專利名稱：防眩膜及圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于可以應(yīng)用于圖像顯示裝置中的偏光膜等光學(xué)用途的防眩膜的發(fā)明，特別是關(guān)于應(yīng)用于精細(xì)度高的圖像顯示裝置時(shí)，很難產(chǎn)生亮點(diǎn)等現(xiàn)象，可以確保高視認(rèn)性的防眩膜的發(fā)明。本發(fā)明還與使用此防眩膜的圖像顯示裝置相關(guān)。
此外，本發(fā)明是關(guān)于應(yīng)用于圖像顯示裝置中的偏光膜等光學(xué)用途的防眩膜制造方法方面的發(fā)明。詳細(xì)地說(shuō)明，是關(guān)于得到特定的反射曲線方面有效的防眩膜之適當(dāng)制造方法的發(fā)明。
背景技術(shù)：
以液晶顯示裝置為首的圖像顯示裝置，在其圖像顯示面上射入外界光線時(shí)，會(huì)明顯地影響其視認(rèn)性。在重視圖像質(zhì)量的電視、個(gè)人電腦等用途方面、在戶外強(qiáng)光下使用的攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等用途方面、以及在利用反射光進(jìn)行顯示的手機(jī)等反射型液晶顯示裝置等用途方面，在顯示裝置上進(jìn)行防止這些映入光線的處理是通常的事例。關(guān)于防止映入光線的處理，利用光學(xué)多層膜產(chǎn)生干擾的無(wú)反射處理，與通過(guò)在表面上形成凹凸形狀來(lái)散射入射光線，進(jìn)而沖淡映入光線之所謂的防眩處理是大不一樣的。前者的無(wú)反射處理需要形成均勻的光學(xué)膜厚的多層膜，因此存在著成本高的問(wèn)題。與此相對(duì)，由于后者的防眩處理可以通過(guò)比較便宜的價(jià)格實(shí)現(xiàn)，而被用于大型的個(gè)人電腦及顯視器等用途。
防眩性的薄膜，例如，可以通過(guò)在透明基材上涂布分散了填充劑的紫外線硬化型樹(shù)脂，在干燥后，照射紫外線使樹(shù)脂硬化，在填充劑的表面會(huì)隨機(jī)形成凹凸形狀等方法而制造。而且，至今在用于圖像顯示裝置的薄膜表面形成細(xì)微的凹凸形狀，從而實(shí)現(xiàn)防眩性的提案有許多。例如在日本專利早期公開(kāi)之特開(kāi)2003-4903號(hào)公報(bào)中，提出了一種在透明的支撐體上具有防眩層，表面具有凹凸形狀的防眩膜，該防眩膜的各個(gè)凹陷部位的剖面面積在1,000μm2以下，在這里，具有上述凹凸形狀的防眩膜，是利用在透明的支撐體上涂布分散了平均粒子直徑為0.2～10μm之粒子的紫外線硬化型樹(shù)脂，再照射紫外線使其硬化的方法而制造出來(lái)的。
另一方面，在日本專利早期公開(kāi)之特開(kāi)平6-16851號(hào)公報(bào)及日本專利早期公開(kāi)之特開(kāi)平7-124969號(hào)公報(bào)中，揭示了在使具有紫外線硬化型樹(shù)脂層的透明基材之紫外線硬化型樹(shù)脂的一側(cè)，與在預(yù)先已有凹凸形狀的薄膜緊密結(jié)合的狀態(tài)下，利用紫外線照射該紫外線硬化型樹(shù)脂層，而把凹凸形狀復(fù)制在紫外線硬化型樹(shù)脂上的方法。但是，作為預(yù)先具有凹凸形狀的薄膜，在日本專利早期公開(kāi)之特開(kāi)平6-16851號(hào)公報(bào)中，只是揭示了在基材薄膜上涂布由填充劑與粘合劑組成的樹(shù)脂組成物的方法，在日本專利早期公開(kāi)之特開(kāi)平7-124969號(hào)公報(bào)中，只是揭示了拉伸內(nèi)部填充了填充劑之薄膜的方法與事后在薄膜上噴砂的方法。
此外，在日本專利早期公開(kāi)之特開(kāi)2002-365410號(hào)公報(bào)中，揭示了一種防眩膜，這是一種在表面形成了細(xì)微的凹凸形狀的光學(xué)薄膜，在此薄膜表面上，在相對(duì)于法線的-10°的方向射入光線，只觀測(cè)從表面的反射光時(shí)的反射光曲線滿足之特定的關(guān)系。
在日本專利早期公開(kāi)之特開(kāi)2003-177207號(hào)公報(bào)中，揭示了一種防反射薄膜，這是一種以在凹凸不平的表面上設(shè)置多層的防反射層為前提的薄膜，具有形成了輪廓曲線要素的平均高度(Rc)為0.1～30μm的凹凸面，此凹凸面的每0.01mm2的凸出部位的個(gè)數(shù)為1～1,000的樹(shù)脂層，在此凹凸面中，相對(duì)于防反射薄膜面的傾斜角為0～5°的平行面占15～100％，該平行面的15～100％是由凸出部位形成的。在此專利文獻(xiàn)3中，為了形成這種凹凸形狀，使用了底層負(fù)矩陣薄膜，但是沒(méi)有揭示此底層負(fù)矩陣薄膜的具體的制作方法。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明希望解決的課題利用以前眾所周知的防眩處理薄膜，特別是使填充劑分散得到的防眩膜，由于涂布時(shí)，隨機(jī)配置了填充劑，所以，填充劑的密度分布、拉伸，產(chǎn)生了在表面上形成了凹凸形狀的密度分布。而且，在工業(yè)生產(chǎn)中，容易產(chǎn)生填充劑的凝集，據(jù)此有時(shí)會(huì)產(chǎn)生不均勻。
把這種過(guò)去的防眩膜與高精細(xì)的液晶面板組合使用時(shí)，雖然原因不定，但是會(huì)產(chǎn)生顯示亮點(diǎn)、因而難以得到充分的視認(rèn)性。為了減小凹凸形狀的密度分布，雖然可以減少填充劑的配比量，但是此時(shí)不能得到充分的防眩性，另一方面如果填充劑的配比量過(guò)多，雖然會(huì)得到防眩性，但是會(huì)產(chǎn)生漫射比例提高、對(duì)比度降低的問(wèn)題。
另一方面，在用于圖像顯示裝置的防眩膜中，由于在一個(gè)像素內(nèi)有多個(gè)凹凸形狀較佳，所以每個(gè)凹凸形狀的大小需要小于希望應(yīng)用的圖像顯示裝置的像素的大小。而且，為了把使用這樣的尺寸大小的凹凸形狀產(chǎn)生之光線的反射最適當(dāng)化，需要設(shè)計(jì)凹凸的形狀與配置，但是，此時(shí)，相對(duì)于反射光，需要考慮每個(gè)凹凸形狀產(chǎn)生的幾何光學(xué)要素，以及由于凹凸形狀的尺寸小所造成之光線的干擾與衍射等波動(dòng)光學(xué)要素。例如在應(yīng)用于液晶顯示裝置、等離子顯示器等圖像顯示裝置的防眩膜中，隨機(jī)配置了在數(shù)μm至數(shù)十μm中相同大小的凹凸形狀時(shí)，會(huì)產(chǎn)生由于凹凸形狀的大小相同導(dǎo)致的干擾與衍射，結(jié)果在表面的凹凸形狀產(chǎn)生的反射光顯示為紅色，而產(chǎn)生在某種特定的反射角度下顯出很強(qiáng)的反射光等問(wèn)題。
本發(fā)明的發(fā)明者們?cè)谌毡緦＠缙诠_(kāi)之特愿2004-4308號(hào)(優(yōu)先權(quán)主張?zhí)卦?003-8744號(hào))中，提出了以下方案，即、經(jīng)過(guò)利用光蝕刻法在基材上形成的光致抗蝕劑層上形成凹凸形狀的工序、在得到的光致抗蝕劑層的凹凸面上電鑄金屬后，從光致抗蝕劑層上把該金屬剝離，把光致抗蝕劑層上的凹凸形狀復(fù)制在金屬上的工序、把附帶凹凸形狀的金屬板作為模具使用，在薄膜表面上復(fù)制凹凸形狀的工序，以制造出表面上具有凹凸形狀的防眩膜的方法。
本發(fā)明就是參考了這些實(shí)際情況完成的，其目的不是犧牲防眩性，而是提供實(shí)現(xiàn)降低畫(huà)面上亮點(diǎn)的防眩膜。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于使用這種防眩膜，提供畫(huà)面上沒(méi)有亮點(diǎn)，視認(rèn)性優(yōu)秀的圖像顯示裝置。
此外，本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種控制在表面上形成的凹凸形狀，以制造出光學(xué)特性優(yōu)秀的防眩膜的方法。
本發(fā)明的發(fā)明者們基于此目的，經(jīng)過(guò)銳意地研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在形成了凹凸形狀的薄膜上的凹凸區(qū)域的密度分布對(duì)于亮點(diǎn)性能會(huì)產(chǎn)生很大的影響，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)乜刂?，才可以得到高性能的防眩膜，此外，并進(jìn)一步進(jìn)行了各種研究，從而完成了本發(fā)明。而且，根據(jù)上述日本專利早期公開(kāi)之特愿2004-4308號(hào)提出的方法，進(jìn)行了進(jìn)一步地研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過(guò)研究利用光蝕刻法形成凹凸形狀的工序中的光掩模，可以得到高性能的防眩膜。
解決本課題的手段即，根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種防眩膜，其中，在其表面上形成了細(xì)微的凹凸形狀，高于凹凸形狀的平均高度的區(qū)域?yàn)橥蛊饏^(qū)域，低于凹凸形狀的平均高度的區(qū)域?yàn)榘枷輩^(qū)域，求得每個(gè)凸起區(qū)域的投影面積或者凹陷區(qū)域的投影面積，利用規(guī)定的面積刻線求得該凸起區(qū)域或者凹陷區(qū)域的頻度，進(jìn)一步根據(jù)面積×頻度，利用上述規(guī)定的面積刻線計(jì)算出表觀面積的頻度，用矩形圖表示得到的凸起區(qū)域或者凹陷區(qū)域的面積的頻度時(shí)，峰值出現(xiàn)在300μm2以下的位置，而且其峰值的半光譜幅值在60μm2以下。
上述峰值出現(xiàn)在150μm2以下的位置時(shí)更佳，而且，上述峰值的半光譜幅值達(dá)到大于10μm2時(shí)較佳。
