(57)【要約】【課題】凹凸の周期が可視光の波長以下に制御された微細な凹凸形状による反射防止フィルムに関して、生産による金型の劣化を低減する。【解決手段】ロール版１３の周側面に基材２を押圧して周側面に形成された凹凸形状を基材２に賦型する賦型工程と、ロール版１３より基材２を剥離する剥離工程とを備える。剥離工程は、剥離角０．１１以下によりロール版１３から基材２を剥離する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール版の周側面に基材を押圧して前記周側面に形成された凹凸形状を前記基材に賦型する賦型工程と、
前記ロール版より前記基材を剥離する剥離工程とを備え、
前記剥離工程は、
剥離角０．１１度以下により前記ロール版から前記基材を剥離する
反射防止フィルムの製造方法。
【請求項２】
剥離ローラにより前記ロール版から前記基材を剥離し、前記剥離ローラの直径が、前記ロール版の直径の１／２以上に設定された
請求項１に記載の反射防止フィルムの製造方法。
【請求項３】
ロール版の周側面に基材を押圧して前記周側面に形成された凹凸形状を前記基材に賦型した後、
剥離ローラにより前記ロール版から前記基材を剥離する反射防止フィルムの製造装置であって、
剥離角０．１１度以下により前記ロール版から前記基材を剥離する
反射防止フィルムの製造装置。
【請求項４】
前記剥離ローラの直径が、前記ロール版の直径の１／２以上に設定された
請求項３に記載の反射防止フィルムの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凹凸の周期が可視光の波長以下に制御された微細な凹凸形状による反射防止フィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイにおける反射防止技術の１つとして、凹凸の周期が可視光の波長以下に制御された微細な凹凸形状を表面に形成することによって反射防止を図る技術が注目されている（特許文献１〜６参照）。このような方法は、いわゆるモスアイ（ｍｏｔｈ  ｅｙｅ（蛾の目））構造の原理を利用したものであり、入射光に対する屈折率を基板の厚み方向に連続的に変化させ、屈折率の不連続界面を消失させることによって光の反射を防止するものである。
【０００３】
このようなモスアイ構造は、その微細な凹凸形状を反転させた形状を有する製造用金型を用いて、その凹凸形状を任意の樹脂層に転写（賦型）することによって製造されるのが一般的である。従ってモスアイ構造の反射防止フィルムを作製する方法としては、基板上に紫外線硬化性樹脂等からなる樹脂層を形成した後、上記のような製造用金型を用いて当該樹脂層の表面にモスアイ構造を賦型し、さらに当該樹脂層を硬化させることによって形成する方法を用いることができる。このような製造方法は、簡易な方法で、かつ高い製造効率で反射防止フィルムを連続的に製造することができる。
【０００４】
また上記モスアイ構造の賦型用金型としては、レーザー干渉法によって凹部が形成されたもの（例えば、特許文献１〜３）や、陽極酸化法によって凹部が形成されたもの（例えば、特許文献４〜６）が用いられている。なかでも陽極酸化法は、凹部が形成される位置をランダムにすることができること、大面積にわたって均一な形状を有する凹部を形成できること等において利点を有することから、反射防止フィルム製造用金型としては、陽極酸化法によって形成されたものが広く用いられるに到っている。
【０００５】
この反射防止フィルムは、モスアイ構造の賦型に供する凹凸形状を周側面に形成したいわゆるロール版を使用して、ロール・ツウ・ロール方式により効率良く生産することが望まれており、このようなロール版により生産する場合の工夫が種々に提案されている（特許文献７）。
【０００６】
ところでこの種のモスアイ構造の賦型に供するロール版は、生産により劣化し、その結果、反射防止フィルムの特性が劣化することが判った。この点を詳細に検討したところ、微細な凹凸構造が、賦型後の剥離の際に、賦型に供した樹脂層に付着して金型より部分的に引き剥がされる場合が発生し、これにより金型が劣化することが判った。このような金型の劣化を低減することができれば、生産効率を増大させ、さらには反射防止フィルムの品質向上に役立てることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００１−５１７３１９号公報
