TWI483006B - An optical element and a method for manufacturing the same, a master disk and a method for manufacturing the same, and a display device - Google Patents

An optical element and a method for manufacturing the same, a master disk and a method for manufacturing the same, and a display device Download PDF

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Atsushi Uchida
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Mikihisa Mizuno
Morio Tominaga
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Description

光學元件及其製造方法,母盤及其製造方法,以及顯示裝置
本發明係關於一種光學元件及其製造方法,母盤及其製造方法,以及顯示裝置。詳細而言,本發明係關於一種包括硬塗層之光學元件。
近年來,液晶顯示器(Liquid Crystal Display:LCD)或電漿顯示器(Plasma Display Panel:PDP)等之各種顯示裝置廣泛普及。該等顯示裝置之畫面由於映入太陽光或室內照明等之外部光線,尤其於明亮場所之可見度顯著地受到損害,因此多使用有於畫面表面使外部光線漫反射之防眩性膜等之光學膜。
先前,對於該光學膜而言,為了於畫面表面使外部光線漫反射,採用於表面構成微細之凹凸構造之方法。具體而言,目前之液晶顯示裝置之主流方法係考慮到擦傷性而將於硬塗層塗料中分散有透明微粒子之擴散層塗佈於透明塑膠基材上之方法。
然而,對於最近之薄型電視所代表之上述各種顯示裝置而言,畫質之提昇、高精細化正急速發展,像素正在小型化。因此,存在如下問題:透過光學膜之光由於防眩層中之微粒子或表面凹凸構造所引起之折射或擴散而產生畸變,圖像變得不清晰,或發生作為亮度不均現象之眩光,或表面變為泛白之畫質而導致品質顯著劣化。因此,使用微粒子而形成表面凹凸構造之現行之光學膜無法充分迎合如上所述之畫質之提昇或高精細化,業者期望實現一種不使用微粒子而形成表面凹凸構造之光學膜。
先前,作為為了於畫面表面使外部光線漫反射而於表面形成微細之凹凸構造之方法,如下述專利文獻1~4所示,檢討有藉由壓紋(形狀轉印)而形成微細之凹凸構造之方法。
專利文獻1中提出如下方法:於纖維素系塑膠偏光板保護膜表面形成壓紋加工所產生之微細凹凸粗糙面,進而利用有機溶劑將微細凹凸粗糙面之表層之一部分溶解,藉此製造高清晰度之無反射偏光板。
專利文獻2中提出一種防眩性膜之製造方法,其於透明塑膠膜上形成電離放射線硬化型樹脂之粗大之凹凸層、及沿著該凹凸層之表面之細小之凹凸。該製造方法中,藉由壓紋法、噴砂法以及乾燥時之樹脂對流法中之任一方法而形成上述粗大之凹凸,藉由薄膜狀塗層或提昇效果而形成細小之凹凸。
專利文獻3中提出有藉由壓紋加工而對膜表面賦予凹凸之抗反射膜之製造方法。該製造方法中,將用於壓紋加工之版之凹凸之算術平均粗糙度設為0.05以上2.00 μm以下,將凹凸之平均週期設為50 μm以下。
專利文獻4中提出一種防眩膜之製造方法,其於熱塑性樹脂膜之製膜步驟中,於將鑄模抵壓於膜面而於表面形成凹凸之前或之後,藉由拉幅機進行拉伸,於所獲得之凹凸面上形成硬塗層。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特公平4-59605號公報
[專利文獻2]日本專利第3374299號公報
[專利文獻3]日本專利特開2004-29240號公報
[專利文獻4]日本專利特開2005-156615號公報
如上所述,於專利文獻1中,利用有機溶劑將以壓紋加工而形成於作為偏光板保護膜之纖維素系塑膠表面上之微細凹凸粗糙面部分地溶解,製作平滑之凹凸面,從而形成高清晰度無反射偏光板。然而,由於表面未形成有硬塗層,故而擦傷性較差,難以使用於液晶電視等需要耐久性之液晶顯示製品。又,於專利文獻1中並未揭示顯現防眩性之表面形狀。
於專利文獻2及3中,以表面粗糙度規定表面形狀,但算術平均粗糙度中統計地包括大小複雜之凹凸。因此,存在如下問題,即,無法完全控制漫反射特性,導致防眩膜泛白,從而畫質顯著惡化。
於專利文獻4中提出如下防眩膜:於熱塑性樹脂膜之製膜步驟中,抵壓鑄模而將凹凸形狀轉印至膜表面,將硬塗層塗佈形成於膜表面。然而,關於表面形狀,僅將熱塑性樹脂之凹凸面之中心線平均粗糙度Ra限定於0.05~10 μm之範圍(例如參照請求項11),並無與顯現防眩性之表面形狀相關之任何揭示。因此,存在如下問題,即,無法完全控制漫反射特性,導致防眩膜泛白,從而畫質顯著惡化。
如上所述,對於不使用微粒子而藉由表面形狀顯現防眩性之先前之光學膜而言,其並未規定為明確之表面形狀。即,僅使表面成為純粹之凹凸形狀,僅藉由面粗糙度(算術平均粗糙度)而規定表面形狀,或者僅以漫反射特性(光學特性)而規定表面形狀。
因此,本發明之目的在於提供一種不使用微粒子而可獲得高防眩性及高對比度之光學元件及其製造方法,母盤及其製造方法,以及顯示裝置。
本發明係為了解決先前技術存在之上述問題而進行努力檢討之後所提出者。以下對本發明之概要進行說明。
本發明者等人對包括表面具有三維不規則之凹凸形狀之基材、與形成於該基材上之硬塗層的光學元件進行了努力檢討。此種光學元件可藉由下述方式而獲得,該方法係使用以噴砂法或珠粒噴擊法所製作之噴砂母盤,將凹凸形狀轉印至基材表面之後,於該凹凸表面上形成硬塗層。於該光學元件中,硬塗層不含微粒子,因此與藉由使微粒子自表面突出而顯現防眩性之先前之光學元件相比,可提高光之透射性,且可獲得高對比度。
然而,本發明者等人對上述光學元件進行反覆檢討之後,發現該光學元件存在以下問題。即,上述方法中,即便使用粒徑一致之圓玻璃珠進行噴擊加工,轉印至基材表面之凸部之高度與直徑仍會形成分布,從而難以控制塗佈硬塗層後之光學特性。例如,當使用比較粗大之珠粒進行噴擊處理而製作母盤,並使用該母盤將凹凸形狀轉印至基材表面時,若將硬塗層塗佈於經轉印之表面,則該表面雖具有防眩性,但會因較大之突起而變得眩目。另一方面,當使用細小之珠粒進行噴擊處理而製作母盤,並使用該母盤將凹凸形狀轉印至基材表面時,存在如下傾向,即,淺且小之構造體會被埋入至硬塗層中而形成平坦部,而導致防眩性消失。
因此,本發明者等人為了解決上述問題而進行了努力檢討。結果發現,仿照基材表面之構造體而於硬塗層表面形成連續之波面,且選擇連續之波面之最大振幅A及最小波長λ。即,發現使連續之波面之最大振幅A及最小波長λ大致固定,並且使最大振幅A與波長λ之比率(A/λ)處於超過0.002且為0.011以下之範圍內。然而,本發明者等人藉由實驗而對該光學元件反覆進行努力檢討之後,發現該光學元件存在以下問題點。即,於該光學元件中,由於規則地形成有構造體,使得顯示器之像素與光學元件之表面凹凸發生干涉而易產生疊紋。因此,於製作偏光板時,必需調整貼合光學元件之角度等。
因此,本發明者等人為了解決上述問題而進行了努力檢討。結果發現,藉由於表面形成滿足以下之(1)~(3)之關係之構造體,可獲得可抑制疊紋之產生且防眩性及對比度優異之光學元件。
(1) 使構造體之底面之大小於最小距離Rm 以上、最大距離RM 以下(其中,最小距離Rm :自構造體之底面重心至底面周緣之最短距離之最小值,最大距離RM :自構造體之底面重心至底面周緣之最大距離之最大值)之範圍內隨機變化。
(2) 構造體之底面彼此具有接觸或大致接觸之關係。
(3) 構造體底面之最小距離Rm 與最大距離RM 滿足Rm /RM ≦0.9之關係。
本發明係基於以上之檢討而提出者。
第1發明係一種光學元件,其包括:基材,其於表面形成有作為凸部之複數個構造體;以及硬塗層,其形成於基材上;於基材之表面藉由構造體而形成有凹凸形狀,於硬塗層之表面形成有仿照基材之凹凸形狀的凹凸形狀,硬塗層表面之凹凸形狀較基材之凹凸形狀更平緩,使構造體之底面之大小於最小距離Rm 以上、最大距離RM 以下(其中,最小距離Rm :自構造體之底面重心至底面周緣之最短距離之最小值,最大距離RM :自構造體之底面重心至底面周緣之最大距離之最大值)之範圍內隨機變化,複數個構造體中,相鄰之構造體之底面彼此具有接觸或大致接觸之關係,最小距離Rm 與最大距離RM 滿足Rm /RM ≦0.9之關係。
第2發明係一種光學元件之製造方法,其包括以下步驟:藉由於表面形成作為凹部之複數個轉印用構造體,而形成表面具有凹凸形狀之母盤;藉由將母盤之凹凸形狀轉印至基材表面,而形成表面具有凹凸形狀之基材;以及於基材之凹凸形狀上形成硬塗層;且使轉印用構造體之底面之大小於最小距離Rm 以上、最大距離RM 以下(其中,最小距離Rm :自轉印用構造體之底面重心至底面周緣之最短距離之最小值,最大距離RM :自轉印用構造體之底面重心至底面周緣之最大距離之最大值)之範圍內隨機變化,複數個轉印用構造體中相鄰之轉印用構造體之底面彼此具有接觸或大致接觸之關係,最小距離Rm 與最大距離RM 滿足Rm /RM ≦0.9之關係,於硬塗層之表面形成有仿照基材之凹凸形狀的凹凸形狀,硬塗層表面之凹凸形狀較基材之凹凸形狀平緩。
第3發明係一種母盤,其於表面具備作為凹部之複數個轉印用構造體,於表面藉由轉印用構造體而形成有凹凸形狀,使轉印用構造體之底面之大小於最小距離Rm 以上、最大距離RM 以下(其中,最小距離Rm :自轉印用構造體之底面重心至底面周緣之最短距離之最小值,最大距離RM :自轉印用構造體之底面重心至底面周緣之最大距離之最大值)之範圍內隨機變化,複數個轉印用構造體中相鄰之轉印用構造體之底面彼此具有接觸或大致接觸之關係,最小距離Rm 與最大距離RM 滿足Rm /RM ≦0.9之關係。
第4發明係一種母盤之製造方法,其包括以下步驟:藉由雷射加工或蝕刻處理而於母盤表面形成複數個凹部;以及對於形成有複數個凹部之母盤之表面整體實施蝕刻處理,而形成轉印用構造體;使轉印用構造體之底面之大小於最小距離Rm 以上、最大距離RM 以下(其中,最小距離Rm :自轉印用構造體之底面重心至底面周緣之最短距離之最小值,最大距離RM :自轉印用構造體之底面重心至底面周緣之最大距離之最大值)之範圍內隨機變化,複數個轉印用構造體中相鄰之轉印用構造體之底面彼此具有接觸或大致接觸之關係,最小距離Rm 與最大距離RM 滿足Rm /RM ≦0.9之關係。
本發明中,所謂橢圓不僅包括數學上所定義之完美之橢圓,亦包括稍有變形之橢圓(例如長圓、蛋型等)。所謂圓形不僅包括數學上所定義之完美之圓(整圓),亦包括稍有變形之圓形。所謂多角形不僅包括數學上所定義之完美之多角形,亦包括邊發生變形之多角形、及對角賦予圓度之多角形、以及邊有變形且對角賦予圓度之多角形等。其中,所謂變形亦包括圓度。
本發明中,由於硬塗層不含微粒子,故而與藉由使微粒子自表面突出而顯現防眩性之先前之光學元件相比,可提高光之透射性且可獲得高對比度。又,因使構造體之底面之大小於最小距離Rm 以上、最大距離RM 以下之範圍內隨機變化,故而可抑制疊紋之產生。又,因以構造體之底面彼此接觸或大致接觸之方式而填充配置構造體,故而可獲得較佳之防眩性。又,構造體之底面之最小距離Rm 與最大距離RM 滿足Rm /RM ≦0.9之關係,因此可隨機地配置構造體,從而可抑制疊紋之產生。
如以上所說明般,根據本發明,不使用微粒子而可獲得高防眩性及高對比度。又,亦可抑制疊紋之產生。
一面參照圖式,一面依以下順序說明本發明之實施形態。
(1) 第1實施形態(藉由雷射加工而製作壓紋輥之例)
(1.1) 液晶顯示裝置之構成
(1.2) 光學膜之構成
(1.3) 壓紋轉印裝置
(1.4) 轉印輥上之圓之配置方法
(1.5) 關於隨機點生成演算法
(1.5.1) X軸上資料之生成方法1
(1.5.2) X軸上資料之生成方法2
(1.5.3) 圓之填充方法1
(1.5.4) 圓之填充方法2
(1.5.5) 平鋪方法
(1.6) 圖案生成裝置
(1.7) 光學膜之製造方法
(2) 第2實施形態(藉由蝕刻而製作壓紋輥之例)
(3) 第3實施形態(進而形成抗靜電層之例)
(4) 第4實施形態(於表面上進而形成抗反射層之例)
(5) 第5實施形態(ANR膜之第1例)
(6) 第6實施形態(ANR膜之第2例)
(7) 第7實施形態(藉由兩次蝕刻而製作壓紋輥之例)
(8) 第8實施形態(由兩種構造體形成基材之凹凸面之光學膜之例)
(9) 第9實施形態(於基材之凹凸面上形成有微細構造體之光學膜之例)
(10)第10實施形態(於構造體之側面形成有台階之光學膜之例)
<1. 第1實施形態>
[1.1. 液晶顯示裝置之構成]
圖1係表示本發明之第1實施形態之液晶顯示裝置之構成之一例的剖面圖。如圖1所示,該液晶顯示裝置包括:出射光之背光3;及液晶面板2,其對自背光3出射之光進行時間空間調變後顯示圖像。於液晶面板2之兩面分別設置有偏光元件2a、2b。於設置在液晶面板2之顯示面側之偏光元件2b上設置有光學膜(光學元件)1。此處所謂膜,不僅係指先前稱為膜者,亦包括稱為薄片者。又,將於一主面形成有光學膜1或硬塗層12之偏光元件2b稱為防眩性偏光元件4。
作為背光3,例如可使用正下方型背光、側光型背光、平面光源型背光。背光3例如包括光源、反射板、光學膜等。作為光源,例如可使用:冷陰極螢光燈(Cold Cathode Fluorescent Lamp:CCFL)、熱陰極螢光燈(Hot Cathode Fluorescent Lamp:HCFL)、有機電致發光(Organic ElectroLuminescence:OEL)、無機電致發光(Inorganic ElectroLuminescence:IEL)以及發光二極體(Light Emitting Diode:LED)等。
作為液晶面板2,例如可使用以下顯示模式者:扭轉向列(Twisted Nematic:TN)模式、超扭轉向列(Super Twisted Nematic:STN)模式、垂直配向(Vertically Aligned:VA)模式、水平排列(In-Plane Switching:IPS)模式、光學補償彎曲配向(Optically Compensated Birefringence:OCB)模式、鐵電液晶(Ferroelectric Liquid Crystal:FLC)模式、高分子分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal:PDLC)模式、相變賓-主(Phase Change Guest Host:PCGH)模式等。
於液晶面板2之兩面,例如偏光元件2a、2b以其等之透射軸相互正交之方式而設置。偏光元件2a、2b係僅使入射之光中正交之偏光成分單方通過,而利用吸收將其他者遮蔽。作為偏光元件2a、2b,例如可使用使碘或二色性染料等二色性物質吸附於高分子膜上並使其單軸拉伸而形成者。
[1.2. 光學膜之構成]
圖2係表示本發明之第1實施形態之光學膜之構成之一例的剖面圖。如圖2所示,該光學膜1包括:基材11,其表面形成有作為凹部或凸部之構造體11a;及硬塗層12,其形成於該基材11上。再者,圖2中,表示構造體11a為凸部之例。該光學膜係表面具有凹凸形狀,且利用該凹凸形狀使反射光散射之防眩性膜。於硬塗層12之表面形成有仿照基材11之凹凸形狀的凹凸形狀。硬塗層12之表面之凹凸形狀較基材11之凹凸形狀更平緩。
於基材11之表面,由構造體11a形成有凹凸形狀。該凹凸形狀較好的是連續之凹凸形狀。於硬塗層12之表面,仿照基材11之凹凸形狀而形成有連續波形。形成於基材11之表面及硬塗層12之表面的凹凸形狀為二維及/或三維不規則(隨機),因此可抑制疊紋之產生。此處,所謂二維不規則,係指凹凸形狀不規則地形成於光學膜1之平面方向。又,所謂三維不規則,係指凹凸形狀不規則地形成於光學膜1之平面方向,並且凹凸亦不規則地形成於光學膜1之厚度方向(凹凸之高度方向)。
圖3係表示基材之凹凸形狀之一例之平面圖。藉由構造體11a滿足以下之(1)~(3)之關係,可獲得可抑制疊紋之產生且防眩性及對比度優異之光學膜1。
(1)構造體11a之底面之大小於最小距離Rm 以上、最大距離RM 以下(其中,最小距離Rm :自構造體之底面重心至底面周緣之最短距離之最小值,最大距離RM :自構造體之底面重心至底面周緣之最大距離之最大值)之範圍內隨機變化。
(2) 構造體11a之底面彼此具有接觸或大致接觸之關係。
(3) 構造體11a之底面之最小距離Rm 與最大距離RM 滿足Rm /RM ≦0.9之關係。