這些防眩膜的向從正反射角度偏離20°的方向的反射率在0.001％以下是有利的。此外，使用陰暗部位與明亮部位的寬度為1.0mm的光梳測(cè)定的45°反射可見(jiàn)度達(dá)到50％以下是有利的。而且，使用陰暗部位與明亮部位的寬度為0.125mm、0.5mm、1.0mm及2.0mm四種光梳測(cè)定的透射可見(jiàn)度的合計(jì)值達(dá)到200％以上是有利的。這些防眩膜中，漫射比例在15％以下是有利的。
而且，根據(jù)本發(fā)明，可以提供使用防眩膜的圖像顯示裝置，這種圖像顯示裝置具備上述任何一種防眩膜與圖像顯示手段，該防眩膜配置在圖像顯示手段的視認(rèn)側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種表面具有凹凸形狀的防眩膜的制造方法，其包括利用光蝕刻法在基材上形成的光致抗蝕劑膜上形成凹凸形狀的光蝕刻工序、在得到的光致抗蝕劑膜的凹凸面上電鑄金屬，在金屬上復(fù)制該凹凸形狀后，從光致抗蝕劑膜上剝離復(fù)制了凹凸形狀的金屬板制作模具的電鑄模具制作工序、把這種復(fù)制了凹凸形狀的金屬板作為模具使用，把其表面的凹凸形狀復(fù)制到薄膜表面的凹凸薄膜制作工序。上述的光蝕刻工序通過(guò)至少具有兩種大小不同的圖案的光掩模，在光致抗蝕劑膜上曝光，然后進(jìn)行顯影制造防眩膜。
在此方法中，在光掩模上形成了的圖案，使最大圖案的直徑是最小圖案的直徑的1.1倍以上2倍以下是有利的。而且，在光掩模上形成了圖案，使至少2種大小不同的圖案分別所占的總面積之比在0.7～1.3的范圍內(nèi)是有利的。
上述經(jīng)過(guò)光掩模的曝光，是利用在與光致抗蝕劑膜表面有一定間隔的位置上，配置了光掩模以進(jìn)行近距離曝光為較佳。而且，在把光掩模與光致抗蝕劑膜表面之間的間隔設(shè)定為L(zhǎng)(μm)，把光掩模的圖案的平均直徑設(shè)定為D(μm)，該曝光在L/D2的值為1.3以上2.8以下的條件下進(jìn)行是有利的。
為了保持平移的對(duì)稱性，光掩?？梢杂砂讯鄠€(gè)由規(guī)定面積構(gòu)成的單元元件排列而組成的。而且，把復(fù)制了凹凸形狀的金屬板作為模具使用，在薄膜的表面復(fù)制該凹凸形狀時(shí)，可以把此金屬板卷在滾筒的表面，使其凹凸面作為外側(cè)，用于凹凸薄膜制作工序。
發(fā)明的效果本發(fā)明的防眩膜是一種適當(dāng)?shù)乜刂屏吮砻娴陌纪剐螤畹谋∧ぃ哑鋺?yīng)用于液晶顯示裝置等圖像顯示裝置、特別是精細(xì)度高的圖像顯示裝置時(shí)，可以有效地防止亮點(diǎn)等妨礙視認(rèn)性的現(xiàn)象的產(chǎn)生。所以，可以顯示防眩效果優(yōu)秀、視認(rèn)性高的圖像。特別是通過(guò)同時(shí)控制薄膜的光學(xué)性能，使其效果更加顯著。
根據(jù)本發(fā)明，可以生產(chǎn)性好并再現(xiàn)性好地制造出光學(xué)性能優(yōu)秀的防眩膜。


圖1是表示防眩膜的表面形狀概略的斜視圖。
圖2是關(guān)于防眩膜的某一部分的表面，把各點(diǎn)的高度曲線化的三維等高線圖。
圖3是關(guān)于防眩膜的某一部分的表面，用白色表示高于平均高度的區(qū)域(凸起)，用黑色表示低于平均高度的區(qū)域(凹陷)的二維等高線圖。
圖4是把在防眩膜表面觀測(cè)到的各個(gè)凸起與凹陷區(qū)域顯示的頻度相對(duì)于面積的曲線化的矩形圖，橫軸表示面積(單位為μm2)，縱軸表示該面積的凸起或者凹陷區(qū)域顯示的頻度(單位為個(gè)數(shù))。
圖5是根據(jù)圖4的數(shù)據(jù)，利用面積×頻度(單位μm2)表示縱軸的矩形圖的事例。
圖6是表示凸起或者凹陷區(qū)域的表觀面積的矩形圖中的峰值的半光譜幅值的計(jì)算方法的圖式，是擴(kuò)大顯示圖5的橫軸的0～200μm2之間的矩形圖。
圖7是按照每個(gè)工序用縱向剖面圖表示與本發(fā)明相關(guān)的防眩膜的制造方法之一的圖式。
圖8是擴(kuò)大顯示圖7(B)的一部分的剖面模式圖。
圖9是說(shuō)明正反射率與從正反射方向朝著薄膜一側(cè)傾斜的角度θ的反射率之關(guān)系的斜視圖。
圖10是表示把對(duì)于入射光的正反射率作為R(0)，把從正反射方向朝著薄膜一側(cè)傾斜的角度θ的反射率作為R(θ)時(shí)，R(θ)把R(0)作為最大，伴隨著θ的增加，單純減少的情況的模式圖。
圖11是用于說(shuō)明正反射角度與向從該角度偏離20°的方向的反射率的斜視圖。
圖12是表示關(guān)于利用實(shí)施形態(tài)1得到的防眩膜的縱向約480μm×橫向約640μm的范圍，有層次地變換顯示高度信息的擴(kuò)大圖，右側(cè)橫向表示的是表示高度的灰色標(biāo)度。
圖13是關(guān)于利用實(shí)施形態(tài)1得到的防眩膜，在表面觀測(cè)到的各個(gè)凸起或者凹陷區(qū)域出現(xiàn)的頻度相對(duì)于面積的曲線化的矩形圖。
圖14是根據(jù)圖13的數(shù)據(jù)，利用頻度×面積(單位為μm2)表示縱軸的矩形圖。
符號(hào)的說(shuō)明1……防眩膜的主平面2……薄膜的投影面3……薄膜表面的凸起(高于平均高度的區(qū)域)4……薄膜表面的凹陷(低于平均高度的區(qū)域)5……薄膜的主法線
6……入射光線方向7……包含薄膜的主法線與入射光線方向的平面8……正反射方向9……從正反射角度偏離20°的方向ψ……入射角度(＝正反射角度)11……光致抗蝕劑膜形成用基板12……光致抗蝕劑膜13……形成了凹凸形狀的光致抗蝕劑膜14……光掩模15……通過(guò)光掩模后的曝光光束17……電鑄的金屬18……壓花鑄模20……防眩膜21……透明基材薄膜22……紫外線硬化型樹(shù)脂或者其硬化物25……防眩膜的法線方向26……包含防眩膜的法線與入射光線方向的平面30……入射光線方向32……正反射方向34……從正反射方向向著防眩膜側(cè)只傾斜角度θ的方向ψ……入射角度(＝正反射角度)θ……從正反射方向朝著防眩膜側(cè)的傾斜角度
具體實(shí)施例方式
以下，適當(dāng)?shù)貐⒄崭綀D，進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。在附圖中，圖1是表示防眩膜表面概況的斜視圖。圖2是關(guān)于防眩膜的某一部分的表面，繪制了各點(diǎn)高度曲線的三維等高線圖。圖3是關(guān)于防眩膜的某一部分的表面，用白色表示高于平均高度的區(qū)域(凸起)，用黑色表示低于平均高度的區(qū)域(凹陷)的二維等高線圖。圖4是把在防眩膜表面觀測(cè)到的各個(gè)凸起與凹陷區(qū)域顯示的頻度相對(duì)于面積的曲線化的矩形圖。圖5是根據(jù)圖4的數(shù)據(jù)，利用面積×頻度表示縱軸的矩形圖的例子。圖6是表示凸起或者凹陷區(qū)域表觀面積的矩形圖中之峰值的半光譜幅值計(jì)算方法的示意圖，其為擴(kuò)大顯示了圖5橫軸的0～200μm2之間的矩形圖。圖7是按照每個(gè)工序用縱向剖面圖表示與本發(fā)明相關(guān)的防眩膜的制造方法的一例的示意圖。圖8是擴(kuò)大顯示圖7(B)的一部分的剖面模式圖。圖9是說(shuō)明正反射率與從正反射方向朝著薄膜一側(cè)傾斜的角度θ之反射率的關(guān)系之斜視圖。圖10是表示把對(duì)于入射光的正反射率作為R(0)，把從正反射方向朝著薄膜一側(cè)傾斜的角度θ的反射率作為R(θ)時(shí)，R(θ)把R(0)作為最大，伴隨著θ的增加，R(θ)單純減少的情況之模式圖。圖11是用于說(shuō)明正反射角度與對(duì)于從該角度偏離20°的方向的反射率的斜視圖。圖12是表示關(guān)于利用后述的實(shí)施形態(tài)1得到的防眩膜的縱向約480μm×橫向約640μm的范圍，有層次地變換顯示高度信息的擴(kuò)大圖，右側(cè)橫向表示的是表示高度的灰色標(biāo)度。圖13是關(guān)于同是利用實(shí)施形態(tài)1得到的防眩膜，在表面觀測(cè)到的各個(gè)凸起或者凹陷區(qū)域出現(xiàn)的頻度相對(duì)于面積的曲線化的矩形圖。圖14是根據(jù)圖13的數(shù)據(jù)，利用頻度×面積表示縱軸的矩形圖。
參照?qǐng)D1，說(shuō)明本發(fā)明的防眩膜。此防眩膜20為在其表面上形成了細(xì)微的凹凸形狀3、4的薄膜，其本身與以前眾所周知的防眩性薄膜沒(méi)有區(qū)別。在圖1中，薄膜的平均高度的面(稱為主平面)用符號(hào)1表示，其投影面用符號(hào)2表示，薄膜面中的直角坐標(biāo)用(x、y)表示。而且，高于平面高度的部分(凸起)3用實(shí)線表示，低于平均高度的部分(凹陷)4用虛線表示。
在本發(fā)明中，在高于凹凸的平均高度的區(qū)域作為凸起區(qū)域，把低于凹凸的平均高度的區(qū)域作為凹陷區(qū)域，計(jì)算出各個(gè)凸起區(qū)域或者凹陷區(qū)域的面積，利用規(guī)定的面積刻線計(jì)算出該凸起區(qū)域或者凹陷區(qū)域的頻度，并進(jìn)一步根據(jù)面積×頻度，利用上述的規(guī)定面積刻線計(jì)算表觀面積的頻度，用矩形圖表示得到的凸起區(qū)域或者凹陷區(qū)域表觀面積的頻度時(shí)，峰值會(huì)出現(xiàn)在300μm2以下的位置，且該峰值的半光譜幅值會(huì)達(dá)到60μm2以下。
在此矩形圖中，峰值出現(xiàn)的面積值越大，凹凸區(qū)域就越粗糙。而且具有300μm2的面積的凸起區(qū)域或者凹陷區(qū)域，相當(dāng)于半徑約10μm的圓，這樣的大面積的凸起區(qū)域或者凹陷區(qū)域有多個(gè)存在時(shí)，即，在上述矩形圖中的峰值出現(xiàn)在大于300μm2的位置時(shí)，亮點(diǎn)的現(xiàn)象會(huì)增多，會(huì)降低視認(rèn)性。把用矩形圖表示凸起區(qū)域或者凹陷區(qū)域表觀面積的頻度時(shí)的峰值設(shè)定為出現(xiàn)在200μm2以下、進(jìn)而出現(xiàn)在150μm2以下，特別是出現(xiàn)在100μm2以下的位置更佳。而且，用矩形圖表示凸起區(qū)域或者凹陷區(qū)域表觀面積的頻度時(shí)表現(xiàn)的峰值的半光譜幅值相當(dāng)于單位面積的凸起或者凹陷區(qū)域表觀面積的分布。
