TW201529281A - 轉印有模具凹凸圖案之物品、物品之製造方法、及光學面板之製造方法 - Google Patents

轉印有模具凹凸圖案之物品、物品之製造方法、及光學面板之製造方法 Download PDF

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TW201529281A
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Yuriko Kaida
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Abstract

一種物品之製造方法，該物品具有基材及形成於該基材上之凹凸層；該製造方法包含有一轉印步驟，其係將成形材料夾於前述基材與模具之間，並於前述基材上形成已轉印有前述模具之凹凸圖案的凹凸層；並且，前述基材包含玻璃片及樹脂層，前述凹凸層係夾著該樹脂層形成在與前述玻璃片相反之側。

Description

轉印有模具凹凸圖案之物品、物品之製造方法、及光學面板之製造方法 發明領域
本發明係有關於一種轉印有模具凹凸圖案之物品、物品之製造方法、及光學面板之製造方法。
發明背景
壓印法係一種將成形材料夾於模具與基材之間，並於基材上形成已轉印有模具凹凸圖案之凹凸層的方法(例如參考專利文獻1)。藉此，可製得轉印有模具凹凸圖案之物品。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2007-313880號公報
發明概要
以往，作為將形成凹凸層之基材，有使用平坦度及平滑性優異且具有低熱膨脹性之玻璃板的情形，但卻容易發生龜裂。
本發明係有鑑於前述課題而作成者，主要之目的在於提供一種物品之製造方法，該物品係已減低將形成凹凸層之基材的龜裂者。
為了解決前述課題，依據本發明之一態樣可提供一種物品之製造方法，該物品具有基材及形成於該基材上之凹凸層；該製造方法之特徵在於：包含有一轉印步驟，其係將成形材料夾於前述基材與模具之間，並於前述基材上形成已轉印有前述模具之凹凸圖案的凹凸層；並且，前述基材包含玻璃片及樹脂層，前述凹凸層係夾著該樹脂層形成在與前述玻璃片相反之側。
依據本發明之一態樣，可提供一種物品之製造方法，該物品係已減低將形成凹凸層之基材的龜裂者。
10‧‧‧第1模具
12‧‧‧旋轉輥
20‧‧‧第2模具
21‧‧‧基材
21-1‧‧‧玻璃片
21-2‧‧‧樹脂層
22‧‧‧成形材料
23‧‧‧凹凸層
30‧‧‧光學構件
31‧‧‧基材
31-1‧‧‧玻璃片
31-2‧‧‧樹脂層
32‧‧‧成形材料
33‧‧‧凹凸層
40‧‧‧積層面板
41‧‧‧濾光片基板
42‧‧‧液晶層
43‧‧‧陣列基板
50‧‧‧光學面板
52‧‧‧接著層
圖1係截面圖，顯示本發明第1實施形態下之第2模具之製造方法。
圖2係截面圖，顯示本發明第2實施形態下之光學構件之製造方法。
圖3係截面圖，顯示使用了圖2之光學構件之光學面板之製造方法。
用以實施發明之形態
以下參照圖式就用以實施本發明之形態予以說明。各圖式中，對於同一個或是相對應之構成要素將賦與相同或相對應之符號，且將說明予以省略。
[第1實施形態]
於第1實施形態，係將已轉印有第1模具之凹凸圖案的第2模具作為物品來製造。
圖1係截面圖，顯示本發明第1實施形態下之第2模具之製造方法。第2模具20之製造方法具備如下步驟：準備第1模具10之步驟(圖1(a))、塗布步驟(圖1(b))、轉印步驟(圖1(c))及分離步驟(圖1(d))。另外，準備第1模具10之步驟與塗布步驟，其中任一步驟先行皆可，亦可同時進行。
第1模具10表面具有凹凸圖案。且第1模具10係以例如矽、氧化矽膜、石英玻璃、樹脂及金屬等來形成。第1模具10係以例如光學微影術及電子束蝕刻技術等來製作。
另外，雖然本實施形態之第1模具10係以光學微影術及電子束蝕刻技術等來製作，但亦可以光學微影術及電子束蝕刻技術等所製出之原型作為基底再以壓印法或電鑄法來製作。
第1模具10可為如圖1所示之板狀，亦可為無端環帶(endless belt)狀。無端環帶狀之模具係將板狀模具之兩端部予以熔著而成。且無端環帶狀之模具適於連續生產。
為了提升於分離步驟(圖1(d))中之脫模性，第1 模具10亦可為表面已施有脫模處理者。作為脫模處理，可舉例如氟塗布處理及聚矽氧塗布處理等。
於塗布步驟，將液狀之成形材料22塗布於基材 21上。另外，於塗布步驟中，亦可將成形材料22塗布於第1模具10上。成形材料22不論塗布於第1模具10及基材21任一者上，於轉印步驟時均夾於第1模具10與基材21之間。
成形材料22之塗布方法為一般之塗布方法即 可，可舉例如模塗法、輥塗法、凹版塗布法、噴墨印刷法、噴塗法、旋塗法、淋塗法、刮刀塗布法及浸塗法等。
