JP2003266486A - 光学パネル成形用型並びにその製造及び使用 - Google Patents
光学パネル成形用型並びにその製造及び使用Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 感光性耐熱樹脂を用いたフォトレジスト手法
により、金属基板の表面に直接この感光性耐熱樹脂によ
るパターンを設けた型において、離型性を高め、さらに
耐久性を高める。 【解決手段】 金属基板１１の表面に感光性耐熱樹脂の
層１２ａを設け、この感光性耐熱樹脂の層１２ａに、パ
ターンが設けられたマスク１９を介して露光し、次いで
現像して、凹凸パターン１２を設けるに際し、現像後も
上記感光性耐熱樹脂を金属基板１１の一面全面にわたり
残存させて、光学パネルの少なくとも一方の面に光学パ
ターンを一体に形成するための成形用型１０を構成す
る。金属基板１１の耐熱樹脂で覆われる面１１ａは、粗
面としておくのが有利である。この成形用型１０を用い
て、光学パターンが一体形成された光学パネルを例えば
射出成形で製造すれば、精細で高密度のパターンが形成
でき、離型性も改善される。
により、金属基板の表面に直接この感光性耐熱樹脂によ
るパターンを設けた型において、離型性を高め、さらに
耐久性を高める。 【解決手段】 金属基板１１の表面に感光性耐熱樹脂の
層１２ａを設け、この感光性耐熱樹脂の層１２ａに、パ
ターンが設けられたマスク１９を介して露光し、次いで
現像して、凹凸パターン１２を設けるに際し、現像後も
上記感光性耐熱樹脂を金属基板１１の一面全面にわたり
残存させて、光学パネルの少なくとも一方の面に光学パ
ターンを一体に形成するための成形用型１０を構成す
る。金属基板１１の耐熱樹脂で覆われる面１１ａは、粗
面としておくのが有利である。この成形用型１０を用い
て、光学パターンが一体形成された光学パネルを例えば
射出成形で製造すれば、精細で高密度のパターンが形成
でき、離型性も改善される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
のバックライトやフロントライト、また電飾看板等の各
種照明装置に使用されるエッジライトパネルや光拡散パ
ネル等であって、少なくとも一方の面にドットやライン
等の光学パターンが一体に形成された光学パネルを製造
するのに用いる型、その製造方法及びそれを用いる光学
パネルの製造方法に関するものである。
のバックライトやフロントライト、また電飾看板等の各
種照明装置に使用されるエッジライトパネルや光拡散パ
ネル等であって、少なくとも一方の面にドットやライン
等の光学パターンが一体に形成された光学パネルを製造
するのに用いる型、その製造方法及びそれを用いる光学
パネルの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】このような、少なくとも一方の面に光学
パターンが形成された光学パネルは、一般に透明熱可塑
性樹脂の射出成形により製造されている。そして従来、
かかる光学パターンを一体的に付与するには、キャビテ
ィー部分の所定面に、切削やブラストのような機械的加
工、放電加工、エッチング加工などにより製品の光学パ
ターンに対応する凹凸が形成された金型を用いる方法、
特開平 9-222514 号公報に提案されているような、フォ
トレジストで形成された凹凸面にニッケルメッキを行っ
た後、フォトレジスト層を剥離して得られ、製品の光学
パターンに対応する凹凸が表面に形成されたスタンパー
と呼ばれるニッケル製の薄い型を射出成形機の金型内面
に貼り付ける方法などが知られている。
パターンが形成された光学パネルは、一般に透明熱可塑
性樹脂の射出成形により製造されている。そして従来、
かかる光学パターンを一体的に付与するには、キャビテ
ィー部分の所定面に、切削やブラストのような機械的加
工、放電加工、エッチング加工などにより製品の光学パ
ターンに対応する凹凸が形成された金型を用いる方法、
特開平 9-222514 号公報に提案されているような、フォ
トレジストで形成された凹凸面にニッケルメッキを行っ
た後、フォトレジスト層を剥離して得られ、製品の光学
パターンに対応する凹凸が表面に形成されたスタンパー
と呼ばれるニッケル製の薄い型を射出成形機の金型内面
に貼り付ける方法などが知られている。
【０００３】ところが、切削やブラストのような機械的
加工、放電加工、エッチング加工などによる金型の場合
は、加工できる最小寸法値がせいぜい数百μm 程度と大
きいため、この金型を用いて射出成形された光学パネル
に光を導入すると、パターンによる明暗の模様が強く現
れすぎて均質な照明光が得られ難いという問題があっ
た。一方、ニッケル製のスタンパーの場合は、かかるス
タンパーの製造に非常に長い工程が必要であることや、
製造時における原料費、ランニングコスト及び時間を多
く必要とすることのために、単価が高くなり、さらには
製造工程が個々に難しく、各製造工程において経験及び
ノウハウを必要とするために、製造が難しいなどの問題
があった。
加工、放電加工、エッチング加工などによる金型の場合
は、加工できる最小寸法値がせいぜい数百μm 程度と大
きいため、この金型を用いて射出成形された光学パネル
に光を導入すると、パターンによる明暗の模様が強く現
れすぎて均質な照明光が得られ難いという問題があっ
た。一方、ニッケル製のスタンパーの場合は、かかるス
タンパーの製造に非常に長い工程が必要であることや、
製造時における原料費、ランニングコスト及び時間を多
く必要とすることのために、単価が高くなり、さらには
製造工程が個々に難しく、各製造工程において経験及び
ノウハウを必要とするために、製造が難しいなどの問題
があった。
【０００４】そこで、本発明者らは先に、感光性耐熱樹
脂を用いたフォトレジスト手法により、金属基板の表面
に直接この感光性耐熱樹脂による成形パターンを設ける
技術を見出し、特開 2001-337229号公報において提案し
ている。この手法によれば、高精細な光学パターンを形
成した型が、安価に短時間に得られるものの、その後の
実験により、成形時の離型性が必ずしも良好とはいえ
ず、型内における冷却時間を若干長くする必要などがあ
り、また、離型性の問題が耐久性に影響する恐れもある
ことが明らかになってきた。
脂を用いたフォトレジスト手法により、金属基板の表面
に直接この感光性耐熱樹脂による成形パターンを設ける
技術を見出し、特開 2001-337229号公報において提案し
ている。この手法によれば、高精細な光学パターンを形
成した型が、安価に短時間に得られるものの、その後の
実験により、成形時の離型性が必ずしも良好とはいえ
ず、型内における冷却時間を若干長くする必要などがあ
り、また、離型性の問題が耐久性に影響する恐れもある
ことが明らかになってきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような問題を解決
するためにさらに研究を行った結果、光学パターンに対
応する感光性耐熱樹脂よりなる成形パターンを有する金
属基板の面が全面にわたって上記感光性耐熱樹脂で覆わ
れている場合には、型からの成形光学パネルの離型性が
向上すること、また、この型の出発原料である金属基板
の表面を粗面としておけば、離型性や型の耐久性などが
一層向上することを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
するためにさらに研究を行った結果、光学パターンに対
応する感光性耐熱樹脂よりなる成形パターンを有する金
属基板の面が全面にわたって上記感光性耐熱樹脂で覆わ
れている場合には、型からの成形光学パネルの離型性が
向上すること、また、この型の出発原料である金属基板
の表面を粗面としておけば、離型性や型の耐久性などが
一層向上することを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
【０００６】したがって本発明の目的は、特開 2001-33
7229号公報に開示された成形用型を改良し、液晶ディス
プレイのバックライトやフロントライト、また電飾看板
等の各種照明装置に使用されるエッジライトパネルや光
拡散パネル等であって、少なくとも一方の面にドットや
ライン等の光学パターンが一体に形成された光学パネル
を製造するのに一層適した型、及びその製造方法を提供
し、さらにはその型を用いた光学パネルの製造方法を提
供することにある。
7229号公報に開示された成形用型を改良し、液晶ディス
プレイのバックライトやフロントライト、また電飾看板
等の各種照明装置に使用されるエッジライトパネルや光
拡散パネル等であって、少なくとも一方の面にドットや
ライン等の光学パターンが一体に形成された光学パネル
を製造するのに一層適した型、及びその製造方法を提供
し、さらにはその型を用いた光学パネルの製造方法を提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、光学パ
ネルの少なくとも一方の面に光学パターンを一体に形成
するための成形用型であって、金属基板と、その一方の
面に感光性耐熱樹脂から形成された上記光学パターンに
対応する成形パターンとを具備し、その成形パターンを
有する金属基板の面は全面にわたって上記耐熱樹脂の層
で覆われている光学パネル成形用型が提供される。この
成形用型においては、金属基板の上記耐熱樹脂で覆われ
る面を粗面としておくのが有利である。
ネルの少なくとも一方の面に光学パターンを一体に形成
するための成形用型であって、金属基板と、その一方の
面に感光性耐熱樹脂から形成された上記光学パターンに
対応する成形パターンとを具備し、その成形パターンを
有する金属基板の面は全面にわたって上記耐熱樹脂の層
で覆われている光学パネル成形用型が提供される。この
成形用型においては、金属基板の上記耐熱樹脂で覆われ
る面を粗面としておくのが有利である。
【０００８】また本発明によれば、金属基板の表面に感
光性耐熱樹脂の層を設け、この感光性耐熱樹脂の層に、
光学パネルの光学パターンに対応するパターンが設けら
れたマスクを介して露光し、次いで現像して、このマス
クのパターンに対応する成形パターンを上記感光性耐熱
樹脂の層に設けるに際し、現像後も上記感光性耐熱樹脂
を金属基板の一面全面にわたって残存させることによ
り、上記光学パネル成形用型を製造する方法も提供され
る。
光性耐熱樹脂の層を設け、この感光性耐熱樹脂の層に、
光学パネルの光学パターンに対応するパターンが設けら
れたマスクを介して露光し、次いで現像して、このマス
クのパターンに対応する成形パターンを上記感光性耐熱
樹脂の層に設けるに際し、現像後も上記感光性耐熱樹脂
を金属基板の一面全面にわたって残存させることによ
り、上記光学パネル成形用型を製造する方法も提供され