以前的防眩膜，特別是使填充劑分散而得到的防眩膜中，可以看出填充劑分散良好的部分的凹凸形狀與填充劑未能很好地分散而凝集部分的凹凸形狀。在此狀態(tài)下，如果單純地計(jì)算凹凸的個(gè)數(shù)，一般來(lái)說(shuō)，填充劑分散良好的部分中的面積小的凹凸形狀的數(shù)量多，另一方面，填充劑凝集造成的面積大的凹凸形狀的數(shù)量極少。而且，用光學(xué)顯微鏡或者觸針式膜厚計(jì)等觀察，可以明顯地觀察到填充劑凝集造成之面積大的凹凸形狀。關(guān)于亮點(diǎn)等的光學(xué)性能，可以認(rèn)為是如此面積大的凹凸形狀之作用很大，因此需要一種考慮凹凸形狀面積的評(píng)價(jià)方法。所以，在本發(fā)明中，考慮了凹凸形狀的面積，根據(jù)凸起或者凹陷表觀面積的分布，規(guī)定了防眩膜的表面結(jié)構(gòu)。
以下，關(guān)于本發(fā)明的防眩膜，說(shuō)明其表面的凸起區(qū)域或者凹陷區(qū)域之表觀面積的分布的計(jì)算方法及其意義。首先，在薄膜表面的任意區(qū)域中，測(cè)定構(gòu)成該薄膜表面的各點(diǎn)的高度，計(jì)算出測(cè)定區(qū)域整體的高度的平均值。然后，把高于平均值的區(qū)域定義為凸起區(qū)域，低于平均值的區(qū)域定義為凹陷區(qū)域。
在圖2與圖3中，表示了防眩膜的凹凸區(qū)域的高度分布。圖2是利用某水平分解度刻線把薄膜表面各點(diǎn)的高度曲線化的三維等高線圖。圖3是平均圖2所示求得的各點(diǎn)的高度，用白色將高于平均值的點(diǎn)的集合，即本發(fā)明中所述的凸起區(qū)域曲線化，用黑色將低于平均值的點(diǎn)的集合，即本發(fā)明中所述的凹陷區(qū)域曲線化的二維等高線圖。例如，在圖3中，關(guān)于白色表示的凸起區(qū)域，計(jì)算各個(gè)面積。由于在這里可以認(rèn)為凸起與凹陷在各自的高度方向上幾乎對(duì)稱，關(guān)于凸起或者凹陷的任何一方可以計(jì)算其各自的面積。無(wú)論是凸起區(qū)域還是凹陷區(qū)域，能夠符合本發(fā)明中規(guī)定的必要條件更佳。而且，不是計(jì)算凸起或者凹陷區(qū)域構(gòu)成的表面積，而是計(jì)算其投影面積。而且，在圖2及圖3中，為了淺顯易懂，只表示了幾個(gè)凹凸區(qū)域，實(shí)際上要在含有多個(gè)凹凸的區(qū)域中計(jì)算表面的高度，以計(jì)算出該區(qū)域整體的高度的平均值，并分別計(jì)算出多個(gè)凸起或者凹陷區(qū)域的面積。
圖4是利用規(guī)定的面積刻線把按照以上方法計(jì)算出的各個(gè)凸起區(qū)域或者凹陷區(qū)域的個(gè)數(shù)曲線化的度數(shù)分布的圖表(矩形圖)的事例。由于會(huì)進(jìn)一步計(jì)算表觀面積，從得到的相對(duì)于規(guī)定的面積刻線的頻度值計(jì)算出面積的區(qū)間與頻度的積，以作為表觀面積的頻度。圖5是利用上述規(guī)定的面積刻線把根據(jù)圖4的圖表計(jì)算出的表觀面積的頻度曲線化的度數(shù)分布的圖表(矩形圖)的事例。
可以看出如圖4所示的相對(duì)于面積把凸起或者凹陷的個(gè)數(shù)(頻度)曲線化的矩形圖中，面積小的凸起或者凹陷區(qū)域有多個(gè)，面積大的凸起或者凹陷區(qū)域則很少，但是，在光學(xué)性能方面，面積大的凸起或者凹陷區(qū)域的作用很大。所以，在本發(fā)明中，面積乘以頻度，計(jì)算出表觀面積，而且，根據(jù)將其曲線化的矩形圖，計(jì)算出表觀面積的分布。在本說(shuō)明書(shū)中，具有如此得到的表觀面積的矩形圖中的峰值的半光譜幅值(full widthat half maximum也稱為半光譜全幅值)，稱為表觀面積的分布。下面詳細(xì)地介紹這種表觀面積的分布的計(jì)算方法。
形成了凹凸形狀的薄膜表面的高度可以根據(jù)使用非接觸式三維表面形狀之粗糙度檢測(cè)儀、原子力顯微鏡(Atomic Force MicroscopeAFM)、激光共焦點(diǎn)顯微鏡等儀器所檢測(cè)的表面粗糙度之三維形狀進(jìn)行計(jì)算。檢測(cè)儀要求的水平分解度至少要在5μm以下，在2μm以下較佳，而且，垂直分解度至少要在0.1μm以下，在0.01μm以下較佳。作為適合本檢測(cè)的非接觸式三維表面形狀之粗糙度檢測(cè)儀，可以列舉的有美國(guó)ZygoCorporation的產(chǎn)品、可以從日本的ZAIKO(株)購(gòu)入的“New View 5000”系列。雖然檢測(cè)面積大一些較佳，但是至少要在100μm×100μm以上，在400μm×400μm以上較佳。
具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)使用上述的檢測(cè)儀，可以計(jì)算圖2所示檢測(cè)儀的水平分解度中決定之晶格狀的與各x、y坐標(biāo)對(duì)應(yīng)高度的數(shù)據(jù)。計(jì)算出所有高度數(shù)據(jù)的平均值，高于平均值的區(qū)域視為凸起區(qū)域，低于平均值的區(qū)域視為凹陷區(qū)域。把這樣得到的凹凸形狀變換為二進(jìn)制化的圖像，利用圖像處理軟件計(jì)算凸起區(qū)域或者凹陷區(qū)域的面積。作為圖像處理軟件，只要可以計(jì)算各個(gè)凸起區(qū)域或者凹陷區(qū)域的圖像元素的數(shù)量，即沒(méi)有特殊的限定，但是，在圖4及圖5所示的事例及后述的實(shí)施形態(tài)中，作為圖像處理軟件，使用了NIH Image，計(jì)算符合二進(jìn)制化的圖像的各個(gè)凸起或者凹陷區(qū)域部分的圖像元素的數(shù)量，以計(jì)算出面積。NIH Image是一種由美國(guó)的NIH(National Institute of Health)開(kāi)發(fā)的圖像處理軟件，用該開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)的名稱，命名為NIH Image。
然后，把通過(guò)圖像處理得到的最大面積與最小面積之間的這些面積等分為10～100等分的程度，計(jì)算出符合分割的相鄰各個(gè)面積之間，面積的凸起與凹陷的個(gè)數(shù)，以求出頻度。如果面積的分割過(guò)細(xì)，頻度會(huì)離散，很難計(jì)算分布情況；相反，如果面積的分割過(guò)大，由于只能看見(jiàn)大致的頻度，而較不理想。在圖4及圖5表示的事例及后述的實(shí)施形態(tài)中，把面積分割為10μm2間隔。即，在圖4及圖5中，按照10μm2的間隔表現(xiàn)橫軸的面積，最初的分割為“0”，表示0μm2以下，下一個(gè)分割表示0μm2至10μm2之間的面積，其后，例如表示為“50”的部分的分割表示40μm2至50μm2之間的面積。在表示矩形圖的下述圖6、圖10及圖11中，也是相同的。
而且，為了得到表觀面積的分布，計(jì)算相鄰的各個(gè)面積的平均值與屬于該區(qū)間的凸起或者凹陷的個(gè)數(shù)(頻度)的積，作為表觀面積的頻度。例如，如果按照10μm2的間隔分割面積時(shí)，位于20μm2至30μm2之間(中間值為25μm2)的凸起或者凹陷數(shù)量為5個(gè)，則表觀面積的頻度為25μm2×5個(gè)＝125μm2。相對(duì)于面積值，把得到的表觀面積的頻度曲線化，制作表觀面積的矩形圖。利用此矩形圖的峰值的半光譜幅值，定義了凹凸形狀的表觀面積的分布。相對(duì)于面積的“面積×頻度”的矩形圖中的峰值是指如上述所示得到矩形圖中的“面積×頻度”的最大值，即，用圖5的事例來(lái)說(shuō)，指出現(xiàn)在20μm2與30μm2之間的面積分割的值。
在這里，根據(jù)圖6說(shuō)明矩形圖中的峰值的半光譜幅值的計(jì)算方法。圖6是關(guān)于橫軸為0～200μm2之間，把圖5的矩形圖擴(kuò)大的圖。而且，在整體的檢測(cè)范圍中，把縱軸(面積×頻度)顯示最大值的點(diǎn)作為表示峰值的點(diǎn)P。從此點(diǎn)P向橫軸引出垂線A，把其與橫軸的面積×頻度＝0的直線的交點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)B，通過(guò)把峰值線段PB二等分的點(diǎn)C引出與橫軸平行的直線(射線)，把其與矩形圖相交的最小值與最大值之間的面積間隔作為半光譜幅值WH。而且，如圖6所示，從表示峰值的點(diǎn)P開(kāi)始下降的矩形圖在到達(dá)峰值的半值之前再次上升時(shí)，即矩形圖達(dá)到峰值的半值以下后，再次上升要超過(guò)峰值的半值時(shí)，矩形圖將不再次超過(guò)峰值的半值，最后確定超過(guò)半值的點(diǎn)U、V，利用UV之間的寬度，確定半光譜幅值WH。在確定半光譜幅值WH時(shí)，把射線與矩形圖相交的最小值作為其柱形表示的面積分割的最小值，把射線與矩形圖相交的最大值作為其柱形表示的面積分割的最大值。即，在圖6表示的事例中，由于在面積小的一側(cè)射線與表示10μm2與20μm2之間的面積的柱形最后相交，把點(diǎn)U的值作為10μm2，而且，在面積大的一側(cè)射線與表示140μm2與150μm2之間的面積的柱形最后相交，把點(diǎn)V的值作為150μm2，所以，此例中的半光譜幅值WH為140μm2(＝150-10)。
在相對(duì)于上述得到的“面積×頻度”的面積的矩形圖中，如果峰值的半光譜幅值為0，凸起或者凹陷區(qū)域的面積會(huì)集中在1點(diǎn)。另一方面，如果此半光譜幅值變大，表示各個(gè)凹凸區(qū)域的表觀面積的分布很寬(大)。此半光譜幅值越小，各個(gè)凹凸區(qū)域的表觀面積的分布會(huì)變窄(小)。
