TWI502225B - 防眩膜之製造方法、防眩膜及模具之製造方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關防眩(antiglare)膜之製造方法及藉由該製造方法而得到之防眩膜。又,本發明是有關在該防眩膜之製造方法中所使用的色階圖案(gradation pattern)、以及在該防眩膜製造方法中所適用之模具的製造方法。
液晶顯示器、電漿顯示器面板、布朗管(陰極線管:CRT)顯示器、有機電致發光(EL)顯示器等之影像顯示裝置,在其顯示面映入外光時,可見度(visibility)會顯著損失。以往,為了防止如此之外光映入,在重視畫質之電視或個人電腦、在外光強的屋外使用的攝影機或數位照相機、以及利用反射光進行顯示之行動電話等中,在影像顯示裝置之表面設置用以防止外光映入之薄膜層。該薄膜層可大致分成下述2種:由經施行無反射處理的薄膜所構成者,該無反射處理係利用由光學多層膜所造成之干涉;與由經施行防眩處理的薄膜所構成者,該防眩處理係藉由在表面形成微細之凹凸而導致入射光散射並使映入之影像變模糊。前者之無反射薄膜係因必須要形成均勻之光學膜厚的多層膜,所以成本變高。相對於此,後者之防眩膜係因可較便宜地製造,所以廣泛利用在大型之個人電腦或監視器等之用途上。
如此之防眩膜,以往,例如是藉由將已分散有微粒子之樹脂溶液在基材薄片上調整膜厚並加以塗布,然後使該微粒子露出塗布膜表面而在基材薄片上形成無規(random)的表面凹凸之方法等製造之。然而,此等使用分散有微粒子之樹脂溶液而製造之防眩膜,由於會隨著樹脂溶液中之微粒子分散狀態或塗布狀態等而影響表面凹凸之配置或形狀,故很難得到所期望之表面凹凸,當將防眩膜之霧度(haze)設定為低值時,則有得不到充分之防眩效果的問題。又,當將此等以往之防眩膜配置在影像顯示裝置之表面時,有因散射光而容易發生使顯示面整體變白,顯示變成混濁色,亦即所謂「泛白」之問題。又,伴隨著最近之影像顯示裝置之高精細化,影像顯示裝置之畫素與防眩膜之表面凹凸形狀會干涉,結果,產生亮度分布而亦有容易發生導致顯示面不易觀看的所謂「閃爍」現象之問題。為了消除閃爍,雖也曾試著在黏結劑(binder)樹脂與分散於其中的微粒子之間設定折射率差而使光散射,但當將如此之防眩膜配置在影像顯示裝置之表面時,由於在微粒子與黏結劑樹脂之界面中的光散射,故也容易有對比度(contrast)下降之問題。
另一方面,也曾試著在不含微粒子之情形下,只藉由在透明樹脂層之表面形成微細之凹凸而表現防眩性。例如,在日本特開2002-189106號公報中揭示在透明樹脂薄膜上積層有硬化物層之防眩膜,該硬化物層係使三次元10點平均粗糙度、以及在三次元粗糙度基準面上鄰接之凸部彼此之平均距離分別滿足預定值的具有微細之表面凸凹的游離輻射(ionizing radiation)硬化性樹脂層之硬化物層。該防眩膜係藉由在壓紋(emboss)鑄模與透明樹脂薄膜之間挾住游離輻射硬化性樹脂之狀態下,使該游離輻射硬化性樹脂硬化而製造。然而,即使藉由日本特開2002-189106號公報所揭示之防眩膜,也很難達成充分之防眩效果、泛白之抑制、高對比度、及閃爍之抑制。
又,關於在表面形成有微細凹凸之薄膜的製作方法,己知將具有凹凸表面之輥筒的凹凸形狀轉印到薄膜的方法。此等具有凹凸表面之輥筒的製作方法,例如,在日本特開平6-34961號公報中揭示,使用金屬等製作圓筒體,在該表面藉由電子雕刻、蝕刻、噴砂(sandblast)等手法形成凹凸之方法。又,在日本特開2004-29240號公報中揭示藉由噴珠(beads shot)法製作壓紋輥筒之方法,在日本特開2004-90187號公報中揭示,歷經在輥筒之表面形成金屬鍍覆層的步驟、將金屬鍍覆層之表面予以鏡面研磨的步驟、更進一步因應需要而進行珠擊(peening)處理的步驟,藉此而製作壓紋輥筒的方法。
然而,在如此於壓紋輥筒之表面實施噴擊(blast)處理的狀態下,因噴擊粒子的粒徑分布而產生凹凸徑之分布,同時難以控制由噴擊而得到之孔洞深度,因此,在再現性良好地獲得防眩機能優異之凹凸形狀方面仍有課題。
又,在上述日本特開2002-189106號公報中記載較佳是使用在鐵表面施以鍍鉻而成的輥筒,並藉由噴砂法或噴珠法形成凹凸模面。又,也記載在如此形成有凹凸之模面上,於提高使用時之耐久性的目的下,以在實施鍍鉻等之後再使用為佳,並可藉此而圖謀硬膜化及防止腐蝕。另一方面,日本特開2004-45471號公報、日本特開2004-45472號公報之各自之實施例中記載在鐵芯表面鍍鉻,進行#250之液體噴砂處理後,再度進行鍍鉻處理,在表面形成微細之凹凸形狀。
然而,如此之壓紋輥筒的製作方法中,因是在硬度高之鍍鉻上進行噴擊或噴射,故很難形成凹凸,並且很難精密控制所形成之凹凸形狀。
在日本特開2000-284106號公報中記載,對基材實施噴砂加工後,實施蝕刻步驟及/或薄膜之積層步驟。又,在日本特開2006-53371號公報中記載,研磨基材並實施噴砂加工後,再實施無電解鍍鎳。又,在日本特開2007-187952號公報中記載,對基材實施鍍銅或鍍鎳後,經研磨並實施噴砂加工後,實施鍍鉻而製作壓紋版。又,在日本特開2007-237541號公報中記載,實施鍍銅或鍍鎳後,經研磨並實施噴砂加工後,在實施蝕刻步驟或鍍銅步驟後實施鍍鉻而製作壓紋版。這些使用噴砂加工之製法,由於很難在精密地控制表面凹凸形狀之狀態下形成,故也會製作出表面凹凸形狀具有50μm以上之周期的較大之凹凸形狀。結果,此等大的凹凸形狀與影像顯示裝置之畫素會干涉,產生亮度分布而容易發生使顯示面不易觀看之「閃爍」之問題。
本發明之目的是提供一種用以製造防眩膜之方法、以及依據該製造方法而獲得之防眩膜,其中,該防眩膜係低霧度,在使用於影像顯示裝置時顯示優良之防眩性能,並且,可防止因泛白而造成之可見度降低,同時,在使用於高精細之影像顯示裝置時,也不會發生閃爍,而可表現高對比度。又,本發明之其他目的係提供該防眩膜之製造方法中所使用的色階圖案、以及該防眩膜之製造方法中所適用的模具的製造方法。
本發明係關於一種防眩膜之製造方法,其包含:根據色階圖案而在透明基材上形成凹凸表面之步驟。該色階圖案係最小一邊之長度為15mm以上者,並且,色階圖案之能量譜(energy spectrum)在空間頻率0.025至0.125μm-1
之範圍內顯示極大值。本發明之防眩膜之製造方法中,在透明基材上所形成之凹凸表面係由凹凸表面單元之重複結構(複數個凹凸表面單元重複並列而成之結構)所構成,該凹凸表面單元係由對應該色階圖案之色階的凹部與凸部所構成。
本發明之防眩膜之製造方法中,色階圖案可適合使用藉由計算機所作成之影像資料(image data)。作為色階圖案之影像資料,是以經二值化成白與黑者為佳。當色階圖案為經二值化成白與黑之影像資料時,凹凸表面單元是由對應經二值化之影像資料之色階的凹部及凸部所構成,具體上,構成凹凸表面單元之凹部或凸部之任一方係對應經二值化的影像資料之白區域。
在上述透明基材上形成凹凸表面之步驟,係以包含下述步驟為佳:根據上述色階圖案而製作具有凹凸面之模具,並將該模具之凹凸面轉印到透明基材上的步驟。