る。
【０００９】具体的には、感光性耐熱樹脂の現像される
部分が完全に溶解する前に現像を終了することによっ
て、現像部分の金属基板上にも感光性耐熱樹脂を残存さ
せる方法を採用することができる。また、金属基板の表
面に感光性耐熱樹脂の層を２層にわたって設け、第一層
を設けた後に感光性を失活させることによって、失活後
の第一層を金属基板上に残存させる方法を採用すること
もできる。
部分が完全に溶解する前に現像を終了することによっ
て、現像部分の金属基板上にも感光性耐熱樹脂を残存さ
せる方法を採用することができる。また、金属基板の表
面に感光性耐熱樹脂の層を２層にわたって設け、第一層
を設けた後に感光性を失活させることによって、失活後
の第一層を金属基板上に残存させる方法を採用すること
もできる。
【００１０】さらに本発明によれば、金属基板と、その
一方の面に、感光性耐熱樹脂から形成され、光学パネル
の光学パターンに対応する成形パターンとを具備し、こ
の成形パターンを有する金属基板の面が全面にわたって
上記耐熱樹脂の層で覆われている成形用型を金型面の少
なくとも一方に配置し、この成形用型を少なくとも一つ
の面とする金型キャビティーに透明溶融樹脂を射出して
成形することにより、少なくとも一方の面に光学パター
ンが一体に形成された光学パネルを製造する方法も提供
される。
一方の面に、感光性耐熱樹脂から形成され、光学パネル
の光学パターンに対応する成形パターンとを具備し、こ
の成形パターンを有する金属基板の面が全面にわたって
上記耐熱樹脂の層で覆われている成形用型を金型面の少
なくとも一方に配置し、この成形用型を少なくとも一つ
の面とする金型キャビティーに透明溶融樹脂を射出して
成形することにより、少なくとも一方の面に光学パター
ンが一体に形成された光学パネルを製造する方法も提供
される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、液晶ディスプレイのバック
ライトに使用されるエッジライトパネルである導光板の
製造に本発明を適用する場合を例にして、図面を参照し
ながら本発明をさらに詳細に説明する。
ライトに使用されるエッジライトパネルである導光板の
製造に本発明を適用する場合を例にして、図面を参照し
ながら本発明をさらに詳細に説明する。
【００１２】図１は、液晶ディスプレイにおける導光板
の配置例を概略的に示す縦断面模式図であって、液晶セ
ル９の背面にバックライト１が配置されており、このバ
ックライト１は、導光板２と、その背面側に配置された
反射シート５と、導光板２の前面側に配置された光拡散
シート６と、導光板２の一側端エッジ部に配置された光
源７とを備えている。そして、光源７からの光が導光板
２内に入射し、その中を透過しながら背面に設けられた
反射シート５で反射して、前面側に出射するようになっ
ている。バックライト１の前面側では、光拡散シート６
の存在により、光が全面に渡って均一に出射し、液晶セ
ル９のための照明となる。なお、図１には、導光板２を
くさび形断面のものとし、その厚肉側エッジ部に光源７
を配置した例を示したが、導光板２を平板で構成し、そ
の対向するエッジ部２箇所に光源を配置する場合もあ
る。
の配置例を概略的に示す縦断面模式図であって、液晶セ
ル９の背面にバックライト１が配置されており、このバ
ックライト１は、導光板２と、その背面側に配置された
反射シート５と、導光板２の前面側に配置された光拡散
シート６と、導光板２の一側端エッジ部に配置された光
源７とを備えている。そして、光源７からの光が導光板
２内に入射し、その中を透過しながら背面に設けられた
反射シート５で反射して、前面側に出射するようになっ
ている。バックライト１の前面側では、光拡散シート６
の存在により、光が全面に渡って均一に出射し、液晶セ
ル９のための照明となる。なお、図１には、導光板２を
くさび形断面のものとし、その厚肉側エッジ部に光源７
を配置した例を示したが、導光板２を平板で構成し、そ
の対向するエッジ部２箇所に光源を配置する場合もあ
る。
【００１３】このような導光板２には、例えば、メタク
リル樹脂、ポリカーボネート樹脂、非晶質環状ポリオレ
フィン樹脂、メタクリル酸メチル／スチレン共重合（Ｍ
Ｓ）樹脂、ポリスチレン樹脂など、光透過率の高い熱可
塑性透明合成樹脂が用いられる。そしてその背面２ａに
は、光が前面側へ均一に反射されるように、ドットやラ
イン等の光学パターンを設ける場合が多い。一方、液晶
セル９側へ光が効率的に出射されるよう、導光板２の前
面２ｂに、同じくドットやライン等の光学パターンを設
けることもある。
リル樹脂、ポリカーボネート樹脂、非晶質環状ポリオレ
フィン樹脂、メタクリル酸メチル／スチレン共重合（Ｍ
Ｓ）樹脂、ポリスチレン樹脂など、光透過率の高い熱可
塑性透明合成樹脂が用いられる。そしてその背面２ａに
は、光が前面側へ均一に反射されるように、ドットやラ
イン等の光学パターンを設ける場合が多い。一方、液晶
セル９側へ光が効率的に出射されるよう、導光板２の前
面２ｂに、同じくドットやライン等の光学パターンを設
けることもある。
【００１４】本発明は、かかる導光板２のような、少な
くとも一方の面に光学パターンが一体に形成された光学
パネルを製造するのに好適に用いられる成形用型、その
製造方法、及びその型を用いた光学パターンの製造方法
に関するものである。光学パネル２の一方の面に光学パ
ターンを形成した例を、図２に縦断面模式図で示す。こ
の例では、光学パネル２の一方の面に、パターン要素
３，３……を凹陥形成して、光学パターン４が構成され
ている。
くとも一方の面に光学パターンが一体に形成された光学
パネルを製造するのに好適に用いられる成形用型、その
製造方法、及びその型を用いた光学パターンの製造方法
に関するものである。光学パネル２の一方の面に光学パ
ターンを形成した例を、図２に縦断面模式図で示す。こ
の例では、光学パネル２の一方の面に、パターン要素
３，３……を凹陥形成して、光学パターン４が構成され
ている。
【００１５】図２に示すようなパターンが一体形成され
た光学パネルを成形するには、図３に縦断面模式図で示
すような、成形パターン１５，１５……が表面に突出形
成された型１０を用いる。そして本発明では、この型１
０を、金属基板１１と、その一方の面に感光性耐熱樹脂
から形成された上記成形パターン１５，１５……とで構
成し、この成形パターン１５，１５……を有する金属基
板１１の面が、全面にわたって上記耐熱樹脂の層１２で
覆われるようにする。
た光学パネルを成形するには、図３に縦断面模式図で示
すような、成形パターン１５，１５……が表面に突出形
成された型１０を用いる。そして本発明では、この型１
０を、金属基板１１と、その一方の面に感光性耐熱樹脂
から形成された上記成形パターン１５，１５……とで構
成し、この成形パターン１５，１５……を有する金属基
板１１の面が、全面にわたって上記耐熱樹脂の層１２で
覆われるようにする。
【００１６】なお、図２及び図３には、光学パネル２の
表面に形成されるパターン４の各要素３，３……が凹陥
パターンであり、したがってそれを成形するための型１
０の表面に設けられる成形パターン１５，１５……が突
出パターンである例を示したが、これとは逆に、光学パ
ネル２の表面に形成されるパターン要素３，３……を突
出パターンとし、したがってそれを成形するための型１
０の表面に設けられる成形パターン１５，１５……を凹
陥パターンとすることも可能である。後者の例を図４及
び図５に、それぞれ図２及び図３に対応する縦断面模式
図で示す。すなわち、図４に示す例では、光学パネル２
の一方の面に、パターン要素３，３……を突出形成し
て、光学パターン４が構成されている。また図５に示す
例では、図４に示すようなパターンが一体形成された光
学パネルを成形するための型であって、金属基板１１の
一方の面に、図４の突出パターン要素３，３……に対応
する成形パターン１５，１５……が感光性耐熱樹脂によ
り凹陥形成されており、かつこの成形パターン１５，１
５……を有する金属基板１１の面が、全面にわたって上
記耐熱樹脂の層１２で覆われている。
表面に形成されるパターン４の各要素３，３……が凹陥
パターンであり、したがってそれを成形するための型１
０の表面に設けられる成形パターン１５，１５……が突
出パターンである例を示したが、これとは逆に、光学パ
ネル２の表面に形成されるパターン要素３，３……を突
出パターンとし、したがってそれを成形するための型１
０の表面に設けられる成形パターン１５，１５……を凹
陥パターンとすることも可能である。後者の例を図４及
び図５に、それぞれ図２及び図３に対応する縦断面模式
図で示す。すなわち、図４に示す例では、光学パネル２
の一方の面に、パターン要素３，３……を突出形成し
て、光学パターン４が構成されている。また図５に示す
例では、図４に示すようなパターンが一体形成された光
学パネルを成形するための型であって、金属基板１１の
一方の面に、図４の突出パターン要素３，３……に対応
する成形パターン１５，１５……が感光性耐熱樹脂によ
り凹陥形成されており、かつこの成形パターン１５，１
５……を有する金属基板１１の面が、全面にわたって上
記耐熱樹脂の層１２で覆われている。
【００１７】金属基板１１の一面を全面にわたって覆う
耐熱樹脂の層１２のうち、薄肉部分（パターン凹部）の
厚みは、通常約１０μm 以下、好ましくは０.１〜５μm
の範囲である。一方、厚肉部分（パターン凸部）の厚み
（金属基板１１の表面からの高さ）は、通常約３０μm
以下、好ましくは５〜１５μm の範囲である。また、薄
肉部分（パターン凹部）と厚肉部分（パターン凸部）の
厚み差は、通常約２５μm 以下、好ましくは１〜１５μ
m の範囲である。
耐熱樹脂の層１２のうち、薄肉部分（パターン凹部）の
厚みは、通常約１０μm 以下、好ましくは０.１〜５μm
の範囲である。一方、厚肉部分（パターン凸部）の厚み
（金属基板１１の表面からの高さ）は、通常約３０μm
以下、好ましくは５〜１５μm の範囲である。また、薄
肉部分（パターン凹部）と厚肉部分（パターン凸部）の
厚み差は、通常約２５μm 以下、好ましくは１〜１５μ
m の範囲である。
【００１８】金属基板１１は、熱可塑性樹脂などの成形
用金型として用いることができるものであればよく、材
質に特別な限定はないが、例えば、ステンレス鋼板や銅
板、黄銅板、ニッケル板などが好適に用いられる。ま
た、その厚みにも特別な限定はないが、ハンドリングの
しやすさなどから、通常、０.１〜５mm くらいの厚みの
ものが好適である。
用金型として用いることができるものであればよく、材
質に特別な限定はないが、例えば、ステンレス鋼板や銅
板、黄銅板、ニッケル板などが好適に用いられる。ま
た、その厚みにも特別な限定はないが、ハンドリングの