表觀面積的分布寬時(shí)，表觀面積大的凸起或者凹陷區(qū)域與表觀面積小的凸起或者凹陷區(qū)域混在一起，雖然不能確定其原因，但是可以得知亮點(diǎn)會(huì)變大。而且，表觀面積的分布窄時(shí)，可以得知凸起或者凹陷區(qū)域的面積比較集中，與高精細(xì)的顯示器組合使用時(shí)，亮點(diǎn)會(huì)減少。如果表觀面積的分布，即在表示上述表觀面積的頻度的矩形圖中的峰值的半光譜幅值超過(guò)100μm2，亮點(diǎn)會(huì)變大，視認(rèn)性會(huì)明顯降低。另一方面，如果表觀面積的分布(峰值的半光譜幅值)在60μm2以下，將幾乎觀察不到亮點(diǎn)的現(xiàn)象，可以得到良好的視認(rèn)性。所以，特別是為了提高精細(xì)度高的顯示裝置中的視認(rèn)性，該表觀面積的分布(峰值的半光譜幅值)設(shè)定在100μm2以下是關(guān)鍵，該半光譜幅值達(dá)到60μm2以下較佳。在表示表觀面積的頻度的矩形圖中的峰值的半光譜幅值在50μm2以下更佳。但是，如果凹凸區(qū)域規(guī)則排列，半光譜幅值為0時(shí)，干擾條紋會(huì)變得明顯，如果半光譜幅值達(dá)到10μm2以下，會(huì)出現(xiàn)此傾向。所以，凸起或者凹陷區(qū)域的表觀面積具有一定程度的分布較佳，上述的半光譜幅值達(dá)到10μm2以上較佳。
本發(fā)明中具有特定的表面形狀的薄膜可以利用任意的方法制作，例如可以利用下述方法制作在具有適當(dāng)?shù)谋砻嫘螤畹膲夯ㄨT模上，在加熱的狀態(tài)下壓合熱可塑性透明樹(shù)脂薄膜的成型方法、也可把涂布了紫外線硬化型樹(shù)脂的透明基材的紫外線硬化型樹(shù)脂的涂布面與上述的壓花鑄模緊密結(jié)合，在此狀態(tài)下照射紫外線使其硬化的方法。
作為壓花鑄模的制造方法，可以列舉的方法有例如，利用光蝕刻法形成的凹凸形狀與在上面的金屬電鑄(電鍍)組合的方法就是一種很好的方法。具體來(lái)說(shuō)，利用在基材上形成光致抗蝕劑膜，在上面實(shí)施精細(xì)曝光，然后通過(guò)顯影，在上述的光致抗蝕劑膜上形成凹凸形狀，在形成了凹凸形狀的光致抗蝕劑膜上進(jìn)行金屬電鑄后，把該金屬?gòu)墓庵驴刮g劑膜上剝離下來(lái)，制作成復(fù)制了凹凸形狀的金屬板，即壓花鑄模。通過(guò)使用此壓花鑄模，在加熱的狀態(tài)下把熱可塑性透明樹(shù)脂壓合在此壓花鑄模上的方法，或者把涂布了紫外線硬化型樹(shù)脂的透明基材的紫外線硬化型樹(shù)脂的涂布面與上述的壓花鑄模緊密結(jié)合，在此狀態(tài)下照射紫外線使紫外線硬化型樹(shù)脂硬化的方法等，可以制造出成型了規(guī)定的表面形狀的防眩膜。
如此，根據(jù)圖7說(shuō)明通過(guò)光蝕刻法與電鑄的組合制造壓花鑄模，并使用該鑄模制造防眩膜的方法的事例。首先，如圖7(A)所示，在形成光致抗蝕劑膜的基材11的表面上制造光致抗蝕劑膜12。在這里使用的基材11，可以使用表面平坦，與光致抗蝕劑膜適當(dāng)?shù)卣辰拥牟牧?，例如玻璃、石英、氧化鋁等無(wú)機(jī)透明基材、或銅、不銹鋼等金屬基材。而且，在基材11上涂布的光致抗蝕劑可以是具有感光性和適當(dāng)?shù)奈鱿穸鹊牟牧?，可以使用曝光部分?duì)于顯影液具有可溶性，顯影后被除去的陽(yáng)性光致抗蝕劑、或者曝光部分硬化，不溶于顯影液，通過(guò)顯影除去未曝光部分的陰性光致抗蝕劑的任何一種。例如線型酚醛樹(shù)脂(nonpolaric resin)、丙烯樹(shù)脂(acryl resin)、苯乙烯與丙烯酸的共聚物(styrene and acryl acidcopolymer)、聚氯乙烯苯酚(polyvinyl pheno1)、聚(α-甲基乙烯苯酚)(poly(α-methyl vinyl phenol))等堿性可溶性樹(shù)脂，與含有醌二疊氮(quinonediazido)基的化合物等感光性化合物，溶解于有機(jī)溶劑調(diào)配而成的陽(yáng)性光致抗蝕劑組成物、或是把含有堿性可溶性樹(shù)脂、光氧發(fā)生劑、交聯(lián)劑等的感光性樹(shù)脂溶解于有機(jī)溶劑中調(diào)配的陰性光致抗蝕劑組成物。但是，為了在后面的曝光工序中，利用近距離曝光在邊緣部位產(chǎn)生光的衍射，通過(guò)后面的顯影形成含有圓形的凹陷部位，系利用陽(yáng)性光致抗蝕劑為較佳。參照?qǐng)D7，下述表示的事例為使用陽(yáng)性光致抗蝕劑時(shí)的事例。
在基材11上形成的光致抗蝕劑膜12的厚度可以根據(jù)希望在防眩膜表面形成的凹凸形狀的深度及形狀等進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。形成的膜厚與目的深度相等，或者稍厚為較佳。作為具體的膜厚的范圍，在凹凸形狀的目的深度以上，凹凸形狀的目的深度以+5μm以下為較佳。
為了在基材11上形成光致抗蝕劑膜12，例如，可以采用自旋涂布法、浸漬法、滾筒涂布法等眾所周知的適當(dāng)?shù)姆椒?。涂膜形成后，為了除去光致抗蝕劑中含有的溶劑，通常要實(shí)施預(yù)烘焙(preheat)。預(yù)烘焙例如可以使用加熱板、烘箱等在60～120℃左右的溫度下進(jìn)行0.5～10分鐘。預(yù)烘焙的溫度及時(shí)間可以根據(jù)光致抗蝕劑的種類與光致抗蝕劑要求的靈敏度進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
對(duì)于這樣在基材11上形成的光致抗蝕劑膜12，然后如圖7(B)所示，實(shí)施精細(xì)曝光。在圖7(B)中，表示了經(jīng)過(guò)兩層次的光掩模14進(jìn)行精細(xì)曝光的事例。兩層次的光掩模是一種對(duì)于曝光光源，在由透明的玻璃或者石英等制成的基板上，形成了具有透射部位與遮光部位的光掩模，曝光光源的光在透射部位的透射率為100％或者接近于100％，而遮光部位會(huì)遮蔽來(lái)自曝光光源的光，在遮光部位的透射率為0％或者接近0％。具體可以列舉的有對(duì)于曝光光源，在透明基板上用鉻等金屬制作遮光部位的金屬掩模、或通過(guò)使乳劑等感光而制作遮光部位的乳劑(emulsion)掩模等。
如圖7(B)所示，配置此兩層次的光掩模14，使其與光致抗蝕劑膜12的表面有一些間隔，進(jìn)行近距離曝光。近距離曝光是指使光掩模14接近光致抗蝕劑膜12，但是不使其緊密接觸，而是間隔一定的距離，再進(jìn)行曝光。通過(guò)使用這種兩層次的光掩模14進(jìn)行近距離曝光，在光掩模14的掩模圖案的邊緣部位會(huì)產(chǎn)生光的衍射，而使光掩模14的成像模糊，通過(guò)透射部位的光束15經(jīng)過(guò)遮光部位背面擴(kuò)大，產(chǎn)生連續(xù)的光量分布。然后，根據(jù)近距離曝光的光量分布，光致抗蝕劑膜12會(huì)感光，通過(guò)其后的顯影，根據(jù)照射的光量使光致抗蝕劑的殘膜厚度會(huì)產(chǎn)生變化，在顯影后的光致抗蝕劑膜12的表面會(huì)形成符合掩模圖案、曝光量、光掩模與光致抗蝕劑膜之間的距離(稱為“曝光間隙”或者“近距離間隙”)等的凹凸形狀。此時(shí)，光掩模的口徑可以只有1種，但是把幾種，例如2種或者3種的口徑組合，用以制作光掩模也是有效的。
在圖7(B)中表示了使用兩層次的光掩模14通過(guò)近距離曝光進(jìn)行精細(xì)曝光的事例，其他，利用經(jīng)過(guò)多層次的光掩模進(jìn)行精細(xì)曝光的方法、根據(jù)地點(diǎn)經(jīng)過(guò)可以使曝光光源的光的強(qiáng)度產(chǎn)生變化的空間光調(diào)制元件進(jìn)行精細(xì)曝光的方法，也可以得到相同的效果。
多層次的光掩模與上述的兩層次的光掩模不同，是一種根據(jù)地點(diǎn)，透射率可以多階段或者連續(xù)變化的光掩模。作為這種多層次的光掩模，例如可以使用的有利用電子射線繪圖裝置等高析像度的光掩模繪圖裝置，根據(jù)曝光光線的波長(zhǎng)，設(shè)置充分的小尺寸的遮光部位與透射部位，并利用遮光部分與透射部位的面積比表現(xiàn)層次的光掩模、在使利用電子束、激光束等高能量光束感光后，透射率會(huì)產(chǎn)生變化的物質(zhì)分散在透明媒介物上的掩模間隔中照射高能量的光束，使其強(qiáng)度根據(jù)地點(diǎn)進(jìn)行變化，使透射率連續(xù)變化的光掩模、以及在基材上形成像乳劑類物質(zhì)、具有感光性、根據(jù)照射光的量，光學(xué)濃度會(huì)產(chǎn)生變化的物質(zhì)，利用改變光量使該物質(zhì)感光，并根據(jù)地點(diǎn)使光學(xué)濃度產(chǎn)生變化的光掩模。
另一方面，可以根據(jù)地點(diǎn)使曝光光源的光強(qiáng)度產(chǎn)生變化的空間光調(diào)制元件，是一種可以使透射該元件的光或者該元件反射的光的強(qiáng)度產(chǎn)生空間的變化的元件。例如由液晶元件或者數(shù)碼微型鏡元件(DigitalMicromirror DeviceDMD)等構(gòu)成的配置了多像素的光調(diào)制元件。把液晶元件作為空間光調(diào)制元件使用時(shí)，由于可以按照每個(gè)構(gòu)成多像素的液晶元件的每個(gè)像素，以設(shè)定透射率，所以通過(guò)使從曝光光源中射出的具有空間均勻地強(qiáng)度分布的光透射該液晶元件，可以得到符合液晶元件像素之透射率的曝光光線的強(qiáng)度分布，而產(chǎn)生可照射在光致抗蝕劑膜上的曝光光線之空間強(qiáng)度分布。另外，把DMD作為空間光調(diào)制元件使用時(shí)，可以適當(dāng)?shù)乩梦⑿顽R子的傾斜角度，使光線向光致抗蝕劑膜的方向反射，以及向光致抗蝕劑膜以外的方向反射的適當(dāng)變化，使得通過(guò)在每個(gè)像素中使向光致抗蝕劑膜的方向反射的時(shí)間產(chǎn)生變化，而可以在每個(gè)像素中改變單位時(shí)間實(shí)際的反射率。即，通過(guò)使用DMD反射來(lái)自于曝光光源之具有空間性的均勻強(qiáng)度分布的光線，可以得到符合微型鏡子傾斜角度時(shí)間的曝光光線的強(qiáng)度分布，而會(huì)產(chǎn)生照射在光致抗蝕劑膜上曝光光線之空間性的強(qiáng)度分布。
用于曝光的光源可以使用使光致抗蝕劑膜12感光的光源，根據(jù)光致抗蝕劑的種類使用適宜的光源。例如，把高壓水銀燈或者超高壓水銀燈作為光源使用，可以使用從中發(fā)出的g線、h線、i線等近紫外線、或者使用在接近于這些水銀燈的亮線的波長(zhǎng)中具有發(fā)信波長(zhǎng)的激光。曝光時(shí)，只要在不損害本發(fā)明的作用的范圍內(nèi)，可以在曝光光源與光致抗蝕劑膜之間設(shè)置鏡頭類的光學(xué)部件、掩模調(diào)準(zhǔn)(alignment)類的機(jī)械部件。
