JP2021509227A - 回折格子導光板用モールドの製造方法および回折格子導光板の製造方法 - Google Patents

回折格子導光板用モールドの製造方法および回折格子導光板の製造方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、２つのマスクフィルムを用いて、一面上に第１パターン部から第４パターン部が備えられた回折格子導光板用モールドを製造する方法および回折格子導光板の製造方法に関する。

Description

本明細書は、２０１８年６月２０日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１８−００７０５８３号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本発明に組み込まれる。
本発明は、回折格子導光板用モールドを効率的に製造する方法および回折格子導光板の製造方法に関する。
最近、拡張現実（ＡＲ：Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）、複合現実（ＭＲ：Ｍｉｘｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）、または仮想現実（ＶＲ：Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）を実現するディスプレイユニットへの関心が高まるにつれ、これを実現するディスプレイユニットに関する研究が活発に行われる傾向にある。拡張現実、複合現実、または仮想現実を実現するディスプレイユニットは、光の波動的性質に基づく回折現象を利用する回折格子導光板を備えている。回折格子導光板は、入射する光を内部反射または内部全反射させて、回折格子導光板に入射した光を一地点にガイドできる回折格子パターンを含んでいる。
このような回折格子導光板は、回折格子導光板に光が入射する第１領域と、回折格子導光板に入射した光が抽出される第２領域とを含んでおり、第１領域および第２領域それぞれには回折格子パターンが備えられている。さらに、第１領域から第２領域に光を誘導する第３領域と、第３領域から第２領域により光を効果的に誘導できる第４領域とを含む回折格子導光板が開発されている。この時、第３領域および第４領域それぞれには回折格子パターンが備えられる。
前記のような回折格子導光板を製造するために多様な方法が利用されており、一般的に、モールドを用いたインプリンティング方法により回折格子導光板を製造している。回折格子導光板用モールドを製造するために、マスクエッチング工程を用いることができる。この時、目的の回折格子パターンが備えられた回折格子導光板を製造するために用いられるモールド基材には、形態が異なる回折格子パターンが備えられる。ただし、形態が異なる回折格子パターンを形成するマスクエッチング条件は異なり、それぞれの回折格子パターンを形成する度にマスクフィルムを取り替えなければならない問題がある。
また、マスクエッチング工程中に、モールド基材に備えられたマスクフィルムが熱変形するか、マスクフィルムとモールド基材との付着力が適切でない場合、モールド基材にダメージが発生する問題がある。
そこで、モールド基材上に回折格子パターンを効果的に形成できる技術が必要なのが現状である。
本発明は、回折格子導光板用モールドを効率的に製造する方法および回折格子導光板の製造方法を提供しようとする。
ただし、本発明が解決しようとする課題は上述した課題に制限されず、言及されていないさらに他の課題は下記の記載から当業者に明確に理解されるであろう。
本発明の一実施態様は、それぞれ独立した領域に形成された第１開口および第２開口を含む第１マスクフィルムを用意するステップと、モールド用基材の一面上に前記第１マスクフィルムを付着させ、前記第１開口のみを開放した後、前記第１マスクフィルムが付着したモールド用基材を、メッシュ部が上面に備えられたファラデーケージ内に位置させ、プラズマエッチングを用いて、前記第１開口によって露出した前記モールド用基材の一面の第１領域上に第１パターン部を形成するステップと、前記第２開口のみを開放した後、プラズマエッチングを用いて、前記第２開口によって露出した前記モールド用基材の一面の第２領域上に第２パターン部を形成するステップと、を含み、前記第１マスクフィルムは、第１基材と、前記第１基材の一面上に備えられる第１粘着層とを含み、前記第１基材のガラス転移温度は、７０℃以上１００℃以下であり、前記第１粘着層の粘着力は、３０ｇｆ／ｉｎ以上５０ｇｆ／ｉｎ以下である回折格子導光板用モールドの製造方法を提供する。
また、本発明の他の実施態様は、前記回折格子導光板用モールドの製造方法による方法で製造された回折格子導光板用モールドを用意するステップと、前記回折格子導光板用モールドのパターン部が形成された一面上に樹脂組成物を塗布するステップと、前記樹脂組成物を硬化させるステップと、を含む回折格子導光板の製造方法を提供する。
本発明の一実施態様に係る回折格子導光板用モールドの製造方法は、一面上に多様な形態のパターン部を含む回折格子導光板用モールドを効率的に製造することができる。
本発明の効果は上述した効果に限定されるものではなく、言及されていない効果は本願明細書および添付した図面から当業者に明確に理解されるであろう。
本発明の一実施態様に係る第１開口および第２開口が備えられた第１マスクフィルムを示すものである。 第３開口が備えられた第２マスクフィルムを示すものである。 第１開口、第２開口および第４開口が備えられた第１マスクフィルムを示すものである。 本発明の一実施態様に係る第１パターン部を形成するステップを示すものである。 第２パターン部を形成するステップを示すものである。 第３パターン部を形成するステップを示すものである。 第４パターン部を形成するステップを示すものである。 本発明の一実施態様に係るファラデーケージを撮影した写真である。 本発明の一実施態様に係る回折格子導光板用モールドの製造方法により製造された回折格子導光板用モールドの一面を示すものである。 本発明の実施例１で製造されたマスクフィルムをプラズマエッチング処理後に撮影した写真である。 比較例３で製造されたマスクフィルムをプラズマエッチング処理後に撮影した写真である。 比較例５で製造されたマスクフィルムをプラズマエッチング処理後に撮影した写真である。
本願明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
本願明細書全体において、ある部材が他の部材の「上に」位置しているとする時、これは、ある部材が他の部材に接している場合のみならず、２つの部材の間にさらに他の部材が存在する場合も含む。
本願明細書全体において使用される用語「〜（する）ステップ」または「〜のステップ」は、「〜のためのステップ」を意味しない。
本発明におけるファラデーケージは、導体からなる密閉空間を意味し、プラズマ内にファラデーケージを設けると、ケージの外表面にシース（ｓｈｅａｔｈ）が形成されて内部は電場が一定の状態に維持される。この時、ファラデーケージの上面をメッシュ部で形成すると、シースがメッシュ部の表面に沿って形成される。そのため、ファラデーケージを用いたプラズマエッチングを行う場合、メッシュ部の表面に水平に形成されたシースと垂直な方向に加速されたイオンは、ファラデーケージの内部に入射した後、入射する時の方向性を維持しながら基材まで到達して基材をエッチングする。さらに、本発明におけるファラデーケージ内部のモールド用基材の表面はメッシュ面に対して水平または傾いた状態で固定され、イオンはメッシュ面に垂直な方向に入射するので、モールド用基材の表面に対して垂直または傾いた方向へのエッチングが可能である。また、ファラデーケージは、上面が導電性を有するメッシュ部から構成された導電体ケージであってもよい。
