과 일치하도록 점착제를 통해 접합하고, 또한 표시면측 편광판 위에는, 이하의 각 예에 나타내는 방현 필름을 요철면이 표면이 되도록 점착제를 통해 접합하였다. 이 상태에서, 샘플로부터 약 30 ㎝ 떨어진 위치로부터, 육안으로 관찰함으로써, 번쩍임 및 무아레의 정도를 3단계로 다음의 기준에 의해 평가하였다.

번쩍임 1: 번쩍임이 관찰되지 않는다.

2: 번쩍임이 약간 관찰된다.

3: 번쩍임이 명료하게 관찰된다.

무아레 1: 무아레가 관찰되지 않는다.

2: 무아레가 약간 관찰된다.

3: 무아레가 명료하게 관찰된다.

<실시예 1>

직경 200 ㎜의 알루미늄 롤(JIS에 의한 A5056)의 표면에 구리 발라드(ballard) 도금이 실시된 것을 준비하였다. 구리 발라드 도금은, 구리 도금층/얇은 은 도금층/표면 구리 도금층으로 이루어지는 것이며, 도금층 전체의 두께는, 약 200 ㎛가 되도록 설정하였다. 그 구리 도금 표면을 경면 연마하고, 연마된 구리 도금 표면에 감광성 수지를 도포, 건조하여 감광성 수지막을 형성하였다. 이어서, 도 1에 도시되는 계조 패턴 데이터를 복수 연속해서 반복 배열하여 이루어지는 패턴 데이터를 감광성 수지막 상에 레이저광에 의해 노광하고, 현상하였다. 레이저광에 의한 노광과, 현상은 Laser Stream FX[(주)싱크 래버러토리 제조]를 이용하여 행하였다. 감광성 수지막에는 포지티브형의 감광성 수지를 사용하였다. 도 1에 도시한 계조 패턴 데이터는, 도트 직경 16 ㎛의 도트를 다수 랜덤하게 배치한 패턴이며, 에너지 스펙트럼은 공간 주파수 0.046 ㎛^-1에 극대값을 나타내었다. 또한, 도 1에 도시한 계조 패턴 데이터는 한 변이 20 ㎜인 정사각형으로서 작성하였다.

그 후, 염화제2구리액으로 제1 에칭 처리를 행하였다. 그때의 에칭량은 3 ㎛가 되도록 설정하였다. 제1 에칭 처리 후의 롤로부터 감광성 수지막을 제거하고, 재차, 염화제2구리액으로 제2 에칭 처리를 행하였다. 그때의 에칭량은 10 ㎛가 되도록 설정하였다. 그 후, 크롬 도금 가공을 행하여, 금형 A를 제작하였다. 이때, 크롬 도금 두께가 4 ㎛가 되도록 설정하였다.

광경화성 수지 조성물 GRANDIC 806T[다이닛폰 잉크 가가쿠 고교(주) 제조]를 아세트산에틸로 용해하여, 50 중량% 농도의 용액으로 하고, 또한, 광중합 개시제인 루시린 TPO(BASF사 제조, 화학명: 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드)를, 경화성 수지 성분 100 중량부당 5 중량부 첨가하여 도포액을 조제하였다. 두께 80 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름 상에, 이 도포액을 건조 후의 도포 두께가 10 ㎛가 되도록 도포하고, 60℃로 설정한 건조기 속에서 3분간 건조시켰다. 건조 후의 필름을, 앞서 얻어진 금형 A의 요철면에, 광경화성 수지 조성물층이 금형측이 되도록 고무롤로 압박하여 밀착시켰다. 이 상태에서 TAC 필름측으로부터, 강도 20 mW/㎠의 고압 수은등으로부터의 빛을 h선 환산 광량으로 200 mJ/㎠가 되도록 조사하여, 광경화성 수지 조성물층을 경화시켰다. 이 후, TAC 필름을 경화 수지와 함께 금형으로부터 박리하여, 표면에 요철을 갖는 경화 수지와 TAC 필름의 적층체로 이루어지는 투명한 방현 필름 A를 제작하였다.