又,本發明提供上述本發明之防眩膜的製造方法中所適用之模具的製造方法。本發明之模具之製造方法包含下述步驟:在模具用基材之表面實施鍍銅或鍍鎳的第1鍍覆步驟;將經第1鍍覆步驟實施鍍覆之表面加以研磨的研磨步驟;在經研磨之面上形成感光性樹脂膜的感光性樹脂膜形成步驟;在感光性樹脂膜上曝光上述色階圖案的曝光步驟;將色階圖案經曝光之感光性樹脂膜予以顯像的色階圖案顯像步驟;使用經顯像之感光性樹脂膜作為遮罩而進行蝕刻處理,並在經研磨之鍍覆面上形成凹凸的第1蝕刻步驟;將感光性樹脂膜剝離的感光性樹脂膜剝離步驟;以及在形成之凹凸面上實施鍍鉻的第2鍍覆步驟。
本發明之模具之製造方法是以在感光性樹脂膜剝離步驟與第2鍍覆步驟之間,包含將第1蝕刻步驟所形成之凹凸面的凹凸形狀藉由蝕刻處理而鈍化之第2蝕刻步驟為佳。
在第2鍍覆步驟中所形成之經實施鍍鉻的凹凸面,係以透明基材上所轉印之模具之凹凸面為佳。亦即,較佳係在第2鍍覆步驟後不設置研磨表面之步驟,並將經實施鍍鉻之凹凸面直接作為透明基材上所轉印之模具之凹凸面使用。
第2鍍覆步驟中,藉由鍍鉻所形成之鍍鉻層是以具有1至10μm之厚度為佳。
又,本發明有關藉由上述本發明之防眩膜的製造方法而得到之防眩膜,以及上述本發明之防眩膜的製造方法中所使用的最小一邊之長度為15mm以上且能量譜在空間頻率0.025至0.125μm-1
之範圍內顯示極大值的色階圖案。本發明之色階圖案是以經二值化成白與黑之影像資料為佳。
依照本發明,可再現性良好地製造一種防眩膜,該防眩膜為低霧度,在使用於影像顯示裝置時顯示優異之防眩性能,並且,可防止因泛白而造成之可見度下降,同時,在使用於高精細之影像顯示裝置時,也不會發生閃爍,而會表現高對比度。
以下,詳細說明本發明之較佳實施形態。本發明之防眩膜的製造方法之特徵係包含:根據特定之色階圖案而在透明基材上形成微細之凹凸表面(微細凹凸表面)的步驟。在此,典型上,「色階圖案」是指為了形成防眩膜之微細凹凸表面而使用的藉由計算機所作成之由2色階或是3色階以上之色階(gradation)所構成之影像資料的意思,但也可包含可轉換成該影像資料的資料(行列資料等)。關於可轉換成影像資料的資料,可列舉如只保存各畫素之座標及色階的資料等。為了對應如此之色階圖案的色階,可藉由在透明基材上形成凹部及凸部,而在透明基材上形成對應1個色階圖案之凹凸表面單元。本發明之防眩膜之製造方法中,在透明基材上所形成之微細凹凸表面,可由將2個以上之凹凸表面單元緻密地重複排列所成之凹凸表面單元的重複結構而構成。
本發明中,上述色階圖案係使用最小一邊之長度為15mm以上,且能量譜在空間頻率0.025至0.125μm-1
之範圍內顯示極大值的圖案。藉由根據該色階圖案在透明基材上形成微細凹凸表面,而可提供一種防眩膜,該防眩膜為低霧度,在使用於影像顯示裝置時顯示優良之防眩性能,並且,可防止因泛白而造成之可見度降低,同時,在使用於高精細之影像顯示裝置中時,不會產生閃爍,並可表現高對比度。
亦即,藉由使用能量譜在空間頻率0.025至0.125μm-1
之範圍內顯示極大值的色階圖案,即可精度良好地形成顯示特定之空間頻率分布的微細凹凸表面,更具體而言,可精度良好地形成包含具有10至50μm之周期的表面形狀作為主成分的微細凹凸表面,藉此,可表現充分之防眩效果(防止映入之效果等),同時,可充分地抑制閃爍。當防眩膜之微細凹凸表面含有超過50μm之長周期成分時,若配置在高精細之影像顯示裝置之表面,則有容易產生閃爍之傾向,又,在只含有未達10μm之短周期成分的微細凹凸表面,則有防止映入之效果等防眩效果變不充分之傾向。
又,在藉由將對應某圖案之凹凸表面單元重複並列形成微細凹凸表面而製作之防眩膜中,會由於與外光的干涉而看到干涉色(interference color),或是在配置於影像顯示裝置之表面時有產生疊紋(moir)之情形,然而,若依據本發明,藉由將色階圖案之最小一邊的長度設成15mm以上時,即可得到不只是防止映入之能力方面優秀,並且可有效地防止干涉色及疊紋的產生之防眩膜。又,雖然色階圖案之最小一邊的長度即使未達15mm,也有不產生干涉色及疊紋之情形,但若色階圖案之最小一邊的長度未達10mm時,則有很強的產生干涉色及疊紋之傾向,為了確實防止干涉色及疊紋之發生,色階圖案之最小一邊的長度以設成15mm以上為佳。
再者,當將對應某圖案之凹凸表面單元重複並列而形成微細凹凸表面時,若照射外光而觀察防眩膜表面時,雖有觀察到其重複模樣(例如,根據正方形之圖案,將正方形之凹凸表面單元緻密地重複並排而形成微細凹凸表面時,形成各凹凸表面單元之境界線的格狀線)之虞慮,但藉由使用最小一邊之長度為15mm以上且能量譜在空間頻率0.025至0.125μm-1
之範圍內顯示極大值的色階圖案,可得到觀察不到如此之重複模樣且可見度極優異的防眩膜。
在此,色階圖案之「最小一邊之長度」是指在構成色階圖案之外形的邊中,最短邊之長度的意思。關於色階圖案之外形形狀,只要最小一邊之長度為15mm以上即無特別限制,例如,可列舉如具有15mm以上之邊的三角形、四角形、六角形等多角形。色階圖案係以在平面上將複数之圖案鄰接重複並排時,不會形成未配置圖案之區域,而具有可緻密地充填之外形形狀者為佳。藉此,根據色階圖案在透明基材上形成微細凹凸表面時,可防止產生未形成凹凸之區域。從如此之觀點來看,關於色階圖案之外形,比起具有圓形等曲線者,以做成多角形為佳。色階圖案之外形形狀做成三角形、四角形、六角形等多角形時,各邊之長度可為相同,也可為相異之長度。色階圖案之最小一邊之長度係以16mm以上為佳,更佳是20mm以上。又,色階圖案之最小一邊之長度的上限並無特別限制,但在藉由計算機製作影像資料時,由抑制計算負荷增加之觀點而言,較佳是在300mm以下。
其次,說明色階圖案之能量譜。本發明中使用之色階圖案,係如上述,為能量譜在空間頻率0.025至0.125μm-1
之範圍內顯示極大值者。藉由根據顯示如此之空間頻率特性之色階圖案而形成微細凹凸表面,即可獲得防眩性能優異且同時抑制閃爍、泛白、干涉色、疊紋及重複模樣之可見度優良之防眩膜。
當色階圖案為影像資料時,色階圖案之能量譜是將該色階圖案資料轉換成256色階之灰階(Gray Scale)後,將色階圖案資料之色階以二次元函數g(x,y)表示,並將所得二次元函數g(x,y)進行傅葉爾轉換(Fourier Transform)而計算二次元函數G(fx
,fy
),再藉由將所得二次元函數G(fx
,fy
)予以平方而求得。在此,x及y表示色階圖案資料面內之直交座標(例如,x方向為影像資料之色階圖案的橫方向,y方向為影像資料之色階圖案的縱方向),fx
及fy
分別表示x方向之空間頻率、y方向之空間頻率。
實際上,各畫素之色階是以作為離散的資料點之集合之形式而獲得,故表示影像資料之色階的二次元函數g(x,y)是離散函數(discrete function)。因此,藉由下述式(1)所定義之離散傅葉爾轉換而計算離散函數G(fx
,fy
),並藉由將所得之離散函數G(fx
,fy
)予以平方而求得能量譜G2
(fx
,fy
)。在此,式(1)中之π是圓周率,i是虛數單位(imaginary unit)。又,M是x方向之畫素數,N是y方向之畫素數,1是-M/2以上M/2以下之整數,m是-N/2以上N/2以下之整數。再者,Δfx
