JP2011093279A - 防眩フィルム用金型の製造方法および防眩フィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金型表面の凹凸を所望の形状に精度良く、かつ再現性良く形成することができ、もって、高い防眩性能を示す防眩フィルムの製造に有用な金型の製造方法および当該方法によって得られる金型を用いた防眩フィルムの製造方法を提供する。
【解決手段】金型用基材２の表面１に対して鏡面加工を施す工程と、鏡面加工された面上に感光性樹脂膜３を形成する工程と、感光性樹脂膜上にパターンを露光する工程と、パターンが露光された感光性樹脂膜４を現像する工程と、現像された感光性樹脂膜を融解させることにより、感光性樹脂膜の表面形状を調整する工程と、表面形状が調整された感光性樹脂膜６上に保護膜７を形成する工程とを含む防眩フィルム製造用金型の製造方法および当該方法によって得られる金型を用いた防眩フィルムの製造方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、防眩フィルムの製造に用いられる金型の製造方法、および金型を用いた防眩フィルムの製造方法に関する。

液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル、ブラウン管（陰極線管：ＣＲＴ）ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイなどの画像表示装置は、その表示面に外光が映り込むと視認性が著しく損なわれてしまう。従来、このような外光の映り込みを防止するために、画質を重視するテレビやパーソナルコンピュータ、外光の強い屋外で使用されるビデオカメラやデジタルカメラ、および反射光を利用して表示を行なう携帯電話などにおいては、画像表示装置の表面に外光の映り込みを防止するためのフィルム層が設けられている。このフィルム層は、光学多層膜による干渉を利用した無反射処理が施されたフィルムからなるものと、表面に微細な凹凸を形成することにより入射光を散乱させて映り込み像をぼかす防眩処理が施されたフィルムからなるものとに大別される。前者の無反射フィルムは、均一な光学膜厚の多層膜を形成する必要があるため、コスト高になる。これに対して、後者の防眩フィルムは、比較的安価に製造することができるため、大型のパーソナルコンピュータやモニタなどの用途に広く用いられている。

このような防眩フィルムは従来、たとえば、微粒子を分散させた樹脂溶液を基材シート上に膜厚を調整して塗布し、該微粒子を塗布膜表面に露出させることでランダムな表面凹凸を基材シート上に形成する方法などにより製造されている。しかしながら、このような微粒子を分散させた樹脂溶液を用いて製造された防眩フィルムは、樹脂溶液中の微粒子の分散状態や塗布状態などによって表面凹凸の配置や形状が左右されてしまうため、意図したとおりの表面凹凸を得ることが困難であり、防眩フィルムのヘイズを低く設定する場合、十分な防眩効果が得られないという問題があった。また、最近の画像表示装置の高精細化に伴って、画像表示装置の画素と防眩フィルムの表面凹凸形状とが干渉し、その結果、輝度分布が発生して表示面が見えにくくなる、いわゆる「ギラツキ」現象が発生しやすいという問題もあった。ギラツキを解消するために、バインダー樹脂とこれに分散される微粒子との間に屈折率差を設けて光を散乱させる試みもあるが、そのような防眩フィルムを画像表示装置の表面に配置した際には、微粒子とバインダー樹脂との界面における光の散乱によって、コントラストが低下しやすいという問題もあった。

一方、微粒子を含有させずに、透明樹脂層の表面に形成された微細な凹凸だけで防眩性を発現させる試みもある。たとえば、特開２００２−１８９１０６号公報（特許文献１）には、透明樹脂フィルム上に、三次元１０点平均粗さ、および、三次元粗さ基準面上における隣接する凸部同士の平均距離が、それぞれ所定値を満足する微細な表面凹凸を有する電離放射線硬化性樹脂層の硬化物層が積層された防眩フィルムが開示されている。この防眩フィルムは、エンボス鋳型と透明樹脂フィルムとの間に電離放射線硬化性樹脂を挟んだ状態で、当該電離放射線硬化性樹脂を硬化させることにより製造される。しかしながら、特許文献１に開示される防眩フィルムによっても、十分な防眩効果、白ちゃけの抑制、高コントラスト、およびギラツキの抑制を達成することは難しかった。

また、表面に微細な凹凸が形成されたフィルムを作製する方法として、凹凸表面を有するロールの凹凸形状をフィルムに転写する方法が知られている。このような凹凸表面を有するロールの作製方法として、たとえば、特開平６−３４９６１号公報（特許文献２）には、金属などを用いて円筒体を作り、その表面に電子彫刻、エッチング、サンドブラストなどの手法により凹凸を形成する方法が開示されている。また、特開２００４−２９２４０号公報（特許文献３）には、ビーズショット法によってエンボスロールを作製する方法が開示されており、特開２００４−９０１８７号公報（特許文献４）には、ロールの表面に金属めっき層を形成する工程、金属めっき層の表面を鏡面研磨する工程、さらに必要に応じてピーニング処理をする工程を経て、エンボスロールを作製する方法が開示されている。

しかしながら、このようにエンボスロールの表面にブラスト処理を施したままの状態では、ブラスト粒子の粒径分布に起因する凹凸径の分布が生じるとともに、ブラストにより得られるくぼみの深さを制御することが困難であり、防眩機能に優れた凹凸の形状を再現性よく得ることに課題があった。

