TW201318805A - 光學片的製造方法、光學片製造用模具的製造方法、電子顯示裝置以及鏡面加工方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種即便將由切削痕所致的條狀凹凸轉印至抗反射膜上亦可抑制干涉像的光學片製造用滾輪狀模具。根據本發明,提供一種光學片製造用滾輪狀模具,其為於外周面上形成有微細凹凸形狀、且一面使長條狀片抵接於該外周面一面將微細凹凸形狀轉印至長條狀片上而製成長條狀光學片材的光學片製造用滾輪狀模具1,並且於外周面1a上除了形成有微細凹凸形狀以外,還形成有以5 μm~50 μm的排列週期P並排延伸的多個條狀的凹凸形狀1b。
Description
本發明是有關於一種光學片製造用滾輪狀模具的製造方法、光學片製造方法、電子顯示裝置以及鋁母材的鏡面加工方法。詳細而言,本發明是有關於一種將形成於外周面上的微細凹凸結構轉印至長條狀的片材上的光學片製造用滾輪狀模具的製造方法、使用藉由該方法而製造的光學片製造用滾輪狀模具的光學片製造方法、具有藉由該製造方法而製造的光學片的電子顯示裝置以及鋁母材的鏡面加工方法。
近年來,已知於表面上具有可見光的波長以下的週期性微細凹凸結構的物品表現出抗反射效果、蓮花效應(lotus effect)等。尤其已知,表面上具有由微細的大致圓錐形狀的凸部排列而成的被稱為蛾眼結構(moth-eye structures)的微細凹凸結構的物品由於其折射率自空氣的折射率連續增大至該物品的折射率,故成為有效的抗反射的方法。
作為將此種微細凹凸結構形成於物品的表面上的方法,已知以下方法:於表面上具有微細凹凸結構的滾輪狀模具與長條狀的基材(片材)之間夾持液狀的活性能量線硬化性樹脂組成物,藉由活性能量線的照射使活性能量線硬化性樹脂組成物硬化,由此將硬化樹脂層形成於基材的表面上而製成光學片,上述硬化樹脂層具有與模具的微細凹凸結構互補的形狀的微細凹凸結構。
於該方法中,由於加工的簡便性等原因,以於圓筒狀鋁母材的表面上設有具有多個孔隙的陽極氧化氧化鋁的光學片製造用滾輪狀模具的形式使用(專利文獻1)。
[專利文獻1]日本專利特開2005-156695號公報
於如上述般使用鋁母材製造光學片製造用滾輪狀模具時,首先藉由切削將滾輪狀的鋁母材的表面鏡面加工成既定平滑度,對經鏡面加工的母材表面進行陽極氧化而賦予微細凹凸形狀。
該鏡面加工是藉由以下方式進行:一面使滾輪狀鋁母材以長度方向軸線為中心旋轉,一面使工具(車刀)沿著母材的外周面並沿著滾輪狀鋁母材的軸線而移動。因此,於滾輪狀母材的表面上,週期性的條狀的凹凸形狀(凸條)作為工具(車刀)所致的切削痕而殘留。
若藉由陽極氧化對此種條狀的凹凸形狀(凸條)殘留的滾輪狀母材賦予微細凹凸形狀,並由藉此而製造的滾輪狀模具,將微細凹凸形狀轉印至基材上來製造光學片,則除了轉印微細凹凸結構以外,亦轉印週期性的條狀的凹凸形狀(凸條)。
於具有蛾眼結構的光學片中,由於抗反射性能優異而透明性高,故有時可見此種條狀的凹凸形狀。
即,於將此種光學片用於通常的抗反射用途中的情形時,很少可見條狀的凹凸形狀,但本案發明的發明者等人
發現,於將轉印有此種條狀的凹凸形狀的光學片用作液晶顯示裝置等電子顯示裝置的抗反射膜的情形時,由於週期性的條狀的週期性凹凸與電子顯示裝置的畫素的干涉,而觀察到干涉像(interference figure)(干擾紋)。
另外發現,於表面上形成有蛾眼結構般的微細凹凸結構的抗反射膜由於抗反射特性非常優異,故若產生干擾紋,則與其他光學膜的情形相比較有更清晰地可見干涉像的傾向。
為了防止此種干涉像的產生,只要以不形成作為切削痕的條狀凹凸的方式對滾輪狀鋁母材進行加工即可,但實質上難以在完全不產生切削痕的情況下實施滾輪狀鋁母材的表面的切削加工。
本發明是鑒於上述問題而成,其目的在於提供一種即便將由切削痕所致的條狀凹凸轉印至抗反射膜上亦可抑制干涉像的光學片製造用滾輪狀模具的製造方法、及使用此種光學片製造用模具的光學片製造方法。
根據本發明,提供一種光學片製造用模具的製造方法,其為於表面上具有微細凹凸結構、且將表面的上述微細凹凸結構轉印至片材上而製造光學片材的光學片製造用模具的製造方法,且其特徵在於:包括以下步驟:以既定的進給間距(Feed Length)切削鋁母材的表面,對鋁母材的表面進行鏡面加工;以及對鋁母材的表面實施陽極氧化而形成微細凹凸結構;
並且於進行鏡面加工的步驟中,於將切削車刀的進給間距設定為F、切削車刀的頂端的曲率半徑設定為R時,以下述式(1)所表示的Ry的值成為1.5 nm以上且100 nm以下的方式,進行鋁母材的切削,Ry=F2/8R (1)。
根據此種構成,可將鋁母材的表面鏡面加工成並無干涉條紋或白化現象等外觀異常的良好狀態,藉由使用利用此種鋁母材所製造的模具來製造光學片,可防止於光學片上轉印干涉像。
根據本發明的其他較佳態樣,提供一種光學片的製造用模具的製造方法,其為上述光學片的製造用模具的製造方法,並且切削車刀的進給間距為5 μm以上且50 μm以下。
根據本發明的其他態樣,提供一種光學片製造方法,其使用藉由上述製造方法而製造的模具,並且該光學片製造方法的特徵在於包括以下轉印步驟:使片抵接於模具的表面,將表面的形狀轉印至片上,製成光學片材。
根據本發明的其他態樣,提供一種電子顯示裝置,其包含藉由上述製造方法而製造的光學片。
根據本發明的其他態樣,提供一種鏡面加工方法,
其為鋁母材的鏡面加工方法,上述鋁母材被用作於表面上形成有微細凹凸結構、且用以將該微細凹凸結構轉印至片材上而製造光學片材的光學片製造用模具的母材,且上述鏡面加工方法的特徵在於:包括以既定的進給間距切削上述鋁母材的表面的步驟;並且於上述步驟中,於將上述切削車刀的進給間距設定為F、上述切削車刀的頂端的曲率半徑設定為R時,以下述式(1)所表示的Ry的值成為1.5 nm以上且100 nm以下的方式,進行上述鋁母材的切削,Ry=F2/8R (1)。
根據具備此種構成的本發明,提供一種即便將由切削痕所致的條狀凹凸轉印至抗反射膜上亦可抑制干涉像的光學片製造用滾輪狀模具、此種光學片製造用滾輪狀模具的製造方法、以及使用此種光學片製造用滾輪狀模具的光學片製造方法。
以下,參照圖式,對本發明的較佳實施形態的光學片製造用滾輪狀模具的製造方法、及使用此種光學片製造用滾輪狀模具的光學片製造方法加以說明。
