KR20160100837A - 금형 - Google Patents

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KR20160100837A
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mold
film
plating
antiglare
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KR1020160016237A
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도루 진노
츠토무 후루야
Original Assignee
스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

디스플레이에 이용한 경우에 얼룩이 적은 표시 화상이 얻어지는, 방현 필름을 얻기 위한 금형을 제공하는 것.
표면에 미세 요철 형상이 형성되어 있는 금형으로서, 상기 금형의 표면을 3차원 현미경으로 관찰함으로써 얻어지는 3차원 표면 형상 데이터에 대하여, 컷오프 파장이 7.8 ㎛인 하이 패스 필터를 실시함으로써 얻어지는 3차원 파라미터의 높이(z) 중, 평균값+25 ㎚ 이상의 파라미터의 비율이 0.3％ 이하인 금형.

Description

금형{MOLD}
본 발명은 금형에 관한 것이다.
액정 디스플레이나 플라즈마 디스플레이 패널, 브라운관(음극선관: CRT) 디스플레이, 유기 일렉트로루미네선스(EL) 디스플레이 등의 화상 표시 장치는, 그 표시면에 외광이 글레어(glare)되면 시인성이 현저히 손상되어 버린다. 이러한 외광의 글레어를 방지하기 위해, 화질을 중시하는 텔레비젼이나 퍼스널 컴퓨터, 외광이 강한 옥외에서 사용되는 비디오 카메라나 디지털 카메라, 반사광을 이용하여 표시를 행하는 휴대 전화 등에 있어서는, 종래부터 화상 표시 장치의 표면에 외광의 글레어를 방지하기 위해 방현 필름이 사용되고 있다.
이러한 방현 필름은, 예컨대, 기재 필름 상에 형성된 광경화성 수지층에, 엠보스 롤을 압박하면서, 상기 광경화성 수지층을 경화함으로써 제조할 수 있다. 상기 엠보스 롤로서는, 구리 도금 표면을 갖는 기재 롤의 표면에, 감광성 수지막을 형성하고, 상기 감광성 수지막을 패턴형으로 현상하며, 구리 도금 표면을 에칭하고, 그 후 패턴형으로 현상된 감광성 수지막을 제거하며, 더욱 크롬 도금을 실시한 것(특허문헌 1) 등이 알려져 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2010-224427호 공보
그러나, 종래의 엠보스 롤을 사용함으로써 제조되는 방현 필름은, 디스플레이에 이용된 경우에, 표시 화상에 얼룩이 보여지는 경우가 있었다.
본 발명은, 이하의 발명을 포함한다.
[1] 표면에 미세 요철 형상이 형성되어 있는 금형으로서,
상기 금형의 표면을 3차원 현미경으로 관찰함으로써 얻어지는 3차원 표면 형상 데이터에 대하여, 컷오프 파장이 7.8 ㎛인 하이 패스 필터를 실시함으로써 얻어지는 3차원 파라미터의 높이(z) 중, 평균값+25 ㎚ 이상의 파라미터의 비율이 0.3％ 이하인 금형.
[2] 표면의 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.03 ㎛ 이상 0.5 ㎛ 이하인 [1]에 기재된 금형.
[3] 표면이 금속 도금층인 [1] 또는 [2]에 기재된 금형.
[4] 표면이 크롬 도금층인 [1] 또는 [2]에 기재된 금형.
[5] [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 금형을 경화성 수지에 대고 누르고, 상기 경화성 수지를 경화한 후에, 경화한 경화성 수지로부터 상기 금형을 박리함으로써 얻어지는 방현 필름.
[6] 투명 지지체 상에, 미세 요철 표면을 갖는 방현층이 형성된 방현 필름으로서,
상기 미세 요철 표면을 3차원 현미경으로 관찰함으로써 얻어지는 3차원 표면 형상 데이터에 대하여, 컷오프 파장이 7.8 ㎛인 하이 패스 필터를 실시함으로써 얻어지는 3차원 파라미터의 높이(z) 중, 평균값+25 ㎚ 이상의 파라미터의 비율이 0.14％ 이하인 방현 필름.
[7] 상기 방현층의 표면의 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.03 ㎛ 이상 0.5 ㎛ 이하인 [6]에 기재된 방현 필름.
[8] 방현층이 미세 요철 표면을 형성하기 위한 미립자를 함유하지 않는 [6] 또는 [7]에 기재된 방현 필름.
[9] [5]∼[8] 중 어느 하나에 기재된 방현 필름을 구비하는 화상 표시 장치.
본 발명의 금형에 따르면, 디스플레이에 이용한 경우에 얼룩이 적은 표시 화상이 얻어지는, 방현 필름을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 금형을 제작하기 위해 이용되는 패턴인 화상 데이터를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 금형의 제조 방법의 전반 부분의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 금형의 제조 방법의 후반 부분의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다.
본 발명의 금형(이하, 본 금형이라고 하는 경우가 있음)은, 표면에 미세 요철 형상을 갖는 금형이며, 그 표면의 3차원 파라미터의 높이(z) 중 평균값+25 ㎚ 이상의 파라미터의 비율이 0.3％ 이하이고, 상기 파라미터 산출 시의 하이 패스 필터의 컷오프 파장이 7.8 ㎛인 것이다.
본 금형 표면에 형성되어 있는 미세 요철 형상은, 산술 평균 거칠기(Ra), 최대 단면 높이(Rt) 및 평균 길이(RSm)에 의해 평가할 수 있다. 상기 Ra, Rt 및 RSm은, JIS B 0601의 규정에 준거하여 구할 수 있다.
상기 미세 요철 형상의 산술 평균 거칠기(Ra)는, 바람직하게는 0.03 ㎛ 이상 0.5 ㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 0.03 ㎛ 이상 0.3 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.03 ㎛ 이상 0.1 ㎛ 이하이다. 상기 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.03 ㎛ 이상이면 본 금형을 이용하여 얻어지는 방현 필름의 방현성이 충분해지는 경향이 있다. 또한, 0.5 ㎛ 이하이면 본 금형을 이용하여 얻어지는 방현 필름을 이용한 디스플레이의 표시 화상에 있어서의 퇴색의 발생이 억제되는 경향이 있다.
상기 미세 요철 형상의 최대 단면 높이(Rt)는, 바람직하게는 0.3 ㎛ 이상 3 ㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 0.3 ㎛ 이상 1 ㎛ 이하이다. 상기 최대 단면 높이(Rt)가 0.3 ㎛ 이상이면 본 금형을 이용하여 얻어지는 방현 필름의 방현성이 충분해지는 경향이 있다. 또한, 3 ㎛ 이하이면 본 금형을 이용하여 얻어지는 방현 필름을 이용한 디스플레이의 표시 화상에 있어서의 퇴색의 발생이 억제되는 경향이 있고, 또한, 표면 요철 형상의 균일성이 충분히 높아지기 때문에 글리터링(glittering)이 저하하는 경향이 있다.
상기 미세 요철 형상의 평균 길이(RSm)는, 바람직하게는 30 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 30 ㎛ 이상 150 ㎛ 이하이다. 상기 평균 길이(RSm)가 30 ㎛ 이상이면 본 금형을 이용하여 얻어지는 방현 필름의 방현성이 충분해지는 경향이 있고, 또한, 200 ㎛ 이하이면 본 금형을 이용하여 얻어지는 방현 필름의 방현성이 충분해지는 경향이 있다.