於不滿足(1)之關係,構造體11a之底面之大小並不隨機變化之情形時,會產生疊紋。於不滿足(2)之關係,構造體11a之底面彼此不具有接觸或大致接觸之關係之情形時,填充率下降而防眩性下降。若不滿足(3)之關係,超過0.9,則配置變得規則,而易產生疊紋。此處,所謂構造體11a之底面彼此大致接觸,係指構造體11a之底面彼此於5 μm以上40 μm以下之範圍內鄰接。
圖4A、圖4B係用以說明構造體底面之定義之圖。如圖4A所示,構造體11a之底面係以下述方式求出之值。對於某任意構造體11a,評價含z軸之面中之剖面形狀。自構造體11a之頂點沿著其側面分別朝向左右下移,將分別最初遇到之極小值α之位置彼此於任意剖面內連結,將該連結而成之圖形3v投影至xy平面上。將該投影而成之圖形3w定義為構造體之底面。
又,如圖4B所示,於鄰接之構造體11a之間存在間隙之情形時,該間隙部分為平面狀。此時,以下述方式定義上述極小值α之位置。即,自構造體11a之頂點沿著其側面分別朝向左右下移,將構造體11a之側面與平面狀之間隙部分之邊界點設為極小值α之位置。
所謂構造體11a之高度,係指極小值與頂點之z軸方向之距離(z軸方向之位置差)之最大值。其中,所謂z軸方向,係指基材11之厚度方向。所謂x軸方向及y軸方向,係指於基材11之平面上相互正交且與z軸正交之方向。
此處,構造體11a之底面之最小距離Rm 及最大距離RM 係以下述方式測定。首先,利用VertScan2.0(物鏡倍率為50倍)測定面積為209.8 μm×157.5 μm之矩形範圍,取得該測定範圍內之關於基材11之表面凹凸之三維資料。其次,對於該測定範圍中可確認到之所有構造體11a,分別根據上述構造體11a之底面之定義來確定底面,求出各構造體11a之半徑。將測定範圍中可確認到之所有構造體11a之半徑中之最小者設為Rm ,將最大者設為RM 。於基材表面之任意10處進行該測定,將各處所求出之Rm 、RM 進行簡單平均而求出平均值Rm 、RM 。繼而,將該等平均值Rm 、RM 作為基材表面之構造體11a之最小距離Rm 、最大距離RM
圖5A、圖5B表示構造體之最小距離Rm 及最大距離RM 之較佳範圍。如圖5A及圖5B所示,構造體11a之最小距離Rm 及最大距離RM 較好的是Rm <RM ≦75 μm,更好的是10 μm≦Rm <RM ≦75 μm之範圍內,若最小距離Rm 未達10 μm,則欲獲得防眩性時白濁感上升,而欲抑制白濁感時變得無防眩性。即,難以同時實現防眩性與白濁感之抑制。若最大距離RM 超過75 μm,則表面粗糙,或觀看畫面時看起來眩目。
於最小距離Rm 與最大距離RM 滿足Rm /RM ≦0.9、10 μm≦Rm <RM ≦75 μm之關係之情形時,較好的是硬塗層12之表面之平均凹凸高度PV處於0.2 μm≦PV≦1.6 μm之範圍內。若PV未達0.20 μm,則存在無法獲得防眩性之傾向。若PV超過1.6 μm,則存在白濁感上升,白濁度超過0.7%之傾向。白濁度較好的是0.7%以下。其原因在於,若為0.7%以下,則可抑制背光光之散射及表面反射光之散射,而可將黑目視為黑。PV表示凸部(構造體11a)之最高點與(形成於鄰接之凸部間之)凹部之最低點之間的高度。
於最小距離Rm 與最大距離RM 滿足Rm /RM ≦0.9、10 μm≦Rm <RM ≦75 μm之關係之情形時,較好的是硬塗層12之表面之十點平均粗糙度Rz處於0.1 μm≦Rz≦1.6 μm之範圍內。若Rz未達0.1 μm,則存在無法獲得防眩性之傾向。若Rz超過1.6 μm,則存在白濁感上升,白濁度超過0.7%之傾向。如上所述,其原因在於若白濁度為0.7%以下,則可抑制背光光之散射及表面反射光之散射,而可將黑目視為黑。
再者,於構造體11a之底面為圓形狀之情形時,上述各關係中,最小距離Rm 為最小半徑Rm ,最大距離RM 為最大半徑RM 。又,於構造體11a之底面為橢圓形狀之情形時,最小距離Rm 為短軸長度(短徑)之最小值Rm ,最大距離RM 為長軸長度(長徑)之最大值RM
較好的是全光線透射率為92%以上。其原因在於若為92%以上,則不會使基材11之透射性劣化,可保持來自背光之光量。較好的是霧度為1.5%以下。其原因在於若為1.5%以下,則可抑制背光光之散射及表面反射光之散射,而可將黑目視為黑。較好的是內部霧度為0.5%以下。其原因在於若為0.5%以下,則可抑制背光光之散射,而可將顏色目視為更接近自然之顏色。再者,霧度係將表面霧度與內部霧度相加所得者。
硬塗層表面之凸部頂點間之平均距離RSm較好的是55 μm以上500 μm以下。若處於該範圍外,則難以同時實現防眩性、與白濁及眩光之抑制。
(基材)
基材11之凹凸面較好的是連續之波面。其原因在於,藉由以仿照基材11之凹凸面之方式形成硬塗層12之表面,可於硬塗層12之表面形成連續之波面。此處,所謂連續之波面,係指於基材表面無不連續點或階差而平滑地連接,具體而言,表示可於基材表面之任意點進行微分。
基材11例如為具有透明性之塑膠基材。作為基材11之形狀,例如可使用具有透明性之膜、薄片、基板等。作為基材11之材料,例如可使用公知之高分子材料。作為公知之高分子材料,例如具體可舉出:三乙醯纖維素(triacetylcellulose,TAC)、聚酯(TPEE(thermoplastic polyester elastomer,熱塑性聚酯彈性體))、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚醯亞胺(polyimide,PI)、聚醯胺(polyamide,PA)、芳族聚醯胺、聚乙烯(polyethylene,PE)、聚丙烯酸酯、聚醚碸、聚碸、聚丙烯(polypropylene,PP)、二乙醯纖維素、聚氯乙烯、丙烯酸系樹脂(PMMA(polymethyl methacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯))、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、環氧樹脂、脲樹脂、胺基甲酸酯樹脂、三聚氰胺樹脂等。基材11之厚度就生產性之觀點而言較好的是38~100 μm,但並不特別限定於該範圍。
又,基材11較好的是具有作為偏光元件2b之保護膜之功能。其原因在於,因無需於偏光元件2b上另外設置保護膜,故可使包含光學膜1之偏光元件2b薄型化。
基材11之設置硬塗層12之一主面具有凹凸形狀。具體而言,例如將作為凹部或凸部之構造體11a二維及/或三維不規則(隨機)地形成於基材表面。圖2中,表示將作為凸部之構造體11a形成於基材表面之例。構造體11a較好的是包含自該構造體11a之上部朝底部擴展之側面。於具有上述形狀之情形時,較好的是相鄰之構造體11a之底面彼此接觸或大致接觸。
作為凹部或凸部即構造體11a之形狀,例如可舉出圓頂狀、錐體狀或柱狀,但並不限定於該等形狀,可根據所需之光學特性進行任意選擇。作為圓頂狀,較好的是頂部並不平坦而成為曲面狀之凸部者。作為上述圓頂狀,例如可舉出半球狀、半橢圓球狀。作為錐體狀,例如可舉出前端較尖之錐體狀、前端具有曲率之錐體狀、切去前端之錐體狀。具體而言,例如可舉出圓錐狀、圓錐台狀、橢圓錐、橢圓錐台狀、多角錐狀、多角錐台狀等。作為多角錐之形狀,例如可舉出四角錐、六角錐、八角錐等形狀。作為柱狀,例如可舉出圓柱狀、多角柱狀等。作為多角柱之形狀,例如可舉出四角柱、六角柱、八角柱等形狀。又,亦可對構造體11a賦予形狀各向異性,就調整顯示裝置之水平方向及垂直方向之光學特性之觀點而言,較好的是例如對基材11之平面方向中正交之兩個方向賦予形狀各向異性。具體而言,作為具有形狀各向異性之構造體11a之形狀,例如可舉出橢圓柱狀、半橢圓球狀、橢圓錐台狀、朝向一個方向延長之多角柱狀或多角錐狀等。
作為構造體11a之底面形狀,例如可舉出圓形狀、橢圓形狀、多角形狀等。可僅使用該等形狀中之一種,或使用兩種以上之組合。作為該底面之多角形狀,例如可舉出四角形狀、六角形狀、八角形狀等。於使構造體11a之底面成為橢圓形狀或多角形狀之情形時,以使構造體11a之底面例如朝向同一方向之方式而將構造體11a配置於基材表面。具體而言,於使構造體11a之底面成為橢圓形狀之情形時,以使其長軸方向或短軸方向一致朝向同一方向之方式而配置。於使構造體11a之底面成為多角形狀之情形時,以使具有相同角度之角一致朝向同一方向之方式而配置。構造體11a之底面形狀較好的是根據所需之特性進行選擇。例如於使構造體11a之底面形狀成為橢圓形狀之情形時,成為長軸方向較短軸方向更平滑之凹凸形狀,因此難以受到來自長軸方向之外部光線之影響,可抑制顯示畫面等發白。又,短軸方向之凹凸形狀比長軸方向粗糙,因此可確保良好之防眩性。即,於使構造體11a之底面成為橢圓形狀之情形時,可獲得整體為高防眩性且高對比度之光學膜1。
(硬塗層)
硬塗層12係用以對基材11之表面即光學膜或顯示裝置等之表面一併賦予耐擦傷性與防眩性者,例如為比基材11硬之高分子樹脂層。於硬塗層表面,仿照基材11之構造體11a而形成有連續之波面。硬塗層12之凹部及凸部之位置分別與基材11之凹部及凸部之位置相對應。硬塗層表面之凹凸量比基材表面之凹凸量小,且硬塗層之塗佈厚度越厚,凹凸量越小。較好的是沿著任意方向切斷時之硬塗層剖面為連續波形狀。藉此,於硬塗層表面形成平滑之波紋,可藉由該波紋使光擴散。此處所謂連續之波面,係指於硬塗層表面無不連續點或階差而平滑地連接,具體而言,表示可於硬塗層表面之任意點進行微分。
[1.3. 壓紋轉印裝置]
其次,參照圖6對使具有上述構成之基材11成形之壓紋轉印裝置加以說明。如圖6所示,該壓紋轉印裝置包括具有圓柱狀之壓紋輥21及背壓軋輥22。
作為壓紋輥(輥母盤)21,例如可使用感應發熱套管輥、熱媒循環輥、內置加熱器之輥等加熱輥。作為輥表面之壓紋加工之方法,較好的是雷射雕刻。又,超過500線/inch之超高精密雕刻較好的是以CO2 雷射、或YAG(yttrium aluminum garnet,釔鋁石榴石)雷射進行雕刻。作為表面處理,就長期使用之磨耗耐久性優異方面而言,較好的是硬質鍍鉻或陶瓷噴敷。例如於壓紋輥之金屬表面進行100 μm之氧化鉻之陶瓷噴敷,以YAG雷射對該陶瓷層實施雕刻,藉此可製作壓紋輥。再者,噴敷之條件(陶瓷之種類、厚度)並不限定於此,亦可使用二氧化碳雷射作為雷射。
壓紋輥21之圓柱面具有於基材11上轉印凹凸形狀之凹凸形狀(壓紋形狀)。具體而言,於壓紋輥21之表面形成有用以藉由轉印而形成構造體11a之作為凹部或凸部之構造體。作為構造體之形狀,例如可使用將上述基材11中之構造體11a之凹凸形狀反轉而成之形狀。
藉由以壓紋輥21對基材表面進行加壓加工,可於基材表面形成凹凸形狀。利用塗佈於基材11之凹凸表面上之硬塗液之固形物成分與塗佈厚度而改變凹凸高度PV,藉此可獲得可控制漫反射特性且具有所需對比度之防眩性膜。
背壓軋輥22由於需要較高之壓力以將微細之壓紋轉印至基材表面,故而較好的是例如將具有JIS-D 80度以上之橡膠硬度之橡膠層、或與其相當之硬度之樹脂層實施於鐵輥表面後,對表面進行精研磨。
又,較好的是於背壓軋輥22之鐵輥內部進行冷媒循環而進行冷卻,或使用冷卻輥或冷卻噴嘴對橡膠層或樹脂層之表面進行冷卻。其原因在於可防止下述情形而可進行連續之壓紋轉印,即,可防止背壓軋輥22之橡膠層或樹脂層於壓紋處理中自壓紋輥21受到連續地傳熱而溫度上升,導致基材11軟化或熔融。
圖7~圖9表示壓紋輥表面之凹凸形狀之一例。圖7係使具有圓形狀底面之構造體21a之底面之大小隨機變化而對其進行配置之例。圖8係使具有六角狀底面之構造體21a之底面之大小隨機變化而對其進行配置之例。圖9係使具有橢圓形狀底面之構造體21a之底面之大小隨機變化而對其進行配置之例。
[1.4. 轉印輥上之構造體之配置方法]
以下,對轉印輥上之構造體21a之配置方法進行具體說明。此處,以配置具有圓形狀底面之構造體21a之情形為例進行說明,但構造體21a之形狀並不限定於此。又,「轉印輥上之圓之配置方法」、「隨機點生成演算法」並不限定於以下說明之例,亦可採用除此以外者。特別是X軸上(最下段)之資料生成方法、圓之填充方法2、平鋪方法亦可採用其他方法。又,以下所示之方法係藉由包括CPU(Central Processing Unit,中央處理單元)等控制部之電子計算機而實行者。
首先,於X軸上之附近繪製滿足Rm ≦Ri ≦RM 之彼此相切之圓Ci (i=0、1、2、…)。將該繪圖方法之一例表示於以下。
‧於原點(0,0)繪製半徑R0 (於Rm ≦R0 ≦RM 之範圍內隨機決定)之圓C0
‧於Rm ≦R1 ≦RM 之範圍內隨機決定圓C1 之半徑R1
‧隨機決定-45°≦θr ≦45°之範圍內之θr
‧求出如下圓C1 之中心座標,即,圓C0 與圓C1 相切,且連結圓C0 與圓C1 之中心之直線與X軸所成之角度為θr 的圓C1
‧繼而,求出相對於圓C1 之圓C2 ,反覆進行上述操作直至達到需要之範圍為止。
其次,將以上述方式生成之一行隨機圖案作為最下段,將於Rm ≦R≦RM 之範圍內隨機之圓C,以自Y軸方向之正方向而與該等最下段之圓之行相切之方式堆積。將該堆積方法之一例表示於以下。
‧抽出y座標最小之圓,將該圓Ci 之中心座標設為(xi ,yi ),將半徑設為Ri
‧將於圓Ci附近除圓Ci 以外之y座標最小之圓設為圓Cj ,將其中心座標設為(xj ,yj ),將半徑設為Rj
繼而,以下述方式求出與以上述方式選擇之兩個圓Ci (中心座標(xi ,yi )、半徑Ri )、圓Cj (中心座標(xj ,yj )、半徑Rj )相切之半徑Rk 之圓Ck 之中心座標(xk ,yk )。以
Rk =Rm +(RM -Rm )×r
計算出Rk 。計算出成為
cosθ={Ri 2 -Rj 2 +2(Ri -Rj )Rk +Lij 2 }/{2(Ri +Rk )Lij }
∴θ=cos-1 [{Ri 2 -Rj 2 +2(Ri -Rj )Rk +Lij 2 }/{2(Ri +Rk )Lij }]
之角度θ。然後,使用該角度θ,以下述式計算出中心座標(xk ,yk )。
xk =xi -(Ri +Rk ){(xi -xy )cosθ-(yi -yj )sinθ}/Lij  (1)
yk =yi -(Ri +Rk ){(yi -yy )cosθ-(xi -xj )sinθ}/Lij  (2)
以下,反覆進行該方法堆積隨機之半徑之圓,藉此生成隨機圖案。
以下說明上述式中所使用之符號。
‧R:圓之半徑,Rm :最小之圓之半徑,RM :最大之圓之半徑
‧ρ:同樣地取0≦ρ≦1之值之亂數
‧r:取0≦r≦1之值之亂數,r為ρ之函數r=f(ρ),如圖10A所示,f(ρ)可為取斜線範圍內之值之任意函數。圖10B~圖10C及圖11A~圖11C表示亂數r及圓之半徑之例。
‧圓Ci :以座標(xi ,yi )為中心之以下述式所計算出之半徑Ri 之圓
‧Ri :圓Ci之半徑,Ri =Rm +(RM -Rm )×r
‧Lij =√(xi -xj )2 +(yi -yj )2
其中,「√」係指「(xi -xj )2 +(yi -yj )2 」之平方根。
Lij :圓Ci 之中心座標(xi ,yi )與圓Cj 之中心座標(xj ,yj )之間之距離
[1.5. 關於隨機點生成演算法]
[1.5.1. X軸上資料之生成方法1]
以下表示計算條件設定值。
Rm :圓之最小半徑(μm)
RM :圓之最大半徑(μm)
Xm :X座標之最小值(mm)
XM :X座標之最大值(mm)
θr :連結鄰接之圓之中心間之直線與X軸所成的角度(-45°≦θr ≦45°)
r:於0.0~1.0之範圍內所得之亂數值
計算出之圓中心座標值:P0 (X0 ,y0 ;R0 )、P1 (X1 ,y1 ;R1 )、...、Pn (Xn ,yn ;Rn )
藉由如下演算法,求出圖12A中附有斜線之圓。以隨機決定將相鄰之圓之半徑及中心點間連結之直線與X軸所成的角度,且圓彼此相切之方式進行排列。
圖13係用以說明X軸上資料之生成方法1之流程圖。
首先,步驟S1中,設定計算條件Rm 、RM 、Xm 、XM 。繼而,步驟S2中,將P0 設置於座標原點(X0 ,y0 )=(0.0,0.0),且隨機決定半徑R0 =Rm +(RM -Rm )×r。
然後,步驟S3中,藉由以下式而決定座標Pn (Xn ,yn ;Rn )。
Rn =Rm +(RM -Rm )×r
Xn =Xn-1 -(Rn +Rn-1 )×cos(θr )
yn =yn-1 -(Rn +Rn-1 )×sin(θr )
其次,步驟S4中,判別是否Xn >XM 。於步驟S4中判別為Xn >XM 之情形時,處理結束。於步驟S4中判別為並非Xn>XM 之情形時,處理進行至步驟S5。步驟S5中,記憶座標Pn (Xn ,yn ;Rn )。繼而,步驟S6中,使n之值增加,將處理移行至步驟S3。
[1.5.2. X軸上資料之生成方法2]
以下表示計算條件設定值。
Rm :圓之最小半徑(μm)
RM :圓之最大半徑(μm)
Xm :X座標之最小值(mm)
XM :X座標之最大值(mm)
Yr :Y座標之振幅(%),其中Yr <100