再者,於本說明書中,所謂「微細凹凸結構」或「微
細凹凸形狀」,是指凸部或凹部的平均間隔(週期)為可見光波長以下、即400 nm以下的結構或形狀。
另外,所謂「活性能量線」,是指可見光線、紫外線、電子束、電漿、熱線(紅外線等)等。另外,(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物是指具有1個氧伸烷基的氧伸烷基烷基磷酸化合物或具有2個以上的氧伸烷基的聚氧伸烷基烷基磷酸化合物。
進而,所謂「(甲基)丙烯酸酯」,是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
所謂「矩形」,亦包含大致矩形,例如即便為於四邊的一部分設有切缺部等或進行倒角(chamfering)的情形,只要整體大致為矩形,則該等亦包含於「矩形」中。
首先,對本實施形態的光學片製造用滾輪狀模具(以下稱為「滾輪狀模具」)加以說明。
本實施形態的滾輪狀模具是藉由具有下述步驟(a)~步驟(g)的方法來製作。
(a)為了使鋁母材的表面狀態平滑化(鏡面化),而進行切削加工的步驟。
(b)將鋁母材於電解液中於恆定電壓下陽極氧化,於鋁母材的表面上形成氧化皮膜的步驟。
(c)將氧化皮膜的一部分或全部去除,於鋁母材的表面上形成陽極氧化的孔隙產生點的步驟。
(d)將鋁母材於電解液中再次陽極氧化,形成於孔隙產生點具有孔隙的氧化皮膜的步驟。
(e)使孔隙的孔徑擴大的步驟。
(f)步驟(e)後,於電解液中再次陽極氧化的步驟。
(g)重複進行步驟(e)與步驟(f),獲得於鋁的表面上形成有具有多個孔隙的陽極氧化氧化鋁的模具的步驟。
首先,為了將作為滾輪狀模具的材料的鋁母材的表面調整為必要的平滑度,而進行使用工具的切削加工。就連續製造光學片的觀點而言,鋁母材較佳為使用滾輪狀者。
成型時大多必需調溫功能,為了使冷熱介質於滾輪內部通過,主要使用套筒(sleeve)狀結構等中空或實施了分為數個部位的貫通孔加工者。鋁的純度較佳為99%以上,更佳為99.5%以上,特佳為99.8%以上。若鋁的純度低,則有時於陽極氧化時由於雜質的偏析而形成使可見光散射的大小的凹凸結構,或由陽極氧化所得的孔隙的規則性降低。
繼而,所使用的工具大多是使用被稱為車刀的刀具。於切削鋁材料的車刀的頂端,較理想為使用形狀的穩定性優異的單晶金剛石。
車刀的形狀有頂端為R形狀的R車刀、與扁平的扁平車刀。
R車刀對滾輪直徑的變化或加工方向並無限制,故可容易地使用。另一方面,於為了進一步增大表面粗糙度而欲使用大的R形狀的情形時,製作車刀時對加工機台或製
造技術要求高的精度,有時車刀本體變昂貴。
另外,頂端形狀平坦的扁平車刀由於形狀簡單,故製作本身容易,但變更滾輪狀的鋁母材的直徑時必須進行安裝調整,而要求高的安裝精度。
綜合考慮該些方面,本實施形態中使用R車刀,但亦可使用扁平車刀。
本實施形態中所用的R車刀的頂端形狀較佳為半徑1 mm~1000 mm的R形狀,進而佳為半徑2 mm~200 mm的R形狀。
根據圖1,對鋁母材的切削加工加以詳細說明。於滾輪狀工件的加工中,通常使用車床,該車床是於使滾輪旋轉的狀態下使成為工具的車刀進行既定的切入而進行加工。
一面使用旋轉機構2使圓筒狀的鋁母材1以長度方向軸線為中心以既定的轉速旋轉,一面使固定有車刀4的平台6於X軸(鋁母材的徑方向)上移動,使車刀4於鋁母材1的外周面上以既定的深度切入,進而使平台6及車刀4於Z軸(鋁母材1的軸線)方向上以既定的速度移動,使圓筒狀的鋁母材1的外周面1a全體鏡面化(圖2)。
於本實施形態中,一面以在鋁母材1以軸方向中心軸為中心而旋轉一周的期間中切削車刀4沿著軸方向(圖1中的Z軸方向)移動5 μm~50 μm的速度,使切削車刀4及平台6沿著圓筒狀的鋁母材1的軸方向移動,一面進行切削的鏡面加工。
再者,於本說明書中,於鋁母材為滾輪狀的情形時,將在鋁母材1旋轉一周的期間中移動的切削車刀4沿著鋁母材1的軸線方向移動的距離設定為切削間距(進給間距)。
另外,於鋁母材為平板狀的情形時,沿著既定的方向(X方向)進行切削加工,使切削車刀4於與既定方向正交的方向(Y方向)上移動既定距離,進而沿著既定的方向進行切削加工。藉由重複進行該動作而對鋁母材的表面進行加工,將此時切削車刀4朝Y方向的移動距離設定為切削間距(進給間距)。
藉由將該切削間距設定為5 μm~50 μm,殘留於鋁母材1上的條狀的凹凸(凸條)的間隔(間距)成為5 μm~50 μm,結果,於使用藉由後述方法製造的由鋁母材所製作的滾輪狀模具來製造光學片的情形時,可將轉印至光學片上的條狀的凹凸結構的排列週期(間距)設定為5 μm~50 μm。
切削間距較佳為設定為5 μm~50 μm。
於切削間距為5 μm以下的情形時,有以下問題:鋁母材1的切削需要長時間;另外車刀於鋁母材1的切削步驟的中途磨損,必須更換車刀。
若切削間距超過50 μm,則難以減少於液晶面板之間產生的干涉條紋的產生。
目前,液晶面板等電子顯示裝置的畫素的通常的排列週期(畫素間距)最小亦為80 μm左右,故若將上述切削
間距設定為5 μm~40 μm,則成為液晶面板等電子顯示裝置的畫素的通常的畫素間距的一半以下。
例如於使用頂端R為10 mm的車刀4的情形時,進給間距F較佳為於10 μm~50 μm之間設定,更佳為於20 μm~50 μm之間設定。
進而,於使用頂端R為5 mm的車刀4的情形時,進給間距F較佳為於10 μm~50 μm之間設定,更佳為於15 μm~40 μm之間設定。
切削車刀的頂端半徑R及進給間距F較理想為以理論表面粗糙度Ry在1.5nm~100 nm的範圍內的方式決定,更佳為以理論表面粗糙度Ry在5 μ~60 μ的範圍內的方式決定。
再者,理論表面粗糙度Ry是藉由以下的式(1)而算出。
Ry=F2/8R (1)
(式中,F表示上述切削車刀的進給間距,R表示上述切削車刀的頂端的曲率半徑)
於採用該理論表面粗糙度Ry成為小於1.5 nm的值般的切削車刀的頂端半徑R及進給間距F的情形時,不僅縮短車刀的壽命,而且產生模具外觀白化的現象,外觀品質大幅度地降低。另一方面,於採用理論表面粗糙度Ry超過100 nm的值般的切削車刀的頂端半徑R及進給間距F
的情形時,無法充分獲得鋁切削中重要的刀尖處的削除(vanishing)效果,且全面產生表面粗糙度的惡化以及虹狀的條紋缺陷,而可確認到外觀品質的惡化。