상기 미세 요철 형상은, 통상, 패턴을 갖는다. 상기 패턴은, 규칙적인 패턴이어도 좋고, 랜덤 패턴이어도 좋으며, 특정 사이즈의 1종류 이상의 랜덤 패턴을 깐, 의사 랜덤 패턴이어도 좋다. 본 금형을 이용하여 얻어지는 방현 필름에 있어서, 표면 형상에 기인하는 반사광의 간섭에 의해, 반사상이 무지개색으로 착색하는 것을 방지하는 관점에서, 바람직하게는, 랜덤 패턴 및 의사 랜덤 패턴이다.
본 금형의, 외형 형상은 특별히 제한되는 것이 아니며, 평판형이어도 좋고, 원주형 또는 원통형의 롤형이어도 좋지만, 방현 필름의 연속 생산성의 관점에서, 원주형 또는 원통형의 표면에 미세 요철 형상을 갖는 금형 롤인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 원주형 또는 원통형의 표면에, 패턴을 갖는 미세 요철 형상을 갖는 금형 롤이다.
본 금형은, 그 본체가 되는 기재와, 요철 형상의 패턴이 형성되어 있는 표면이 상이한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 금형의 기재의 재질은, 금속, 유리, 카본, 수지 및 이들의 복합체에서 적절하게 선택할 수 있고, 가공성 등의 점에서, 바람직하게는 금속이다. 상기 금속으로서는, 알루미늄을 포함하는 합금, 철을 포함하는 합금, 알루미늄 및 철 등을 들 수 있다. 상기 알루미늄 또는 철을 포함하는 합금은, 알루미늄 또는 철을 주체로 하는 합금이면 바람직하고, 또한, 알루미늄 또는 철을 50 질량％ 이상 포함하는 합금이면 바람직하다.
본 금형의 표면의 재질은 금속이며, 상기 표면은 바람직하게는, 도금에 의해 형성된 금속 도금층이다. 상기 표면에 이용되는 금속으로서는, 구리, 니켈 및 크롬 등을 들 수 있고, 바람직하게는 크롬이다. 즉, 본 금형은, 바람직하게는 표면에 크롬 도금층을 갖는다. 크롬은, 경도가 높고, 마찰 계수가 작기 때문에 양호한 이형성을 본 금형에 부여할 수 있다. 즉, 표면에 크롬 도금층을 갖는 본 금형은, 내구성이 높아, 사용 중에 요철 패턴이 닳아 없어지거나, 손상되거나 할 우려가 낮다. 이러한 금형으로부터 얻어진 방현 필름은, 충분한 방현 기능을 얻기 쉽고, 또한, 방현 필름 상에 결함이 발생하기 어렵다.
도금의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 소위 광택 도금, 또는 장식용 도금 등이라고 불리는, 양호한 광택을 발현하는 도금인 것이 바람직하다.
표면에 미세 요철 형상이 형성되어 있는 금형의 표면에는, 상기 미세 요철 형상보다 더욱 미세한 융기(이하, 미세 돌기라고 하는 경우가 있음)가 존재하기 때문에, 3차원 현미경[예컨대, PLμNEOX(Sensofar사 제조)]으로 관찰하면 미세한 융기가 관찰된다. 미세 돌기에 밀도차가 있는 경우에는, 산란 광량도 상이하기 때문에, 금형 표면의 현미경 화상에 명암의 얼룩이 관찰되고, 이러한 명암의 얼룩이 관찰되는 금형을 이용하여 제작된 방현 필름을 구비하는 디스플레이의 표시 화상에는 얼룩이 보여지는 경우가 있다.
상기 명암의 얼룩의 정도는, 표면에 미세 요철 형상이 형성되어 있는 금형의 표면의 3차원 파라미터에 의해 평가할 수 있다. 구체적으로는, 상기 금형의 표면을 3차원 현미경으로 관찰함으로써 3차원 표면 형상을 측정한 후, 측정된 3차원 표면 형상 데이터에 대하여, 컷오프 파장이 7.8 ㎛인 하이 패스 필터를 실시하여, 미세 요철 형상 등의 비교적 큰 요철(주름)의 영향을 제거함으로써, 미세 돌기 등의 보다 미세한 융기를 추출한다. 미세 돌기 등의 보다 미세한 융기를 추출하여 얻어진 3차원 파라미터의 높이(z) 중, 평균값+25 ㎚ 이상의 파라미터의 비율(％)을 산출한다. 산출된 평균값+25 ㎚ 이상의 파라미터의 비율(％)이, 미세 돌기에 기인하는 명암의 얼룩이 관찰되는지의 여부의 지표가 된다. 이때의 평균값+25 ㎚ 이상의 파라미터의 비율(％)이 0.3％ 이하이면, 명암의 얼룩은 관찰되기 어렵고, 0.3％를 넘으면 명암의 얼룩이 관찰되기 쉬운 경향이 있다. 평균값+25 ㎚ 이상의 파라미터의 비율은, 보다 바람직하게는 0.2％ 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.14％ 이하이다. 또한, 통상 0.001％ 이상이며, 0.01％ 이상이어도 좋다.
상기 평균값+25 ㎚ 이상의 파라미터의 비율(％)은, 표면에 미세 요철 형상을 갖는 금형의 표면에 존재하는 미세 돌기를 연마함으로써 조정할 수 있어, 미세 돌기를 연마함으로써, 평균값+25 ㎚ 이상의 파라미터의 비율(％)을 작게 할 수 있다. 그러나, 연마 처리에 의해, 금형 표면에 형성되어 있는 미세 요철 형상도 연마되어 버리면, 방현 필름을 얻기 위한 금형으로서의 기능을 잃어버리는 경우가 있다.
특히, 크롬 도금에 의해 얻어지는 미연마의 크롬 도금층에는, 마이크로 크랙이라고 불리는 미세한 융기(미세 돌기)가 많이 존재하기 때문에, 그 표면에는 많은 명암의 얼룩이 관찰된다.
상기 금속 도금층의 두께는, 바람직하게는 0.5 ㎛∼20 ㎛이며, 보다 바람직하게는 1 ㎛∼10 ㎛이다. 금속 도금층의 두께가 0.5 ㎛보다 두꺼우면, 기재가 갖는 미세 요철 형상을 무디게 할 수 있는 효과가 충분하며, 그 미세 요철 형상을 전사함으로써 얻어지는 방현 필름의 광학 특성이 양호해지는 경향이 있다. 한편, 금속 도금 두께가 20 ㎛보다 얇으면, 생산성이 높고, 노듈이라고 불리는 돌기형의 도금 결함의 발생이 적어지는 경향이 있다.
또한, 표면에 미세 요철 형상을 갖는 기재 위에, 금속 도금을 실시함으로써, 상기 미세 요철 형상이 무디어지고, 또한, 그 표면 경도가 높여진 금형을 얻을 수 있다. 이때의 요철의 무딤 상태는, 기재 위에 형성된 요철 형상의 재질, 크기, 깊이 등에 따라 상이하고, 또한, 금속 도금의 재질, 두께 등에 따라서도 상이하지만, 무딤 상태를 제어하는 데 있어서 가장 큰 인자는, 금속 도금의 두께이다.