於轉印步驟，將成形材料22夾於第1模具10與基 材21之間，並將已轉印有第1模具10凹凸圖案之凹凸層23形成於基材21上。凹凸層23係在以第1模具10與基材21夾住成形材料22之狀態下使成形材料22固化而成者。於此處，固化係包含硬化。
成形材料22係按照壓印法之種類來選定。壓印法之種類則有光壓印法及熱壓印法等。
光壓印法係利用光硬化反應。採行光壓印法時，成形材料22會含有光聚合性化合物，且視所需會更進一步含有光聚合起始劑。作為光聚合性化合物可列舉於分子中具有自由基聚合性鍵(例如碳-碳不飽和雙鍵)及/或陽離子聚合性鍵之單體、寡聚物及反應性聚合物等。成形材料22亦可更進一步含有非反應性之聚合物及溶劑等。
採行光壓印法時，成形材料22可以液狀之狀態製備，再譬如圖1(b)所示塗布於基材21上。
採行光壓印法時，藉由對成形材料22照光，而 使成形材料22硬化。作為用於成形材料22之硬化上的光，可舉例如紫外光、可見光及紅外光等。
採行光壓印法時，夾著成形材料22之第1模具10 及基材21中之至少一者係由透光性材料所構成。自光源射出的光例如可透過透明的第1模具10而照射至成形材料22上，亦可透過透明之基材21而照射至成形材料22上。只要基材21與第1模具10中之至少一者為透明的，即可適用光壓印法。
光壓印法可於室溫下使成形材料22硬化。因 此，難以發生因第1模具10與基材21之線膨脹係數差導致應變之情形，故轉印精確度良好。另外，為了促進硬化反應，亦可加熱成形材料22。
熱壓印法可大致分成利用熱硬化反應者與利用 材料之熱可塑性者。
利用熱硬化反應時，成形材料22會含有熱聚合 性化合物，且視所需會更進一步含有熱聚合起始劑。作為熱聚合性化合物可列舉分子中具有自由基聚合性鍵(例如碳-碳不飽和雙鍵)及/或陽離子聚合性鍵之單體、寡聚物及反應性聚合物等。且成形材料22亦可更進一步含有非反應性之聚合物及溶劑等。
利用熱硬化反應時，成形材料22可以液狀之狀 態製備，再譬如圖1(b)所示般塗布於基材21上。
利用熱硬化反應時，藉由加熱成形材料22，使 成形材料22硬化。作為加熱成形材料22之加熱源，可使用照射加熱光之光源(例如鹵素燈、雷射)及電熱器等。電熱器只要可加熱成形材料22即可，亦可隔著第1模具10及基材21中之任一者來加熱成形材料22。
另一方面，利用材料之熱可塑性時，成形材料 22會含有熱可塑性樹脂。熱可塑性樹脂可以溶液之形態製備，再塗布於基材21上並進行乾燥。另外，熱可塑性樹脂亦可經加熱軟化後再塗布於基材21上並進行冷卻。又，熱可塑性樹脂亦可以薄片之形態製備再黏貼於基材21上。
利用材料之熱可塑性時，係將第1模具10之凹凸 圖案轉印至業經加熱軟化的成形材料22上。成形材料22會隨著溫度降低而固化。作為加熱成形材料22之加熱源可使用照射加熱光之光源(例如鹵素燈、雷射)及電熱器等。成形材料22之加熱溫度為熱可塑性樹脂之玻璃轉移溫度以上。
於轉印步驟中，對基材21施以應力。於轉印步 驟中，例如可一邊使基材21之一部分彎曲，一邊使基材21與第1模具10隔著成形材料22逐漸接觸。空氣容易自第1模具10與基材21之間逸出，從而可抑制空氣跑入，而可提升轉印精確度。為了防止空氣跑入，轉印步驟可在減壓氣體環境下進行。
轉印步驟中基材21之一部分彎曲時，第1模具10 可支持成平坦狀態。此適於第1模具10較基材21難彎曲的情況。又，對於欲抑制第1模具10之損傷的情況亦為有 效。
轉印步驟中基材21之一部分會沿著旋轉輥12而 彎曲，該旋轉輥12係作為將基材21按壓於成形材料22上之按壓構件。於此狀態下，藉由旋轉輥12與第1模具10相對地移動，第1模具10與基材21會隔著成形材料22逐漸接觸。
於轉印步驟中，藉由對基材21施加張力，使基 材21之一部分緊抱於旋轉輥12而沿著旋轉輥12彎曲。基材21之彎曲部分的曲率半徑易成固定，對基材21所施加之應力即易成固定。基材21之每單位寬度之張力宜為20N/m以上，且40N/m以上較佳，60N/m以上更佳。基材21之每單位寬度之張力為20N/m以上的話，可使基材21順利緊跟著旋轉輥12。基材21之每單位寬度之張力宜為130N/m以下。
分離步驟係將第1模具10與凹凸層23分離。於分 離步驟中，例如可一邊使已形成有凹凸層23之基材21之一部分彎曲，一邊使凹凸層23與第1模具10逐漸分離。分離所需之力量弱，可抑制第1模具10之破損及凹凸層23之破損。
於分離步驟中基材21之一部分彎曲時，第1模具 10可支持成平坦狀態。此適於第1模具10較基材21難彎曲的情況。又，對於欲抑制第1模具10之損傷的情況亦為有效。
於分離步驟中，基材21之一部分會沿著旋轉輥 12而彎曲，該旋轉輥12係作為將基材21按壓於凹凸層23上 之按壓構件。於此狀態下，藉由旋轉輥12與第1模具10相對地移動，凹凸層23與第1模具10會逐漸分離。
於分離步驟中，藉由對基材21施加張力，使基材21之一部分緊抱於旋轉輥12而沿著旋轉輥12彎曲。基材21之彎曲部分的曲率半徑易成固定，對基材21所施加之應力即易成固定。