於本實施形態中,切入量(圖1中的x軸方向)是於0.5 μm~100 μm的範圍內設定。更佳為於1 μm~50 μm之間設定,進而佳為於1 μm~20 μm之間設定。
若進行切削步驟,則於鋁母材的表面上必定會產生被稱為進給間距大小的削痕(cut mark)的與車刀軌跡對應的條狀凹凸(切削痕)。因此,為了減輕該切削痕的凹凸,除了切削加工以外,亦可併用拋光研磨、化學研磨、電解研磨處理(蝕刻處理)等研磨。
然而,即便進行上述研磨處理,亦難以完全去除切削痕,如圖2中示意性地表示般,於利用切削或切削與研磨的鏡面加工已完成的鋁母材1的外周面1a上,殘留有具有凸條1b的部分的條狀凹凸結構,上述凸條1b於與圓筒狀的鋁母材1的軸線大致正交的方向即圓周方向上延伸。
圓筒狀的鋁母材1的軸線方向上的凸條1b的週期(間距P)對應於切削間距(進給間距),成為5 μm~50 μm。
再者,如上所述,目前液晶面板等電子顯示裝置的畫素的通常的排列週期(畫素間距)最小亦為80 μm左右,故上述圓筒狀的鋁母材1的軸線方向上的凸條1b的週期(間距P)亦較佳為設定為液晶面板等電子顯示裝置的畫素的通常的畫素間距的一半以下。
另外,鋁母材有時附著有切削加工時所用的油,故較
佳為於陽極氧化前預先經脫脂處理。
於使用平板狀的鋁母材代替圓筒狀鋁母材的情形時,藉由重複進行以下步驟來對平板狀的鋁母材的整個表面進行鏡面加工:將鋁母材固定於工件上,利用可使切削車刀於X方向、及與X方向大致正交的Y方向上移動的平板加工機,利用切削車刀於X方向上以條狀切削鋁基材的步驟;及使切削車刀於Y方向上以5 μm~50 μm的間距移動的步驟。
另外,亦可為以下方法:將切削車刀於X方向移動而以條狀切削,並使工件於Y方向上以既定間距為單位而移動。
如圖3中的(b)所示,若對鋁母材1的表面部分10(圖3中的(a))進行陽極氧化,則形成具有孔隙12的氧化皮膜14。
電解液可列舉硫酸、草酸、磷酸等。
以下對使用硫酸作為電解液的情形的具體例加以說明。草酸的濃度較佳為0.7 M以下。若草酸的濃度超過0.7 M,則有時電流值變得過高而氧化皮膜的表面變粗糙。
於化成電壓(formation voltage)為30 V~60 V時,可獲得具有週期為100 nm的規則性高的孔隙的陽極氧化氧化鋁。無論化成電壓是高於該範圍還是低於該範圍,均有規則性降低的傾向。
電解液的溫度較佳為60℃以下,更佳為45℃以下。若電解液的溫度超過60℃,則引起所謂被稱為「灼燒」的現象,有時孔隙被損壞,或表面溶解而孔隙的規則性被擾亂。
以下對使用硫酸作為電解液的情形的具體例加以說明。硫酸的濃度較佳為0.7 M以下。若硫酸的濃度超過0.7 M,則有時電流值變得過高而無法維持恆定電壓。
於化成電壓為25 V~30 V時,可獲得具有週期為63 nm的規則性高的孔隙的陽極氧化氧化鋁。無論化成電壓是高於該範圍還是低於該範圍,均有規則性降低的傾向。
電解液的溫度較佳為30℃以下,更佳為20℃以下。若電解液的溫度超過30℃,則引起所謂被稱為「灼燒」的現象,有時孔隙損壞,或表面溶解而孔隙的規則性被擾亂。
如圖3中的(c)所示,將氧化皮膜14的一部分或全部暫且去除,將其作為陽極氧化的孔隙產生點16,藉此可提高孔隙的規則性。即便於氧化皮膜14未全部去除而一部分殘留般的狀態下,只要氧化皮膜14中可充分提高規則性的部分已殘留,則亦可達成氧化皮膜去除的目的。
去除氧化皮膜的方法可列舉:溶解於不溶解鋁而選擇性地溶解氧化皮膜的溶液中而將氧化皮膜去除的方法。此種溶液例如可列舉鉻酸/磷酸混合液等。
如圖3中的(d)所示,若將去除了氧化皮膜的鋁母材
10再次陽極氧化,則形成具有圓柱狀的孔隙12的氧化皮膜14。
陽極氧化只要於與步驟(b)相同的條件下進行即可。越延長陽極氧化的時間,可獲得越深的孔隙。其中,只要為不喪失步驟(c)的效果的範圍,則可適當調整步驟(d)中的陽極氧化的電壓、電解液的種類、溫度等。
如圖3中的(e)所示,進行使孔隙12的孔徑擴大的處理(以下記作孔隙徑擴大處理)。孔隙徑擴大處理為浸漬於溶解氧化皮膜的溶液中而使由陽極氧化所得的孔隙的孔徑擴大的處理。此種溶液例如可列舉5質量%左右的磷酸水溶液等。
越延長孔隙徑擴大處理的時間,孔隙徑越變大。
如圖3中的(f)所示,若再次陽極氧化,則進一步形成自圓柱狀的孔隙12的底部向下延伸的直徑小的圓柱狀的孔隙12'。
陽極氧化只要於與步驟(b)相同的條件下進行即可。越延長陽極氧化的時間,可獲得越深的孔隙。
若重複進行步驟(e)的孔隙徑擴大處理與步驟(f)的陽極氧化,則如圖3中的(g)所示,形成具有直徑自開口部於深度方向上連續減小的形狀的孔隙12的氧化皮膜14,而獲得於鋁母材1的表面10上具有陽極氧化氧化鋁(鋁
的多孔質的氧化皮膜(Alumite))的模具18。最後較佳為以步驟(e)結束。
重複次數合計較佳為3次以上,更佳為5次以上。若重複次數為2次以下,則孔隙的直徑非連續地減小,故使用具有此種孔隙的陽極氧化氧化鋁所形成的蛾眼結構的反射率降低效果不充分。
孔隙12的形狀可列舉大致圓錐形狀、角錐(pyramid)形狀、圓柱形狀等,較佳為圓錐形狀、角錐形狀等般,與深度方向正交的方向的孔隙剖面積自最表面於深度方向上連續減小的形狀。
孔隙12間的平均間隔為可見光的波長以下、即400 nm以下。孔隙12間的平均間隔較佳為20 nm以上。
孔隙12間的平均間隔為藉由電子顯微鏡觀察對鄰接的孔隙12間的間隔(自孔隙12的中心起至鄰接的孔隙12的中心為止的距離)測定50點,並將該些值平均所得的值。
於平均間隔為100 nm的情形時,孔隙12的深度較佳為80 nm~500 nm,更佳為120 nm~400 nm,特佳為150 nm~300 nm。
孔隙12的深度為藉由電子顯微鏡觀察以30000倍的倍率進行觀察時,測定孔隙12的最底部與存在於孔隙12間的凸部的最頂部之間的距離所得的值。
孔隙12的縱橫比(孔隙的深度/孔隙間的平均間隔)較佳為0.8~5.0,更佳為1.2~4.0,特佳為1.5~3.0。
如此而獲得於外周面上形成有微細凹凸結構及條狀的
凹凸形狀的滾輪狀模具。使用該滾輪狀模具,製造於表面上轉印有微細凹凸結構及條狀的凹凸形狀的長條狀光學片。
於本實施形態的光學片製造方法中,使用圖4所示的製造裝置20。