ファラデーケージを用いたプラズマエッチングの場合、メッシュ部を通過したイオンは、基材に向けて移動する間、ファラデーケージの内部に存在する中性粒子と衝突して運動エネルギーを失い、これによって、イオンの密度はメッシュ部の距離に反比例する傾向を有する。すなわち、イオンが入射するメッシュ部に近いほど高いエッチング速度を示し、メッシュ部から遠くなるほど低いエッチング速度を示す。
本発明者らは、前述した特性を有するファラデーケージを用いて回折格子導光板用モールドを製造する方法を研究し、独立した４つの領域上にパターン部が備えられた回折格子導光板用モールドを効果的に製造できる方法を具体的に研究して、下記のような発明を開発するに至った。
以下、本明細書についてさらに詳細に説明する。
本発明の一実施態様は、それぞれ独立した領域に形成された第１開口および第２開口を含む第１マスクフィルムを用意するステップと、モールド用基材の一面上に前記第１マスクフィルムを付着させ、前記第１開口のみを開放した後、前記第１マスクフィルムが付着したモールド用基材を、メッシュ部が上面に備えられたファラデーケージ内に位置させ、プラズマエッチングを用いて、前記第１開口によって露出した前記モールド用基材の一面の第１領域上に第１パターン部を形成するステップと、前記第２開口のみを開放した後、プラズマエッチングを用いて、前記第２開口によって露出した前記モールド用基材の一面の第２領域上に第２パターン部を形成するステップと、を含み、前記第１マスクフィルムは、第１基材と、前記第１基材の一面上に備えられる第１粘着層とを含み、前記第１基材のガラス転移温度は、７０℃以上１００℃以下であり、前記第１粘着層の粘着力は、３０ｇｆ／ｉｎ以上５０ｇｆ／ｉｎ以下である回折格子導光板用モールドの製造方法を提供する。
本発明の一実施態様に係る回折格子導光板用モールドの製造方法は、一面上に多様な形態のパターン部を含む回折格子導光板用モールドを効率的に製造することができる。
図１Ａは、本発明の一実施態様に係る第１開口および第２開口が備えられた第１マスクフィルムを示すものであり、図１Ｂは、第３開口が備えられた第２マスクフィルムを示すものであり、図１Ｃは、第１開口、第２開口、および追加的に第４開口が備えられた第１マスクフィルムを示すものである。具体的には、図１Ａは、独立した領域上に第１開口Ｈ１および第２開口Ｈ２が形成された第１マスクフィルム２００を示すものであり、図１Ｃは、独立した領域上に第１開口Ｈ１、第２開口Ｈ２および第４開口Ｈ４が形成された第１マスクフィルム２００’を示すものである。また、図１Ｂは、一領域上に第３開口Ｈ３が形成された第２マスクフィルム３００を示すものである。
本発明の一実施態様によれば、前記第１マスクフィルムの領域上に第１開口および第２開口を形成する方法で、当業界で用いられる部材の裁断方法を制限なく利用可能である。例えば、目的の第１開口および第２開口の形状に沿って前記第１マスクフィルムをナイフで裁断するか、またはレーザを用いて裁断することができる。具体的には、裁断の効率および裁断の正確性を向上させるために、本発明では、レーザ裁断を用いて、前記第１マスクフィルム上に第１開口および第２開口を形成することができる。また、前述した方法と同様の方法により、前記第２マスクフィルムに第３開口を形成することができ、前記第１マスクフィルムに第４開口を追加的に形成することができる。
本発明の一実施態様によれば、前記モールド用基材は、石英基板またはシリコンウエハであってもよい。プラズマエッチング、具体的には、誘導結合プラズマ反応性イオンエッチング装置（ＩＣＰ−ＲＩＥ）を用いたエッチング工程時、自己マスキング現象（ｓｅｌｆ−ｍａｓｋｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）によってエッチング領域内に低い反射率を有する針状構造物が形成される問題が発生しうる。ただし、本発明の一実施態様によれば、前記モールド用基材として石英基板またはシリコンウエハを用いることにより、モールド用基材の一面上に第１パターン部から第４パターン部をエッチングする工程時に針状構造物が発生することを効果的に抑制することができる。
本発明の一実施態様によれば、メッシュ部が上面に備えられたファラデーケージを用いて、前記モールド用基材の一面をプラズマエッチングすることにより、第１パターン部および第２パターン部を前記モールド用基材上に形成することができ、追加的に第３パターン部および第４パターン部を前記モールド用基材上に形成することができる。前記メッシュ部は、プラズマエッチング時、プラズマとの接触面で自由電子を引き寄せてシースを形成させることができる。また、前記メッシュ部は、導電性を有することができ、これによって正電荷を有するイオンを引き寄せて加速させることができる。さらに、前記メッシュ部は、前記ファラデーケージの一面に平坦に備えられ、屈曲部がある場合、屈曲部でのエッチング速度が局部的に異なり得る。
本発明の一実施態様によれば、前記メッシュ部は、０．５Ω／□以上の面抵抗を有することができる。具体的には、前記メッシュ部の面抵抗は、０．５Ω／□以上１００Ω／□以下であってもよい。既存のファラデーケージを用いて前記モールド用基材をプラズマエッチングする場合、ファラデーケージの位置ごとに高エッチング領域と低エッチング領域とが不規則に混在して、プラズマエッチングの正確度が低下する問題があった。これに対し、本発明の一実施態様によれば、前記メッシュ部の面抵抗を前述した範囲に調節することにより、プラズマエッチング時、ファラデーケージ内に高エッチング領域と低エッチング領域とを一定に形成することができる。すなわち、前記モールド用基材上に第１パターン部から第４パターン部を精密にエッチングすることができる。また、前記メッシュ部の面抵抗が前述した範囲内の場合、ファラデーケージの作製費用を節減しながらも、エッチング効率を向上させることができる。
本発明の一実施態様によれば、前記メッシュ部は、金属メッシュ上にフッ化炭素ラジカルが吸着されたものであってもよい。具体的には、前記フッ化炭素ラジカルは、−ＣＦ、−ＣＦ２、−ＣＦ３、または−Ｃ２Ｆｘ（ｘは１〜５の整数）であってもよい。より具体的には、前記ファラデーケージの前記メッシュ部は、プラズマエッチング時、Ｆラジカルによるエッチングおよび表面重合によってフッ化炭素ラジカルがメッシュ部に吸着される。また、前記メッシュ部は、金属のような導電性を有する物質上に前記フッ化炭素ラジカルが吸着されることにより、前記メッシュ部は、前述した範囲の面抵抗を保有することができる。
本発明の一実施態様によれば、前記メッシュ部は、ステンレス材質のメッシュを用いることができる。具体的には、ＳＵＳ３０４材質の＃２００（ピッチ１２５μｍ、ワイヤ径５０μｍ、開口率３６％）商用メッシュを用いることができる。ただし、メッシュ部の材質を限定するものではなく、前記メッシュ部は、Ａｌ、Ｃｕ、Ｗ、Ｎｉ、Ｆｅ、およびこれらの少なくとも２種を含む合金を材料とするものであってもよい。さらに、前記メッシュの孔隙率および格子の大きさは、エッチングの用途に応じて自由に調節可能である。