また、上述した特許文献１には、好ましくは鉄の表面にクロムめっきしたローラを用い、サンドブラスト法やビーズショット法により凹凸型面を形成することが記載されている。さらに、このように凹凸が形成された型面には、使用時の耐久性を向上させる目的で、クロムめっきなどを施してから使用することが好ましく、それにより硬膜化および腐食防止を図ることができる旨の記載もある。一方、特開２００４−４５４７１号公報（特許文献５）、特開２００４−４５４７２号公報（特許文献６）のそれぞれの実施例には、鉄芯表面にクロムめっきし、＃２５０の液体サンドブラスト処理をした後に、再度クロムめっき処理して、表面に微細な凹凸形状を形成することが記載されている。

しかしながら、このようなエンボスロールの作製法では、硬度の高いクロムめっきの上にブラストやショットを行なうため、凹凸が形成されにくく、しかも形成された凹凸の形状を精密に制御することが困難であった。

特開２０００−２８４１０６号公報（特許文献７）には、基材にサンドブラスト加工を施した後、エッチング工程および／または薄膜の積層工程を施すことが記載されている。また、特開２００６−５３３７１号公報（特許文献８）には、基材を研磨し、サンドブラスト加工を施した後、無電解ニッケルめっきを施すことが記載されている。また、特開２００７−１８７９５２号公報（特許文献９）には、基材に銅めっきまたはニッケルめっきを施した後、研磨し、サンドブラスト加工を施した後、クロムめっきを施してエンボス版を作製することが記載されている。さらに、特開２００７−２３７５４１号公報（特許文献１０）には、銅めっきまたはニッケルめっきを施した後、研磨し、サンドブラスト加工を施した後、エッチング工程または銅めっき工程を施した後にクロムめっきを施してエンボス版を作製することが記載されている。これらのサンドブラスト加工を用いる製法では、表面凹凸形状を精密に制御された状態で形成することが難しいため、表面凹凸形状に５０μｍ以上の周期を持つ比較的大きい凹凸形状も作製されてしまう。その結果、それらの大きい凹凸形状と画像表示装置の画素とが干渉し、ギラツキが発生しやすいという問題があった。

特開２００２−１８９１０６号公報 特開平６−３４９６１号公報 特開２００４−２９２４０号公報 特開２００４−９０１８７号公報 特開２００４−４５４７１号公報 特開２００４−４５４７２号公報 特開２０００−２８４１０６号公報 特開２００６−５３３７１号公報 特開２００７−１８７９５２号公報 特開２００７−２３７５４１号公報

本発明の目的は、金型表面の凹凸を所望の形状に精度良く、かつ再現性良く形成することができ、もって、高い防眩性能を示す防眩フィルムの製造に有用な金型を製造することができる方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、この金型を用いて、優れた防眩性能を示す防眩フィルム、とりわけ防眩性能に優れるとともに、白ちゃけによる視認性の低下、高精細の画像表示装置に適用したときのギラツキの発生、およびコントラストの低下を効果的に抑制または防止することができる防眩フィルムを製造する方法を提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、金型となる基材表面に対して鏡面加工を施した後、その鏡面加工された面に感光性樹脂膜を形成し、感光性樹脂膜上にパターンを露光した後、露光された感光性樹脂膜を現像し、現像された感光性樹脂膜を融解させてその表面形状を調整した後、その感光性樹脂膜表面に保護膜を形成して金型とすれば、表面に所望の微細な凹凸形状を有する防眩フィルム製造用金型を精度良く、かつ再現性よく製造できることを見出した。また、その金型の凹凸面を透明樹脂フィルムに転写して得られる凹凸面付き防眩フィルムは、低ヘイズでありながら十分な防眩性能を有し、画像表示装置に適用したときにも、白ちゃけやギラツキなどが発生せず、また、コントラストも低下せずに良好な視認性を示すという、従来品では兼備していなかった性能が発現されることを見出した。すなわち、本発明は以下のとおりである。

本発明の防眩フィルム製造用金型の製造方法は、金型用基材の表面に対して鏡面加工を施す工程と、鏡面加工された面上に感光性樹脂膜を形成する工程と、感光性樹脂膜上にパターンを露光する工程と、パターンが露光された感光性樹脂膜を現像する工程と、現像された感光性樹脂膜を融解させることにより、感光性樹脂膜の表面形状を調整する工程と、表面形状が調整された感光性樹脂膜上に保護膜を形成する工程とを含むことを特徴とする。

上記保護膜は、蒸着により形成される、炭素を主成分とする膜とすることが好ましい。また、パターンの露光は、コンピュータ上で作成された画像データであるパターンを、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描画することによって行なわれることが好ましい。

感光性樹脂膜上に露光されるパターンは、そのエネルギースペクトルに関し、次の要件（ａ）および（ｂ）を満たすものであることが好ましい。
（ａ）Ｈ₁ ²／Ｈ₂ ²≦０．３
（ｂ）Ｈ₃ ²／Ｈ₂ ²≦３
ここで、Ｈ₁ ²は空間周波数０．０２μｍ^-1におけるエネルギースペクトル、Ｈ₂ ²は空間周波数０．０４μｍ^-1におけるエネルギースペクトル、Ｈ₃ ²は空間周波数０．１μｍ^-1におけるエネルギースペクトルである。