在這樣實(shí)施了精細(xì)曝光的光致抗蝕劑膜12上，然后進(jìn)行顯影處理，如圖7(C)所示，得到了形成了凹凸形狀的光致抗蝕劑膜13。顯影處理為、例如，使在基板11上形成的曝光后的光致抗蝕劑膜12與符合其種類的顯影液接觸，使用陽(yáng)性光致抗蝕劑時(shí)，通過(guò)除去曝光部位，在光致抗蝕劑膜12上形成凹凸形狀的處理。關(guān)于顯影液，可以根據(jù)光致抗蝕劑的種類，從眾所周知的物質(zhì)中適當(dāng)?shù)剡x擇使用。顯影處理后，通常再使用水加以洗滌，再實(shí)施后烘焙(post bake)。通過(guò)后烘焙，可以提升殘存的光致抗蝕劑膜的強(qiáng)度，并提升與基板11的結(jié)合性。這種后烘焙還具有使未曝光的殘膜失去感光性的作用。后烘焙，例如可以使用烘箱或者加熱板等，在100～200℃左右的溫度下進(jìn)行0.5～30分鐘左右。
然后，如圖7(D)所示，在形成了凹凸形狀的光致抗蝕劑膜13上，電鑄金屬17，以把光致抗蝕劑膜13的表面上的凹凸形狀復(fù)制在電鑄的金屬17上。用于電鑄的金屬，可以使用一直以來(lái)電鍍領(lǐng)域使用的金屬，例如鎳、鎳磷合金、鐵鎳合金、鉻、鉻合金等金屬。經(jīng)過(guò)電鑄在光致抗蝕劑膜13上形成的金屬17的厚度沒(méi)有特別的限制，從耐久性方面看，在0.05～3mm左右較佳。在光致抗蝕劑膜13上直接進(jìn)行電鑄時(shí)，在電鑄前需要對(duì)光致抗蝕劑膜13的表面進(jìn)行導(dǎo)電化處理，這種導(dǎo)電化的處理，例如可以采用通過(guò)蒸鍍或者噴濺(splitting)形成厚度為1μm以下的金屬膜，或者采用非電解電鍍的方法。不希望直接在光致抗蝕劑膜13上進(jìn)行電鑄時(shí)，例如，不是把光致抗蝕劑膜13上的凹陷形狀復(fù)制在金屬17上而形成凸起的形狀，而是希望把與光致抗蝕劑膜13上的凹陷形狀復(fù)制在金屬17上同樣形成凹陷形狀時(shí)，例如可以采用把光致抗蝕劑膜13上形成的凹凸形狀復(fù)制在樹(shù)脂上，然后對(duì)于樹(shù)脂的凹凸面按照上述的方法進(jìn)行導(dǎo)電化處理，然后再進(jìn)行電鑄的方法。
然后，把形成了凹凸形狀的光致抗蝕劑膜13上的凹凸形狀復(fù)制后的金屬板17，從光致抗蝕劑膜13上剝離下來(lái)，或者采用把光致抗蝕劑膜13上的凹凸形狀復(fù)制在樹(shù)脂上以后，而在樹(shù)脂上電鑄的方法時(shí)，從樹(shù)脂上把金屬板剝離下來(lái)，如圖7(E)所示，即成為了表面形成了凹凸形狀的金屬板，即壓花鑄模18。
使用得到的壓花鑄模的模具18，把其表面形成的凹凸形狀復(fù)制在薄膜上，便得到防眩膜。在圖7的(F)及(G)表示的事例中，在透明基材薄膜21上涂布紫外線硬化型樹(shù)脂22，使該紫外線硬化型樹(shù)脂22側(cè)與壓花鑄模18緊密結(jié)合，在此狀態(tài)下從透明基材薄膜21一側(cè)照射紫外線，使紫外線硬化型樹(shù)脂22硬化，以得到在透明基材薄膜21上具有凹凸形狀的紫外線硬化樹(shù)脂22層的防眩膜20。不僅限于此事例，如上所述，利用在加熱的狀態(tài)下，把熱可塑性的透明樹(shù)脂薄膜壓合在上述的壓花鑄模18上成型的方法，同樣可以得到表面形成了凹凸形狀的防眩膜。
如圖7的(F)及(G)所示，在透明基材薄膜21上涂布紫外線硬化型樹(shù)脂22，在該紫外線硬化型樹(shù)脂22一側(cè)復(fù)制凹凸形狀時(shí)，作為紫外線硬化型樹(shù)脂，可以使用市場(chǎng)上出售的任意的種類。例如把聚羥甲基化丙三丙烯酸酯(polymethylolpropanetriacrylate)、五赤蘚醇四丙烯酸酯等多官能丙烯酸酯(pentaerythritoltetraacrylate)分別單獨(dú)使用，或者把這些物質(zhì)兩種以上混合使用，以及可以把“IRUGAKYUA 907”、“IRUGAKYUA184”(以上為CHIBA·SPECIALTY·CHEMICALS公司制造)、“RUSHIRIN TPO”(BASF公司制造)等光聚合引發(fā)劑的混合物作為紫外線硬化型樹(shù)脂。
另一方面，采用在熱可塑性透明樹(shù)脂上面成型模具18的凹凸形狀的方法時(shí)，作為熱可塑性透明樹(shù)脂薄膜，只要是真正透明，可以使用任意的物質(zhì)，例如聚甲基異丁烯酸酯(polymethylmethacrylate)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚乙烯對(duì)苯二酸酯(polyethyleneterephthalate)、三乙酰纖維素(triacetylcellulose)、降冰片烯類化合物作為單體的非晶性環(huán)狀聚烯烴(polyolefin)等熱可塑性樹(shù)脂的溶劑制造薄膜或者壓合薄膜等。使用這樣的透明樹(shù)脂薄膜也成為了使用上述說(shuō)明的使用紫外線硬化型樹(shù)脂時(shí)的透明基材薄膜21。
在本發(fā)明中，在光蝕刻法工序，特別是圖7(B)中表示的曝光工序中，使用了至少具有兩種大小不同的圖案的光掩模14。在這里所說(shuō)的圖案是指至少充分大于曝光光線的波長(zhǎng)的尺寸的各個(gè)透射部位(開(kāi)口)或者遮光部位。即，不是指具有與曝光的光的波長(zhǎng)相同或者小的尺寸，使用電子射線繪圖裝置等之高析像度的光掩模繪圖裝置，設(shè)置了充分小于曝光光線的波長(zhǎng)的透射部位與遮光部位，利用透射部位與遮光部位的面積比表現(xiàn)層次作為層次掩模時(shí)的、充分小于曝光光線之波長(zhǎng)的透射部位或者遮光部位。在本發(fā)明中，把具有與圖案的面積相同的圓的直徑，作為了圖案的大小。
使用具有相同大小的圖案的兩層次的光掩模時(shí)，利用光蝕刻法在光致抗蝕劑膜上形成的凹凸的形狀，具有幾乎相同的尺寸。如上述所示，考慮到液晶顯示裝置、或等離子顯示器等圖像顯示裝置中的像素的大小，在光致抗蝕劑膜上形成的圖案大小幾乎相同時(shí)，即使利用電鑄把該凹凸形狀復(fù)制在金屬板上，然后再?gòu)?fù)制在薄膜上后，由于薄膜上的凹凸形狀的大小幾乎相同，而由于反射光之間的干擾或衍射，并基于表面的凹凸形狀而會(huì)產(chǎn)生反射光呈紅色的傾向。
在本發(fā)明中，由于使用具有不同大小圖案的光掩模進(jìn)行光蝕刻，而在光致抗蝕劑膜上形成的形狀有各種尺寸，很難產(chǎn)生上述的反射光之間的干擾與光的衍射，也很少出現(xiàn)表面的凹凸形狀所造成之反射光的著色及在特定的角度下特定波長(zhǎng)的光之反射率變高的現(xiàn)象。
在此光掩模中，如果圖案的尺寸差過(guò)小，在光致抗蝕劑膜表面形成的凹凸的尺寸會(huì)幾乎相同，很難充分地發(fā)揮本發(fā)明希望的效果，另一方面，如果圖案的尺寸差過(guò)大，在光掩模上有圖案的部位與無(wú)圖案的部位的疏密度過(guò)大，有可能很難實(shí)現(xiàn)均勻的防眩性能。所以，關(guān)于在光掩模上形成的圖案的尺寸，最大尺寸(直徑)與最小尺寸(直徑)的比為1.1倍以上2倍以下較佳。圖案的尺寸比在1.2倍以上1.5倍以下較佳，在1.3倍以下更佳。根據(jù)防眩膜應(yīng)用的目的顯示裝置，各個(gè)圖案的直徑大概在1～50μm的范圍內(nèi)較佳，在5μm以上30μm以下更佳。
關(guān)于在光掩模上大小不同的各個(gè)圖案的合計(jì)面積，各個(gè)圖案之間的差不太大時(shí)為較佳。即，例如某一尺寸的圖案X與其他尺寸的圖案Y混在一起時(shí)，圖案X的合計(jì)面積與圖案Y的合計(jì)面積之比在0.7～1.3左右的范圍內(nèi)較佳。三種尺寸不同的圖案混在一起時(shí)，可以是任意兩種之間符合這一關(guān)系，各個(gè)尺寸不同的圖案之間都符合這一關(guān)系時(shí)更佳。
如圖7(B)所示，配置兩層次的光掩模14，與光致抗蝕劑膜12的表面設(shè)置一定的間隔，進(jìn)行近距離曝光時(shí)為較佳。近距離曝光是指，雖然使光掩模14與光致抗蝕劑膜12接近，但是并沒(méi)有緊密結(jié)合，而是設(shè)置一定的間隔以進(jìn)行曝光。通過(guò)使用這種兩層次的光掩模14的近距離曝光，如圖7(B)所示，在光掩模14的遮蓋圖案的邊緣部位會(huì)產(chǎn)生光的衍射，可以看出光掩模14的成像會(huì)模糊，通過(guò)透射部位的光束15經(jīng)過(guò)遮光部位背面之?dāng)U大，而產(chǎn)生連續(xù)的光量分布。然后，根據(jù)近距離曝光的光量的分布，使光致抗蝕劑膜12感光，經(jīng)過(guò)之后的顯像處理，對(duì)應(yīng)光量分布之光致抗蝕劑的殘膜厚度會(huì)產(chǎn)生變化，在顯影后的光致抗蝕劑膜12的表面會(huì)形成符合掩模圖案、曝光量、光掩模與光致抗蝕劑膜之間的距離(稱為“曝光間隙”或者“近距離間隙”)等的凹凸形狀。
在使用上述的兩層次的光掩模進(jìn)行近距離曝光時(shí)，把光掩模與光致抗蝕劑膜之間的間隔設(shè)定為L(zhǎng)(μm)，把光掩模的圖案的平均直徑設(shè)定為D(μm)，在L/D2的值為1.3以上2.8以下的條件，即滿足下述公式(1)的條件下進(jìn)行曝光時(shí)為較佳。
1.3≤L/D2≤2.8(1)根據(jù)擴(kuò)大顯示了圖7(B)的一部分之圖8，說(shuō)明了光掩模與光致抗蝕劑膜之間的間隔L與光掩模的圖案的平均直徑D之間的關(guān)系。如該圖所示，把光掩模14與光致抗蝕劑膜12的表面之間的間隔設(shè)定為L(zhǎng)。在本發(fā)明中，由于使用了至少具有兩種大小不同的圖案的光掩模，例如，如果光掩模14具有三種圖案，則把各個(gè)圖案的直徑設(shè)定為D1、D2及D3。圖案的平均直徑D是把這些不同種類的圖案的尺寸與圖案的個(gè)數(shù)進(jìn)行加權(quán)而得到的加權(quán)平均值。在具有圖8所示的D1、D2及D3直徑的三種圖案時(shí)，光掩模的整體或者單位面積中的各個(gè)圖案的個(gè)數(shù)分別為N1個(gè)、N2個(gè)及N3個(gè)，則平均直徑D可以利用下述的公式(2)計(jì)算。
