KR102025072B1 - 원반의 제조 방법, 광학체, 광학 부재, 및 표시 장치 - Google Patents

원반의 제조 방법, 광학체, 광학 부재, 및 표시 장치 Download PDF

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Abstract

(과제) 매크로 요철 구조 및 마이크로 요철 구조가 균일하게 중첩 형성된 원반, 및 광학체를 제공한다.
(해결 수단) 기재를 포함하는 원반 본체의 표면에 대하여, 요철의 평균 주기가 가시광 파장 이하인 주기적인 마이크로 요철 구조를 형성하는 스텝과, 상기 원반 본체의 표면 상에 무기 레지스트층을 형성하는 스텝과, 상기 무기 레지스트층 상에 희석제에 용해된 유기 레지스트를 미립자화하여 분무함으로써, 요철의 평균 주기가 가시광 파장보다 큰 매크로 요철 구조를 표면에 구비하는 유기 레지스트층을 형성하는 스텝과, 상기 유기 레지스트층, 상기 무기 레지스트층 및 상기 원반 본체를 에칭함으로써, 상기 기재의 표면 상에 상기 마이크로 요철 구조와, 상기 매크로 요철 구조를 중첩하여 형성하는 스텝을 포함하는 원반의 제조 방법.

Description

원반의 제조 방법, 광학체, 광학 부재, 및 표시 장치{METHOD FOR MANUFACTURING MASTER, OPTICAL BODY, OPTICAL MEMBER, AND DISPLAY DEVICE}
본 발명은 원반의 제조 방법, 광학체, 광학 부재, 및 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 텔레비전 등의 표시 장치, 및 카메라 렌즈 등의 광학 소자에서는, 표면 반사를 감소시키고, 또한 투과광을 증가시키기 위해서, 광의 입사면에 반사 방지 처리가 실시되어 있다. 이와 같은 반사 방지 처리로는, 예를 들어, 요철의 평균 주기가 가시광 파장 이하인 마이크로 요철 구조 (예를 들어, 모스아이 구조 등) 가 표면에 형성된 광학체를 광의 입사면에 적층시키는 것이 제안되어 있다.
이와 같은 마이크로 요철 구조를 갖는 표면에서는, 입사광에 대하여 굴절률이 완만하게 변화하기 때문에, 반사의 원인이 되는 급격한 굴절률의 변화가 발생하지 않는다. 따라서, 이와 같은 마이크로 요철 구조를 광의 입사면의 표면에 형성함으로써, 넓은 파장 대역에 걸쳐서 입사광의 반사를 방지할 수 있다.
요철의 평균 주기가 나노미터 오더인 마이크로 요철 구조를 형성하는 방법으로서, 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 나노미터 사이즈의 섬 형상 미립자를 보호 마스크에 사용하여 드라이 에칭을 실시하는 방법이 개시되어 있다. 또, 특허문헌 2 및 3 에는, 알루미늄 막의 양극 산화를 이용하여, 그 알루미늄 막에 마이크로 미터 미만의 복수의 오목부를 갖는 마이크로 요철 구조를 형성하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 4 에는, 전자 빔 리소그래피에 의해, 요철의 평균 주기가 소정의 파장 이하인 마이크로 요철 구조를 형성하는 방법이 개시되어 있다.
또, 특허문헌 1 및 2 에는, 이와 같은 마이크로 요철 구조가 형성된 구조체를 수지 등에 가압함으로써, 마이크로 요철 구조가 전사된 전사물을 형성하는 것도 가능한 것이 개시되어 있다.
또한, 마이크로 요철 구조가 형성된 구조체를 원형 (元型) 으로 사용하여, 그 마이크로 요철 구조가 전사된 전사물을 형성하는 방법으로는, 하기의 특허문헌 5 에 개시되는 기술도 알려져 있다. 구체적으로는, 특허문헌 5 에 개시된 기술은, 외주면에 미세 패턴이 형성된 롤상 몰드를 필름 등에 회전시키면서 가압함으로써, 대면적의 필름에 대하여 미세 패턴을 전사하는 것이다.
여기서, 특허문헌 2 ∼ 4 에 개시된 구조체에서는, 요철의 평균 주기가 가시광 파장보다 큰 매크로 요철 구조를 기계적 또는 화학적으로 형성한 기판에 대하여, 마이크로 요철 구조가 중첩 형성되어 있다. 이와 같은 매크로 요철 구조는, 기판에 입사한 광을 산란시키기 위해서, 특허문헌 2 ∼ 4 에 개시된 구조체에서는, 마이크로 요철 구조에 대하여 또한 방현성 (안티글레어성) 을 부여할 수 있고, 반사 방지 특성을 보다 향상시킬 수 있다.
일본 공개특허공보 2012-1000호 일본 특허공보 제4916597호 일본 공개특허공보 2009-288337호 일본 공개특허공보 2009-128541호 일본 공개특허공보 2014-43068호
그러나, 특허문헌 2 ∼ 4 에 개시된 구조체에서는, 매크로 요철 구조가 형성된 기판에 대하여, 마이크로 요철 구조를 중첩 형성하기 때문에, 마이크로 요철 구조의 면내 균일성이 낮았다.
한편, 마이크로 요철 구조가 형성된 기판에 대하여, 마이크로 요철 구조를 포매 (包埋) 하도록 유기물층을 형성하고, 그 유기물층 상에 매크로 요철 구조를 형성한 후, 매크로 요철 구조가 형성된 유기물층을 마스크로 하여 기판을 에칭하는 것도 검토되어 있다. 이와 같은 경우, 매크로 요철 구조를 마이크로 요철 구조에 중첩 형성시킬 수 있지만, 유기물층의 막두께가 과대해지고, 막두께 편차가 생기기 쉽기 때문에, 에칭에 의해 매크로 요철 구조를 마이크로 요철 구조에 균일하게 중첩 형성하는 것은 곤란하였다.
그래서, 본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적으로 하는 바는, 매크로 요철 구조 및 마이크로 요철 구조가 균일하게 중첩 형성된 원반의 제조 방법, 그 원반에 의해 제조된 광학체, 그 광학체를 구비하는 광학 부재, 및 그 광학체를 구비하는 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 어느 관점에 의하면, 기재를 포함하는 원반 본체의 표면에 대하여, 요철의 평균 주기가 가시광 파장 이하인 주기적인 마이크로 요철 구조를 형성하는 스텝과, 상기 원반 본체의 표면 상에 무기 레지스트층을 형성하는 스텝과, 상기 무기 레지스트층 상에 희석제에 용해된 유기 레지스트를 미립자화하여 분무함으로써, 요철의 평균 주기가 가시광 파장보다 큰 매크로 요철 구조를 표면에 구비하는 유기 레지스트층을 형성하는 스텝과, 상기 유기 레지스트층, 상기 무기 레지스트층 및 상기 원반 본체를 에칭함으로써, 상기 기재의 표면 상에 상기 마이크로 요철 구조와, 상기 매크로 요철 구조를 중첩하여 형성하는 스텝을 포함하는 원반의 제조 방법이 제공된다.