本発明はまた、上記方法によって製造された金型の保護膜側表面の表面形状を、透明樹脂フィルム上に転写する工程を含む防眩フィルムの製造方法を提供する。

本発明の金型の製造方法によれば、金型表面の微細凹凸を所望の形状に精度良く、かつ再現性良く、ほとんど欠陥が存在しない状態で形成できることから、高い防眩性能を示す防眩フィルムの製造に有用な金型を得ることができる。また、本発明の防眩フィルムの製造方法によれば、本発明の方法によって得られる金型を用いることから、ヘイズが低く、表示画像の明るさを保ちながら、映り込み防止や反射防止、白ちゃけの抑制、ギラツキ発生防止、コントラスト低下防止など、防眩性能に優れた防眩フィルムを工業的有利に製造することができる。

本発明の金型の製造方法の好ましい一例を模式的に示す図である。 感光性樹脂膜上に露光されるパターンのいくつかの例を一部拡大して示す図である。 図２に示したパターンのエネルギースペクトルＨ²（ｆ_x，ｆ_y）のｆ_x＝０における断面を示す図である。 感光性樹脂膜の微細凹凸表面の断面曲線の一例を示す図である。 実施例１の露光工程において露光されるパターンを一部拡大して示す図である。 実施例２の露光工程において露光されるパターンを一部拡大して示す図である。 実施例１および実施例２に使用したパターンのエネルギースペクトルＨ²（ｆ_x，ｆ_y）のｆ_x＝０における断面を示す図である。

＜防眩フィルム製造用金型の製造方法＞
図１は、本発明の金型の製造方法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〕鏡面加工工程と、〔２〕感光性樹脂膜形成工程と、〔３〕露光工程と、〔４〕現像工程と、〔５〕融解工程と、〔６〕保護膜形成工程を含む。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。

〔１〕鏡面加工工程
本発明の金型の製造方法ではまず、金型に用いる基材（金型用基材２）の表面１に対して鏡面加工を施す。当該工程を経て、基材表面１は、鏡面または鏡面に近い状態に加工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１に加工目が残っているためである。また、後述するように、基材表面１にめっきを施す場合でも、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、各工程を施して得られる凹凸よりも加工目などの凹凸の方が深いことがあるなど、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フィルムを製造した場合には、光学特性に予期できない影響を及ぼすことがある。図１（ａ）には、平板状の金型用基材２が鏡面加工工程によって基材表面１が鏡面またはこれに近い状態とされた状態を模式的に示している。

基材表面１に対して鏡面加工を施す方法については特に制限されるものではなく、切削加工および／または研磨加工を用いることができる。切削加工によって鏡面加工を行なう場合には、超精密旋盤を用い、切削工具を用いて鏡面切削することが好ましい。切削工具の材質や形状などは特に制限されるものではなく、超硬バイト、ＣＢＮバイト、セラミックバイト、ダイヤモンドバイトなどを使用することができるが、加工精度の観点からダイヤモンドバイトを用いることが好ましい。また、研磨加工によって鏡面加工を行なう場合には、機械研磨法、電解研磨法、化学研磨法などの従来公知の方法を使用することができる。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。さらに、所定の表面粗さを得るために切削加工と研磨加工とを組み合わせて鏡面加工を行なうこともできる。

鏡面加工により、基材表面１は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１の規定に準拠した中心線平均粗さＲａが０．１μｍ以下となるように平滑化されることが好ましく、中心線平均粗さＲａはより好ましくは０．０５μｍ以下である。鏡面加工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鏡面加工後の表面粗度の影響が残る可能性がある。中心線平均粗さＲａの下限については特に制限されず、鏡面加工後の中心線平均粗さＲａの値は、加工時間や加工コストを考慮して、上記範囲から適宜選択される。

本発明の金型の製造方法において、金型用基材２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、さらに熱伝導率の観点から、ステンレス鋼、チタンなどが挙げられる。ここでいうアルミニウム、鉄、チタンなどは純金属であることもできるが、コスト、硬度、切削性などの観点から、それぞれアルミニウム、鉄、チタンなどを主体とする合金であることが好ましい。

また、金型用基材２の形状は、当分野において従来採用されている形状から適宜選択することができ、たとえば平板状や、円柱状または円筒状のロール形状を挙げる。ロール形状の基材を用いて金型を作製すれば、防眩フィルムを連続的なロール状で製造することができるという利点がある。

本工程では、金型用基材２の表面１にめっきを施した後、鏡面加工を行なってもよい。金型用基材２の表面１にめっきを施すことにより、基材に存在していた微小な凹凸や鬆を解消することができる。めっきは、銅めっきまたはニッケルめっきであることが好ましい。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２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。また、銅めっきまたニッケルめっきは切削性が良いことから、後の鏡面加工工程における切削加工や研磨加工が容易となる。

めっきに用いられる銅またはニッケルとしては、それぞれの純金属であることができるほか、銅を主体とする合金、またはニッケルを主体とする合金であってもよく、したがって、本明細書でいう「銅」は、銅および銅合金を含む意味であり、また「ニッケル」は、ニッケルおよびニッケル合金を含む意味である。銅めっきおよびニッケルめっきは、それぞれ電解めっきで行なっても無電解めっきで行なってもよいが、通常、銅めっきには電解めっきが採用され、ニッケルめっきには無電解めっきが採用される。