しやすさなどから、通常、０.１〜５mm くらいの厚みの
ものが好適である。
【００１９】図３及び図５に示した成形パターン１５，
１５……は、本発明に従って感光性耐熱樹脂を用いたフ
ォトレジスト手法により形成されるのであるが、この
際、金属基板１１の上記感光性耐熱樹脂の層１２が形成
される表面は粗面となっているのが、この型を用いた溶
融樹脂の射出成形において、型の耐久性を高めるうえで
好ましい。特にこの表面は、ほぼ鏡面状態で用意された
ものを、ショットブラスト処理やヘアライン処理のよう
な粗面化の手法として一般的に知られている方法で粗面
としたものが有利である。粗面化の程度は特に限定され
ないが、例えば、JIS B 0601 に従って測定される中心
線平均粗さＲa で０.１〜１μm の範囲にあるのが好ま
しい。
１５……は、本発明に従って感光性耐熱樹脂を用いたフ
ォトレジスト手法により形成されるのであるが、この
際、金属基板１１の上記感光性耐熱樹脂の層１２が形成
される表面は粗面となっているのが、この型を用いた溶
融樹脂の射出成形において、型の耐久性を高めるうえで
好ましい。特にこの表面は、ほぼ鏡面状態で用意された
ものを、ショットブラスト処理やヘアライン処理のよう
な粗面化の手法として一般的に知られている方法で粗面
としたものが有利である。粗面化の程度は特に限定され
ないが、例えば、JIS B 0601 に従って測定される中心
線平均粗さＲa で０.１〜１μm の範囲にあるのが好ま
しい。
【００２０】液晶ディスプレイのバックライトにおける
導光板のように、エッジから光を導光して一面を均質な
照明とする場合、導光エッジ側の一辺の両端部が微妙な
明暗模様となりがちであるが、これを補正すべく光学パ
ターンの設計段階からこれを勘案したパターンとするこ
とは非常に困難である。そこで、ニッケル製のスタンパ
ーを含む従来の金型では、これを補正するため、導光エ
ッジ側一辺の両端の適当な部分に、ブラスト加工などの
後加工を施すことにより、粗さを変化させている。本発
明の光学パネル成形用型において、金属基板１１の表面
を粗面とする場合、全面均質な粗面とすることが原則で
あるが、導光エッジ側一辺の両端に上記と同様な補正を
必要とする場合は、金属基板１１の表面のうち、導光エ
ッジ側の一辺の両端部にあたる適当な部分について、そ
の粗さを予め変化させおくことも有効である。
導光板のように、エッジから光を導光して一面を均質な
照明とする場合、導光エッジ側の一辺の両端部が微妙な
明暗模様となりがちであるが、これを補正すべく光学パ
ターンの設計段階からこれを勘案したパターンとするこ
とは非常に困難である。そこで、ニッケル製のスタンパ
ーを含む従来の金型では、これを補正するため、導光エ
ッジ側一辺の両端の適当な部分に、ブラスト加工などの
後加工を施すことにより、粗さを変化させている。本発
明の光学パネル成形用型において、金属基板１１の表面
を粗面とする場合、全面均質な粗面とすることが原則で
あるが、導光エッジ側一辺の両端に上記と同様な補正を
必要とする場合は、金属基板１１の表面のうち、導光エ
ッジ側の一辺の両端部にあたる適当な部分について、そ
の粗さを予め変化させおくことも有効である。
【００２１】本発明においては、金属基板１１上に耐熱
性感光性樹脂を用いたフォトレジスト手法により、成形
パターン１５，１５……を形成する。ここでいうフォト
レジスト手法とは、半導体分野でフォトレジストを用い
たパターニングに採用される手法ないしはこれに類似し
た手法であって、金属基板にフォトレジスト膜を形成
し、これにパターンを形成したマスクを介して露光し、
次いで現像することにより、露光に用いたマスクのパタ
ーンを金属基板に転写する手法を意味する。
性感光性樹脂を用いたフォトレジスト手法により、成形
パターン１５，１５……を形成する。ここでいうフォト
レジスト手法とは、半導体分野でフォトレジストを用い
たパターニングに採用される手法ないしはこれに類似し
た手法であって、金属基板にフォトレジスト膜を形成
し、これにパターンを形成したマスクを介して露光し、
次いで現像することにより、露光に用いたマスクのパタ
ーンを金属基板に転写する手法を意味する。
【００２２】ここで用いる感光性耐熱樹脂は、例えば、
半導体分野、特に半導体ウェハの保護コート膜や層間絶
縁膜等の用途を持ち、露光現像による高解像度と焼付け
による高度の密着性を有するものである。また耐熱と
は、例えば、その耐熱樹脂から形成されたパターンが、
そのパターンを有する型を用いて光学パネルを構成する
樹脂を成形する場合の成形温度（例えば約３００℃）に
加熱しても短時間で変形しないことをいう。かかる感光
性耐熱樹脂を採用することで、その高解像度のために、
微細、精密、高密度の光学パターンに対応する成形パタ
ーンを、微細な突起又は凹陥のパターンとして、フォト
レジスト手法により確実に、金属基板１１の一面に直接
形成することができる。また、光学パネルの成形を容易
かつ確実とし、高度の密着性によって、金属基板１１の
表面からの部分的な剥落を可及的に防止し、光学パネル
の量産に適した成形用型としての耐久性を確保してい
る。
半導体分野、特に半導体ウェハの保護コート膜や層間絶
縁膜等の用途を持ち、露光現像による高解像度と焼付け
による高度の密着性を有するものである。また耐熱と
は、例えば、その耐熱樹脂から形成されたパターンが、
そのパターンを有する型を用いて光学パネルを構成する
樹脂を成形する場合の成形温度（例えば約３００℃）に
加熱しても短時間で変形しないことをいう。かかる感光
性耐熱樹脂を採用することで、その高解像度のために、
微細、精密、高密度の光学パターンに対応する成形パタ
ーンを、微細な突起又は凹陥のパターンとして、フォト
レジスト手法により確実に、金属基板１１の一面に直接
形成することができる。また、光学パネルの成形を容易
かつ確実とし、高度の密着性によって、金属基板１１の
表面からの部分的な剥落を可及的に防止し、光学パネル
の量産に適した成形用型としての耐久性を確保してい
る。
【００２３】感光性樹脂には、ポジ型とネガ型がある
が、耐熱樹脂であればいずれも本発明に適用できる。ポ
ジ型感光性樹脂は、それ自体は現像液に難溶ないし不溶
であるが、露光により化学変化を起こして、その露光部
分が現像液に可溶となり、現像後は非露光部分が像とし
て残るものである。一方、ネガ型感光性樹脂は、それ自
体は現像液に可溶であるが、露光により化学変化を起こ
して硬化し、その露光部分が現像液に難溶ないし不溶と
なり、現像後はその露光部分が像として残るものであ
る。
が、耐熱樹脂であればいずれも本発明に適用できる。ポ
ジ型感光性樹脂は、それ自体は現像液に難溶ないし不溶
であるが、露光により化学変化を起こして、その露光部
分が現像液に可溶となり、現像後は非露光部分が像とし
て残るものである。一方、ネガ型感光性樹脂は、それ自
体は現像液に可溶であるが、露光により化学変化を起こ
して硬化し、その露光部分が現像液に難溶ないし不溶と
なり、現像後はその露光部分が像として残るものであ
る。
【００２４】感光性耐熱樹脂の典型的な例に、感光性の
ポリイミド系樹脂がある。感光性のポリイミド系樹脂に
は、非感光性のポリイミドに光反応性の低分子化合物を
混合して感光性にしたもの（混合型）と、カルボキシル
基又は水酸基を有するポリイミドのカルボキシル基又は
水酸基を部分的に修飾したもの（修飾型）があるが、い
ずれも使用できる。前者の混合型の場合に、光反応性の
低分子化合物として、カルボキシル基や水酸基のような
アルカリ現像液に可溶性の基が部分的に修飾され、当該
修飾基が露光により解裂して露光部分が現像液に可溶と
なるものを用いれば、ポジ型に作用するし、光反応性の
低分子化合物として、光重合性のものを用いれば、ネガ
型に作用する。また後者の修飾型の場合に、カルボキシ
ル基又は水酸基を修飾する基が露光により解裂するもの
であれば、ポジ型に作用するし、この修飾基が光重合性
のものであれば、ネガ型に作用する。感光性ポリイミド
系樹脂に関する総説は、例えば、福島らによる「高分子
加工」，５０巻１２号，p.553-560（2001）（高分子刊
行会）にある。
ポリイミド系樹脂がある。感光性のポリイミド系樹脂に
は、非感光性のポリイミドに光反応性の低分子化合物を
混合して感光性にしたもの（混合型）と、カルボキシル
基又は水酸基を有するポリイミドのカルボキシル基又は
水酸基を部分的に修飾したもの（修飾型）があるが、い
ずれも使用できる。前者の混合型の場合に、光反応性の
低分子化合物として、カルボキシル基や水酸基のような
アルカリ現像液に可溶性の基が部分的に修飾され、当該
修飾基が露光により解裂して露光部分が現像液に可溶と
なるものを用いれば、ポジ型に作用するし、光反応性の
低分子化合物として、光重合性のものを用いれば、ネガ
型に作用する。また後者の修飾型の場合に、カルボキシ
ル基又は水酸基を修飾する基が露光により解裂するもの
であれば、ポジ型に作用するし、この修飾基が光重合性
のものであれば、ネガ型に作用する。感光性ポリイミド
系樹脂に関する総説は、例えば、福島らによる「高分子
加工」，５０巻１２号，p.553-560（2001）（高分子刊
行会）にある。
【００２５】ポジ型感光性ポリイミド系樹脂の市販品に
は、例えば、住友ベークライト株式会社製の半導体コー
ティング材“スミレジン エクセル CRC-8000”シリー
ズ中のもの、具体的には例えば、 CRC-8300 があり、こ
れを用いることができる。また、ネガ型感光性ポリイミ
ド系樹脂の市販品には、例えば、日立化成デュポンマイ
クロシステムズ株式会社製の“PI-2732”などがある。
は、例えば、住友ベークライト株式会社製の半導体コー
ティング材“スミレジン エクセル CRC-8000”シリー
ズ中のもの、具体的には例えば、 CRC-8300 があり、こ
れを用いることができる。また、ネガ型感光性ポリイミ
ド系樹脂の市販品には、例えば、日立化成デュポンマイ
クロシステムズ株式会社製の“PI-2732”などがある。
【００２６】感光性耐熱樹脂を用いたフォトレジスト手
法によりパターンを形成すれば、成形パターン１５，１
５……をライン状に形成できるのはもとより、これを円
形、矩形等のドット状とし、図３に示すような突出パタ
ーン及び図５に示すような凹陥パターンのいずれであっ
ても、各要素の径又は一辺の長さを１〜３００μm の範
囲で、また各要素の間隔を５μm 〜１mmの範囲で、それ
ぞれ任意に変化させることができる。また、この範囲内
で、光学パネルの一端から他端に向けて、パターンの大
きさ及び／又は間隔を任意に無段階で変化させることが
できる。
法によりパターンを形成すれば、成形パターン１５，１
５……をライン状に形成できるのはもとより、これを円
形、矩形等のドット状とし、図３に示すような突出パタ