D=D12·N1+D22·N2+D32·N3N1+N2+N3---(2)]]>透射細(xì)微開(kāi)口之光線的成像擴(kuò)散，系根據(jù)開(kāi)口與光致抗蝕劑膜之間的間隔L、開(kāi)口部位的尺寸D、以及光的波長(zhǎng)λ所構(gòu)成的指標(biāo)(L/D2·λ)而產(chǎn)生變化，開(kāi)口與光致抗蝕劑膜之間的間隔小時(shí)，開(kāi)口的形狀幾乎直接復(fù)制在光致抗蝕劑膜上，隨著開(kāi)口與光致抗蝕劑膜之間的間隔的變大，會(huì)在光致抗蝕劑膜上照射以光軸為中心的擴(kuò)散光。因此，如果L/D2的值過(guò)小，在光致抗蝕劑膜上形成的曝光成像會(huì)反映在光掩模的開(kāi)口部位的圖案上，能量的分布會(huì)根據(jù)開(kāi)口形狀急劇地變化，所以容易在光致抗蝕劑膜上形成通孔，會(huì)降低以后得到防眩膜之光的散射功能。另一方面，如果L/D2的值過(guò)大，利用光掩模衍射的光會(huì)擴(kuò)散，很難在光致抗蝕劑膜的表面形成圖案。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，可以確認(rèn)如果L/D2的值在1.3以上2.8以下的范圍內(nèi)，可以形成大致良好的曝光成像。
而且，在上述的說(shuō)明中，按照?qǐng)D7的(A)～(E)，把在光致抗蝕劑膜12上實(shí)施精細(xì)曝光顯影，形成的凹凸形狀的薄膜作為原版，最終可以制作成在薄膜上連續(xù)復(fù)制凹凸形狀的防眩膜20。因此，為了制作原版用的光掩模14，需要設(shè)定遮蔽圖案，該遮蔽圖案是為了得到本發(fā)明中規(guī)定的形狀而設(shè)計(jì)的。在整個(gè)光掩模14上設(shè)計(jì)這樣的遮蔽圖案是一項(xiàng)非常麻煩的操作，由于遮蔽圖案的數(shù)據(jù)容量很大，對(duì)于掩模繪圖機(jī)的負(fù)擔(dān)也很大，雖然原理上可行，但是不一定能用在現(xiàn)實(shí)中。所以，使用設(shè)計(jì)了由固定面積組成的單元元件(unit cell)所構(gòu)成的遮蔽圖案，將多個(gè)單元元件排列，并保持平移對(duì)稱，且可覆蓋整體的光致抗蝕劑膜12的光掩模是有利的。通過(guò)采用這種方法，可以減少設(shè)計(jì)整體的光掩模14的遮蔽圖案的麻煩，在工業(yè)方面也是有利的。在這里的平移對(duì)稱性是指在前后左右或者斜向等一定的方向上排列上述單元元件。作為配置了遮蔽圖案，保持其平移對(duì)稱性狀態(tài)的事例，可以列舉的有把各單元元件的重心坐標(biāo)配置成正方形晶格狀、長(zhǎng)方形晶格狀、菱形晶格狀、六角形晶格狀等的晶格狀的狀態(tài)。
在至少具有兩種大小不同的圖案的光掩模中，圖案的種類至少為兩種即可，其種類數(shù)量的上限沒(méi)有特殊限制。只是圖案的種類越多，設(shè)計(jì)遮蔽圖案時(shí)的數(shù)據(jù)容量就越大。所以，在實(shí)用方面，圖案的種類根據(jù)目的性能，可以適當(dāng)?shù)剡x自于兩種、三種、四種及五種的范圍中的其中之一為較佳。
如上述所示，把形成了凹凸形狀的金屬板，即壓花鑄模18卷在滾筒上，或者根據(jù)需要把該壓花鑄模18排列在多個(gè)滾筒表面的狀態(tài)下并卷起，而制作成表面具有凹凸形狀的壓花滾筒，使用此壓花滾筒，在薄膜表面上連續(xù)復(fù)制凹凸形狀的方法是適當(dāng)?shù)摹Ｈ绻捎么朔椒?，可以在大面積的薄膜上連續(xù)且高效率地復(fù)制凹凸形狀，具有很高的生產(chǎn)性。
如上述說(shuō)明所述，利用經(jīng)過(guò)具有至少兩種大小不同的圖案的光掩模進(jìn)行曝光，通過(guò)顯影的光蝕刻法形成凹凸形狀，在其表面電鑄金屬而制作模具，并使用該模具在薄膜的表面復(fù)制凹凸形狀的方法，可以制造出表面形成了細(xì)微的凹凸形狀、防眩性能良好且光學(xué)性能優(yōu)秀的防眩膜。此時(shí)，可以通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇光掩模的圖案、曝光量、曝光間隙等條件，進(jìn)而控制防眩性能與光學(xué)性能。
在本發(fā)明中，由于采用了把使用光蝕刻法制造出凹凸形狀與在其表面電鑄金屬組合使用，以制作出具有細(xì)微凹凸形狀的模具，并使用該模具在薄膜表面上復(fù)制凹凸形狀的方法，可以制造出對(duì)防眩性能產(chǎn)生影響之均勻的凹凸形狀分布、且可高性能地顯示的防眩膜，并且生產(chǎn)性良好。具體來(lái)說(shuō)，例如把從防眩膜的法線方向偏離5～30°的任意角度射入的光線之正反射方向的反射率(正反射率)設(shè)定為R(0)，把從正反射方向朝著防眩膜一側(cè)傾斜的角度θ之射入光線的反射率設(shè)定為R(θ)時(shí)，可以很容易地得到把R(θ)的θ依存性曲線化的反射曲線單純減少的薄膜。
該反射曲線檢測(cè)的概念如圖9所示。即，正反射方向是指從角度ψ向防眩膜20的法線方向25射入光線30時(shí)，在含有該法線25與入射光線方向30的平面26內(nèi)，從角度ψ向與入射光線方向30的相反方向反射光32的方向。ψ是入射角度，也是正反射角度，嚴(yán)格地說(shuō)，該符號(hào)為正負(fù)號(hào)。對(duì)于從入射光線30的入射光線的正反射方向32的反射率為正反射率R(0)。而且，在5°至30°之間任意設(shè)定射入角度ψ時(shí)，在包含薄膜法線方向25與射入光線方向30的平面26中，在按照從正反射方向32朝著防眩膜20一側(cè)只傾斜角度θ的方向34上，檢測(cè)對(duì)于射入光線的反射率，把其作為R(θ)。使傾斜角度θ在0°(即正反射方向)至90°-ψ(即與薄膜面平行的方向)之間變化，測(cè)定每個(gè)傾斜角度θ的反射率R(θ)，并將其曲線化，一般θ＝0°時(shí)的R(θ)，即R(0)最大。根據(jù)本發(fā)明的方法可以容易地得到在相對(duì)于該傾斜角度θ之反射率R(θ)的圖表中，如圖10所示賦予了R(θ)的θ依存性單純減少的曲線的薄膜。
防眩膜的亮點(diǎn)，可以通過(guò)在高精細(xì)的液晶面板(panel)上設(shè)置防眩膜，利用來(lái)自背景的光線(backlight)照射液晶面板和防眩膜，目視檢查面板的表面進(jìn)行評(píng)價(jià)。為了評(píng)價(jià)亮點(diǎn)，最好是使用精細(xì)度越高的液晶面板，也較容易發(fā)現(xiàn)亮點(diǎn)。作為面板的精細(xì)度，在150ppi(pixel per inch)以上時(shí)較佳，達(dá)到170ppi以上時(shí)更佳。
本發(fā)明的防眩膜的對(duì)于從正反射角度偏離20°的方向之反射率在0.001％以下時(shí)為較佳，從正反射角度偏離20°的方向是指如圖11所示，相當(dāng)于在上述圖9中傾斜角度θ為20°，從正反射方向8偏離20°的方向9。從正反射角度偏離20°的方向9出現(xiàn)在以正反射方向8為中心的圓錐狀中，在這里所說(shuō)的對(duì)于從正反射角度偏離20°的方向的反射率表示在含有上述的法線5與射入光線方向6的平面7內(nèi)，對(duì)于向薄膜一側(cè)偏離20°的方向之反射率。
而且，此防眩膜的使用陰暗部位與明亮部位的寬度為1.0mm的光梳測(cè)定時(shí)，45°反射可見(jiàn)度在50％以下時(shí)較佳。45°反射可見(jiàn)度是按照J(rèn)IS K7105中規(guī)定的反射法中的成像可見(jiàn)度之檢測(cè)方法而測(cè)定。檢測(cè)時(shí)向試驗(yàn)片的光線之入射方向及反射方向，按照J(rèn)IS的規(guī)定為45°。在此JIS中規(guī)定作為光梳，其陰暗部位與明亮部位的寬度比為1∶1，而其寬度為0.125mm、0.5mm、1.0mm及2.0mm四種，本說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求的范圍中規(guī)定的45°反射可見(jiàn)度為使用陰暗部位與明亮部位的寬度為1.0mm的光梳所得到的值。
此防眩膜的使用陰暗部位與明亮部位的寬度為0.125mm、0.5mm、1.0mm及2.0mm四種光梳測(cè)定的透射可見(jiàn)度的合計(jì)值在200％以上時(shí)較佳。透射可見(jiàn)度可以按照相同的JIS K 7105中規(guī)定的透射法中規(guī)定的成像可見(jiàn)度的檢測(cè)方法而測(cè)定。按照此JIS的規(guī)定，向試驗(yàn)片的射入光的方向?yàn)榇怪狈较?。而且，此時(shí)，使用上述的四種光梳分別檢測(cè)透射法中規(guī)定的成像可見(jiàn)度，并將這些的合計(jì)值作為上述透射可見(jiàn)度的合計(jì)值。
而且，本發(fā)明的防眩膜的漫射比例在15％以下時(shí)較佳。漫射值可以按照J(rèn)IS K 7105中規(guī)定的方法計(jì)算。漫射值為利用(擴(kuò)散透射率/所有光線透射率)×100(％)表示的值。在本發(fā)明的防眩膜中，按照此方法測(cè)定的漫射比例值雖然一般在20％以下，但是漫射比例值達(dá)到15％以下時(shí)較佳，達(dá)到10％時(shí)更佳。如果漫射比例值過(guò)高，把此防眩膜應(yīng)用于顯示裝置、特別是液晶顯示裝置時(shí)，在液晶顯示裝置的視角性能方面，由于觀測(cè)到從其法線傾斜的方向、特別是傾斜60°以上的方向射出的對(duì)比度低的光線在正面散射，會(huì)導(dǎo)致從正面觀測(cè)時(shí)的對(duì)比度降低。
由于由上述所示構(gòu)成的本發(fā)明的防眩膜的防眩效果優(yōu)秀，很好地改善了與高精細(xì)的面板組合使用時(shí)所出現(xiàn)的亮點(diǎn)，所以，安裝在圖像顯示裝置上后，其視認(rèn)性相當(dāng)優(yōu)秀。當(dāng)圖像顯示裝置為液晶顯示器時(shí)，該防眩膜可以作為偏光薄膜使用。即，偏光薄膜多為由定向吸附了碘或者雙色性染料的聚乙烯醇類(polyvinyl alcohol)樹(shù)脂薄膜所構(gòu)成的偏振鏡之至少單面上層疊了保護(hù)膜的薄膜，在此偏光膜的一面上，貼上具有上述凹凸形狀的防眩膜，即為具有防眩性的偏光薄膜。而且，如果上述具有防眩性的凹凸形狀的光學(xué)薄膜作為保護(hù)膜兼防眩層使用，把其凹凸面作為外側(cè)而貼在偏振鏡的一面，也可以成為防眩性的偏光膜。還可以在層疊了保護(hù)膜的偏光薄膜上，在其單面保護(hù)膜的表面形成上述防眩性的凹凸形狀，以制作成防眩性的偏光膜。