상기 희석제는, 분무 중에 휘발하는 용매를 포함해도 된다.
상기 분무 중에 휘발하는 용매는, 상기 희석제의 총질량에 대하여 50 질량％ 이상 포함되어도 된다.
상기 유기 레지스트층을 마스크로 하는 상기 무기 레지스트층에 대한 에칭과, 상기 무기 레지스트층을 마스크로 하는 상기 기재에 대한 에칭은, 상이한 가스를 사용한 드라이 에칭으로 실시되어도 된다.
상기 드라이 에칭은, 적어도 불소 원자를 포함하고, 탄소 원자, 불소 원자, 산소 원자 및 수소 원자 중 적어도 2 개 이상을 포함하는 가스를 사용한 수직 이방성 에칭이어도 된다.
상기 마이크로 요철 구조는, 레이저에 의한 열 반응 리소그래피로부터 형성되어도 된다.
상기 원반 본체는, 상기 기재와, 상기 기재의 표면 상에 형성된 기재 레지스트층으로 구성되어 있고, 상기 마이크로 요철 구조는, 상기 기재 레지스트층에 형성되고, 상기 무기 레지스트층은, 상기 마이크로 요철 구조를 포매하도록 상기 기재 레지스트층 상에 형성되고, 상기 기재 레지스트층은, 상기 무기 레지스트층과 동시에 에칭되어도 된다.
상기 기재 레지스트층의 에칭 레이트는, 상기 무기 레지스트층의 에칭 레이트와 상이해도 된다.
상기 원반 본체는, 상기 기재로 구성되어 있고, 상기 마이크로 요철 구조는, 상기 기재에 형성되어도 된다.
또, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 상기 제조 방법에 의해 제조된 원반을 사용하고, 수지 기재에 대하여 상기 원반의 표면에 형성된 상기 마이크로 요철 구조 및 상기 매크로 요철 구조를 전사한, 광학체가 제공된다.
상기 광학체의 헤이즈값은 20 ％ 이상이어도 된다.
또, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 상기 광학체를 기판 표면에 적층한, 광학 부재가 제공된다.
또, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 상기 광학체를 표시면 상에 적층한, 표시 장치가 제공된다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 수지 기재의 표면에 형성된 요철의 평균 주기가 가시광 파장보다 큰 매크로 요철 구조와, 상기 매크로 요철 구조에 중첩 형성된 요철의 평균 주기가 가시광 파장 이하인 주기적인 마이크로 요철 구조를 구비하고, 헤이즈값이 20 ％ 이상인 광학체와, 상기 광학체를 표시면 상에 적층한 표시 패널을 구비하는 표시 장치가 제공된다.
본 발명에 의하면, 매크로 요철 구조가 형성된 유기 레지스트층을 보다 얇은 막두께로 형성할 수 있기 때문에, 에칭 편차를 억제할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 매크로 요철 구조 및 마이크로 요철 구조가 균일하게 중첩 형성된 원반을 제조할 수 있다. 또, 그 원반을 사용함으로써, 매크로 요철 구조 및 마이크로 요철 구조가 균일하게 중첩된 광학체를 제조할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 원반을 두께 방향으로 절단했을 때의 단면 형상을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2 는, 동 (同) 실시형태에 관련된 원반의 평면 배열의 일례를 나타내는 상면도이다.
도 3 은, 동 실시형태에 관련된 원반의 제조 방법의 일 공정을 설명하는 단면도이다.
도 4 는, 동 실시형태에 관련된 원반의 제조 방법의 일 공정을 설명하는 단면도이다.
도 5 는, 동 실시형태에 관련된 원반의 제조 방법의 일 공정을 설명하는 단면도이다.
도 6 은, 동 실시형태에 관련된 원반의 제조 방법의 일 공정을 설명하는 단면도이다.
도 7a 는, 동 실시형태에 관련된 원반의 제조 방법의 일 공정을 설명하는 단면도이다.
도 7b 는, 비교예에 관련된 원반의 제조 방법의 일 공정을 설명하는 단면도이다.
도 8 은, 동 실시형태에 관련된 원반의 제조 방법의 일 공정을 설명하는 단면도이다.
도 9 는, 동 실시형태에 관련된 원반의 제조 방법의 일 공정을 설명하는 단면도이다.
도 10 은, 동 실시형태에 관련된 원반의 구체적 형상을 나타내는 사시도이다.
도 11 은, 동 실시형태에 관련된 원통형 원반을 노광할 때에 사용하는 노광 장치를 설명하는 설명도이다.
도 12 는, 동 실시형태에 관련된 원통형 원반을 사용하여 광학체를 제조하는 전사 장치를 설명하는 설명도이다.
도 13a 는, 본 발명보다 산란 효율이 낮은 광학체를 내부 반사체에 대하여 적층시킨 경우의 입사광의 진로를 나타낸 설명도이다.
도 13b 는, 본 발명에 관련된 광학체를 내부 반사체에 대하여 적층시킨 경우의 입사광의 진로를 나타낸 설명도이다.
도 14 는, 시험예 1 ∼ 4 에 관련된 평가 샘플의 광학 현미경에 의한 관찰 화상이다.
도 15a 는, 실시예 1 에 관련된 광학체의 표면을 관찰한 5000 배의 SEM 화상이다.
도 15b 는, 실시예 1 에 관련된 광학체의 표면을 관찰한 20000 배의 SEM 화상이다.
도 16a 는, 실시예 1 및 비교예 1 에 관련된 광학체의 정반사 분광 측정의 결과를 나타내는 그래프도이다.
도 16b 는, 실시예 1 및 비교예 1 에 관련된 광학체의 확산 반사 분광 측정의 결과를 나타내는 그래프도이다.
도 17 은, 실시예 1 에 관련된 원반의 상이한 위치에서 제조된 광학체의 확산 반사 분광 측정의 결과를 나타내는 그래프도이다.
도 18 은, 광학체를 표시면에 첩합 (貼合) 한 표시 장치 또는 표시판의 방현성을 평가하는 방법을 설명하는 설명도이다.
도 19 는, 광학체를 첩부 (貼付) 한 표시판에 있어서의 형광등의 반사 이미지의 촬상 화상이다.
도 20 은, 광학체를 첩부한 표시 장치에 있어서의 형광등의 반사 이미지의 촬상 화상이다.