図２Ａは、本発明の一実施態様に係る第１パターン部を形成するステップを示すものであり、図２Ｂは、第２パターン部を形成するステップを示すものであり、図２Ｃは、第３パターン部を形成するステップを示すものであり、図２Ｄは、第４パターン部を形成するステップを示すものである。
本発明の一実施態様によれば、前記第１パターン部を形成するステップは、第１マスクフィルムの第１開口のみを開放して、前記第１開口によって露出したモールド用基材の表面上に第１パターン部を形成することができる。第１開口および第２開口が形成された前記第１マスクフィルムにおいて、第１開口のみを開放させるために、第２開口を遮蔽させることができる。具体的には、第２開口上に重ね付けフィルムを付着させて、第２開口を遮蔽させることができる。前記重ね付けフィルムとして、前記第１マスクフィルムまたは第２マスクフィルムと同じものを適切な大きさに裁断して用いることができる。
本発明の一実施態様によれば、前記第１パターン部を形成するステップは、前記モールド用基材の一面を前記ファラデーケージの底面に傾斜して位置させ、プラズマエッチングを行って傾斜パターン部を形成することを含むことができる。図２Ａを参照すれば、前記第１パターン部を形成するステップは、傾斜面を有する支持台４３０上に前記モールド用基材１００を位置させて、前記モールド用基材１００の第１領域に対してプラズマ傾斜エッチングを行うことができる。これによって、前記モールド用基材の第１領域上に傾斜を有する第１パターン部を形成することができる。
本発明の一実施態様によれば、前記ファラデーケージの底面に対する前記支持台の傾斜角は、０゜以上６０゜以下、または３５゜以上４５゜以下であってもよい。前記支持台の傾斜角を調節することにより、前記第１パターン部の傾斜角を調節することができる。
前記支持台の傾斜角を前述した範囲に調節することにより、前記第１パターン部の平均傾斜角を０゜〜５５゜、または３０゜〜４０゜に調節することができる。例えば、前記支持台の傾斜角を３５゜に調節する場合、前記第１パターン部の最小傾斜角は２７゜、最大傾斜角は３６゜、平均傾斜角は３３゜に調節される。また、前記支持台の傾斜角を４０゜に調節する場合、前記第１パターン部の最小傾斜角は３２゜、最大傾斜角は４０゜、平均傾斜角は３６゜に調節される。
本発明の一実施態様によれば、前記第２パターン部を形成するステップは、前記モールド用基材の一面を前記ファラデーケージの底面に傾斜して位置させ、前記メッシュ部の少なくとも一部をシャッタを用いて遮蔽した後、プラズマエッチングを行って深さ勾配を有する傾斜パターン部を形成することを含むことができる。
従来のシャッタの備えられていないファラデーケージを用いてプラズマエッチングを実施する場合、ファラデーケージのメッシュ部からモールド用基材までの距離に応じてエッチング率が決定されて、エッチング率の変化幅を所望の水準に調節することができなかった。これに対し、本発明の一実施態様によれば、前記ファラデーケージのメッシュ部の一部をシャッタを用いて遮蔽することにより、シャッタで遮蔽された領域に隣接したエッチング領域において、メッシュ部からモールド用基材までの距離の増加に応じたエッチング率の変化幅を大きく調節することができる。すなわち、メッシュ部の一部をシャッタで遮蔽してエッチング率の変化幅を大きく調節することにより、深さ勾配を有する第２パターン部を前記モールド用基材の第２領域上に容易に形成することができる。
具体的には、前記第２パターン部を形成するステップは、シャッタなしにプラズマエッチングを行って第２領域全体にパターンを形成し、メッシュ部の一部をシャッタで遮蔽しプラズマエッチングを行う方法により、目的とする水準の深さ勾配を有する第２パターン部を形成することができる。図２Ｂを参照すれば、第２パターン部を形成するステップは、傾斜面を有する支持台４３０上に前記モールド用基材１００を位置させ、メッシュ部４１０の一部をシャッタ４２０で遮蔽した後、プラズマ傾斜エッチングを行う工程を含むことができる。これによって、前記モールド用基材の第２領域上に深さ勾配を有する傾斜パターン形態の第２パターン部を形成することができる。
本発明の一実施態様によれば、前記回折格子導光板用モールドの製造方法は、一領域に第３開口が形成された第２マスクフィルムを用意し、前記モールド用基材の一面上から前記第１マスクフィルムを除去するステップと、前記モールド用基材の一面上に前記第２マスクフィルムを付着させ、プラズマエッチングを用いて、前記第３開口によって露出した前記モールド用基材の一面の第３領域上に第３パターン部を形成するステップと、をさらに含んでもよい。
すなわち、第１開口および第２開口が備えられた第１マスクフィルムを用いて、前記モールド用基材の一面上に第１パターン部および第２パターン部を形成した後、第１マスクフィルムを前記モールド用基材の一面上から除去することができる。この後、第１パターン部および第２パターン部が備えられた前記モールド用基材の一面上に第２マスクフィルムを付着させ、プラズマエッチングを行って前記モールド用基材の一面上に第３パターン部を形成することができる。また、第１開口、第２開口および第４開口が備えられた第１マスクフィルムを用いて、前記モールド用基材の一面上に第１パターン部、第２パターン部および第４パターン部を形成した後、前記第２マスクフィルムを用いて前記モールド用基材の一面上に第３パターン部を形成することができる。
本発明の一実施態様によれば、前記第３パターン部を形成するステップは、前記モールド用基材の一面を前記ファラデーケージの底面に平行に位置させ、前記メッシュ部の少なくとも一部をシャッタを用いて遮蔽した後、プラズマエッチングを行って深さ勾配を有するパターン部を形成することを含むことができる。具体的には、前記第３パターン部を形成するステップは、シャッタなしにプラズマエッチングを行って第３領域全体にパターンを形成し、メッシュ部の一部をシャッタで遮蔽し、プラズマエッチングを行う方法により、目的とする水準の深さ勾配を有する第３パターン部を形成することができる。図２Ｃを参照すれば、第３パターン部を形成するステップは、ファラデーケージ４００の底面に平行に前記モールド用基材１００を位置させ、メッシュ部４１０の一部をシャッタ４２０で遮蔽した後、プラズマ傾斜エッチングを行う工程を含むことができる。これによって、前記モールド用基材の第３領域上に深さ勾配を有する傾斜パターン形態の第３パターン部を形成することができる。
本発明の一実施態様によれば、前記シャッタは、前記メッシュ部の２０％以上８０％以下の領域を遮蔽するものであってもよい。具体的には、前記シャッタは、前記メッシュ部の３０％以上６０％以下の領域、または４０％以上６０％以下の領域を遮蔽するものであってもよい。より具体的には、前記シャッタは、前記メッシュ部の５０％領域を遮蔽するものであってもよい。また、前記シャッタは、前記メッシュ部の一定領域を連続的に遮蔽するものであってもよい。
図３は、本発明の一実施態様に係るファラデーケージを撮影した写真である。具体的には、図３（ａ）は、シャッタが備えられていないファラデーケージのメッシュ部の面を撮影したイメージであり、図３（ｂ）は、シャッタが備えられたファラデーケージのメッシュ部の面を撮影したイメージである。
本発明の一実施態様によれば、前記シャッタは、アルミニウム酸化物材質であってもよいが、シャッタの材質を限定するものではなく、前記プラズマによってエッチングされない多様な材質のシャッタを用いることができる。