본 금형은, 종래의 표면에 미세한 요철 형상을 갖는 금형의 표면을 특정 방법으로 연마함으로써 얻을 수 있다.
종래의 표면에 미세한 요철 형상을 갖는 금형의 제조 방법으로서는, 예컨대, 기재에 구리 도금 또는 니켈 도금을 실시한 후, 연마하고, 샌드 블라스트 가공을 실시한 후, 크롬 도금을 실시하는 방법(일본 특허 공개 제2007-187952호 공보); 구리 도금 또는 니켈 도금을 실시한 후, 연마하고, 샌드 블라스트 가공을 실시한 후, 에칭 공정 또는 구리 도금 공정을 실시하며, 이어서 크롬 도금을 실시하는 방법(일본 특허 공개 제2007-237541호 공보); 기재의 표면에 구리 도금 또는 니켈 도금을 실시한 후, 연마하고, 연마된 면에 감광성 수지막을 도포 형성하며, 상기 감광성 수지막 상에 패턴을 노광한 후, 현상하고, 현상된 감광성 수지막을 마스크로서 이용하여 에칭 처리를 행하며, 감광성 수지막을 박리하고, 더욱 에칭 처리를 행하며, 요철면을 무디게 한 후, 형성된 요철면에 크롬 도금을 실시하는 방법; 및 선반 등의 공작 기계를 이용하여, 절삭 공구에 의해 금형이 되는 기재를 절삭하는 방법(국제 공개 제2007/077892호 팜플렛) 등을 들 수 있다. 그 외, 형상을 부여하는 하지에 적합하게 이용되는 방법으로서, 재가공을 하기 쉬운 관점에서, 기재 도금층 위에 은 등으로 구성되는 박리층을 마련하고, 박리층 위에 형상을 부여하는 도금층을 마련하는 방법이 있다.
본 금형의 기재 및 표면의 미세 요철 형상은, 예컨대, FM 스크린법, DLDS(Dynamic°Low-Discrepancy°Sequence)법, 블록 공중합체의 미크로 상분리 패턴을 이용하는 방법, 또는 밴드 패스 필터법 등에 따라 생성된 미세 요철 형상을 감광성 수지막 상에 노광, 현상하여, 현상된 감광성 수지막을 마스크로서 이용하여 에칭 처리를 행하는 것 등에 의해 형성할 수 있다. 요철 형상의 패턴도 동일한 방법에 따라 형성할 수 있다.
도 1은 본 금형을 제작하기 위해 이용되는 패턴의 화상 데이터의 일부를 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 화상 데이터는 33 ㎜×33 ㎜의 크기이며, 12800 dpi로 작성하였다.
연마의 방법으로서는, 분체 내지 입자로 이루어지는 연마재를 이용한 방법을 들 수 있다. 구체적으로는, 샌드 블라스트법 및 웨트 블라스트법 등의 블라스트 연마법, 랩핑 가공법 등의 랩핑 연마법, 배럴 가공법 및 자기 연마 방법 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 블라스트 연마법 및 랩핑 연마법이다.
블라스트 연마법에는, 일본 특허 공개 제2005-205513호 공보 및 일본 특허 공개 제2002-114968호 공보 등에 기재된 공지의 방법을 이용할 수 있다. 블라스트 연마법에 이용되는 연마재에 특별히 제한은 없지만, 연마재가 금형 표면에 충돌하였을 때의 형상 변화가 작은 탄성 연마재가 바람직하다.
랩핑 연마법에는, 일본 특허 공개 제2010-94752호 공보 등에 기재된 공지의 방법을 이용할 수 있다. 랩핑 연마에 이용되는 연마재에 특별히 제한은 없지만, 표면 형상의 변화나 연마 상처의 발생을 적게 하기 위해, 연마재의 평균 입경은 1.0 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5 ㎛ 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.1 ㎛ 이하이다.
이하에서는, 본 금형을 제조하는 방법의 일 형태에 대해서 설명한다. 본 금형의 제조 방법은, 특별히 제한되지 않지만, 미세 요철 형상을 갖는 표면을 정밀도 좋게, 또한, 재현성 좋게 제조하기 위해, 〔1〕제1 도금 공정, 〔2〕연마 공정, 〔3〕감광성 수지막 형성 공정, 〔4〕노광 공정, 〔5〕현상 공정, 〔6〕제1 에칭 공정, 〔7〕감광성 수지막 박리 공정, 〔8〕제2 에칭 공정, 〔9〕제2 도금 공정 및〔10〕연마 처리 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
도 2는 본 금형의 제조 방법의 전반 부분의 일례를 모식적으로 나타내는 도면이며, 각 공정에 있어서의 금형의 단면을 모식적으로 나타내고 있다. 이하, 도 2를 참조하면서, 본 금형의 제조방법에 대해서 설명한다.
〔1〕제1 도금 공정
우선, 기재의 표면에 제1 도금을 실시한다. 기재의 표면에 제1 도금을 실시함으로써, 이후의 제2 도금 공정에 있어서의 금속 도금의 밀착성이나 광택성을 향상시킬 수 있다. 제1 도금으로서는, 구리 도금이 바람직하다. 이것은, 구리 도금은, 피복성이 높고, 또한 평활화 작용이 강한 것으로부터, 기재 표면의 요철이나 공동 등을 메워 평탄하며 광택이 있는 기재 표면을 형성하기 때문이다. 이들 구리 도금의 특성에 의해, 후술하는 제2 도금 공정에 있어서 금속 도금을 실시하였다고 해도, 기재에 존재하고 있던 요철이나 공동에 기인한다고 생각되는 금속 도금 표면의 거칠음이 해소되고, 또한, 구리 도금의 피복성이 높은 것으로부터, 미세한 크랙의 발생이 저감된다.
제1 도금 공정에 있어서 이용되는 구리는, 구리의 순금속일 수 있는 것 외에, 구리를 주체로 하는 합금이어도 좋다. 즉, 본 명세서에서 말하는 「구리」란, 구리 및 구리 합금을 포함하는 의미이다. 구리 도금은, 전해 도금으로 행하여도 무전해 도금으로 행하여도 좋지만, 통상은 전해 도금이 채용된다.
제1 도금의 두께는, 하지(기재) 표면의 영향을 충분히 배제하기 위해, 50 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 제1 도금의 두께의 상한은 임계적은 아니지만, 비용 등의 관점에서 500 ㎛ 이하가 바람직하다.
〔2〕연마 공정
계속되는 연마 공정에서는, 제1 도금이 실시된 기재 표면을 연마한다. 연마 공정을 거침으로써, 제1 도금이 실시된 기재 표면을 경면에 가까운 상태로 연마하는 것이 바람직하다. 이것은, 기재가 되는 금속판이나 금속 롤에는, 원하는 정밀도로 하기 위해, 절삭이나 연삭 등의 기계 가공이 실시되어 있는 것이 많고, 이에 의해 기재 표면에 가공 흔적이 남아 있으며, 제1 도금이 실시된 상태라도, 이들 가공 흔적이 남는 경우가 있기 때문이다. 이러한 가공 흔적 등이 남은 표면에, 후술하는 공정을 실시하였다고 해도, 각 공정을 실시한 후에 형성되는 요철보다 가공 흔적 등의 요철 쪽이 깊은 경우가 있어, 가공 흔적 등의 영향이 남을 가능성이 있고, 그와 같은 금형을 이용하여 방현 필름을 제조한 경우에는, 광학 특성에 예기할 수 없는 영향을 끼치는 경우가 있다.