r:於0.0~1.0之範圍內所得之亂數值
計算出之圓中心座標值:P0 (x0 ,y0 ;R0 )、P1 (x1 ,y1 ;R1 )、…、Pn (xn ,yn ;Rn )
藉由如下演算法求出圖12B中附有斜線之圓。以於一定範圍內隨機決定圓之半徑及Y座標值,且相鄰之圓相切之方式進行排列。
圖14係用以說明X軸上資料之生成方法2之流程圖。
首先,步驟S11中,設定計算條件Rm 、RM 、Xm 、XM 、Yr 。繼而,藉由以下式求出座標P0 (x0 ,y0 ;R0 )。
R0 =Rm +(RM -Rm )×r
Y0 =Ym +(RM +Rm )×r×Yr
X0 =Xm +R0 ×cos(asin(Y0 /R0 ))
然後,步驟S13中,藉由以下式求出Pn (xn ,yn ;Rn )。
Rn =Rm +(RM -Rm )×r
Yn =Ym +(RM +Rm )×r×Yr
Xn =Xn-1 +(Rn -Rn-1 )×cos(asin(Yn -Yn-1 )/(Rn -Rn-1 ))
其次,步驟S14中,判別是否Xn >XM 。於步驟S14中判別為Xn >XM 之情形時,處理結束。於步驟S14中判別並非Xn >XM 之情形時,處理進行至步驟S15。步驟S15中,記憶座標Pn (xn ,yn ;Rn )。然後,步驟S16中,使n之值增加,將處理移行至步驟S13。
[1.5.3. 圓之填充方法1]
以下表示計算條件設定值。
Rm :圓之最小半徑(μm)
RM :圓之最大半徑(μm)
Xm :X座標之最小值(mm)
XM :X座標之最大值(mm)
Ym :Y座標之最小值(mm)
YM :Y座標之最大值(mm)
r:於0.0~1.0之範圍內所得之亂數值
計算出之圓中心座標值:P0 (x0 ,y0 ;R0 )、(x1 ,y1 ;R1 )、…、(xn ,yn ;Rn )
藉由如下演算法求出圖12C中未附斜線之圓。
圖15係用以說明圓之填充方法1之流程圖。
首先,步驟S21中,設定計算條件Rm 、RM 、Xm 、XM 、Ym 、YM 。繼而,步驟S22中,求出圓中心座標P0 至Pn 中Y座標值最小之圓Pi 。然後,步驟S23中,判別是否Yi >YM 。於步驟S23中判別為Yi >YM 之情形時,處理結束。於判別為並非Yi >YM 之情形時,於步驟S24中求出於Pi 附近除Pi 以外之Y座標值最小值圓Pj 。其次,於步驟S25中,將與Pi 及Pj 相切之圓Pk 之半徑Rk 設為Rk =Rm +(RM -Rm )×r,求出Pk 之座標。
然後,步驟S26中,判別是否存在Pk 。於步驟S26中判別為不存在Pk 之情形時,於步驟S27中,以後將Pi 、Pj 之組合除外。於步驟S26中判別為存在Pk 之情形時,於步驟S28中判別P0 至Pn 中是否存在與Pk 重疊之圓。於步驟S28中判別為存在重疊之圓之情形時,於步驟S27中,以後將Pi 、Pj 之組合除外。其次,於步驟S28中判別為不存在重疊之圓之情形時,於步驟S29中記憶座標Pk (Xk ,yk ;Rk )。繼而,步驟S30中使n之值增加,將處理移行至步驟S22。
再者,圖15中(*1)、(*2)表示以下者。
(*1)對於求出Y座標並非最小值且Pi 中之yi +Ri 之值(圓之上表面)為最小之圓的方法亦有效。
(*2)Pk 之計算中使用上述式(1)、(2)。
[1.5.4. 圓之填充方法2]
圖16係用以說明圓之填充方法2之流程圖。
圓之填充方法2與上述圓之填充方法1之不同之處在於,進而進行步驟S31、步驟S32之追加處理該方法係稍微犧牲隨機性,而使填充率提高之方法。
步驟S21~S28為止與圓之填充方法1相同。其次,於步驟S28中判別為不存在重疊之圓之情形時,於步驟S29中記憶座標Pk (Xk ,yk ;Rk )。繼而,於步驟S30中使n之值增加,將處理移行至步驟S22。於步驟S28中判別為存在重疊之圓之情形時,於步驟S31中判別是否當於設定範圍內減小座標Pk (Xk ,yk ;Rk )之半徑時可避免重疊。於步驟S31中判別為無法避免重疊之情形時,於步驟S27中以後將Pi 、Pj 之組合除外。於步驟S31中判別為可避免重疊之情形時,於步驟S32中將Rk 設為可避免重疊之最大值。然後,於步驟S29中記憶座標Pk (xk ,yk ;Rk )。繼而,於步驟S30中使n之值增加,將處理移行至步驟S22。
[1.5.5. 平鋪方法]
於生成大面積之隨機圖案之情形時,將大小充分為不會對光學特性產生影響之程度之圖案重複連接而使用,藉此可有效進行製作。於重複連接之情形時,必需使圖案起始部之直線與圖案結束部之直線之配置相同(圖12D中上段與下段之附有斜線之圓)。
圖17係用以對將X軸上之起始點與結束點設為相同圖案之方法進行說明之流程圖。
首先,步驟S41中,以上述方法生成X軸上之資料。其次,步驟S42中,將於座標行P0 ~Pm 之各y座標值上加上YM 所得之座標值作為新的圓,追加於Pm 之後。然後,步驟S43中以上述方法進行圓之填充,獲得座標P0 ~Pn
藉由以上述方式形成隨機圖案,可獲得可抑制疊紋之產生之光學膜1。該圖案可藉由雷射加工或蝕刻處理等而雕刻於壓紋輥表面。
再者,上述說明中,使用圓而形成了隨機圖案,但隨機圖案並不特別限定於圓。例如亦可利用多角形、橢圓等形狀而形成隨機圖案(參照圖7~圖9)。特別是若如圖9所示,使用橢圓而形成隨機圖案,則光學膜1可顯現光學之各向異性。又,圖9所示之隨機圖案中,填充率亦為與圓之情形同樣高之填充率。又,圖9所示之隨機圖案中,由於長軸方向為比短軸方向平滑之凹凸,故而難以受到來自該方向之外部光線之影響,可抑制顯示畫面發白。另一方面,由於短軸方向比長軸方向粗糙,故而可確保防眩性。因此,於圖9所示之隨機圖案之情形時,可獲得整體為高防眩性且高對比度之光學膜1。
[1.6. 圖案生成裝置]
圖18係表示用以實現上述隨機圖案之生成方法之圖案生成裝置之構成之一例的方塊圖。圖案生成裝置例如係依照一般之個人電腦或電腦裝置之構成之裝置。
圖案生成裝置50中,匯流排40上連接有CPU(Central Processing Unit) 41、ROM(Read Only Memory,唯讀記憶體) 42、RAM(Random Access Memory,隨機存取記憶體) 43。ROM 42中例如預先記憶有用以使圖案生成裝置50啟動之初始程式。RAM 43用作CPU 41之工作記憶體。
匯流排40上進而連接有顯示部44、輸入輸出介面(輸入輸出I/F)45、硬碟驅動器48及通信介面(通信I/F)49。顯示部44係內置於圖案生成裝置50中或與圖案生成裝置50連接而使用,其根據以CPU 41所生成之顯示控制信號而進行顯示。輸入輸出I/F 45上連接有鍵盤或配置有特定操作部之操作面板等用以接受來自使用者之輸入之輸入部46。又,輸入輸出I/F 45上亦可連接可使CD(Compact Disc,光碟)或DVD(Digital Versatile Disc,數位多功能光碟)等記錄媒體再生之驅動裝置47。
硬碟驅動器48中儲存有用以控制該圖案生成裝置50之動作來實現上述各方法之程式。CPU 41例如係於圖案生成裝置50啟動時,根據自ROM 42讀出之初始程式,將記錄於硬碟驅動器48中之程式讀出,並將其於RAM 43中展開而控制圖案生成裝置50之動作。
通信I/F 49例如經由LAN(Local Area Network,區域網路)等網路而連接於雷射加工裝置。CPU 41經由通信I/F 49而控制雷射加工裝置。此時,雷射加工裝置之控制係根據以圖案生成裝置50所生成之隨機圖案、或根據需要將其平鋪而成之圖案來進行。
[1.7.光學膜之製造方法]
其次,參照圖19~圖21對具有上述構成之光學膜之製造方法之一例加以說明。圖19係表示光學膜之製作步驟之圖。再者,可於線上進行圖19所示之一例之步驟。此處,對隨機圖案為圓形狀之情形時之光學膜之製造方法加以說明,但隨機圖案之形狀並不限定於圓形狀。
作為塗佈於基材11之凹凸面上之塗料,較好的是滿足以下之條件(1)~(3)者。其原因在於,於將塗料塗佈於基材11之凹凸面上之情形時,可抑制由於液體之表面張力與重力所引起之流平導致塗膜表面變得平坦,而防眩性消失,即,可抑制雖白濁減少,對比度增加,但防眩性降低而映入外部光線。
(1) 塗料含有藉由乾燥而揮發之溶劑及透明樹脂。透明樹脂包括紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂以及乾燥硬化樹脂等。塗佈之塗料本身於剛塗佈後不具有結構黏性,由於流平而形成平坦之表面。
(2)塗料具有如下特性:隨著溶劑揮發而顯現結構黏性,具有降伏值,從而凝膠化。
(3)塗料具有乾燥後流動性消失(所謂之乾燥硬化)之特性。滿足條件(2)之塗料亦可含有乾燥硬化之樹脂。
為了顯現滿足條件(2)之特性,於塗料中添加結構黏性劑。作為結構黏性劑,較好的是使用不吸收可見光之數十nm以下之微粒子,以保持塗膜之透明性。添加量較好的是根據塗料之固形物成分、粒子之粒徑、及表面性等進行適當設定。此時,因於乾燥溫度下流動性發生變化,故設定於乾燥溫度下會凝膠化之添加量。作為微粒子,可使用二氧化矽、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、氧化錫、以及PTO(鈦酸鉛)、ATO(Antimony-doped tin oxide,摻銻氧化錫)、ITO(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)、五氧化銻等導電性粒子等。此外,只要為藉由微粒子間之相互作用而顯現結構黏性者即可,並不限定於該等微粒子,例如亦可添加含有將微粒子間鍵結之官能基之聚合物等。
作為滿足條件(3)之乾燥硬化樹脂,可舉出:藉由乾燥而成為固體之胺基甲酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂、甲基丙烯酸系樹脂、苯乙烯樹脂、三聚氰胺樹脂、纖維素系樹脂等。較好的是於其中適當混合電離放射線硬化型低聚物、熱硬化型低聚物而使用。藉由添加乾燥硬化樹脂,而隨著乾燥進行,塗膜變得不流動。樹脂並不限定於上述例,例如作為聚合物,亦可使用含有如丙烯雙鍵之類之電離放射線官能基、-OH基等熱硬化性基者。
若將上述塗料塗佈於基材11之凹凸面上,則於乾燥初期階段,首先塗膜表面附近變得不流動。之後,根據溶劑之揮發量,塗膜於厚度方向上收縮。又,同時塗膜整體亦變得流動,而抑制了平面方向之流平,因此將與自塗料表面至基底之凹凸之深度相對應之凹凸形成於塗料表面。塗料表面之凹凸高度根據乾燥前之固形物成分而較基底之凹凸高度更小,因此較基材11之凹凸更平滑。圖21A~圖21C表示塗膜形成過程。
(母盤製作步驟)
於圖19所示之步驟之前,以下述方式製作作為母盤之壓紋輥21。首先,如圖20A所示,準備作為被加工體之輥23。該輥之表面例如由金屬形成。其次,如圖20B所示,例如藉由陶瓷噴敷而形成陶瓷層24。繼而,如圖20C所示,藉由雷射加工將以上述方式生成之圖案形成於輥23之表面。具體而言,一面於最小半徑Rm 以上、最大半徑RM 以下之範圍內使構造體(轉印用構造體)21a之底面之大小隨機變化,並且使構造體21a之底面彼此接觸或大致接觸,一面形成作為凹部或凸部之構造體21a。又,構造體21a之底面之最小半徑Rm 與最大半徑RM 滿足Rm /RM ≦0.9之關係。藉此,獲得具有將基材表面之凹凸形狀反轉而成之凹凸形狀之壓紋輥(輥母盤) 21。
(捲出、轉印步驟)
其次,例如將捲取成布匹狀之基材11捲出。然後,使用圖6所示之壓紋轉印裝置,一面使壓紋輥21與背壓軋輥22於在其等之間夾持有基材11之狀態下連續地旋轉,一面將壓紋形狀轉印至基材11上。藉此,如圖21A所示,於基材11之表面形成凹凸形狀。該壓紋轉印較好的是對基材11進行加熱及加壓而進行。若於低溫及低壓之條件下進行壓紋轉印,則膜無法到達以雷射雕刻所形成之凹部之底部,而僅形成凸部之頂部平坦之高度較低之突起。另一方面,於高溫及高壓下,雖轉印量較大,但基材會熱變形,而無法獲得良好之基材11。線壓越高,轉印量越增加,但由於輥之彎曲量會增大,故而於寬度方向上無法獲得均勻之線壓,因此需考慮其經濟性。因此,重要的是發現就基材11之物性、尺寸而言最適之壓紋條件。
(塗佈步驟)
其次,如圖21B所示,將硬塗液13塗敷於基材11上。所塗敷之硬塗液13之液面進行流平,但因與基材表面之凹凸形狀之間的厚度存在偏差,故藉由乾燥時之體積變化而形成平滑之凹凸狀之氣液界面。藉此,可獲得硬塗層12之表面凹凸量比基材11之表面凹凸量小之光學膜1。又,基材11之表面凹凸量例如可藉由塗敷之硬塗液13之厚度來控制。進而,於自塗佈至硬化之整個製程中,能夠於非接觸下形成表面,因此可提供無缺陷之高品質之光學膜1。
塗敷方法並無特別限定,可使用公知之塗敷方法。作為公知之塗敷方法,例如可舉出:微凹印塗佈法、線棒塗佈法、直接凹印塗佈法、模塗法、浸漬法、噴塗法、逆輥塗佈法、簾塗法、刮刀式塗佈法、刀式塗佈法、旋塗法等。
硬塗液13例如包括混合有二官能基以上之單體及/或低聚物等樹脂原料、光聚合起始劑、以及溶劑之硬塗液(塗料)。硬塗液13較好的是使用具有隨著溶劑揮發而流動性消失之特性者。若僅藉由乾燥而成為固體,或具有結構黏性、具有降伏值,則流動性會消失。為此,例如添加乾燥硬化聚合物或微粒子溶膠等。藉此,可形成仿照以轉印形成之凹凸之更平滑之凹凸,可於維持了防眩性之狀態下減少白濁。若為通常所使用之乾燥後仍進行流平之UV(ultraviolet,紫外線)樹脂,則表面變得平坦而防眩性消失。進而亦可根據需要添加光聚合起始劑、光穩定劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、阻燃劑、抗氧化劑、黏度調整劑等而混合使用。基材11之表面凹凸量例如可藉由塗佈之硬塗液13之固形物成分、塗佈厚度來控制。
作為硬塗液,就製造之容易性之觀點而言,較好的是使用利用光或電子束進行硬化之電離放射線硬化型樹脂、或利用熱進行硬化之熱硬化型樹脂,最好的是利用紫外線進行硬化之感光性樹脂。作為上述感光性樹脂,例如可使用丙烯酸胺基甲酸酯、環氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、多元醇丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、三聚氰胺丙烯酸酯等丙烯酸酯系樹脂。例如丙烯酸胺基甲酸酯樹脂能夠以下述方式獲得,即,使聚酯多元醇與異氰酸酯單體或預聚物反應,使所獲得之生成物與含有羥基之丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯系單體反應,藉此獲得。硬化後之特性可適當選擇,例如就圖像透射性之觀點而言,較好的是透光性優異者,就耐損傷性之觀點而言,較好的是具有高硬度者。再者,感光性樹脂並不特別限定於上述例,只要為具有透光性者即可使用,較好的是透射光之色度或透射光量不會根據著色或霧度而顯著變化者。特別好的是使用與所使用之透明塑膠基材之折射率差較小之樹脂。其原因在於若使用折射率差較大之樹脂,則於基材界面發生反射而白濁。
作為感光性樹脂中所含之光聚合起始劑,例如可單獨使用或併用二苯甲酮衍生物、苯乙酮衍生物、蒽醌衍生物等。該感光性樹脂中進而亦可適當選擇調配使薄膜形成更良好之成分例如丙烯酸系系樹脂等。
作為溶劑,較好的是將所使用之樹脂原料溶解,並且與透明塑膠基材之濕潤性良好且不會使其白化者,例如可舉出:包含丙酮、二乙基酮、二丙基酮、甲基乙基酮、甲基丁基酮、甲基異丁基酮、環己酮、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸異丙酯、甲酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸異丙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯、乙酸第二丁酯、乙酸戊酯、乙酸異戊酯、乙酸第二戊酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、乳酸甲酯等酮類或羧酸酯類之溶劑;甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、第二丁醇、第三丁醇等醇類。該等溶劑可單獨使用,亦可為兩種成分以上之混合物,進而,於不損及樹脂組合物之性能之範圍內亦可添加除上述例示者以外之溶劑。
(乾燥步驟)
其次,藉由使塗敷於基材上之硬塗液13乾燥,而使溶劑揮發。乾燥條件並無特別限定,可為自然乾燥,亦可為調整乾燥溫度或乾燥時間等之人工乾燥。其中,於乾燥時對塗料表面鼓風之情形時,較好的是塗膜表面不會產生風紋。其原因在於若產生風紋,則存在難以於防眩層表面形成所需之平緩波紋之微細凹凸形狀之傾向,而難以同時實現防眩性與對比度。又,乾燥溫度及乾燥時間可根據硬塗液中所含之溶劑之沸點而適當決定。此時,乾燥溫度及乾燥時間較好的是考慮到基材11之耐熱性,於基材11不會由於熱收縮而變形之範圍內進行選定。