製造裝置20具備:如上述般於外周面上形成有微細凹凸結構且經旋轉驅動的滾輪狀模具22;將成為光學片的基材的長條狀基材24連續供給至滾輪狀模具22的機構;將長條狀基材24按壓於滾輪狀模具22的外周面上的夾持滾輪(nip roll)26;將活性能量線硬化性樹脂組成物28供給於滾輪狀模具22與長條狀基材24之間的噴嘴30;以及於夾持滾輪26的下游側位置向活性能量線硬化性組成物28照射活性能量線的活性能量線照射裝置32等。
夾持滾輪26是以於滾輪狀模具22的旋轉方向上流側位置藉由空氣壓缸34加以驅動,將長條狀基材24按壓於滾輪狀模具22的外周面上的方式構成。而且,於將長條狀基材24按壓於滾輪狀模具22的外周面上的區域中,將儲罐36中收容的活性能量線硬化性組成物28自噴嘴30供給於長條狀基材24與滾輪狀模具22之間。
設置於滾輪狀模具22下方的活性能量線照射裝置32,通過基材24對配置於基材24與滾輪狀模具22之間的活性能量線硬化性樹脂組成物28照射活性能量線,使活性能量線硬化性樹脂組成物28硬化,藉此於基材24上形成
具有與滾輪狀模具22的微細凹凸結構互補的形狀的硬化樹脂層38。
於基材24的表面上形成有硬化樹脂層38的光學片材40(圖5)是藉由剝離滾輪40自滾輪狀模具22剝離。
再者,於本實施形態的說明中,於滾輪狀模具22與基材24之間配置活性能量線硬化性樹脂組成物28,但出於說明的簡便性,將此種狀態亦稱為使滾輪狀模具22與基材24抵接的狀態。另外,亦可不於滾輪狀模具22與基材24之間配置活性能量線硬化性樹脂組成物28,而一面對滾輪狀模具22按壓基材24一面加熱,於基材24的表面上直接形成與微細凹凸結構互補的形狀。
基材24較佳為由射出成形、壓製成形等所得的膜、片。基材24的材質為光透射性的材質,例如可列舉:聚碳酸酯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚酯系樹脂、聚胺基甲酸酯系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚醚碸、聚碸、聚醚酮、纖維素系樹脂(三乙醯纖維素等)、聚烯烴、脂環式聚烯烴、玻璃等。
活性能量線硬化性樹脂組成物28為含有聚合性化合物、聚合起始劑及內部脫模劑的組成物。
組成物於25℃下的黏度較佳為10000 mPa.s以下,進而佳為5000 mPa.s以下,更佳為2000 mPa.s以下。若組成物於25℃下的黏度為10000 mPa.s以下,則組成物對微細凹凸結構的追隨性(conformance)變良好,可精度佳地轉
印微細凹凸結構。組成物的黏度是使用旋轉式E型黏度計於25℃下測定。
聚合性化合物可列舉:分子中具有自由基聚合性鍵及/或陽離子聚合性鍵的單體、低聚物、反應性聚合物等。
具有自由基聚合性鍵的單體可列舉單官能單體、多官能單體。
單官能單體可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、(甲基)丙烯酸-2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-乙氧基乙酯等(甲基)丙烯酸酯衍生物;(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯腈;苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯衍生物;(甲基)丙烯醯胺、N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N-二乙基(甲基)丙烯醯胺、二甲基胺基丙基(甲基)丙烯醯胺等(甲基)丙烯醯胺衍生物等。該等可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
多官能單體可列舉:乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、異氰尿酸環氧乙烷改質二(甲基)
丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,5-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、2,2-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基聚乙氧基苯基)丙烷、2,2-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基苯基)丙烷、2,2-雙(4-(3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基丙氧基)苯基)丙烷、1,2-雙(3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基丙氧基)乙烷、1,4-雙(3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基丙氧基)丁烷、二羥甲基三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A的環氧乙烷加成物二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A的環氧丙烷加成物二(甲基)丙烯酸酯、羥基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙烯基苯、亞甲基雙丙烯醯胺等二官能性單體;季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷環氧乙烷改質三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷環氧丙烷改質三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷環氧乙烷改質三丙烯酸酯、異氰尿酸環氧乙烷改質三(甲基)丙烯酸酯等三官能單體;琥珀酸/三羥甲基乙烷/丙烯酸的縮合反應混合物、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯等四官能以上的單體;二官能以上的丙烯酸胺基甲酸酯、二官能以上的聚酯丙烯酸酯等。該等可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