【特許文献２】特開２００４−２０５９９０号公報
【特許文献３】特開２００４−２８７２３８号公報
【特許文献４】特開２００１−２７２５０５号公報
【特許文献５】特開２００２−２８６９０６号公報
【特許文献６】国際公開第２００６／０５９６８６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、凹凸の周期が可視光の波長以下に制御された微細な凹凸形状による反射防止フィルムに関して、生産による金型の劣化を低減することができる反射防止フィルムの製造方法、反射防止フィルムの製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ね、ロール版より剥離に供する角度（剥離角）を小さくすることにより剥離の際の力の集中を緩和する、との着想に至り、本発明を完成するに至った。
【００１０】
具体的には、本発明では、以下のようなものを提供する
【００１１】
（１）  ロール版の周側面に基材を押圧して前記周側面に形成された凹凸形状を前記基材に賦型する賦型工程と、
前記ロール版より前記基材を剥離する剥離工程とを備え、
前記剥離工程は、
剥離角０．１１度以下により前記ロール版から前記基材を剥離する。
【００１２】
（１）によれば、剥離の際の力の集中を緩和することができ、その結果、賦型に供した樹脂層に付着した金型からの凹凸形状の剥離を低減して、金型の劣化を低減することができる。
【００１３】
（２）  （１）において、
剥離ローラにより前記ロール版から前記基材を剥離し、前記剥離ローラの直径が、前記ロール版の直径の１／２以上に設定される。
【００１４】
（２）によれば、剥離ローラの設定により、具体的に剥離角０．１１度以下によりロール版から基材を剥離することができる。
【００１５】
（３）  ロール版の周側面に基材を押圧して前記周側面に形成された凹凸形状を前記基材に賦型した後、
剥離ローラにより前記ロール版から前記基材を剥離する反射防止フィルムの製造装置であって、
剥離角０．１１度以下により前記ロール版から前記基材を剥離する。
【００１６】
（３）によれば、剥離の際の力の集中を緩和することができ、その結果、賦型に供した樹脂層に付着した金型からの凹凸形状の剥離を低減して、金型の劣化を低減することができる。
【００１７】
（４）  （３）において、
前記剥離ローラの直径が、前記ロール版の直径の１／２以上に設定される。
【００１８】
（４）によれば、剥離ローラの設定により、具体的に剥離角０．１１度以下によりロール版から基材を剥離することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、生産による金型の劣化を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る反射防止フィルムを示す図である。
【図２】図１の反射防止フィルムの製造工程を示す図である。
【図３】図１の反射防止フィルムに係るロール版を示す図である。
【図４】剥離角の説明に供する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る反射防止フィルムを示す図である。反射防止フィルム１は、透明フィルムによる基材２に凹凸膜３が形成される。ここで凹凸膜３は、凹凸の周期が可視光の波長以下に制御された微細な凹凸形状であるモスアイ構造に係る微細な凹凸形状を備え、これにより反射防止フィルム１は、厚み方向に徐々に屈折率が変化するように作製され、モスアイ構造の原理により広い波長範囲で入射光の反射を防止する。なお可視光は電磁波の中で人の目で知覚可能な波長域のものを言う。可視光領域の光の波長は、標準的には、波長３８０〜７８０ｎｍであるが、個人差や観察環境等によって多少前後することが有り得る。該凹凸形状の周期を可視光領域の光の波長よりも短くする場合、該凹凸形状の周期Ｐを反射防止を所望する可視光領域スペクトルの最短波長λｍｉｎ以下、即ち、Ｐ≦λｍｉｎとすれば良く、より好ましくは、Ｐ＜λｍｉｎとすれば良い。可視光領域スペクトルの全波長に対して反射防止效果を望む場合は、該凹凸形状の周期Ｐを可視項領域の最小波長３８０ｎｍ以下（Ｐ≦３８０ｎｍ）とすれば良く、通常、周期Ｐ＝１００〜３００ｎｍの範囲とされる。また該凹凸形状を構成すると凸部の高さ（乃至は凹部の深さ）は凸部の周期Ｐの１／４〜３倍とされる。また凸部の周期Ｐが一定で無く分布を有する場合は、該周期Ｐの分布の平均値をＰＡＶＧ、標準偏差をσとしたときに、ＰＡＶＧ＋３σの値がλｍｉｎ以下、即ち、ＰＡＶＧ＋３σ≦λｍｉｎとする。