(硬化、捲取步驟)
其次,如圖21C所示,例如藉由照射電離放射線或加熱,使透明塑膠基材上已乾燥之硬塗液13硬化。藉此,將壓紋形狀作為一個尖,而可形成平緩之微細凹凸形狀。作為電離放射線,例如可使用電子束、紫外線、可見光線、γ射線、電子束等,就生產設備之觀點而言,較好的是紫外線。累計照射量較好的是考慮到樹脂之硬化特性、抑制樹脂或基材11之黃變等進行適當選擇。又,作為照射之環境,可根據樹脂硬化之情況進行適當選擇,例如可舉出空氣、氮氣、氬氣等惰性氣體之環境。最後,根據需要將光學膜1捲取成布匹狀。
藉由以上,可獲得目標之光學膜1。
本發明之第1實施形態中,光學膜1包括表面形成有構造體11a之基材11、及形成於基材11上之硬塗層12。於基材11之表面由構造體11a形成有凹凸形狀。於硬塗層12之表面,仿照基材11之凹凸形狀而形成有連續波形。構造體11a之底面之大小於最小距離Rm 以上、最大距離RM 以下之範圍內隨機變化。以構造體11a之底面彼此接觸或大致接觸之方式填充配置構造體11a。構造體11a之底面之最小距離Rm 與最大距離RM 滿足Rm /RM ≦0.9之關係。藉由以上構成,可獲得如下防眩性膜:不會產生疊紋,亦可抑制表面凹凸形狀,且塗佈硬塗層後可形成平滑之波紋,並且於輪廓模糊之狀態下不會產生疊紋,對比度高。
<2. 第2實施形態>
第2實施形態與第1實施形態之不同點在於,藉由蝕刻處理來代替雷射加工而製作壓紋輥。除此以外與第1實施形態相同,因此以下說明壓紋輥之製作步驟。
圖22、圖23係用以對本發明之第2實施形態之壓紋輥之製作方法進行說明的步驟圖。
(光阻層形成步驟)
首先,例如圖22A所示,準備作為被加工體之輥23。其次,例如圖22B所示,於輥23之表面形成光阻層25。作為光阻層25之材料,例如可使用無機光阻劑及有機光阻劑之任一種。
(曝光步驟)
繼而,例如圖22C所示,對光阻層25照射雷射光L,藉此將曝光圖案25a形成於光阻層25上。該曝光圖案25a係根據與第1實施形態同樣地生成之圖案而形成。作為曝光圖案25a之形狀,例如可舉出圓形狀、橢圓形狀、多角形狀等。具體而言,一面使曝光圖案25a之大小於最小距離Rm 以上、最大距離RM 以下之範圍內隨機變化,並且使曝光圖案25a彼此接觸或大致接觸,一面對光阻層25照射雷射光L。又,曝光圖案25a之最小距離Rm 與最大距離RM 滿足Rm /RM ≦0.9之關係。再者,於曝光圖案25a之底面為圓形狀之情形時,於上述各關係中,最小距離Rm 為最小半徑Rm ,最大距離RM 為最大半徑RM 。又,於曝光圖案25a之底面為橢圓形狀之情形時,最小距離Rm 為短軸長度(短徑)之最小值Rm ,最大距離RM 為長軸長度(長徑)之最大值RM
(顯影步驟)
其次,例如使形成有曝光圖案25a之光阻層25顯影。藉此,如圖23A所示,將與曝光圖案25a相對應之開口部25b形成於光阻層25上。再者,圖23A中,表示了使用正型光阻劑作為光阻劑,於曝光部上形成開口部25b之例,但光阻劑並不限定於此例。即,亦可使用負型光阻劑作為光阻劑,而保留曝光部。
(蝕刻步驟)
其次,例如以形成有開口部25b之光阻層25為掩模,對輥23之表面進行蝕刻。藉此,如圖23B所示,形成構造體21a。作為蝕刻,例如可使用乾式蝕刻及濕式蝕刻之任一種,就設備簡單方面而言,較好的是使用濕式蝕刻。又,作為蝕刻,例如可使用各向同性蝕刻及各向異性蝕刻之任一種。
(光阻劑剝離步驟)
其次,如圖23C所示,例如藉由灰化等而將形成於基材表面之光阻層25剝離。藉此,可獲得具有將基材11表面之凹凸形狀反轉而成之凹凸形狀的壓紋輥(輥母盤)21。
(鍍敷步驟)
其次,如圖23D所示,根據需要對壓紋輥21之表面實施鍍敷處理,而形成鍍鎳層等鍍敷層26。
藉由以上,可獲得目標之壓紋輥21。
該第2實施形態中,可獲得與第1實施形態相同之效果。
<3. 第3實施形態>
圖24係表示本發明之第3實施形態之光學膜之構成之一例的剖面圖。如圖24所示,與第1實施形態之不同點在於,該光學膜於基材11與硬塗層12之間設置有抗靜電層14。基材11及硬塗層12與上述第1實施形態相同,因此附上相同符號而省略其說明。
抗靜電層14含有樹脂及抗靜電劑。根據需要亦可使光穩定劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、阻燃劑、抗氧化劑以及黏度調整劑等添加劑包含於抗靜電層中。作為樹脂及抗靜電劑,可使用與第1實施形態中之硬塗層12相同者。
該第3實施形態中,於基材11與硬塗層12之間設置有抗靜電層14,因此可獲得抑制了疊紋之產生,並且具有高防眩性、高對比度、耐擦傷性及抗靜電功能之光學膜。
<4. 第4實施形態>
圖25係表示本發明之第4實施形態之光學膜之構成之一例的剖面圖。如圖25所示,與第1實施形態之不同點在於,該光學膜1於硬塗層12上包括抗反射層15。基材11及硬塗層12與上述第1實施形態相同,因此附上相同符號而省略其說明。
作為抗反射層15,例如可使用含有中空微粒子之低折射率層、或含有氟系樹脂之低折射率層。作為中空微粒子,可舉出二氧化矽、氧化鋁等無機微粒子;或苯乙烯、丙烯酸等有機微粒子;特別好的是二氧化矽微粒子。該中空微粒子之內部含有空氣,因此其自身之折射率比一般之粒子低。例如二氧化矽微粒子之折射率=1.46,而中空二氧化矽微粒子之折射率≦1.45。
該第4實施形態中,於硬塗層12上設置有抗反射層15,因此與第1實施形態相比可提高防眩性。
<5. 第5實施形態>
該第5實施形態係將上述第1實施形態中用作防眩性膜之光學膜用作抗牛頓環(Anti Newton-Ring:ANR)膜。
圖26係表示本發明之第5實施形態之顯示裝置之構成例的剖面圖。該顯示裝置包括顯示部31、及設置於該顯示部31之前表面側之前表面構件32。於顯示部31與前表面構件32之間例如形成有空氣層。於顯示部31之前表面側及前表面構件32之背面側之至少一方具備光學膜33。圖26中,表示了於顯示部31之前表面側及前表面構件32之背面側之兩方具備光學膜33的顯示裝置之例。就抑制牛頓環產生之觀點而言,較好的是於顯示部31之顯示面側及前表面構件32之背面側之兩方具備光學膜33。光學膜33與前表面構件32或顯示部31係經由接著劑等而貼合。再者,本發明中,所謂前表面,係指成為顯示面之側之面、即成為觀察者側之面,所謂背面,係指與顯示面相反之側之面。
作為顯示部31,例如可使用液晶顯示器、CRT(Cathode Ray Tube,陰極射線管)顯示器、電漿顯示器(Plasma Display Panel:PDP)、有機EL(Electro Luminescence)顯示器、無機EL顯示器、表面傳導型電子發射元件顯示器(Surface-conduction Electron-emitter Display:SED)、場發射型顯示器(Field Emission Display:FED)等。
基於機械性、熱性及耐候性之保護,或是基於新穎性,將前表面構件32用作為顯示部31之前表面(觀察者側)。前表面構件32例如具有薄片狀、膜狀或板狀。作為前表面構件32之材料,例如可使用:玻璃、三乙醯纖維素(TAC)、聚酯(TPEE)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚醯亞胺(PI)、聚醯胺(PA)、芳族聚醯胺、聚乙烯(PE)、聚丙烯酸酯、聚醚碸、聚碸、聚丙烯(PP)、二乙醯纖維素、聚氯乙烯、丙烯酸系樹脂(PMMA)、聚碳酸酯(PC)等,但並不特別限定於該等材料,只要為具有透明性之材料即可使用。
圖27係表示光學膜之構成之一例之剖面圖。光學膜33係用以抑制顯示裝置中產生牛頓環者。如圖27所示,光學膜33包括基材34、及設置於該基材34上之硬塗層35。將光學膜33經由接著層36而對前表面構件32等被接著體貼合。接著層36將接著劑作為主成分。作為該接著劑,例如可使用於光學膜之技術領域中公知者。再者,本說明書中,亦將感壓性黏著劑(PSA:Pressure Sensitive Adhesive)等黏著劑看作接著劑之一種。
作為光學膜33,可使用與第1實施形態中之光學膜1相同者。具體而言,基材34、硬塗層35分別可使用與第1實施形態中之基材11、硬塗層12相同者。
又,如圖27所示,就減少反射光之觀點而言,較好的是進而將AR(Anti-Reflection,抗反射)層37形成於硬塗層35上。作為AR層37,可使用乾式方式及濕式方式之任一方式者,較好的是濕式方式者。作為濕式方式之AR層37,例如可使用含有氟系樹脂者、或含有二氧化矽等之中空微粒子者。
根據本發明之第5實施形態,於顯示部31之前表面側及前表面構件32之背面側之至少一方配置有光學膜33。藉此,可抑制牛頓環之產生、或將牛頓環之產生降低至可忽略之程度。
<6.第6實施形態>
圖28係表示本發明之第6實施形態之顯示裝置之構成例的剖面圖。該第6實施形態係於下述方面與第5實施形態不同,即,包括顯示部31、及設置於該顯示部31之背面側之背面構件38,且於顯示部31之背面側及背面構件38之前表面側之至少一方包括光學膜33方面。
圖28中,表示於顯示部31之背面側及背面構件38之前表面側之兩方包括光學膜33的顯示裝置之例。再者,對於與上述第5實施形態相同之部分附上相同符號而省略說明。
背面構件38例如具有薄片狀、膜狀或板狀。於顯示部為液晶顯示器之情形時,背面構件38例如係用以使光源照度於面內均勻化之擴散板或擴散薄片、用以控制視角之透鏡膜、用以將來自光源之光偏光分離而進行再利用之偏光分離反射膜等。
根據該第6實施形態,藉由於顯示部31之背面側及背面構件38之前表面側之至少一方配置光學膜33,可抑制牛頓環之產生、或將牛頓環之產生降低至可忽略之程度。
<7. 第7實施形態>
圖29係用以對本發明之第7實施形態之防眩性膜之製造方法之一例進行說明的流程圖。圖30~圖32係用以對本發明之第7實施形態之光學膜之製造方法之一例進行說明的步驟圖。該第7實施形態於下述方面與第2實施形態不同,即,使用包含複數個開口部之蝕刻掩模,對於母盤之表面實施第1蝕刻處理後,將蝕刻掩模自母盤之表面上除去,對於母盤之表面整體實施第2蝕刻處理方面。
此處,所謂第1蝕刻處理之深度D1,係指藉由第1蝕刻處理而形成於母盤表面上之凹狀構造體中最深之值。D1通常係由蝕刻液之蝕刻速率與蝕刻處理時間決定。於使用相同蝕刻液且蝕刻量並不多之情形時,D1係大致與蝕刻處理時間Te1成比例地增大。
於藉由處理時間Te1之蝕刻而獲得第1蝕刻處理深度D1之情形時,可將該蝕刻液之蝕刻速率定義為D1/Te1。
第2蝕刻處理係藉由下述方式進行:利用以上述方式求出之蝕刻速率D1/Te1之蝕刻液,於特定時間Te2期間對輥整個表面進行蝕刻。此時,將上述蝕刻速率D1/Te1乘以Te2所得之值定義為第2蝕刻處理之深度D2(D2=(D1/Te1)‧Te2)。
以下,一面參照圖29所示之流程圖及圖30~圖32所示之步驟圖,一面對本發明之第7實施形態之防眩性膜之製造方法之一例進行說明。
(鍍敷處理步驟)
首先,步驟S101中,根據需要對作為被加工體之基材21之表面實施鍍敷處理,而形成鍍銅層等鍍敷層。作為被加工體之基材21之形狀,例如可舉出板狀、薄片狀、膜狀、塊狀、圓柱狀、圓筒狀等。
(光阻層形成步驟)
其次,步驟S102中,於基材21之表面上形成光阻層22(參照圖30A)。作為光阻層22之材料,例如可使用無機光阻劑及有機光阻劑之任一種。再者,於基材21具有圓柱狀或圓筒狀之情形時,較好的是於其等之外周面形成光阻層22。
(曝光步驟)
繼而,步驟S103中,例如藉由對光阻層22照射雷射光L1,而將具有特定曝光圖案之複數個曝光部22a形成於光阻層22上(參照圖30B)。例如一面使曝光部22a之大小於最小距離Rm 以上、最大距離RM 以下之範圍內隨機變化,並且使曝光部22a彼此接觸或大致接觸,一面對光阻層22照射雷射光L1。又,曝光部22a之最小距離Rm 與最大距離RM 滿足Rm /RM ≦0.9之關係。其中,最小距離Rm :自曝光部22a之重心至外周之最短距離,最大距離RM :自曝光部之重心至外周之最大距離。作為曝光部22a之形狀,例如可舉出圓形狀、橢圓形狀、多角形狀等。再者,於曝光部22a為圓形狀之情形時,最小距離Rm 為最小半徑Rm ,最大距離RM 為最大半徑RM 。又,於曝光部為橢圓形狀之情形時,最小距離Rm 為短軸長度(短徑)之最小值Rm ,最大距離RM 為長軸長度(長徑)之最大值RM
(顯影步驟)
然後,步驟S104中,使形成有複數個曝光部22a之光阻層22顯影。藉此,將與曝光部22a相對應之開口部22b形成於光阻層22上(參照圖30C)。再者,圖30C中,表示了使用正型光阻劑作為光阻劑,使曝光部22a成為開口部22b之例,但光阻劑並不限定於此例。即,亦可使用負型光阻劑作為光阻劑,而保留曝光部22a。
鄰接之開口部22b之間之最小間隔d較好的是1 μm以上、(D2×4)μm以下。此處,D2為再蝕刻(第2蝕刻處理)之蝕刻深度(量)。若最小間隔未達1 μm,則存在如下傾向:於再蝕刻時,具有圓柱形狀等之凹部間之壁破裂而連通,平坦部變多而防眩性下降。若最小間隔超過(D2×4)μm,則存在即便對基材21之整個表面進行再蝕刻,平坦部仍變多而防眩性下降之傾向。
(蝕刻步驟)
其次,步驟S105中,將形成有複數個開口部22b之光阻層22作為蝕刻掩模,對基材21之表面實施蝕刻處理(第1蝕刻處理)。藉此,形成凹部21a(參照圖31A)。作為蝕刻,例如可使用乾式蝕刻及濕式蝕刻之任一種,就設備簡單方面而言,較好的是使用濕式蝕刻。又,作為蝕刻,例如可使用各向同性蝕刻及各向異性蝕刻之任一種,較好的是根據所需之構造體11a之形狀進行適當選擇。蝕刻處理之深度D1較好的是0.5 μm以上10 μm以下。若未達0.5 μm,則存在需要使硬塗層膜厚變薄以維持防眩性,而鉛筆硬度劣化之傾向。或者,存在藉由再蝕刻處理,凹部之深度變淺或平坦部變多,而防眩性下降之傾向。另一方面,若超過10 μm,則於塗佈硬塗層之後產生粗糙感,或需要使硬塗層厚度變厚以減少白濁,捲曲變大。又,存在轉印速度下降,生產性變差之傾向。作為蝕刻液,例如可使用氯化銅蝕刻液(氯化銅、鹽酸、水),但並不限定於此。
(光阻劑剝離步驟)
繼而,步驟S106中,藉由灰化等而將形成於基材表面之光阻層22剝離(參照圖31B)。藉此,例如將具有相同深度之凹部21a形成於基材表面。即,於基材表面形成凹凸面。
(再蝕刻步驟)
然後,步驟S107中,對基材21之凹凸面整體實施再蝕刻處理(第2蝕刻處理)。藉此,藉由將形成於基材21表面之複數個凹部21a例如自圓柱狀改變為圓頂狀,而獲得具有平滑之凹凸面之母盤23(參照圖31C)。該母盤23之凹凸面為將基材11之凹凸面反轉而成者,較好的是連續之波面。其原因在於可將連續之波面轉印至基材11上。此處,所謂連續之波面,係指於母盤表面無不連續點或階差而平滑地連接,具體而言,表示可於母盤表面之任意點進行微分。該再蝕刻之深度D2較好的是(D1×0.6) μm以上(D1×2) μm以下。若未達(D1×0.6) μm,則存在如下傾向:圓頂形狀等之形成不充分,平坦部殘留,存在直線傾斜,而防眩性之改善不充分。另一方面,若超過(D1×2) μm,則存在凹部之深度過淺或平坦部變多,而防眩性下降之傾向。
可將形成於母盤(例如輥母盤)23上之構造體(轉印用構造體)21a確認為形成於母盤表面的具有由某種形狀與大小所定義之開口部、與特定值之深度的凹狀構造。即,可確認為將形成於膜上之構造體反轉而成之構造。
為了對上述凹狀構造之形狀進行確認或測定,使用UV硬化樹脂等對自母盤23採集之複本形狀(凸狀構造體)進行確認或測定即可。例如以下述方式使用UV硬化樹脂等自母盤23採集複本。首先,於表層平坦且透明之膜基材(例如PET膜)與母盤表面之間填充適量之UV硬化樹脂,於UV硬化樹脂於夾持在膜與母盤23之間之區域內,充分地達到平坦地擴展之狀態為止之後,自膜側照射適當時間之UV光使其硬化即可。其後,藉由將膜自母盤表面上剝離,可獲得於膜基材上形成有包含UV硬化樹脂之凸狀構造體之複本。
關於轉印用構造體(凹狀構造體)21a之底面重心、半徑及深度等之定義,對於上述複本所具有之凸狀構造體,適用上述光學元件上之構造體11a之定義即可。其中,所謂轉印用構造體21a之深度,係指複本所具有之凸狀構造體之高度,Z軸為與採集複本時所使用之膜基材表面垂直之方向,用以定義底面及其半徑之投影面為與該Z軸垂直相交之任意平面。測定方法亦使用與評價光學元件上之構造體11a時所使用之方法相同的方法即可。
(鍍敷處理步驟)
其次,步驟S108中,根據需要對母盤23之凹凸面實施鍍敷處理,而形成鍍Cr層等鍍敷層。
(形狀轉印步驟)
繼而,步驟S109中,對於基材11之平滑之表面抵壓母盤23,並且對基材11進行加熱,藉此將母盤23之凹凸形狀轉印至基材11上(參照圖31D)。藉此,獲得具有凹凸面之基材11。
(塗敷步驟)