銅めっきまたはニッケルめっきを施す際には、めっき層が余り薄いと、下地表面の影響が排除しきれないことから、その厚みは５０μｍ以上であるのが好ましい。めっき層厚みの上限は臨界的でないが、コストなどに鑑み、めっき層厚みの上限は５００μｍ程度までとすることが好ましい。

〔２〕感光性樹脂膜形成工程
続く感光性樹脂膜形成工程では、鏡面加工が施された金型用基材２の表面上に、感光性樹脂を塗布し、必要に応じて加熱・乾燥することにより、感光性樹脂膜３を形成する。図１（ｂ）には、金型用基材２の表面上に感光性樹脂膜３が形成された状態を模式的に示している。

感光性樹脂としては、それ自体（ポジ型の場合）もしくは感光により生成するその硬化物（ネガ型の場合）が後述する融解工程において熱処理等によって融解するものである限り、従来公知の感光性樹脂を用いることができる。たとえば、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、分子中にアクリル基および／またはメタアクリル基を有する（メタ）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などが挙げられる。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、フェノール樹脂、ノボラック樹脂などが挙げられる。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、塗布性改良剤などの各種添加剤を配合してもよい。

感光性樹脂膜を金型用基材２の表面に形成する方法としては、良好な塗膜を形成するために、感光性樹脂を適当な溶媒で希釈して溶液とし、これを金型用基材２の表面に塗布して加熱、乾燥させる方法が好ましく採用される。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、高極性溶媒などを使用することができる。

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、カーテン塗布などの公知の方法を用いることができる。感光性樹脂膜の厚さは乾燥後で１〜６μｍの範囲とすることが好ましい。

〔３〕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形成工程で形成された感光性樹脂膜３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、たとえば、高圧水銀灯のｇ線（波長：４３６ｎｍ）、高圧水銀灯のｈ線（波長：４０５ｎｍ）、高圧水銀灯のｉ線（波長：３６５ｎｍ）、半導体レーザ（波長：８３０ｎｍ、５３２ｎｍ、４８８ｎｍ、４０５ｎｍなど）、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）等を用いることができる。

金型表面に所望する凹凸形状を精度良く、かつ再現性良く形成するためには、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く、このような露光方法として、コンピュータ上で所定のパターンを画像データ（パターンデータ）として作成し、その画像データに基づいたパターンを、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描画する方法が好ましく採用される。このようなレーザ描画を行な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。レーザ描画装置としては、たとえばＬａｓｅｒ Ｓｔｒｅａｍ ＦＸ（（株）シンク・ラボラトリー製）などが挙げられる。

露光工程において感光性樹脂膜上に露光されるパターンは規則的なパターンでもよいし、ランダムなパターンでもよいが、規則的なパターンを露光した場合には、得られる金型の最終的な表面微細凹凸が規則的なものとなり、このような金型を用いて製造される防眩フィルムの表面微細凹凸も規則的なものとなる。規則的な表面微細凹凸を有する防眩フィルムは、その規則性に起因する干渉色が発生する可能性がある。よって、露光工程において露光されるパターンはランダムであることがより好ましい。

ランダムなパターンの一例として、複数（通常、多数）のドットをランダムに配置して作成した画像データからなるパターンを挙げることができる。この場合、１種類のドット径を有する複数のドットをランダムに配置してもよいし、複数種類のドット径を有する複数種類のドットをランダムに配置してもよい。ドットの平均ドット径（パターン中の全ドットの直径の平均値）は特に限定されないが、たとえば６〜３０μｍであり、後述するエネルギースペクトルに関する要件（ａ）および（ｂ）を満たすパターンを得るためには、２０μｍ未満であることが好ましい。

複数のドットをランダムに描画する手段としては、たとえば、幅ＷＸ、高さＷＹの画像に対し、０から１の値をとる擬似乱数列Ｒ[ｂ]を生成させることにより、たとえばドット中心のｘ座標がＷＸ×Ｒ[２×ａ−１]、ｙ座標がＷＹ×Ｒ[２×ａ]である多数のドットを生成する手法が挙げられる。ここで、ａ、ｂはともに自然数である。擬似乱数列を生成する方法としては、線形合同法、Ｘｏｒｓｈｉｆｔあるいはメルセンヌツイスタなど、任意の擬似乱数生成法を用いることができる。あるいは、擬似乱数に限らず、熱雑音などにより乱数を生成するハードウェアにより、ランダムにドットが配列されたパターンを作成してもよい。

また、ランダムなパターンの他の例としては、上記した複数のドットをランダムに配置して形成される画像データからなるパターンに対し、特定の操作を施して得られるパターンであってもよい。このような操作としては、たとえば、（ｉ）特定の下限値Ｂ以下の空間周波数からなる低空間周波数成分を除去するハイパスフィルタを適用する操作、および、（ｉｉ）特定の下限値Ｂ’より低い空間周波数からなる低空間周波数成分および特定の上限値Ｔ’を超える空間周波数からなる高空間周波数成分を除去し、該下限値Ｂ’から該上限値Ｔ’に至る特定の範囲の空間周波数からなる空間周波数成分を抽出するバンドパスフィルタを適用する操作、などを挙げることができる。