本発明の一実施態様によれば、前記第１マスクフィルムは、第４開口を追加的に含み、前記回折格子導光板用モールドの製造方法は、前記第４開口のみを開放した後、プラズマエッチングを用いて、前記第４開口によって露出した前記モールド用基材の一面の第４領域上に第４パターン部を形成するステップをさらに含んでもよい。
本発明の一実施態様によれば、前記第４パターン部を形成するステップは、前記モールド用基材の一面を前記ファラデーケージの底面に平行に位置させ、プラズマエッチングを行うことを含むことができる。図２Ｄを参照すれば、前記第４パターン部を形成するステップは、前記ファラデーケージ４００の底面上に前記モールド用基材１００を位置させ、プラズマエッチングして実質的に深さ勾配がない第４パターン部を形成する工程を含むことができる。本発明において、実質的に深さ勾配がないというのは、パターン部の深さ（高さ）が完全に同一であるか、またはパターン部が長さ５ｍｍあたり２０ｎｍ以下の深さ勾配を有し、パターン部全体において実質的に光学的物性が同一であることを意味することができる。
図４は、本発明の一実施態様に係る回折格子導光板用モールドの製造方法により製造された回折格子導光板用モールドの一面を示すものである。図４を参照すれば、回折格子導光板用モールド１０００の一面の第１領域上には深さ勾配を有さないものの傾斜した形態の第１パターン部Ｐ１が備えられ、第２領域上には深さ勾配を有し傾斜した形態の第２パターン部Ｐ２が備えられる。また、第３領域上には深さ勾配を有するものの傾斜しない第３パターン部Ｐ３が備えられ、第４領域上には深さ勾配を有さず傾斜しない形態の第４パターン部Ｐ４が備えられる。
本発明の一実施態様によれば、前記第１パターン部の傾斜方向と前記第２パターン部の傾斜方向とは反対であってよい。前記第１パターン部と前記第２パターン部を形成する工程で、前記モールド用基材の一側と他側が位置する方向を調節して、前記パターン部の傾斜方向を変更することができる。また、前記第１パターン部と前記第２パターン部を形成する工程で、前記モールド用基材とファラデーケージの底面の傾斜方向を調節して、前記パターン部の傾斜方向を変更することができる。図２Ａおよび図２Ｂを参照すれば、ファラデーケージのメッシュ部に隣接する位置にモールド用基材１００の一側および他側を異なって位置させて、第１パターン部と第２パターン部の傾斜パターンの傾斜方向を互いに反対にすることができる。
本発明の一実施態様によれば、前記第３パターン部の深さ勾配は、パターン部の長さ５ｍｍあたり２０ｎｍ超過４０ｎｍ以下であってもよい。ただし、前記第３パターン部の深さ勾配を前述した範囲に限定するものではなく、回折格子導光板用モールドの設計事項によって前記深さ勾配を変更することができる。
本発明の一実施態様によれば、前記第２パターン部は、パターンの始まる一側に位置したパターンの深さが約４０ｎｍであり、パターンの終わる他側に位置したパターンの深さが約３５０ｎｍである深さ勾配を有することができる。ただし、前記第２パターン部の深さ勾配を前述した範囲に限定するものではなく、回折格子導光板用モールドの設計事項によって前記深さ勾配を変更することができる。
本発明の一実施態様によれば、前記プラズマエッチングは、誘導結合プラズマ反応性イオンエッチング装置（ＩＣＰ−ＲＩＥ）を用いることができる。具体的には、前記プラズマエッチング工程は、誘導結合プラズマ反応性イオンエッチング装置の内部に、前記ファラデーケージを備えて行われるものであってもよい。また、前記プラズマエッチングは、ヘリコンプラズマ方式、ヘリカル共振プラズマ方式、電子共振プラズマ方式も適用可能である。
本発明の一実施態様によれば、前記プラズマエッチングは、プラズマエッチング装置の出力を０．７５ｋＷ以上４ｋＷ以下に調節することを含むことができる。具体的には、前記プラズマエッチング装置の出力は、０．７５ｋＷ以上３ｋＷ以下、０．７５ｋＷ以上１．５ｋＷ以下、または０．７５ｋＷ以上１ｋＷ以下に調節される。前記プラズマエッチング装置の出力を前述した範囲に調節することにより、前記モールド用基材上に第１パターン部から第４パターン部をより精密に形成することができる。また、前記プラズマエッチング装置の出力が前述した範囲内の場合、前記モールド用基材のエッチング時に発生する針状構造物の形成をより抑制し、発生する針状構造物の大きさを著しく減少させることができる。
本発明の一実施態様によれば、前記プラズマエッチングは、プラズマエッチング装置に反応性ガスおよび酸素ガスを含む混合ガスを１０ｓｃｃｍ以上７５ｓｃｃｍ以下で供給することを含むことができる。具体的には、プラズマエッチング装置に前記混合ガスを１５ｓｃｃｍ以上７５ｓｃｃｍ以下、２５ｓｃｃｍ以上７０ｓｃｃｍ以下、３０ｓｃｃｍ以上７０ｓｃｃｍ以下、４０ｓｃｃｍ以上６０ｓｃｃｍ以下、または４５ｓｃｃｍ以上５５ｓｃｃｍ以下で供給することができる。前記混合ガスの供給流量を前述した範囲に調節する場合、前記モールド用基材上に第１パターン部から第４パターン部を安定的に形成することができる。また、前記混合ガスの供給流量を前述した範囲に調節することにより、前記モールド用基材のエッチング時に発生する針状構造物の形成をより抑制し、発生する針状構造物の大きさを著しく減少させることができる。
本発明の一実施態様によれば、前記反応性ガスは、プラズマエッチング時に用いる一般的な反応性ガスを使用することができる。例えば、ＳＦ６、ＣＨＦ３、Ｃ４Ｆ８、ＣＦ４、およびＣｌ２などのガスを用いることができる。
本発明の一実施態様によれば、前記混合ガスの総流量中の酸素ガス流量の含有量は、１％以上２０％以下であってもよい。具体的には、前記混合ガスの総流量中の酸素ガス流量の含有量は、１％以上１５％以下、１％以上１０％以下、または１％以上５％以下であってもよい。前記混合ガス流量中の酸素流量の含有量が前記範囲内の場合、前記モールド用基材のエッチング時に発生する針状構造物の形成をより抑制し、発生する針状構造物の大きさを著しく減少させることができる。
本発明の一実施態様によれば、前記モールド用基材上に第１パターン部を形成した後に第２パターン部から第４パターン部を形成するか、または前記モールド用基材上に第２パターン部から第４パターン部を形成した後に第１パターン部を形成することができる。
以下、第１開口、第２開口および第４開口が備えられた第１マスクフィルムを中心に説明する。
本発明の一実施態様によれば、前記第１マスクフィルムは、第１基材と、前記第１基材の一面上に備えられる第１粘着層とを含み、前記第１基材のガラス転移温度は、７０℃以上１００℃以下であり、前記第１粘着層の粘着力は、３０ｇｆ／ｉｎ以上５０ｇｆ／ｉｎ以下であってもよい。具体的には、前記第１基材のガラス転移温度は、８０℃以上９０℃以下、または８５℃以上９０℃以下であってもよい。また、前記第１基材の融点は、２５０℃以上３００℃以下、または２６５℃以上２９０℃以下であってもよい。さらに、前記第１粘着層の粘着力は、２５℃で、ステンレススチール３０４基材に対して、３０ｇｆ／ｉｎ以上５０ｇｆ／ｉｎ以下、３５ｇｆ／ｉｎ以上４０ｇｆ／ｉｎ以下、３０ｇｆ／ｉｎ以上３７ｇｆ／ｉｎ以下、または３８ｇｆ／ｉｎ以上４５ｇｆ／ｉｎ以下であってもよい。
本発明の一実施態様によれば、前記第１基材として、前述したガラス転移温度および／または融点を保有するポリエチレンテレフタレート基材を用いることができる。また、前記第１粘着層として、前述した粘着力を保有するシリコーン系粘着層を用いることができる。
本発明の一実施態様によれば、前記第１パターン部を形成するステップにおいて、前記モールド用基材の表面温度は、１５５℃以上１６５℃以下であってもよい。また、前記第４パターン部を形成するステップにおいて、前記モールド用基材の表面温度は、１５０℃以上１６０℃以下であってもよい。