ーン及び図５に示すような凹陥パターンのいずれであっ
ても、各要素の径又は一辺の長さを１〜３００μm の範
囲で、また各要素の間隔を５μm 〜１mmの範囲で、それ
ぞれ任意に変化させることができる。また、この範囲内
で、光学パネルの一端から他端に向けて、パターンの大
きさ及び／又は間隔を任意に無段階で変化させることが
できる。
【００２７】図１に示すような、一側端エッジ部に光源
が配置されたくさび型導光板の場合は、光源側を極微細
パターン、その反対側をやや大きめのパターンとし、そ
の間でパターンの大きさ（径又は一辺の長さ）を無段階
連続的に変化させることによって、高輝度で均一な出射
光を液晶セル９側へ送ることができる。また、導光板を
平板で構成し、その両側端エッジ部に光源を配置する場
合は、光源に近い両端部を極微細パターン、光源から遠
い中央部をやや大きめのパターンとし、その間でパター
ンの大きさ（径又は一辺の長さ）を無段階連続的に変化
させることによって、やはり高輝度で均一な出射光を液
晶セル９側へ送ることができる。このように大きさが面
内で連続的に変化する光学パターンであっても、それが
寸法精度よく形成できるよう、本発明により成形用型１
０の成形パターン１５，１５……を設けることができ
る。
が配置されたくさび型導光板の場合は、光源側を極微細
パターン、その反対側をやや大きめのパターンとし、そ
の間でパターンの大きさ（径又は一辺の長さ）を無段階
連続的に変化させることによって、高輝度で均一な出射
光を液晶セル９側へ送ることができる。また、導光板を
平板で構成し、その両側端エッジ部に光源を配置する場
合は、光源に近い両端部を極微細パターン、光源から遠
い中央部をやや大きめのパターンとし、その間でパター
ンの大きさ（径又は一辺の長さ）を無段階連続的に変化
させることによって、やはり高輝度で均一な出射光を液
晶セル９側へ送ることができる。このように大きさが面
内で連続的に変化する光学パターンであっても、それが
寸法精度よく形成できるよう、本発明により成形用型１
０の成形パターン１５，１５……を設けることができ
る。
【００２８】感光性耐熱樹脂を用いて金属基板１１上へ
成形パターンを形成するには、例えば、金属基板１１に
感光性耐熱樹脂を塗布して表面にフォトレジスト膜を形
成する塗布工程と、これを予備加熱して軽い焼きしめを
行うプリベーク工程と、光学パターンに対応するパター
ンが形成されたマスクを介して、上記塗布した樹脂、す
なわち感光性耐熱樹脂層１２（フォトレジスト膜）を露
光（感光といってもよい）する露光工程と、これを現像
処理する現像工程と、現像による除去部分をリンス除去
する洗浄工程と、現像により形成されたパターンを高温
焼付けして感光性耐熱樹脂を硬化させ、突出又は凹陥の
パターン１５，１５……とする焼付け工程とを経ること
により、行うことができる。これらの工程は、ポジ型感
光性耐熱樹脂を用いる場合も、ネガ型感光性耐熱樹脂を
用いる場合も、基本的には同じであり、ただ、形成され
る像が、両者で逆になるだけである。したがって、用い
る感光性耐熱樹脂のタイプ及び目的とするパターンの形
状によって、露光工程で用いるマスクのパターン形状を
選択すればよい。
成形パターンを形成するには、例えば、金属基板１１に
感光性耐熱樹脂を塗布して表面にフォトレジスト膜を形
成する塗布工程と、これを予備加熱して軽い焼きしめを
行うプリベーク工程と、光学パターンに対応するパター
ンが形成されたマスクを介して、上記塗布した樹脂、す
なわち感光性耐熱樹脂層１２（フォトレジスト膜）を露
光（感光といってもよい）する露光工程と、これを現像
処理する現像工程と、現像による除去部分をリンス除去
する洗浄工程と、現像により形成されたパターンを高温
焼付けして感光性耐熱樹脂を硬化させ、突出又は凹陥の
パターン１５，１５……とする焼付け工程とを経ること
により、行うことができる。これらの工程は、ポジ型感
光性耐熱樹脂を用いる場合も、ネガ型感光性耐熱樹脂を
用いる場合も、基本的には同じであり、ただ、形成され
る像が、両者で逆になるだけである。したがって、用い
る感光性耐熱樹脂のタイプ及び目的とするパターンの形
状によって、露光工程で用いるマスクのパターン形状を
選択すればよい。
【００２９】そして本発明では、前述したように、また
図３及び図５に示したように、金属基板１１と、その一
方の面に感光性耐熱樹脂から形成された成形パターン１
５，１５……とで成形用型１０を構成し、この成形パタ
ーン１５，１５……を設けた金属基板１１の面が、全面
にわたって上記耐熱樹脂の層１２で覆われるようにす
る。このような型１０は、金属基板１１の表面に感光性
耐熱樹脂の層を設け、この感光性耐熱樹脂の層に、光学
パネル２の光学パターン４に対応するパターンが設けら
れたマスクを介して露光し、次いで現像して、マスクに
形成されたパターンに対応する成形パターン１５，１５
……を上記感光性耐熱樹脂の層に設けるに際し、現像後
も上記感光性耐熱樹脂を金属基板の一面全面にわたって
残存させることにより、製造することができる。
図３及び図５に示したように、金属基板１１と、その一
方の面に感光性耐熱樹脂から形成された成形パターン１
５，１５……とで成形用型１０を構成し、この成形パタ
ーン１５，１５……を設けた金属基板１１の面が、全面
にわたって上記耐熱樹脂の層１２で覆われるようにす
る。このような型１０は、金属基板１１の表面に感光性
耐熱樹脂の層を設け、この感光性耐熱樹脂の層に、光学
パネル２の光学パターン４に対応するパターンが設けら
れたマスクを介して露光し、次いで現像して、マスクに
形成されたパターンに対応する成形パターン１５，１５
……を上記感光性耐熱樹脂の層に設けるに際し、現像後
も上記感光性耐熱樹脂を金属基板の一面全面にわたって
残存させることにより、製造することができる。
【００３０】具体的には、感光性耐熱樹脂の現像される
部分が完全に溶解する前に現像を終了することによっ
て、現像部分の金属基板上にも感光性耐熱樹脂を残存さ
せる方法を採用することができる。また、金属基板の表
面に感光性耐熱樹脂の層を２層にわたって設け、第一層
を設けた後に感光性を失活させることによって、失活後
の第一層を金属基板上に残存させる方法を採用すること
もできる。前者の形態を図６に工程毎の縦断面模式図
で、また後者の形態を図７に工程毎の縦断面模式図で、
それぞれ示す。以下、これらの図面に沿って、本発明の
光学パネル成形用型の製造方法について説明する。
部分が完全に溶解する前に現像を終了することによっ
て、現像部分の金属基板上にも感光性耐熱樹脂を残存さ
せる方法を採用することができる。また、金属基板の表
面に感光性耐熱樹脂の層を２層にわたって設け、第一層
を設けた後に感光性を失活させることによって、失活後
の第一層を金属基板上に残存させる方法を採用すること
もできる。前者の形態を図６に工程毎の縦断面模式図
で、また後者の形態を図７に工程毎の縦断面模式図で、
それぞれ示す。以下、これらの図面に沿って、本発明の
光学パネル成形用型の製造方法について説明する。
【００３１】図６は、上記第一の形態である感光性耐熱
樹脂の現像される部分が完全に溶解する前に現像を終了
し、現像部分の金属基板上にも感光性耐熱樹脂を残存さ
せる場合について、その製造工程毎に示した縦断面模式
図である。なお、この図は、感光性耐熱樹脂としてポジ
型のものを用いた例を示している。まず、図６（Ａ）に
示すように、金属基板１１の表面に感光性耐熱樹脂を塗
布して、感光性耐熱樹脂層１２ａを形成する。金属基板
１１の少なくとも感光性耐熱樹脂層１２ａが形成される
面１１ａは、前述のとおり粗面とされているのが好まし
い。次いで、図６（Ｃ）に示すように、所望の光学パタ
ーンに基づく透過及び遮光のパターンが記録されたマス
ク１９を介して、上記の感光性耐熱樹脂層１２ａに紫外
線（ＵＶ光）を露光する。その後、図６（Ｄ）に示すよ
うに、現像液を用いて上記露光後の感光性耐熱樹脂層１
２ａを現像し、洗浄する。
樹脂の現像される部分が完全に溶解する前に現像を終了
し、現像部分の金属基板上にも感光性耐熱樹脂を残存さ
せる場合について、その製造工程毎に示した縦断面模式
図である。なお、この図は、感光性耐熱樹脂としてポジ
型のものを用いた例を示している。まず、図６（Ａ）に
示すように、金属基板１１の表面に感光性耐熱樹脂を塗
布して、感光性耐熱樹脂層１２ａを形成する。金属基板
１１の少なくとも感光性耐熱樹脂層１２ａが形成される
面１１ａは、前述のとおり粗面とされているのが好まし
い。次いで、図６（Ｃ）に示すように、所望の光学パタ
ーンに基づく透過及び遮光のパターンが記録されたマス
ク１９を介して、上記の感光性耐熱樹脂層１２ａに紫外
線（ＵＶ光）を露光する。その後、図６（Ｄ）に示すよ
うに、現像液を用いて上記露光後の感光性耐熱樹脂層１
２ａを現像し、洗浄する。
【００３２】ポジ型感光性樹脂を用いた一般的なフォト
レジスト手法では、この現像工程において、紫外線が露
光された部分が溶解され、金属基板１１の表面が露出す
るまで現像が行われるが、本発明では、成形パターンを
有する金属基板の面１１ａが上記の耐熱樹脂で全面にわ
たって覆われるようにすることから、この例では、紫外
線が露光された部分の感光性耐熱樹脂１２ａが現像によ
り完全に溶解する前に現像を終了する。これによって、
金属基板１１の一面１１ａ全体を上記の感光性耐熱樹脂
で覆いつつ、マスク１９に形成されたパターンに基づく
感光性耐熱樹脂からなる凹凸パターン１２ｃを形成する
ようにしている。
レジスト手法では、この現像工程において、紫外線が露
光された部分が溶解され、金属基板１１の表面が露出す
るまで現像が行われるが、本発明では、成形パターンを
有する金属基板の面１１ａが上記の耐熱樹脂で全面にわ
たって覆われるようにすることから、この例では、紫外
線が露光された部分の感光性耐熱樹脂１２ａが現像によ
り完全に溶解する前に現像を終了する。これによって、
金属基板１１の一面１１ａ全体を上記の感光性耐熱樹脂
で覆いつつ、マスク１９に形成されたパターンに基づく
感光性耐熱樹脂からなる凹凸パターン１２ｃを形成する
ようにしている。
【００３３】その後、この金属基板１１の一面１１ａ上
に形成された凹凸パターン１２ｃを３００℃以上の高温
で加熱して硬化させるとともに、これを金属基板１１に
密着固定し、図６（Ｅ）に示す硬化された凹凸パターン
１２とする。以上の工程により、硬化された凹凸パター
ン１２が、上記のマスク１９に形成されたパターンに基
づくパターンで金属基板１１の一面１１ａ上に形成され
た光学パネル成形用型１０を得ることができる。
に形成された凹凸パターン１２ｃを３００℃以上の高温
で加熱して硬化させるとともに、これを金属基板１１に
密着固定し、図６（Ｅ）に示す硬化された凹凸パターン
１２とする。以上の工程により、硬化された凹凸パター
ン１２が、上記のマスク１９に形成されたパターンに基