이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
＜1. 원반에 대해＞
[1.1. 원반의 구조]
먼저, 도 1 및 도 2 를 참조하여, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 제조 방법에 의해 제조되는 원반의 구조에 대해 설명한다. 도 1 은, 본 실시형태에 관련된 원반 (1) 을 두께 방향으로 절단했을 때의 단면 형상을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 또, 도 2 는, 본 실시형태에 관련된 원반 (1) 의 평면 배열의 일례를 나타내는 상면도이다.
본 실시형태에 관련된 원반 (1) 은, 예를 들어, 나노 임프린트법의 원반이다. 이와 같은 원반 (1) 을 사용하여, 원반 (1) 의 표면에 형성된 요철 구조를 수지 기재 등에 전사함으로써, 요철 구조가 전사된 전사물을 높은 생산 효율로 제조할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 관련된 원반 (1) 에 의해 요철 구조가 전사된 전사물은, 예를 들어, 반사 방지 필름 등의 광학체로서 사용할 수 있다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 원반 (1) 은, 기재 (11) 의 표면에 형성된 매크로 요철 구조 (12) 와, 매크로 요철 구조 (12) 에 대하여 중첩된 마이크로 요철 구조 (13) 를 구비한다.
기재 (11) 는, 예를 들어, 유리 부재이며, 구체적으로는, 석영 유리로 형성된다. 단, 기재 (11) 는, SiO2 순도가 높은 것이면, 특별히 한정되지 않고, 용융 석영 유리 또는 합성 석영 유리 등으로 형성되어도 된다. 또한, 기재 (11) 의 형상은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 평판 형상이어도 되고, 원기둥 형상 또는 원통 형상이어도 된다.
매크로 요철 구조 (12) 는, 기재 (11) 상에 형성되는 요철 구조이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 매크로 요철 구조 (12) 는, 기재 (11) 의 두께 방향으로 오목한 골부 (谷部) (123) 와, 기재 (11) 의 두께 방향으로 볼록한 산부 (山部) (121) 를 갖는다. 매크로 요철 구조 (12) 의 요철의 평균 주기는, 가시광 파장보다 크고 (예를 들어, 830 ㎚ 초과), 바람직하게는 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하이다. 여기서, 매크로 요철 구조 (12) 에 있어서의 요철의 평균 주기는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 서로 이웃하는 골부 (123, 123) 사이, 또는 산부 (121, 121) 사이의 평균 거리 (P1) 에 대응하고 있다. 매크로 요철 구조 (12) 는, 보다 구체적으로는, 요철의 평균 주기가 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 방현 (안티글레어) 구조여도 된다.
마이크로 요철 구조 (13) 는, 매크로 요철 구조 (12) 에 대하여 중첩 형성된 요철 구조이며, 도 1 에 나타낸 바와 같이, 기재 (11) 의 두께 방향으로 오목한 오목부 (133) 와, 서로 인접하는 오목부 (133, 133) 의 사이에 위치하는 볼록부 (131) 를 갖는다. 마이크로 요철 구조 (13) 의 요철의 평균 주기는, 가시광 파장 이하 (예를 들어, 830 ㎚ 이하) 이며, 바람직하게는 100 ㎚ 이상 350 ㎚ 이하이다. 여기서, 마이크로 요철 구조 (13) 에 있어서의 요철의 평균 주기는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 서로 이웃하는 볼록부 (131, 131) 의 정점간, 또는, 서로 이웃하는 오목부 (133, 133) 의 저면의 중심간의 평균 거리 (P2) 에 대응하고 있다. 마이크로 요철 구조 (13) 는, 보다 구체적으로는, 볼록부 (131) 또는 오목부 (133) 가 기재 (11) 의 XY 평면 상에 주기적으로 2 차원 배열된 모스아이 구조여도 된다.
계속해서, 도 2 를 참조하여, 마이크로 요철 구조 (13) 의 XY 평면에 있어서의 2 차원 배열의 일례에 대해 설명한다. 또한, 이하에서는, 마이크로 요철 구조 (13) 의 오목부 (133) 가 2 차원 배열된 예를 나타내지만, 본 발명은 이러한 예시에 한정되지 않는다. 예를 들어, 마이크로 요철 구조 (13) 는, 오목부 (133) 대신에 볼록부 (131) 가 이하에서 설명하는 2 차원 배열된 구조여도 된다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 원반 (1) 의 표면에 형성된 마이크로 요철 구조 (13) 는, 서로 이웃하는 오목부 (133) 의 중심 간격이 가시광 파장 이하가 되도록 배열된다. 구체적으로는, 오목부 (133) 는, 각 트랙 (도 2 에 있어서 X 방향의 열) 에 있어서의 오목부 (133) 의 배열 간격 (도트 피치) (PD) 이 가시광 파장 이하가 되도록 배열된다. 또, 오목부 (133) 의 각 트랙의 배열 간격 (트랙 피치) (PT) 은, 서로 인접하는 오목부 (133) 의 중심의 간격이 가시광 파장 이하가 되도록 배열된다.
예를 들어, 도트 피치 (PD) 및 트랙 피치 (PT) 는, 각각 100 ㎚ 이상 350 ㎚ 이하여도 되고, 바람직하게는 각각 150 ㎚ 이상 280 ㎚ 이하여도 된다. 여기서, 도트 피치 (PD) 및 트랙 피치 (PT) 중 어느 것이 100 ㎚ 미만인 경우, 마이크로 요철 구조 (13) 의 형성이 곤란해지기 때문에 바람직하지 않다. 또, 도트 피치 (PD) 및 트랙 피치 (PT) 중 어느 것이 350 ㎚ 를 초과하는 경우, 원반 (1) 에 의해 제조된 광학체에 있어서, 가시광의 회절 현상이 발생할 가능성이 있기 때문에 바람직하지 않다. 도트 피치 (PD) 및 트랙 피치 (PT) 의 길이는, 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다.
또, 본 실시형태에 관련된 원반 (1) 의 표면에 형성된 마이크로 요철 구조 (13) 는, XY 평면에 있어서의 2 차원 배열이 주기성을 갖고 있으면, 도 2 에 나타낸 배열에 한정되지 않고, 어떠한 배열이어도 된다. 예를 들어, 오목부 (133) 가 배열되는 복수 열의 트랙은, 직선상이어도 되고, 곡선상이어도 된다. 또, 도 2 에서는, 오목부 (133) 의 2 차원 배열은, 인접하는 트랙간에 있어서, 오목부 (133) 의 배열 피치 (도트 피치 (PD)) 가 반 도트 피치씩 어긋난 지그재그 배열을 나타내었지만, 본 발명은 상기 예시에 한정되지 않는다. 예를 들어, 오목부 (133) 의 2 차원 배열은, 오목부 (133) 가 사각형의 정점에 위치하도록 배열된 사각형 (사방) 격자 배열이어도 된다.