如此一來，即可製得第2模具20，該第2模具20 具有基材21及形成於基材21上之凹凸層23。而凹凸層23之凹凸圖案即為第1模具10之凹凸圖案的反轉圖案。凹凸層23之凹凸圖案例如為間距0.1μm~1000μm，且宜為1μm~500μm，較佳為10μm~400μm。凹凸層23之凹凸圖案只要高度/間距之深寬比為0.1~5即可。於此處，「間距」係指相鄰多個凸部之頂點間的距離，而「高度」則指凸部之頂點與凹部之頂點的高低差。
然而，於製造第2模具20時，會有基材21之溫度 發生變化的情形。舉例來說，利用熱壓印法製造第2模具20時，熱處理會導致基材21之溫度上昇或下降。又，利用光壓印法製造第2模具20時，用以促進光硬化反應之熱處理會導致基材21之溫度上昇或下降。又，於光壓印法中，會有基材21之溫度因光照射而上昇的情形。如所述，一旦基材21之溫度發生變化，基材21之尺寸即會發生變化。基材21之溫度變化相同的情況下，基材21之尺寸愈大則基材21之尺寸變化愈大。基材21之尺寸變化會牽涉到形成於基材21上之凹凸層23之尺寸變化。
因此，於本實施形態中，基材21包含玻璃片 21-1。藉此，相較於基材21僅由樹脂形成的情況，可減低基材21隨溫度變化而產生之尺寸變化。玻璃之線膨脹係數較樹脂之線膨脹係數小。又，玻璃之熱收縮亦較經延伸成形之樹脂片之熱收縮小。因可減低基材21隨溫度變化而產生之尺寸變化，故於製造第2模具20時之凹凸圖案的轉印精確度佳。
另外，於製造後述之光學構件30時，會有基材 21之溫度發生變化的情形。依據本實施形態，因可減低基材21隨溫度變化而產生之尺寸變化，故於製造光學構件30時之凹凸圖案的轉印精確度佳。
玻璃片21-1之成形方法為浮製玻板法、溢流融 合下拉法(Fusion Down Draw Method)、開口下拉法(Slit-Down Draw Method)及再伸延(redrawing)法中之任一者皆可。又，作為玻璃片21-1之玻璃可舉例如無鹼玻璃、硼矽酸玻璃、鈉鈣玻璃，高矽玻璃及其他之以氧化矽為主成分之氧化物系玻璃等。
玻璃片21-1之線膨脹係數，舉例來說為 0.5×10-6/℃~12×10-6/℃，且宜為2×10-6/℃~10×10-6/℃。於此處，「線膨脹係數」係指於20℃~300℃下之平均線膨脹係數。
玻璃片21-1與第1模具10之線膨脹係數差宜為 50×10-6/℃以下，較佳則為20×10-6/℃以下。
玻璃片21-1之板厚舉例來說為0.3mm以下，且 以0.2mm以下為佳，0.1mm以下較佳，50μm以下更佳。板厚為0.3mm以下之玻璃片具有良好之可撓性，可於轉印步驟及分離步驟中使其彎曲。
基材21更含有樹脂層21-2。樹脂層21-2具有下 述程度之結合力：該樹脂層21-2於已使基材21彎曲變形時不會與玻璃片21-1剝離。樹脂層21-2於玻璃片21-1彎曲變形時，會限制玻璃片21-1裂開。藉此，可減低玻璃片21-1之龜裂，從而可減低基材21之龜裂。
基材21之彎曲最大半徑，只要圖案可轉印的話 即無特別指定，舉例來說為200mm以下，且宜為100mm以下，較佳則為50mm以下。
另外，本實施形態之玻璃片21-1雖於圖1(c)所示 之轉印步驟及圖1(d)所示之分離步驟中會彎曲變形，但亦可於該等步驟中不彎曲變形，而於第2模具20之製造後彎曲變形。例如亦可於圖2(c)所示之轉印步驟或是於圖2(d)所示之分離步驟中使玻璃片21-1彎曲變形。只要因玻璃片21-1彎曲變形而使玻璃片21-1之與樹脂層21-2之結合面產生拉伸應力，即可獲得效果。又，即便是玻璃片21-1未彎曲變形的情況下，仍有玻璃片21-1之與樹脂層21-2之結合面產生拉伸應力的情形，於如所述情況時亦可獲得效果。
樹脂層21-2只要覆蓋玻璃片21-1之欲提高強度 的部分即可，且覆蓋玻璃片21-1之其中一主面之至少一部分。樹脂層21-2宜覆蓋玻璃片21-1之其中一主面整面。另外，樹脂層21-2亦可超出玻璃片21-1之其中一主面。
樹脂層21-2於本實施形態中係由單層所構成，但亦可由不同材料之多層所構成。
樹脂層21-2可於玻璃片21-1上塗布液狀之樹脂組成物並使之固化來形成，亦可於玻璃片21-1上黏貼樹脂膜來形成。若為後者，樹脂層21-2亦可由樹脂膜及接著層來構成。另外，玻璃片21-1為已施有提高與樹脂層21-2之密著性之表面處理者即可。表面處理可列舉底漆處理、臭氧處理及電漿蝕刻處理等。作為底漆則可使用矽烷偶合劑及矽氮烷等。
樹脂層21-2之材料可為各式各樣，舉例來說可為熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及光硬化性樹脂中之任一者。且該等樹脂只要是用在熱壓印或光壓印上之一般樹脂即可。