づくパターンで金属基板１１の一面１１ａ上に形成され
た光学パネル成形用型１０を得ることができる。
【００３４】図７は、金属基板の表面に感光性耐熱樹脂
の層を２層にわたって設け、第一層を設けた後に感光性
を失活させることによって、失活後の第一層を金属基板
上に残存させる場合の形態について、その製造工程毎に
示した縦断面模式図である。この図も、感光性耐熱樹脂
としてポジ型のものを用いた例を示している。まず、図
７（Ａ）に示すように、金属基板１１の表面に感光性耐
熱樹脂を塗布して、第一の感光性耐熱樹脂層１３ａを形
成する。金属基板１１の少なくとも感光性耐熱樹脂層１
３ａが形成される面１１ａは、粗面とされているのが好
ましい。そしてこの例では次に、感光性耐熱樹脂の感光
性を失活させる処理を行う。この失活化処理は、例え
ば、加熱する方法や、後の露光工程で用いる紫外線を第
一の感光性耐熱樹脂層１３ａの全面に照射する方法など
により行うことができる。加熱により失活させる場合
は、後のプリベーク処理時の温度及び時間よりも一層高
温で長時間の加熱を行えばよい。
の層を２層にわたって設け、第一層を設けた後に感光性
を失活させることによって、失活後の第一層を金属基板
上に残存させる場合の形態について、その製造工程毎に
示した縦断面模式図である。この図も、感光性耐熱樹脂
としてポジ型のものを用いた例を示している。まず、図
７（Ａ）に示すように、金属基板１１の表面に感光性耐
熱樹脂を塗布して、第一の感光性耐熱樹脂層１３ａを形
成する。金属基板１１の少なくとも感光性耐熱樹脂層１
３ａが形成される面１１ａは、粗面とされているのが好
ましい。そしてこの例では次に、感光性耐熱樹脂の感光
性を失活させる処理を行う。この失活化処理は、例え
ば、加熱する方法や、後の露光工程で用いる紫外線を第
一の感光性耐熱樹脂層１３ａの全面に照射する方法など
により行うことができる。加熱により失活させる場合
は、後のプリベーク処理時の温度及び時間よりも一層高
温で長時間の加熱を行えばよい。
【００３５】その後、図７（Ｂ）に示すように、感光性
を失活させた耐熱樹脂層１３ａの上に同じ感光性耐熱樹
脂を塗布して、第二の感光性耐熱樹脂層１３ｂを形成す
る。次いでプリベーク処理を行った後、図７（Ｃ）に示
すように、所望の光学パターンに基づく透過及び遮光の
パターンが記録されたマスク１９を介して、上記第二の
感光性耐熱樹脂層１３ｂ上に紫外線（ＵＶ光）を露光す
る。紫外線露光後は、図７（Ｄ）に示すように、現像液
を用いて上記露光後の第二の感光性耐熱樹脂層１３ｂを
現像し、洗浄すれば、金属基板１１の一面１１ａ全面が
第一の感光性耐熱樹脂層１３ａ（ただし、すでに失活さ
れている）で覆われつつ、第二の感光性耐熱樹脂層１３
ｂに対して上記のマスク１９に形成されたパターンに基
づく凹凸パターン１３ｃが形成される。
を失活させた耐熱樹脂層１３ａの上に同じ感光性耐熱樹
脂を塗布して、第二の感光性耐熱樹脂層１３ｂを形成す
る。次いでプリベーク処理を行った後、図７（Ｃ）に示
すように、所望の光学パターンに基づく透過及び遮光の
パターンが記録されたマスク１９を介して、上記第二の
感光性耐熱樹脂層１３ｂ上に紫外線（ＵＶ光）を露光す
る。紫外線露光後は、図７（Ｄ）に示すように、現像液
を用いて上記露光後の第二の感光性耐熱樹脂層１３ｂを
現像し、洗浄すれば、金属基板１１の一面１１ａ全面が
第一の感光性耐熱樹脂層１３ａ（ただし、すでに失活さ
れている）で覆われつつ、第二の感光性耐熱樹脂層１３
ｂに対して上記のマスク１９に形成されたパターンに基
づく凹凸パターン１３ｃが形成される。
【００３６】次いで、この金属基板１１の一面１１ａ上
に形成された感光性耐熱樹脂からなる第一の層１３ａと
凹凸パターン１３ｃを３００℃以上の高温で加熱して硬
化させるとともに、これを金属基板１１に密着固定し、
図７（Ｅ）に示す硬化された凹凸パターン１３とする。
以上の工程により、硬化された凹凸パターン１３が、上
記のマスク１９に形成されたパターンに基づくパターン
で金属基板１１の一面１１ａ上に配列してなる光学パネ
ルの成形用型１０を得ることができる。
に形成された感光性耐熱樹脂からなる第一の層１３ａと
凹凸パターン１３ｃを３００℃以上の高温で加熱して硬
化させるとともに、これを金属基板１１に密着固定し、
図７（Ｅ）に示す硬化された凹凸パターン１３とする。
以上の工程により、硬化された凹凸パターン１３が、上
記のマスク１９に形成されたパターンに基づくパターン
で金属基板１１の一面１１ａ上に配列してなる光学パネ
ルの成形用型１０を得ることができる。
【００３７】ここで、図６及び図７に示した各工程につ
いてさらに詳しく説明する。まず塗布工程は、例えば、
スピンコーター（回転塗布機）を用いて、これにセット
した金属基板１１の表面１１ａ、すなわち塗膜形成面
に、感光性耐熱樹脂を滴下やスプレー等により供給し、
金属基板１１を高速回転して、感光性耐熱樹脂を適正な
厚みで形成すればよい。具体的には、目的とする光学パ
ネルにおける光学パターンの適正な深さ又は高さに応じ
て、例えば、約３０μm 以下、好ましくは５μm以上２
０μm 以下の均一な厚さに塗布し、感光性耐熱樹脂層１
２ａ又は、１３ａと１３ｂを形成する。ここでいう感光
性耐熱樹脂層の厚さは、図７のように２層にわたって設
ける場合は、両者の合計である。
いてさらに詳しく説明する。まず塗布工程は、例えば、
スピンコーター（回転塗布機）を用いて、これにセット
した金属基板１１の表面１１ａ、すなわち塗膜形成面
に、感光性耐熱樹脂を滴下やスプレー等により供給し、
金属基板１１を高速回転して、感光性耐熱樹脂を適正な
厚みで形成すればよい。具体的には、目的とする光学パ
ネルにおける光学パターンの適正な深さ又は高さに応じ
て、例えば、約３０μm 以下、好ましくは５μm以上２
０μm 以下の均一な厚さに塗布し、感光性耐熱樹脂層１
２ａ又は、１３ａと１３ｂを形成する。ここでいう感光
性耐熱樹脂層の厚さは、図７のように２層にわたって設
ける場合は、両者の合計である。
【００３８】図７に示す如く感光性耐熱樹脂の層を２層
にわたって設ける場合であって、特にこの層を設ける金
属基板１１の表面１１ａを粗面とした場合は、第一の感
光性耐熱樹脂層１３ａは、５μm 以下、さらには０.１
〜５μmの範囲の厚さとし、第二の感光性耐熱樹脂層１
３ｂとの合計が約３０μm 以下、さらには５〜２５μm
となるようにするのが好ましい。このように、金属基板
１１の一面１１ａ上に最初に塗布する第一の感光性耐熱
樹脂層１３ａを０.１〜５μmという薄膜にして、金属基
板１１表面の粗さの程度が感光性耐熱樹脂層１３ａの表
面に現出するようにした場合には、得られる成形用型を
キャビティー面にセットして、溶融樹脂の射出成形など
により作製した光学パネルは、光学パターンの凸部が粗
面となる。これを、例えば、液晶ディスプレイのバック
ライト用導光板に使用すれば、反射シートとの接触面積
が減少することなどの効果により、反射シート及び光学
パネル自身の耐久性が一層向上する。
にわたって設ける場合であって、特にこの層を設ける金
属基板１１の表面１１ａを粗面とした場合は、第一の感
光性耐熱樹脂層１３ａは、５μm 以下、さらには０.１
〜５μmの範囲の厚さとし、第二の感光性耐熱樹脂層１
３ｂとの合計が約３０μm 以下、さらには５〜２５μm
となるようにするのが好ましい。このように、金属基板
１１の一面１１ａ上に最初に塗布する第一の感光性耐熱
樹脂層１３ａを０.１〜５μmという薄膜にして、金属基
板１１表面の粗さの程度が感光性耐熱樹脂層１３ａの表
面に現出するようにした場合には、得られる成形用型を
キャビティー面にセットして、溶融樹脂の射出成形など
により作製した光学パネルは、光学パターンの凸部が粗
面となる。これを、例えば、液晶ディスプレイのバック
ライト用導光板に使用すれば、反射シートとの接触面積
が減少することなどの効果により、反射シート及び光学
パネル自身の耐久性が一層向上する。
【００３９】プリベーク工程は、加熱炉を用い、例えば
１２０℃前後に加熱された雰囲気中に数分間置いて、上
記感光性耐熱樹脂層１２ａ又は１３ｂの軽い焼きしめを
行うものである。これによって、引き続く露光工程にお
ける精密かつ高密度の露光を確実になし得るようにして
いる。
１２０℃前後に加熱された雰囲気中に数分間置いて、上
記感光性耐熱樹脂層１２ａ又は１３ｂの軽い焼きしめを
行うものである。これによって、引き続く露光工程にお
ける精密かつ高密度の露光を確実になし得るようにして
いる。
【００４０】露光工程は、例えば、ステッパー（露光
機）を用い、光学パターンに対応するパターンが形成さ
れたマスク１９を介して、上記した感光性耐熱樹脂層１
２ａ又は１３ｂに、ｇ線、ｉ線又はこれらを含む連続波
長光線を短時間照射することによって行うことができ
る。紫外線を含む連続波長光線を発する光源としては、
例えば、高圧水銀灯などが使用できる。ここに示した例
では、マスク１９は、成形パターンの凸部に相当する部
分をマスクするとともに、非マスク部分に光源光を照射
して、これを露光するようにしている。
機）を用い、光学パターンに対応するパターンが形成さ
れたマスク１９を介して、上記した感光性耐熱樹脂層１
２ａ又は１３ｂに、ｇ線、ｉ線又はこれらを含む連続波
長光線を短時間照射することによって行うことができ
る。紫外線を含む連続波長光線を発する光源としては、
例えば、高圧水銀灯などが使用できる。ここに示した例
では、マスク１９は、成形パターンの凸部に相当する部
分をマスクするとともに、非マスク部分に光源光を照射
して、これを露光するようにしている。
【００４１】現像工程は、例えば、ディベロッパー（現
像機）を用いて、上記露光後の感光性耐熱樹脂層１２ａ
又は１３ｂを有する金属基板１１をセットし、そこにア
ルカリ性水溶液であるレジスト現像液を滴下やスプレー
等によって供給し、金属基板１１を回転させたり停止さ
せたりして現像液を均一に分布させ、上記微細凸部分以
外の露光した非マスク部分に現像液を浸透させ、これを
溶解するように行われる。また、アルカリ性水溶液であ
るレジスト現像液に、露光後の感光性耐熱樹脂層１２ａ
又は１３ｂを有する金属基板１１を所定時間浸漬して、
現像を行うこともできる。
像機）を用いて、上記露光後の感光性耐熱樹脂層１２ａ
又は１３ｂを有する金属基板１１をセットし、そこにア
ルカリ性水溶液であるレジスト現像液を滴下やスプレー
等によって供給し、金属基板１１を回転させたり停止さ
せたりして現像液を均一に分布させ、上記微細凸部分以
外の露光した非マスク部分に現像液を浸透させ、これを
溶解するように行われる。また、アルカリ性水溶液であ
るレジスト現像液に、露光後の感光性耐熱樹脂層１２ａ
又は１３ｂを有する金属基板１１を所定時間浸漬して、
現像を行うこともできる。