及Δfy
分別是x方向及y方向之空間頻率間隔,分別以下述式(2)及式(3)來定義。式(2)及式(3)中之Δx及Δy分別是x軸方向、y軸方向中之水平分解能。同時,當色階圖案為影像資料時,Δx及Δy分別與1畫素之x軸方向的長度及y軸方向的長度相等。亦即,當製作色階圖案作為6400 dpi之影像資料時,Δx=Δy=4μm,當製作色階圖案作為12800 dpi之影像資料時,Δx=Δy=2μm。
將作為影像資料之色階圖案,如後所述,當作無規地配置多數個圓點之圖案、或是將其作為基礎而作成時,若能量譜G2
(fx
,fy
)是將橫、縱、高度分別當作fx
,fy
、能量譜G2
(fx
,fy
)之3次元圖表來表示時,會成為將fx
=0及fy
=0之原點當作中心的點對稱。因此,本發明中,「顯示能量譜之極大值的空間頻率」是由表示能量譜G2
(fx
,fy
)之fx
=0的截面圖(橫軸為空間頻率fy
,縱軸為能量譜之二次元圖表)而求得之空間頻率。此二次元圖表中,由於橫軸之空間頻率fy
即使fy
=0時能量譜亦為對稱,故可設為空間頻率fy
之絕對值。
同時,本發明中,「能量譜在空間頻率0.025至0.125μm-1
之範圍內中顯示極大值」是指在表示能量譜G2
(fx
,fy
)之fx
=0之截面圖中,能量譜有複數個極大值,此等極大值的1個以上包含位於空間頻率0.025至0.125μm-1
範圍內之情形。
第1圖係將本發明之防眩膜之製造方法中較適用的色階圖案之一例(具體上為實施例1及實施例3之製作模具時所使用的色階圖案)之一部分予以擴大表示的圖。本發明中,色階圖案所具有之具體圖案形狀,只要是最小一邊之長度為15mm以上,且能量譜在空間頻率0.025至0.125μm-1
之範圍內顯示極大值即無特別限制,例如如第1圖所示,可為將多數個圓點(第1圖中之白色區域)無規地配置而成之圖案。第1圖所示之色階圖案是經二值化成白與黑的2色階影像資料(影像解像度:12800 dpi),且為將圓點徑(圓點之直徑)為16μm之1種圓點予以無規地配置多數個而成者。又,該色階圖案是一邊為20mm之正方形,其能量譜在空間頻率0.046μm-1
顯示極大值。
如此,將多數個圓點無規地配置而作成色階圖案時,可將具有1種圓點徑的多數個圓點無規地配置,也可將具有複數種圓點徑的多數個圓點無規地配置。圓點之平均圓點徑(圖案中之全圓點之圓點徑之平均值)並無特別限定,而以6至30μm為佳。平均圓點徑未達6μm時或是超過30μm時,有能量譜在空間頻率0.025至0.125μm-1
之範圍內不顯示極大值之情形。
當色階圖案為影像資料時,將多數個圓點無規地描畫的手段可列舉如:相對於寬度WX、高度WY之影像,藉由使取由0至1之值的偽亂數列(pseudo-random number sequence)R[b]產生,而使例如圓點中心之x座標為WX×R[2×a-1]且y座標為WY×R[2×a]之多數個圓點產生的手法。在此,a、b皆為自然數。使偽亂數列產生的方法,可使用線性同餘方法(Linear congruential generators)、Xorshift或是馬特賽特旋轉演算法(Mersenne Twister)等,只要是具有可對應所分布之圓點數的充分的周期長者,即可使用任意之偽亂數生成法。或者是不限定於偽亂數,藉由因熱雜音等而生成亂數之硬體,亦可作成由圓點無規配列而成之圖案資料。
又,在本發明所使用之色階圖案,相對於上述將多數個圓點無規地配置而形成之圖案資料,也可為實施特定操作而得之圖案資料。如此之操作,例如可列舉如:(i)使用高通濾波器(high-pass filter)的操作,其係除去由特定下限值B以下之空間頻率所構成的低空間頻率成分者;以及(ii)使用帶通濾波器(band-pass filter)的操作,其係除去由比特定下限值B’還低的空間頻率所構成的低空間頻率成分及由超過特定上限值T’的空間頻率所構成的高空間頻率成分,並抽出由該下限值B’至該上限值T’之特定範圍的空間頻率所構成的空間頻率成分者等。
若依照使用上述(i)高通濾波器而得到之色階圖案,則由於是從將多數個圓點無規地配置而成之圖案所可含有的空間頻率成分中除去低空間頻率成分,故更難以形成周期超過50μm之微細凹凸表面,變成可更有效果地防止閃爍。上述下限值B例如可設為在0.02至0.05μm-1
之範圍內。
又,若依照使用上述(ii)帶通濾波器而得到之色階圖案,則由於是從將多數個圓點無規地配置而成之圖案所可含有的空間頻率成分中除去低空間頻率成分及高空間頻率成分,故更難以形成周期超過50μm之微細凹凸表面,變成可更有效地防止閃爍,同時可提高根據色階圖案在透明基材上形成凹凸表面時的加工再現性。下限值B’例如是在0.01μm-1
以上,以0.02μm-1
以上為佳。上限值T’是以在1/(D×2)μm-1
以下為佳。在此,D(μm)是在透明基材上形成凹凸表面時所使用的加工裝置之分解能(例如,使用雷射描畫裝置將阻劑曝光並形成凹凸表面時,則為雷射之點直徑(spot diameter))。
將多數個圓點無規地配置而作成色階圖案時、或是對其使用高通濾波器或帶通濾波器而作成時,藉由適當地控制圓點徑、圓點密度、高通濾波器之下限值B、帶通濾波器之下限值B’及上限值T’等,而可得到能量譜在空間頻率0.025至0.125μm-1
之範圍內顯示極大值的色階圖案。圓點密度(相對於色階圖案全區域,有描畫圓點之區域之比率)是以20至80%為佳,更佳是40至70%。
在透明基材上形成凹凸表面之步驟包含使用雷射描畫裝置之阻劑作功(resist work)的情形等之下,本發明之防眩膜之製造方法中所使用的色階圖案係以經二值化成白與黑之影像資料為佳。此係由於在包含使用雷射描畫裝置等之阻劑作功的情形等之下,通常係例如藉由雷射是否照射的二值而形成凹凸形狀。關於3色階以上之影像資料,考慮到在阻劑作功等中之曝光區域的比率等,藉由設定適當之臨界值,可容易地轉換成經二值化之影像資料。
本發明之防眩膜的製造方法中,根據上述色階圖案,在透明基材上形成微細凹凸表面。所形成之微細凹凸表面係由對應色階圖案之色階的凹部及凸部所構成。當色階圖案為經二值化成白與黑之影像資料時,構成微細凹凸表面之凹部或凸部的任一方係對應經二值化之影像資料的白區域。又,本發明中,透明基材上形成之微細凹凸表面,係可為由重複結構所構成之微細凹凸表面,該重複結構係將由對應1個色階圖案之色階的凹部與凸部所構成的凹凸表面單元予以鄰接且緻密地重複並排而成者。由此等重複結構所構成的微細凹凸表面,可藉由使用將作為影像資料的2個以上之色階圖案予以重複並排而作成的圖案資料來形成,也可藉由將對應1個色階圖案之微細凹凸表面(凹凸表面單元)予以逐次重複並排而形成。又,也可藉由製作對應1個色階圖案之遮罩,將複數個該遮罩予以重複並排配置,隔著該並排配置之複數個遮罩進行全面曝光而形成。
根據上述色階圖案在透明基材上形成微細凹凸表面之具體方法,可列舉如:印刷法、圖案曝光法、壓紋法等。在印刷法中,例如藉由使用光硬化性樹脂或熱硬化性樹脂之柔版印刷(flexographic printing)、網版印刷、噴墨印刷等,將上述色階圖案印刷在透明基材上而製作後,進行乾燥或是以活性光線或加熱而使其硬化,可製造本發明之防眩膜。