後述之光學面板50等電子裝置之製造步驟會包含帶有加熱處理之步驟。因此，樹脂層21-2之樹脂之耐熱溫度(可連續使用之溫度)宜為100℃以上。作為耐熱溫度100℃以上之樹脂可舉例如聚醯亞胺(PI)、環氧樹脂(EP)、聚醯胺(PA)、聚醯胺-醯亞胺(PAI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯并咪唑(PBI)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚醚碸(PES)、環狀聚烯烴(COP)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、壓克力(PMMA)及胺甲酸酯(PU)等。
樹脂層21-2只要含有樹脂即可，且亦可更進一步含有填料。作為填料可列舉纖維狀或是板狀、鱗片狀、 粒狀、不定形狀及碎裂物等非纖維狀之填充劑，具體來說可舉例如玻璃纖維、PAN系及瀝青系之碳纖維、不鏽鋼纖維、鋁纖維及黃銅纖維等金屬纖維、芳香族聚醯胺纖維等有機纖維、石膏纖維、陶瓷纖維、石棉纖維、氧化鋯纖維、氧化鋁纖維、矽石纖維、氧化鈦纖維、碳化矽纖維、岩絨(rock wool)、鈦酸鉀晶鬚、鈦酸鋇晶鬚、硼酸鋁晶鬚、氮化矽晶鬚、雲母、滑石、高嶺土、矽石、碳酸鈣、玻璃珠、玻璃碎片、玻璃微球、黏土、二硫化鉬、矽灰石、氧化鈦、氧化鋅、聚磷酸鈣、石墨、金屬粉、金屬片、金屬帶、金屬氧化物、碳粉、黑鉛、碳片、鱗狀碳及奈米碳管等。而作為金屬粉、金屬片及金屬帶之金屬類具體例則可舉銀、鎳、銅、鋅、鋁、不鏽鋼、鐵、黃銅、鉻及錫等為例。玻璃纖維或碳纖維的種類只要是用於一般樹脂之強化用者即無特別限定，例如可自長纖維型或短纖維型之切股(chopped strand)及磨碎纖維(milled fiber)等中選擇使用。又，樹脂層21-2亦可以已浸潤樹脂之織布、不織布及有機成分與無機成分之混成材料等來形成。
樹脂層21-2之厚度，舉例來說為小於100μm。 只要樹脂層21-2之厚度小於100μm，即可充分確保基材21之可撓性。又，只要樹脂層21-2之厚度小於100μm，便可抑制因樹脂與玻璃間之線膨脹係數差所致之翹曲。樹脂層21-2之厚度宜為90μm以下，較佳為75μm以下。
又，樹脂層21-2之厚度舉例來說為0.5μm以上。 只要樹脂層21-2之厚度為0.5μm以上，則可藉由樹脂層21-2 之存在限制玻璃片21-1裂開。樹脂層21-2之厚度宜為1μm以上，較佳則為2μm以上。
樹脂層21-2之自樹脂層21-2與玻璃片21-1之界面 起算法線方向距離為0μm~0.5μm之部分(以下，稱「樹脂層21-2之鄰近玻璃片21-1之部分」)的楊氏模數，舉例來說為10MPa以上。樹脂層21-2之鄰近玻璃片21-1之部分夠硬，可藉由樹脂層21-2之存在限制玻璃片21-1裂開。樹脂層21-2之鄰近玻璃片21-1之部分的楊氏模數，宜為50MPa以上，較佳則為100MPa以上。
樹脂層21-2之鄰近玻璃片21-1部分為由n(n≧2) 個層所構成時，樹脂層21-2之鄰近玻璃片21-1之部分的楊氏模數E可由下述式(1)算出。
Ek：第k層之材料的楊氏模數
Ik：第k層之截面2次力矩
k：1~n之整數
I：樹脂層21-2之鄰近玻璃片21-1部分整體之截面2次力矩
從式(1)可清楚得知，樹脂層21-2由樹脂膜及接著樹脂膜與玻璃片之接著層所構成時，只要較樹脂膜柔軟之接著層的厚度夠薄(例如只要在100nm以下)，則楊氏模數E將達 10MPa以上。
構成樹脂層21-2之一層為單一材料所形成時， 該一層之楊氏模數可按以日本工業規格JIS K7127為依據之方法來測定。另一方面，構成樹脂層21-2之一層為梯度材料所形成時，則該一層之楊氏模數可利用奈米壓痕機來測定。
另外，樹脂層21-2之其餘部分(自樹脂層21-2與 玻璃片21-1之界面起算距離超過0.5μm之部分)之楊氏模數，舉例來說為0.1MPa以上，且宜為1MPa以上，較佳則為10MPa以上。
夾著樹脂層21-2在與玻璃片21-1相反之側形成 凹凸層23。即，凹凸層23不是在玻璃片21-1上，而是形成在樹脂層21-2上。藉此可獲得下述(1)~(3)之效果。
(1)因凹凸層23與樹脂層21-2均含樹脂，故基材21與凹凸層23之密著性良好。
(2)基材21與凹凸層23之折射率差容易調整，從而可減低基材21與凹凸層23之界面上之光反射。樹脂層21-2為抑制與凹凸層23之界面上的光反射，宜由與凹凸層23之折射率差在0.3以下的材料構成，且由與凹凸層23之折射率差在0.1以下的材料構成較佳。
(3)轉印時因玻璃片21-1與第1模具10之間存在樹脂層21-2，故玻璃片21-1不易受損。舉例來說可防止第1模具10與玻璃片21-1接觸，故玻璃片21-1不易受損。又，於第1模具10與玻璃片21-1之間跑入灰塵等微粒子時，樹脂層21-2 可變形以緩和應力集中，因而玻璃片21-1不易受損。
(4)於轉印時將基材21彎曲的情況下，因於玻璃片21-1之發生拉伸應力的面形成有樹脂層21-2，故可藉由樹脂層21-2之存在抑制玻璃片21-1裂開。因而，可抑制轉印時玻璃片21-1龜裂。