上記（ｉ）のハイパスフィルタを適用して得られるパターンによれば、ドットを複数ランダムに配置してなるパターンに含まれる空間周波数成分から、低空間周波数成分が除去されるため、周期が５０μｍ超の微細凹凸表面がより形成されにくくなり、ギラツキを効果的に防止することが可能となる。上記下限値Ｂは、たとえば０．０２〜０．０５μｍ^-1の範囲内とすることができる。

また、上記（ｉｉ）のバンドパスフィルタを適用して得られるパターンによれば、ドットを複数ランダムに配置してなるパターンに含まれる空間周波数成分から、低空間周波数成分および高空間周波数成分除去されるため、周期が５０μｍ超の微細凹凸表面がより形成されにくくなり、ギラツキを効果的に防止することが可能となるとともに、該パターンを用いて防眩フィルムを製造する際の加工再現性を向上させることができる。下限値Ｂ’は、たとえば０．０１μｍ^-1以上であり、好ましくは０．０２μｍ^-1以上である。上限値Ｔ’は、１／（Ｄ×２）μｍ^-1以下であることが好ましい。ここで、Ｄ（μｍ）は、金型に凹凸表面を形成する際に用いられる加工装置の分解能（たとえば、レーザ描画装置を用いて感光性樹脂膜を露光する場合における、レーザのスポット直径）である。

レーザ描画装置等を用いて感光性樹脂膜を露光する場合、画像データであるパターンは、二値化されたパターンであることが好ましい。

図２は、ランダムなパターン（画像データ）のいくつかの例を一部拡大して示す図である。図２（ａ）は、白と黒とに二値化された２階調の画像データ（画像解像度：１２８００ｄｐｉ）であり、ドット径（ドットの直径）が１６μｍである１種類のドットを多数ランダムに配置したものである。図２（ｂ）は、多数のドットをランダムに配置して作成したパターンに対して、特定範囲の空間周波数からなる空間周波数成分を抽出するバンドパスフィルタを適用させて得られたパターンである。

ここで、防眩フィルムの微細凹凸表面は、防眩フィルムの微細凹凸表面によって発生するギラツキを抑制するという観点から、５０μｍを超える長周期成分を含まないことが好ましい。一方、１０μｍ未満の短周期成分のみを含む微細凹凸表面では優れた防眩性能が発現しない。よって、防眩フィルムの微細凹凸表面は、十分な防眩効果を発現しつつ、ギラツキを十分に防止するために、１０〜５０μｍの周期を持つ表面形状を主成分として含むことが好ましい。このような防眩フィルムを実現するために、防眩フィルム製造用金型は、１０〜５０μｍの周期を持つ表面形状を主成分として含むことが好ましい。

このような表面形状を有する金型を作製するために、露光工程において露光されるパターン（たとえば画像データからなるパターン）は、そのエネルギースペクトルに関し、次の要件（ａ）および（ｂ）を満たすものであることが好ましい。
（ａ）Ｈ₁ ²／Ｈ₂ ²≦０．３
（ｂ）Ｈ₃ ²／Ｈ₂ ²≦３
ここで、Ｈ₁ ²は空間周波数０．０２μｍ^-1におけるエネルギースペクトル、Ｈ₂ ²は空間周波数０．０４μｍ^-1におけるエネルギースペクトル、Ｈ₃ ²は空間周波数０．１μｍ^-1におけるエネルギースペクトルである。

露光されるパターンのエネルギースペクトルの比Ｈ₁ ²／Ｈ₂ ²が０．３を上回る場合には、得られる防眩フィルムに周期が５０μｍを超える微細凹凸表面が形成されやすくなり、結果として、高精細の画像表示装置の表面に配置したときにギラツキが発生することとなる。また、パターンのエネルギースペクトルの比Ｈ₃ ²／Ｈ₂ ²が３を上回る場合には、得られる防眩フィルムに周期が１０μｍ未満である微細凹凸表面が形成されやすくなり、結果として、十分な防眩効果が発現しない。露光されるパターンのエネルギースペクトルの比Ｈ₁ ²／Ｈ₂ ²はより好ましくは０．１５以下であり、また、パターンのエネルギースペクトルの比Ｈ₃ ²／Ｈ₂ ²はより好ましくは１．５以下である。

パターンのエネルギースペクトルは、たとえば画像データであれば、画像データを２階調の二値化画像データに変換した後（ただし、パターンがもともと二値化された画像データである場合にはこの操作を行なう必要はない）、画像データの階調を二次元関数ｈ（ｘ，ｙ）で表し、得られた二次元関数ｈ（ｘ，ｙ）をフーリエ変換して二次元関数Ｈ（ｆ_x，ｆ_y）を計算し、得られた二次元関数Ｈ（ｆ_x，ｆ_y）を二乗することによって求められる。ここで、ｘおよびｙは、画像データ面内の直交座標を表し（たとえば、ｘ方向が画像データの横方向、ｙ方向が画像データの縦方向である）、ｆ_xおよびｆ_yはそれぞれ、ｘ方向の空間周波数、ｙ方向の空間周波数を表す。実際には、画像データの階調を示す二次元関数ｈ（ｘ，ｙ）は、各画素毎の階調が離散的なデータ点の集合として得られるため離散関数である。よって、下記式（１）で定義される離散フーリエ変換によって離散関数Ｈ（ｆ_x，ｆ_y）を計算し、離散関数Ｈ（ｆ_x，ｆ_y）を二乗することによってエネルギースペクトルが求められる。ここで式（１）中のπは円周率、ｉは虚数単位である。また、Ｍはｘ方向の画素数であり、Ｎはｙ方向の画素数であり、ｌは−Ｍ／２以上Ｍ／２以下の整数であり、ｍは−Ｎ／２以上Ｎ／２以下の整数である。さらに、Δｆ_xおよびΔｆ_yはそれぞれ、ｘ方向、ｙ方向の空間周波数間隔であり、下記式（２）および式（３）で定義される。ここで、式（２）および式（３）中のΔｘおよびΔｙはそれぞれ、ｘ方向、ｙ方向の画素の間隔である。