また、前記第２パターン部を形成するステップにおいて、前記モールド用基材の表面温度は、１００℃以上１５０℃以下であってもよい。前記第２パターン部を形成するステップは、２回のプラズマエッチングにより行われる。シャッタが備えられていない状態で前記第２領域全体にパターン部を形成することができ、この時のモールド用基材の表面温度は、１００℃以上１１５℃以下であってもよい。また、第２領域全体にパターンを形成した後、メッシュ部の一部をシャッタで遮蔽してプラズマエッチングを行うことができ、この時、シャッタによって遮蔽されないモールド用基材の表面温度は、１３０℃以上１５０℃以下であってもよい。
したがって、前述したガラス転移温度および／または融点を保有する第１基材を含む第１マスクフィルムは、第１パターン部、第２パターン部および第４パターン部を形成するプラズマエッチング過程での熱衝撃に効果的に耐えることができる。また、前記第１粘着層の粘着力を前述した範囲に調節することにより、第１パターン部、第２パターン部および第４パターン部を形成するプラズマエッチング過程で、前記第１マスクフィルムがモールド用基材の一面から剥離されるのを防止することができる。さらに、前記第１粘着層の粘着力が前述した範囲内の場合、第１パターン部、第２パターン部および第４パターン部を形成する過程で、第１粘着層とモールド用基材との間に反応性ガスが浸透することを効果的に抑制することができ、第１粘着層とモールド用基材との間に気泡が発生することを抑制することができる。これによって、前記モールド用基材の一面にダメージが発生するのを効果的に防止することができる。また、前記第１粘着層の粘着力が前述した範囲内の場合、第１パターン部、第２パターン部および第４パターン部を形成する過程の完了後、第１マスクフィルムを剥離することが容易であり、熱衝撃を受けた第１マスクフィルムの剥離後にも、モールド用基材の一面上に粘着層の残留物が残ることを効果的に抑制することができる。
本発明の一実施態様によれば、前記第１基材の厚さは、３０μｍ以上５０μｍ以下であり、前記第１粘着層の厚さは、５μｍ以上２０μｍ以下であってもよい。具体的には、前記第１基材の厚さは３５μｍ以上４０μｍ以下、前記第１粘着層の厚さは１０μｍ以上１５μｍ以下であってもよい。前記第１基材の厚さを前述した範囲に調節することにより、第１マスクフィルムのハンドリングを容易に行うことができる。さらに、前記第１基材の厚さが前述した範囲の場合、第１パターン部、第２パターン部および第４パターン部を形成する過程で、前記第１マスクフィルムは、優れた熱衝撃性を維持することができる。
また、前記第１粘着層の厚さを前述した範囲に調節することにより、第１マスクフィルムの剥離後にも、モールド用基材の一面上に粘着層の残留物が残ることを効果的に抑制することができる。さらに、前記第１基材および第１粘着層の厚さを前述した範囲に調節することにより、第１マスクフィルムの耐久性を向上させることができ、第１マスクフィルムの厚さによるシャドーイング現象が発生する程度を効果的に抑制することができる。
本発明の一実施態様によれば、前記第２マスクフィルムは、第２基材と、前記第２基材の一面上に備えられる第２粘着層とを含み、前記第２基材のガラス転移温度は、２３０℃以上３５０℃以下であり、前記第２粘着層の粘着力は、３０ｇｆ／ｉｎ以上８０ｇｆ／ｉｎ以下であってもよい。具体的には、前記第２基材のガラス転移温度は、２５０℃以上３２０℃以下、２８０℃以上３１０℃以下、または２８５℃以上３００℃以下であってもよい。また、前記第２基材の融点は、３５０℃以上４５０℃以下であってもよいし、具体的には、前記第２基材の融点は、３７０℃以上４３０℃以下、または３９０℃以上４１０℃以下であってもよい。さらに、前記第２粘着層の粘着力は、２５℃で、ステンレススチール３０４基材に対して、３０ｇｆ／ｉｎ以上８０ｇｆ／ｉｎ以下、５５ｇｆ／ｉｎ以上６５ｇｆ／ｉｎ以下、５０ｇｆ／ｉｎ以上６０ｇｆ／ｉｎ以下、または６５ｇｆ／ｉｎ以上７０ｇｆ／ｉｎ以下であってもよい。
本発明の一実施態様によれば、前記第２基材として、前述したガラス転移温度を保有するポリイミド基材を用いることができる。また、前記第２粘着層として、前述した粘着力を保有するシリコーン系粘着層を用いることができる。
本発明の一実施態様によれば、前記第１基材および第２基材のガラス転移温度は、当業界で一般的に用いられる方法および装置を用いて測定することができる。
本発明の一実施態様によれば、前記第３パターン部を形成するステップにおいて、前記モールド用基材の表面温度は、１１０℃以上２００℃以下であってもよい。前記第３パターン部を形成するステップは、２回のプラズマエッチングにより行われる。シャッタが備えられていない状態で前記第３領域全体にパターン部を形成することができ、この時のモールド用基材の表面温度は、１１０℃以上１３０℃以下であってもよい。また、第３領域全体にパターンを形成した後、メッシュ部の一部をシャッタで遮蔽してプラズマエッチングを行うことができ、この時、シャッタによって遮蔽されないモールド用基材の表面温度は、１８０℃以上１９０℃以下であってもよい。
したがって、前述したガラス転移温度および／または融点を有する第２基材を含む第２マスクフィルムは、第３パターン部を形成するプラズマエッチング過程での熱衝撃に耐えることができる。具体的には、前記第２基材のガラス転移温度および／または融点が前述した範囲内の場合、第２マスクフィルムによって保護される領域、すなわち第３領域以外の領域で前記モールド用基材がプラズマエッチングによってダメージを受けることを効果的に抑制することができる。
また、前記第２粘着層の粘着力を前述した範囲に調節することにより、第３パターン部を形成するプラズマエッチング過程で、前記第２マスクフィルムがモールド用基材の一面から剥離されるのを防止することができる。さらに、前記第２粘着層の粘着力が前述した範囲内の場合、第３パターン部を形成する過程で、第２粘着層とモールド用基材との間に反応性ガスが浸透することを効果的に抑制することができ、第２粘着層とモールド用基材との間に気泡が発生することを抑制することができる。これによって、前記モールド用基材の一面にダメージが発生するのを効果的に防止することができる。また、前記第２粘着層の粘着力が前述した範囲内の場合、第３パターン部を形成する過程の完了後、第２マスクフィルムを剥離することが容易であり、熱衝撃を受けた第２マスクフィルムの剥離後にも、モールド用基材の一面上に粘着層の残留物が残ることを効果的に抑制することができる。
本発明の一実施態様によれば、前記第２基材の厚さは、３０μｍ以上７０μｍ以下であり、前記第２粘着層の厚さは、５μｍ以上２０μｍ以下であってもよい。具体的には、前記第２基材の厚さは４５μｍ以上５５μｍ以下、前記第２粘着層の厚さは５μｍ以上８μｍ以下であってもよい。前記第２基材の厚さを前述した範囲に調節することにより、第２マスクフィルムのハンドリングを容易に行うことができる。さらに、前記第２基材の厚さが前述した範囲の場合、第３パターン部の形成過程で、前記第２マスクフィルムは、優れた熱衝撃性を維持することができる。
また、前記第２粘着層の厚さを前述した範囲に調節することにより、第２マスクフィルムの剥離後にも、モールド用基材の一面上に粘着層の残留物が残ることを効果的に抑制することができる。さらに、前記第２基材および第２粘着層の厚さを前述した範囲に調節することにより、第２マスクフィルムの耐久性を向上させることができ、第２マスクフィルムの厚さによるシャドーイング現象が発生する程度を効果的に抑制することができる。