樹脂層21-2之將形成凹凸層23的面為在轉印步 驟前已使含聚合性化合物之材料局部硬化者即可。且業已局部硬化之樹脂層的表面對將於轉印步驟中硬化之成形材料22具有密著性。
「局部硬化」係指含聚合性化合物之材料未完全 硬化，且黏度上昇到不發生凝集(彈力)之程度。
將於轉印步驟中硬化之成形材料22含光聚合性 化合物時，樹脂層21-2之將局部硬化之材料便含光聚合性化合物。另一方面，將於轉印步驟中硬化之成形材料22含熱聚合性化合物時，樹脂層21-2之將局部硬化之材料便含熱聚合性化合物。
於轉印步驟中，使樹脂層21-2之已局部硬化之 材料與成形材料22同時硬化。藉此，樹脂層21-2之未反應之聚合性化合物與成形材料22會於樹脂層21-2與成形材料22之層的界面上發生反應，從而可提昇樹脂層21-2與凹凸層23之密著性。
樹脂層21-2之將局部硬化之材料與成形材料22 相同(各材料為多種原料之混合物時，配方亦相同)的情況下，基材21與凹凸層23間之折射率的變化為零。因而，可 防止基材21與凹凸層23之界面上的光反射。
樹脂層21-2之將局部硬化之材料與成形材料22 相同、且硬化反應為光硬化反應時，轉印步驟前之局部硬化係於以下至少任一條件下實施：比起轉印步驟更短之光照射時間、更弱之光照射強度、及更低之溫度。轉印步驟前之局部硬化可以至300mJ/cm2為止之光照射量來實施。 又，轉印步驟前之局部硬化亦可以進行完全硬化之能量的90%以下光照射量來實施。
又，樹脂層21-2之將局部硬化之材料與成形材 料22相同、且硬化反應為熱硬化反應時，轉印步驟前之局部硬化係於以下至少任一條件下實施：比起轉印步驟更短之加熱時間、及更低之加熱溫度。
另外，樹脂層21-2之將局部硬化之材料與成形 材料22亦可相異。
於基材21之玻璃面(玻璃片21-1之與樹脂層21-2 相反之側的面)亦可貼合未圖示之保護片。保護片係經由黏著層與玻璃面貼合，防止因旋轉輥12而使璃面產生傷痕。保護片可相對於玻璃面呈可剝離狀態。
[第2實施形態]
第2實施形態係將已轉印有模具凹凸圖案之光學構件30作為物品來製造。用於製造光學構件30之模具，於本實施形態中為第2模具20，但亦可為第1模具10，並無特別限定。
圖2係顯示本發明第2實施形態下之光學構件之 製造方法的截面圖。光學構件之製造方法具備如下步驟：準備第2模具20之步驟(圖2(a))、塗布步驟(圖2(b))、轉印步驟(圖2(c))、及分離步驟(圖2(d))。另外，準備第2模具20之步驟與塗布步驟，無論哪一個步驟先行皆可，亦可同時進行。
第2模具20表面具有凹凸圖案。第2模具20可如 圖2所示為板狀，亦可為無端環帶狀。第2模具20為了提高於分離步驟(圖2(d))中之脫模性，亦可為經施有脫模處理者。作為脫模處理則可列舉氟塗布處理、聚矽氧塗布處理等。
於塗布步驟中，與第1實施形態之塗布步驟同樣 地在基材31上塗布液狀之成形材料32。另外，於塗布步驟亦可於第2模具20上塗布成形材料32。成形材料32為光壓印法及熱壓印法中所用之一般材料即可，亦可為與製造第2模具20所用之成形材料22同種類之材料或不同種類之材料。
於轉印步驟中，與第1實施形態之轉印步驟同樣 地將成形材料32夾於第2模具20與基材31之間，並於基材31上形成已轉印有第2模具20之凹凸圖案的凹凸層33。凹凸層33係於以第2模具20與基材31夾住成形材料32之狀態下使成形材料32固化而成者。
於分離步驟中，與第1實施形態之分離步驟同樣 地將第2模具20與凹凸層33分離。
如此一來，即可製得光學構件30，且其具有基 材31及形成於基材31上之凹凸層33。而凹凸層33之凹凸圖案即為第2模具20之凹凸圖案的反轉圖案，並與第1模具10之凹凸圖案大致相同。凹凸層33之凹凸圖案例如為間距0.1μm~1000μm，且宜為1μm~500μm，較佳則為10μm~400μm。
本實施形態與第1實施形態相同，基材31含玻璃 片31-1。因此，與基材31僅由樹脂形成之情況相比，可減低基材31隨溫度變化而產生之尺寸變化，從而製造光學構件30時凹凸圖案之轉印精確度良好。
又，與第1實施形態相同，基材31更含有樹脂層 31-2。樹脂層31-2係形成於玻璃片31-1上。樹脂層31-2於玻璃片31-1彎曲變形時，會限制玻璃片31-1之與樹脂層31-2之結合面裂開。藉此，可減低玻璃片31-1之龜裂，且可減低基材31之龜裂。
另外，本實施形態之玻璃片31-1係於轉印步驟 及分離步驟中彎曲變形，但亦可不於該等步驟中彎曲變形。譬如，可於光學構件30製造後使玻璃片31-1彎曲變形。只要因玻璃片31-1彎曲變形以致玻璃片31-1之與樹脂層31-2之結合面產生拉伸應力，即可獲得效果。又，即便在玻璃片31-1未彎曲變形的情況下，仍有玻璃片31-1之與樹脂層31-2之結合面產生拉伸應力的情形，於該情況時亦可獲得效果。
