防反射膜及其制造方法、以及显示装置的制造方法_2

文档序号:8303355阅读:来源:国知局
首先,对牛顿环产生的机理进行说明。图1和图2是基材和凸透镜的截面示意图。图3是表示牛顿环产生的状态的示意图。
[0101]如图1所示,公知将平坦性高的基材10和凸透镜11的凸面合起来,在从凸透镜11侧观察基材10时可观察到牛顿环。如图2所示,由于光的干涉,产生由凸面反射的光和由基材10的表面反射的光相互加强的点和相互削弱的点。如图3所示,在使单色光入射到这些构件的情况下,产生环状的亮暗线(牛顿环),在使白色光入射的情况下,由于棱镜的效果,环变成彩虹的颜色。
[0102]如图1所示,在将凸面和基材10的表面的距离设为d,将到凸透镜11的中心的距离设为r,将凸透镜11的曲率半径设为R,将光的波长设为λ时,在d<<r、R的情况下产生牛顿环。并且,在用r2/R = (m+1/2) λ表示的位置产生亮线,在用r2/R = mA表示的位置产生暗线。其中,m表示整数。
[0103]图4是基材和树脂层的截面不意图。
[0104]如图4所示,在折射率为n2的基材12上形成有折射率为nl ( # n2)的树脂层13的情况下,在空气/树脂层13的界面和树脂层13/基材12的界面分别发生反射。在该树脂层13的厚度相对于光的波长不充分大、且该厚度在与光的波长相同程度的范围内变化的情况下,两界面中的反射光的合成波根据该厚度而变化,因此可观察到干涉纹样(牛顿环)。更详细地,当将树脂层13的厚度设为d,将光的波长设为λ时,在满足下述式(I)的情况下产生亮线,在满足下述式(2)的情况下产生暗线。其中,m表示整数。
[0105]2nlXd = (2m+l) λ/2 (I)
[0106]2nlXd = mA (2)
[0107]接着,对本实施方式的防反射膜的制作方法及其机理进行说明。
[0108]首先,准备基材、含溶剂树脂(溶液)以及模版(模具)。
[0109]基材是支撑后述的树脂层的透明的构件,作为具体例,例如可列举三醋酸纤维素(TAC)膜、丙烯酸膜等透明膜。也可以在透明膜的表面形成有硬涂(HC)层等表面处理层。HC层是为了提高贴紧性、硬度等特性而设置的。HC层通常通过将硬涂材料涂敷到透明膜表面后对涂膜曝光而形成。
[0110]含溶剂树脂是在树脂组合物中加入溶剂(溶质)的组合物(溶液)。含溶剂树脂包含溶剂成分,因此与树脂组合物本身相比,粘度低,平整性良好,涂敷性优良。这样,含溶剂树脂具有工艺上有效的特性。另外,即使在基材和后述的树脂层的贴紧性差的情况下,也有时由于溶剂的添加,溶剂成分在基材中浸透,两者的贴紧性提高。而且,在树脂原料(例如引发剂、稳定剂)为颗粒、粉末、丸等固体状的情况下,也得到容易调配期望的树脂组合物的效果。
[0111]溶剂的种类只要在树脂组合物中可溶即可,没有特别限定,例如可列举甲苯、甲基一乙基甲酮(MEK)、甲基异丁基甲酮(MIBK)等。溶剂也可以考虑平整性、沸点或者工艺兼容性等的安全性来选择。从提高贴紧性的观点来看,优选溶剂具有向基材(特别是形成其表面的部分)的适度的溶解性,但是在具有过度的溶解性的情况下,有时不能充分视觉识别干涉纹样。
[0112]树脂组合物是包含单体、低聚体、光聚合引发剂、各种添加剂(例如稳定剂、填料)等成分的组合物(固体成分),具有光固化性(优选紫外线固化性)。各成分的种类没有特别限定,能适当选择,但是优选树脂组合物具有填充性(能填充到模版的孔中的性质),优选其固化物具有剥离性(能从模版剥离的性质)。作为树脂组合物的具体例,例如可列举丙烯酸系树脂组合物、甲基丙烯酸系树脂组合物等。
[0113]含溶剂树脂中的溶剂成分的浓度能适当设定,例如能设定为10重量%?80重量%程度。此外,溶剂成分的浓度由(溶剂成分的重量)+ {(树脂组合物成分的重量)+ (溶剂成分的重量)} XlOO的公式算出。
[0114]模版在其表面具有蛾眼结构(形状)的反转形状。模版的制作方法没有特别限定,但是对铝进行阳极氧化的方法合适。
[0115]具体地,首先,准备模版用的基材。基材的种类可列举平板和无缝辊(seamlessroll),作为平板能使用玻璃板,作为无缝辊能使用铝管或者电镀管。此外,电镀管是在镍制造的辊上利用电镀形成绝缘被膜的管。
[0116]在使用玻璃板或者电镀管的情况下,接着,利用溅射在玻璃板或者电镀管的表面上使0.5 μ m?2 μ m厚程度的铝膜成膜。
[0117]接着,对基材重复地进行阳极氧化和蚀刻处理。阳极氧化在草酸等溶液中进行多次(例如5次),蚀刻处理在磷酸等溶液中进行多次(例如4次)。以液体不相互混合的方式在两处理之间进行基材的水洗。这些的结果是,在基材的表面形成有具有多个微小孔(凹部)的阳极氧化层。
[0118]接着,在阳极氧化层涂敷脱模剂。作为脱模剂,例如能使用大金公司(久^ ? y社)制造的欧普次路(才— hOdsx。然后,放置I天,使脱模剂自然干燥、固定。在固定后将HFE (氢氟醚)施加到基材,进行冲洗处理。
[0119]经过以上工序而制成模版。如上所述,在模版的表面实施脱模处理,因此其表面呈现疏水性。