【００２２】
反射防止フィルム１は、このため基材２上に賦型用樹脂層４が配置され、この賦型用樹脂層４の表面形状により上述の凹凸膜３が形成される。ここで基材２は、例えばＴＡＣ（Triacetylcellulose）、アクリル、ＰＥＴ（Polyethylene  terephthalate）、ＰＣ（Polycarbonate）等の各種透明フィルムを適用することができる。賦型用樹脂層４は、ロール版に形成された凹凸形状の賦型により凹凸膜３が形成される。これにより賦型用樹脂層４は、微細構造の賦型に供する賦型用樹脂により作製され、この実施形態では、この賦型用樹脂に紫外線硬化性樹脂が適用される。また紫外線硬化性樹脂については、例えばアクリル系等、各種の樹脂を適用することができる。
【００２３】
図２は、この反射防止フィルム１の製造工程を示す図である。この製造工程１０は、樹脂供給工程において、ダイ１２により基材２に紫外線硬化性樹脂４を塗布する。なお紫外線硬化性樹脂４の塗布は、ダイ１２による場合に限らず、各種の手法を適用することができる。続いてこの製造工程１０は、押圧ローラ１４により、反射防止フィルムの製造用金型であるロール版１３の周側面に基材２を加圧押圧し、これにより基材２に紫外線硬化性樹脂４を密着させると共に、ロール版１３の周側面に作製された微細な凹部に紫外線硬化性樹脂４を充分に充填させる。この製造工程は、この状態で、紫外線の照射により紫外線硬化性樹脂４を半硬化させ、これにより凹凸膜３を作製する。この製造工程は、続いて剥離ローラ１５を介してロール版１３から基材２を剥離する。製造工程１０は、続いて紫外線を照射し、これにより半硬化状態の紫外線硬化性樹脂４を硬化させ、その後、必要に応じてこの基材２に粘着層等を作製した後、所望の大きさに切断して反射防止フィルム１を作製する。これにより反射防止フィルム１は、ロール材による長尺の基材２に、賦型用金型であるロール版１３の周側面に作製された微細形状を順次賦型して、ロール・ツウ・ロール方式により効率良く量産される。
【００２４】
なおここでこのように半硬化状態によりロール版１３から引き剥がした後、改めて紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させるのは、剥離の際の金型からの剥離（離型）性と剥離後の耐擦傷性とを両立させるためである。すなわち十分な耐擦傷性を発現する程度に紫外線硬化性樹脂を充分に硬化させた場合、反射防止フィルムでは、周期が１μｍ未満の微細突起が密に作製されていることにより、ロール版１３に対して紫外線硬化性樹脂が強固に密着することになり、これにより剥離が困難になる。これにより紫外線硬化性樹脂が半硬化状態である充分に硬化していない状態（柔軟性を有している状態）でロール版より剥離させることにより、完全に硬化している場合より格段的に簡易かつ確実にロール版より剥離させることができる。
【００２５】
しかしながらこのような半硬化状態のままでは、反射防止フィルムにおいて、充分な耐擦傷性を確保することが困難になる。そこで剥離後、改めて紫外線を照射して完全に紫外線硬化性樹脂を硬化させ、これにより耐擦傷性を確保する。ここで半硬化状態は、賦型用樹脂に如何なる樹脂を適用するかによって異なるが、最終的な製品との対比において、いわゆる軟らかい状態であり、該樹脂組成物の貯蔵弾性率が低い状態、又は損失弾性率／貯蔵弾性率が低い状態、あるいは硝子転移温度が低い状態である。賦型用樹脂に紫外線硬化性樹脂を適用する場合、充分に硬化させる場合の紫外線積算照射量に対して、積算の照射光量を５０〜９０％の光量に設定して、半硬化状態に設定することができる。
【００２６】
なお半硬化状態から紫外線硬化性樹脂を完全に硬化させる場合、紫外線の照射に代えて、又は紫外線の照射に加えて、加熱により硬化させてもよい。
【００２７】
図３は、ロール版１３の構成を示す斜視図である。ロール版１３は、円筒形状の金属材料である母材の周側面に、陽極酸化処理により、可視光の波長以下の繰り返し周期で微細な凹凸形状が作製され、この微細な凹凸形状が上述したように基材２に賦型される。このためロール版１３は、母材がアルミニウム、若しくは銅、ステンレス等により構成され、直接に又は各種の中間層を介して母材の周側面に純度の高いアルミニウム層が設けられる。ロール版１３は、陽極酸化処理とエッチング処理との繰り返しにより、このアルミニウム層の表面に微細穴を密に作製し、この微細穴を掘り進めると共に、この微細穴の穴径を徐々に拡大して凹凸形状が作製される。これによりロール版１３は、深さ方向に徐々に穴径が小さくなる微細穴が密に作製され、反射防止フィルム１には、この微細穴に対応する微細な凹凸形状が作製される。