【００４２】洗浄工程は、例えば、上記現像後の金属基
板１１を高速回転させながら、そこに純水を滴下やスプ
レー等により供給し、上記溶解部分をリンス除去するこ
とによって行われる。また、現像後の金属基板１１を流
水中に浸漬したり、流水中で適宜瑶動させたりして、洗
浄することもできる。
板１１を高速回転させながら、そこに純水を滴下やスプ
レー等により供給し、上記溶解部分をリンス除去するこ
とによって行われる。また、現像後の金属基板１１を流
水中に浸漬したり、流水中で適宜瑶動させたりして、洗
浄することもできる。
【００４３】続いて行う焼付け工程は、加熱炉を用い
て、例えば、３００〜４００℃程度に加熱された窒素雰
囲気中に上記洗浄後の凹凸パターン１２又は１３を有す
る金属基板１１を置くことにより、現像で形成したパタ
ーンを硬化させるとともに、これを金属基板１１に密着
固定し、光学パターンに対応する成形パターンを形成す
るものである。
て、例えば、３００〜４００℃程度に加熱された窒素雰
囲気中に上記洗浄後の凹凸パターン１２又は１３を有す
る金属基板１１を置くことにより、現像で形成したパタ
ーンを硬化させるとともに、これを金属基板１１に密着
固定し、光学パターンに対応する成形パターンを形成す
るものである。
【００４４】このようにすることによって、光学パネル
における光学パターンを反転した成形パターン（硬化凹
凸パターン）１２又は１３が金属基板１１上に直接形成
されるとともに、金属基板１１に対する硬化凹凸パター
ン１２又は１３の高度な密着性が確保され、光学パネル
の成形に好適な成形用型１０を得ることができる。
における光学パターンを反転した成形パターン（硬化凹
凸パターン）１２又は１３が金属基板１１上に直接形成
されるとともに、金属基板１１に対する硬化凹凸パター
ン１２又は１３の高度な密着性が確保され、光学パネル
の成形に好適な成形用型１０を得ることができる。
【００４５】こうして得られる成形用型１０は、これを
金型面の少なくとも一方に配置し、透明溶融熱可塑性樹
脂からの射出成形によって、少なくとも一方の面に光学
パターンが一体に形成された光学パネルを製造するのに
好適に用いられる。具体的には、この型１０を射出成形
機のキャビティーを構成する金型面にセットして、使用
する熱可塑性樹脂に適した成形温度で射出成形すればよ
い。これにより、成形用型１０に形成された硬化凹凸パ
ターン１２又は１３に対応する凹凸パターンが熱可塑性
樹脂の表面に転写されることになる。そして本発明の成
形用型１０を用いれば、極めて精密微細にして高密度の
ファインパターンを精度よく転写することができる。成
形用型１０の金型面へのセットは、例えば、ボルト固
定、接着、金型面側からの吸引などによって行うことが
できる。
金型面の少なくとも一方に配置し、透明溶融熱可塑性樹
脂からの射出成形によって、少なくとも一方の面に光学
パターンが一体に形成された光学パネルを製造するのに
好適に用いられる。具体的には、この型１０を射出成形
機のキャビティーを構成する金型面にセットして、使用
する熱可塑性樹脂に適した成形温度で射出成形すればよ
い。これにより、成形用型１０に形成された硬化凹凸パ
ターン１２又は１３に対応する凹凸パターンが熱可塑性
樹脂の表面に転写されることになる。そして本発明の成
形用型１０を用いれば、極めて精密微細にして高密度の
ファインパターンを精度よく転写することができる。成
形用型１０の金型面へのセットは、例えば、ボルト固
定、接着、金型面側からの吸引などによって行うことが
できる。
【００４６】この際、二つの金型面のそれぞれに、本発
明による成形用型１０をセットして射出成形を行えば、
一方を導光反射パターン、他方を拡散パターンとする光
学パネルとすることもできる。この場合は通常、金型面
のそれぞれにセットされる型のパターン自体は、異なる
ものとなる。
明による成形用型１０をセットして射出成形を行えば、
一方を導光反射パターン、他方を拡散パターンとする光
学パネルとすることもできる。この場合は通常、金型面
のそれぞれにセットされる型のパターン自体は、異なる
ものとなる。
【００４７】また、熱可塑性樹脂のプレス成形など、公
知の各種成形法に、本発明による成形用型１０を適用
し、光学パネルを製造することもできる。いずれの成形
法を採用するにしても、光学パネルを構成する熱可塑性
樹脂としては、例えば、メタクリル樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、非晶質環状ポリオレフィン樹脂、メタクリル
酸メチル／スチレン共重合（ＭＳ）樹脂、ポリスチレン
樹脂など、光透過率の高い熱可塑性透明合成樹脂が好適
に用いられる。
知の各種成形法に、本発明による成形用型１０を適用
し、光学パネルを製造することもできる。いずれの成形
法を採用するにしても、光学パネルを構成する熱可塑性
樹脂としては、例えば、メタクリル樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、非晶質環状ポリオレフィン樹脂、メタクリル
酸メチル／スチレン共重合（ＭＳ）樹脂、ポリスチレン
樹脂など、光透過率の高い熱可塑性透明合成樹脂が好適
に用いられる。
【００４８】さらには、紫外線硬化型樹脂を使用するい
わゆる２Ｐ（Photopolymer）成形にも、本発明による成
形用型を用いることができる。２Ｐ成形により光学パネ
ルを製造する場合は、この型１０の硬化凹凸パターン１
２又は１３が形成された面に紫外線硬化型樹脂を塗布
し、その上から透光性基板を押し当て、その透光性基板
側から紫外線を照射して、紫外線硬化型樹脂を硬化さ
せ、硬化した樹脂からなる光学パネルを取り出すように
すればよい。
わゆる２Ｐ（Photopolymer）成形にも、本発明による成
形用型を用いることができる。２Ｐ成形により光学パネ
ルを製造する場合は、この型１０の硬化凹凸パターン１
２又は１３が形成された面に紫外線硬化型樹脂を塗布
し、その上から透光性基板を押し当て、その透光性基板
側から紫外線を照射して、紫外線硬化型樹脂を硬化さ
せ、硬化した樹脂からなる光学パネルを取り出すように
すればよい。
【００４９】以上主として、液晶ディスプレイのバック
ライトに使用されるエッジライトパネルである導光板の
製造に本発明を適用する場合を中心に説明を進めてきた
が、その他、液晶ディスプレイのフロントライト、また
電飾看板をはじめとする各種照明装置に使用されるエッ
ジライトパネルや光拡散パネルであって、少なくとも一
方の面にドットやライン等の光学パターンが一体に形成
された光学パネルの製造にも、同様に適用できる。さら
には、本発明の実施にあたり、成形用型、その成形パタ
ーン、光学パネル、その導光反射パターンや光拡散パタ
ーンなどの光学パターン、光学要素、反射手段、拡散手
段、感光性耐熱樹脂等の各具体的材質、形状、構造、生
産又は製作方法ないしはその工程、密度、大きさ、配置
形態、用途、これらに対する付加等は、上記発明の要旨
に反しない限り様々の形態のものとすることができる。
ライトに使用されるエッジライトパネルである導光板の
製造に本発明を適用する場合を中心に説明を進めてきた
が、その他、液晶ディスプレイのフロントライト、また
電飾看板をはじめとする各種照明装置に使用されるエッ
ジライトパネルや光拡散パネルであって、少なくとも一
方の面にドットやライン等の光学パターンが一体に形成
された光学パネルの製造にも、同様に適用できる。さら
には、本発明の実施にあたり、成形用型、その成形パタ
ーン、光学パネル、その導光反射パターンや光拡散パタ
ーンなどの光学パターン、光学要素、反射手段、拡散手
段、感光性耐熱樹脂等の各具体的材質、形状、構造、生
産又は製作方法ないしはその工程、密度、大きさ、配置
形態、用途、これらに対する付加等は、上記発明の要旨
に反しない限り様々の形態のものとすることができる。
【００５０】
【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定さ
れるものではない。まず、図６に示した工程に従い、現
像を途中で終了して、金属基板の一面全面にわたって感
光性耐熱樹脂の層を設けた場合の例を示す。
説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定さ
れるものではない。まず、図６に示した工程に従い、現
像を途中で終了して、金属基板の一面全面にわたって感
光性耐熱樹脂の層を設けた場合の例を示す。
【００５１】実施例１
一方の面に感光性耐熱樹脂のパターンを形成させるため
の金属基板として、大きさが３４３mm×２６４mmで、厚
み０.３mm のステンレス鋼板を用いた。このステンレス
鋼板の JIS B 0601 による中心線平均粗さＲa は０.０
５μmであった。一方、感光性耐熱樹脂として、住友ベ
ークライト株式会社製のポジ型感光性ポリイミド樹脂溶
液“スミレジン エクセル CRC-8300S”を用い、上記
ステンレス鋼板の表面に、プリベーク後の膜厚が約１２
μm となるようにスピンコーターで塗布した。これを自
然乾燥した後、１２５℃のオーブンに入れて５分間保持
し、プリベークを行った。得られた感光性樹脂層に、Ｃ
ＡＤ設計にて遮光及び露光のパターンが設けられたフィ
ルム状のマスクを介し、ｇ線、ｉ線などを強く含む連続
波長光線を発する Mesh Industrial Co., Ltd. 製の露
光機“MC Printer”を用いて９０〜１００秒間露光し
た。ここで用いたフィルム状のマスクは、図８に模式的
な平面図で示す如く、角落としの方形に遮光パターンが
設けられ、基板であるステンレス鋼板の短辺一端から短
辺他端に向けて当該方形の寸法が無段階連続的に変化し
ており、小寸法側が一辺の長さ約６０μm 、大寸法側が
一辺の長さ約１００μm で、各要素の間隔（ピッチ）が
全面を通じて約１７０μm となったものである。なお図
８は、パターンの配置を説明するために描かれたもので
あって、実際の寸法比を反映したものでないことが理解
されるであろう。
の金属基板として、大きさが３４３mm×２６４mmで、厚
み０.３mm のステンレス鋼板を用いた。このステンレス
鋼板の JIS B 0601 による中心線平均粗さＲa は０.０
５μmであった。一方、感光性耐熱樹脂として、住友ベ
ークライト株式会社製のポジ型感光性ポリイミド樹脂溶
液“スミレジン エクセル CRC-8300S”を用い、上記
ステンレス鋼板の表面に、プリベーク後の膜厚が約１２
μm となるようにスピンコーターで塗布した。これを自
然乾燥した後、１２５℃のオーブンに入れて５分間保持
し、プリベークを行った。得られた感光性樹脂層に、Ｃ
ＡＤ設計にて遮光及び露光のパターンが設けられたフィ
ルム状のマスクを介し、ｇ線、ｉ線などを強く含む連続
波長光線を発する Mesh Industrial Co., Ltd. 製の露