然後,步驟S110中,將樹脂組合物(以下亦適當稱為塗料)13塗敷於基材11之凹凸面上(參照圖32A)。塗敷方法並無特別限定,可使用公知之塗敷方法。作為公知之塗敷方法,例如可舉出:微凹印塗佈法、線棒塗佈法、直接凹印塗佈法、模塗法、浸漬法、噴塗法、逆輥塗佈法、簾塗法、刮刀式塗佈法、刀式塗佈法、旋塗法等。
(樹脂組合物)
作為樹脂組合物,較好的是具有於作為後步驟之乾燥步驟(步驟S111)中黏度會上升而流動性消失之特性者。其原因在於,在作為後步驟之乾燥步驟中使樹脂組合物追隨基材11之凹凸面。作為樹脂組合物,就製造之容易性之觀點而言,較好的是使用利用光或電子束等進行硬化之電離放射線硬化型樹脂、或利用熱進行硬化之熱硬化型樹脂。作為電離放射線硬化型樹脂,較好的是利用光進行硬化之感光性樹脂組合物,最好的是利用紫外線進行硬化之紫外線硬化型樹脂組合物。電離放射線硬化型樹脂或熱硬化型樹脂較好的是含有黏度調整劑及溶劑。其原因在於藉由含有該等材料,可於作為後步驟之乾燥步驟中使樹脂組合物追隨基材11之凹凸面。
(紫外線硬化型樹脂組合物)
紫外線硬化型樹脂組合物例如含有丙烯酸酯、光聚合起始劑、黏度調整劑以及溶劑。又,就賦予防污性之觀點而言,紫外線硬化型樹脂組合物較好的是進而含有防污劑。又,就提昇對基材11之濕潤性之觀點而言,紫外線硬化型樹脂組合物較好的是進而含有調平劑。又,就對防眩性膜1賦予抗靜電功能之觀點而言,紫外線硬化型樹脂組合物較好的是進而含有抗靜電劑。又,紫外線硬化型樹脂組合物根據需要亦可進而含有對硬塗層賦予內部霧度之有機或無機填料。於如上所述含有填料之情形時,填料與基質之折射率差較好的是0.01以上。填料之平均粒徑較好的是0.1~1 μm。又,紫外線硬化型樹脂組合物根據需要亦可進而含有光穩定劑、阻燃劑及抗氧化劑等。
以下,依序說明丙烯酸酯、光聚合起始劑、黏度調整劑、溶劑、抗靜電劑、防污劑以及調平劑。
(丙烯酸酯)
作為丙烯酸酯,較好的是使用含有兩個以上之(甲基)丙烯醯基之單體及/或低聚物。作為該單體及/或低聚物,例如可使用:(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、多元醇(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、三聚氰胺(甲基)丙烯酸酯等。此處,所謂(甲基)丙烯醯基,係指丙烯醯基及甲基丙烯醯基之任一種。此處,所謂低聚物,係指分子量為500以上60000以下之分子。
(光聚合起始劑)
作為光聚合起始劑,可使用自公知之材料適當選擇者。作為公知之材料,例如可單獨使用或併用二苯甲酮衍生物、苯乙酮衍生物、蒽醌衍生物等。聚合起始劑之調配量較好的是於固形物成分中為0.1質量%以上10質量%以下。若未達0.1質量%,則光硬化性下降,實質上不適合工業生產。另一方面,若超過10質量%,則於照射光量較小之情形時,存在塗膜上殘留臭氣之傾向。此處,所謂固形物成分,係指構成硬化後之硬塗層12之所有成分、例如除溶劑及黏度調整劑以外之所有成分。具體而言,例如係指丙烯酸酯、光聚合起始劑、無機氧化物填料、抗靜電劑、調平劑以及防污劑等。
(黏度調整劑)
作為黏度調整材(結構黏性劑),例如可使用無機系及/或有機系之黏度調整劑,較好的是併用兩者。其原因在於若併用兩者,則形狀追隨性提高。作為無機系之黏度調整劑,例如可使用無機氧化物填料。作為無機氧化物填料,例如可使用:二氧化矽、氧化鋁、氧化鋯、五氧化銻、氧化鋅、氧化錫、氧化銦錫(Indium Tin Oxide:ITO)、氧化銦、摻銻氧化錫(Antimony-doped tin oxide:ATO)、氧化鋁鋅(Alminum Zinc Oxide:AZO)等。對於無機氧化物填料表面,較好的是利用末端含有(甲基)丙烯基、乙烯基或環氧基等官能基之有機系分散劑進行表面處理。作為有機系分散劑,例如宜為末端含有上述官能基之矽烷偶合劑。作為末端含有丙烯基之矽烷偶合劑,例如可舉出信越化學工業股份有限公司製造之KBM-5103。作為末端含有甲基丙烯基之矽烷偶合劑,例如可舉出信越化學工業股份有限公司製造之KBM-502、KBM-503、KBE-502、KBE-503。作為末端含有乙烯基之矽烷偶合劑,例如可舉出信越化學工業股份有限公司製造之KA-1003、KBM-1003、KBE-1003。作為末端含有環氧基之矽烷偶合劑,例如可舉出信越化學工業股份有限公司製造之KBM-303、KBM-403、KBE-402、KBE-403。除矽烷偶合劑以外,亦可使用有機羧酸。藉由使用以上述方式進行表面處理之無機氧化物填料,而於後述之塗膜之硬化步驟中,無機氧化物填料與其周圍之(甲基)丙烯酸系單體及/或低聚物等丙烯酸酯一體化,塗膜硬度或可撓性提高。
無機氧化物填料較好的是於其表面含有OH基等。藉此,於後述之塗膜之乾燥步驟中,在溶劑蒸發之過程中,無機氧化物填料表面之OH基等與黏度調整劑所含之官能基形成氫鍵或配位鍵,而塗料之黏度上升,較好的是塗料凝膠化。由於如上所述黏度上升,故而塗料追隨基材11之凹凸形狀,於塗料表面形成仿照基材21之凹凸形狀的凹凸形狀。
無機氧化物填料之平均粒徑例如為1 nm以上100 nm以下。無機氧化物填料調配量較好的是於固形物成分中為10質量%以上70質量%以下。再者,將全部固形物成分設為100質量%。若未達10質量%,則存在如下傾向:溶劑蒸發過程中系統不會高黏度化,或高黏度化所需之黏度調整劑量變得過多,塗料中產生渾濁,或者塗膜硬度劣化。另一方面,若超過70質量%,則存在硬化膜之可撓性下降之傾向。
作為有機系之黏度調整劑,例如可使用含有羥基(OH基)、羧基(COOH基)、脲基(-NH-CO-NH-)、醯胺基(-NH-CO-)、胺基(NH2 )之分子,較好的是含有兩個以上之選自該等官能基中之至少一種官能基之分子。又,作為黏度調整劑,就抑制無機氧化物填料之凝聚之觀點而言,較好的是使用含有羧基之分子。亦可使用公知之防垂流劑、抗沈澱劑。作為黏度調整劑,例如宜為BYK-Chemie Japan股份有限公司製造之BYK-405、BYK-410、BYK-411、BYK-430、BYK-431;共榮社化學股份有限公司製造之TALEN 1450、TALEN 2200A、TALEN 2450、FLOWLEN G-700、FLOWLEN G-900等。黏度調整劑之調配量較好的是相對於總塗料100質量份而為0.001~5質量份。最適之調配量較好的是根據無機氧化物填料之材料種類及調配量、黏度調整劑之材料種類、以及所需之硬塗膜厚進行適當選擇。
(溶劑)
作為溶劑,較好的是將所使用之丙烯酸酯等樹脂原料溶解,並且與基材11之濕潤性良好且不會使基材11白化者。作為上述溶劑,例如可舉出:丙酮、二乙基酮、二丙基酮、甲基乙基酮、甲基丁基酮、甲基異丁基酮、環己酮、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸異丙酯、甲酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸異丙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯、乙酸第二丁酯、乙酸戊酯、乙酸異戊酯、乙酸第二戊酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、乳酸甲酯等酮類或羧酸酯類;甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、第二丁醇、第三丁醇等醇類;四氫呋喃、1,4-二烷、1,3-二氧戊環等醚類。該等溶劑可單獨使用,亦可為兩種成分以上之混合物,進而亦可於不損及樹脂原料之性能之範圍內添加除上述例示者以外之溶劑。
(抗靜電劑)
如上所述,樹脂組合物較好的是進而含有抗靜電劑。作為抗靜電劑,較好的是含有四級銨鹽、導電性聚合物、離子性液體以及導電性微粒子之至少一種。
作為四級銨鹽,較好的是使用於分子中含有四級銨鹽基之化合物。作為於分子中含有四級銨鹽基之化合物,較好的是使用含有1個或2個以上之四級銨鹽基、與1個或2個以上之(甲基)丙烯醯基之單體及/或低聚物。可藉由其分子內之四級銨鹽基,對硬塗層12賦予抗靜電功能。又,藉由單體及/或低聚物含有(甲基)丙烯醯基,可利用紫外線照射而與基質樹脂等一體化。藉此,可抑止四級銨鹽之滲出。
作為於分子中含有四級銨鹽基之化合物,例如可舉出:甲基丙烯醯氧基乙基三甲基氯化銨、丙烯醯氧基乙基三甲基氯化銨、丙烯醯基胺基丙基三甲基氯化銨、甲基丙烯醯基胺基丙基三甲基氯化銨、丙烯醯氧基乙基二甲基苄基氯化銨、甲基丙烯醯氧基乙基二甲基苄基氯化銨、甲基丙烯醯基胺基丙基二甲基苄基氯化銨、甲基丙烯醯氧基乙基三甲基銨甲基硫酸酯、甲基丙烯醯基胺基丙基三甲基銨甲基硫酸酯、甲基丙烯醯氧基乙基二甲基乙基銨乙基硫酸酯、甲基丙烯醯基胺基丙基二甲基乙基銨乙基硫酸酯、甲基丙烯醯氧基乙基三甲基銨對甲苯磺酸酯、甲基丙烯醯基胺基丙基三甲基銨對甲苯磺酸酯等。
作為導電性聚合物,例如可舉出:經取代或未經取代之聚苯胺、聚比咯、聚噻吩、以及包含選自該等中之1種或2種之(共)聚合物。特別好的是聚吡咯、聚噻吩、聚N-甲基吡咯、聚3-甲基噻吩、聚3-甲氧基噻吩、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)、以及包含選自該等中之1種或2種之(共)聚合物。
作為導電性聚合物,較好的是選擇與紫外線硬化型樹脂組合物之相容性較好者。於相容性較差之情形時,為了獲得所需之抗靜電性能,需要之導電性聚合物之調配量變多,而導致機械特性劣化或著色(透明性劣化)等。
就提高導電性之觀點而言,較好的是導電性聚合物含有摻雜劑。作為摻雜劑,例如可舉出鹵化物、路易斯酸、質子酸等。具體而言,可舉出:有機羧酸、有機磺酸等有機酸,有機氰化物,富勒烯、氫化富勒烯、羧酸化富勒烯、磺酸化富勒烯等。由於摻雜有聚苯乙烯磺酸之聚乙烯二氧噻吩溶液之相對熱穩定性較高,聚合度較低,因此於塗膜成形後之透明性變得有利方面較好。
(防污劑)
如上所述,樹脂組合物較好的是進而含有防污劑。作為防污劑,較好的是使用含有1個以上之(甲基)丙烯基、乙烯基或環氧基之矽酮低聚物及/或含氟低聚物。於需要對防眩性膜1賦予耐鹼性之情形時,較好的是使用含氟低聚物。上述矽酮低聚物及/或含氟低聚物之調配量較好的是固形物成分之0.01質量%以上5質量%以下。若未達0.01質量%,則存在防污功能不充分之傾向。另一方面,若超過5質量%,則存在塗膜硬度下降之傾向。作為防污劑,例如較好的是使用:DIC股份有限公司製造之RS-602、RS-751-K、Sartomer公司製造之CN4000、大金工業股份有限公司製造之OPTOOL DAC-HP、信越化學工業股份有限公司製造之X-22-164E、CHISSO股份有限公司製造之FM-7725、Daicel-Cytec股份有限公司製造之EBECRYL 350、Degussa公司製造之TEGORad 2700等。
(調平劑)
如上所述,就提高對基材11之濕潤性之觀點而言,紫外線硬化型樹脂組合物較好的是進而含有公知之調平劑。調平劑之調配量較好的是固形物成分之0.01質量%以上5質量%以下。若未達0.01質量%,則存在濕潤性之提高不充分之傾向。若超過5質量%,則存在塗膜硬度下降之傾向。
(乾燥步驟)
其次,步驟S111中,藉由使塗敷於基材11之凹凸面上之樹脂組合物13乾燥,而使溶劑揮發。乾燥條件並無特別限定,可為自然乾燥,亦可為調整乾燥溫度或乾燥時間等之人工乾燥。其中,於乾燥時對塗料表面鼓風之情形時,較好的是塗膜表面不會產生風紋。又,乾燥溫度及乾燥時間可根據塗料中所含之溶劑之沸點而適當決定。此時,乾燥溫度及乾燥時間較好的是考慮到基材11之耐熱性,於基材11不會由於熱收縮而變形之範圍內進行選定。
於溶劑蒸發之過程中,塗料之固形物成分濃度上升,無機氧化物填料與黏度調整劑於系統內形成經由氫鍵或配位鍵等鍵之網狀物,黏度上升而高黏度化。藉由以上述方式高黏度化,將基材11之凹凸形狀保留於乾燥之樹脂組合物之表面13s上(參照圖32B)。即,於乾燥之樹脂組合物之表面13s形成適度之平滑度,而顯現防眩性。如上所述,若樹脂組合物於溶劑蒸發過程中高黏度化,則乾燥後之樹脂組合物會仿照基材11之凹凸形狀,而顯現防眩性。與此相對,於紫外線硬化型樹脂組合物不會高黏度化之情形時,由於乾燥之樹脂組合物破壞了基材11之凹凸形狀,故而無法獲得防眩性。
(硬化步驟)
繼而,步驟S112中,例如藉由照射電離放射線L2或加熱,使基材11之凹凸面上已乾燥之樹脂組合物13硬化。藉此,形成具有平滑之凹凸形狀之硬塗層12(參照圖32C)。作為電離放射線,例如可使用電子束、紫外線、可見光線、γ射線、電子束等,就生產設備之觀點而言,較好的是紫外線。累計照射量較好的是考慮到樹脂之硬化特性、抑制樹脂或基材11之黃變等進行適當選擇。又,作為照射之環境,較好的是根據樹脂組合物之種類進行適當選擇,例如可舉出空氣、氮氣、氬氣等惰性氣體之環境。
藉由以上,可獲得目標之防眩性膜1。
又,基底圖案(基材11之凹凸圖案)之形成法只要為具有突起直徑分布選擇性、隨機配置性、高度控制性、及突起形狀(傾斜)控制性等者即可,並不限定於上述形成方法。例如可採用如下方法:於金屬模具上塗佈光阻劑後,利用雷射光將電腦所生成之隨機圖案剝離除去,利用溶解金屬之蝕刻劑,於金屬模具輥上形成突起。又,亦可使用如下方法:使用進行上述基底圖案之直徑之增加/減少所得之圖案,再次分多步反覆進行該雷射‧蝕刻方法。以該等方法形成圖案後剝離光阻,對整體進行蝕刻,藉此可使傾斜平緩。
當利用電腦生成隨機圖案之情形時,若進行圖案間之配置之制約以使圓形圖案之直徑分布變窄或提高圖案密度,則存在隨機性降低,雖用於顯示裝置時不會產生疊紋,但反射光會分光之傾向。因此,較好的是使圓形圖案之直徑分布較廣,不設置配置上之制約。例如作為圓形圖案之直徑分布,宜較廣地取為較好的是150 μm以下、更好的是20 μm以上150 μm以下。藉由選擇上述圓形圖案之直徑分布範圍,可將自相關函數之最大值抑制為0.1以下,可緩和分光現象。再者,基材11之構造體底面之直徑分布與上述利用電腦所生成之圓形圖案之直徑分布大致相同。
又,為了實現所需之漫反射角度特性,較好的是對模具之蝕刻深度、及剝離光阻劑後之整體蝕刻時間等進行調整。又,較好的是將添加無機填料及黏度調整劑等而調整了流平性之樹脂,調整膜厚地塗佈於基材11之凹凸面上。
如上所述,根據第1實施形態,首先,使用具有複數個開口部22b之蝕刻掩模,對於基材表面實施第1蝕刻處理後,將蝕刻掩模自基材表面上除去。其次,對於已除去蝕刻掩模之基材表面之整體實施第2蝕刻處理(再蝕刻處理),藉此製作具有平滑之凹凸之母盤23。於利用上述母盤23而成形之基材上,塗佈藉由乾燥而失去流動性之硬塗層塗料,使其乾燥、硬化,藉此形成仿照基材表面之凹凸之硬塗層12。因此,可獲得滿足高防眩及低白濁之兩特性之防眩性膜。
<8. 第8實施形態>
[8.1. 光學膜之構成]
圖33係表示本發明之第8實施形態之光學膜所包括的基材之凹凸面之形狀之一例的平面圖。如圖33所示,第8實施形態之光學膜與第1實施形態之光學膜之不同點在於,構造體11包括第1構造體11a1 與第2構造體11a2
較好的是第1構造體11a1 之底面之大小於10 μm≦R1m <R1M ≦75 μm之範圍內隨機變化,第2構造體11a2 之底面之大小於R2m <R2M ≦R1m 之範圍內隨機變化。其中,最小距離R1m :自第1構造體11a1 之底面重心至底面周緣之最短距離,最大距離R1M :自第1構造體11a1 之底面重心至底面周緣之最大距離。又,最小距離R2m :自第2構造體11a2 之底面重心至底面周緣之最短距離,最大距離R2M :自第2構造體11a2 之底面重心至底面周緣之最大距離。若10 μm>R1m ,則存在該構造體大致平坦化,而表面產生粗糙之傾向。若R1M >75 μm,則表面粗糙,或觀看畫面時看起來眩目。
於第2構造體11a2 配置於第1構造體11a1 之間之間隙中,並且第1構造體11a1 之高度之最小值h1 及第2構造體11a2 之高度之最大值h2 滿足h1 ≧h2 之關係的情形時,較好的是第1構造體11a1 及第2構造體11a2 之底面之大小如下所述般變化。即,第1構造體11a1 之底面之大小於R1m <R1M ≦75 μm之範圍內隨機變化,第2構造體11a2 之底面之大小於R2m <R2M ≦R1m 之範圍內隨機變化。若R1M >75 μm,則表面粗糙,或觀看畫面時看起來眩目。
較好的是第1構造體11a1 之高度之最小值h1 及第2構造體11a2 之高度之最大值h2 滿足h1 ≧h2 之關係,並且第1構造體11a1 及第2構造體11a2 之高度存在偏差。藉此,構造體11a之高度係與構造體11a之直徑之大小相對應地存在偏差,而可對光學元件表面賦予三維無規則之面狀。其結果,可抑制由於構造體11a之高度一致而產生之反射光之彩虹紋即分光現象。
[8.2.光學膜之製造方法]
該第8實施形態之光學膜之製造方法與第1實施形態之不同點在於,包括以下所示之曝光步驟。首先,與上述第1實施形態同樣地,形成與第1構造體11a1 相對應之曝光部。其次,於該曝光部之間之間隙中配置與第2構造體11a2 相對應之曝光部。