<실시예 2>

레이저광에 의해 노광하는 계조 패턴으로서, 도 6에 도시한 계조 패턴을 이용하고, 표 1에 기재한 에칭량으로 제1 에칭 처리 및 제2 에칭 처리를 행한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 금형 B를 얻었다. 얻어진 금형 B를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 방현 필름 B를 제작하였다. 도 6에 도시한 계조 패턴 데이터는, 도트 직경 12 ㎛의 도트를 다수 랜덤하게 배치한 패턴이며, 에너지 스펙트럼은 공간 주파수 0.056 ㎛^-1에 극대값을 나타내었다. 또한, 도 6에 도시한 계조 패턴 데이터는 한 변이 100 ㎜인 정사각형으로서 작성하였다.

<실시예 3>

레이저광에 의해 노광하는 계조 패턴으로서, 패턴 데이터를 한 변의 길이가 16 ㎜인 정사각형으로서 작성한 것 이외에는 실시예 1에서 이용한 것과 동일한 계조 패턴을 이용하고, 표 1에 기재한 에칭량으로 제1 에칭 처리 및 제2 에칭 처리를 행한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 금형 C를 얻었다. 얻어진 금형 C를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 방현 필름 C를 제작하였다.

<비교예 1 및 비교예 2>

레이저광에 의해 노광하는 계조 패턴으로서, 한 변의 길이가 20 ㎜인 정사각형으로서 작성한 도 7에 도시한 계조 패턴 데이터를 이용하고, 표 1에 기재한 에칭량으로 제1 에칭 처리 및 제2 에칭 처리를 행한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 금형 D 및 금형 E를 얻었다. 얻어진 금형 D 및 금형 E를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 방현 필름 D 및 방현 필름 E를 제작하였다. 도 7에 도시한 계조 패턴 데이터는, 도트 직경 36 ㎛의 도트를 다수 랜덤하게 배치한 패턴이며, 에너지 스펙트럼은 공간 주파수 0.017 ㎛^-1에 극대값을 나타내었다. 도 7에 도시한 계조 패턴 데이터의 에너지 스펙트럼은, 공간 주파수 0.025 ㎛^-1∼0.125 ㎛^-1의 범위 내에서 극대값을 갖지 않는다.

<비교예 3>

레이저광에 의해 노광하는 계조 패턴으로서, 한 변의 길이가 10 ㎜인 정사각형으로서 작성한 도 7에 도시한 계조 패턴 데이터를 이용한 것 이외에는, 비교예 1과 동일하게 하여 금형 F를 얻었다. 얻어진 금형 F를 이용한 것 이외에는, 비교예 1과 동일하게 하여 방현 필름 F를 제작하였다.

<비교예 4∼7>

레이저광에 의해 노광하는 계조 패턴으로서, 각각 도 8 내지 도 11에 도시한 계조 패턴을 이용하고, 표 1에 기재한 에칭량으로 제1 에칭 처리 및 제2 에칭 처리를 행한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 금형 G∼J를 얻었다. 얻어진 금형 G∼J를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 방현 필름 G∼J를 제작하였다. 도 8에 도시한 계조 패턴 데이터는, 도트 직경 16 ㎛의 도트를 다수 랜덤하게 배치한 패턴이며, 에너지 스펙트럼은 공간 주파수 0.056 ㎛^-1에 극대값을 나타내었다. 또한, 도 8에 도시한 계조 패턴 데이터는 한 변이 10 ㎜인 정사각형으로서 작성하였다. 도 9에 도시한 계조 패턴 데이터는, 도트 직경 14 ㎛, 18 ㎛ 및 22 ㎛의 3종류의 도트를 다수 랜덤하게 배치한 패턴이며, 에너지 스펙트럼은 공간 주파수 0.042 ㎛^-1에 극대값을 나타내었다. 또한, 도 9에 도시한 계조 패턴 데이터는 한 변이 2 ㎜인 정사각형으로서 작성하였다. 도 10에 도시한 계조 패턴 데이터는, 도트 직경 20 ㎛의 도트를 다수 랜덤하게 배치한 패턴이며, 에너지 스펙트럼은 공간 주파수 0.033 ㎛^-1에 극대값을 나타내었다. 또한, 도 10에 도시한 계조 패턴 데이터는 한 변이 1 ㎜인 정사각형으로서 작성하였다. 도 11에 도시한 계조 패턴 데이터는, 도트 직경 22 ㎛의 도트를 다수 랜덤하게 배치한 패턴이며, 에너지 스펙트럼은 공간 주파수 0.033 ㎛^-1에 극대값을 나타내었다. 또한, 도 11에 도시한 계조 패턴 데이터는 한 변이 1 ㎜인 정사각형으로서 작성하였다.