光機“MC Printer”を用いて９０〜１００秒間露光し
た。ここで用いたフィルム状のマスクは、図８に模式的
な平面図で示す如く、角落としの方形に遮光パターンが
設けられ、基板であるステンレス鋼板の短辺一端から短
辺他端に向けて当該方形の寸法が無段階連続的に変化し
ており、小寸法側が一辺の長さ約６０μm 、大寸法側が
一辺の長さ約１００μm で、各要素の間隔（ピッチ）が
全面を通じて約１７０μm となったものである。なお図
８は、パターンの配置を説明するために描かれたもので
あって、実際の寸法比を反映したものでないことが理解
されるであろう。
【００５２】露光後の感光性樹脂層付きステンレス鋼基
板を、住友化学工業株式会社製のアルカリ性現像液“SO
PD”を約２リットル入れたステンレス鋼製の角型容器に
浸漬し、約４０秒間この現像液に接触させた。その後、
すばやく基板を現像液から引き上げ、別の容器中で純水
を流しながら洗浄した。洗浄後の基板をオーブンに入
れ、窒素雰囲気下で、約３０分かけて１５０℃まで昇温
し、この温度で３０分間保持した後、さらに約３０分か
けて３６０℃まで昇温し、この温度で３０分間保持し
て、焼付けを行った。得られたパターンの断面を顕微鏡
で観察したところ、露光部（現像により溶解除去された
部分）の樹脂層膜厚が約２μm になり、角落とし方形の
パターンが突出形成された状態になっていた。
板を、住友化学工業株式会社製のアルカリ性現像液“SO
PD”を約２リットル入れたステンレス鋼製の角型容器に
浸漬し、約４０秒間この現像液に接触させた。その後、
すばやく基板を現像液から引き上げ、別の容器中で純水
を流しながら洗浄した。洗浄後の基板をオーブンに入
れ、窒素雰囲気下で、約３０分かけて１５０℃まで昇温
し、この温度で３０分間保持した後、さらに約３０分か
けて３６０℃まで昇温し、この温度で３０分間保持し
て、焼付けを行った。得られたパターンの断面を顕微鏡
で観察したところ、露光部（現像により溶解除去された
部分）の樹脂層膜厚が約２μm になり、角落とし方形の
パターンが突出形成された状態になっていた。
【００５３】こうして得られたパターン付き成形用型を
射出成形金型の一面（固定側金型）に貼り付け、メタク
リル樹脂の射出成形を行って、片面に凹陥パターンが一
体形成された導光板を作製した。この射出成形作業の中
に、金型を開いて成形品を取り出す工程があるが、この
工程では成形品が可動側金型に付いた状態でないと、次
の工程に進めず成形運転が中断してしまう不具合を生じ
る。この実施例では、パターン付きの成形用型を固定側
金型に取り付けているため、成形品表面における離型時
の抵抗は固定側金型に接触する面の方が大きくて、金型
を開いたとき、成形品が固定側金型に付き易く、連続成
形ができない状態になりやすかった。この状態を回避す
るには、使用樹脂に潤滑剤を添加したり金型に離型剤を
塗布したりして離型性を上げるなど、いろいろの方法が
あるが、冷却時間を延ばして金型内の充填樹脂（成形
品）の温度を十分に金型温度まで下げることも有効な方
法の一つである。そこで、ここでは、金型を開いたと
き、成形品が安定して可動側金型に付いて行くのに必要
なこの冷却時間の長短で、作製した成形用型の離型性を
評価した。その結果、この実施例における必要最小限の
冷却時間は、４０秒であった。
射出成形金型の一面（固定側金型）に貼り付け、メタク
リル樹脂の射出成形を行って、片面に凹陥パターンが一
体形成された導光板を作製した。この射出成形作業の中
に、金型を開いて成形品を取り出す工程があるが、この
工程では成形品が可動側金型に付いた状態でないと、次
の工程に進めず成形運転が中断してしまう不具合を生じ
る。この実施例では、パターン付きの成形用型を固定側
金型に取り付けているため、成形品表面における離型時
の抵抗は固定側金型に接触する面の方が大きくて、金型
を開いたとき、成形品が固定側金型に付き易く、連続成
形ができない状態になりやすかった。この状態を回避す
るには、使用樹脂に潤滑剤を添加したり金型に離型剤を
塗布したりして離型性を上げるなど、いろいろの方法が
あるが、冷却時間を延ばして金型内の充填樹脂（成形
品）の温度を十分に金型温度まで下げることも有効な方
法の一つである。そこで、ここでは、金型を開いたと
き、成形品が安定して可動側金型に付いて行くのに必要
なこの冷却時間の長短で、作製した成形用型の離型性を
評価した。その結果、この実施例における必要最小限の
冷却時間は、４０秒であった。
【００５４】実施例２
実施例１において、ステンレス鋼板にガラスビーズを用
いたショットブラスト処理を施して、 JIS B 0601 によ
る中心線平均粗さＲa を０.３５μm とし、こうして粗
面化されたステンレス鋼板を基板とした以外は同様に操
作して、露光部（現像により溶解除去された部分）の平
均樹脂層膜厚が約２μm になり、角落とし方形のパター
ンが突出形成された成形用型を作製した。この成形用型
を用いて実施例１と同じ方法でメタクリル樹脂の射出成
形を行い、離型性を評価した。その結果、この実施例に
おける必要最小限の冷却時間は、３８秒であった。
いたショットブラスト処理を施して、 JIS B 0601 によ
る中心線平均粗さＲa を０.３５μm とし、こうして粗
面化されたステンレス鋼板を基板とした以外は同様に操
作して、露光部（現像により溶解除去された部分）の平
均樹脂層膜厚が約２μm になり、角落とし方形のパター
ンが突出形成された成形用型を作製した。この成形用型
を用いて実施例１と同じ方法でメタクリル樹脂の射出成
形を行い、離型性を評価した。その結果、この実施例に
おける必要最小限の冷却時間は、３８秒であった。
【００５５】次に、図７に示した工程に従い、感光性耐
熱樹脂の層を２層にわたって設け、第一層を設けた後に
感光性を失活させることによって、その第一層を金属基
板上に残存させた場合の例を示す。
熱樹脂の層を２層にわたって設け、第一層を設けた後に
感光性を失活させることによって、その第一層を金属基
板上に残存させた場合の例を示す。
【００５６】実施例３
実施例１で用いたのと同じステンレス鋼板の表面に、実
施例１で用いたのと同じポジ型感光性ポリイミド樹脂溶
液“スミレジン エクセル CRC-8300S”を、加熱失活
後の膜厚が約５μm となるようにスピンコーターで塗布
した。これを自然乾燥した後、１５０℃のオーブンに入
れて約３０分間保持し、ポリイミド樹脂塗膜の感光性を
失活させた。この塗膜上にさらに、１回目と同じポジ型
感光性ポリイミド樹脂溶液を、プリベーク後の２層目の
膜厚が約１２μm となるようにスピンコーターで塗布し
た。これを自然乾燥した後、１２５℃のオーブンに入れ
て５分間保持し、プリベークを行った。得られた感光性
樹脂層に、ＣＡＤ設計にて遮光及び露光のパターンが設
けられたフィルム状のマスクを介し、実施例１と同じ露
光機を用いて９０〜１００秒間露光した。この例では、
透過及び遮光のパターンが実施例１で用いたのとは逆に
なっているフィルム状のマスクを用いた。
施例１で用いたのと同じポジ型感光性ポリイミド樹脂溶
液“スミレジン エクセル CRC-8300S”を、加熱失活
後の膜厚が約５μm となるようにスピンコーターで塗布
した。これを自然乾燥した後、１５０℃のオーブンに入
れて約３０分間保持し、ポリイミド樹脂塗膜の感光性を
失活させた。この塗膜上にさらに、１回目と同じポジ型
感光性ポリイミド樹脂溶液を、プリベーク後の２層目の
膜厚が約１２μm となるようにスピンコーターで塗布し
た。これを自然乾燥した後、１２５℃のオーブンに入れ
て５分間保持し、プリベークを行った。得られた感光性
樹脂層に、ＣＡＤ設計にて遮光及び露光のパターンが設
けられたフィルム状のマスクを介し、実施例１と同じ露
光機を用いて９０〜１００秒間露光した。この例では、
透過及び遮光のパターンが実施例１で用いたのとは逆に
なっているフィルム状のマスクを用いた。
【００５７】露光後の感光性樹脂層付きステンレス鋼基
板を実施例１で用いたのと同じアルカリ性現像液と現像
操作で、約１００秒間この現像液に接触させた。その
後、すばやく基板を現像液から引き上げ、別の容器中で
純水を流しながら洗浄した。洗浄後の基板に、実施例１
及び２で行ったのと同じ条件で焼付け処理を施した。得
られたパターンの断面を顕微鏡で観察したところ、露光
部（現像により溶解除去された部分）の樹脂層膜厚が約
５μm であり、角落とし方形のパターンが凹陥形成され
た状態になっていた。
板を実施例１で用いたのと同じアルカリ性現像液と現像
操作で、約１００秒間この現像液に接触させた。その
後、すばやく基板を現像液から引き上げ、別の容器中で
純水を流しながら洗浄した。洗浄後の基板に、実施例１
及び２で行ったのと同じ条件で焼付け処理を施した。得
られたパターンの断面を顕微鏡で観察したところ、露光
部（現像により溶解除去された部分）の樹脂層膜厚が約
５μm であり、角落とし方形のパターンが凹陥形成され
た状態になっていた。
【００５８】得られた成形用型を用いて実施例１と同じ
方法でメタクリル樹脂の射出成形を行い、離型性を評価
した。その結果、この実施例における必要最小限の冷却
時間は、４５秒であった。
方法でメタクリル樹脂の射出成形を行い、離型性を評価
した。その結果、この実施例における必要最小限の冷却
時間は、４５秒であった。
【００５９】実施例４
実施例３において、ステンレス鋼板にガラスビーズを用
いたショットブラスト処理を施して、 JIS B 0601 によ
る中心線平均粗さＲa を０.３５μm とし、こうして粗
面化されたステンレス鋼板を基板としたこと、及び１層
目の感光性ポリイミド樹脂層の加熱失活後の膜厚が約３
μm となるようにしたこと以外は同様に操作して、露光
部（現像により溶解除去された部分）の平均樹脂層膜厚
が３μmであり、角落とし方形のパターンが凹陥形成さ
れた成形用型を作製した。この成形用型を用いて実施例
１と同じ方法でメタクリル樹脂の射出成形を行い、離型
性を評価した。その結果、この実施例における必要最小
限の冷却時間は、４３秒であった。
いたショットブラスト処理を施して、 JIS B 0601 によ
る中心線平均粗さＲa を０.３５μm とし、こうして粗
面化されたステンレス鋼板を基板としたこと、及び１層
目の感光性ポリイミド樹脂層の加熱失活後の膜厚が約３
μm となるようにしたこと以外は同様に操作して、露光
部（現像により溶解除去された部分）の平均樹脂層膜厚
が３μmであり、角落とし方形のパターンが凹陥形成さ
れた成形用型を作製した。この成形用型を用いて実施例
１と同じ方法でメタクリル樹脂の射出成形を行い、離型
性を評価した。その結果、この実施例における必要最小
限の冷却時間は、４３秒であった。
【００６０】比較例１
実施例１において、アルカリ性現像液による現像時間を