以下,將用以形成該等第1構造體11a1 及第2構造體11a2 之凹部分別稱為第1凹部(第1轉印用構造體)、第2凹部(第2轉印用構造體)。
於進行利用蝕刻製程之母盤製作之情形時,第1凹部及第2凹部之深度存在依存於(1)凹部之底面之大小、(2)鄰接之凹部之底面彼此之間隔、(3)鄰接之凹部之底面之大小、以及(4)母盤加工條件而產生偏差之傾向。因此,當利用蝕刻製程製作母盤時,藉由適當調整上述(1)~(4)之條件,可有意地使第1凹部及第2凹部之深度產生偏差。特別是藉由將第2凹部之底面半徑之最大值RM 設定為第1凹部之底面半徑之最小值Rm 以下,可將第2凹部之深度設定為較第1凹部之深度更淺。再者,若將該等第1凹部及第2凹部轉印至膜上,則可於膜上形成第1構造體11a1 及第2構造體11a2
根據上述母盤側之第1凹部及第2凹部之深度偏差,可有意地使光學膜側之第1構造體11a1 及第2構造體11a2 之高度產生偏差。藉此,作為光學膜1,可抑制反射光成為帶有彩虹紋之狀態即所謂之分光現象。
又,藉由於母盤側對於第1凹部進而追加第2凹部,可提高存在於母盤上之凹部之密度。藉此,可提高形成於光學膜上之構造體11之密度。藉由以上述方式提高構造體11之密度,而於光學膜1之凹凸面上平坦部分減少,其結果可提高防眩性。
<9. 第9實施形態>
圖34A係表示本發明之第9實施形態之光學膜所包括的基材之構成之第1例之剖面圖。如圖34A所示,與第1實施形態之不同點在於,基材11係於形成硬塗層12之凹凸面上包含複數個微細構造體11c。微細構造體11c例如形成於構造體11a之表面中之至少一部分上。就減少眩光之觀點而言,較好的是於構造體11a之表面整體上形成微細構造體11c。微細構造體11c為較構造體11a更小之凸部或凹部。再者,關於微細構造體11c是否已形成於基材11之凹凸面上,例如能夠以下述方式進行確認。即,利用溶劑溶解TAC膜等基材11,使硬塗層12與基材11之界面露出,使用顯微鏡觀察該界面,藉此可確認是否已形成微細構造體11c。
作為微細構造體11c之形狀,可舉出點狀、線狀等,亦可組合該等形狀。作為線狀,可舉出直線狀、曲線狀、圓環狀以及該等之組合,較好的是根據所需之特性,自該等形狀中進行適當選擇。微細構造體11c之高度及寬度例如形成為較構造體11a更小。微細構造體11c係以較構造體11a更短之週期而形成於基材11之凹凸面上。微細構造體11c例如可藉由於蝕刻步驟中所使用之蝕刻液中添加界面活性劑而形成。
圖35A係表示微細構造體之形狀之第1例之略線圖。如圖35A所示,突出為點狀之複數個微細構造體11c形成於構造體11a之表面上。複數個微細構造體11c之配置並無特別限定,根據所需之特性,可採用規則配置及隨機配置之任一種。
圖35B係表示微細構造體之形狀之第2例之略線圖。如圖35B所示,突出為直線狀之複數個微細構造體11c係自構造體11a之頂部朝底部拉伸。
圖35C係表示微細構造體之形狀之第3例之略線圖。如圖35C所示,突出為圓環狀之複數個微細構造體11c係自構造體11a之頂部橫跨底部而形成。即,構造體11a之表面上形成有蛇腹狀之棱。
本發明之第9實施形態中,於形成硬塗層12之凹凸面上形成有微細之複數個構造體11c,因此可賦予內部霧度(例如1~5%)。於將包括上述基材11之光學膜1用於顯示裝置之表面之情形時,可減少眩光。再者,藉由適當調整微細構造體11c之大小和形狀等,可成為與未形成微細構造體11c之情形大致相同之凹凸形狀(即漫反射特性)。
圖34B係表示本發明之第9實施形態之光學膜所包括的基材之構成之第2例之剖面圖。如圖34B所示,該第2例與第1例之不同點在於,於相鄰之構造體11a之間形成有間隙11d。於如上所述形成有間隙11d之情形時,亦可於構造體11a之表面及構造體11a間之間隙11d中之至少一者上形成微細構造體11c。就減少眩光之觀點而言,較好的是於構造體11a之表面及構造體11a間之間隙11d之兩者上形成微細構造體11c。
<10. 第10實施形態>
圖36係表示本發明之第10實施形態之光學膜之構成之一例的剖面圖。第10實施形態與第1實施形態之不同點在於,構造體11a於側面包含1個或2個以上之台階St,且構造體11a具有包含2個或3個以上之段構造體之段構造。2個或3個以上之段構造體構成為自基材側朝向硬塗層之表面側變小。圖36中,表示了構造體11a於側面包含1個台階,段構造包含第1段構造體16b及第2段構造體16a之例。構造體11a較好的是整體具有圓頂形狀。形成各段之段構造體之底面形狀並不限定於相同形狀,亦可為不同形狀。
[實施例]
以下,藉由實施例具體說明本發明,但本發明並不僅限定於該等實施例。
(實施例1)
首先,以下述方式製作壓紋輥。於計算條件設定值(Rm : 17.5 μm,RM : 25 μm,Xm : 0.0 mm,XM : 40.0 mm,Ym : 0.0 mm,YM : 40.0 mm)之條件下生成圖案。圖7係以2 mm×2 mm之範圍切出該圖案之圖。
其次,對該生成之圖案進行平鋪,以蝕刻進行雕刻,而製作壓紋輥。將蝕刻之深度設為約5 μm。作為背壓軋輥,使用於鐵輥表面捲上JIS-D 90度之硬度之橡膠後進行精研磨所得者。又,壓紋輥中內置加熱用加熱器,可將溫度調節至200℃以上。背壓軋輥係使用於鐵輥表面捲上JIS-D 90度之硬度之橡膠後進行精研磨之水冷之冷卻輥與空冷噴嘴。
繼而,一面於壓紋輥與背壓軋輥之間夾持有80 μm厚之三乙醯纖維素(TAC)膜之狀態下連續地旋轉,一面進行加熱、加壓,以下述方式於TAC膜表面形成凹凸。具體而言,一面於加熱至180℃之壓紋輥與冷卻至50℃之背壓軋輥之間夾持有80 μm厚之TAC膜之狀態下連續地旋轉,一面以2000 N/cm之線壓進行夾持。藉此,將壓紋輥之凹凸形狀連續地轉印至TAC表面上。然後,以雷射顯微鏡觀察該轉印後之TAC膜表面。圖37A中表示TAC膜表面之照片(雷射顯微鏡中之共軛焦圖像)。又,為了參考,使用以Rm :25 μm、RM :30 μm進行圖案配置並以相同半徑25 μm進行雷射雕刻而成之壓紋輥進行轉印,將該轉印而成之TAC膜表面之照片示於圖37B。
其次,以分散機攪拌以下材料2小時而製備硬塗液。
UV硬化丙烯酸胺基甲酸酯低聚物:100重量份
反應起始劑IRG-184:5重量份
二氧化矽溶膠(分散有粒徑為30 nm之二氧化矽之MIBK(methyl isobutyl ketone,甲基異丁基酮)分散液,固形物成分為30%):500重量份
MIBK:85重量份
繼而,藉由線棒將製備之硬塗液塗佈於凹凸表面上。此時,以硬化後成為所需之PV之值之方式,以線棒之支數調整塗佈厚度。其次,放置於80℃之烘箱中2分鐘,使溶劑揮發,藉此使硬塗液乾燥。然後,將TAC膜搬送至紫外線硬化爐中,以輸出160 W、累計光量300 mJ/cm2 進行UV照射而形成硬塗層。藉此,製作PV為0.26 μm之防眩性膜。
(實施例2)
於計算條件設定值(Rm : 12 μm,RM : 17 μm,Xm : 0.0 mm,XM : 40.0 mm,Ym : 0.0 mm,YM : 40.0 mm)之條件下生成圖案,以蝕刻對該生成之圖案進行雕刻,而製作壓紋輥。除此以外,與實施例1同樣地,製作PV為0.27之防眩性膜。
(實施例3)
於計算條件設定值(Rm : 49 μm,RM : 70 μm,Xm : 0.0 mm,XM : 40.0 mm,Ym : 0.0 mm,YM : 40.0 mm)之條件下生成圖案,以蝕刻對該生成之圖案進行雕刻,而製作壓紋輥。除此以外,與實施例1同樣地,製作PV為0.67之防眩性膜。
(實施例4)
於計算條件設定值(Rm : 11 μm,RM : 25 μm,Xm : 0.0 mm,XM : 40.0 mm,Ym : 0.0 mm,YM : 40.0 mm)之條件下生成圖案,以蝕刻雕刻該生成圖案,而製作壓紋輥。除此以外,與實施例1同樣地,製作PV為0.30之防眩性膜。
(實施例5)
於計算條件設定值(Rm : 21 μm,RM : 25 μm,Xm : 0.0 mm,XM : 40.0 mm,Ym : 0.0 mm,YM : 40.0 mm)之條件下生成圖案,以蝕刻雕刻該生成圖案,而製作壓紋輥。除此以外,與實施例1同樣地,製作PV為0.26之防眩性膜。
(實施例6)
於計算條件設定值(Rm : 10 μm,RM : 11.1 μm,Xm : 0.0 mm,XM : 40.0 mm,Ym : 0.0 mm,YM : 40.0 mm)之條件下生成圖案,以蝕刻雕刻該生成圖案,而製作壓紋輥。除此以外,與實施例1同樣地,製作PV為0.23之防眩性膜。
(實施例7)
於計算條件設定值(Rm : 67.5 μm,RM : 75 μm,Xm : 0.0 mm,XM : 40.0 mm,Ym : 0.0 mm,YM : 40.0 mm)之條件下生成圖案,以蝕刻雕刻該生成圖案,而製作壓紋輥。除此以外,與實施例1同樣地,製作PV為1.54之防眩性膜。
(實施例8)
以雷射加工製作壓紋輥之表面形狀,除此以外,與實施例1同樣地,製作PV為0.27之防眩性膜。
(比較例1)
於計算條件設定值(Rm : 8 μm,RM : 11 μm,Xm : 0.0 mm,XM : 40.0 mm,Ym : 0.0 mm,YM : 40.0 mm)之條件下生成圖案,以蝕刻雕刻該生成圖案,而製作壓紋輥。除此以外,與實施例1同樣地,製作PV為0.23之防眩性膜。
(比較例2)
於計算條件設定值(Rm : 56 μm,RM : 80 μm,Xm : 0.0 mm,XM : 40.0 mm,Ym : 0.0 mm,YM : 40.0 mm)之條件下生成圖案,以蝕刻雕刻該生成圖案,而製作壓紋輥。除此以外,與實施例1同樣地,製作PV為1.03之防眩性膜。
(比較例3)
於計算條件設定值(Rm : 24 μm,RM : 25 μm,Xm : 0.0 mm,XM : 40.0 mm,Ym : 0.0 mm,YM : 40.0 mm)之條件下生成圖案,以蝕刻雕刻該生成圖案,而製作壓紋輥。除此以外,與實施例1同樣地,製作PV為0.39之防眩性膜。
(比較例4)
以實施例6之計算條件設定值生成圖案,以蝕刻雕刻該生成圖案,而製作壓紋輥。使用該壓紋輥,於TAC表面形成凹凸。除此以外,與實施例1同樣地,製作PV為0.19之防眩性膜。
(比較例5)
以實施例7之計算條件設定值生成圖案,以蝕刻雕刻該生成圖案,而製作壓紋輥。除此以外,與實施例1同樣地,製作PV為1.68之防眩性膜。
(比較例6)
將使用#300之玻璃珠進行噴擊處理所得之輥用作壓紋輥。以白濁成為0.3之塗佈厚度將硬塗液塗佈於TAC膜之凹凸表面上。除此以外,與實施例1同樣地,製作防眩性膜。
(比較例7)
將使用#400之玻璃珠進行噴擊處理所得之輥用作壓紋輥。以白濁成為0.3之塗佈厚度將硬塗液塗佈於TAC膜之凹凸表面上。除此以外,與實施例1同樣地,製作防眩性膜。
(比較例8)
以蝕刻對使相同半徑25 μm之圓排列成格子狀而成之圖案進行雕刻,而製作壓紋輥。使用該壓紋輥,於TAC表面形成凹凸。除此以外,與實施例1同樣地,製作防眩性膜。
(比較例9)
以蝕刻對使相同半徑25 μm之圓排列成鋸齒狀而成之圖案進行雕刻,而製作壓紋輥。使用該壓紋輥,於TAC表面形成凹凸。除此以外,與實施例1同樣地,防製作眩性膜。
<填充率之評價>
填充率係以生成之圓之面積與區塊面積之比來表示。圓與圓之間隙為平坦,填充率(1-填充率)表示圓所佔之面積率。區塊面積係圖案之整個面積(將圓之面積與其間之間隙之面積相加所得之面積)。若平坦部較多,即填充率較低,則防眩性下降,因此要求較高之填充率。此處,作為填充率之基準,係指比較例8(圖38A)及比較例9(圖38B)之填充率。於使相同半徑之圓排列成格子狀之情形時之填充率(參照圖38A)為78.5%,於使相同半徑之圓排列成鋸齒狀之情形時之填充率(參照圖38B)為90.7%。
<白濁度之評價>
為了抑制背面反射之影響,將防眩性膜經由黏著劑而貼合於黑色壓克力板上,作為評價樣品。其次,使用X-Rite公司製造之積分球型分光色度計SP64,對試樣表面照射擴散光,利用以位於自試樣法線方向朝向8°方向傾斜之位置之檢測器測定反射光的d/8°光學系統進行測定。測定值係採用僅檢測除鏡面反射成分外之漫反射成分之SPEX模式,於檢測視角2°下進行。再者,本測定之白濁度係藉由實驗來確認與視覺上所感覺之白濁感相關。將其結果示於表1。
黑色壓克力板:Mitsubishi Rayon製造之Acrylite黑502(3 mm厚)
貼合時所使用之黏著劑:巴川製紙所製造之無支持黏著膜TU41A
<防眩性之評價>
拍攝曝露於光學膜之螢光燈,以下述基準評價反射像之模糊方式。將其結果示於表1。
◎:螢光燈之輪廓不明(2根螢光燈看起來為1根)
○:某種程度上可識別螢光燈,但輪廓模糊
×:原樣拍攝出螢光燈
<凹凸形狀之評價>
使用Laser tec公司製造之五波長共軛焦顯微鏡OPTELIC S130。
試樣:與白濁測定同樣地於黑色壓克力板上貼膜而作為測定試樣。
物鏡:50倍,目鏡:10倍
沿著Z軸方向掃描,獲取Z軸像。
以通過於200 μm×200 μm中所觀察之凸部頂部之方式而設定測量剖面位置。其次,根據該剖面之階差,測定凸部(構造體)之高度。於10處進行該高度之測定後,將測定值相加平均,作為凸部(構造體)之平均高度PV。將其結果示於表1。
又,以下述方式求出最鄰接之圓與圓之平均中心間距PP。自根據上述計算條件設定值而生成之圖案中,於10處求出中心間距PP後,進行相加平均,作為平均中心間距PP。將其結果示於表1。
<疊紋、眩光之評價>
於17英吋之監視器(SXGA(Super eXtended Graphics Array,超級擴展型圖形陣列)1280×1024)上顯示綠色之圖像,於其上放置膜,以目測判斷是否產生疊紋、是否看起來眩目。將其結果示於表1。
表1中歸納表示上述各評價結果。
根據表1,可知以下內容。
實施例1~8之防眩性膜中,可獲得不會產生疊紋及眩光之高對比度之防眩性膜。又,實施例1~8之防眩性膜中,(1)構造體之底面之大小隨機變化,(2)構造體之底面彼此具有接觸和大致接觸之關係,(3)構造體底面之最小半徑Rm 與最大半徑RM 滿足Rm /RM ≦0.9之關係。因此,可知藉由滿足上述(1)~(3)之關係,可獲得不會產生疊紋、眩光之高對比度之防眩性膜。
(比較例10)
以下述方式製作轉印輥。首先,於作為轉印輥之鐵芯(φ為100 mm,面長為300 mm)之表面實施鍍銅。其次,於已實施鍍銅之輥表面塗佈光阻劑,形成光阻層。然後,對該光阻層進行雷射曝光,形成格子圖案之曝光部後,進行顯影。藉此,將格子圖案之開口部形成於光阻層上,而獲得蝕刻掩模。繼而,一面使形成有蝕刻掩模之轉印輥旋轉,一面對於該轉印輥表面吹附蝕刻液,藉此對於轉印輥表面進行第1蝕刻處理。藉此,將配置成格子圖案之多個開口部形成於輥表面。其次,將光阻層自輥表面上去除後,均勻地對輥表面整體進行再蝕刻,藉此對於輥表面進行第2蝕刻處理。作為蝕刻液,使用氯化銅蝕刻液(氯化銅、鹽酸、水)。然後,於輥表面實施5 μm之硬質鍍Cr,藉此獲得目標之轉印輥。
以下,表示轉印輥之曝光條件及蝕刻條件。
(曝光條件)
曝光部之形狀:圓形
曝光部之圓直徑:40 μm
曝光圖案:格子圖案
鄰接之曝光部之圓周之最小間隔(以下稱為最小曝光部間隔):20 μm(=D2×2.9)
(蝕刻條件)
第1蝕刻處理之深度D1:7.5 μm
第2蝕刻處理之深度D2:7 μm(D2=D1×0.93)
再者,蝕刻時間與蝕刻深度成比例,因此配合蝕刻時間,以特定深度進行全表面之蝕刻。
(比較例11)
將圓直徑為35 μm、最小孔間隔25 μm(=D2×3.6)之格子圖案之曝光部形成於光阻層上,除此以外,與實施例1同樣地,於輥表面形成蝕刻掩模。繼而,使用該蝕刻掩模,於以下條件下進行蝕刻,除此以外,與比較例10同樣地獲得轉印輥。
(蝕刻條件)
第1蝕刻處理之深度D1:7.5 μm
第2蝕刻處理之深度D2:7 μm(D2=D1×0.93)
(實施例9)
將圓形之隨機圖案(Rm :23.5 μm,RM :38.5 μm,最小孔間隔:2 μm(=D2×0.29))之曝光部形成於光阻層上,除此以外,與實施例1同樣地,於輥表面形成蝕刻掩模。繼而,使用該蝕刻掩模,於以下條件下進行蝕刻,除此以外,與比較例10同樣地獲得轉印輥。
(蝕刻條件)
第1蝕刻處理之深度D1:7.5 μm
第2蝕刻處理之深度D2:7 μm(D2=D1×0.93)
其次,於轉印輥溫度170℃、線壓200 kg/cm下,將轉印輥之凹凸形狀轉印至TAC(三乙醯纖維素)膜表面。繼而,以分散機攪拌以下材料2小時,而製備硬塗層塗料。然後,將製備之硬塗層塗料以白濁成為0.3~0.4之塗佈厚度塗佈於TAC膜之形狀轉印面上,使其乾燥後,照射紫外線使其硬化,藉此於TAC膜之形狀轉印面上形成硬塗層。藉由以上,獲得目標之防眩性膜。
(硬塗層塗料)
UV硬化丙烯酸胺基甲酸酯低聚物:100重量份