本発明において、プラズマエッチング工程におけるモールド用基材の表面温度は、温度検知テープを用いて測定することができる。例えば、モールド用基材の表面に温度検知テープを付着させた後、第１パターン部から第４パターン部を形成するプラズマエッチング工程条件でのモールド用基材の表面温度を測定することができる。
本発明の一実施態様に係る回折格子導光板用モールドの製造方法は、パターン部の形成効率を向上させることができる最適な第１マスクフィルムおよび第２マスクフィルムを用いて、回折格子導光板用モールドの作製時間および費用を効果的に節減することができる。また、前記回折格子導光板用モールドの製造方法は、第１マスクフィルムおよび第２マスクフィルムである２つのマスクフィルムを用い、たった１回の取り替え過程により回折格子導光板用モールドを製造できるという工程上の利点がある。
さらに、本発明の一実施態様によれば、第２開口と第３開口がそれぞれ独立した領域に形成された第３マスクフィルム、および第１開口と第４開口がそれぞれ独立した領域に形成された第４マスクフィルムを用いて、前記回折格子導光板用モールドを製造することもできる。
この時、第３マスクフィルムの第２開口および第３開口と第４マスクフィルムの第１開口および第４開口は、前記第１マスクフィルムおよび第２マスクフィルムの第１開口から第４開口が形成された位置と対応する位置に形成されるものであってもよい。また、前記第３マスクフィルムは、前記第１マスクフィルムと同じ種類を用いることができ、前記第４マスクフィルムは、前記第２マスクフィルムと同じ種類を用いることができる。
本発明の他の実施態様は、前記回折格子導光板用モールドの製造方法による方法で製造された回折格子導光板用モールドを用意するステップと、前記回折格子導光板用モールドのパターン部が形成された一面上に樹脂組成物を塗布するステップと、前記樹脂組成物を硬化させるステップと、を含む回折格子導光板の製造方法を提供する。
本発明の一実施態様によれば、前記樹脂組成物は、当業界で一般的に用いられる樹脂組成物であれば制限なく使用可能である。さらに、前記樹脂組成物を塗布するステップは、スピンコーティング、ディップコーティング、ドロップキャスティングなどの当業界で一般的に用いられるコーティング方法を利用して行われる。また、前記樹脂組成物を硬化させる方法は、当業界で一般的に用いられる硬化方法を制限なく使用可能である。一例として、光硬化性樹脂組成物を用いる場合には、光硬化方法を利用することができ、熱硬化性樹脂組成物を用いる場合には、熱硬化方法を利用することができる。
本発明の一実施態様によれば、前記製造された回折格子導光板は、光が入射する第１領域ＤＯＥ１上に備えられたパターン部と、入射した光が拡散しながら移動する第２領域ＤＯＥ２上に備えられたパターン部と、移動した光が抽出される第３領域ＤＯＥ３上に備えられたパターン部と、前記第２領域から移動する光を第３領域に誘導する第４領域ＤＯＥ２−２上に備えられたパターン部とを含むことができる。図４を参照すれば、前記製造された回折格子導光板のＤＯＥ１上に備えられたパターン部は、前記回折格子導光板用モールド１０００の第１パターン部Ｐ１に対応することができる。また、前記回折格子導光板のＤＯＥ２上に備えられたパターン部は、前記回折格子導光板用モールド１０００の第３パターン部Ｐ３に対応することができ、前記回折格子導光板のＤＯＥ２−２上に備えられたパターン部は、前記回折格子導光板用モールド１０００の第４パターン部Ｐ４に対応することができる。さらに、前記回折格子導光板のＤＯＥ３上に備えられたパターン部は、前記回折格子導光板用モールド１０００の第２パターン部Ｐ２に対応することができる。
本発明の一実施態様によれば、前記回折格子導光板は、直接回折格子導光板として使用できる。また、前記回折格子導光板を中間モールドとして用いて、これを複製する方法で最終生産品を製造することもできる。具体的には、前記製造された回折格子導光板を中間モールドとしてさらに回折格子導光板を製造する場合、中間モールドとして用いられた回折格子導光板の格子パターンの傾きが反転したものを得ることができる。さらに、格子パターンの傾きが反転した回折格子導光板を中間モールドとして用いて回折格子導光板用モールドを製造した後、回折格子導光板を製造する場合、最初の回折格子導光板と同じ方向の格子パターンを実現することができる。
［実施例］
以下、本発明を具体的に説明するために実施例を挙げて詳細に説明する。しかし、本発明に係る実施例は種々の異なる形態に変形可能であり、本発明の範囲が以下に述べる実施例に限定されると解釈されない。本明細書の実施例は、当業界における平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。
マスクフィルムの用意
実施例１＿第２マスクフィルム
基材として、ガラス転移温度が約２８０℃、融点が約３９０℃、厚さが約５０μｍのポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ、ＰＩ）フィルムを用意した。また、粘着層として、厚さが約６μｍのシリコーン系粘着フィルムを用意した。この後、ＰＩフィルムの一面に粘着フィルムを付着させて、マスクフィルムを製造した。製造されたマスクフィルムを横２．５４ｃｍ、縦３０ｃｍに裁断してサンプルを製造し、サンプルをステンレススチール３０４の一面に付着させた。この後、サンプルをＡＳＴＭ Ｄ３３３０の評価方法に基づいてステンレススチール３０４から剥離する時の力を測定し、約６０ｇｆ／ｉｎであった。
実施例２＿第１マスクフィルム
基材として、ガラス転移温度が約８５℃、融点が約２８０℃、厚さが約３８μｍのポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）フィルムを用意した。また、粘着層として、厚さが約１０μｍのシリコーン系粘着フィルムを用意した。この後、ＰＥＴフィルムの一面に粘着フィルムを付着させて、マスクフィルムを製造した。この後、前記実施例１と同様の方法で粘着層の粘着力を測定し、粘着層の粘着力は約４０ｇｆ／ｉｎであった。
比較例１
基材として、厚さが約２５μｍである前記実施例２のＰＥＴフィルムを用意し、粘着層として、厚さが約８μｍのシリコーン系粘着フィルムを用意した。この後、ＰＥＴフィルムの一面に粘着フィルムを付着させて、マスクフィルムを製造した。この後、前記実施例１と同様の方法で粘着層の粘着力を測定し、粘着層の粘着力は約２５ｇｆ／ｉｎであった。
比較例２
基材として、厚さが約２５μｍである前記実施例１のＰＩフィルムを用意し、粘着層として、厚さが約２５μｍのアクリレート系粘着フィルムを用意した。この後、ＰＩフィルムの一面に粘着フィルムを付着させて、マスクフィルムを製造した。この後、前記実施例１と同様の方法で粘着層の粘着力を測定し、粘着層の粘着力は約７０ｇｆ／ｉｎであった。
比較例３
基材として、厚さが約２５μｍである前記実施例１のＰＩフィルムを用意し、粘着層として、厚さが約１０μｍのシリコーン系粘着フィルムを用意した。この後、ＰＩフィルムの一面に粘着フィルムを付着させて、マスクフィルムを製造した。この後、前記実施例１と同様の方法で粘着層の粘着力を測定し、粘着層の粘着力は約１０ｇｆ／ｉｎであった。
比較例４