進而言之，與第1實施形態相同，令凹凸層33夾 著樹脂層31-2形成於與玻璃片31-1相反之側。即，凹凸層 33並非形成在玻璃片31-1上，而是形成於樹脂層31-2上。藉此，可獲得與第1實施形態相同之效果。
再者又與第1實施形態相同，樹脂層31-2之將形 成凹凸層33的面為在轉印步驟前已使含聚合性化合物之材料局部硬化者即可。於轉印步驟中，係使樹脂層31-2之已局部硬化之材料與成形材料32同時硬化。藉此，樹脂層31-2之未反應之聚合性化合物與成形材料32會於樹脂層31-2與成形材料32之層的界面上發生反應，從而可提升樹脂層31-2與凹凸層33之密著性。
作為光學構件30可舉例如柱狀透鏡(lenticular lens)構件、蛾眼型(moth-eye type)之抗反射構件、線柵型之偏光構件等光學構件。
柱狀透鏡構件之凹凸層具有於平面上排列有多 個平凸柱面透鏡(convex cylindrical lenses)之構造。各平凸柱面透鏡係將左眼用影像之光聚焦於使用者的左眼，並將右眼用影像之光聚焦於使用者的右眼。平凸柱面透鏡之間距為數十μm~數百μm。
另外，各平凸柱面透鏡亦可發揮將來自光源的 光變為平行光之功能。此時，可將凸條之柱面透鏡作一維排列改為將顯微透鏡作二維排列。
蛾眼型抗反射構件之凹凸層具有於平面上突出 設置有多個錐狀凸部的構造。凸部係周期性排列成例如六方格子狀、準六方格子狀、四方格子狀或是準四方格子狀。相鄰之凸部可連接亦可分開，亦可配置成凸部之底端 部重疊。凸部之間距係設定為可見光之波長以下。於廣波長範圍內光反射率會被減低。
線柵型偏光構件之凹凸層具有於平面上隔著間 隔排列有多條凸條部之條紋狀構造。凸條部之間距係設定為可見光之波長以下。於各凸條部之前端部形成金屬線。 金屬線舉例來說係藉由從凸條部之斜上方蒸鍍金屬材料而形成。多條金屬線會反射具有在平行於金屬線之方向上振動之電場向量的偏光，並透射具有在垂直於金屬線之方向上振動之電場向量的偏光。藉此，可獲得直線偏光。
圖3為截面圖，係顯示使用了圖2之光學構件之光 學面板的製造方法。光學面板之製造方法，舉例來說具備如下步驟：準備光學構件30之步驟(圖3(a))、準備積層面板40之步驟(圖3(b))、及貼合光學構件30與積層面板40之步驟(圖3(c))。
光學構件30係如圖2所示使用第2模具20並以壓 印法所製成者。光學構件30如圖2(d)及圖3(a)所示具有基材31及形成於基材31上之凹凸層33。
積層面板40如圖3(b)所示具備濾光片基板41、 液晶層42及陣列基板43。濾光片基板41於內部具有濾光片及透明電極等。陣列基板43於內部具有TFT等主動元件、成為子像素之電極等。於陣列基板43之與液晶層42相反之側的面、及濾光片基板41之與液晶層42相反之側的面上可黏貼偏光板或視角校正用之光學膜。
光學構件30可如圖3(c)所示，透過接著層52黏 貼於例如積層面板40之前面(與背光相反之側的面)，或黏貼於例如濾光片基板41上。
如此一來，即可製得含有光學構件30及積層面 板40之光學面板50。另外，雖然本實施形態之光學構件30係與積層面板40分別設置，但亦可作為積層面板40之一部分來設置。例如，濾光片基板或陣列基板可含有光學構件。
實施例
例1及例2為實施例，例3及例4則為比較例。
[例1]
以壓印法製出第2模具，該第2模具係已將第1模具之凹凸圖案轉印至玻璃片上者。
使用呈下述凹凸圖案之金屬模具作為第1模具，該凹凸圖案之金屬模具係於平面上排列有多條截面形狀為半圓形之凸條部(半徑：40μm)者。該金屬模具之凹凸圖案可想作柱狀透鏡之凹凸圖案。
(玻璃片之製作)
玻璃片係以浮製玻板法製作。具體來說，係使熔融玻璃流動於熔融錫上而成形為帶板狀，將已成形之玻璃予以緩冷卻後，將已緩冷卻之玻璃切割成矩形(150mm×150mm)。即可製得玻璃種類為無鹼玻璃、平均厚度為100μm、寬度方向厚度偏差在1μm以下、熱膨脹係數為4×10-6/℃且楊氏模數為70Gpa之玻璃片。
(矽烷耦合處理)
於矩形玻璃片整面上，施行矽烷耦合處理。矽烷耦合處理係藉由如下方式進行：將0.25質量%之3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製，KBM-5103)的乙醇溶液噴塗於玻璃片上，並且溫風乾燥已噴塗之乙醇溶液。
(樹脂層之形成)
以模塗法於玻璃片之矽烷耦合處理面上塗布不含溶劑之紫外線硬化樹脂(日立化成股份有限公司製，HITALOID HA7981F47)。對該塗層照射高壓水銀燈之紫外線(光量：150mJ)使紫外線硬化樹脂局部硬化，藉此形成厚度5μm之樹脂層。即製得包含樹脂層及玻璃片之基材。
(保護片之貼合)
於基材之玻璃面上貼合保護片(KIMOTO CO.,LTD.製，ProsaveEP 75MS厚度85μm、寬度240mm)。令保護片之兩端分別保持於不同的輥上。對應輥之旋轉轉矩之張力施於保護片上並進而施於基材上。
(成形材料之塗布)