例如,柔版印刷中,製作屬於根據上述圖案之凸版的柔版,在柔版之凸部塗布光硬化性樹脂,使所塗布的光硬化性樹脂轉印到透明支撐體上後,藉由活性光線使其硬化,而可在透明支撐體上形成根據上述圖案之微細凹凸。若是網版印刷,則製作屬於根據上述圖案之孔版的網版,使用該網版與光硬化性樹脂,將上述圖案印刷在透明支撐體上後,藉由活性光線使光硬化性樹脂硬化,而可在透明支撐體上形成微細凹凸。若是噴墨印刷,則直接使用光硬化性樹脂將上述圖案印刷在透明支撐體上,之後,使光硬化性樹脂藉由活性光線硬化,而可在透明支撐體上形成微細凹凸。藉由如此之印刷法所形成的微細凹凸一般係傾斜角度急峻,且在透明支撐體上存在有未形成樹脂層之處,因此,較佳係在以印刷法形成的微細凹凸上再塗布光硬化性樹脂,使傾斜角度變平滑,同時在透明支撐體上全面形成樹脂層。在圖案曝光法中,將光硬化性樹脂塗布在透明基材上後,藉由使用上述色階圖案之雷射進行直接描畫曝光、或藉由隔著具有上述色階圖案之遮罩進行全面曝光,而進行圖案曝光,因應需要顯像後,藉由活性光線或加熱使其硬化,而可製造本發明之防眩膜。
在藉由雷射進行之直接描畫曝光中,係在透明支撐體上塗布光硬化性樹脂後,將上述圖案藉由雷射光而直接描畫曝光,使藉由顯像而曝光之部分殘留或溶解,再對殘留之光硬化性樹脂照射活性光線而使其完全硬化,而可在透明支撐體上形成根據上述圖案之微細凹凸。如此藉由雷射進行直接描畫曝光而形成之微細凹凸,因為一般係傾斜角度急峻,故較佳係在藉由雷射進行直接描畫曝光而形成之微細凹凸上再塗布光硬化性樹脂,使傾斜角度變平滑。在隔著遮罩而進行之全面曝光中,製作具有上述圖案之遮罩,在透明支撐體上塗布光硬化性樹脂後,隔著該遮罩使光硬化性樹脂曝光,在顯像步驟中使曝光之部分殘留或溶解,藉由再對殘留之光硬化性樹脂照射活性光線而使其完全硬化,而可在透明支撐體上形成根據上述圖案之微細凹凸。在隔著遮罩進行之全面曝光中,微細凹凸之傾斜角度可藉由適當控制近接式間隙((Proximity Gap)而控制,亦可將藉由將遮罩製作成色階遮罩來控制曝光之程度而予以控制。在壓紋法中,根據上述色階圖案而製造具有微細凹凸表面之模具,將所製造之模具之凹凸面轉印到透明基材上,其次,將經轉印凹凸面之透明基材從模具剝離,藉此而可製造本發明之防眩膜。其中,從精度良好且再現性良好地形成微細凹凸表面之觀點而言,本發明之防眩膜係以藉由壓紋法來製造為佳。
壓紋法係例示如:使用光硬化性樹脂之UV壓紋法、使用熱塑性樹脂之熱壓紋法。其中,由生產性之觀點而言,以UV壓紋法為佳。
UV壓紋法是在透明基材之表面上形成光硬化性樹脂層,一邊將該光硬化性樹脂層壓附在模具之凹凸面一邊使其硬化,而將模具之凹凸面轉印到光硬化性樹脂層之方法。具體上,係在透明基材上塗布紫外線硬化型樹脂,在使所塗布之紫外線硬化型樹脂與模具之凹凸面呈密著之狀態下,從透明基材側照射紫外線而使紫外線硬化型樹脂硬化,然後從模具將形成有硬化後之紫外線硬化型樹脂層的透明基材剝離,藉此而將模具之凹凸形狀轉印到紫外線硬化型樹脂上。
使用UV壓紋法時,透明基材實質上是光學上為透明之薄膜,例如可列舉如:三乙醯基纖維素薄膜、聚對苯二甲酸乙二酯薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、將降冰片烯系化合物作為單體之非晶性環狀聚烯烴等熱塑性樹脂之溶劑澆鑄薄膜或是擠壓薄膜等樹脂薄膜。
使用UV壓紋法時之紫外線硬化型樹脂之種類並無特別限定,可使用適當之市售品。又,亦可使用將紫外線硬化型樹脂與適當選擇的光起始劑組合而即使以比紫外線波長更長的可視光也可硬化的樹脂。紫外線硬化型樹脂可適合使用含有三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、新戊四醇四丙烯酸酯(pentaerythritol tetraacrylate)等多官能丙烯酸酯之1種或2種以上,與Irgacure 907(Ciba Specialty Chemicals公司製)、Irgacure 184(Ciba Specialty Chemicals公司製)、Lucirin TPO(BASF公司製)等光聚合起始劑的樹脂組成物。
另一方面,熱壓紋法係將由熱塑性樹脂所構成之透明基材在加熱狀態下壓附於模具,將模具之表面凹凸形狀轉印到透明基材之方法。熱壓紋法所使用的透明基材,只要是實質上為透明者即可為任意者,例如可使用:聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯、三乙醯基纖維素、將降冰片烯系化合物作為單體之非晶性環狀聚烯烴等熱塑性樹脂的溶劑澆鑄薄膜或是擠壓薄膜等。此等透明樹脂薄膜,也可適合作為上述說明之UV壓紋法中之用以塗布紫外線硬化型樹脂之透明基材使用。
以下,說明有關本發明之防眩膜的製造方法所可適用的模具之製造方法。第2圖係表示本發明之模具之製造方法中的前半部分的較佳一例之示意圖。在第2圖中,各步驟之模具的截面係以示意之方式表示。本發明之模具之製造方法基本上含有下述步驟:[1]第1鍍覆步驟、[2]研磨步驟、[3]感光性樹脂膜形成步驟、[4]曝光步驟、[5]顯像步驟、[6]第1蝕刻步驟、[7]感光性樹脂膜剝離步驟、與[8]第2鍍覆步驟。以下,一邊參照第2圖,一邊詳細說明本發明之模具的製造方法之各步驟。
本發明之模具的製造方法,首先,係在模具所使用之基材之表面進行鍍銅或鍍鎳。如此,藉由在模具用基材之表面實施鍍銅或鍍鎳,可提高之後的第2鍍覆步驟中之鍍鉻之密著性或光澤性。亦即,在鐵等之表面實施鍍鉻時、或是在鍍鉻表面以噴砂法或噴珠法等形成凹凸後再度實施鍍鉻時,表面容易變粗糙,產生細的裂縫,變成不易控制模具表面之凹凸形狀。相對於此,首先,藉由預先在基材表面實施鍍銅或鍍鎳,即可消除此等不佳情形。此係由於鍍銅或鍍鎳為被覆性高,且平滑化作用強,所以會將模具用基材之微小凹凸或孔穴(cavity)等予以填補而形成平坦且具有光澤之表面之故。藉由此等鍍銅或鍍鎳之特性,即使實施後述第2鍍覆步驟中的鍍鉻,也能消除被認為因基材中存在之微小凹凸或孔穴而導致的鍍鉻表面之粗糙狀況,又,由於鍍銅或鍍鎳之被覆性高,而降低細的裂縫之產生。
第1鍍覆步驟中所使用的銅或鎳係分別可為純金屬,此外,也可為以銅為主體之合金、或是以鎳為主體之合金,因此,本說明書中,所謂「銅」為包含銅及銅合金之意思,又,「鎳」為包含鎳及鎳合金之意思。鍍銅及鍍鎳分別可進行電解鍍覆,也可進行無電解鍍覆,而通常是採用電解鍍覆。
在實施鍍銅或是鍍鎳之際,鍍覆層太薄時,因為無法排除基底表面之影響,故其厚度是以50μm以上為佳。雖鍍覆層厚度之上限並非臨界值,但有鑑於成本,鍍覆層厚度之上限是以到500μm左右為佳。
本發明之模具之製造方法中,在模具用基材之形成中所適合使用之金屬材料,由成本之觀點而言,可列舉如:鋁、鐵等。由處理之便利性而言,以使用輕量之鋁為較佳。在此,所謂之鋁或鐵也分別可為純金屬,此外也可為以鋁或鐵為主體之合金。
又,模具用基材之形狀可為該領域中一直以來所採用之適當形狀,例如,除了可為平板狀之外,也可為圓柱狀或圓筒狀之輥筒。若使用輥筒狀之基材來製作模具,則具有可以連續的輥筒狀來製造防眩膜之優點。