露光するパターンがランダムである場合には、エネルギースペクトルＨ²（ｆ_x，ｆ_y）は、横、縦、高さをそれぞれｆ_x、ｆ_y、エネルギースペクトルＨ²（ｆ_x，ｆ_y）とする３次元グラフで表したとき、原点を中心に対称となる。よって、パターンの空間周波数０．０２μｍ^-1におけるエネルギースペクトルＨ₁ ²、空間周波数０．０４μｍ^-1におけるエネルギースペクトルＨ₂ ²、および空間周波数０．１μｍ^-1におけるエネルギースペクトルＨ₃ ²は、エネルギースペクトルＨ²（ｆ_x，ｆ_y）の原点を通る任意の断面より求めることができる。

図３は、図２に示したパターンのエネルギースペクトルＨ²（ｆ_x，ｆ_y）のｆ_x＝０における断面を示す図である。この図における空間周波数（この空間周波数はｙ方向の空間周波数ｆ_yである）＝０．０２μｍ^-1、０．０４μｍ^-1、および０．１μｍ^-1におけるエネルギースペクトルＨ²の値から、それぞれエネルギースペクトルＨ₁ ²、エネルギースペクトルＨ₂ ²、およびエネルギースペクトルＨ₃ ²を求めることができる。これより、図２（ａ）に示したパターンの比Ｈ₁ ²／Ｈ₂ ²および比Ｈ₃ ²／Ｈ₂ ²は、それぞれ０．２３８、０．１８８であり、図２（ｂ）に示したパターンの比Ｈ₁ ²／Ｈ₂ ²および比Ｈ₃ ²／Ｈ₂ ²は、それぞれ０．００９、０．０８４である。

露光されるパターンを、ドットを多数ランダムに配置して作成する場合や、これにハイパスフィルタまたはバンドパスフィルタを適用して作成する場合、ドット径、ドット密度、ハイパスフィルタの下限値Ｂ、バンドパスフィルタの下限値Ｂ’および上限値Ｔ’等を適切に制御することにより、上記エネルギースペクトル特性を示すパターンを得ることができる。ドットを多数配置してパターンを作成する場合、上記エネルギースペクトル特性を得るために、ドットはランダムかつ均一に配置されることがより好ましい。

図１（ｃ）には、感光性樹脂膜３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４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５が現像液によって溶解され、露光された領域４のみ基材表面上に残る。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４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４が現像液によって溶解され、露光されていない領域５のみ基材表面上に残る。

〔４〕現像工程
続く現像工程においては、感光性樹脂膜３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５は現像液によって溶解され、露光された領域４のみ金型用基材上に残存する。一方、感光性樹脂膜３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４のみ現像液によって溶解され、露光されていない領域５が金型用基材上に残存する。

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、アンモニア水などの無機アルカリ類、エチルアミン、ｎ−プロピルアミンなどの第一アミン類、ジエチルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミンなどの第二アミン類、トリエチルアミン、メチルジエチルアミンなどの第三アミン類、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミンなど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などの第四級アンモニウム塩、ピロール、ピペリジンなどの環状アミン類などのアルカリ性水溶液；および、キシレン、トルエンなどの有機溶剤などを挙げることができる。

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、超音波現像などの方法を用いることができる。

図１（ｄ）には、感光性樹脂膜３の形成にポジ型の感光性樹脂を用いて、現像処理を行なった状態を模式的に示している。図１（ｃ）において露光された領域４が現像液によって溶解され、露光されていない領域５のみ基材表面上に残る。

〔５〕融解工程
続く融解工程では、現像工程後に残存した感光性樹脂膜を融解させて、感光性樹脂膜の表面形状を調整する。ここでいう表面形状の調整とは、感光性樹脂膜の表面凹凸を適切な程度まで平滑化することを意味しており、具体的には、感光性樹脂膜の微細凹凸表面の平均傾斜角度θ_aveが３°以下となるように調整することを意味する。感光性樹脂膜表面の平均傾斜角度が３°以下に調整されることにより、防眩フィルムの微細凹凸表面によって発生する白ちゃけを効果的に抑制することができる。また、防眩フィルムに良好な防眩性を発現させるために、感光性樹脂膜表面の平均傾斜角度は０．５°以上とすることが好ましい。図１（ｄ）に模式的に示すように、現像工程後に残存した感光性樹脂膜の表面形状は、傾斜角度が略０°である領域と、傾斜角度が急峻な領域とから形成されている。本工程では、このような感光性樹脂膜の表面形状を、表面の平均傾斜角度が３°以下となる程度まで平滑化する（図１（ｅ）参照）。