約１００秒間とした以外は同様に操作して、露光部が完
全に現像除去されてステンレス鋼基板の表面が露出し、
そこに角落とし方形のパターンが突出形成されたパター
ン付き成形用型を作製した。この成形用型を用いて実施
例１と同じ方法でメタクリル樹脂の射出成形を行い、離
型性を評価した。その結果、この比較例における必要最
小限の冷却時間は、６０秒であった。
約１００秒間とした以外は同様に操作して、露光部が完
全に現像除去されてステンレス鋼基板の表面が露出し、
そこに角落とし方形のパターンが突出形成されたパター
ン付き成形用型を作製した。この成形用型を用いて実施
例１と同じ方法でメタクリル樹脂の射出成形を行い、離
型性を評価した。その結果、この比較例における必要最
小限の冷却時間は、６０秒であった。
【００６１】以上のとおり、感光性耐熱樹脂で形成され
た凹凸パターンの凹部においてステンレス鋼基板が露出
している比較例１の成形用型を用いた場合に比べ、凹部
にも耐熱樹脂層が残存している実施例１や実施例３の成
形用型を用いた場合には、射出成形時の離型性が改善さ
れている。また、粗面化されたステンレス鋼基板上に実
施例１と同様のパターンを設けた実施例２の成形用型を
用いた場合には、実施例１に比べて離型性がさらに改善
されている。粗面化されたステンレス鋼基板上に実施例
３と同様のパターンを設けた実施例４の成形用型につい
ても、同様である。このため、これら実施例１〜４の成
形用型を用いた場合の耐久性も良好であると考えられ
る。
た凹凸パターンの凹部においてステンレス鋼基板が露出
している比較例１の成形用型を用いた場合に比べ、凹部
にも耐熱樹脂層が残存している実施例１や実施例３の成
形用型を用いた場合には、射出成形時の離型性が改善さ
れている。また、粗面化されたステンレス鋼基板上に実
施例１と同様のパターンを設けた実施例２の成形用型を
用いた場合には、実施例１に比べて離型性がさらに改善
されている。粗面化されたステンレス鋼基板上に実施例
３と同様のパターンを設けた実施例４の成形用型につい
ても、同様である。このため、これら実施例１〜４の成
形用型を用いた場合の耐久性も良好であると考えられ
る。
【００６２】
【発明の効果】本発明によれば、金属基板上に感光性耐
熱樹脂を用いたフォトレジスト手法による成形パターン
を直接形成するにあたり、その成形パターンが設けられ
た金属基板の面を全面にわたって耐熱樹脂の層で覆うよ
うにしたことで、得られる成形用型を用いた光学パネル
の成形において、離型性を改善し、またその型の耐久性
を高めることができる。この際、耐熱樹脂で覆われる金
属基板の面を粗面としておけば、得られる型の耐久性を
一層高めることができる。この型は、製作が容易であ
り、多品種少量にして短納期の光学パネルを生産する場
合にも、的確に対応することができる。そして、かかる
成形用型を用いれば、精細にして高密度のパターンを有
する光学パネルであっても、簡便かつ確実に、高い精度
で製造することができる。
熱樹脂を用いたフォトレジスト手法による成形パターン
を直接形成するにあたり、その成形パターンが設けられ
た金属基板の面を全面にわたって耐熱樹脂の層で覆うよ
うにしたことで、得られる成形用型を用いた光学パネル
の成形において、離型性を改善し、またその型の耐久性
を高めることができる。この際、耐熱樹脂で覆われる金
属基板の面を粗面としておけば、得られる型の耐久性を
一層高めることができる。この型は、製作が容易であ
り、多品種少量にして短納期の光学パネルを生産する場
合にも、的確に対応することができる。そして、かかる
成形用型を用いれば、精細にして高密度のパターンを有
する光学パネルであっても、簡便かつ確実に、高い精度
で製造することができる。
【図１】液晶ディスプレイにおける導光板の配置を示す
縦断面模式図である。
縦断面模式図である。
【図２】光学パネルに形成されたパターンのモデルを示
す縦断面模式図である。
す縦断面模式図である。
【図３】図２の光学パネルを成形するための型のモデル
を示す縦断面模式図である。
を示す縦断面模式図である。
【図４】光学パネルに形成されたパターンの別のモデル
を示す縦断面模式図である。
を示す縦断面模式図である。
【図５】図４の光学パネルを成形するための型のモデル
を示す縦断面模式図である。
を示す縦断面模式図である。
【図６】本発明により成形用型を製造する場合の一形態
について、その工程毎に示した縦断面模式図である。
について、その工程毎に示した縦断面模式図である。
【図７】本発明により成形用型を製造する場合の別の形
態について、その工程毎に示した縦断面模式図である。
態について、その工程毎に示した縦断面模式図である。
【図８】実施例１で用いたフィルム状のマスクのパター
ンを説明するための平面模式図である。
ンを説明するための平面模式図である。
１……バックライト、
２……光学パネル（導光板）、
２ａ……導光板の背面、
２ｂ……導光板の前面、
３……パターン要素、
４……パネル上の光学パターン、
５……反射シート、
６……光拡散シート、
７……光源、
９……液晶セル、
１０……成形用型、
１１……金属基板、
１１ａ……金属基板の感光性耐熱樹脂層が形成される表
面、 １２，１３……パターン化された耐熱樹脂の層、 １２ａ……塗布後の感光性耐熱樹脂層、 １２ｃ……凹凸パターン、 １３ａ……第一塗布後の感光性耐熱樹脂層、 １３ｂ……第二塗布後の感光性耐熱樹脂層、 １３ｃ……凹凸パターン、 １５……成形パターン、 １９……マスク。
面、 １２，１３……パターン化された耐熱樹脂の層、 １２ａ……塗布後の感光性耐熱樹脂層、 １２ｃ……凹凸パターン、 １３ａ……第一塗布後の感光性耐熱樹脂層、 １３ｂ……第二塗布後の感光性耐熱樹脂層、 １３ｃ……凹凸パターン、 １５……成形パターン、 １９……マスク。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 沖 庸次
神奈川県秦野市曽屋400 スタンレー電気
株式会社内
Ｆターム(参考） 2H025 AA10 AB14 CB25
4F202 AA21 AH73 AJ03 AJ09 CA11
CB01 CD02
Claims (10)
- 【請求項１】光学パネルの少なくとも一方の面に光学パ
ターンを一体に形成するための成形用型であって、金属
基板と、その一方の面に感光性耐熱樹脂から形成された
上記光学パターンに対応する成形パターンとを具備し、
該成形パターンを有する金属基板の面は全面にわたって
上記耐熱樹脂の層で覆われていることを特徴とする光学
パネル成形用型。 - 【請求項２】金属基板の表面が粗面となっており、その
上に上記感光性耐熱樹脂の層が形成されている請求項１
に記載の光学パネル成形用型。 - 【請求項３】光学パターンに対応する成形パターンがド
ット状の凹陥パターン又は突出パターンであって、該パ
ターンの各要素の径又は一辺の長さが１〜３００μm の
範囲にあり、かつ各要素の間隔が５μm 〜１mmの範囲に
ある請求項１又は２に記載の光学パネル成形用型。 - 【請求項４】感光性耐熱樹脂が感光性ポリイミド樹脂で
ある請求項１〜３のいずれかに記載の光学パネル成形用
型。 - 【請求項５】金属基板の表面に感光性耐熱樹脂の層を設
け、該感光性耐熱樹脂の層に、光学パネルの光学パター
ンに対応するパターンが設けられたマスクを介して露光
し、次いで現像して、マスクのパターンに対応する成形
パターンを上記感光性耐熱樹脂の層に設ける方法であっ
て、現像後も該感光性耐熱樹脂を金属基板の一面全面に
わたって残存させることを特徴とする、請求項１に記載
の光学パネル成形用型の製造方法。 - 【請求項６】感光性耐熱樹脂の現像される部分が完全に
溶解する前に現像を終了することによって、該現像部分
の金属基板上にも感光性耐熱樹脂を残存させる請求項５
に記載の方法。 - 【請求項７】金属基板の表面に感光性耐熱樹脂の層を２
層にわたって設け、第一層を設けた後に感光性を失活さ
せることによって、該第一層を金属基板上に残存させる
請求項５に記載の方法。 - 【請求項８】金属基板の表面をショットブラスト処理又
はヘアライン処理によって荒らした後、その荒らされた
面に感光性耐熱樹脂の層を設ける請求項５〜７のいずれ
かに記載の方法。 - 【請求項９】金属基板の表面を粗面とし、その粗面に第
一の感光性耐熱樹脂の層を０.１〜５μm の厚さで設け
る請求項７に記載の方法。 - 【請求項１０】少なくとも一方の面に光学パターンが一
体に形成された光学パネルの製造方法であって、金属基
板と、その一方の面に感光性耐熱樹脂から形成された上
記光学パターンに対応する成形パターンとを具備し、該
成形パターンを有する金属基板の面が全面にわたって上
記耐熱樹脂の層で覆われている成形用型を金型面の少な
くとも一方に配置し、該成形用型を少なくとも一つの面
とする金型キャビティーに透明溶融樹脂を射出して成形
することを特徴とする光学パネルの製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002073834A JP3908970B2 (ja) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | 光学パネル成形用型並びにその製造及び使用 |
| TW092104577A TWI261127B (en) | 2002-03-18 | 2003-03-04 | Die for molding optical panel, process for production thereof, and use thereof |
| CNB03120645XA CN1324362C (zh) | 2002-03-18 | 2003-03-18 | 用于成型光学面板的模具及其生产工艺和使用 |
| US10/389,939 US7094520B2 (en) | 2002-03-18 | 2003-03-18 | Die for molding optical panel, process for production thereof, and use thereof |
| KR10-2003-0016703A KR20030076323A (ko) | 2002-03-18 | 2003-03-18 | 광학 패널 성형 다이, 이의 제조방법 및 이의 용도 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002073834A JP3908970B2 (ja) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | 光学パネル成形用型並びにその製造及び使用 |
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