後續之研磨步驟係將上述第1鍍覆步驟中經實施鍍銅或鍍鎳之基材表面予以研磨。較佳係經由該步驟而將基材表面研磨成近似鏡面之狀態。此係由於作為基材之金屬板或金屬輥筒為了達成所期望之精度,大部分會經實施切削或研削等機械加工,因而在基材表面殘留有加工孔,即使為經實施鍍銅或鍍鎳之狀態下,也殘留有此等加工孔,又,在經鍍覆之狀態下,表面不一定為完全平滑之故。亦即,在此等殘留深的加工孔等之表面上即使實施後述的步驟,有時比起實施各步驟後所形成的凹凸,也以加工孔等之凹凸為較深,加工孔等之影響有可能殘留,使用此等模具製造防眩膜時,對光學特性會有不可預期之影響。在第2圖(a)係示意性地表示,平板狀之模具用基材7在第1鍍覆步驟中其表面經實施鍍銅或鍍鎳(該步驟所形成之鍍銅或鍍鎳之層係無圖示),再具有藉由研磨步驟而經鏡面研磨之表面8的狀態。
關於將經實施鍍銅或鍍鎳之基材表面予以研磨的方法,並無特別限定,可使用機械研磨法、電解研磨法、化學研磨法中之任一種。機械研磨法係例示如超精加工法(super finishing)、研光(lapping)法、流體研磨法、拋光輪(buff)研磨法等。研磨後之表面粗糙度是以依據JIS B 0601之規定的中心線平均粗糙度Ra為0.1μm以下為佳,以0.05μm以下更佳。研磨後之中心線平均粗糙度Ra大於0.1μm時,對於最終之模具表面之凹凸形狀,研磨後之表面粗糙度的影響可能會有所殘留。又,中心線平均粗糙度Ra之下限並無特別限定,由加工時間或加工成本的觀點而言,因自然會有其極限,所以沒有必要特別指定。
在後續之感光性樹脂膜形成步驟中,係在藉由上述研磨步驟實施鏡面研磨的模具用基材7之經研磨的表面8,將於溶媒中溶解有感光性樹脂之溶液予以塗布,並藉由加熱、乾燥,而形成感光性樹脂膜。第2圖(B)係示意性地表示,在模具用基材7之經研磨的表面8上形成感光性樹脂膜9之狀態。
感光性樹脂可使用以往習知之感光性樹脂。感光部分具有硬化之性質的負型感光性樹脂,例如可使用:在分子中具有丙烯醯基或甲基丙烯醯基之丙烯酸酯單體或預聚物、雙疊氮化合物(bisazide)與二烯橡膠之混合物、聚肉桂酸乙烯酯系化合物等。又,具有藉由顯像而溶出感光部分並只殘留未感光部分之性質的正型感光性樹脂,例如可使用:酚(phenol)樹脂系或酚醛清漆(novolac)樹脂系等。又,因應必要,在感光性樹脂中也可摻配:增感劑、顯像促進劑、密著性改質劑、塗布性改良劑等各種添加劑。
在模具用基材7之經研磨之表面8上塗布此等感光性樹脂時,為了形成良好之塗膜,以稀釋於適當的溶媒後再塗布為佳。溶媒可使用:溶纖劑(cellosolve)系溶媒、丙二醇系溶媒、酯系溶媒、醇系溶媒、酮系溶媒、高極性溶媒等。
塗布感光性樹脂溶液之方法,可使用:彎月形塗布(meniscus coat)、噴泉塗布(fountain coat)、浸漬塗布(dip coat)、旋轉塗布、輥筒塗布、線棒塗布、空氣刀塗布、刮刀塗布、及簾狀塗布等習知之方法。塗布膜之厚度係以在乾燥後為1至6μm之範圍為佳。
後續之曝光步驟係將上述色階圖案在上述感光性樹脂膜形成步驟所形成之感光性樹脂膜9上曝光。曝光步驟中所使用的光源,只要配合所塗布之感光性樹脂的感光波長或感度等而適當選擇即可,例如可使用高壓水銀燈之g線(波長:436nm)、高壓水銀燈之h線(波長:405nm)、高壓水銀燈之i線(波長:365nm)、半導體雷射(波長:830nm、532nm、488nm、405nm等)、YAG雷射(波長:1064nm),Krf準分子雷射(excimer laser)(波長:248nm)、ArF準分子雷射(波長:193nm)、F2準分子雷射(波長:157nm)等。
本發明之模具之製造方法中為了精度良好地形成表面凹凸形狀,在曝光步驟中,以將上述色階圖案在感光性樹脂膜上於精密控制之狀態下進行曝光為佳。本發明之模具之製造方法中,為了將上述色階圖案在感光性樹脂膜上精度良好地曝光,以根據作為由計算機所作成之影像資料的色階圖案,藉由從經電腦控制之雷射頭發出的雷射光而在感光性樹脂膜上描畫圖案為佳。進行如此之雷射描畫時,可使用印刷版製作用的雷射描畫裝置。如此之雷射描畫裝置例如可列舉如Laser Stream FX((股)Think Laboratory製)等。
第2圖(c)係示意性地表示圖案在感光性樹脂膜9上曝光之狀態。以負型感光性樹脂形成感光性樹脂膜時,經曝光之區域10係藉由曝光而進行樹脂之交聯反應,對於後述之顯像液的溶解性會下降。因此,顯像步驟中未經曝光之區域11會被顯像液溶解,只有經曝光之區域10殘留在基材表面上而成為遮罩。另一方面,在以正型感光性樹脂形成感光性樹脂膜時,經曝光之區域10係藉由曝光而切斷樹脂之結合,對於後述之顯像液的溶解性會增加。因此,顯像步驟中經曝光之區域10會被顯像液溶解,只有未經曝光之區域11殘留在基材表面上而成為遮罩。
後續之顯像步驟中,在使用負型感光性樹脂作為感光性樹脂膜9時,未經曝光之區域11被顯像液溶解,只有經曝光之區域10殘留在模具用基材上,繼而在第1蝕刻步驟中作為遮罩而發揮作用。另一方面,在使用正型感光性樹脂作為感光性樹脂膜9時,只有經曝光之區域10被顯像液溶解,未經曝光之區域11會殘留在模具用基材上,繼而作為第1蝕刻步驟中之遮罩而發揮作用。
顯像步驟中所使用的顯像液可使用以往習知者。例如可列舉如:氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、矽酸鈉、偏矽酸鈉、氨水等無機鹼類;乙基胺、正丙基胺等一級胺類;二乙基胺、二正丁基胺等二級胺類;三乙基胺、甲基二乙基胺等三級胺類;二甲基乙醇胺、三乙醇胺等醇胺類;氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化三甲基羥基乙基銨等四級銨鹽;吡咯、哌啶等環狀胺類等鹼性水溶液;以及二甲苯(xylene)、甲苯等有機溶劑等。
顯像步驟中之顯像方法並無特別限定,可使用浸漬顯像、噴霧顯像、刷子顯像(brush development)、超音波顯像等方法。
第2圖(D)係示意性地表示使用負型之感光性樹脂作為感光性樹脂膜9並進行顯像處理的狀態。第2圖(c)中,未經曝光之區域11被顯像液溶解,只有經曝光之區域10殘留在基材表面上而成為遮罩12。第2圖(e)係示意性地表示使用正型之感光性樹脂作為感光性樹脂膜9並進行顯像處理的狀態。第2圖(c)中,經曝光之區域10被顯像液溶解,只有未經曝光之區域11殘留在基材表面上而成為遮罩12。
後續之第1蝕刻步驟中,係將上述顯像步驟後殘留於模具用基材之表面上的感光性樹脂膜作為遮罩使用,主要是將無遮罩處之模具用基材予以蝕刻,而在經研磨之鍍覆面上形成凹凸。第3圖係表示本發明之模具之製造方法的後半部分之較佳之一例的示意圖。第3圖(a)係示意性地表示藉由第1蝕刻步驟,主要使無遮罩處13的模具用基材7被蝕刻之狀態。遮罩12之下部的模具用基材7雖不會從模具用基材表面進行蝕刻,但在進行蝕刻之同時,會從無遮罩處13起進行蝕刻。因此,在遮罩12與無遮罩處13之界線附近,遮罩12之下部的模具用基材7也會被蝕刻。如此之「在遮罩12與無遮罩處13之界線附近,遮罩12之下部的模具用基材7也會被蝕刻」一事,以下稱為側蝕刻(side etching)。第4圖係示意性地表示側蝕刻之進行。第4圖之虛線14係階段性地表示隨著進行蝕刻而同時變化之模具用基材之表面。