以模塗法於基材之樹脂面塗布了不含溶劑之紫外線硬化樹脂(日立化成股份有限公司製，HITALOID HA7981F47)作為成形材料。塗布厚度設為40μm。
(轉印)
將紫外線硬化樹脂夾於基材與金屬模具之間，使基材與金屬模具貼合。具體來說，係使基材之一部分隔著保護片且沿著將基材按壓於金屬模具上之半徑40mm的旋轉輥 彎曲，同時對基材施加張力，使旋轉輥相對於水平設置之金屬模具轉動，而使基材與金屬模具逐漸貼合。基材中，將與金屬模具貼合前之部分並且將沿著旋轉輥彎曲前的部分，係以相對於金屬模具成45°之傾斜角保持平坦。又，基材之每單位寬度之張力設為60N/m。
(硬化)
於已使基材與金屬模具貼合之狀態下，自基材側對夾於基材與金屬模具間之紫外線硬化樹脂照射高壓水銀燈之紫外線(光量：1000mJ)，而於基材上形成凹凸層。作為成形材料之紫外線硬化樹脂與樹脂層業經局部硬化之紫外線硬化樹脂會同時硬化，而製得緊密貼合於樹脂層之凹凸層。
(分離)
藉由使旋轉輥往與轉印時相反之方向轉動，使附有凹凸層之基材與金屬模具逐漸分離。附有凹凸層之基材中，自金屬模具分離且自旋轉輥分離之部分係以相對於金屬模具成45°之傾斜角保持平坦。
[例2]
於例1中，將轉印時之基材的張力設成120N/m，除此之外進行了相同作業。
[例3]
於例1中，在玻璃片上不形成樹脂層，且將轉印時之基材之張力設成40N/m，除此之外進行了相同作業。
[例4]
於例1中，在玻璃片上未形成有樹脂層，除此之外進行了相同作業。
(評價)
將例1~4之圖案轉印性之評價與玻璃龜裂之評價的結果示於表1。
○：轉印時金屬模具與成形材料之間未跑入空氣，且凹凸層之表面無缺陷，轉印性良好。
×：轉印時金屬模具與成形材料之間跑入空氣，且凹凸層之表面有缺陷，轉印性差。
從表1可清楚明白，例1及例2因基材包含玻璃片及樹脂層，故即便於準確度良好地轉印圖案之目的下，於轉印時將基材彎曲同時對玻璃片施加充分之張力玻璃片亦不會龜裂。另一方面，於例3中，轉印時施於基材之張力弱，故轉印性差。又，例4因基材不含樹脂層而僅由玻璃片構成，故轉印時玻璃片發生龜裂。
以上，說明了轉印有模具凹凸圖案之物品之製 造方法的實施形態等，但本發明並不受前述實施形態等所 限制。於申請專利範圍中所載之本發明之要旨之範圍內，可作各種變形及改良。
舉例來說，上述實施形態之光學面板50為液晶面板，但亦可為有機EL面板或是電子紙。又，上述實施形態之光學面板50，雖為顯示影像之影像顯示面板，但亦可為不顯示影像之照明面板。
又，上述實施形態中，係使用光學構件30來製造光學面板，但亦可使用光學構件30來製造光學元件。作為光學元件則可舉例如攝影元件。
又，上述實施形態中，係於轉印步驟將成形材料22、32予以固化之後再進行分離步驟，但亦可於分離步驟後將成形材料固化。
又，上述實施形態中，係使用第2模具20來製造光學構件30，但亦可使用第2模具來製造第3模具。第3模具可用於製造光學構件30或是製造別的模具等。
本申請案係根據已於2013年9月12日向日本專利局提出申請之日本特願2013-189363號主張優先權，並將該日本特願2013-189363號之全部內容引用至本申請案中。
10‧‧‧第1模具
12‧‧‧旋轉輥
20‧‧‧第2模具
21‧‧‧基材
21-1‧‧‧玻璃片
21-2‧‧‧樹脂層
22‧‧‧成形材料
23‧‧‧凹凸層

Claims (17)

  1. 一種物品之製造方法，該物品具有基材及形成於該基材上之凹凸層；該製造方法之特徵在於：包含有一轉印步驟，其係將成形材料夾於前述基材與模具之間，並於前述基材上形成已轉印有前述模具之凹凸圖案的凹凸層；並且，前述基材包含玻璃片及樹脂層，前述凹凸層係夾著該樹脂層形成在與前述玻璃片相反之側。
  2. 如請求項1之物品之製造方法，其中前述成形材料含有聚合性化合物；前述樹脂層中將會形成前述凹凸層的面係已於前述轉印步驟前使含有聚合性化合物之材料發生局部硬化而成者；並且，前述轉印步驟係使前述樹脂層中已局部硬化之材料與前述成形材料同時硬化。
  3. 如請求項1或2項之物品之製造方法，其中前述轉印步驟含有如下步驟：一邊使前述基材之一部分彎曲，一邊使前述基材與前述模具隔著前述成形材料逐漸接觸。
  4. 如請求項3之物品之製造方法，其中前述轉印步驟中之前述基材之一部分係沿著用以將前述基材按壓於前述成形材料上之按壓構件而彎曲；並且，藉由該按壓構件與前述模具相對地移動，前述基材與前述模具會隔著前述成形材料逐漸接觸。
  5. 如請求項4之物品之製造方法，其係藉由對前述基材施加張力，使前述基材之一部分緊抱於前述按壓構件而沿著前述按壓構件彎曲。
  6. 如請求項1至5項中任一項之物品之製造方法，其更含有將前述凹凸層與前述模具分離之分離步驟；並且，前述分離步驟含有如下步驟：一邊使已形成有前述凹凸層之前述基材之一部分彎曲，一邊使前述凹凸層與前述模具逐漸分離之步驟。