具有陽離子聚合性鍵的單體可列舉具有環氧基、氧雜環丁基、噁唑啉基、乙烯氧基等的單體,特佳為具有環氧
基的單體。
低聚物或反應性聚合物可列舉:不飽和二羧酸與多元醇的縮合物等不飽和聚酯類;聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、多元醇(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯、陽離子聚合型環氧化合物、側鏈上具有自由基聚合性鍵的上述單體的均聚物或共聚物等。
於利用光硬化反應的情形時,光聚合起始劑例如可列舉:安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香異丁醚、苯偶醯(benzil)、二苯甲酮、對甲氧基二苯甲酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、苯甲醯甲酸甲酯、苯甲醯甲酸乙酯、4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮等羰基化合物;一硫化四甲基秋蘭姆、二硫化四甲基秋蘭姆等硫化合物;2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物、苯甲醯基二乙氧基膦氧化物等。該等可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
於利用電子束硬化反應的情形時,聚合起始劑例如可列舉:二苯甲酮、4,4-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、鄰苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、第三丁基蒽醌、2-乙基蒽醌、2,4-二乙基噻噸酮、異丙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮等噻噸酮;二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苯偶醯二甲基縮酮、1-羥基環己
基-苯基酮、2-甲基-2-嗎啉基(4-硫甲基苯基)丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮等苯乙酮;安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香異丁醚等安息香醚;2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基戊基膦氧化物、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基膦氧化物等醯基膦氧化物;苯甲醯基甲酸甲酯、1,7-雙吖啶基庚烷、9-苯基吖啶等。該等可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
於利用熱硬化反應的情形時,熱聚合起始劑例如可列舉:過氧化甲基乙基酮、過氧化苯甲醯、過氧化二異丙苯、氫過氧化第三丁基、氫過氧化異丙苯、過氧化辛酸第三丁酯、過氧化苯甲酸第三丁酯、過氧化月桂醯等有機過氧化物;偶氮雙異丁腈等偶氮系化合物;於上述有機過氧化物中組合N,N-二甲基苯胺、N,N-二甲基-對甲苯胺等胺而成的氧化還原系聚合起始劑等。
相對於聚合性化合物100質量份,聚合起始劑的量較佳為0.1質量份~10質量份。若聚合起始劑的量少於0.1質量份,則聚合難以進行。若聚合起始劑的量超過10質量份,則有時硬化膜著色,或機械強度降低。
活性能量線硬化性樹脂組成物藉由含有內部脫模劑,可提高連續轉印性。
內部脫模劑提高活性能量線硬化性樹脂組成物的硬化物與模具表面的脫模性,且只要具有與活性能量線硬化性
樹脂組成物的相溶性,則其組成並無特別限制。
內部脫模劑例如可列舉:(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物、含氟化合物、矽酮系化合物、具有長鏈烷基的化合物、聚伸烷基蠟、醯胺蠟、鐵氟龍粉末(鐵氟龍為註冊商標)等。該等可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。該等中,較佳為以(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物作為主成分者。
藉由含有與模具脫模劑相同的(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物作為內部脫模劑,作為其硬化物的硬化樹脂層與模具的脫模性變得特別良好。另外,脫模時的負荷極低,故微細凹凸結構的破損少,結果可高效且精度佳地轉印模具的微細凹凸結構。
就脫模性的方面而言,(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物較佳為下述式(1)所表示的化合物:(HO)3-n(O=)P[-O-(R2O)m-R1]n………(1)
R1為烷基,R2為伸烷基,m為1~20的整數,n為1~3的整數。
R1較佳為碳數1~20的烷基,更佳為碳數3~18的烷基。
R2較佳為碳數1~4的伸烷基,更佳為碳數2~3的伸烷基。
m較佳為1~10的整數。
(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物可為單酯體(n=1)、二
酯體(n=2)、三酯體(n=3)的任一種。另外,二酯體或三酯體的情形時,1分子中的多個(聚)氧伸烷基烷基亦可各不相同。
(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物的市售品例如可列舉下述者。