도 2의 (a)는 평판형의 기재(7)가, 제1 도금 공정에 있어서 구리 도금이 그 표면에 실시되고(상기 공정에서 형성한 구리 도금의 층에 대해서는 도시하지 않음), 더욱 연마 공정에 의해 경면 연마된 표면(8)을 갖게 된 상태를 모식적으로 나타내고 있다.
연마 방법은 특별히 제한되는 것이 아니며, 기계 연마법, 전해 연마법, 화학 연마법 중 어느 것이나 사용할 수 있다. 기계 연마법으로서는, 슈퍼 피니싱법, 랩핑 연마법, 유체 연마법, 버프 연마법 등이 예시된다. 또한, 연마 공정에 있어서는, 절삭 공구를 이용하여 경면 절삭함으로써, 기재(7)의 표면(8)을 경면으로 하여도 좋다. 그때의 절삭 공구의 재질이나 형상 등은 특별히 제한되는 것이 아니며, 초경 바이트, CBN 바이트, 세라믹 바이트, 다이아몬드 바이트 등을 사용할 수 있지만, 가공 정밀도의 관점에서 다이아몬드 바이트를 이용하는 것이 바람직하다. 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 있기 때문에 바람직하지 못하다. 또한, 중심선 평균 거칠기(Ra)의 하한에 대해서는 특별히 제한되지 않고, 가공 시간이나 가공 비용의 관점에서, 당연히 한계가 있기 때문에, 특별히 지정할 필요성은 없다.
〔3〕감광성 수지막 형성 공정
계속되는 감광성 수지막 형성 공정에서는, 연마 공정에 의해 경면 연마를 실시한 기재(7)의 표면(8)에, 감광성 수지를 용매에 용해한 용액을 도포하고, 가열·건조함으로써, 감광성 수지막을 형성한다. 도 2의 (b)는 기재(7)의 표면(8)에 감광성 수지막(9)이 형성된 상태를 모식적으로 나타내고 있다.
감광성 수지로서는 종래 공지의 감광성 수지를 이용할 수 있다. 예컨대, 감광 부분이 경화하는 성질을 가진 네거티브형의 감광성 수지로서는 분자 중에 아크릴기 또는 메타크릴기를 갖는 아크릴산에스테르의 단량체나 프리폴리머, 비스아지드와 디엔 고무의 혼합물, 폴리비닐신나메이트계 화합물 등을 이용할 수 있다. 또한, 현상에 의해 감광 부분이 용출되고, 미감광 부분만이 남는 성질을 갖는 포지티브형의 감광성 수지로서는 페놀 수지계나 노볼락 수지계 등을 이용할 수 있다. 또한, 감광성 수지에는, 필요에 따라, 증감제, 현상 촉진제, 밀착성 개질제, 또는 도포성 개량제 등의 각종 첨가제를 배합하여도 좋다.
이들 감광성 수지를 기재(7)의 표면(8)에 도포할 때에는, 양호한 도포막을 형성하기 위해, 적당한 용매에 희석하여 도포하는 것이 바람직하고, 상기 용매로서는 셀로솔브계 용매, 프로필렌글리콜계 용매, 에스테르계 용매, 알코올계 용매, 케톤계 용매 및 고극성 용매 등을 사용할 수 있다.
감광성 수지 용액을 도포하는 방법으로서는, 메니스커스 코트, 파운틴 코트, 딥 코트, 회전 도포, 롤 도포, 와이어 바 도포, 에어 나이프 도포, 블레이드 도포, 커튼 도포 및 링 코트 등의 공지의 방법을 이용할 수 있다. 도포막의 두께는 건조 후에 1 ㎛∼10 ㎛의 범위로 하는 것이 바람직하다.
〔4〕노광 공정
계속되는 노광 공정에서는, 요철 형상의 패턴을, 전술한 감광성 수지막 형성 공정에서 형성된 감광성 수지막(9) 상에 노광한다. 노광 공정에 이용하는 광원은 도포된 감광성 수지의 감광 파장이나 감도 등에 맞추어 적절하게 선택하면 좋고, 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.
요철 형상의 패턴을 정밀도 좋게 형성하기 위해서는, 노광 공정에 있어서, 전술한 패턴을 감광성 수지막 상에 정밀하게 제어된 상태로 노광하는 것이 바람직하다. 전술한 패턴을 감광성 수지막 상에 정밀도 좋게 노광하기 위해서는, 컴퓨터로 패턴을 화상 데이터로서 작성하고, 그 화상 데이터에 기초한 패턴을, 컴퓨터 제어된 레이저 헤드로부터 발하는 레이저 광에 의해 묘화하는 것이 바람직하다. 레이저 묘화를 행하는 데 있어서는 인쇄판 작성용의 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)는 감광성 수지막(9)에 패턴이 노광된 상태를 모식적으로 나타내고 있다. 감광성 수지막을 네거티브형의 감광성 수지로 형성한 경우에는, 노광된 영역(10)은 노광에 의해 수지의 가교 반응이 진행되어, 후술하는 현상액에 대한 용해성이 저하한다. 그 때문에, 현상 공정에 있어서 노광되어 있지 않은 영역(11)이 현상액에 의해 용해되고, 노광된 영역(10)만 기재 표면 상에 잔존 마스크가 된다. 한편, 감광성 수지막을 포지티브형의 감광성 수지로 형성한 경우에는, 노광된 영역(10)은 노광에 의해 수지의 결합이 절단되어, 후술하는 현상액에 대한 용해성이 증가한다. 그 때문에, 현상 공정에 있어서 노광된 영역(10)이 현상액에 의해 용해되고, 노광되어 있지 않은 영역(11)만 기재 표면 상에 잔존 마스크가 된다.
〔5〕현상 공정
현상 공정에 있어서는, 감광성 수지막(9)에 네거티브형의 감광성 수지를 이용한 경우에는, 노광되어 있지 않은 영역(11)은 현상액에 의해 용해되고, 노광된 영역(10)만 금형용 기재 상에 잔존하여, 계속되는 제1 에칭 공정에 있어서 마스크로서 작용한다. 한편, 감광성 수지막(9)에 포지티브형의 감광성 수지를 이용한 경우에는, 노광된 영역(10)만 현상액에 의해 용해되고, 노광되어 있지 않은 영역(11)이 금형용 기재 상에 잔존하여, 계속되는 제1 에칭 공정에 있어서의 마스크로서 작용한다.
현상 공정에 이용하는 현상액에는 종래 공지의 것을 사용할 수 있다. 현상액으로서는, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 규산나트륨, 메타규산나트륨 및 암모니아수 등의 무기 알칼리류; 에틸아민 및 n-프로필아민 등의 제1 아민류; 디에틸아민 및 디-n-부틸아민 등의 제2 아민류; 트리에틸아민 및 메틸디에틸아민 등의 제3 아민류; 디메틸에탄올아민 및 트리에탄올아민 등의 알코올아민류; 테트라메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드 및 트리메틸히드록시에틸암모늄히드록시드 등의 제4급 암모늄염; 피롤 및 피페리딘 등의 환형 아민류; 등의 알칼리성 수용액 및 크실렌 및 톨루엔 등의 유기 용제 등을 들 수 있다.