ここで、感光性樹脂膜の微細凹凸表面の平均傾斜角度θ_aveは、該微細凹凸表面の断面曲線の傾きから計算することができる。すなわち、図４に示すように、微細凹凸表面の断面曲線を断面と平行な方向をｘとし、高さ方向をｘの関数ｈ（ｘ）として表したとき、平均傾斜角度θ_aveは下記式：

から計算することができる。ここで、Ｌは測定に用いた断面の長さであり、２００μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは５００μｍ以上である。感光性樹脂膜の微細凹凸表面の断面曲線は、表面粗さ計、共焦点顕微鏡、干渉顕微鏡、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）などの装置により測定することができる。

感光性樹脂膜を融解させて表面形状を調整する方法としては、感光性樹脂膜の温度を融点以上にできる限り特に制限されないが、感光性樹脂膜に対して熱処理を施す方法が好適である。熱処理方法としては、たとえば、現像後の感光性樹脂膜が形成された金型用基材を加熱炉や赤外線ヒータなどを用いて加熱する方法などを挙げることができる。なかでも感光性樹脂膜全体を加熱できる方法を採用することが好ましい。

熱処理による表面形状の平滑化の程度は、感光性樹脂膜の種類、感光性樹脂膜の膜厚、露光工程において露光されるパターン、熱処理温度、熱処理時間などに依存するが、平滑化の程度を制御するうえで最も大きな因子は、熱処理温度と熱処理時間である。熱処理は１２０〜２５０℃の温度範囲で行なわれることが好ましく、１５０〜２３０℃の温度範囲で行われることがより好ましい。また、熱処理時間は１０〜１２０分が好ましい。

熱処理による平滑化の程度を精度良く制御するためには、熱処理工程を通じて感光性樹脂膜の表面形状を監視することが好ましい。このような表面形状を監視する方法としては、たとえば、熱処理中の金型基材表面に平行光を照射し、金型基材表面からの反射率を検出器によって監視する方法や、熱処理中の金型基材表面にレーザ光を照射し、金型基材表面からの反射によって生ずる回折パターンを検出器によって監視する方法などが挙げられる。これらの反射率および回折パターンはいずれも、感光性樹脂膜表面の平均傾斜角度に依存して変化するパラメータである。

〔６〕保護膜形成工程
続いて、表面形状が調整された感光性樹脂膜６上に保護膜７を形成することによって、金型の表面硬度および耐摩耗性を向上させ、金型としての耐久性を向上させる。保護膜７を形成することによって、使用中に凹凸が磨り減ったり、金型が損傷したりすることを防止することができる。図１（ｆ）には、表面形状が調整された感光性樹脂膜６の表面に保護膜７を形成した状態が示されている。

本発明の製造方法においては、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ことから、炭素を主成分とする膜（炭素膜）を保護膜として採用することが好ましい。炭素膜としては、たとえば、ダイヤモンド薄膜、ダイヤモンド状炭素膜、水素化アモルファス炭素膜（以下、ＤＬＣ膜という）が挙げられる。これらの炭素膜の形成方法としては、各種の蒸着法を用いることができ、たとえば、ダイヤモンド薄膜は、マイクロ波プラズマＣＶＤ法、熱フィラメントＣＶＤ法、プラズマジェット法、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法等により、ダイヤモンド状炭素膜およびＤＬＣ膜は、プラズマＣＶＤ法、イオンビーム・スパッタ法、イオンビーム蒸着法、プラズマ・スパッタ法等により形成される。

上記炭素膜の厚みは０．１〜５μｍの範囲内であることが好ましく、０．５〜３μｍの範囲内であることがより好ましい。炭素膜の厚みが薄いと、金型としての耐久性が不十分となる可能性がある。一方で、炭素膜の厚みが厚すぎると、生産性が悪くなるため好ましくない。

＜防眩フィルムの製造方法＞
本発明はまた、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も提供する。すなわち、本発明の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保護膜側表面の表面形状（凹凸形状）を透明樹脂フィルム上に転写する工程を含むものである。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。

金型表面形状の透明樹脂フィルムへの転写は、表面形状を精度よく、かつ、再現性よく転写できることから、エンボスにより行なうことが好ましい。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、なかでも、生産性の観点から、ＵＶエンボス法が好ましい。

ＵＶエンボス法は、透明樹脂フィルムの表面に紫外線硬化性樹脂層を形成し、その紫外線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、金型の表面形状を紫外線硬化型樹脂に転写する。

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。

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ず、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。

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フィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、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を用いることができる。

本発明の製造方法によって得られた金型を用いて製造される防眩フィルムは、微細凹凸表面が精度よく制御されて形成されるため、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。

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。

＜実施例１＞
直径２００ｍｍのアルミロール（ＪＩＳによるＡ５０５６）の表面に銅バラードめっきが施されたものを用意する。銅バラードめっきは、銅めっき層／薄い銀めっき層／表面銅めっき層からなるものであり、めっき層全体の厚みは、約２００μｍとなるように設定する。その銅めっき表面を鏡面研磨し、研磨された銅めっき表面に感光性樹脂を塗布、乾燥して感光性樹脂膜を形成する。ついで、図５に示すパターンを繰り返し並べたパターンを感光性樹脂膜上にレーザ光によって露光し、現像する。レーザ光による露光、および現像はＬａｓｅｒ Ｓｔｒｅａｍ ＦＸ（（株）シンク・ラボラトリー製）を用いて行なう。感光性樹脂膜にはポジ型の感光性樹脂を使用する。なお、図５に示すパターンは、１２μｍのドット径を有するドットを多数ランダムに配置したパターンに対して、０．０３７μｍ^-1以下の低空間周波数成分と０．０４７μｍ^-1以上の高空間周波数成分を除去するバンドパスフィルタを適用することにより作成した。