城北化學公司製造:JP-506H(n≒1~2,m≒1,R1=丁基,R2=伸乙基),艾克塞爾(Axel)公司製造:模維茲(Moldwiz)INT-1856(結構未公開),日光化學公司製造:TDP-10(n≒3,m≒10,R1=C12~15,R2=伸乙基)、TDP-8(n≒3,m≒8,R1=C12~15,R2=伸乙基)、TDP-6(n≒3,m≒6,R1=C12~15,R2=伸乙基)、TDP-2(n≒3,m≒2,R1=C12~15,R2=伸乙基)、DDP-10(n≒2,m≒10,R1=C12~15,R2=伸乙基)、DDP-8(n≒2,m≒8,R1=C12~15,R2=伸乙基)、DDP-6(n≒2,m≒6,R1=C12~15,R2=伸乙基)、DDP-4(n≒2,m≒4,R1=C12~15,R2=伸乙基)、DDP-2(n≒2,m≒2,R1=C12~15,R2=伸乙基)、TLP-4(n≒3,m≒4,R1=月桂基,R2=伸乙基)、TCP-5(n≒3,m≒5,R1=鯨蠟基,R2=伸乙基)、DLP-10(n≒3,m≒10,R1=月桂基,R2=伸乙基)。
(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
相對於聚合性化合物的100質量%,(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物的量較佳為0.01質量%~1質量%,更佳為0.05
質量%~0.5質量%,進而佳為0.05質量%~0.1質量%。若(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物的量為1質量%以下,則可抑制硬化樹脂層的性能降低。另外,可抑制與基材的密接性的降低,結果可抑制模具上的樹脂殘留(脫模不良)或硬化樹脂層自物品的剝離。若(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物的量為0.01質量%以上,則自模具的脫模性變充分,可抑制模具上的樹脂殘留(脫模不良)。
活性能量線硬化性樹脂組成物為了進一步提高脫模性,亦可含有(聚)氧伸烷基烷基磷酸化合物以外的提高脫模性的成分。該成分例如可列舉:含氟化合物、矽酮系化合物、磷酸酯系化合物、具有長鏈烷基的化合物、包含固體蠟(聚伸烷基蠟、醯胺蠟、鐵氟龍粉末(鐵氟龍為註冊商標)等)等的化合物等。
活性能量線硬化性樹脂組成物視需要亦可含有非反應性的聚合物、活性能量線溶膠凝膠反應性組成物、抗靜電劑、用以提高防污性的氟化合物等的添加劑、微粒子、少量的溶劑。
非反應性的聚合物可列舉:丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂、聚胺基甲酸酯、纖維素系樹脂、聚乙烯基縮丁醛、聚酯、熱塑性彈性體等。
活性能量線溶膠凝膠反應性組成物可列舉:烷氧基矽烷化合物、烷基矽酸酯化合物等。
烷氧基矽烷化合物可列舉:四甲氧基矽烷、四異丙氧
基矽烷、四正丙氧基矽烷、四正丁氧基矽烷、四-第二丁氧基矽烷、四-第三丁氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、甲基三丙氧基矽烷、甲基三丁氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、三甲基乙氧基矽烷、三甲基甲氧基矽烷、三甲基丙氧基矽烷、三甲基丁氧基矽烷等。
烷基矽酸酯化合物可列舉:甲基矽酸酯、乙基矽酸酯、異丙基矽酸酯、正丙基矽酸酯、正丁基矽酸酯、正戊基矽酸酯、乙醯矽酸酯等。
活性能量線照射裝置32較佳為高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、融合燈(fusion lamp)等,該情形的光照射能量之量較佳為100 mJ/cm2~10000 mJ/cm2。
圖5為概略地表示藉由製造裝置20而製造、於表面上具有微細凹凸結構的長條狀光學片材40的構成的剖面圖。
形成於基材24上的硬化樹脂層38為包含活性能量線硬化性樹脂組成物28的硬化物的層,具有凸部44,該凸部44構成與滾輪狀模具22於外周面上形成的微細凹凸形狀互補的形狀。再者,凸部44的形狀與滾輪狀模具22的形成於外周面上的微細凹凸結構的凹部的形狀互補。另外,微細凹凸結構為多個微細的凸部44以可見光的波長以下的間隔排列而成的所謂蛾眼結構。
凸部44的形狀較佳為與高度方向正交的方向的凸部剖面積自最表面起於深度方向上連續增加的形狀,即凸部的高度方向的剖面形狀為三角形、梯形、吊鐘形等形狀。
凸部44間的平均間隔為可見光的波長以下,即400 nm以下。於使用陽極氧化氧化鋁的模具形成凸部的情形時,由於凸部間的平均間隔成為100 nm~200 nm左右,故特佳為250 nm以下。
就凸部的形成容易性的方面而言,凸部44的平均間隔較佳為20 nm以上。
凸部44的平均間隔為藉由電子顯微鏡觀察對鄰接的凸部44的間隔(自凸部的中心至鄰接凸部的中心為止的距離)測定50點,並將該些值平均所得的值。
凸部44的高度於平均間隔為100 nm的情形時,較佳為80 nm~500 nm,更佳為120 nm~400 nm,特佳為150 nm~300 nm。若凸部的高度為80 nm以上,則反射率充分變低,且反射率的波長依存性少。若凸部的高度為500 nm以下,則凸部的耐擦傷性變良好。
凸部44的高度為藉由電子顯微鏡以30000倍的倍率進行觀察時,對凸部的最頂部與存在於凸部間的凹部的最底部之間的距離進行測定所得的值。
凸部44的縱橫比(凸部的高度/凸部間的平均間隔)較佳為0.8~5.0,更佳為1.2~4.0,特佳為1.5~3.0。若凸部的縱橫比為1.0以上,則反射率充分變低。若凸部的縱橫比為5.0以下,則凸部的耐擦傷性變良好。
硬化樹脂層38的折射率與基材24的折射率之差較佳為0.2以下,更佳為0.1以下,特佳為0.05以下。若折射率差為0.2以下,則可抑制硬化樹脂層38與基材24的界
面上的反射。
已知於表面上具有微細凹凸結構的情形時,若其表面是由疏水性的材料所形成,則可藉由蓮花效應而獲得超撥水性,若其表面是由親水性的材料所形成,則可獲得超親水性。
於硬化樹脂層38的材料為疏水性的情形時,微細凹凸結構的表面的水接觸角較佳為90°以上,更佳為110°以上,特佳為120°以上。若水接觸角為90°以上,則水污垢不易附著,故可發揮充分的防污性。另外,由於水不易附著,故可期待防止凍冰(icing)。