상기 서술한 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 원반 (1) 은, 매크로 요철 구조 (12) 와 마이크로 요철 구조 (13) 가 중첩 형성된 구조를 갖는다. 따라서, 본 실시형태에 관련된 원반 (1) 의 표면에 형성된 요철 구조가 전사된 광학체는, 매크로 요철 구조 (12) 와 마이크로 요철 구조 (13) 가 중첩된 구조를 갖는다. 이에 따라, 원반 (1) 에 의해 제조된 광학체는, 매크로 요철 구조 (12) 에 의한 높은 방현 특성과, 마이크로 요철 구조 (13) 에 의한 높은 반사 방지 특성을 겸비할 수 있다.
[1.2. 원반의 제조 방법]
다음으로, 도 3 ∼ 도 9 를 참조하여, 상기에서 설명한 본 실시형태에 관련된 원반의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 3 ∼ 도 7a, 도 8 및 도 9 는, 본 실시형태에 관련된 원반의 제조 방법의 각 공정을 설명하는 단면도이다. 또, 도 7b 는, 비교예에 관련된 원반의 제조 방법의 일 공정을 설명하는 단면도이다. 또한, 이하의 각 공정은, 공지된 일반적인 장치를 사용함으로써 실시가 가능하다. 또, 각 공정에 있어서의 구체적인 조건에 대해서는, 일반적인 제조 조건을 적용하는 것이 가능하기 때문에, 수치 등의 상세한 기재는 생략한다.
먼저, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어, 세정이 끝난 석영 유리 등의 기재 (11) 상에, 기재 레지스트층 (15) 이 성막된다. 여기서, 기재 레지스트층 (15) 은, 유기계 레지스트 또는 무기계 레지스트 중 어느 것이나 사용할 수 있다. 유기계 레지스트로는, 예를 들어, 노볼락계 레지스트, 또는 화학 증폭형 레지스트 등을 사용할 수 있다. 또, 무기계 레지스트로는, 예를 들어, 텅스텐 (W) 또는 몰리브덴 (Mo) 등의 1 종 또는 2 종 이상의 천이 금속을 포함하는 금속 산화물을 사용할 수 있다. 단, 기재 레지스트층 (15) 은, 열 반응 리소그래피를 실시하기 위해서, 금속 산화물을 포함하는 열 반응형 레지스트로 형성되는 것이 바람직하다.
기재 레지스트층 (15) 에 유기계 레지스트를 사용하는 경우, 기재 레지스트층 (15) 은, 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 딥 코팅, 스프레이 코팅, 또는 스크린 인쇄 등을 사용함으로써 성막할 수 있다. 또, 기재 레지스트층 (15) 에 무기계 레지스트를 사용하는 경우, 기재 레지스트층 (15) 은, 스퍼터법을 이용함으로써 성막할 수 있다. 또한, 기재 레지스트층 (15) 의 막두께로는, 예를 들어, 20 ㎚ 이상 100 ㎚ 이하를 사용할 수 있다.
다음으로, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 노광 장치에 의해 기재 레지스트층 (15) 이 노광되고, 기재 레지스트층 (15) 에 마이크로 요철 구조 (13) 에 대응하는 잠상 (15A) 이 형성된다. 구체적으로는, 열 반응 리소그래피를 실시하는 경우, 노광 장치는, 레이저 광 (20) 을 변조하고, 레이저 광 (20) 을 기재 레지스트층 (15) 에 대하여 조사한다. 이에 따라, 레이저 광 (20) 이 조사된 기재 레지스트층 (15) 의 일부가 열 반응에 의해 변성되기 때문에, 기재 레지스트층 (15) 에 마이크로 요철 구조 (13) 에 대응하는 잠상 (15A) 을 형성할 수 있다.
계속해서, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 잠상 (15A) 이 형성된 기재 레지스트층 (15) 상에 현상액이 적하되고, 기재 레지스트층 (15) 이 현상된다. 이에 따라, 기재 레지스트층 (15) 에 마이크로 요철 구조 (13) 가 형성된다. 또한, 기재 레지스트층 (15) 이 포지티브형 레지스트인 경우, 레이저 광 (20) 에 의해 노광된 노광부는, 미노광부와 비교하여 현상액에 대한 용해 속도가 증가하기 때문에, 현상 처리에 의해 제거된다. 이에 따라, 잠상 (15A) 부분이 제거된 레지스트 패턴이 기재 레지스트층 (15) 에 형성된다. 한편, 기재 레지스트층 (15) 이 네거티브형 레지스트인 경우, 레이저 광 (20) 에 의해 노광된 노광부는, 미노광부와 비교하여 현상액에 대한 용해 속도가 저하되기 때문에, 현상 처리에 의해 미노광부가 제거된다. 이에 따라, 잠상 (15A) 부분이 잔존한 레지스트 패턴이 기재 레지스트층 (15) 에 형성된다.
다음으로, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 마이크로 요철 구조 (13) 를 포매하도록, 기재 레지스트층 (15) 상에 무기 레지스트층 (17) 이 성막된다. 무기 레지스트층 (17) 은, 예를 들어, SiO2, Si, DLC (Diamond Like Carbon), W 및 Mo 등의 천이 금속, W 및 Mo 등의 1 종 또는 2 종 이상의 천이 금속을 포함하는 금속 산화물 등을 사용하여, 스퍼터법 등에 의해 성막할 수 있다. 또한, 무기 레지스트층 (17) 의 막두께로는, 예를 들어, 100 ㎚ 이상 2000 ㎚ 이하를 사용할 수 있다.
본 실시형태에 관련된 원반 (1) 의 제조 방법에 있어서, 마이크로 요철 구조 (13) 가 형성된 기재 레지스트층 (15) 은, 후술하는 공정에 있어서, 기재 레지스트층 (15) 상에 성막된 무기 레지스트층 (17) 과 동시에 에칭된다. 그 때문에, 무기 레지스트층 (17) 의 재질은, 에칭 레이트가 기재 레지스트층 (15) 과 상이하도록 선택되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 기재 레지스트층 (15) 이 산화텅스텐 등의 금속 산화물인 경우, 무기 레지스트층 (17) 은, SiO2, Si, DLC 등인 것이 바람직하다.
한편, 무기 레지스트층 (17) 의 에칭 레이트가 기재 레지스트층 (15) 의 에칭 레이트와 동일한 경우, 무기 레지스트층 (17) 및 기재 레지스트층 (15) 은 균등하게 에칭되기 때문에, 기재 레지스트층 (15) 에 형성된 마이크로 요철 구조 (13) 가 소실되어 버린다. 따라서, 마이크로 요철 구조 (13) 를 기재 (11) 상에 형성하기 위해서는, 무기 레지스트층 (17) 의 에칭 레이트는, 기재 레지스트층 (15) 의 에칭 레이트와 상이한 것이 바람직하다.