현상 공정에 있어서의 현상 방법은 특별히 제한되지 않고, 침지 현상, 스프레이 현상, 브러시 현상 및 초음파 현상 등의 방법을 이용할 수 있다.
도 2의 (d)는 감광성 수지막(9)에 네거티브형의 감광성 수지를 이용하여, 현상 처리를 실시한 상태를 모식적으로 나타내고 있다. 도 2의 (c)에 있어서, 노광되어 있지 않은 영역(11)이 현상액에 의해 용해되고, 노광된 영역(10)만 기재 표면 상에 잔존 마스크(12)가 된다. 도 2의 (e)에는, 감광성 수지막(9)에 포지티브형의 감광성 수지를 이용하여, 현상 처리를 행한 상태를 모식적으로 나타내고 있다. 도 2의 (c)에 있어서, 노광된 영역(10)이 현상액에 의해 용해되고, 노광되어 있지 않은 영역(11)만 기재 표면 상에 잔존 마스크(12)가 된다.
〔6〕제1 에칭 공정
계속되는 제1 에칭 공정에서는, 현상 공정 후에 기재 표면 상에 잔존한 감광성 수지막을 마스크로서 이용하여, 주로 마스크가 없는 부분의 기재의 제1 도금이 실시된 표면을 에칭한다.
도 3은 본 금형의 제조 방법의 후반 부분의 바람직한 일례를 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 3의 (a)에는 제1 에칭 공정에 의해, 주로 마스크가 없는 영역(13)의 기재(7)가 에칭되는 상태를 모식적으로 나타내고 있다. 마스크(12)의 하부의 기재(7)는 금형용 기재 표면으로부터는 에칭되지 않지만, 에칭의 진행과 함께 마스크가 없는 영역(13)으로부터의 에칭이 진행된다. 따라서, 마스크(12)와 마스크가 없는 영역(13)의 경계 부근에서는, 마스크(12)의 하부의 기재(7)도 에칭된다. 이러한 마스크(12)와 마스크가 없는 영역(13)의 경계 부근에 있어서, 마스크(12)의 하부의 기재(7)도 에칭되는 것을, 이하에서는 사이드 에칭이라고 부른다.
제1 에칭 공정에 있어서의 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 실시하였을 때의 기재에 형성되는 요철 형상은, 하지 금속의 재질, 감광성 수지막의 종류 및 에칭 방법 등에 따라 상이하기 때문에, 일률적으로는 말할 수 없지만, 에칭량이 10 ㎛ 이하인 경우에는, 에칭액에 닿아 있는 금속 표면으로부터 대략 등방적으로 에칭된다. 여기서 말하는 에칭량이란, 에칭에 의해 깎이는 기재의 두께이다.
제1 에칭 공정에 있어서의 에칭량은, 바람직하게는 1 ㎛∼50 ㎛이며, 보다 바람직하게는 2 ㎛∼10 ㎛이다. 에칭량이 1 ㎛ 미만인 경우에는, 기재 표면에 요철 형상이 충분하지 않아, 거의 평탄한 금형이 되기 때문에, 방현성이 충분히 얻어지지 않을 우려가 있다. 또한, 에칭량이 50 ㎛를 넘는 경우에는, 기재 표면에 형성되는 요철 형상의 고저차가 커져, 얻어진 금형을 사용하여 제작한 방현 필름에 퇴색이 발생할 우려가 있다. 제1 에칭 공정에 있어서의 에칭 처리는 1회의 에칭 처리에 의해 행하여도 좋고, 에칭 처리를 2회 이상으로 나누어 행하여도 좋다. 여기서 에칭 처리를 2회 이상으로 나누어 행하는 경우에는, 2회 이상의 에칭 처리에 있어서의 에칭량의 합계가 1 ㎛∼50 ㎛인 것이 바람직하다.
〔7〕감광성 수지막 박리 공정
계속되는 감광성 수지막 박리 공정에서는, 제1 에칭 공정에서 마스크로서 사용한 잔존하는 감광성 수지막을 전부 제거한다. 감광성 수지막 박리 공정에서는, 통상, 박리액을 이용하여 감광성 수지막을 용해 제거한다. 박리액으로서는, 전술한 현상액과 동일한 것을 이용할 수 있고, pH, 온도, 농도 및 침지 시간 등을 변화시킴으로써, 네거티브형의 감광성 수지막을 이용한 경우에는 노광부의, 포지티브형의 감광성 수지막을 이용한 경우에는 비노광부의 감광성 수지막을 전부 제거한다. 감광성 수지막 박리 공정에 있어서의 박리 방법에 대해서도 특별히 제한되지 않고, 침지 현상, 스프레이 현상, 브러시 현상, 또는 초음파 현상 등의 방법을 이용할 수 있다.
도 3의 (b)는 감광성 수지막 박리 공정에 의해, 제1 에칭 공정에서 마스크로서 사용한 감광성 수지막을 완전히 용해하여 제거한 상태를 모식적으로 나타내고 있다. 감광성 수지막에 의한 마스크(12)와 에칭에 의해, 제1 표면 요철 형상(15)이 기재 표면에 형성된다.
〔8〕제2 에칭 공정
제2 에칭 공정에서는, 감광성 수지막을 마스크로서 이용한 제1 에칭 공정에 의해 형성된 제1 표면 요철 형상(15)을, 에칭 처리에 의해 무디게 할 수 있다. 이 제2 에칭 처리에 의해, 제1 에칭 처리에서 형성된 제1 표면 요철 형상(15)에 있어서의 표면 경사가 급경사인 부분이 없어져, 얻어진 금형을 이용하여 제조되는 방현 필름의 광학 특성이 바람직한 방향으로 변화한다. 도 3의 (c)에는, 제2 에칭 처리에 의해 기재(7)의 제1 표면 요철 형상(15)이 둔화하여, 표면 경사가 급경사인 부분이 무디어지고, 완만한 표면 경사를 갖는 제2 표면 요철 형상(16)이 형성된 상태가 나타나 있다.
제2 에칭 공정의 에칭 처리도, 제1 에칭 공정과 마찬가지로, 통상, 염화제2철(FeCl3)액, 염화제2구리(CuCl2)액, 또는 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, 에칭에 의해 깎이는 기재의 두께인, 에칭량에 의해 제어할 수 있다.
제2 에칭 공정에 있어서의 에칭량은, 바람직하게는 1 ㎛∼50 ㎛이며, 보다 바람직하게는 4 ㎛∼20 ㎛이다. 에칭량이 1 ㎛ 미만이면, 제1 에칭 공정에 의해 얻어진 요철의 표면 형상을 무디게 할 수 있는 효과가 불충분하여, 그 요철 형상을 투명 필름에 전사하여 얻어지는 방현 필름의 광학 특성이 낮아질 우려가 있다. 한편으로, 에칭량이 50 ㎛를 넘으면, 요철 형상이 거의 없어져 버려, 거의 평탄한 금형이 되어 버리기 때문에, 방현성을 나타내지 않게 될 우려가 있다. 제2 에칭 공정에 있어서의 에칭 처리에 대해서도, 제1 에칭 공정과 마찬가지로, 1회의 에칭 처리에 의해 행하여도 좋고, 에칭 처리를 2회 이상으로 나누어 행하여도 좋다. 여기서 에칭 처리를 2회 이상으로 나누어 행하는 경우에는, 2회 이상의 에칭 처리에 있어서의 에칭량의 합계가 1 ㎛∼50 ㎛인 것이 바람직하다.