於硬化樹脂層38的材料為親水性的情形時,微細凹凸結構的表面的水接觸角較佳為25°以下,更佳為23°以下,特佳為21°以下。若水接觸角為25°以下,則表面上附著的污垢可用水沖洗,另外油污不易附著,故可發揮充分的防污性。就抑制由硬化樹脂層38的吸水所致的微細凹凸結構的變形、隨之而產生的反射率上升的方面而言,該水接觸角較佳為3°以上。
如上所述,於滾輪狀模具22的外周面上,殘留有作為切削痕的含有凸條狀部分的條狀凹凸,故該含有凸條狀部分的條狀凹凸形狀亦被反轉轉印至硬化樹脂層38上。而且,該條狀的凹凸雖然通常看不到,但若自光學片材40的背面使用指向性高的發光二極體(Light Emitting Diode,LED)光源進行利用透射光的觀察,則略微可看到。
然而,滾輪狀模具22的外周面的凸條1b的間距為5
μm~50 μm,故反轉轉印至硬化樹脂層38上的條狀凹凸的間距亦成為5 μm~50 μm。
如上所述,目前液晶面板等電子顯示裝置的畫素的通常的排列週期(畫素間距)最小亦為80 μm左右,故上述反轉轉印至硬化樹脂層38上的條狀凹凸的間距亦為5 μm~50 μm,而成為液晶面板等電子顯示裝置的畫素的通常的畫素間距的一半以下。
通常,於電子顯示裝置中,以約100 μm~300 μm的既定的點間距縱橫地且規則地配置有畫素點,若於其上配置具有與畫素點的排列平行的圖案的光學片等,則容易產生干涉像。
然而,基於本實施形態的光學片中,條狀的凹凸形狀的排列間距為5 μm~50 μm的範圍內,與顯示裝置等的點間距相比較非常小,故於在電子顯示裝置中利用本發明的光學片的情形時,可抑制干涉像的產生或即便產生亦非常小而不易看到。因此,本發明的光學片可較佳地用作配置於液晶顯示裝置或有機EL(Organic Electro-Luminescence)等電子顯示裝置的表面上的電子顯示裝置用抗反射膜。
另外,電子顯示裝置的畫素點的週期視電子顯示裝置的不同而不同,但若滾輪狀模具22的外周面的凸條1b的間距為電子顯示裝置的點間距的一半以下,則可抑制產生干涉像。於上述說明中,對滾輪狀模具22的外周面的凸條1b的間距為5 μm~50 μm以下的情形進行了說明,但如上所述,由於目前液晶面板等電子顯示裝置的畫素的通常的
排列週期(畫素間距)最小亦為80 μm左右,故凸條1b的間距成為電子顯示裝置的畫素點的週期的一半以下。
因此,由於電子顯示裝置的畫素點的週期視電子顯示裝置的不同而不同,故若預先充分減小凸條1b的間距,則可製造可應用於大多數的電子顯示裝置中的電子顯示裝置用抗反射膜。亦就此種觀點而言,較佳為將滾輪狀模具22的外周面的凸條1b的間距設定為5 μm以上,且較佳為設定為50 μm以下,更佳為設定為40 μm以下,進而佳為設定為30 μm以下。
進而,電子顯示裝置的畫素點的週期不限定於目前的數值,故本實施形態以凸條1b的間距成為電子顯示裝置的畫素點的週期的一半以下的方式適當變更上述切削間距。
另外,基於本發明的電子顯示裝置用抗反射膜可配置於顯示裝置的保護板或前面板的單面或兩面、或者顯示裝置上配置的觸控面板等構件的單面或兩面上而使用。然而,由於隔開顯示裝置而配置的構件不易產生與顯示裝置的畫素的干涉像,故於使用基於本發明的光學片作為電子顯示裝置用抗反射膜的情形時,較佳為貼附於顯示裝置的表面上而使用。
製作滾輪狀模具時,準備直徑200 mm、寬度320 mm的鋁母材。滾輪狀鋁母材是使用在兩端實施了夾盤用的軸加工、且進行了不產生由車床加工所致的變形的加工者。
繼而,以作為基準的滾輪狀鋁母材的軸部的接觸部成為5 μm以下的方式設置於精密車床中。
然後,準備頂端R為5 mm的單晶金剛石車刀,藉由顯微鏡確認車刀頂端並無異常後,安裝於精密車床上。於使滾輪以每分鐘1000轉的速度旋轉的狀態下,進行10 μm的切入,以每轉10 μm的進給切削間距進行鋁母材的表面的鏡面切削。
為了改善加工部的冷卻及潤滑,對金剛石車刀的前刀面(rake face)及後刀面(relief face)以霧狀供給切削油,實施加工。進而將所產生的切屑配置於鏡面加工的未加工側,平行地實施所產生的切屑的排出。
對實施了鏡面加工的鋁母材於暗室內使用線性光(line light)而實施模具本身的外觀檢查,結果製成了外觀上美觀的鏡面加工滾輪。此時的理論表面粗糙度Ry為2.5 nm。
繼而,對實施了鏡面加工的鋁母材實施以下處理,於表面上形成微細凹凸形狀。
將該鋁板於0.3 M草酸水溶液中於直流40 V、溫度16℃的條件下進行30分鐘陽極氧化。
將於上述步驟中形成了氧化皮膜的鋁板於6質量%磷酸/1.8質量%鉻酸混合水溶液中浸漬6小時,將氧化皮膜去除。
將該鋁板於0.3 M草酸水溶液中於直流40 V、溫度16℃的條件下進行30秒鐘陽極氧化。
將於上述步驟中形成了氧化皮膜的鋁板於32℃的5質量%磷酸中浸漬8分鐘,進行孔隙徑擴大處理。
將上述(c)步驟及(d)步驟重複合計5次,獲得具有週期為100 nm、深度為180 nm的大致圓錐形狀的孔隙的陽極氧化多孔氧化鋁。
以脫離子水清洗所得的陽極氧化多孔氧化鋁,繼而藉由鼓風(air flow)將表面的水分去除,於利用稀釋劑(哈維斯(Harves)公司製造,商品名HD-ZV)將氟系剝離材(大金工業公司製造,商品名奧普拓(Optools)DSX)以固體成分成為0.1質量%的方式稀釋所得的溶液中浸漬10分鐘,風乾20小時,獲得於表面上形成有孔隙的滾輪狀模具。
若對所得的滾輪狀模具照射指向性高的來自LED光源的光進行觀察,則略微確認到20 μm間距的條狀的凹凸結構。
於滾輪狀模具的孔隙面上流入紫外線硬化性樹脂組成物,於其上將基材膜一面推開一面被覆。自該基材膜側使用高壓水銀燈以2000 mJ/cm2的能量照射紫外線,使樹脂組成物硬化。其後,自滾輪狀模具剝離基材膜及經硬化的
樹脂組成物,獲得於表面上具有微細凹凸結構的光學片。
於該光學片的表面上,轉印有滾輪狀模具的條狀的凹凸結構及微細凹凸結構,形成如圖5所示的10 μm間距的條狀的凹凸結構、及鄰接的凸部46的間隔為100 nm且凸部46的高度為180 nm的大致圓錐形狀的奈米凹凸結構。
將該光學片切割成矩形而獲得矩形狀的光學膜。此時,以條狀的凹凸結構與矩形形狀的至少一邊平行的方式切割光學片。
繼而,將矩形狀光學膜設置於單元間距為180 μm的液晶單元上,組入至背光單元中並點亮,結果可獲得看不到干擾紋的良好外觀。