反應起始劑(Ciba Specialty Chemicals公司製造,商品名:Irgacure 184):5重量份
二氧化矽溶膠(分散有粒徑為30 nm之二氧化矽之甲基異丁基酮(MIBK)分散液,固形物成分為30%):500重量份
甲基異丁基酮(MIBK):85重量份
(實施例10)
將圓形之隨機圖案(Rm : 23.5 μm,RM : 38.5 μm,最小孔間隔:8 μm(=D2×1.6))之曝光部形成於光阻層上,除此以外,與實施例9同樣地,於輥表面形成蝕刻掩模。其次,使用該蝕刻掩模,於以下條件下進行蝕刻,除此以外與實施例9同樣地獲得防眩性膜。
(蝕刻條件)
第1蝕刻處理之深度D1:5.5 μm
第2蝕刻處理之深度D2:5 μm(D2=D1×0.91)
(實施例11)
將圓形之隨機圖案(Rm : 12.5 μm,RM : 20 μm,最小孔間隔:5 μm(=D2×1))之曝光部形成於光阻層上,除此以外,與實施例9同樣地,於輥表面形成蝕刻掩模。其次,使用該蝕刻掩模,於以下條件下進行蝕刻,除此以外,與實施例9同樣地獲得防眩性膜。
(蝕刻條件)
第1蝕刻處理之深度D1:4.1 μm
第2蝕刻處理之深度D2:5 μm(D2=D1×1.2)
可知實施例11中,與實施例9、10相比,母盤之孔徑較小,可進一步提高轉印速度,從而可提高生產性。認為其原因在於母盤之孔徑越小,則轉印步驟中熱越會有效率地傳輸至TAC。
(比較例12)
將圓直徑為30 μm、最小孔間隔為30 μm(=D2×4.3)之格子圖案之曝光部形成於光阻層上,除此以外,與實施例1同樣地,於輥表面形成蝕刻掩模。其次,使用該蝕刻掩模,於以下條件下進行蝕刻,除此以外,與實施例10同樣地獲得轉印輥。
(蝕刻條件)
第1蝕刻處理之深度D1:7.5 μm
第2蝕刻處理之深度D2:7 μm(D2=D1×0.93)
(實施例12)
將圓形之隨機圖案(Rm : 23.5 μm,RM : 38.5 μm,最小孔間隔:5 μm(=D2×1.7))之曝光部形成於光阻層上,除此以外,與實施例9同樣地,於輥表面形成蝕刻掩模。其次,使用該蝕刻掩模,於以下條件下進行蝕刻,除此以外,與實施例9同樣地獲得防眩性膜。
(蝕刻條件)
第1蝕刻處理之深度D1:5.25 μm
第2蝕刻處理之深度D2:3 μm(D2=D1×0.57)
(實施例13)
將圓形之隨機圖案(Rm : 23.5 μm,RM : 38.5 μm,最小孔間隔:2 μm(=D2×0.13))之曝光部形成於光阻層上,除此以外,與實施例9同樣地,於輥表面形成蝕刻掩模。其次,使用該蝕刻掩模,於以下條件下進行蝕刻,除此以外,與實施例9同樣地獲得防眩性膜。
(蝕刻條件)
第1蝕刻處理之深度D1:7.5 μm
第2蝕刻處理之深度D2:16 μm(D2=D1×2.1)
(實施例14)
將圓形之隨機圖案(Rm : 23.5 μm,RM : 38.5 μm,最小孔間隔:1 μm(=D2×2.5))之曝光部形成於光阻層上,除此以外,與實施例9同樣地,於輥表面形成蝕刻掩模。其次,使用該蝕刻掩模,於以下條件下進行蝕刻,除此以外,與實施例9同樣地獲得防眩性膜。
(蝕刻條件)
第1蝕刻處理之深度D1:0.4 μm
第2蝕刻處理之深度D2:0.4 μm(D2=D1×1)
對以上述方式獲得之實施例9~14、比較例10~12之輥母盤及防眩性膜進行以下評價。
<防眩性之評價>
拍攝曝露於防眩性膜之螢光燈,以下述基準評價反射像之模糊方式。
○:完全看不出螢光燈之輪廓。
△:螢光燈看起來模糊成霧狀,其中可見淺淡之輪廓。
×:螢光燈不模糊,可清楚地識別,輪廓亦可見。
<白濁度之評價>
首先,為了抑制背面反射之影響,將防眩性膜經由黏著劑而貼合於黑色壓克力板上作為評價樣品。其次,使用X-Rite公司製造之積分球型分光色度計SP64,對試樣表面照射擴散光,利用以位於自試樣法線方向朝向8°方向傾斜之位置之檢測器測定反射光的d/8°光學系統進行測定。測定值係採用僅檢測除鏡面反射成分外之漫反射成分之SPEX模式,於檢測視角2°下進行測定。再者,本測定之白濁度係藉由實驗來確認與視覺上所感覺之白濁感相關。將其結果示於表2。
黑色壓克力板:Mitsubishi Rayon製造之Acrylite黑502(3 mm厚)
貼合時所使用之黏著劑:巴川製紙所製造之無支持黏著膜TU41A
<剖面形狀之評價>
首先,使用Lasertec公司製造之五波長共軛焦顯微鏡OPTELIC S130,以下述方式進行測定。沿著Z軸方向掃描而獲取Z軸像,以通過孔中心部之方式繪製直線,測定剖面形狀。以下表示測定條件。
試樣:與白濁測定同樣地於黑色壓克力板上貼膜而作為測定試樣。
物鏡:50倍
目鏡:10倍
其次,根據測定之剖面形狀,評價是否存在凹部之連通及有無平坦部。將其結果示於表2。又,圖39A~圖39C中以比較例10~12之輥母盤之剖面分布為代表加以表示。
根據表1,可知第2次之蝕刻之深度D2為D1×0.6以上之實施例9、10中,與第2次之蝕刻之深度D2未達D1×0.6之比較例12相比,可提高轉印速度,從而可提高生產性。
根據圖39A及圖39B,可知比較例10、11之母盤中,可獲得無平坦部之連續之波狀之凹凸形狀。與此相對,根據圖39C,可知比較例12之母盤中,於凹部間殘留有平坦部。
若藉由化學(濕式)蝕刻(第1蝕刻處理),將母盤表面雕刻成較光阻層之開口部半徑更淺,則將具有圓柱形狀之複數個凹部形成於母盤上(參照圖40A、圖40B)。若將上述母盤之凹部轉印至基材上,則於基材上形成具有圓柱形狀之複數個突起。又,根據鄰接之凹部之間之距離的不同,蝕刻時凹部間連通,故而由凹部形成了網狀陣列(參照圖41A、圖41B)。若使用形成有上述陣列之母盤來成形基材,則會導致光學特性之劣化。因此,為了以凹部間不連通之方式形成圓柱狀之凹部,需要於凹部間設置間隙。為了避免上述凹部間之連通,較好的是於顯影後,將圓形狀之開口部之間之最小間隔設定為1 μm以上。
又,若於基材之凹凸上塗佈不會隨著乾燥而不流動之硬塗層塗料,則存在如下傾向:雖獲得波面狀之表面,但圓柱狀之凸部之間(成為波面之凹部之部分)與圓柱狀之凸部之上表面(成為波面之頂部之部分)變為平坦。又,存在頂部與凹部之間之傾斜成為直線狀之傾向。因此,若欲抑制白濁感而獲得平滑且連續之波面,則存在平坦部增加而防眩性下降之傾向。
為了抑制如上所述之防眩性之下降,較好的是將母盤之凹部之形狀改變成無直線部分之圓頂形狀,且改變成使獨立存在之圓柱狀之孔部連續之凹凸形狀。為了將上述連續之凹凸形狀形成於母盤表面,只要於母盤製作步驟中採用多階段之蝕刻處理即可。即,利用蝕刻形成較淺之圓柱狀之凹部,除去光阻層,使母盤之金屬表面露出後,對輥表面之整個表面進行再蝕刻即可(參照圖42A~圖42C)。圓頂形狀之程度根據蝕刻條件而變化,該程度之變化會對漫反射特性產生影響,因此較好的是適當調整蝕刻之深度及凹部間之間隔。
(實施例15)
以下述方式製作轉印輥。首先,於作為轉印輥之鐵芯(φ為100 mm,面長為300 mm)之表面實施鍍銅。其次,於已實施鍍銅之輥表面上塗佈光阻劑,形成光阻層。
又,以計算條件設定值(Rm : 23.5 μm,RM : 38.0 μm,Xm : 0.0 mm,XM : 40.0 mm,Ym : 0.0 mm,YM : 40.0 mm)生成圓徑圖案後,於圓與圓之間隙中配置半徑為15 μm~23.5 μm之圓。其次,根據該生成圖案,對形成於輥表面之光阻層進行雷射曝光,形成隨機圖案之曝光部後,進行顯影。藉此,將隨機圖案之開口部形成於光阻層上,而獲得蝕刻掩模。
然後,一面使形成有蝕刻掩模之輥旋轉,一面對於該輥表面吹附蝕刻液,而對於輥表面進行蝕刻處理,藉此形成深度為5 μm之圓柱形狀之孔部。藉此,將配置成隨機圖案之多個孔部形成於輥表面上。作為蝕刻液,使用氯化銅蝕刻液(氯化銅、鹽酸、水)。
繼而,使用所獲得之轉印輥,於轉印輥溫度170℃、線壓200 kg/cm之條件下,將轉印輥之凹凸形狀轉印至TAC(三乙醯纖維素)膜表面上。然後,以分散機攪拌以下材料2小時,而製備硬塗層塗料。其次,將製備之硬塗層塗料塗佈於TAC膜之形狀轉印面上,使其乾燥後,照射紫外線使其硬化,藉此於TAC膜之形狀轉印面上形成硬塗層。再者,以乾燥後之硬塗層表面之平均凹凸高度PV成為0.25 μm之方式調整硬塗層塗料之塗佈厚度。
藉由以上,獲得目標之防眩性膜。
(硬塗層塗料)
UV硬化丙烯酸胺基甲酸酯低聚物:100重量份
反應起始劑(Ciba Specialty Chemicals公司製造,商品名:Irgacure 184):5重量份
二氧化矽溶膠(分散有粒徑為30 nm之二氧化矽之甲基異丁基酮(MIBK)分散液,固形物成分為30%):500重量份甲基異丁基酮(MIBK):85重量份
(實施例16)
以下述方式調整生成圖案之條件及硬塗層塗料之塗佈厚度,除此以外,與實施例15同樣地獲得防眩性膜。
(生成圖案之條件)
以計算條件設定值(Rm : 23.5 μm,RM : 38.5 μm,Xm : 0.0 mm,XM : 40.0 mm,Ym =0.0 mm,YM : 40.0 mm)生成圓徑圖案。再者,省略如實施例15般於圓與圓之間隙中配置圓之處理。
(硬塗層塗料之塗佈厚度)
以乾燥後之硬塗層表面之平均凹凸高度PV成為0.50 μm之方式調整硬塗層塗料之塗佈厚度。
(實施例17)
以下述方式調整生成圖案之條件及硬塗層塗料之塗佈厚度,除此以外,與實施例15同樣地獲得防眩性膜。
(生成圖案之條件)
以計算條件設定值(Rm : 23.5 μm,RM : 38.5 μm,Xm : 0.0 mm,XM : 40.0 mm,Ym : 0.0 mm,YM : 40.0 mm)生成圓徑圖案後,於圓與圓之間隙中配置半徑為7.5 μm~23.5 μm之圓。
(硬塗層塗料之塗佈厚度)
以乾燥後之硬塗層表面之平均凹凸高度PV成為0.25 μm之方式調整硬塗層塗料之塗佈厚度。
(實施例18)
首先,與實施例16同樣地進行至形狀轉印之步驟為止之一系列步驟,獲得形成於凹凸表面上之TAC膜。其次,製備下述固形物成分為25%之塗佈液,以PV成為0.25 μm之方式將該塗料塗佈於TAC膜凹凸表面上。
紫外線硬化型丙烯酸系低聚物(黏度為5,000 cps/25℃):100重量份
反應起始劑Irgacure 184:5重量份
MIBK:315重量份
其次,以80℃乾燥2分鐘後,搬送至紫外線硬化爐中,於輸出160 W、累計光量300 mJ/cm2 下使其紫外線硬化,藉此製作目標之防眩性膜。
將上述實施例中所使用之塗料之黏度特性之比較示於表3。
<黏度特性之評價>
使用HAAKE RheoStress RS75進行測定。
表示結構黏性之降伏值係根據Casson之式,將剪切速度之平方根與剪切應力之平方根作圖,根據截距而求出。將作圖例表示於圖43。
<防眩性之評價>變更判斷基準
拍攝曝露於光學膜之螢光燈,以下述基準評價反射像之模糊方式。
◎:完全看不出螢光燈之輪廓。
○:螢光燈看起來模糊成霧狀,其中可見淺淡之輪廓。
×:螢光燈不模糊,可清楚地識別,輪廓亦可見。
<彩虹紋之評價>
貼附於黑色壓克力板上之膜上照射螢光燈,觀察周圍之彩虹紋,以下述基準進行評價。
○:自極低之角度(傾斜)觀察,未觀察到彩虹紋
△:自極低之角度觀察,觀察到彩虹紋
×:自正面觀察,亦觀察到彩虹紋
根據表4可知以下內容。
對實施例15、16、17進行比較,可知進而於圓與圓之間隙中配置較小之圓之實施例15、17係與未於圓與圓之間隙中配置較小之圓之實施例16相比,母盤之凹凸面中之凹部之填充率、即防眩性膜之凹凸面中之構造體之密度較高,可獲得較高之防眩性。
又,可知實施例15、17係與實施例16相比,因具有底面更小之構造體,故形成於防眩性膜上之構造體之高度偏差較大,結果可抑制反射光之彩虹紋即分光。
以下說明之實施例19、20中,物性值之測定及特性評價係以下述方式進行測定及評價。
<硬塗層膜厚>
硬塗層之膜厚(平均膜厚)係使用厚度測定器(TESA股份有限公司製造,電子測微器)以下述方式求出。首先,使用6 mmφ之圓筒形狀者作為接觸端子,以不會破壞硬塗層之程度之低荷重使圓筒端子接觸硬塗層,於任意5點測定防眩性膜之厚度。其次,將所測定之防眩性膜之厚度單純地相加平均,而求出防眩性膜總厚度之平均值DA。然後,於任意5點測定同一防眩性膜之未塗佈部分之厚度。繼而,將所測定之基材(轉印基材)之厚度單純相加平均,而求出基材之平均厚度DB。其次,將防眩性膜總厚度之平均值DA減去基材之平均厚度DB,將藉此所得之值作為硬塗層之膜厚。
<表面形狀>
以下述方式評價及觀察轉印基材及硬塗層之表面。
表面粗糙度係利用觸針式表面粗糙度測定器(小阪研究所股份有限公司製造之Surfcorder ET4000A)進行評價。將掃描速度設為0.1 mm/sec,將評價長度設為4 mm。
表面形狀觀察係利用Ryoka Systems Inc.非接觸式表面.層剖面形狀測量系統VertScan2.0進行評價。測定係利用VS-Measure(Version 1.0.2)來進行。使用波長為520 nm之濾波器、×50倍之物鏡(或×20倍之物鏡),觀察區域為190 μm×140 μm(或者520 μm×390 μm)。將3D圖像顯示於VS-Viewer(Version 4.2.2)上。
<全光線透射率Tt>
防眩性膜之全光線透射率Tt係利用依據JIS K7361之村上色彩技術研究所股份有限公司製造之HM-150,直接對防眩性膜進行評價。
<總HAZE>
防眩性膜之總HAZE(霧度)係利用依據JIS K7136之村上色彩技術研究所股份有限公司製造之HM-150,直接對防眩性膜進行評價。
<內部HAZE>
防眩性膜之內部HAZE係對於使用光學上透明之黏著劑將TAC膜(富士軟片股份有限公司製造,膜厚:80 μm)貼合於硬塗面上而成之試驗片,利用依據JIS K7136之村上色彩技術研究所股份有限公司製造之HM-150進行評價。
<白濁>
以下表示白濁度之具體測定法。首先,於防眩性膜之背面經由黏著劑而貼合黑色壓克力板。其次,使用積分球型分光色度計(X-Rite公司製造,商品名:SP64),對試樣表面照射擴散光,利用以位於自試樣法線方向朝向8°方向傾斜之位置之檢測器測定反射光的d/8°光學系統進行測定。測定值係採用僅檢測除鏡面反射成分外之漫反射成分之SPEX模式,於檢測視角2°下進行。
<光澤>
以下述方式測定防眩性膜之光澤度。利用黏著劑將防眩性膜貼合於黑色壓克力板(Mitsubishi Rayon股份有限公司製造之Acrylite L 502)上,利用Gardner公司製造之微型三角度光澤度計進行光澤度之測定。再者,表5中表示20°光澤度。
<防眩性之評價>
防眩性之評價係將防眩性膜經由黏著薄片而貼附於黑色壓克力板上,將自身之臉自距離膜約30 cm之位置映入,以下述基準評價瞳孔之模糊方式。
◎:瞳孔模糊,看不見輪廓
○:可見淺淡之瞳孔之輪廓
×:清楚地映出瞳孔
<黑色程度之評價>
黑色程度之評價係將防眩性膜經由黏著薄片而貼附於黑色壓克力板上,照射曝露之螢光燈,以下述基準評價擴散光之擴展。
◎:擴散光之擴展範圍較窄,若超出擴展範圍,則突然變為黑色之區域
○:雖擴散光之擴展範圍較狹,但於超出擴展範圍之部位隱約可確認到擴散光
×:擴散光之擴展範圍較廣,看起來發白
<眩光>
自Sony製造之液晶電視BRAVIA KDL-40F1之面板表面上將帶防眩性之偏光板剝離,貼合具有末進行防眩處理之TAC表面之偏光板。使用光學上透明之黏著劑,於其上貼合實施例19、20之防眩性膜。其次,啟動所獲得之液晶電視,於綠色顯示狀態下以下述基準評價眩光。
◎:自所有角度觀察,均未感覺到眩光
○:自正面觀察,無眩光,但自傾斜觀察,稍微感覺到眩光
×:自正面觀察,感覺到眩光
(實施例19)
利用光微影技術,以下述方式製作表面具有凹凸形狀之轉印輥母盤。首先,於作為轉印輥母盤之鐵芯(φ為100 mm,面長為300 mm)之表面實施鍍銅。其次,於已實施鍍銅之輥表面上塗佈光阻劑,而形成光阻層。
繼而,生成圓徑之隨機圖案(Rm : 23.5 μm,RM : 38.5 μm,Xm : 0.0 mm,XM : 40.0 mm,Ym : 0.0 mm,YM : 40.0 mm)後,於所生成之圓與圓之間隙中配置半徑為15 μm~23.5 μm之圓,來作為曝光圖案。然後,根據該曝光圖案,對光阻層進行雷射曝光後,進行顯影。藉此,可獲得複數個開口部配置成隨機圖案之蝕刻掩模。
其次,一面使形成有蝕刻掩模之轉印輥母盤旋轉,一面對於該輥表面吹附蝕刻液,藉此對於輥表面進行蝕刻處理(第1蝕刻處理)。藉此,形成深度D1:5.5 μm之圓柱形狀之孔(凹部)。
繼而,將光阻層自轉印輥母盤之表面上去除後,以蝕刻深度D2:5 μm(D2=D1×0.91)均勻地對輥表面整體進行再蝕刻處理(第2蝕刻處理)。藉此,圓柱形狀之孔變化為平滑之曲面形狀之孔。然後,於輥表面實施5 μm之硬質鍍Cr,藉此製作目標之轉印輥母盤。