【００２８】
〔剥離工程〕
ところで反射防止フィルムは、微細な凹凸形状が密に作製されていることにより、単位面積当たりの表面積が極めて大きく、これにより剥離に要する力も過大になる。このため上述したように、この実施形態では、賦型用樹脂層４を構成する紫外線硬化性樹脂が半硬化の状態でロール版１３より剥離するものの、このように半硬化状態で剥離させるようにしても、実際上、剥離に過大な力が必要である。このためこの実施形態では、図示しないコーティング機構を使用して、さらにフッ素系樹脂による離型剤をロール版１３にコーティングする。しかしながらこの場合、賦型の繰り返しにより離型剤が徐々に脱離し、その結果、賦型後の剥離の際に、賦型に供した樹脂層に付着してロール版表面が部分的に引き剥がされる場合が発生する。これにより生産により金型（ロール版１３）が劣化することになる。
【００２９】
そこでこの実施形態ではロール版１３からの剥離に供する角度（剥離角）を小さくすることにより剥離の際の力の集中を緩和し、これにより生産による金型の劣化を低減する。すなわち図４に示すように、ロール版１３の回転中心Ｏ１３と、剥離ローラ１５の回転中心Ｏ１５とを結ぶ直線Ｌ１を考慮する。なおこの直線Ｌ１は、回転中心Ｏ１３、Ｏ１５に垂直な面上に位置するものとする。ここでこの直線Ｌ１がロール版１３の周側面と交差する点Ｐ４までロール版１３が回転すると、ロール版１３から基材２の剥離が開始することになる。この状態でのこの直線Ｌ１とロール版１３の周側面との交点Ｐ４と、直線Ｌ１が剥離ローラ１５の周側面と交差する交点Ｐ３との間隔をＤとする。
【００３０】
その後、基材２は、剥離ローラ１５側に巻き取られて搬送されることになるものの、この搬送により剥離ローラ１５の周側面からロール版１３の周側面までの間隔がロール版１３の周側面に形成された凹部の深さだけ開くと（図４において、Ｄ＋ΔＤの間隔であり、ΔＤが凹部の深さである）、以後、基材２に設けられた賦型用樹脂層４は、概ねロール版１３との接触が絶たれることになる。この実施形態では、このようにロール版１３と剥離ローラ１５とで周側面の間隔がロール版１３の周側面に形成された凹部の深さだけ開く点Ｐ１を離型点と定義する。
【００３１】
ここでロール版１３の回転方向、円周接線方向を基準にして、剥離点Ｐ１に対応する剥離開始点Ｐ２から剥離点Ｐ１を見た角度θ１について検討する。ここでこの角θ１が大きい場合、基材２はロール版１３より急激に引き剥がされることになり、この場合、剥離に要する力が局所的に集中することになる。これに対してこの角度θ１が小さい場合、点Ｐ２から剥離点Ｐ１までの距離が長いことにより基材２はロール版１３より徐々に引き剥がされることになり、剥離に要する力の集中が緩和されていることなる。
【００３２】
ここで点Ｐ２から点Ｐ１に至るまでの円弧形状の軌跡ついて見ると、その円弧の半径が小さい場合、基材２は急激に折り曲げられてロール版１３より剥離することになり、剥離を開始する瞬間に力が集中することになる。そこで剥離ローラ１５の回転中心Ｏ１５を中心にして点Ｐ２及び点Ｐ１の成す角度θ２を剥離角と定義する。この剥離角θ２が大きい場合、基材２は急激に折り曲げられてロール版１３より剥離することになり、力の集中が大きいことになる。これに対して剥離角θ２が小さい場合、剥離時における力の集中が充分に緩和されていると言える。
【００３３】
これによりこの実施形態では、この剥離角θ２を一定値以上小さくする。より具体的に、この実施形態では、ロール版１３に対して剥離ローラ１５の径を拡大して剥離角θ２を一定以上小さくする。すなわちこの実施形態では、ロール版１３が直径３００ｍｍ、幅１２６０ｍｍにより作製され、搬送速度１５ｍ／ｍｉｎにより回転して基材２を搬送する。剥離時における紫外線硬化性樹脂において、動的粘弾性は、貯蔵弾性率Ｅ´＝３．０×１０８Ｐａ、損失弾性率Ｅ´´＝３．０×１０７Ｐａであった。この状態で、従来のφ５０ｍｍの剥離ローラによる工程では、基材２を１０００ｍ賦型すると、ロール版１３の周側面に局所的に凹凸形状の剥離が見られた。しかしながらロール版１３の直径Ｄ１３に対して直径が１／２以上であるφ１５０ｍｍ、φ２１８ｍｍ、φ２２６ｍｍの剥離ローラ１５により生産したところ、何れの場合でも、基材２を１０００ｍ賦型してロール版１３の損傷は確認できなかった。なおこれらの場合、剥離角θ２は、それぞれ０．１０４６度、０．０８６８度、０．０８５２度である。これらにより剥離角θ２を０．１１度以下に設定することにより、より具体的には、ロール版１３の直径Ｄ１３に対して剥離ローラ１５の直径を１／２以上に設定して剥離角θ２を０．１１度以下に設定することにより、従来に比して生産による金型の劣化を低減することができる。