將與實例1相同的滾輪狀模具設置於精密車床中,用於加工的單晶金剛石車刀是準備頂端R為15 mm者。藉由顯微鏡確認車刀頂端並無異常後,安裝於精密車床上。於使滾輪以每分鐘1000轉的速度旋轉的狀態下,進行10 μm的切入,以每轉50 μm的進給切削間距進行鋁母材的表面的鏡面切削。此時的理論表面粗糙度Ry為20.8 nm。
鏡面加工後,於暗室內使用線性光實施模具本身的外觀檢查,結果製成了外觀上美觀的鏡面加工滾輪。
另外,與實例1同樣地實施陽極氧化處理及賦形作業,獲得光學片卷材。對於該光學片,以條狀的凹凸結構與矩形形狀的至少一邊平行的方式切割光學片,將矩形狀光學膜設置於單元間距為180 μm的液晶單元上,組入至
背光單元中並點亮,結果可獲得看不到干擾紋的良好外觀。
將與實例1相同的滾輪狀模具設置於精密車床中,用於加工的單晶金剛石車刀是準備頂端R為2 mm者。藉由顯微鏡確認車刀頂端並無異常後,安裝於精密車床上。於使滾輪以每分鐘1000轉的速度旋轉的狀態下,進行10 μm的切入,以每轉30 μm的進給切削間距進行鋁母材的表面的鏡面切削。此時的理論表面粗糙度Ry為56.25 nm。
鏡面加工後,於暗室內使用線性光實施模具本身的外觀檢查,結果製成了外觀上美觀的鏡面加工滾輪。
另外,與實例1同樣地實施陽極氧化處理及賦形作業,獲得光學片卷材。對於該光學片,以條狀的凹凸結構與矩形形狀的至少一邊平行的方式切割光學片,將矩形狀光學膜設置於單元間距為180 μm的液晶單元上,組入至背光單元中並點亮,結果可獲得看不到干擾紋的良好外觀。
將與實例1相同的滾輪狀模具設置於精密車床中,用於加工的單晶金剛石車刀是準備頂端R為100 mm者。藉由顯微鏡確認車刀頂端並無異常後,安裝於精密車床上。於使滾輪以每分鐘1000轉的速度旋轉的狀態下,進行10 μm的切入,以每轉100 μm的進給切削間距進行鋁母材的表面的鏡面切削。此時的理論表面粗糙度Ry為12.5 nm。
鏡面加工後,於暗室內使用線性光實施模具本身的外觀檢查,結果製成了外觀上美觀的鏡面加工滾輪。
另外,與實例1同樣地實施陽極氧化處理及賦形作業,獲得光學片卷材。對於該光學片,以條狀的凹凸結構與矩形形狀的至少一邊平行的方式切割光學片,將矩形狀光學膜設置於單元間距為180 μm的液晶單元上,組入至背光單元中並點亮,結果除了確認到明顯的干擾紋以外確認不到外觀的異常。
除了將切削間距設定為200 μm以外,進行與實例1相同的作業。
將所得的矩形狀光學片設置於單元間距為180 μm的液晶單元上,組入至背光單元中並點亮,結果確認到明顯的干涉條紋。此時的理論表面粗糙度Ry為333.3 nm。
除了將切削間距設定為5 μm以外,進行與實例2相同的作業。結果模具外觀全面白化,而成為無法用作模具的狀態。此時的理論表面粗糙度Ry為0.21 nm。
將與實例1相同的滾輪狀模具設置於精密車床中,用於加工的單晶金剛石車刀是準備頂端R為2 mm者。藉由顯微鏡確認車刀頂端並無異常後,安裝於精密車床上。於使滾輪以每分鐘1000轉的速度旋轉的狀態下,進行10 μm的切入,以每轉50 μm的進給切削間距進行鋁母材的表面的鏡面切削。此時的理論表面粗糙度Ry為156.3 nm。
鏡面加工後,於暗室內使用線性光實施模具本身的外
觀檢查,結果確認不到干擾紋,然而,全面產生虹狀的條紋,而成為無法用作鏡面加工滾輪的狀態。
1‧‧‧鋁母材
1a‧‧‧外周面
1b‧‧‧凸條
2‧‧‧旋轉機構
4‧‧‧車刀
6‧‧‧平台
10‧‧‧表面部分
12、12'‧‧‧孔隙
14‧‧‧氧化皮膜
16‧‧‧孔隙產生點
18‧‧‧模具
20‧‧‧製造裝置
22‧‧‧滾輪狀模具
24‧‧‧基材
26‧‧‧夾持滾輪
28‧‧‧活性能量線硬化性樹脂組成物
30‧‧‧噴嘴
32‧‧‧活性能量線照射裝置
34‧‧‧空氣壓缸
36‧‧‧儲罐
38‧‧‧硬化樹脂層
40‧‧‧光學片材
42‧‧‧剝離滾輪
44‧‧‧凸部
P‧‧‧排列週期
圖1為說明製作本發明的較佳實施形態的光學片製造用滾輪狀模具時的鋁母材的切削加工的圖式。
圖2為示意性地表示本發明的其他較佳態樣的光學片製造用滾輪狀模具的構成的圖式。
圖3為表示於滾輪狀模具的表面上製造具有微細凹凸結構的陽極氧化氧化鋁的步驟的示意性剖面圖。
圖4為示意性地表示製造於表面上具有微細凹凸結構的光學片的製造裝置的一例的構成的構成圖。
圖5為示意性地表示於表面上具有微細凹凸結構的光學片的剖面結構的圖式。
1‧‧‧鋁母材
1a‧‧‧外周面
1b‧‧‧凸條
P‧‧‧排列週期
Claims (5)
- 一種光學片製造用模具的製造方法,其為於表面上具有微細凹凸結構、並將上述表面的上述微細凹凸結構轉印至片材上而製成光學片材的光學片製造用模具的製造方法,且其特徵在於,包括:鏡面加工步驟,以既定的進給間距切削鋁母材的表面,對上述鋁母材的表面進行鏡面加工;以及微細凹凸結構的形成步驟,對上述鋁母材的上述表面實施陽極氧化而形成微細凹凸結構;並且於上述鏡面加工步驟中,於將上述切削車刀的上述進給間距設定為F、上述切削車刀的頂端的曲率半徑設定為R時,以下述式(1)所表示的Ry的值成為1.5 nm以上且100 nm以下的方式進行上述鋁母材的切削,Ry=F2/8R (1)。
- 如申請專利範圍第1項所述之光學片製造用模具的製造方法,其中上述切削車刀的上述進給間距為5 μm以上且50 μm以下。
- 一種光學片製造方法,其使用藉由如申請專利範圍第1項所述之製造方法而製造的模具,上述光學片製造方法的特徵在於,包括:轉印步驟,使片抵接於上述模具的表面,將上述表面的形狀轉印至上述片上,而製成光學片 材。
- 一種電子顯示裝置,其包含藉由如申請專利範圍第3項所述之製造方法而製造的光學片。
- 一種鏡面加工方法,其為鋁母材的鏡面加工方法,上述鋁母材被用作於表面上形成有微細凹凸結構、且用以將上述微細凹凸結構轉印至片材上而製造光學片材的光學片製造用模具的母材,且上述鏡面加工方法的特徵在於,包括:切削步驟,以既定的進給間距切削上述鋁母材的表面;並且於上述切削步驟中,於將上述切削車刀的上述進給間距設定為F、上述切削車刀的頂端的曲率半徑設定為R時,以下述式(1)所表示的Ry的值成為1.5 nm以上且100 nm以下的方式進行上述鋁母材的切削,Ry=F2/8R (1)。
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