其次,利用使用有製作之轉印輥母盤之形狀轉印(轉印輥溫度:170℃,線壓:200 kg/cm,轉印速度:8 m/min),於TAC膜(富士軟片股份有限公司製造,膜厚:80 μm)表面形成凹凸。繼而,觀察TAC膜表面之凹凸形狀。將其結果示於圖44A。然後,評價基材表面之凹凸形狀之表面粗糙度。其結果,Ra(算術平均粗糙度)=0.623 μm,Rz(十點平均粗糙度)=2.163 μm,RSm(粗糙度曲線要素之平均長度)=78 μm。
其次,利用線棒將下述調配之紫外線硬化型樹脂組合物塗敷於TAC膜之凹凸之表面上後,以80℃使紫外線硬化型樹脂組合物乾燥1.5分鐘。利用該乾燥,黏度調整劑顯現結構黏性,而流動性下降,紫外線硬化型樹脂組合物之表面追隨於TAC膜表面之凹凸形狀。然後,於氮氣環境下照射350 mJ/cm2 之紫外線,使紫外線硬化型樹脂組合物硬化,藉此於TAC膜表面上形成硬塗層。藉此,可獲得防眩性膜。
‧六官能基丙烯酸胺基甲酸酯 14.39質量份(Sartomer製造,商品名:CN9006)
‧四官能基丙烯酸系單體:季戊四醇硬脂酸酯 7.19質量份(新中村化學工業股份有限公司製造,商品名:A-TMMT)
‧無機系之黏度調整劑:二氧化矽填料 16質量份(日揮觸媒化成股份有限公司製造,OSCAL系列之粒徑為25 nm之商品。利用含有末端丙烯基之矽烷偶合劑(例如信越化學工業股份有限公司製造之KBM-5103)處理粒子表面)
‧聚合起始劑 2質量份(Ciba Specialty Chemicals公司製造,商品名:Irgacure 184)
‧調平劑:有效成分(氟化丙烯酸酯聚合物)30質量%之3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇溶液) 0.07質量份(共榮社化學股份有限公司製造,商品名:KL-600)
‧防污劑:氟化丙烯酸酯 1重量份(DIC股份有限公司製造,商品名:RS-751-K)
‧有機系之黏度調整劑:含羧基之聚合物改質物 0.03質量份(共榮社化學股份有限公司製造,商品名:G-700)
‧溶劑:異丙醇(isopropyl alcohol,IPA 37.33質量份
‧溶劑:1,3-二氧戊環 21.99重量份
(實施例20)
於蝕刻液中添加界面活性劑,除此以外,與實施例19同樣地獲得防眩性膜。再者,實施例20中亦與實施例19同樣地於防眩性膜之製作步驟中觀察TAC膜表面之凹凸形狀。將其結果示於圖44B。又,評價基材表面之凹凸形狀之表面粗糙度。其結果,Ra(算術平均粗糙度)=0.503 μm,Rz(十點平均粗糙度)=1.973 μm,RSm(粗糙度曲線要素之平均長度)=74 μm。
表5中表示實施例19、比較例20之防眩性膜之評價結果。
根據上述評價結果可知以下內容。
‧蝕刻液中未添加界面活性劑之實施例19之防眩性膜中,未於基材表面形成微細構造體,具有平滑之表面。與此相對,蝕刻液中添加有界面活性劑之實施例20之防眩性膜中,於基材表面形成有微細構造體,具有粗糙之表面。
‧實施例1之防眩性膜中,與實施例19之防眩性膜相比,總霧度及內部霧度上升了1%左右。其原因在於基材表面形成有微細構造體。
‧實施例20之防眩性膜中,與實施例19之防眩性膜相比眩光減少。其原因在於藉由微細構造體而賦予了內部霧度。即,藉由微細構造體對基材表面賦予了光散射效果。
‧實施例19與實施例20中,如上所述般TAC膜之表面形狀存在不同,但硬塗層之表面形狀大致相同。因此,白濁、光澤、防眩性及黑色程度之評價結果於實施例19與實施例20中大致相等。
以上,對本發明之實施形態及實施例進行了具體說明,但本發明並不限定於上述實施形態及實施例,基於本發明之技術思想可進行各種變形。
例如上述實施形態及實施例中所列舉之數值、形狀、材料及構成等僅為一例,根據需要亦可使用與其不同之數值、形狀、材料及構成等。
又,上述第1~第10實施形態之各構成只要不脫離本發明之主旨,即可相互組合。
又,上述實施形態中,以將本發明應用於液晶顯示器之顯示面中所包括之光學膜及其製造方法之情形為例進行了說明,但本發明並不限定於此。例如可應用於CRT(Cathode Ray Tube)顯示器、電漿顯示器(Plasma Display Panel:PDP)、電致發光(Electro Luminescence:EL)顯示器、表面傳導型電子發射元件顯示器(Surface-conduction Electron-emitter Display:SED)等各種顯示裝置之顯示面中所使用之光學膜及其製造方法。又,本發明並不對顯示裝置之大小進行特別限定,本發明可應用於小型至大型之所有顯示裝置。
又,上述實施形態中,以於基材上形成硬塗層12之情形為例進行了說明,但亦可於未形成硬塗層12之狀態下將基材11活用作擴散薄片或擴散板等。於如上所述般活用之情形時,亦可構成為於基材11之兩面形成有上述實施形態之凹凸形狀。藉此,可對基材11之兩面賦予擴散作用。
又,上述實施形態中,亦可於基材11中含有微粒子。又,亦可於基材11之背面形成凹凸形狀。作為該凹凸形狀之形成方法,例如可舉出壓紋加工、褶皺加工。又,亦可於基材背面設置含有微粒子之樹脂層,並使微粒子自該樹脂層之表面突出。又,亦可於基材11中含有微粒子,並且使該等微粒子之一部分自基材背面突出。又,亦可於基材11之內部含有微粒子,並且於基材11之背面形成凹凸形狀。藉由採用上述構成,可對基材11之內部及/或背面賦予擴散作用。再者,於採用上述構成之情形時,亦可構成為省略硬塗層12之形成,而使基材11之表面之凹凸形狀露出。藉此,可將基材11用作擴散薄片或擴散板等。
又,上述第7實施形態中,以對於利用蝕刻處理(第1蝕刻處理)而形成之凹部實施再蝕刻處理(第2蝕刻處理)之情形為例進行了說明,但本發明並不特別限定於此例。例如亦可對於利用雷射加工而形成之凹部實施再蝕刻處理(第2蝕刻處理)。即,於第1實施形態之光學膜之製造方法中,亦可進而包括如下步驟:於利用雷射加工形成凹部之步驟後,實施蝕刻處理。
又,上述實施形態中,於利用化學蝕刻製作壓紋輥之情形時,亦可蝕刻隨機圖案,雕刻柱狀之孔後,將光阻劑全部除去,對輥表面整體進行蝕刻而製作平滑之表面形狀之孔。
1‧‧‧光學膜
2‧‧‧液晶面板
2a、2b‧‧‧偏光元件
3‧‧‧背光
4‧‧‧防眩性偏光元件
11‧‧‧基材
11a‧‧‧構造體
11c‧‧‧微細構造體
12‧‧‧硬塗層
13‧‧‧硬塗液
14‧‧‧抗靜電層
15‧‧‧抗反射層
21‧‧‧壓紋輥
21a‧‧‧構造體
22‧‧‧背壓軋輥
23‧‧‧輥
24‧‧‧陶瓷層
25‧‧‧光阻層
25a‧‧‧曝光圖案
25b‧‧‧開口部
26‧‧‧鍍敷層
圖1係表示本發明之第1實施形態之液晶顯示裝置之構成之一例的剖面圖;
圖2係表示本發明之第1實施形態之光學膜之構成之一例的剖面圖;
圖3係表示基材之凹凸面之形狀之一例的平面圖;
圖4A、圖4B係用以說明構造體之底面之定義之圖;
圖5係表示構造體之最小距離Rm 及最大距離RM 之較佳範圍之圖表;
圖6係表示使基材成形之壓紋轉印裝置之構成之剖面圖;
圖7係表示壓紋輥表面之凹凸形狀之一例之圖;
圖8係表示壓紋輥表面之凹凸形狀之一例之圖;
圖9係表示壓紋輥表面之凹凸形狀之一例之圖;
圖10A~圖10C係表示亂數r及圓之半徑之例之圖表;
圖11A~圖11C係表示亂數r及圓之半徑之例之圖表;
圖12A~圖12D係用以說明隨機點生成演算法之圖;
圖13係用以說明X軸上資料之生成方法1之流程圖;
圖14係用以說明X軸上資料之生成方法2之流程圖;
圖15係用以說明圓之填充方法1之流程圖;
圖16係用以說明圓之填充方法2之流程圖;
圖17係用以對將X軸上之起始點與結束點設為相同圖案之方法進行說明之流程圖;
圖18係表示用以實施隨機圖案之生成方法之圖案生成裝置之構成的一例之方塊圖;
圖19係用以對本發明之第1實施形態之光學膜之製造方法的步驟進行說明之圖;
圖20A~圖20C係用以對本發明之第1實施形態之光學膜之製造方法進行說明的步驟圖;
圖21A~圖21C係用以對本發明之第1實施形態之光學膜之製造方法進行說明的步驟圖;
圖22A~圖22C係用以對本發明之第2實施形態之壓紋輥之製作方法進行說明的步驟圖;
圖23A~圖23D係用以對本發明之第2實施形態之壓紋輥之製作方法進行說明的步驟圖;
圖24係表示本發明之第3實施形態之光學膜之構成的一例之剖面圖;
圖25係表示本發明之第4實施形態之光學膜之構成的一例之剖面圖;
圖26係表示本發明之第5實施形態之顯示裝置之構成例的剖面圖;
圖27係表示本發明之第5實施形態之光學膜之構成的一例之剖面圖;
圖28係表示本發明之第6實施形態之顯示裝置之構成例的剖面圖;
圖29係用以對本發明之第7實施形態之防眩性膜之製造方法的一例進行說明之流程圖;
圖30A~圖30C係用以對本發明之第7實施形態之防眩性膜之製造方法的一例進行說明之步驟圖;
圖31A~圖31D係用以對本發明之第7實施形態之防眩性膜之製造方法的一例進行說明之步驟圖;
圖32A~圖32C係用以對本發明之第7實施形態之防眩性膜之製造方法的一例進行說明之步驟圖;
圖33係表示本發明之第8實施形態之光學膜所包括的基材之凹凸面之形狀之一例的平面圖;
圖34A係表示本發明之第9實施形態之光學膜所包括的基材之構成之第1構成例的剖面圖。圖34B係表示本發明之第9實施形態之光學膜所包括的基材之構成之第2構成例的剖面圖;
圖35A係表示微細構造體之形狀之第1例之略線圖。圖35B係表示微細構造體之形狀之第2例之略線圖。圖35C係表示微細構造體之形狀之第3例之略線圖;
圖36係表示本發明之第10實施形態之光學膜之構成的一例之剖面圖;
圖37A係表示實施例1之TAC膜表面之照片。圖37B係表示參考例之TAC膜表面之照片;
圖38A係表示比較例8之配置圖案之圖。圖38B係表示比較例9之配置圖案之圖;
圖39A係表示實施例1之母盤之剖面分布之圖。圖39B係表示實施例2之母盤之剖面分布之圖。圖39C係表示比較例1之母盤之剖面分布之圖;
圖40A係表示形成有具有圓柱狀之複數個凹部之母盤表面之照片。圖40B係表示形成有具有圓柱狀之複數個凹部之母盤表面之剖面分布的圖;
圖41A係表示形成有連接成網狀之凹部之母盤表面的照片。圖41B係表示圖41A所示之B-B線之剖面分布之圖;圖42A係表示形成有具有圓頂狀之複數個凹部之母盤表面的照片。圖42B係表示藉由第1蝕刻處理所形成之凹凸形狀之剖面分布。圖42C係表示藉由第2蝕刻處理而變得平滑之凹凸形狀之剖面分布;
圖43係用以求出表示結構黏性之降伏值之圖表;及圖44A係表示實施例19之防眩性膜之基材之表面形狀的圖。圖44B係表示實施例20之防眩性膜之基材之表面形狀的圖。
1...光學膜
11...基材
11a...構造體
12...硬塗層

Claims (20)

  1. 一種光學元件,其包括:基材,其表面形成有作為凸部之複數個構造體;以及硬塗層,其形成於上述基材上;於上述基材之表面,藉由上述構造體而形成有凹凸形狀,於上述硬塗層之表面形成有仿照上述基材之凹凸形狀的凹凸形狀,上述硬塗層表面之凹凸形狀較上述基材之凹凸形狀平緩,使上述構造體之底面之大小於最小距離Rm 以上、最大距離RM 以下(其中,最小距離Rm :自上述構造體之底面重心至底面周緣之最短距離之最小值,最大距離RM :自上述構造體之底面重心至底面周緣之最大距離之最大值)之範圍內隨機變化,上述複數個構造體中相鄰之上述構造體之底面彼此具有接觸或大致接觸之關係,上述最小距離Rm 與上述最大距離RM 滿足Rm /RM ≦0.9之關係。
  2. 如請求項1之光學元件,其中上述最大距離RM 處於Rm <RM ≦75 μm之範圍內。
  3. 如請求項1之光學元件,其中上述最大距離RM 及最小距離Rm 滿足10 μm≦Rm <RM ≦75 μm之關係。
  4. 如請求項1之光學元件,其中上述構造體包含第1構造體與第2構造體,使上述第1構造體之底面之大小於10 μm≦R1m <R1M ≦75 μm(其中,最小距離R1m :自上述第1構造體之底面重心至底面周緣之最短距離之最小值,最大距離R1M :自上述第1構造體之底面重心至底面周緣之最大距離之最大值)之範圍內隨機變化,使上述第2構造體之底面之大小於R2m <R2M ≦R1m (其中,最小距離R2m :自上述第2構造體之底面重心至底面周緣之最短距離之最小值,最大距離R2M :自上述第2構造體之底面重心至底面周緣之最大距離之最大值)之範圍內隨機變化。
  5. 如請求項1之光學元件,其中上述構造體包含:第1構造體;以及第2構造體,其配置於上述第1構造體間之間隙中;上述第1構造體之高度之最小值h1 、及上述第2構造體之高度之最大值h2 滿足h1 ≧h2 之關係,使上述第1構造體之底面之大小於R1m <R1M ≦75 μm(其中,最小距離R1m :自上述第1構造體之底面重心至底面周緣之最短距離之最小值,最大距離R1M :自上述第1構造體之底面重心至底面周緣之最大距離之最大值)之範圍內隨機變化,使上述第2構造體之底面之大小於R2m <R2M ≦R1m (其中,最小距離R2m :自上述第2構造體之底面重心至底面周緣之最短距離之最小值,最大距離R2M :自上述第2構造體之底面重心至底面周緣之最大距離之最大值)之範圍內隨機變化。
  6. 如請求項5之光學元件,其中上述第1構造體之高度之最小值h1 、及上述第2構造體之高度之最大值h2 滿足h1 ≧h2 之關係,並且上述第1構造體及上述第2構造體之高度存在偏差。
  7. 如請求項1之光學元件,其中上述硬塗層含有無機系及/或有機系之黏度調整劑。
  8. 如請求項1之光學元件,其中上述硬塗層表面之平均凹凸高度PV處於0.2 μm≦PV≦1.6 μm之範圍內。
  9. 如請求項1之光學元件,其中上述硬塗層表面之十點平均粗糙度Rz處於0.1 μm≦Rz≦1.6 μm之範圍內。
  10. 如請求項1之光學元件,其中白濁度處於0.7%以下之範圍內。
  11. 如請求項1之光學元件,其中上述構造體之底面形狀為圓形狀、橢圓形狀及多角形狀中之至少一種。
  12. 如請求項1之光學元件,其中上述構造體包含自該構造體之上部朝底部擴展之側面,上述複數個構造體中相鄰之上述構造體之底面彼此具有接觸或大致接觸之關係。
  13. 一種顯示裝置,其包括如請求項1至12中任一項之光學元件。
  14. 一種光學元件之製造方法,其包括以下步驟:藉由於表面形成作為凹部之複數個轉印用構造體,而形成表面具有凹凸形狀之母盤;藉由將上述母盤之凹凸形狀轉印至基材表面,而形成表面具有凹凸形狀之基材;以及於上述基材之凹凸形狀上形成硬塗層;且使上述轉印用構造體之底面之大小於最小距離Rm 以上、最大距離RM 以下(其中,最小距離Rm :自上述轉印用構造體之底面重心至底面周緣之最短距離之最小值,最大距離RM :自上述轉印用構造體之底面重心至底面周緣之最大距離之最大值)之範圍內隨機變化,上述複數個轉印用構造體中相鄰之上述轉印用構造體之底面彼此具有接觸或大致接觸之關係,上述最小距離Rm 與上述最大距離RM 滿足Rm /RM ≦0.9之關係,於上述硬塗層之表面形成有仿照上述基材之凹凸形狀的凹凸形狀,上述硬塗層表面之凹凸形狀較上述基材之凹凸形狀平緩。
  15. 如請求項14之光學元件之製造方法,其中於上述母盤之製作步驟中,藉由雷射加工或蝕刻處理而形成上述轉印用構造體。
  16. 如請求項14之光學元件之製造方法,其中上述轉印用構造體形成於輥狀母盤表面。
  17. 一種母盤,其於表面具備作為凹部之複數個轉印用構造體,於上述表面藉由上述轉印用構造體而形成有凹凸形狀,使上述轉印用構造體之底面之大小於最小距離Rm 以上、最大距離RM 以下(其中,最小距離Rm :自上述轉印用構造體之底面重心至底面周緣之最短距離之最小值,最大距離RM :自上述轉印用構造體之底面重心至底面周緣之最大距離之最大值)之範圍內隨機變化,上述複數個轉印用構造體中相鄰之上述轉印用構造體之底面彼此具有接觸或大致接觸之關係,上述最小距離Rm 與上述最大距離RM 滿足Rm /RM ≦0.9之關係。
  18. 一種母盤之製造方法,其包括以下步驟:藉由雷射加工或蝕刻處理而於母盤表面形成複數個凹部;以及對於形成有上述複數個凹部之上述母盤之表面整體實施蝕刻處理,而形成轉印用構造體;使上述轉印用構造體之底面之大小於最小距離Rm 以上、最大距離RM 以下(其中,最小距離Rm :自上述轉印用構造體之底面重心至底面周緣之最短距離之最小值,最大距離RM :自上述轉印用構造體之底面重心至底面周緣之最大距離之最大值)之範圍內隨機變化,上述複數個轉印用構造體中相鄰之上述轉印用構造體之底面彼此具有接觸或大致接觸之關係,上述最小距離Rm 與上述最大距離RM 滿足Rm /RM ≦0.9之關係。
  19. 如請求項18之母盤之製造方法,其中藉由對於形成有上述複數個凹部之上述母盤之表面整體實施蝕刻處理,而於上述母盤表面形成連續之波面。
  20. 如請求項18之母盤之製造方法,其中藉由對於形成有上述複數個凹部之上述母盤之表面整體實施蝕刻處理,而於上述母盤表面形成圓頂形狀之轉印用構造體。
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