本發(fā)明的圖像顯示裝置是一種在圖像顯示手段上配置了具有上述說(shuō)明的特定表面形狀之防眩膜的裝置。在這里，圖像顯示手段的代表為具備在上下基板之間封入了液晶的液晶元件，通過(guò)施加電壓使液晶的定向狀態(tài)產(chǎn)生變化，以顯示圖像的液晶面板，其他還可以列舉的有等離子顯示器、電熒光(EL)或者有機(jī)發(fā)光二極管(O-LED)顯示器、陰極射線管(CRT)顯示器等。而且，通過(guò)在圖像顯示手段之顯示側(cè)配置上述防眩膜，也可以構(gòu)成圖像顯示裝置。此時(shí)，要把防眩膜的凹凸面作為外側(cè)(視認(rèn)側(cè))。既可以把防眩膜直接貼在圖像顯示手段的表面，也可以當(dāng)使用液晶面板作為圖像顯示手段時(shí)，例如如上所述，將偏光薄膜貼在液晶面板的表面。具備了本發(fā)明的防眩膜的圖像顯示裝置，可以利用防眩膜表面具有的凹凸形狀散射入射光線，以模糊映入的成像，而具有優(yōu)秀的視認(rèn)性。
實(shí)施形態(tài)以下，根據(jù)實(shí)施形態(tài)進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不是只限定于以下的這些實(shí)施形態(tài)。在這些實(shí)施形態(tài)中，只要沒(méi)有特殊標(biāo)記，表示含量及使用量的％是重量標(biāo)準(zhǔn)。而且，下述的實(shí)施形態(tài)中的防眩膜的評(píng)價(jià)與測(cè)定方法如下所示。
(表面形狀的測(cè)定與凸起或者凹陷區(qū)域的表觀面積的計(jì)算)使用非接觸三維表面形狀與粗糙度檢測(cè)儀“New View 5010”(ZygoCorporation制造)，在防眩膜的約480μm×640μm的區(qū)域中測(cè)定表面形狀。該檢測(cè)儀的水平分解度為1.18μm，垂直分解度為0.1μm。計(jì)算得到的所有高度數(shù)據(jù)的平均值，利用圖像處理軟件“NIH image”把高于平均高度的區(qū)域(凸起)與低于平均高度的區(qū)域(凹陷)變換為二進(jìn)制化的圖像，以求出各個(gè)凸起或者凹陷區(qū)域的面積。用10μm2的刻線把得到的各個(gè)面積數(shù)據(jù)分割，分別求出每10μm2的頻度(個(gè)數(shù))。然后，分別把10μm2刻線的平均面積乘以上述的頻度，分別求出每10μm2的表觀面積的頻度。相對(duì)于面積值，把得到的表觀面積的頻度曲線化，制作成表觀面積的度數(shù)分布的圖表(矩形圖)。從該矩形圖中求出峰值的半光譜幅值、即表觀面積的分布。
(防眩膜的反射率的測(cè)定)在防眩膜的凹凸面上，從對(duì)于薄膜主法線傾斜30°的方向集中照射平行化的碘鎢燈光源的光線，此光線呈3.4°的立體角，并測(cè)定具有薄膜主法線與照射方向的平面內(nèi)之反射率的角度變化。反射率的測(cè)定使用了橫河電機(jī)(株)制造的“329203光能量傳感器(optical power sensor)”與“3292光能量傳感器(optical power meter)”。
(漫射比例的測(cè)定)按照J(rèn)IS K 7105進(jìn)行了測(cè)定。為了防止樣品變形，使用光學(xué)方面的透明粘合劑，并且把凹凸面作為表面，將其粘貼在玻璃基板上之后以提供測(cè)定。
(反射可見(jiàn)度及透射可見(jiàn)度的測(cè)定)按照J(rèn)IS K 7105進(jìn)行了測(cè)定。測(cè)定透射可見(jiàn)度時(shí)，為了防止樣品的變形，使用了光學(xué)的透明粘合劑粘貼在玻璃基板上之后以提供測(cè)定。在測(cè)定反射可見(jiàn)度時(shí)，與測(cè)定透射可見(jiàn)度相同，使用了粘合在玻璃上的樣品，但是為了防止從玻璃面的反射，在粘貼了防眩膜的玻璃板的玻璃面上，用水緊密粘貼了厚度為2mm的黑色聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)板，在此狀態(tài)下從樣品(防眩膜)一側(cè)射入光線，以進(jìn)行測(cè)定。
實(shí)施形態(tài)1在10mm×10mm的區(qū)域中，設(shè)計(jì)了單元元件，在該單元元件中配置了隨機(jī)合計(jì)數(shù)量為512,820個(gè)的直徑為8μm、9μm及10μm三種圓形的開(kāi)口，各開(kāi)口部位的中心坐標(biāo)之間的最短距離的平均值為12.0μm。準(zhǔn)備了把該單元元件按照10mm的周期配置在6英寸平方(約152mm平方)的石英基板上的100mm×100mm之整體區(qū)域上的兩層次的光掩模。
另一方面，在100mm×100mm的玻璃基板上，旋轉(zhuǎn)涂布混合了黑色顏料之陽(yáng)型的光致抗蝕劑，其為東京應(yīng)化工業(yè)(株)制造的“P70BK”，并使其在預(yù)烘焙后的厚度達(dá)到約1.1μm。把如此得到的附帶光致抗蝕劑膜的玻璃基板放置在設(shè)定為85℃的加熱板上120秒鐘，以進(jìn)行預(yù)烘焙。在此光致抗蝕劑膜上放置上述制作的光掩模，使曝光間隙為120μm，并通過(guò)光掩模，照射作為曝光光源的超高壓水銀燈中射出的g線、h線及i線的多條光線(multi-line)，使按照g線換算達(dá)到240mJ/cm2，而進(jìn)行近距離曝光。把曝光后的附帶光致抗蝕劑膜的玻璃基板放置在23℃的0.5％的氫氧化鈉水溶液中顯影，然后用純水洗滌。然后，放置在加熱至180℃的烘箱中加熱20分鐘(后烘焙)，得到了表面形成了許多凹陷的樹(shù)脂層。
利用蒸鍍法，在得到的附帶凹陷的樹(shù)脂層上形成鎳鍍膜，以進(jìn)行樹(shù)脂層表面的導(dǎo)電化處理。然后，在該導(dǎo)電化處理面上，利用電鑄形成厚度約為0.3mm的鎳鍍膜。在附帶凹陷的樹(shù)脂層上附著鎳鍍膜的狀態(tài)下，磨削鎳鍍膜的內(nèi)面，然后再進(jìn)一步研磨，把其厚度研磨為0.15mm，把研磨后的鎳鍍膜從附帶凹陷的樹(shù)脂層上剝離，制作成為表面有多個(gè)凸起的鎳板。
另外，把大日本印油(INK)化學(xué)工業(yè)(株)制造的紫外線硬化型樹(shù)脂“GRANIC PC806T2”溶解在乙酸乙酯中，使?jié)舛冗_(dá)到50％，以調(diào)配成涂布液體。把該涂布液體涂布在三乙酰纖維素(triacetylcellulose)膜上，使干燥后的涂膜厚度約為5μm，并在60℃的烘箱中干燥3分鐘。然后，在上述制作的附帶凸起的鎳板的凸面壓在橡膠滾筒上，使其與紫外線硬化型樹(shù)脂的涂布面接觸，從三乙酰纖維素膜側(cè)照射無(wú)電極型的紫外線等的光線，使按照h線換算光量達(dá)到100ml/cm2，并使上述紫外線硬化型樹(shù)脂硬化。把三乙酰纖維素膜從硬化樹(shù)脂從鎳板上剝離，得到了由表面具有凹凸形狀的硬化樹(shù)脂與三乙酰纖維素膜的層疊體構(gòu)成的透明防眩膜。
利用上述的Zygo Corporation制造的非接觸三維表面形狀與粗糙度測(cè)定儀“New View 5010”，在約480μm×640μm的區(qū)域中測(cè)定此防眩膜的表面形狀。有層次地變換顯示此防眩膜的高度信息，而得到了圖12所示的數(shù)據(jù)。而且，根據(jù)此高度信息利用上述的方法分別計(jì)算凹陷的面積，得到圖13所示的凹陷面積的矩形圖。此時(shí)，觀測(cè)到的凹陷面積的最大值約為584μm2，最小值約為5μm2，制作矩形圖時(shí)的面積間隔(刻線)為10μm2。然后，按照上述的方法計(jì)算頻度×面積，得到圖14所示的表觀面積的矩形圖。在此矩形圖中，在40μm2與50μm2之間的區(qū)間中觀測(cè)到峰值(最大值)。根據(jù)圖14所示的表觀面積的矩形圖計(jì)算峰值的半光譜幅值，得到30μm2，小于100μm2。所以此薄膜上的凹凸形狀的表觀面積的分布很小。
把得到的防眩膜放置在200ppi的高精細(xì)液晶面板上，用背照燈(backlight)從后方照射，以目視評(píng)價(jià)亮點(diǎn)，結(jié)果并未觀察到亮點(diǎn)。而且，此防眩膜的正反射方向的反射率為0.92％，從正反射角度向薄膜側(cè)的偏離20°方向的反射率為0.00025％。
把此防眩膜的三乙酰纖維素面貼在玻璃上，檢測(cè)漫射比例的同時(shí)，使用陰暗部位與明亮部位的寬度為1.0mm的光梳檢測(cè)45°射入時(shí)的反射可見(jiàn)度。其結(jié)果，漫射比例為8.0％，反射可見(jiàn)度為44.5％，可以確認(rèn)其具有低漫射比例且防止高映入的能力。而且，對(duì)于相同狀態(tài)貼在玻璃上的防眩膜，使用陰暗部位與明亮部位的寬度為0.125mm、0.5mm、1.0mm及2.0mm的光梳檢測(cè)透射可見(jiàn)度的結(jié)果，分別得到下述的數(shù)值，這四種透射可見(jiàn)度的合計(jì)值為297.4％，可以確認(rèn)具有很高的可見(jiàn)度。
0.125mm光梳透射可見(jiàn)度70.5％0.5mm光梳透射可見(jiàn)度75.0％1.0mm光梳透射可見(jiàn)度75.6％2.0mm光梳透射可見(jiàn)度76.3％合計(jì) 297.4％在表1中總結(jié)了實(shí)施形態(tài)1中的上述評(píng)價(jià)與測(cè)定數(shù)據(jù)實(shí)施形態(tài)2在10mm×10mm的區(qū)域中，除了使用把配置為隨機(jī)合計(jì)數(shù)量為588,069個(gè)直徑為8μm、9μm及10μm三種圓形的開(kāi)口，各個(gè)開(kāi)口的中心坐標(biāo)之間的最短距離的平均值為11.6μm的單元元件，按照10mm的周期配置在100mm×100mm的整體區(qū)域內(nèi)的光掩模以外，其他與實(shí)施形態(tài)1相同，以制作防眩膜。評(píng)價(jià)在得到的薄膜表面上形成的凹陷的表觀面積的分布結(jié)果，在60μm2與70μm2之間的區(qū)間中觀測(cè)到“面積”ד頻度”的峰值(最大值)，其峰值的半光譜幅值為30μm2。而且，利用與實(shí)施形態(tài)1相同的方法目視評(píng)價(jià)亮點(diǎn)的結(jié)果，并沒(méi)有觀察到亮點(diǎn)。而且，此防眩膜的其他的光學(xué)性能如表1所示。