계속해서, 도 7a 에 나타내는 바와 같이, 무기 레지스트층 (17) 상에 요철의 평균 주기가 가시광 파장보다 큰 매크로 요철 구조 (12) 를 표면에 갖는 유기 레지스트층 (19) 이 성막된다. 본 실시형태에 관련된 원반 (1) 의 제조 방법에 있어서, 유기 레지스트층 (19) 은, 희석제에 용해된 유기 레지스트를 미립자화하여 분무함으로써 성막된다.
여기서, 도 7b 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어, 유기 레지스트층 (19A) 을 무기 레지스트층 (17) 상에 스핀 코트법 등의 도포법에 의해 똑같이 성막한 경우, 매크로 요철 구조 (12) 는, 조면 (粗面) 필름의 임프린트에 의한 전사, 또는 샌드 블라스트 처리 등에 의해 형성된다. 이와 같은 경우, 유기 레지스트층 (19A) 에는, 매크로 요철 구조 (12) 의 형성에 기여하지 않는 막두께 (Rbuf) 의 버퍼 레지스트층 (19B) 이 형성되게 된다. 버퍼 레지스트층 (19B) 의 막두께는, 매크로 요철 구조 (12) 의 높이 (예를 들어, 산부의 정점과 골부의 저점의 높이 차) 가 대략 1 ㎛ 인 경우, 예를 들어 2 ㎛ ∼ 3 ㎛ 정도가 된다.
이와 같은 버퍼 레지스트층 (19B) 은, 유기 레지스트가 어느 정도의 점도를 갖고, 유기 레지스트층 (19A) 을 일정 막두께 이하로 성막하는 것이 어렵기 때문에 생긴다. 또, 버퍼 레지스트층 (19B) 은, 매크로 요철 구조 (12) 의 형성시에 하층의 무기 레지스트층 (17) 에 대하여 데미지를 주지 않도록 하기 위해서, 어느 정도의 막두께가 필요하다.
도 7b 에 나타내는 바와 같은 두꺼운 버퍼 레지스트층 (19B) 이 존재하는 경우, 버퍼 레지스트층 (19B) 의 막두께 편차에 의해 에칭 진행도에 차가 생긴다. 그 때문에, 도 7b 에 나타내는 방법에서는, 하층의 무기 레지스트층 (17) 에 대하여 균일한 에칭을 실시하는 것이 곤란하였다. 또, 두꺼운 버퍼 레지스트층 (19B) 이 존재하는 경우, 에칭이 장시간화 함으로써 유기 레지스트층 (19A) 및 무기 레지스트층 (17) 이 에칭시의 열 등에 의해 변성되는 경우가 있었다. 이와 같은 경우, 변성된 유기 레지스트층 (19A) 또는 무기 레지스트층 (17) 은, 변성 전에 대하여 에칭 특성이 변화되어 버리기 때문에, 안정된 에칭은 곤란하였다. 또한, 두꺼운 버퍼 레지스트층 (19B) 에 대한 에칭에 의해 대량의 에칭 반응 생성물이 발생하고, 이들 에칭 반응 생성물이 에칭을 저해하기 때문에, 에칭의 균일성이 저하되어 버렸다.
한편, 본 실시형태에 관련된 원반 (1) 의 제조 방법에서는, 도 7a 에 나타내는 바와 같이, 희석제에 용해된 유기 레지스트를 미립자화하여 분무함으로써 유기 레지스트층 (19) 을 성막한다. 이와 같은 경우, 유기 레지스트층 (19) 을 매우 얇은 막으로서 성막할 수 있다.
구체적으로는, 희석한 유기 레지스트를 미립자화하여 분무함으로써, 미립자화된 유기 레지스트가 무기 레지스트층 (17) 상에 랜덤하게 부착되고, 유기 레지스트의 미립자의 입자 형상에 기초한 매크로 요철 구조 (12) 를 갖는 유기 레지스트층 (19) 이 성막된다. 이에 따라, 유기 레지스트층 (19) 의 막두께 (Rr) 를 매크로 요철 구조 (12) 의 높이 (예를 들어, 산부의 정점과 골부의 저점의 높이 차) 와 거의 동일하게 할 수 있기 때문에, 유기 레지스트층 (19) 은, 매크로 요철 구조 (12) 의 형성에 기여하지 않는 막두께를 매우 작게 할 수 있다.
이와 같은 도 7a 에 나타낸 유기 레지스트층 (19) 의 성막 방법에 대해, 보다 구체적으로 설명한다.
본 실시형태에 있어서, 유기 레지스트층 (19) 을 형성하는 유기 레지스트는, 유기 용매 등의 희석제에 용해되어 있고, 희석된 유기 레지스트는, 스프레이 코터 등에 의해 분무되고, 무기 레지스트층 (17) 상에 성막된다.
또한, 희석된 유기 레지스트의 분무에 사용되는 스프레이 코터는, 일반적인 스프레이 코터이면 어느 것이나 사용 가능하다. 예를 들어, 희석된 유기 레지스트의 분무에는, 니들 타입의 스프레이 코터가 사용되어도 된다.
유기 레지스트는, 유기 수지이면, 어떠한 것도 사용 가능하고, 예를 들어, 노볼락계 수지, 또는 아크릴계 수지 등을 사용하는 것이 가능하다. 단, 유기 레지스트는, 25 ℃ 에 있어서의 점도가 49 mPa·s 이상인 유기 수지를 사용하는 것이 보다 바람직하고, 25 ℃ 에 있어서의 점도가 115 mPa·s 이상인 유기 수지를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 이와 같은 유기 레지스트는, 희석 전 상태에서 고점도이기 때문에, 스프레이 분무 중에 희석제가 휘발하고, 유기 레지스트가 겔화한 미립자가 되어 비행하여 피착체에 피착된 경우, 입체적인 요철 구조를 보다 용이하게 형성할 수 있다. 이와 같은 고점도의 유기 레지스트로는, 예를 들어, P4210 (AZ 사 제조) 이상의 점도를 갖는 유기 레지스트, 고점도의 아크릴 다관능 모노머 등을 사용하는 것이 바람직하다.