基材として、厚さが約２５μｍである前記実施例１のＰＩフィルムを用意し、粘着層として、厚さが約１０μｍのシリコーン系粘着フィルムを用意した。この後、ＰＩフィルムの一面に粘着フィルムを付着させて、マスクフィルムを製造した。この後、前記実施例１と同様の方法で粘着層の粘着力を測定し、粘着層の粘着力は約８０ｇｆ／ｉｎであった。
比較例５
基材として、厚さが約５０μｍである前記実施例１のＰＩフィルムを用意し、粘着層として、厚さが約１０μｍのシリコーン系粘着フィルムを用意した。この後、ＰＩフィルムの一面に粘着フィルムを付着させて、マスクフィルムを製造した。この後、前記実施例１と同様の方法で粘着層の粘着力を測定し、粘着層の粘着力は約１０ｇｆ／ｉｎであった。
プラズマエッチング工程での基材用モールドの表面温度の測定
メッシュ部の面抵抗が０．５６０５Ω／□、底面がステンレス（ＳＵＳ３０４）プレートであるファラデーケージを用意した。そして、誘導結合プラズマ反応性イオンエッチング装置（ＩＣＰ−ＲＩＥ）（Ｏｘｆｏｒｄ社のｐｌａｓｍａＬａｂ ｓｙｓｔｅｍ１００）内に前記ファラデーケージを備えた。
モールド用基材として石英基板を用意し、石英基板の一面に温度検知テープを付着させた。
第１パターン部形成ステップ
ファラデーケージ内に４０゜の傾斜を有するアルミニウム材質の支持台を設けた後、支持台上に温度検知テープ付き石英基板を位置させた。この時、別途のシャッタを用いたメッシュ部の遮断はなかった。
この後、ＩＣＰ−ＲＩＥ（Ｏｘｆｏｒｄ社のｐｌａｓｍａＬａｂ ｓｙｓｔｅｍ１００）を用いてプラズマエッチングを行い、反応性ガスとして、Ｏ２およびＣ４Ｆ８を５：４５の比率で混合して５０ｓｃｃｍの流速で供給した。また、エッチング条件として、ＩＣＰ ｐｏｗｅｒ２ｋＷ、ＲＦ ｐｏｗｅｒ１５０Ｗ、作動圧力７〜１０ｍＴｏｒｒにして４分間エッチングした。この時、温度検知テープで測定した石英基板の表面温度のうち最高温度は約１６０℃であった。
第２パターン部形成ステップ
ファラデーケージ内に４０゜の傾斜を有するアルミニウム材質の支持台を設けた後、支持台上に温度検知テープ付き石英基板を位置させた。この時、別途のシャッタを用いたメッシュ部の遮断はなかった。
この後、前記第１パターン部形成ステップと同じ条件で反応性ガスを供給し、ＩＣＰ ｐｏｗｅｒ２ｋＷ、ＲＦ ｐｏｗｅｒ１５０Ｗ、作動圧力７〜１０ｍＴｏｒｒにして４分間エッチングした。この時、温度検知テープで測定した石英基板の表面温度のうち最高温度は約１１０℃であった。
この後、石英基材の半分の領域がシャッタで遮蔽されるように、シャッタをメッシュ部に位置させた。前記第１パターン部形成ステップと同じ条件で反応性ガスを供給し、ＩＣＰ ｐｏｗｅｒ２ｋＷ、ＲＦ ｐｏｗｅｒ１５０Ｗ、作動圧力７〜１０ｍＴｏｒｒにして５分間エッチングした。この時、シャッタによって遮蔽されない石英基材の領域の表面温度のうち最高温度は約１４０℃であった。
第３パターン部形成ステップ
ファラデーケージ内に温度検知テープ付き石英基板をファラデーケージの底面に位置させ、別途のシャッタを用いたメッシュ部の遮断はなかった。
この後、前記第１パターン部形成ステップと同じ条件で反応性ガスを供給し、ＩＣＰ ｐｏｗｅｒ２ｋＷ、ＲＦ ｐｏｗｅｒ１５０Ｗ、作動圧力７〜１０ｍＴｏｒｒにして３分間エッチングした。この時、温度検知テープで測定した石英基板の表面温度のうち最高温度は約１２５℃であった。
この後、石英基材の半分の領域がシャッタで遮蔽されるように、シャッタをメッシュ部に位置させた。前述した条件と同一に反応性ガスを供給し、ＩＣＰ ｐｏｗｅｒ２ｋＷ、ＲＦ ｐｏｗｅｒ１５０Ｗ、作動圧力７〜１０ｍＴｏｒｒにして７分間エッチングした。この時、シャッタによって遮蔽されない石英基材の領域の表面温度のうち最高温度は約１９０℃であった。
第４パターン部形成ステップ
ファラデーケージ内に温度検知テープ付き石英基板をファラデーケージの底面に位置させ、別途のシャッタを用いたメッシュ部の遮断はなかった。
この後、前記第１パターン部形成ステップと同じ条件で反応性ガスを供給し、ＩＣＰ ｐｏｗｅｒ２ｋＷ、ＲＦ ｐｏｗｅｒ１５０Ｗ、作動圧力７〜１０ｍＴｏｒｒにして４分間エッチングした。この時、温度検知テープで測定した石英基板の表面温度のうち最高温度は約１５５℃であった。
マスクフィルムテスト（一般のＩＣＰ−ＲＩＥ）
誘導結合プラズマ反応性イオンエッチング装置（ＩＣＰ−ＲＩＥ）（Ｏｘｆｏｒｄ社のｐｌａｓｍａＬａｂ ｓｙｓｔｅｍ１００）内に、温度検知テープ付き石英基材を位置させた。この後、反応性ガスとして、Ｏ２およびＣ４Ｆ８を５：４５の比率で混合して５０ｓｃｃｍの流速で供給した。また、エッチング条件として、ＩＣＰ ｐｏｗｅｒ２ｋＷ、ＲＦ ｐｏｗｅｒ１５０Ｗ、作動圧力７〜１０ｍＴｏｒｒにして４分間エッチングした。この時、温度検知テープで測定した石英基板の平均表面温度は約２３５℃であることを確認した。
実施例１〜実施例２および比較例１〜比較例５のマスクフィルムを用意し、マスクフィルムの所定領域に開口を形成した。この後、前記実施例１〜実施例２および比較例１〜比較例５のマスクフィルムがそれぞれ付着した石英基材サンプルを誘導結合プラズマ反応性イオンエッチング装置内に位置させ、前述した条件と同一にプラズマエッチング処理した。
図５は、本発明の実施例１で製造されたマスクフィルムをプラズマエッチング処理後に撮影した写真である。具体的には、図５（ａ）は、プラズマエッチング処理後に実施例１で製造されたマスクフィルムを撮影した写真であり、図５（ｂ）は、マスクフィルムを剥離した後の石英基材を撮影した写真である。図５（ａ）を参照すれば、実施例１で製造されたマスクフィルムの場合、プラズマエッチングによる基材の熱変形がなく、開口によって露出した石英基材付近に糊残り現象が発生しないことを確認した。また、図５（ｂ）を参照すれば、プラズマエッチング処理後、実施例１のマスクフィルムが剥離された石英基材の表面に粘着層の残留物が残らないことを確認した。
図６は、比較例３で製造されたマスクフィルムをプラズマエッチング処理後に撮影した写真である。図６を参照すれば、ＰＩ基材の厚さが約２５μｍ、粘着層の粘着力が約１０ｇｆ／ｉｎである比較例３で製造されたマスクフィルムの場合、基材に熱変形が生じてシワおよび気泡が発生したことを確認し、開口によって露出した石英基材の表面に糊残り現象が発生したことを確認した。
図７は、比較例５で製造されたマスクフィルムをプラズマエッチング処理後に撮影した写真である。具体的には、図７（ａ）は、プラズマエッチング処理後に比較例５で製造されたマスクフィルムを撮影した写真であり、図７（ｂ）は、マスクフィルムを剥離した後の石英基材を撮影した写真である。図７を参照すれば、粘着層の粘着力が約１０ｇｆ／ｉｎである比較例５で製造されたマスクフィルムの場合、粘着層の粘着力に劣り、粘着層と石英基材との間にガスが浸透して石英基材にダメージが発生したことを確認し、マスクフィルムの角部分で糊残り現象が発生したことを確認した。
また、本発明の実施例２、比較例１、比較例３および比較例４で製造されたマスクフィルムの場合、マスクフィルムに熱変形が発生したことを確認した。特に、アクリレート系粘着フィルムを用いた比較例２の場合には、粘着層が変性して、糊残り現象が多数発生したことを確認した。
マスクフィルムテスト（ファラデーケージが備えられたＩＣＰ−ＲＩＥ）
メッシュ部の面抵抗が０．５６０５Ω／□、底面がステンレス（ＳＵＳ３０４）プレートであるファラデーケージを用意した。そして、誘導結合プラズマ反応性イオンエッチング装置（ＩＣＰ−ＲＩＥ）（Ｏｘｆｏｒｄ社のｐｌａｓｍａＬａｂ ｓｙｓｔｅｍ１００）内に前記ファラデーケージを備えた。