比較形態(tài)1對(duì)于住友化學(xué)工業(yè)(株)出售的防眩膜“AG6”，按照與實(shí)施形態(tài)1相同的方法，評(píng)價(jià)在其表面形成的凸起的表觀面積分布的結(jié)果，在20μm2與30μm2之間的區(qū)間中觀測(cè)到峰值，其峰值的半光譜幅值為140μm2。再利用與實(shí)施形態(tài)1相同的方法目視評(píng)價(jià)亮點(diǎn)，結(jié)果觀察到了亮點(diǎn)。該防眩膜的其他的光學(xué)性能如表1所示。
比較形態(tài)2對(duì)于住友化學(xué)工業(yè)(株)出售的防眩膜“GH5”，按照與實(shí)施形態(tài)1相同的方法，評(píng)價(jià)在其表面形成的凸起的表觀面積分布的結(jié)果，在10μm2與20μm2之間的區(qū)間中觀測(cè)到峰值，其峰值的半光譜幅值為大于300μm2。再利用目視評(píng)價(jià)亮點(diǎn)，結(jié)果觀察到了亮點(diǎn)。該防眩膜的其他的光學(xué)性能如表1所示。
表1


備注)透射可見(jiàn)度為4種的合計(jì)值。
實(shí)施形態(tài)3在10mm×10mm平方的區(qū)域中，設(shè)計(jì)了單元元件，在該單元元件中，直徑為8μm、9μm及10μm的圓形開(kāi)口部位分別配置了233,624個(gè)、196,085個(gè)及158,627個(gè)，最接近的開(kāi)口的中心坐標(biāo)之間的距離的平均值為15μm。準(zhǔn)備了把該單元元件按照10mm周期在6英寸平方(約152mm平方)之石英基板上的100mm×100mm的整體區(qū)域上，配置為正方形晶格狀的兩層次的光掩模。根據(jù)上述公式(2)，計(jì)算出該光掩模中的開(kāi)口部位的平均直徑為8.9μm。
另一方面，在100mm×100mm平方的玻璃基板上，旋轉(zhuǎn)涂布混合了黑色顏料的陽(yáng)型光致抗蝕劑，其為東京應(yīng)化工業(yè)(株)所制造的“P70BK”(商品名)，并使其在預(yù)烘焙后的厚度達(dá)到約1.1μm。把得到的附帶光致抗蝕劑膜的玻璃基板放置在加熱至85℃的加熱板上120秒鐘，以進(jìn)行預(yù)烘焙。在此光致抗蝕劑膜上放置上述的光掩模，并使曝光間隙為120pm。通過(guò)光掩模，照射作為曝光光源的超高壓水銀燈中射出的g線、h線及i線的多條光線，使按照g線換算達(dá)到240mJ/cm2的曝光光量，以進(jìn)行近距離曝光。計(jì)算出此時(shí)的曝光距離L與開(kāi)口部位的平均直徑之間的關(guān)系L/D2為1.51。把曝光后的附帶光致抗蝕劑膜的玻璃基板浸漬在23℃的0.5％的氫氧化鉀水溶液中80秒鐘，以進(jìn)行顯影，然后用純水洗滌。然后，放置在加熱至180℃的烘箱中加熱20分鐘進(jìn)行后烘焙，得到了表面形成了凹凸形狀的光致抗蝕劑層。
利用蒸鍍法，在得到的附帶凹凸形狀的光致抗蝕劑層的凹凸面上形成鎳鍍膜，以進(jìn)行光致抗蝕劑層表面的導(dǎo)電化處理。然后，在該導(dǎo)電化處理面上，利用電鑄形成厚度約為0.3mm的鎳鍍膜。在光致抗蝕劑層的凹凸面上附著鎳鍍膜的狀態(tài)下，磨削鎳鍍膜的內(nèi)面，然后再進(jìn)一步研磨，把其厚度研磨為0.2mm，把研磨后的鎳鍍膜從光致抗蝕劑層上剝離，制作成為表面有多個(gè)凹凸形狀的鎳板。
另外，把大日本印油(INK)化學(xué)工業(yè)(株)制造的紫外線硬化性樹(shù)脂組成物“Grandic 806T”(商品名)溶解在乙酸乙酯中，調(diào)配成濃度為50％的涂布液體。把該涂布液體涂布在厚度為80μm的三乙酰纖維素(TAC)膜上，使干燥后的涂膜厚度達(dá)到5μm，在設(shè)定為60℃的干燥器中干燥3分鐘。然后，用橡膠滾筒把干燥后的薄膜壓在上述制作具有凹凸形狀的鎳板的凹凸面上，使光硬化性樹(shù)脂組成物層成為鎳板之一側(cè)，在此狀態(tài)下從TAC薄膜的那一側(cè)照射從高壓水銀燈中射出且強(qiáng)度為20mW/Cm2的光線，使按照h線換算光量達(dá)到200mJ/cm2，以使光硬化性樹(shù)脂組成物層硬化。然后，把TAC膜從硬化樹(shù)脂與鎳板上剝離，得到了由表面具有凹凸形狀的硬化樹(shù)脂與TAC膜的層疊體構(gòu)成的透明防眩膜。
目視觀測(cè)得到的防眩膜產(chǎn)生的反射光，結(jié)果未發(fā)現(xiàn)反射光的亮點(diǎn)。
在產(chǎn)業(yè)方面利用的可能性本發(fā)明的防眩膜在提高以液晶顯示裝置為首的圖像顯示裝置的視認(rèn)性方面特別有用。
按照上述方法制造的防眩膜，通過(guò)任意地控制使用光蝕刻法的光掩模中之圖案的大小與形狀，而且控制當(dāng)時(shí)的曝光條件，成為一種雖然是大面積，也可以具有質(zhì)量均勻、防眩性能與光學(xué)性能優(yōu)秀的薄膜。所以，此防眩膜對(duì)于提高以液晶顯示裝置為首的各種顯示裝置的防眩性能方面是有用的。
權(quán)利要求
1.一種防眩膜，其特征為在其表面上形成了細(xì)微的凹凸形狀，高于凹凸形狀的平均高度的區(qū)域?yàn)橥蛊饏^(qū)域，低于凹凸形狀的平均高度的區(qū)域?yàn)榘枷輩^(qū)域，求得每個(gè)凸起區(qū)域的投影面積或者凹陷區(qū)域的投影面積，利用規(guī)定的面積刻線求得該凸起區(qū)域或者凹陷區(qū)域的頻度，進(jìn)一步根據(jù)面積×頻度，利用上述規(guī)定的面積刻線計(jì)算出表觀面積的頻度，用矩形圖表示得到的凸起區(qū)域或者凹陷區(qū)域的面積的頻度時(shí)，峰值出現(xiàn)在300μm2以下的位置，而且其峰值的半光譜幅值在60μm2以下。
2.如權(quán)利要求1所述的防眩膜，其特征為該峰值出現(xiàn)在150μm2以下的位置。
3.如權(quán)利要求1或者2所述的防眩膜，其特征為該峰值的半光譜幅值寬度大于10μm2。
4.如權(quán)利要求1或者2的任何一項(xiàng)中所述的防眩膜，其特征為其向從正反射角度偏離20°的方向的反射率在0.001％以下。
5.如權(quán)利要求1所述的防眩膜，其特征為利用陰暗部位與明亮部位的寬度為1.0mm的光梳而檢測(cè)的45°反射可見(jiàn)度為50％以下。
6.如權(quán)利要求1或者5所述的防眩膜，其特征為利用陰暗部位與明亮部位的寬度為0.125mm、0.5mm、1.0mm以及2.0mm的4種光梳測(cè)定之透射可見(jiàn)度的合計(jì)值為200％以上。
7.如權(quán)利要求1、2或者5的任何一項(xiàng)中所述的防眩膜，其特征為漫射比例在15％以下。
8.一種圖像顯示裝置，其特征為具備權(quán)利要求1所述的防眩膜與圖像顯示手段，該防眩膜配置在圖像顯示手段的視認(rèn)側(cè)。
9.一種表面具有凹凸形狀的防眩膜的制造方法，包括利用光蝕刻法在基材上形成的光致抗蝕劑膜上形成凹凸形狀的光蝕刻工序、在得到的光致抗蝕劑膜的凹凸面上電鑄金屬，在金屬上復(fù)制該凹凸形狀后，從光致抗蝕劑膜上剝離復(fù)制了凹凸形狀的金屬板制作模具的電鑄模具制作工序、把這種復(fù)制了凹凸形狀的金屬板作為模具使用，把其表面的凹凸形狀復(fù)制到薄膜表面的凹凸薄膜制作工序，其特征為上述的光蝕刻工序通過(guò)至少具有兩種大小不同的圖案的光掩模，使光致抗蝕劑膜曝光，然后進(jìn)行顯影制造防眩膜。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征為在光掩模上形成了圖案，該圖案中的最大圖案的直徑是最小圖案的直徑的1.1倍以上2倍以下。
11.如權(quán)利要求9或者10所述的方法，其特征為在光掩模上形成了圖案，該圖案中至少兩種大小不同的圖案分別所占合計(jì)面積之比在0.7～1.3的范圍內(nèi)。
12.如權(quán)利要求9或者10中所述的方法，其特征為通過(guò)光掩模的曝光是利用在與光致抗蝕劑膜表面有一定間隔的位置上配置了光掩模的近距離曝光而進(jìn)行的。
13.如權(quán)利要求12中所述的方法，其特征為把光掩模與光致抗蝕劑膜表面之間的間隔設(shè)定為L(zhǎng)(μm)，把光掩模的圖案的平均直徑設(shè)定為D(μm)，在L/D2的值為1.3以上2.8以下的條件下進(jìn)行曝光。
14.如權(quán)利要求9、10、13的任何一項(xiàng)中所述的方法，其特征為光掩模是由多個(gè)由規(guī)定面積構(gòu)成的單元元件排列組成，以保持平移的對(duì)稱性。
15.如權(quán)利要求9中所述的方法，其特征為把復(fù)制了凹凸形狀的金屬板卷在滾筒的表面上，用于凹凸薄膜制作工序。
全文摘要
提供一種不會(huì)犧牲防眩性，而是實(shí)現(xiàn)了減少畫(huà)面的亮點(diǎn)的防眩膜及其制造方法，并提供使用了上述防眩膜而在視認(rèn)性方面優(yōu)秀的圖像顯示裝置。提供一種防眩膜20，這是一種在表面形成了細(xì)微的凹凸形狀的防眩膜，高于凹凸區(qū)域的平均高度之區(qū)域?yàn)橥蛊饏^(qū)域，低于凹凸區(qū)域的平均高度之區(qū)域?yàn)榘枷輩^(qū)域，計(jì)算各個(gè)凸起的投影面積或者凹陷的投影面積，按照規(guī)定的面積刻線計(jì)算該凸起區(qū)域或者凹陷區(qū)域的頻度，再根據(jù)面積×頻度，利用上述規(guī)定的面積刻線計(jì)算表觀面積的頻度，并用矩形圖表示得到的凸起區(qū)域或者凹陷區(qū)域之表觀面積的頻度，峰值出現(xiàn)在300μm
文檔編號(hào)B32B3/00GK1616992SQ200410087150
公開(kāi)日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2004年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月5日
發(fā)明者桑原真人, 波岡誠(chéng) 申請(qǐng)人:住友化學(xué)株式會(huì)社