희석제는, 유기 레지스트를 용해하는 것이 가능한 용매이다. 또, 희석제는, 분무 중에 휘발하는 용매를 포함한다. 여기서, 분무 중에 휘발하는 용매란, 구체적으로는, 비점이 낮고, 휘발성이 높은 용매이다. 분무 중에 휘발하는 용매로는, 예를 들어, 20 ℃ 에 있어서의 증기압이 24 ㎪ 이고, 또한 비점이 56.2 ℃ 인 아세톤 등을 예시할 수 있다. 또, 분무 중에 휘발하는 용매의 다른 예로는, 예를 들어, 이소프로필알코올, 디메틸에테르, 아세트산메틸 등을 예시할 수 있다.
단, 용매가 분무 중에 휘발하는지 여부는, 분무시의 스프레이 코터 내부의 기압, 온도 등에도 의존하기 때문에, 희석제에 포함되는 용매가 상기 예시에 한정되는 것은 아니다. 희석제에 포함되는 분무 중에 휘발하는 용매의 종류는, 분무시의 스프레이 코터 내부의 기압, 온도를 고려함으로써 적절히 선택하는 것이 가능하다.
분무 중에 휘발하는 용매를 포함하는 희석제에 의해 희석된 유기 레지스트가 분무된 경우, 분무 중에 희석제의 일부의 용매가 휘발하기 때문에, 유기 레지스트는, 유동성을 잃고, 반겔상의 미립자가 된다. 미립자화한 유기 레지스트는, 반겔상 상태에서 무기 레지스트층 (17) 상에 부착되기 때문에, 무기 레지스트층 (17) 상에 균일하게 퍼지지 않고, 미립자 형상을 유지한 채로 고화되게 된다. 이와 같은 유기 레지스트가 무기 레지스트층 (17) 상에 퇴적됨으로써, 표면에 매크로 요철 구조 (12) 가 형성된 유기 레지스트층 (19) 을 성막할 수 있다.
또한, 미립자란, 예를 들어, 무기 레지스트층 (17) 상에 퇴적된 유기 레지스트의 요철의 주기가 1 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하가 되고, Rz (10 점 평균 조도) 가 1 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하가 되는 입경을 갖는 입자인 것을 나타낸다. 즉, 미립자란, 대체로 1 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하의 입자 직경을 갖는 입자를 나타낸다.
여기서, 희석제에 포함되는 분무 중에 휘발하는 용매의 비율은, 희석제의 총질량에 대하여 50 질량％ 이상인 것이 바람직하다. 분무 중에 휘발하는 용매의 비율이 50 질량％ 미만인 경우, 분무 중에 휘발하는 희석제의 양이 적어지기 때문에, 유기 레지스트가 반겔상의 미립자가 되지 않고 무기 레지스트층 (17) 상에 퍼져 버려, 매크로 요철 구조 (12) 가 형성되지 않을 가능성이 있기 때문에, 바람직하지 않다. 또, 희석제에 포함되는 분무 중에 휘발하는 용매의 비율은, 60 질량％ 이상 100 질량％ 이하가 보다 바람직하고, 75 질량％ 이상 100 질량％ 이하가 더욱 바람직하다. 희석제에 대한 분무 중에 휘발하는 용매의 비율이 상기 범위 내인 경우, 유기 레지스트층 (19) 상의 표면에 보다 적절한 매크로 요철 구조 (12) 를 형성할 수 있다.
또, 유기 레지스트는, 질량비로, 유기 레지스트 (1) 에 대하여, 희석제 10 이상 30 이하로 (즉, 질량비로, 희석률 10 배 이상 30 배 이하로) 희석되는 것이 바람직하다. 유기 레지스트의 희석률이 30 배를 초과하는 경우, 유기 레지스트의 비율이 지나치게 적기 때문에, 부착된 유기 레지스트가 무기 레지스트층 (17) 상에 균일하게 퍼지고, 매크로 요철 구조 (12) 가 형성되지 않게 되어 버린다. 또, 유기 레지스트의 희석률이 10 배 미만인 경우, 유기 레지스트의 비율이 지나치게 많기 때문에, 희석된 유기 레지스트의 점성이 높아져, 분무가 곤란해져 버린다. 또한, 유기 레지스트는, 질량비로, 유기 레지스트 (1) 에 대하여, 희석제 15 이상 25 이하로 희석되는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 매크로 요철 구조 (12) 의 요철의 평균 주기는, 분무하는 유기 레지스트를 포함하는 용해액의 조성 등에 따라 제어하는 것이 가능하다. 예를 들어, 희석제에 의한 유기 레지스트의 희석률을 증가시킴으로써, 매크로 요철 구조 (12) 의 요철의 평균 주기를 길게 하는 것이 가능하다. 또, 분무 중에 휘발하는 용매의 휘발성 및 비율을 증가시킴으로써, 매크로 요철 구조 (12) 의 요철의 평균 주기를 짧게 하는 것이 가능하다.
계속해서, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 매크로 요철 구조 (12) 가 형성된 유기 레지스트층 (19) 을 마스크로 하여, 무기 레지스트층 (17) 이 에칭된다. 이에 따라, 무기 레지스트층 (17) 에 매크로 요철 구조 (12) 가 형성된다. 본 공정에 있어서의 무기 레지스트층 (17) 의 에칭에는, 수직 이방성을 갖는 드라이 에칭을 사용하는 것이 바람직하고, 예를 들어, 반응성 이온 에칭 (Reactive Ion Etching：RIE) 을 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 웨트 에칭 등의 등방성을 갖는 에칭을 사용한 경우, 무기 레지스트층 (17) 에 형성되는 매크로 요철 구조 (12) 의 형상이 크게 변화되어 버릴 가능성이 있기 때문에, 바람직하지 않다.
또, 유기 레지스트층 (19) 을 마스크로 하는 무기 레지스트층 (17) 의 에칭에는, 적어도 불소 원자를 포함하고, 탄소 원자, 불소 원자, 산소 원자 및 수소 원자 중 적어도 2 개 이상을 포함하는 에칭 가스가 사용되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, CHF3, CH2F2, CF4, C2F8, 및 C3F8 등의 불화탄소 가스를 에칭 가스로서 사용하는 것이 가능하다. 또, 상기 에칭 가스에 O2 가스, H2 가스, 및 Ar 가스 등의 첨가 가스를 첨가하는 것도 가능하다.
여기서, 무기 레지스트층 (17) 에 형성되는 매크로 요철 구조 (12) 의 요철의 높이는, 에칭 가스의 종류 및 비율에 따라 제어하는 것이 가능하다. 예를 들어, 에칭 가스에 첨가하는 O2 가스의 비율을 증가시킴으로써, 무기 레지스트층 (17) 에 형성되는 매크로 요철 구조 (12) 의 요철의 높이를 감소시킬 수 있다. 이것은, 에칭 가스 중의 O2 가스의 비율이 증가한 경우, 유기 레지스트층 (19) 의 에칭 레이트가 상승하기 때문이다.