第1蝕刻步驟中之蝕刻處理通常是藉由使用氯化鐵(FeCl3
)液、氯化銅(CuCl2
)液、鹼性蝕刻液(Cu(NH3
)4
Cl2
)等使金屬表面腐蝕來進行,但也可使用鹽酸或硫酸等強酸,也可使用藉由外加與電解鍍覆時相反之電位而進行的逆電解蝕刻。實施蝕刻處理時的模具用基材上所形成之凹形狀,因為會隨著基底層金屬之種類、感光性樹脂膜之種類及蝕刻手法等而不同,故不能一概而論,但在蝕刻量為10μm以下時,係從接觸到蝕刻液之金屬表面以略等向之方式進行蝕刻。在此,所謂之蝕刻量是指藉由蝕刻而被削去之基材之厚度。
第1蝕刻步驟中之蝕刻量以1至50μm為佳。蝕刻量未達1μm時,金屬表面幾乎未形成凹凸形狀,成為幾乎平坦之模具,故會變成不顯示防眩性。又,蝕刻量超過50μm時,金屬表面所形成之凹凸形狀的高低差變大,使用所得模具製作的防眩膜在使用之影像顯示裝置中會有產生泛白之疑虞。第1蝕刻步驟中之蝕刻處理可藉由1次之蝕刻處理而進行,也可將蝕刻處理分成2次以上進行。蝕刻處理分成2次以上進行時,2次以上之蝕刻處理中之蝕刻量的合計係以1至50μm為佳。
後續之感光性樹脂膜剝離步驟中,係將在第1蝕刻步驟中作為遮罩使用之殘留之感光性樹脂膜完全地溶解除去。感光性樹脂膜剝離步驟是使用剝離液將感光性樹脂膜溶解。剝離液可使用與上述顯像液相同者,藉由改變pH、溫度、濃度及浸漬時間等,在使用負型之感光性樹脂膜時係將曝光部之感光性樹脂膜完全地溶解除去,在使用正型之感光性樹脂膜時係將非曝光部之感光性樹脂膜完全地溶解除去。感光性樹脂膜剝離步驟中之剝離方法也無特別限定,可使用浸漬顯像、噴霧顯像、刷子顯像、超音波顯像等方法。
第3圖(b)係示意性地表示,藉由感光性樹脂膜剝離步驟,而將在第1蝕刻步驟中作為遮罩12使用的感光性樹脂膜完全地溶解除去之狀態。藉由利用由感光性樹脂膜所構成之遮罩12的蝕刻,而在模具用基材表面形成第1表面凹凸形狀15。
繼而,藉由在所形成之凹凸面(第1表面凹凸形狀15)實施鍍鉻,而使表面之凹凸形狀鈍化。第3圖(c)表示在藉由第1蝕刻步驟之蝕刻處理所形成的第1表面凹凸形狀15上形成鍍鉻層16,藉此而形成比第1表面凹凸形狀15之凹凸更為鈍化的表面(鍍鉻之表面17)的狀態。
本發明中,在平板或輥筒等之表面,係採用具有光澤、硬度高、摩擦係數小、且可賦予良好離型性的鍍鉻。鍍鉻之種類並無特別限定,以使用被稱為所謂光澤鍍鉻或裝飾用鍍鉻等表現良好光澤之鍍鉻為佳。鍍鉻通常係藉由電解來進行,其鍍覆浴係使用含有鉻酸酐(CrO3
)與少量硫酸之水溶液。藉由調節電流密度與電解時間,可控制鍍鉻之厚度。
在上述之日本特開2002-189106號公報、日本特開2004-45472號公報、日本特開2004-90187號公報等,雖揭示採用鍍鉻,但依據模具之鍍覆前的基底層與鍍鉻之種類,而常在鍍覆後使表面變粗糙、或是產生多數個因鍍鉻而造成之微小裂縫,結果,使用該模具而得到之防眩膜光特性是往不佳之方向邁進。鍍覆表面為粗糙之狀態的模具,並不適合製造防眩膜。此係由於一般為了消去粗糙感而會在鍍鉻後進行研磨鍍覆表面,但如後所述,在本發明中,於鍍覆後進行表面研磨之情形並不佳之故。本發明係藉由對基底層金屬實施鍍銅或鍍鎳,即可消除因鍍鉻而容易產生的此等不佳情形。
又,第2鍍覆步驟中,實施鍍鉻以外之鍍覆並不佳。此係由於鉻以外之鍍覆會降低硬度或耐摩耗性,故作為模具之耐久性會下降,使用中凹凸會磨減,模具會損傷。由如此之模具得到之防眩膜,不易得到充分之防眩機能之可能性變高,又,在薄膜上發生缺陷之可能性也會變高。
又,如上述日本特開2004-90187號公報等所揭示之鍍覆後的表面研磨,在本發明中果然亦為不佳。亦即,較佳係在第2之鍍覆步驟後不設置將表面予以研磨之步驟,且將經實施鍍鉻之凹凸面直接作為透明基材上所轉印之模具之凹凸面使用。此係因為下述理由:藉由研磨而會在最外表面產生平坦的部分,故有可能招致光學特性惡化;又,因為形狀之控制因子增加,而導致再現性佳之形狀控制變困難;等理由。
如此,本發明之模具之製造方法中,係藉由在形成有微細表面凹凸形狀的表面實施鍍鉻,而獲得使凹凸形狀鈍化且同時提高其表面硬度的模具。此時之凹凸之鈍化情形,係依據基底層金屬之種類、由第1蝕刻步驟所得的凹凸之大小與深度、或鍍覆之種類或厚度等而異,不能一概而論,但控制鈍化情形之最大因子果然還是鍍覆厚度。鍍鉻之厚度太薄時,使在鍍鉻加工前所得到的凹凸表面形狀鈍化之效果並不充分,將其凹凸形狀轉印到透明基材上而得的防眩膜之光學特性並不良好。另一方面,鍍覆厚度太厚時,除了生產性變差之外,亦會產生被稱為結瘤(nodule)之突起狀鍍覆缺陷,故而不佳。因此,鍍鉻之厚度係以在1至10μm之範圍內為佳,以在3至6μm之範圍內為更佳。
該第2鍍覆步驟所形成之鍍鉻層,係以使其維克式硬度(Vickers hardness)成為800以上之方式形成者為佳,以成為1000以上之方式形成者則更佳。此係由於鍍鉻層之維克式硬度未達800時,不但在使用模具時之耐久性會下降,並且,鍍鉻之硬度降低,會使在鍍覆處理時於鍍覆浴組成、電解條件等發生異常之可能性高,對於缺陷之發生狀況亦有造成不好影響之可能性高之故。
又,本發明之模具之製造方法中,在上述[7]感光性樹脂膜剝離步驟與[8]第2鍍覆步驟之間,以包含將第1蝕刻步驟所形成之凹凸面藉由蝕刻處理而鈍化之第2蝕刻步驟為佳。在第2蝕刻步驟中,係將使用感光性樹脂膜作為遮罩之第1蝕刻步驟所形成的第1表面凹凸形狀15,藉由蝕刻處理而鈍化。藉由該第2蝕刻處理,使第1蝕刻處理所形成之第1表面凹凸形狀15中之表面傾斜急峻之部分消失,使用所得模具所製造之防眩膜的光學特性是邁向好的方向變化。第5圖係表示藉由第2蝕刻處理,使模具用基材7之第1表面凹凸形狀15被鈍化,且表面傾斜急峻之部分被鈍化,形成具有緩和之表面傾斜的第2表面凹凸形狀18的狀態。
第2蝕刻步驟之蝕刻處理也與第1蝕刻步驟相同地,通常係藉由使用氯化鐵(FeCl3
)液、氯化銅(CuCl2
)液、鹼性蝕刻液(Cu(NH3
)4
Cl2
)等而腐蝕表面來進行,但也可使用鹽酸或硫酸等強酸,也可使用藉由外加與電解鍍覆時相反之電位而進行的逆電解蝕刻。在實施蝕刻處理後之凹凸之鈍化情形,是隨著基底層金屬之種類、蝕刻手法、及第1蝕刻步驟所得之凹凸的大小與深度等而異,故不能一概而論,但控制鈍化情形之最大因子是蝕刻量。在此,所謂蝕刻量,也與第1蝕刻步驟同樣地,係指藉由蝕刻而削去之基材之厚度。蝕刻量小時,藉由第1蝕刻步驟所得之凹凸之表面形狀的鈍化效果並不充分,將該凹凸形狀轉印到透明基材上所得之防眩膜之光特性並不良好。另一方面,蝕刻量太大時,變成幾乎沒有凹凸形狀,而會變成幾乎平坦的模具,故會變成不顯示防眩性。因此,蝕刻量以在1至50μm之範圍內為佳,以在4至20μm之範圍內更佳。關於第2蝕刻步驟中之蝕刻處理,也與第1蝕刻步驟同樣地,可藉由1次之蝕刻處理而進行,也可以分成2次以上之蝕刻處理進行。蝕刻處理分成2次以上進行時,2次以上之蝕刻處理中之蝕刻量之合計以在1至50μm為佳。