[0120]此外,模版可以不是利用铝的阳极氧化来制作,而是例如通过对光致抗蚀剂进行干涉曝光来制作。
[0121]图5是实施方式I的防反射膜的制造工序(曝光时)中的各构件的截面示意图。
[0122]在使用玻璃板的情况下,使用涂布机在模版14和基材16中的至少一方薄薄地涂敷含溶剂树脂15。接着,如图5所示,在夹有含溶剂树脂15的状态下将基材16按压到模版14。并且,在模版14和含溶剂树脂15相互贴紧、且基材16和含溶剂树脂15相互贴紧的状态下,从基材16侧向含溶剂树脂15照射光(优选紫外线)。其结果是,单体和/或低聚体的聚合反应进行,树脂组合物固化,形成作为树脂组合物的固化物的树脂层19。然后,将树脂层19和基材16的层叠体从模版14剥离。由此,在树脂层19的表面转印圆锥状的形状,形成圆锥状的突起部。
[0123]在使用铝管或者电镀管的情况下,只要使用辊对辊(Roll toRoll)技术进行转印即可。
[0124]在任一情况下,在曝光前的阶段,作为与模版14、含溶液树脂15以及与基材16不同的物体的一种的异物18与含溶液树脂15接触。异物18可以从与含溶液树脂15接触前存在于模版14或者基材16上,也可以在将基材16按压到模版14前从空气中混入到含溶剂树脂15中。另外,异物18可以连续地存在于模版14或者基材16上,而且也可以进入到含溶剂树脂15中。异物18是与模版14不同的物体,所以认为在模版14和异物18中,通常它们的表面状态(例如表面能量)相互不同。模版14的表面如上所述为疏水性,但是认为异物18相对于水的亲和性的程度与模版14的表面自身不同。另外,异物18也可以具有亲水性。而且,认为含溶剂树脂15中的溶剂成分的浓度严格来说不一样。综上认为:含溶剂树脂15中溶剂成分的浓度浓的部分、即含溶剂成分多的部分被异物18吸引,或者溶剂成分被异物18吸引。其结果是,根据溶剂成分的浓度的位置,偏差变大。
[0125]图6是实施方式I的防反射膜的制造工序(干燥时)中的各构件的截面示意图。
[0126]如图6所示,在曝光到脱模的阶段,含溶剂树脂15中的溶剂成分22挥发,其结果是,可形成透明的树脂层19,树脂层19产生膜厚差。该原因考虑到如下。如上所述,因为溶剂成分的浓度不相同,所以认为其挥发量根据位置不同。并且,认为越是溶剂成分的挥发量多的区域,树脂层19的厚度越小,越是溶剂成分的挥发量少的区域,树脂层19的厚度越大。其结果是,认为产生与溶剂成分的浓度分布对应的树脂层19的膜厚分布。
[0127]使溶剂成分22干燥的方法没有特别限定,可以是使用自然干燥和/或加热干燥的方法。从有效地防止溶剂成分22残留于产品中的观点出发,优选加热干燥。加热干燥的条件没有特别限定,能根据使用的溶剂的沸点、基材16、树脂层19等的耐热性适当设定。例如,也可以将40°C?120°C的热风吹到树脂层19。此外,也允许由于树脂组合物的光吸收而在曝光时产生热,也允许由于该热而使溶剂成分22在曝光时挥发一些。不过,认为溶剂成分22的大部分通常在脱模后挥发。
[0128]异物18只要可对树脂层19的厚度赋予偏差则没有特别限定,优选可将溶剂成分局部地集中的异物,与模版14和基材16相比,优选相对于溶剂的亲和性更高。另外,异物18不特别限定于颗粒。作为具体例,例如可列举微颗粒、纤维、粉尘、污点等。
[0129]异物18的大小没有特别限定,当考虑到干涉纹样的大小时,优选在俯视防反射膜时为500nm以上且1mm以下,更优选5 μ m以上且Imm以下。另外,在异物18中也是污点非常薄,也有时其厚度为Inm程度。另外,树脂层19的厚度通常为100 μπι以下。因此,防反射膜的厚度方向的异物18的大小通常为Inm以上且10ym以下。不过,异物18可以大于树脂层19的厚度,防反射膜的厚度方向的异物18的大小也可以为1mm以下。
[0130]对产生作为异物18的污点的方法进行说明。在大气中不断地存在漂游雾,另外,在装有用于铝的阳极氧化的酸溶液的槽附近弥漫着酸雾。通过使这样的雾附着于模版14和/或基材16,能产生污点、例如雾薄薄地附着的膜。在污点和该污点以外的部分,表面能量不同,因此能产生干涉纹样。另外,也可以对模版14和/或基材16的表面进行某些雾处理,在该情况下,能有意地控制干涉纹样。污点也可以是在附着的水滴干燥时产生的干燥不均。
[0131]另一方面,即使在异物18不存在的情况下,含溶剂树脂15中的溶剂成分的浓度潜在地有偏差。因此,含溶剂树脂15的涂膜的厚度和树脂层19的厚度根据部位产生略微的偏差。因此,异物18至少能产生干涉纹样。
[0132]另外,也可以在模版14和/或基材16的表面形成针孔等凹部,在该情况下也能产生干涉纹样。当在平面内存在三维结构物时,与相对于周围的平面部分是否突出或凹陷无关,与仅平面的情况相比表面积增加。因此,认为溶剂成分的浓度产生偏差。
[0133]图7和图8是实施方式I的防反射膜的制造工序中的基材的截面示意图,图9是实施方式I的防反射膜所含的基材的平面示意图。
[0134]如图7所示,也可以在将金刚石刀具24压入到基材16
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