〔9〕제2 도금 공정
제2 도금을 실시함으로써, 제2 표면 요철 형상(16)을 무디게 할 수 있으며, 금형 표면을 보호한다. 도 3의 (d)에는, 전술한 바와 같이 제2 에칭 공정의 에칭 처리에 의해 형성된 제2 표면 요철 형상(16)에 금속 도금층(17)을 형성하여, 금속 도금층의 표면(18)을 무디게 한 상태가 나타나 있다.
금속 도금은 통상, 전해에 의해 행해진다. 전류 밀도와 전해 시간을 조절함으로써, 금속 도금의 두께를 제어할 수 있다.
금속 도금은 바람직하게는, 크롬 도금이다. 크롬 도금에 사용되는 크롬 도금욕으로서는, 예컨대, 무수 크롬산(CrO3)과 소량의 황산을 포함하는 수용액을 들 수 있다.
금속 도금이 실시된 금형의 표면에는, 통상, 요철 형상의 패턴에 더하여, 요철 형상의 패턴보다 더욱 미세한 융기인 미세 돌기가 존재한다.
〔10〕연마 처리 공정
금속 도금이 실시된 표면에 미세한 요철 형상을 갖는 금형의 표면을 연마 처리함으로써, 미세 돌기를 연마한다. 연마 처리 공정에 있어서의 연마는, 통상, 블라스트 연마 또는 랩핑 연마에 의해 행한다. 연마 처리의 방법에 따라서는, 미세 돌기와 함께, 금형의 표면에 존재하는 요철 형상의 패턴도 함께 연마하여 버려, 표면에 미세한 요철 형상을 갖는 금형으로서의 기능을 잃어버릴 우려가 있지만, 특히, 블라스트 연마 또는 랩핑 연마에 의해 연마함으로써, 용이하게, 요철 형상의 패턴을 유지하면서 미소 돌기를 연마할 수 있다.
<방현 필름의 제조 방법>
본 금형의 표면의 미세 요철 형상을 경화성 수지에 대고 누르고, 상기 경화성 수지를 경화한 후에, 미세 요철 형상이 전사된 경화한 경화성 수지(방현층)를, 본 금형으로부터 박리하는 엠보스법에 의해 방현 필름을 제조할 수 있다.
여기서, 엠보스법으로서는, 광경화성 수지를 이용하는 UV 엠보스법 및 열가소성 수지를 이용하는 핫 엠보스법이 예시되고, 그 중에서도, 생산성의 관점에서, UV 엠보스법이 바람직하다.
UV 엠보스법은, 투명 지지체의 표면에 광경화성 수지층을 형성하고, 그 광경화성 수지층을 금형의 요철면에 압박하면서 경화시킴으로써, 금형의 요철면이, 경화한 광경화성 수지층에 전사되는 방법이다. 구체적으로는, 투명 지지체 상에 자외선 경화형 수지를 코팅하고, 코팅한 자외선 경화형 수지를 금형의 요철면에 밀착시킨 상태로 투명 지지체측으로부터 자외선을 조사하여 자외선 경화형 수지를 경화시키며, 그 후 금형으로부터, 경화 후의 자외선 경화형 수지층이 형성된 투명 지지체를 박리함으로써, 표면에 미세한 요철 형상을 갖는 금형의 형상을 자외선 경화형 수지에 전사한다.
UV 엠보스법을 이용하는 경우, 투명 지지체는, 실질적으로 광학적으로 투명한 필름이면 좋다. 상기 필름으로서는, 트리아세틸셀룰로오스 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리메틸메타크릴레이트 필름, 폴리카보네이트 필름, 노르보넨계 화합물을 모노머로 하는 비정질 환형 폴리올레핀 등의 열가소성 수지의 용제 캐스트 필름, 또는, 압출 필름 등의 수지 필름을 들 수 있다.
또한, UV 엠보스법을 이용하는 경우에 있어서의 자외선 경화형 수지의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 시판의 것을 이용할 수 있다. 또한, 자외선 경화형 수지에 적절하게 선택된 광개시제를 조합시켜, 자외선보다 파장이 긴 가시광이어도 경화가 가능한 수지를 이용하는 것도 가능하다. 구체적으로는, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트 등의 다작용 아크릴레이트를 각각 단독으로, 혹은 이들 2종 이상을 혼합하여 이용하고, 그것과, 이르가큐어 907, 이르가큐어 184, 루시린 TPO(이상, 모두 BASF사 제조) 등의 광중합 개시제를 혼합한 것을 적합하게 이용할 수 있다.
핫 엠보스법은, 열가소성 수지로 형성된 투명 지지체를 가열 상태로 금형에 압박하여, 금형의 표면 형상을 투명 지지체에 전사하는 방법이다. 핫 엠보스법에 이용하는 투명 지지체로서는, 실질적으로 투명한 것이면 좋다. 상기 지지체로서는, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 트리아세틸셀룰로오스 및 노르보넨계 화합물을 모노머로 하는 비정질 환형 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 코팅하기 위한 투명 지지체로서도 적합하게 이용할 수 있다.
<방현 필름>
본 발명에 있어서의 투명 지지체 상에, 미세 요철 표면을 갖는 방현층이 형성된 방현 필름의, 상기 미세 요철 표면을 3차원 현미경으로 관찰함으로써 3차원 표면 형상을 측정한 후, 측정된 3차원 표면 형상 데이터에 대하여, 컷오프 파장이 7.8 ㎛인 하이 패스 필터를 실시하여, 미세 요철 형상 등의 비교적 큰 요철(주름)의 영향을 제거함으로써, 미세 돌기 등의 보다 미세한 융기를 추출한다. 미세 돌기 등의 보다 미세한 융기만을 추출하여 얻어진 3차원 파라미터의 높이(z) 중, 평균값+25 ㎚ 이상의 파라미터의 비율(％)은, 통상 0.14％ 이하이다. 바람직하게는 0.10％ 이하이며, 보다 바람직하게는 0.06％ 이하이다. 또한, 통상 0.001％ 이상이며, 0.01％ 이상이어도 좋다.
상기 방현 필름은, 통상, 본 금형의 표면의 미세 요철 형상을 경화성 수지에 대고 누름으로써 얻어지는 것이며, 바람직하게는, 방현층에 미세 요철 표면을 형성하기 위한 미립자를 함유하지 않는다. 상기 미립자로서는, 구체적으로는, 수평균 입경이 0.4 ㎛ 이상인 미립자를 들 수 있다. 종래의 방현 필름은 미세 요철 표면을 형성하기 위한 미립자를 분산시킨 수지 용액을 기재 시트 상에 도포하고, 도포막 두께를 조정하여 미립자를 도포막 표면에 노출시킴으로써 랜덤인 요철을 시트 상에 형성하는 방법 등에 의해 제조되어 있다. 이러한 미립자를 분산시킴으로써 제조된 방현 필름은, 글리터링을 해소하기 위해, 바인더 수지와 미립자 사이에 굴절률차를 마련하여 광을 산란시키고 있는 경우가 많다. 그와 같은 방현 필름을 디스플레이의 표면에 배치하였을 때에는, 미립자와 바인더 수지 계면에 있어서의 광의 산란에 의해, 콘트라스트가 저하하는 경우가 있다.