또한, 본 공정에 있어서, 무기 레지스트층 (17) 의 에칭 후에, 잔존하는 유기 레지스트층 (19) 을 제거하는 것을 목적으로 하여, O2 애싱 처리 또는 유기 용제에 의한 불식 (拂拭) 처리가 실시되어도 된다.
또, 상기 서술한 분무에 의한 유기 레지스트층 (19) 을 형성하는 공정, 및 그 유기 레지스트층 (19) 을 마스크로 하는 무기 레지스트층 (17) 을 에칭하는 공정은, 무기 레지스트층 (17) 에 원하는 매크로 요철 구조 (12) 가 형성될 때까지 반복 실행되어도 된다. 상기 공정이 반복 실행됨으로써, 무기 레지스트층 (17) 에 형성된 매크로 요철 구조 (12) 의 요철의 높이를 증가시키고, 요철의 평균 주기를 더욱 작게 할 수 있다.
다음으로, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 매크로 요철 구조 (12) 가 형성된 무기 레지스트층 (17), 및 마이크로 요철 구조 (13) 가 형성된 기재 레지스트층 (15) 을 마스크로 하여, 기재 (11) 가 에칭된다. 이에 따라, 기재 (11) 에 대하여, 매크로 요철 구조 (12) 및 마이크로 요철 구조 (13) 가 중첩 형성된다. 본 공정에 있어서의 기재 (11) 의 에칭에는, 무기 레지스트층 (17) 에 대한 에칭과 마찬가지로, 수직 이방성을 갖는 드라이 에칭을 사용하는 것이 바람직하고, 예를 들어, 반응성 이온 에칭 (RIE) 을 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 웨트 에칭 등의 등방성을 갖는 에칭을 사용한 경우, 마이크로 요철 구조 (13) 가 기재 (11) 에 형성되지 않을 가능성이 높기 때문에, 바람직하지 않다.
또, 무기 레지스트층 (17) 및 기재 레지스트층 (15) 을 마스크로 하는 기재 (11) 의 에칭에는, 적어도 불소 원자를 포함하고, 탄소 원자, 불소 원자, 산소 원자 및 수소 원자 중 적어도 2 개 이상을 포함하는 에칭 가스가 사용되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, CHF3, CH2F2, CF4, C2F8, 및 C3F8 등의 불화탄소 가스를 에칭 가스로서 사용하는 것이 가능하다. 또, 상기 에칭 가스에 O2 가스, H2 가스, 및 Ar 가스 등의 첨가 가스를 첨가하는 것도 가능하다.
또한, 무기 레지스트층 (17) 및 기재 레지스트층 (15) 을 마스크로 하는 기재 (11) 에 대한 에칭에 있어서의 에칭 가스와, 유기 레지스트층 (19) 을 마스크로 하는 무기 레지스트층 (17) 에 대한 에칭에 있어서의 에칭 가스는, 상이한 가스종이 사용되어도 된다. 이것은, 유기물 (유기 레지스트층 (19)) 을 마스크로 무기물 (무기 레지스트층 (17)) 을 에칭하는 공정과, 주로 무기물 (무기 레지스트층 (17) 및 기재 레지스트층 (15)) 을 마스크로 석영 유리 등 (기재 (11)) 을 에칭하는 공정에서는, 적절한 에칭 레이트비를 얻기 위해서 필요한 에칭 조건이 상이한 경우가 많기 때문이다.
여기서, 매크로 요철 구조 (12) 가 형성된 무기 레지스트층 (17) 은, 기재 레지스트층 (15) 과 동시에 에칭되고, 무기 레지스트층 (17) 에 형성된 매크로 요철 구조 (12) 가 기재 (11) 에 형성된다. 또, 기재 레지스트층 (15) 에 형성된 마이크로 요철 구조 (13) 는, 이하의 양태에 의해 기재 (11) 에 형성된다.
구체적으로는, 무기 레지스트층 (17) 의 에칭 레이트가 기재 레지스트층 (15) 의 에칭 레이트보다 느린 경우, 기재 레지스트층 (15) 의 에칭이 먼저 진행되기 때문에, 기재 레지스트층 (15) 에 접하는 기재 (11) 가 먼저 노출된다. 그 때문에, 마이크로 요철 구조 (13) 의 오목부에 형성된 무기 레지스트층 (17) 을 마스크로 하여, 기재 (11) 의 에칭이 진행되고, 기재 (11) 에는, 기재 레지스트층 (15) 에 형성된 마이크로 요철 구조 (13) 와 요철의 위치가 반전한 마이크로 요철 구조 (13) 가 형성된다.
또, 무기 레지스트층 (17) 의 에칭 레이트가 기재 레지스트층 (15) 의 에칭 레이트보다 빠른 경우, 무기 레지스트층 (17) 의 에칭이 먼저 진행되기 때문에, 무기 레지스트층 (17) 에 접하는 기재 (11) 가 먼저 노출된다. 그 때문에, 마이크로 요철 구조 (13) 가 형성된 기재 레지스트층 (15) 을 마스크로 하여, 기재 (11) 의 에칭이 진행되고, 기재 (11) 에는, 기재 레지스트층 (15) 에 형성된 마이크로 요철 구조 (13) 와 요철의 위치가 동일한 마이크로 요철 구조 (13) 가 형성된다.
또한, 본 공정에 있어서, 매크로 요철 구조 (12) 및 마이크로 요철 구조 (13) 가 중첩 형성된 기재 (11) 에 대하여, 또한, 잔존한 무기 레지스트층 (17) 및 기재 레지스트층 (15) 을 제거하기 위한 세정 처리 등이 실시되어도 된다.
이상의 공정에 의해, 본 실시형태에 관련된 원반 (1) 이 제조된다. 본 실시형태에 관련된 원반의 제조 방법에 의하면, 매크로 요철 구조 (12) 가 형성된 유기 레지스트층 (19) 을 보다 박막으로 성막할 수 있기 때문에, 에칭 편차 등을 억제하고, 기재 (11) 에 대하여 균일하게 매크로 요철 구조 (12) 와 마이크로 요철 구조 (13) 를 중첩 형성할 수 있다.
또한, 무기 레지스트층 (17) 은, 단층으로 형성되어도 되지만, 복수 층으로 형성되어도 된다. 무기 레지스트층 (17) 이 복수 층으로 형성되는 경우, 무기 레지스트층 (17) 은, 예를 들어, DLC 및 SiO2, DLC 및 금속 산화물, 금속 산화물 및 Si 등의 성질이 상이한 레지스트끼리를 적층하여 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 기재 (11) 에 있어서의 에칭 조건의 선택의 폭을 넓힐 수 있다.