【００３４】
なお剥離ローラ１５の直径は、これによりロール版１３の直径Ｄ１３に対して１／２以上の範囲で、必要に応じて種々に設定して金型を長寿命化することができるものの、ロール版１３の直径Ｄ１３に対して２倍以上の直径にした場合には、直径を大きくしても剥離角θ２はそれ程低減しなくなる。またこのように剥離ローラ１５の径を著しく増大させる場合には、紫外線照射装置等の配置が著しく制限されることになる。これにより実用範囲を考慮すると、剥離ローラ１５の直径は、ロール版１３の直径Ｄ１３に対して２倍が上限であると考えられる。
【００３５】
なおロール版１３の直径が著しく小さい場合、基材２の搬送速度が著しく高速度である場合等においては、このようにロール版１３の直径Ｄ１３に対して剥離ローラ１５の直径を１／２以上に設定することにより、剥離角θ２を０．１１度以下に設定しても、ロール版１３からの凹凸形状の剥離を低減する効果は小さくなる。しかしながらこのような場合にあっても、ロール版１３の直径Ｄ１３に対して剥離ローラ１５の直径を１／２以上に設定し、剥離角θ２を０．１１度以下に設定することにより、小さいながらもロール版１３に凹凸形状の剥離を低減する効果を確保することができる。なおこれによりロール版１３における凹凸形状の剥離を充分に防止するとの観点に立つと、ロール版の直径が１５０〜３５０ｍｍ、基材２の搬送速度５〜４０ｍ／ｍｉｎの範囲で、ロール版１３の直径Ｄ１３に対して剥離ローラ１５の直径を１／２以上に設定し、剥離角θ２を０．１１度以下に設定して、効率良く、高品質により反射防止フィルムを作製することができる。
【００３６】
以上の構成によれば、剥離角０．１１度以下によりロール版から基材を剥離することにより、剥離の際の力の集中を緩和することができ、金型からの凹凸形状の剥離を低減して、金型の劣化を低減することができる。
【００３７】
より具体的に、剥離ローラの直径を、ロール版の直径の１／２以上に設定することにより、剥離角を０．１１度以下に設定することができる。
【００３８】
〔他の実施形態〕
以上、本発明の実施に好適な具体的な構成を詳述したが、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施形態の構成を種々に変更し、さらには従来構成と組み合わせることができる。
【００３９】
すなわち上述の実施形態では、賦型用樹脂に紫外線硬化性樹脂を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、紫外線硬化性樹脂以外の各種賦型用樹脂を使用する場合、さらには基材の加熱により基材を軟化させて基材自体を賦型用樹脂層に適用する場合にも広く適用することができ。なおこれらの場合において、例えば熱可塑性樹脂を賦型用樹脂層に適用する場合には、ロール版の加温等により賦型用樹脂層を硝子転移温度以上の温度に加熱して半硬化状態を形成し、この状態でロール版より剥離し、その後、冷却して硬化させることになる。
【００４０】
また上述の実施形態では、半硬化状態でロール版より剥離した後、完全に硬化させる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、実用上充分な場合には、完全に硬化させた状態で剥離する場合にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１  反射防止フィルム
２  基材
３  凹凸膜
４  賦型用樹脂層
１０  製造工程
１２  ダイ
１３  ロール版
１４  押圧ローラ
１５  剥離ローラ
【図１】
2013200451.tif 000003
【図２】
2013200451.tif 000004
【図３】
2013200451.tif 000005
【図４】
2013200451.tif 000006