미세 요철 표면을 형성하기 위한 미립자에 대해서 보다 구체적으로 설명한다. 상기 미립자의 수평균 입경은, 통상 0.4 ㎛ 이상이며, 종종 3 ㎛∼10 ㎛ 정도이고, 5 ㎛∼10 ㎛ 정도인 경우도 있다. 상기 미립자의 함유량은, 방현층을 구성하는 바인더 수지 100 중량부에 대하여, 통상 5 중량부∼50 중량부 정도이며, 종종 10 중량부∼50 중량부 정도이다. 상기 미립자로서는, 수지 비드, 그것도 거의 구형의 것을 들 수 있다. 구체적으로는, 멜라민 비드(굴절률 1.57), 폴리메타크릴산메틸 비드(굴절률 1.49), 메타크릴산메틸/스티렌 공중합체 수지 비드(굴절률 1.50∼1.59), 폴리카보네이트 비드(굴절률 1.55), 폴리에틸렌 비드(굴절률 1.53), 폴리스티렌 비드(굴절률 1.6), 폴리염화비닐 비드(굴절률 1.46) 및 실리콘 수지 비드(굴절률 1.46) 등을 들 수 있다.
(미세 요철 표면의 표면 거칠기 파라미터)
방현 필름이 갖는 방현층의 표면에 형성되어 있는 미세 요철은, 산술 평균 거칠기(Ra), 최대 단면 높이(Rt) 및 평균 길이(RSm)에 의해 평가할 수 있다. 상기 Ra, Rt 및 RSm은, JIS B 0601의 규정에 준거하여 구할 수 있다.
상기 미세 요철의 산술 평균 거칠기(Ra)는, 바람직하게는 0.03 ㎛ 이상 0.5 ㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 0.03 ㎛ 이상 0.3 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.03 ㎛ 이상 0.1 ㎛ 이하이다. 상기 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.03 ㎛ 이상이면 방현 필름의 방현성이 충분해지는 경향이 있다. 또한, 0.5 ㎛ 이하이면 상기 방현 필름을 이용한 디스플레이의 표시 화상에 있어서의 퇴색의 발생이 억제되는 경향이 있다.
상기 미세 요철의 최대 단면 높이(Rt)는, 바람직하게는 0.3 ㎛ 이상 3 ㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 0.3 ㎛ 이상 1 ㎛ 이하이다. 상기 최대 단면 높이(Rt)가 0.3 ㎛ 이상이면 방현 필름의 방현성이 충분해지는 경향이 있다. 또한, 3 ㎛ 이하이면 상기 방현 필름을 이용한 디스플레이의 표시 화상에 있어서의 퇴색의 발생이 억제되는 경향이 있고, 또한, 표면 요철 형상의 균일성이 충분히 높아지기 때문에 글리터링이 저하하는 경향이 있다.
상기 미세 요철의 평균 길이(RSm)는, 바람직하게는 30 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하이며, 보다 바람직하게는 30 ㎛ 이상 150 ㎛ 이하이다. 상기 평균 길이(RSm)가 30 ㎛ 이상이면 방현 필름의 방현성이 충분해지는 경향이 있고, 또한, 200 ㎛ 이하이면 상기 방현 필름을 이용한 디스플레이의 표시 화상에 있어서의 글리터링이 충분히 낮아지는 경향이 있다.
본 발명에 있어서의 방현 필름은, 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 패널, 브라운관(음극선관: CRT) 디스플레이 및 유기 일렉트로루미네선스(EL) 디스플레이 등의 화상 표시 장치에 채용할 수 있다. 본 발명에 있어서의 방현 필름을 구비하는 화상 표시 장치는, 통상, 화상 표시 소자의 시인측에 본 발명에 있어서의 방현 필름을 구비한다.
[실시예]
이하에 실시예를 들어, 본 발명을 더욱 자세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다.
<실시예 1>
(광학 필름 제조용의 금형 제작)
직경 200 ㎜의 알루미늄 롤(JIS에 따른 A5056)의 표면에 구리 발라드 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 나타내는 패턴(랜덤의 명도 분포를 갖는 패턴으로부터, 특정 공간 주파수 범위의 성분을 제거하는 밴드 패스 필터를 통과시켜 작성한)을 반복하여 배열한 패턴을 감광성 수지막 상에 레이저 광에 의해 노광하여, 현상하였다. 레이저 광에 의한 노광 및 현상은 Laser Stream FX((주)싱크·래버러토리 제조)를 이용하여 행하였다. 감광성 수지막에는 포지티브형의 감광성 수지를 사용하였다. 도 1은 본 발명의 방현 필름을 제작하기 위해 이용한 패턴인 화상 데이터의 일부(1 ㎜×1 ㎜)를 표시한 도면이다. 도 1에 나타낸 패턴인 화상 데이터는 33 ㎜×33 ㎜의 크기이며, 12800 dpi로 작성하였다.
그 후, 염화제2구리액으로 제1 에칭 처리를 행하였다. 그때의 에칭량은 4.5 ㎛가 되도록 설정하였다. 제1 에칭 처리 후의 롤로부터 감광성 수지막을 제거하고, 재차, 염화제2구리액으로 제2 에칭 처리를 행하였다. 그때의 에칭량은 11 ㎛가 되도록 설정하였다. 그 후, 크롬 도금 가공(크롬 도금층의 두께 4 ㎛)을 행하였다. 마지막으로 크롬 도금 가공된 표면에 탄성 연마재에 의한 블라스트 연마를 실시하여, 롤 형상의 금형 1을 제작하였다.
(광학 필름의 형성)
이하의 각 성분이 초산에틸에 고형분 농도 60％로 용해되어 있고, 경화 후에 1.53의 굴절률을 나타내는 자외선 경화성 수지 조성물 A를 입수하였다.
펜타에리스리톨트리아크릴레이트 60부
다작용 우레탄화 아크릴레이트 40부
(헥사메틸렌디이소시아네이트와 펜타에리스리톨트리아크릴레이트의 반응 생성물)
디페닐(2,4,6-트리메톡시벤조일)포스핀옥사이드 5부.
자외선 경화성 수지 조성물 A를 두께 60 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름 상에, 건조 후의 도포 두께가 7 ㎛가 되도록 도포하고, 60℃로 설정한 건조기 속에서 3분간 건조시켰다. 건조 후의 필름을, 앞서 얻어진 금형 1의 요철면에, 광경화성 수지 조성물층이 금형측이 되도록 고무 롤로 압박하여 밀착시켰다. 이 상태로 TAC 필름측으로부터, 강도 20 ㎽/㎠의 고압 수은등으로부터의 광을 h선 환산 광량으로 200 mJ/㎠가 되도록 조사하여, 광경화성 수지 조성물층을 경화시켰다. 이 후, TAC 필름을 경화 수지마다 금형으로부터 박리하여, 표면에 요철을 갖는 경화 수지와 TAC 필름의 적층체로 이루어지는, 투명한 광학 필름 1을 제작하였다.