금형 A∼J의 제작 시의 제1 에칭 처리 및 제2 에칭 처리의 에칭량, 및 제작에 이용한 계조 패턴의 도트 직경, 에너지 스펙트럼의 극대값을 나타내는 공간 주파수[상술한 바와 같이, 이 난에 기재된 공간 주파수는, 에너지 스펙트럼 G²(f_x, f_y)의 f_x=0의 단면 곡선인 G²(0, f_y)에 있어서, 공간 주파수 f_y=0 ㎛^-1의 위치 이외에 존재하는 복수의 극대값 중, 절대값이 가장 작은 공간 주파수에서 극대를 나타내고 있는 극대값의 해당 공간 주파수임], 계조 패턴의 형상 및 최소의 한 변의 길이를 표 1에 정리하였다. 또한, 도 12는 실시예 1 및 실시예 2에 이용한 계조 패턴으로부터 계산된 에너지 스펙트럼 G²(f_x, f_y)의 f_x=0에서의 단면을 도시하는 도면이다. 도 12의 가로축의 수치는, 공간 주파수 f_y의 절대값을 나타내고 있다.

또한, 표 2에, 얻어진 방현 필름의 헤이즈의 측정 결과 및 방현 성능의 평가 결과를 나타낸다.

표 2의 평가 결과로부터, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 실시예 1∼3의 방현 필름 A∼C는, 최소의 한 변의 길이가 15 ㎜ 이상이고, 또한, 에너지 스펙트럼이 공간 주파수 0.025 ㎛^-1∼0.125 ㎛^-1의 범위 내에서 극대값을 나타내는 계조 패턴을 이용하여 금형을 제작하며, 얻어진 금형의 요철면을 전사하여 미세 요철 표면을 형성하고 있기 때문에, 비춤 방지능이 우수하고, 번쩍임, 백화, 반복 모양, 간섭색 및 무아레가 관찰되지 않는 시인성이 우수한 방현 필름인 것을 알 수 있다. 또한, 방현 필름 A∼C는, 저헤이즈이면서도 양호한 방현 성능을 발휘하기 때문에, 우수한 방현성을 가지면서도 높은 콘트라스트를 발현하는 화상 표시 장치를 제공할 수 있게 한다.

한편, 비교예 1 및 2의 방현 필름 D 및 E에서는, 이용한 계조 패턴의 최소의 한 변의 길이가 20 ㎜이기 때문에, 간섭색 및 무아레는 발생하지 않았으나, 에너지 스펙트럼이 공간 주파수 0.025 ㎛^-1∼0.125 ㎛^-1의 범위 내에서 극대값을 나타내지 않기 때문에, 번쩍임 및 백화의 억제 효과가 충분하지 않다. 또한, 에너지 스펙트럼이 상기 범위 내에 극대값을 나타내지 않는 계조 패턴을 이용하고 있음으로써, 반복 모양(반복 배열된 계조 패턴에 대응하는 요철 표면 단위의 윤곽을 구성하는 격자 형상의 라인)이 관찰되었다.