その後、熱処理によって感光性樹脂膜を融解し、表面の平均傾斜角度が１°となるように表面形状を調整する。表面形状が調整された感光性樹脂膜上にＤＬＣ膜を形成して金型Ａを作製する。このときの、ＤＬＣ膜の厚みは０．５μｍとなるように設定する。

光硬化性樹脂組成物ＧＲＡＮＤＩＣ ８０６Ｔ（大日本インキ化学工業（株）製）を酢酸エチルにて溶解して、５０重量％濃度の溶液とし、さらに、光重合開始剤であるルシリンＴＰＯ（ＢＡＳＦ社製、化学名：２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド）を、硬化性樹脂成分１００重量部あたり５重量部添加して塗布液を調製する。厚み８０μｍのトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム上に、この塗布液を乾燥後の塗布厚みが１０μｍとなるように塗布し、６０℃に設定した乾燥機中で３分間乾燥させる。乾燥後のフィルムを、先に得られた金型Ａの凹凸面に、光硬化性樹脂組成物層が金型側となるようにゴムロールで押し付けて密着させる。この状態でＴＡＣフィルム側より、強度２０ｍＷ／ｃｍ²の高圧水銀灯からの光をｈ線換算光量で２００ｍＪ／ｃｍ²となるように照射して、光硬化性樹脂組成物層を硬化させる。この後、ＴＡＣフィルムを硬化樹脂ごと金型から剥離して、表面に凹凸を有する硬化樹脂とＴＡＣフィルムとの積層体からなる、透明な防眩フィルムＡを作製する。

＜実施例２＞
図６に示すパターンを繰り返し並べたパターンを感光性樹脂膜上にレーザ光によって露光すること以外は実施例１と同様にして金型Ｂを作製する。得られた金型Ｂを用いること以外は、実施例１と同様にして防眩フィルムＢを作製する。なお、図６に示すパターンは、１２μｍのドット径を有するドットを多数ランダムに配置したパターンに対して、０．０５１μｍ^-1以下の低空間周波数成分と０．０６４μｍ^-1以上の高空間周波数成分を除去するバンドパスフィルタを適用することにより作成した。

（パターンのエネルギースペクトル）
図７に実施例１および実施例２で使用したパターンのエネルギースペクトルＨ²（ｆ_x，ｆ_y）のｆ_x＝０における断面を示した。実施例１で使用したパターンのエネルギースペクトルの比Ｈ₁ ²／Ｈ₂ ²および比Ｈ₃ ²／Ｈ₂ ²はそれぞれ０．２４３、２．４９３であった。また、実施例２で使用したパターンのエネルギースペクトルの比Ｈ₁ ²／Ｈ₂ ²および比Ｈ₃ ²／Ｈ₂ ²はそれぞれ０．００２、０．０２１であった。

本発明の製造方法によって作製された金型は、表面凹凸形状の平均傾斜角度および周期が適切に制御されて形成される。また、本発明の製造方法から得られる防眩フィルムも表面凹凸形状の平均傾斜角度および周期が適切に制御されて形成されるため、優れた防眩機能を示しながら、白ちゃけによる視認性の低下が十分に防止され、高精細の画像表示装置の表面に配置したときにギラツキが発生せず、コントラストの低下しないものとなる。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 金型用基材の表面、２ 金型用基材、３ 感光性樹脂膜、４ 露光された領域、５ 露光されていない領域、６ 表面形状が調整された感光性樹脂膜、７ 保護膜。

Claims (5)

1. 金型用基材の表面に対して鏡面加工を施す工程と、
   鏡面加工された面上に感光性樹脂膜を形成する工程と、
   感光性樹脂膜上にパターンを露光する工程と、
   パターンが露光された感光性樹脂膜を現像する工程と、
   現像された感光性樹脂膜を融解させることにより、感光性樹脂膜の表面形状を調整する工程と、
   表面形状が調整された感光性樹脂膜上に保護膜を形成する工程と、
   を含む、防眩フィルム製造用金型の製造方法。
2. 前記保護膜は、蒸着により形成される炭素を主成分とする膜である、請求項１に記載の製造方法。
3. 前記パターンの露光は、コンピュータ上で作成された画像データであるパターンを、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描画することによって行なわれる、請求項１または２に記載の製造方法。
4. 感光性樹脂膜上に露光される前記パターンの空間周波数０．０２μｍ^-1におけるエネルギースペクトルＨ₁ ²と、空間周波数０．０４μｍ^-1におけるエネルギースペクトルＨ₂ ²との比Ｈ₁ ²／Ｈ₂ ²が０．３以下であり、空間周波数０．１μｍ^-1におけるエネルギースペクトルＨ₃ ²と、空間周波数０．０４μｍ^-1におけるエネルギースペクトルＨ₂ ²との比Ｈ₃ ²／Ｈ₂ ²が３以下である、請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法によって製造された金型の前記保護膜側表面の表面形状を、透明樹脂フィルム上に転写する工程を含む、防眩フィルムの製造方法。

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