<실시예 2>
금형의 크롬 도금 표면을, 탄성 연마재에 의한 블라스트 연마를 행하지 않고, 평균 입자 직경이 80 ㎚인 콜로이달 실리카(콤폴 80; 후지미인코포레이티드사 제조)를 물에 분산시켜 슬러리를 제작하며, 얻어진 슬러리를 이용하여 랩핑 연마한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 금형 2 및 광학 필름 2를 제작하였다.
<비교예 1>
금형의 크롬 도금 표면을, 탄성 연마재에 의한 블라스트 연마를 행하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 금형 3 및 광학 필름 3을 제작하였다.
<금형 및 광학 필름의 평가>
이상과 같이 하여 얻어진 금형 1∼3 및 광학 필름 1∼3을 이하의 방법으로 평가하였다. 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다.
(표면 형상 해석)
3차원 현미경 PLμNEOX(Sensofar사 제조)를 이용하여, 각 금형 및 각 광학 필름의 표면을 관찰하여, 3차원 표면 형상을 측정하였다. 측정 시, 대물 렌즈의 배율은 100배로 하여 측정을 행하였다. 수평 분해능(Δx 및 Δy)은 모두 0.166 ㎛이며, 측정 면적은 127.32 ㎛×95.45 ㎛였다. 측정에 의해 얻어진 3차원 표면 형상 데이터에 대하여, 더욱 PLμNEOX(Sensofar사 제조)용의 애플리케이션 소프트 SensoSCAN(Ver.3.5.4)의 FFT 하이 패스 필터를 이용하여, 미세 돌기를 추출하였다. 이때 컷오프 파장은 7.8 ㎛로 설정하였다. 이에 의해 얻어진 3차원 파라미터의 높이(z) 중, 평균값+25 ㎚ 이상의 파라미터의 비율(％)을 산출하였다. 파라미터 산출 시는, 중앙부 63.58 ㎛×47.64 ㎛의 영역을 사용하였다.
(금형의 얼룩 육안 평가)
서치라이트(폴라리온사 제조 PS-X1)를 이용하여, 금형 표면의 요철면의 얼룩을 육안으로 관찰하여, 이하의 기준으로 평가하였다. 얼룩이 거의 확인되지 않은 경우를 A, 얼룩이 약간 확인되는 경우를 B, 얼룩이 많이 확인되는 경우를 C로 하였다.
(광학 필름의 얼룩 육안 평가)
광학 필름의 이면으로부터의 반사를 방지하기 위해, 요철면이 표면이 되도록 흑색 아크릴 수지판에 필름을 접합하고, 서치라이트(폴라리온사 제조 PS-X1)를 이용하여 얼룩을 육안으로 관찰하여, 이하의 기준으로 평가하였다. 얼룩이 거의 확인되지 않은 경우를 A, 얼룩이 약간 확인되는 경우를 B, 얼룩이 많이 확인되는 경우를 C로 하였다.
(표면 형상의 측정)
JIS B 0601에 준거한 (주)미츠토요 제조의 표면 거칠기 측정기 서프테스트 SJ-301을 이용하여, 금형 1∼3 및 광학 필름 1∼3의 산술 평균 거칠기(Ra)를 측정하였다. 광학 필름 1∼3에 대해서는, 샘플의 휘어짐을 방지하기 위해, 광학적으로 투명한 점착제를 이용하여 요철면이 표면이 되도록 유리 기판에 접합하고 나서, 측정에 제공하였다.
Figure pat00001
표 1로부터 알 수 있듯이, 측정한 3차원 표면 형상 데이터에 대하여, 하이 패스 필터를 실시함으로써 얻어지는, 미세 돌기를 추출하여 얻어진 3차원 파라미터의 높이(z) 중, 평균값+25 ㎚ 이상의 파라미터의 비율(％)이, 0.3％ 이하인 금형 표면에서는, 미세 돌기에 기인하는 얼룩은, 약간밖에 확인되지 않았다. 이에 대하여, 비교예 1에서는 얼룩이 많이 확인되었다.
Figure pat00002
표 2로부터 알 수 있듯이, 측정한 3차원 표면 형상 데이터에 대하여, 하이 패스 필터를 실시함으로써 얻어지는, 미세 돌기를 추출하여 얻어진 3차원 파라미터의 높이(z) 중, 평균값+25 ㎚ 이상의 파라미터의 비율(％)이, 0.14％ 이하인 광학 필름(방현 필름)에서는, 얼룩은 약간밖에 확인되지 않았다. 이에 대하여, 비교예 1에서는 얼룩이 많이 확인되었다.
본 발명의 금형에 따르면, 디스플레이에 이용한 경우에 얼룩이 적은 표시 화상이 얻어지는, 방현 필름을 얻을 수 있다. 따라서 본 발명의 금형은 유용하다.
7 기재
8 연마 공정에 의해 연마된 기재의 표면
9 감광성 수지막
10 노광된 영역
11 노광되어 있지 않은 영역
12 마스크
13 마스크가 없는 영역
15 제1 표면 요철 형상(제1 에칭 공정 후의 금형용 기재 표면의 요철 형상)
16 제2 표면 요철 형상(제2 에칭 공정 후의 금형용 기재 표면의 요철 형상)
17 크롬 도금층
18 크롬 도금층의 표면

Claims (9)

  1. 표면에 미세 요철 형상이 형성되어 있는 금형으로서,
    상기 금형의 표면을 3차원 현미경으로 관찰함으로써 얻어지는 3차원 표면 형상 데이터에 대하여, 컷오프 파장이 7.8 ㎛인 하이 패스 필터를 실시함으로써 얻어지는 3차원 파라미터의 높이(z) 중 평균값+25 ㎚ 이상의 파라미터의 비율이 0.3％ 이하인 금형.
  2. 제1항에 있어서, 표면의 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.03 ㎛ 이상 0.5 ㎛ 이하인 금형.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 표면이 금속 도금층인 금형.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 표면이 크롬 도금층인 금형.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 금형을 경화성 수지에 대고 누르고, 상기 경화성 수지를 경화한 후에, 경화한 경화성 수지로부터 상기 금형을 박리함으로써 얻어지는 방현 필름.
  6. 투명 지지체 상에, 미세 요철 표면을 갖는 방현층이 형성된 방현 필름으로서,
    상기 미세 요철 표면을 3차원 현미경으로 관찰함으로써 얻어지는 3차원 표면 형상 데이터에 대하여, 컷오프 파장이 7.8 ㎛인 하이 패스 필터를 실시함으로써 얻어지는 3차원 파라미터의 높이(z) 중 평균값+25 ㎚ 이상의 파라미터의 비율이 0.14％ 이하인 방현 필름.
  7. 제6항에 있어서, 상기 방현층의 표면의 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.03 ㎛ 이상 0.5 ㎛ 이하인 방현 필름.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 방현층이 미세 요철 표면을 형성하기 위한 미립자를 함유하지 않는 방현 필름.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 방현 필름을 구비하는 화상 표시 장치.
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