또한, 비교예 3∼7의 방현 필름 F∼J에서는, 이용한 계조 패턴의 최소의 한 변의 길이가 1 ㎜∼10 ㎜이기 때문에, 에너지 스펙트럼이 공간 주파수 0.025 ㎛^-1∼0.125 ㎛^-1의 범위 내에서 극대값을 나타내는 경우에도, 반복 모양이 관찰되었다. 또한, 이용한 계조 패턴의 최소의 한 변의 길이가 10 ㎜ 미만인 비교예 5∼7의 방현 필름 H∼J에서는, 간섭색 및 무아레도 관찰되었다. 또한, 비교예 3의 방현 필름 F에서는, 이용한 계조 패턴의 에너지 스펙트럼이 공간 주파수 0.025 ㎛^-1∼0.125 ㎛^-1의 범위 내에서 극대값을 나타내지 않기 때문에, 번쩍임이 관찰되었다.

Claims (10)

1. 계조 패턴에 기초하여, 투명 기재 상에 요철 표면을 형성하는 공정을 포함하고,
   상기 계조 패턴은, 최소의 한 변의 길이가 15 ㎜ 이상이고, 상기 계조 패턴의 에너지 스펙트럼은, 공간 주파수 0.025 ㎛^-1∼0.125 ㎛^-1의 범위 내에서 극대값을 나타내고,
   상기 요철 표면은, 상기 계조 패턴의 계조에 대응하는 오목부와 볼록부로 이루어지는 요철 표면 단위의 반복 구조로 구성되는 것인 방현 필름의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 계조 패턴은, 백과 흑으로 2치화된 화상 데이터이고,
   상기 요철 표면 단위를 구성하는 오목부 또는 볼록부 중 어느 한쪽이, 상기 2치화된 화상 데이터의 백의 영역에 대응하는 것인 방현 필름의 제조 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 투명 기재 상에 요철 표면을 형성하는 공정은, 상기 계조 패턴에 기초하여, 요철면을 갖는 금형을 제작하고, 상기 금형의 요철면을 상기 투명 기재 상에 전사하는 공정을 포함하는 방현 필름의 제조 방법.
4. 제3항에 기재된 금형을 제조하는 방법으로서,
   금형용 기재의 표면에 구리 도금 또는 니켈 도금을 실시하는 제1 도금 공정과,
   제1 도금 공정에 의해 도금이 실시된 표면을 연마하는 연마 공정과,
   연마된 면에 감광성 수지막을 형성하는 감광성 수지막 형성 공정과,
   감광성 수지막 상에 상기 계조 패턴을 노광하는 노광 공정과,
   상기 계조 패턴이 노광된 감광성 수지막을 현상하는 현상 공정과,
   현상된 감광성 수지막을 마스크로서 이용해서 에칭 처리를 행하여, 연마된 도금면에 요철을 형성하는 제1 에칭 공정과,
   감광성 수지막을 박리하는 감광성 수지막 박리 공정과,
   형성된 요철면에 크롬 도금을 실시하는 제2 도금 공정
   을 포함하는 금형의 제조 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 감광성 수지막 박리 공정과 상기 제2 도금 공정 사이에, 형성된 요철면의 요철 형상을 에칭 처리에 의해 무디게 하는 제2 에칭 공정을 포함하는 금형의 제조 방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 제2 도금 공정에서 형성되는 크롬 도금이 실시된 요철면이, 상기 투명 기재 상에 전사되는 금형의 요철면인 것인 금형의 제조 방법.
7. 제4항에 있어서, 상기 제2 도금 공정에서의 크롬 도금에 의해 형성되는 크롬 도금층이 1 ㎛∼10 ㎛의 두께를 갖는 것인 금형의 제조 방법.
8. 제1항에 기재된 방현 필름의 제조 방법에 의해 제조된 방현 필름.
9. 제1항에 기재된 방현 필름의 제조 방법에 이용되는 계조 패턴으로서,
   최소의 한 변의 길이가 15 ㎜ 이상이고, 에너지 스펙트럼이, 공간 주파수 0.025 ㎛^-1∼0.125 ㎛^-1의 범위 내에서 극대값을 나타내는 것인 계조 패턴.
10. 제9항에 있어서, 백과 흑으로 2치화된 화상 데이터인 계조 패턴.
    

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