藉由使用依據本發明之模具之製造方法所得之模具,因為是以精度良好地控制微細凹凸表面形狀之方式形成,故可獲得表現充分的防眩性,並且,不發生泛白,配置在影像顯示裝置表面時也不會發生閃爍,並顯示高對比度的防眩膜。再者,可得到干涉色、疊紋之產生及重複模樣之產生係被有效地抑制之防眩膜。
以下列舉實施例,以便詳細說明本發明,但本發明不受限於此等實施例。
將作成之色階圖案資料以12800 dpi製成256色階的灰階之影像資料,色階以二次元之離散函數g(x,y)表示。將所得二次元離散函數g(x,y)進行離散傅葉爾轉換,計算出二次元函數G(fx
,fy
)。將二次元函數G(fx
,fy
)予以平方而計算出能量譜之二次元函數G2
(fx
,fy
),由fx
=0之截面曲線的G2
(0,fy
)[橫軸為空間頻率fy
,縱軸為能量譜之二次元圖表],求得顯示能量譜之極大值的空間頻率。在此,在下述表1所示之「顯示能量譜之極大值的空間頻率」是指在空間頻率fy
=0μm-1
之位置以外存在的複數個極大值之中,為絕對值最小之空間頻率且顯示極大的極大值之該空間頻率。計算中使用之圖案之水平分解能Δx及Δy皆設成2μm。又,計算範圍設成1000μm×1000μm。
防眩膜之霧度是以JIS 7136所規定的方法測定。具體上,係使用根據該規格之霧度計(Haze meter)HM-150型(村上色彩技術研究所製)測定霧度。為了防止防眩膜之翹曲,係使用光學上為透明之黏著劑並以使凹凸面成為表面之方式黏貼到玻璃基板,而供於測定。一般而言,霧度變大時,在使用於影像顯示裝置時影像會變暗,結果,正面對比度容易降低。因此,霧度以低者為佳。
為了防止來自防眩膜之裡面的反射,以使凹凸面成為表面之方式在黑色丙烯酸系樹脂板上黏貼防眩膜,在點亮螢光燈之光亮室內從凹凸面側以目視觀察,並以目視評估有無重複模樣、有無干涉色、有無映入螢光燈、及有無泛白。重複模樣、干涉色、映入、及泛白分別以1至3的3階段依據下述基準來評估。
重複模樣 1:觀察不到重複模樣。
2:稍微觀察到重複模樣。
3:明顯觀察到重複模樣。
干涉色 1:觀察不到干涉色。
2:稍微觀察到干涉色。
3:明顯觀察到干涉色。
映入 1:觀察不到映入。
2:稍微觀察到映入。
3:明顯觀察到映入。
泛白 1:觀察不到泛白。
2:稍微觀察到泛白。
3:明顯觀察到泛白。
由市售之液晶電視(LC-32GH3(日本Sharp(股)公司製))剝離表裡兩面之偏光板。就取代該等原來之偏光板而言,在背面側及顯示面側,以使偏光板Sumikalan SRDB31E(住友化學(股)公司製)各自之吸收軸與原來的偏光板之吸收軸一致之方式經由黏著劑而黏貼,再在顯示面側偏光板上,將以下各例所示的防眩膜以使凹凸面成為表面之方式經由黏著劑而黏貼。在此狀態下,從距離試樣約30cm之位置目視觀察,將閃爍及疊紋之程度以3階段依據下述之基準來評估。
閃爍 1:觀察不到閃爍。
2:稍微觀察到閃爍。
3:明顯觀察到閃爍。
疊紋 1:觀察不到疊紋。
2:稍微觀察到疊紋。
3:明顯觀察到疊紋。
準備在直徑200mm之鋁輥筒(Aluminum roll)(依據JIS之A5056)表面實施重複鍍銅(copper ballard plating)者。重複鍍銅是由鍍銅層/薄之鍍銀層/表面鍍銅層所構成者,鍍覆層全體之厚度設定為約200μm。將該鍍銅表面予以鏡面研磨,在經研磨之鍍銅表面塗布感光性樹脂,乾燥後形成感光性樹脂膜。接著,將複數個第1圖所示之色階圖案資料連續重複並排所成之圖案資料在感光性樹脂膜上藉由雷射光進行曝光而顯像。藉由雷射光進行之曝光及顯像是用Laser Stream FX((股)Think Laboratory製)進行。感光性樹脂膜是使用正型感光性樹脂。第1圖所示之色階圖案資料是將多數個圓點徑(圓點之直徑)16μm之圓點無規地配置而成的圖案,能量譜是在空間頻率0.046μm-1
顯示極大值。又,第1圖所示之色階圖案資料是作成一邊為20mm之正方形。
之後,以氯化銅液進行第1蝕刻處理。此時之蝕刻量是設定為3μm。從第1蝕刻處理後之輥筒除去感光性樹脂膜,再度以氯化銅液進行第2蝕刻處理。此時之蝕刻量是設定為10μm。之後,進行鍍鉻加工,製作模具A。之時,鍍鉻厚度設定為4μm。
將光硬化性樹脂組成物GRANDIC 806T(大日本油墨化學工業(股)製)溶解到乙酸乙酯中,作成50重量%濃度之溶液,更進一步,以每100重量份之硬化性樹脂成分中添加5重量份之作為光聚合起始劑之Lucirin TPO(BASF公司製,化學名:2,4,6-三甲基苄醯基二苯基膦氧化物)的方式調製塗布液。在厚度80μm之三乙醯基纖維素(TAC)薄膜上,將該塗布液塗布成乾燥後之塗布厚度為10μm,在設定為60℃之乾燥機中乾燥3分鐘。將乾燥後之薄膜,在先前得到之模具A的凹凸面上,以使光硬化性樹脂組成物層成為模具側之方式使用橡膠輥筒進行壓附並使其密著。在此狀態下,從TAC薄膜側,將強度20mW/cm2
之高壓水銀燈之光以h線換算光量成為200mJ/cm2
之方式照射,而令光硬化性樹脂組成物層硬化。之後,將TAC薄膜連同整個硬化樹脂一起從模具剝離,而製作由表面具有凹凸之硬化樹脂與TAC薄膜的積層體所構成的透明之防眩膜A。
除了使用第6圖所示之色階圖案作為藉由雷射光而曝光之色階圖案,並以表1記載之蝕刻量進行第1蝕刻處理及第2蝕刻處理之外,其餘與實施例1同樣操作而得到模具B。除了使用所得到之模具B之外,其餘與實施例1同樣地製作防眩膜B。第6圖所示之色階圖案資料係將多數個圓點徑12μm之圓點無規地配置而成的圖案,能量譜在空間頻率0.056μm-1
顯示極大值。又,第6圖所示的色階圖案資料是作成一邊為100mm之正方形。
除了將圖案資料作成一邊長度為16mm之正方形以作為藉由雷射光而曝光之色階圖案之外,也使用與實施例1所使用者同樣之色階圖案,並且除了以表1記載的蝕刻量進行第1蝕刻處理及第2蝕刻處理之外,其餘與實施例1同樣操作而得到模具C。除了使用所得之模具C之外,與實施例1同樣地製作防眩膜C。
除了使用作成一邊長度為20mm之正方形的第7圖所示之色階圖案資料作為藉由雷射光曝光之色階圖案,並以表1記載之蝕刻量進行第1蝕刻處理及第2蝕刻處理之外,其餘與實施例1同樣操作而得到模具D及模具E。除了使用所得之模具D及模具E以外,其餘與實施例1同樣地製作防眩膜D及防眩膜E。第7圖所示之色階圖案資料係將多數個圓點徑36μm之圓點無規地配置而成的圖案,能量譜在空間頻率0.017μm-1
顯示極大值。第7圖所示之色階圖案資料之能量譜係在空間頻率0.025至0.125μm-1
之範圍內不具有極大值。
除了使用作成一邊長度為10mm之正方形的第7圖所示之色階圖案資料作為藉由雷射光曝光之色階圖案之外,其餘與比較例1同樣操作而得到模具F。除了使用所得到之模具F之外,與比較例1同樣地製作防眩膜F。
除了分別使用第8圖至第11圖所示之色階圖案作為藉由雷射光曝光之色階圖案,並以表1記載的蝕刻量進行第1蝕刻處理及第2蝕刻處理之外,其餘與實施例1同樣操作而得到模具G至J。除了使用所得到之模具G至J之外,其餘與實施例1同樣地製作防眩膜G至J。第8圖所示之色階圖案資料係將多數個圓點徑16μm之圓點無規地配置而成的圖案,能量譜在空間頻率0.056μm-1