実施例１のマスクフィルムテスト
実施例１のマスクフィルムを用意し、マスクフィルムの所定領域に開口を形成した。この後、前記実施例１のマスクフィルムを石英基材に付着させ、図２Ａのようにファラデーケージ内に位置させた。
この後、石英基材の半分の領域がシャッタで遮蔽されるように、シャッタをメッシュ部に位置させた。反応性ガスとして、Ｏ２およびＣ４Ｆ８を５：４５の比率で混合して５０ｓｃｃｍの流速で供給し、ＩＣＰ ｐｏｗｅｒ２ｋＷ、ＲＦ ｐｏｗｅｒ１５０Ｗ、作動圧力７〜１０ｍＴｏｒｒにして７分間エッチングした。
実施例１で製造されたマスクフィルムは、プラズマエッチングによる基材の熱変形がなく、開口によって露出した石英基材付近に糊残り現象が発生しないことを確認した。また、プラズマエッチング処理後、実施例１のマスクフィルムが剥離された石英基材の表面に粘着層の残留物が残らないことを確認した。
実施例２のマスクフィルムテスト
実施例２のマスクフィルムを用意し、マスクフィルムの所定領域に開口を形成した。この後、前記実施例２のマスクフィルムを石英基材に付着させ、図２Ｄのようにファラデーケージ内に位置させた。
この後、石英基材の半分の領域がシャッタで遮蔽されるように、シャッタをメッシュ部に位置させた。反応性ガスとして、Ｏ２およびＣ４Ｆ８を５：４５の比率で混合して５０ｓｃｃｍの流速で供給し、ＩＣＰ ｐｏｗｅｒ２ｋＷ、ＲＦ ｐｏｗｅｒ１５０Ｗ、作動圧力７〜１０ｍＴｏｒｒにして５分間エッチングした。
実施例２で製造されたマスクフィルムは、プラズマエッチングによる基材の熱変形がほとんどなく、開口によって露出した石英基材付近に糊残り現象が発生しないことを確認した。また、プラズマエッチング処理後、実施例２のマスクフィルムが剥離された石英基材の表面に粘着層の残留物が残らないことを確認した。
したがって、実施例１のマスクフィルムを本発明の一実施態様に係る第２マスクフィルムとして用い、実施例２のマスクフィルムを本発明の一実施態様に係る第１マスクフィルムとして用いて、モールド用基材上に第１パターン部から第４パターン部を容易に形成できることが分かる。
１００：モールド用基材
２００、２００’：第１マスクフィルム
３００：第２マスクフィルム
Ｈ１：第１開口
Ｈ２：第２開口
Ｈ３：第３開口
Ｈ４：第４開口
４００：ファラデーケージ
４１０：メッシュ部
４２０：シャッタ
４３０：支持台
Ｐ１：第１パターン部
Ｐ２：第２パターン部
Ｐ３：第３パターン部
Ｐ４：第４パターン部
１０００：回折格子導光板用モールド

Claims (13)

  1. それぞれ独立した領域に形成された第１開口および第２開口を含む第１マスクフィルムを用意するステップと、
    モールド用基材の一面上に前記第１マスクフィルムを付着させ、前記第１開口のみを開放した後、前記第１マスクフィルムが付着したモールド用基材を、メッシュ部が上面に備えられたファラデーケージ内に位置させ、プラズマエッチングを用いて、前記第１開口によって露出した前記モールド用基材の一面の第１領域上に第１パターン部を形成するステップと、
    前記第２開口のみを開放した後、プラズマエッチングを用いて、前記第２開口によって露出した前記モールド用基材の一面の第２領域上に第２パターン部を形成するステップと、を含み、
    前記第１マスクフィルムは、第１基材と、前記第１基材の一面上に備えられる第１粘着層とを含み、前記第１基材のガラス転移温度は、７０℃以上１００℃以下であり、前記第１粘着層の粘着力は、３０ｇｆ／ｉｎ以上５０ｇｆ／ｉｎ以下である回折格子導光板用モールドの製造方法。
  2. 一領域に第３開口が形成された第２マスクフィルムを用意し、前記モールド用基材の一面上から前記第１マスクフィルムを除去するステップと、
    前記モールド用基材の一面上に前記第２マスクフィルムを付着させ、プラズマエッチングを用いて、前記第３開口によって露出した前記モールド用基材の一面の第３領域上に第３パターン部を形成するステップと、をさらに含む、請求項１に記載の回折格子導光板用モールドの製造方法。
  3. 前記第１マスクフィルムは、第４開口を追加的に含み、
    前記第４開口のみを開放した後、プラズマエッチングを用いて、前記第４開口によって露出した前記モールド用基材の一面の第４領域上に第４パターン部を形成するステップをさらに含む、請求項１または２に記載の回折格子導光板用モールドの製造方法。
  4. 前記第１パターン部を形成するステップは、
    前記モールド用基材の一面を前記ファラデーケージの底面に傾斜して位置させ、プラズマエッチングを行って傾斜パターン部を形成することを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の回折格子導光板用モールドの製造方法。
  5. 前記第２パターン部を形成するステップは、
    前記モールド用基材の一面を前記ファラデーケージの底面に傾斜して位置させ、前記メッシュ部の少なくとも一部をシャッタを用いて遮蔽した後、プラズマエッチングを行って深さ勾配を有する傾斜パターン部を形成することを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の回折格子導光板用モールドの製造方法。
  6. 前記第３パターン部を形成するステップは、
    前記モールド用基材の一面を前記ファラデーケージの底面に平行に位置させ、前記メッシュ部の少なくとも一部をシャッタを用いて遮蔽した後、プラズマエッチングを行って深さ勾配を有するパターン部を形成することを含む、請求項２に記載の回折格子導光板用モールドの製造方法。
  7. 前記第４パターン部を形成するステップは、
    前記モールド用基材の一面を前記ファラデーケージの底面に平行に位置させ、プラズマエッチングを行うことを含む、請求項３に記載の回折格子導光板用モールドの製造方法。
  8. 前記シャッタは、前記メッシュ部の２０％以上８０％以下の領域を遮蔽する、請求項５または６に記載の回折格子導光板用モールドの製造方法。
  9. 前記第１基材の厚さは、３０μｍ以上５０μｍ以下であり、
    前記第１粘着層の厚さは、５μｍ以上２０μｍ以下である、請求項１から８のいずれか一項に記載の回折格子導光板用モールドの製造方法。
  10. 前記第２マスクフィルムは、第２基材と、前記第２基材の一面上に備えられる第２粘着層とを含み、前記第２基材のガラス転移温度は、２３０℃以上３５０℃以下であり、前記第２粘着層の粘着力は、３０ｇｆ／ｉｎ以上８０ｇｆ／ｉｎ以下である、請求項２に記載の回折格子導光板用モールドの製造方法。
  11. 前記第２基材の厚さは、３０μｍ以上７０μｍ以下であり、
    前記第２粘着層の厚さは、５μｍ以上２０μｍ以下である、請求項１０に記載の回折格子導光板用モールドの製造方法。
  12. 前記メッシュ部は、０．５Ω／□以上の面抵抗を有する、請求項１から１１のいずれか一項に記載の回折格子導光板用モールドの製造方法。
  13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法で製造された回折格子導光板用モールドを用意するステップと、
    前記回折格子導光板用モールドのパターン部が形成された一面上に樹脂組成物を塗布するステップと、
    前記樹脂組成物を硬化させるステップと、を含む回折格子導光板の製造方法。
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