  7. 如請求項1至6項中任一項之物品之製造方法，其中前述樹脂層之厚度為0.5μm以上。
  8. 如請求項1至7項中任一項之物品之製造方法，其中前述玻璃片之板厚為0.3mm以下。
  9. 如請求項1至8項中任一項之物品之製造方法，其中前述物品為光學構件。
  10. 如請求項1至8項中任一項之物品之製造方法，其中前述物品非前述模具而為另一模具。
  11. 一種光學面板之製造方法，係使用光學構件來製造光學面板，且該光學構件係利用如請求項9之物品之製造方法製得。
  12. 如請求項11之光學面板之製造方法，其中前述光學面板係液晶面板、有機EL面板或電子紙。
  13. 一種光學元件之製造方法，係使用光學構件來製造光學元件，且該光學構件係利用如請求項9之物品之製造方法製得。
  14. 如請求項13之光學元件之製造方法，其中前述光學元件係一攝影元件。
  15. 一種物品，係轉印有模具之凹凸圖案者，其特徵在於具有：基材；及凹凸層，其形成於該基材上，且轉印有前述模具之凹凸圖案；並且，前述基材包含玻璃片及樹脂層，前述凹凸層係夾著該樹脂層形成在與前述玻璃片相反之側。
  16. 如請求項15之物品，其中前述樹脂層之厚度為0.5μm以上。
  17. 如請求項15或16項之物品，其中前述玻璃片之板厚為0.3mm以下。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112739517A (zh) * 2018-09-21 2021-04-30 日本电气硝子株式会社 柔性模具的制造方法、柔性模具用的基材、以及光学部件的制造方法
TWI812778B (zh) * 2018-09-21 2023-08-21 日商日本電氣硝子股份有限公司 可撓式模具的製造方法、可撓式模具用的基材以及光學零件的製造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210356763A1 (en) * 2018-10-15 2021-11-18 Essilor International Optical Article Incorporating Optical Elements and Manufacturing Method Thereof

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09159811A (ja) * 1995-12-01 1997-06-20 Pioneer Electron Corp 光学素子及びその製造方法
EP1890887B1 (en) * 2005-05-03 2015-10-28 Koninklijke Philips N.V. Method and device for transferring a pattern from a stamp to a substrate
JP2007245702A (ja) * 2006-02-20 2007-09-27 Asahi Glass Co Ltd テンプレートおよび転写微細パターンを有する処理基材の製造方法
US7862756B2 (en) * 2006-03-30 2011-01-04 Asml Netherland B.V. Imprint lithography
JP5509853B2 (ja) * 2007-10-30 2014-06-04 旭硝子株式会社 ガラス・樹脂複合体の製造方法
JP2011228674A (ja) * 2010-03-31 2011-11-10 Mitsubishi Rayon Co Ltd 微細凹凸構造を表面に有する物品の製造方法
JP5695607B2 (ja) * 2011-10-31 2015-04-08 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 ゾルゲル法を用いた凹凸基板の製造方法、それに用いるゾル溶液、及びそれを用いた有機ｅｌ素子の製造方法並びにそれから得られた有機ｅｌ素子

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112739517A (zh) * 2018-09-21 2021-04-30 日本电气硝子株式会社 柔性模具的制造方法、柔性模具用的基材、以及光学部件的制造方法
TWI812778B (zh) * 2018-09-21 2023-08-21 日商日本電氣硝子股份有限公司 可撓式模具的製造方法、可撓式模具用的基材以及光學零件的製造方法
TWI813758B (zh) * 2018-09-21 2023-09-01 日商日本電氣硝子股份有限公司 可撓式模具的製造方法、可撓式模具用的基材以及光學部品的製造方法

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