顯示極大值。又,第8圖所示之色階圖案資料是作成一邊為10mm之正方形。第9圖所示之色階圖案資料係將多數個圓點徑14μm、18μm及22μm之3種圓點無規地配置而成的圖案,能量譜在空間頻率0.042μm-1
顯示極大值。又,第9圖所示之色階圖案資料是作成一邊為2mm之正方形。第10圖所示之色階圖案資料是將多數個圓點徑20μm之圓點無規地配置而成的圖案,能量譜在空間頻率0.033μm-1
顯示極大值。又,第10圖所示之色階圖案資料是作成一邊為1mm之正方形。第11圖所示之色階圖案資料是將多數個圓點徑22μm之圓點無規地配置而成的圖案,能量譜在空間頻率0.033μm-1
顯示極大值。又,第11圖所示之色階圖案資料是作成一邊為1mm之正方形。
將製作模具A至J時的第1蝕刻處理及第2蝕刻處理之蝕刻量、以及製作中所使用之色階圖案的圓點徑、顯示能量譜之極大值的空間頻率(如上述,該欄記載的空間頻率,係在能量譜G2
(fx
,fy
)之fx
=0的截面曲線之G2
(0,fy
)中,在空間頻率fy
=0μm-1
之位置以外存在的複數個極大值中,為絕對值最小之空間頻率且顯示極大的極大值之該空間頻率)、色階圖案之形狀及最小一邊之長度整理在表1中。又,第12圖係表示由實施例1及實施例2中使用之色階圖案所計算的能量譜G2
(fx
,fy
)之fx
=0的截面圖。第12圖之橫軸之數值係表示空間頻率fy
之絕對值。
又,在表2表示所得之防眩膜的霧度之測定結果及防眩性能之評估結果。
由表2之評估結果可知,藉由本發明之製造方法而得到之實施例1至3之防眩膜A至C係使用最小一邊的長度是15mm以上且能量譜在空間頻率0.025至0.125μm-1
範圍內顯示極大值之色階圖案製作模具,因為是將所之模具之凹凸面轉印而形成微細凹凸表面,故其所得防眩膜係在防止映入之能力方面優良的同時,亦為觀察不到閃爍、泛白、重複模樣、干涉色及疊紋的可見度優良的防眩膜。又,由於防眩膜A至C為低霧度且也發揮良好之防眩性能,故可提供具有優良的防眩性且也表現高的對比度的影像顯示裝置。
另一方面,比較例1及2之防眩膜D及E中,因所使用之色階圖案的最小一邊之長度為20mm,而不會發生干涉色及疊紋,但由於能量譜在空間頻率0.025至0.125μm-1
之範圍內並未顯示極大值,故抑制閃爍及泛白之效果並不充分。又,由於使用能量譜在上述範圍內未顯示極大值的色階圖案,而觀察到重複模樣(其為構成凹凸表面單元之輪廓的格狀線,該凹凸表面單元係對應於重複並排之色階圖案)現象。
又,比較例3至7之防眩膜F至J中,因所使用之色階圖案之最小一邊之長度為1至10mm,故即使能量譜在空間頻率0.025至0.125μm-1
之範圍內顯示極大值時,也會觀察到重複模樣。又,在所使用之色階圖案之最小一邊的長度未達10mm之比較例5至7之防眩膜H至J中,也觀察到干涉色及疊紋。再者,在比較例3之防眩膜F中,因為所使用之色階圖案之能量譜在空間頻率0.025至0.125μm-1
之範圍內未顯示極大值,所以觀察到閃爍。
7‧‧‧模具用基材
8‧‧‧經研磨之表面
9‧‧‧感光性樹脂膜
10‧‧‧經曝光之區域
11‧‧‧未經曝光之區域
12‧‧‧遮罩
13‧‧‧無遮罩處
14‧‧‧虛線
15‧‧‧第1表面凹凸形狀
16‧‧‧鍍鉻層
17‧‧‧鍍鉻之表面
18‧‧‧第2表面凹凸形狀
第1圖係將本發明之防眩膜的製造方法中較適用的色階圖案的一例之一部分予以擴大表示的圖,且為將實施例1及實施例3之製作模具時所使用的色階圖案之一部分予以擴大表示的圖。
第2圖(a)至(e)係表示本發明之模具之製造方法的前半部分之較佳之一例的示意圖。
第3圖(a)至(c)係表示本發明之模具之製造方法的後半部分之較佳之一例的示意圖。
第4圖係表示第1蝕刻步驟中進行側蝕刻之狀態的示意圖。
第5圖(a)至(b)係表示第1蝕刻步驟所形成之凹凸面藉由第2蝕刻步驟而鈍化之狀態的示意圖。
第6圖係將實施例2之製作模具時所使用的色階圖案之一部分予以擴大表示的圖。
第7圖係將比較例1至3之製作模具時所使用的色階圖案之一部分予以擴大表示的圖。
第8圖係將比較例4之製作模具時所使用的色階圖案之一部分予以擴大表示的圖。
第9圖係將比較例5之製作模具時所使用的色階圖案之一部分予以擴大表示的圖。
第10圖係將比較例6之製作模具時所使用的色階圖案之一部分予以擴大表示的圖。
第11圖係將比較例7之製作模具時所使用的色階圖案之一部分予以擴大表示的圖。
第12圖係表示由實施例1及實施例2使用之色階圖案所計算之能量譜G2
(fx
,fy
)之fx
=0之截面圖。
該代表圖無元件符號及其所代表之意義。
Claims (10)
- 一種防眩膜之製造方法,其包含下述步驟:根據色階圖案而在透明基材上形成凹凸表面之步驟;其中,前述色階圖案係最小一邊之長度為15mm以上者,並且,前述色階圖案之能量譜在空間頻率0.025至0.125μm-1 之範圍內顯示極大值;前述凹凸表面係由凹凸表面單元之重複結構所構成,該凹凸表面單元係由對應前述色階圖案之色階的凹部與凸部所構成。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中,前述色階圖案是經二值化成白與黑的影像資料,構成前述凹凸表面單元之凹部或是凸部的任一方係對應前述經二值化之影像資料的白區域。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法,其中,在前述透明基材上形成凹凸表面之步驟包含下述步驟:根據前述色階圖案而製作具有凹凸面的模具,並將前述模具之凹凸面轉印到前述透明基材上的步驟。
- 一種模具之製造方法,其係製造申請專利範圍第3項之模具的方法,其包含下述步驟:在模具用基材之表面實施鍍銅或鍍鎳的第1鍍覆步驟;將藉由第1鍍覆步驟而經實施鍍覆之表面予以研磨的研磨步驟;在經研磨之面上形成感光性樹脂膜的感光性樹脂膜形成步驟;在感光性樹脂膜上使前述色階圖案曝光的曝光步驟;將前述色階圖案經曝光之感光性樹脂膜予以顯像的顯像步驟;使用經顯像之感光性樹脂膜作為遮罩而進行蝕刻處理,並在經研磨之鍍覆面上形成凹凸的第1蝕刻步驟;將感光性樹脂膜剝離的感光性樹脂膜剝離步驟;以及對所形成之凹凸面實施鍍鉻的第2鍍覆步驟。
- 如申請專利範圍第4項所述之方法,其係在前述感光性樹脂膜剝離步驟與前述第2鍍覆步驟之間,包含下述步驟:將所形成之凹凸面的凹凸形狀藉由蝕刻處理而鈍化的第2蝕刻步驟。
- 如申請專利範圍第4項所述之方法,其中,前述第2鍍覆步驟中所形成之經實施鍍鉻的凹凸面,係前述透明基材上所轉印之模具之凹凸面。
- 如申請專利範圍第4項所述之方法,其中,前述第2鍍覆步驟中藉由鍍鉻所形成之鍍鉻層係具有1至10μm之厚度者。
- 一種防眩膜,係依據申請專利範圍第1項之製造方法所製造。
- 一種色階圖案,係使用於申請專利範圍第1項之防眩膜之製造方法者,其最小一邊之長度為15mm以上,並且,能量譜在空間頻率0.025至0.125μm-1 之範圍內顯示極大值。
- 如申請專利範圍第9項所述之色階圖案,其係經二值化成白與黑的影像資料。
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