또, 상기에서는, 마이크로 요철 구조 (13) 가 형성된 기재 레지스트층 (15) 을 포매하도록 무기 레지스트층 (17) 을 성막하고, 무기 레지스트층 (17) 및 기재 레지스트층 (15) 을 동시에 에칭하는 방법을 나타내었지만, 본 발명은 이러한 예시에 한정되지 않는다. 예를 들어, 마이크로 요철 구조 (13) 가 형성된 기재 레지스트층 (15) 을 마스크로 하여 먼저 기재 (11) 를 에칭하고, 그 후, 마이크로 요철 구조 (13) 가 형성된 기재 (11) 상에 무기 레지스트층 (17) 을 성막해도 된다. 이와 같은 경우, 무기 레지스트층 (17) 은, 예를 들어, 기재 (11) 상에 성막된 DLC 층, 및 DLC 층 상에 성막된 금속 산화물 (예를 들어, 산화텅스텐) 층과의 복수 층으로 형성되어도 된다.
단, 먼저 기재 (11) 를 에칭하여 마이크로 요철 구조 (13) 를 형성하는 경우, 기재 (11) 에 형성된 마이크로 요철 구조 (13) 의 요철의 높이는, 기재 레지스트층 (15) 에 형성된 마이크로 요철 구조 (13) 의 요철의 높이보다 커진다. 그 때문에, 기재 (11) 상에 형성된 마이크로 요철 구조 (13) 의 어스펙트비가 커짐으로써, 무기 레지스트층 (17) 의 피복률이 저하되고, 무기 레지스트층 (17) 에 대한 에칭 편차가 발생하기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다.
한편, 마이크로 요철 구조 (13) 가 형성된 기재 레지스트층 (15) 상에 무기 레지스트층 (17) 을 성막하는 경우, 기재 레지스트층 (15) 에 형성된 마이크로 요철 구조 (13) 의 요철의 높이는 작고, 어스펙트비도 작다. 따라서, 기재 레지스트층 (15) 상에 성막한 무기 레지스트층 (17) 의 피복률을 향상시키고, 무기 레지스트층 (17) 의 에칭 편차를 억제할 수 있다. 이와 같은 경우, 기재 (11) 상에 형성되는 요철 구조의 편차를 억제할 수 있기 때문에, 보다 바람직하다.
＜2. 원반을 사용한 광학체의 제조 방법에 대해＞
다음으로, 도 10 ∼ 도 12 를 참조하여, 본 실시형태에 관련된 원반을 사용하여 제조되는 광학체에 대하여 설명한다. 도 10 은, 본 실시형태에 관련된 원반의 구체적 형상을 나타내는 사시도이다.
도 10 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 원반은, 원통형 원반 (100) 이며, 예를 들어, 외주면에 요철 구조 (103) 가 형성된 원통 형상의 기재 (101) 로 이루어지는 롤 투 롤 (roll-to-roll) 방식의 나노 임프린트용 원반이다. 이와 같은 원통형 원반 (100) 을 시트상의 수지 기재에 회전시키면서 가압함으로써, 원통형 원반 (100) 의 외주면에 형성된 요철 구조 (103) 를 전사한 광학체를 높은 생산 효율로 연속적으로 제조할 수 있다.
기재 (101) 는, 예를 들어, 원통 형상의 부재이다. 단, 기재 (101) 의 형상은, 도 10 에 나타내는 바와 같은 내부에 공동 (空洞) 을 갖는 중공 (中空) 의 원통 형상이어도 되고, 내부에 공동을 갖지 않는 중실 (中實) 의 원기둥 형상이어도 된다. 또, 기재 (101) 의 재질은, 특별히 한정되지 않고, 용융 석영 유리 또는 합성 석영 유리 등의 석영 유리 (SiO2) 를 사용할 수 있다. 기재 (101) 의 크기는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 축 방향의 길이가 100 ㎜ 이상이어도 되고, 외경이 50 ㎜ 이상 300 ㎜ 이하여도 되고, 두께가 2 mm이상 50 ㎜ 이하여도 된다.
요철 구조 (103) 는, 요철의 평균 주기가 가시광 파장 이하인 주기적인 마이크로 요철 구조와, 요철의 평균 주기가 가시광 파장보다 큰 매크로 요철 구조가 중첩 형성된 구조이다. 여기서, 매크로 요철 구조는, 예를 들어, 요철의 평균 주기가 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 안티글레어 구조여도 된다. 또, 마이크로 요철 구조는, 예를 들어, 요철의 평균 주기가 100 ㎚ 이상 350 ㎚ 이하인 모스아이 구조여도 된다.
이와 같은 요철 구조 (103) 가 외주면에 형성된 원통형 원반 (100) 은, 예를 들어, 상기에서 설명한 원반의 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 특히, 원통형 원반 (100) 에 대한 노광은, 도 11 을 참조하여 이하에서 설명하는 노광 장치를 사용함으로써 실시할 수 있다. 도 11 은, 본 실시형태에 관련된 원통형 원반 (100) 을 노광할 때에 사용하는 노광 장치 (200) 를 설명하는 설명도이다.
도 11 에 나타내는 바와 같이, 노광 장치 (200) 는, 레이저 광원 (201) 과, 제 1 미러 (203) 와, 포토다이오드 (Photodiode：PD) (205) 와, 집광 렌즈 (207) 와, 전기 광학 편향 소자 (Electro Optic Deflector：EOD) (209) 와, 콜리메이터 렌즈 (211) 와, 제어 기구 (230) 와, 제 2 미러 (213) 와, 이동 광학 테이블 (220) 과, 스핀들 모터 (225) 와, 턴테이블 (227) 을 구비한다. 또, 기재 (101) 는, 턴테이블 (227) 상에 재치 (載置) 된다.
레이저 광원 (201) 은, 기재 (101) 의 외주면에 성막된 기재 레지스트층 (15) 을 노광하기 위한 레이저 광 (20) 을 발진하는 광원이며, 예를 들어, 400 ㎚ ∼ 500 ㎚ 의 청색 광 대역의 파장의 레이저 광을 발하는 반도체 레이저이다. 레이저 광원 (201) 으로부터 출사된 레이저 광 (20) 은, 평행 빔인 상태로 직진하고, 제 1 미러 (203) 로 반사된다. 또, 제 1 미러 (203) 로 반사된 레이저 광 (20) 은, 집광 렌즈 (207) 에 의해 전기 광학 편향 소자 (209) 에 집광된 후, 콜리메이터 렌즈 (211) 에 의해, 재차 평행 빔화 된다. 평행 빔화 된 레이저 광 (20) 은, 제 2 미러 (213) 에 의해 반사되고, 이동 광학 테이블 (220) 상에 수평하게 유도된다.
제 1 미러 (203) 는, 편광 빔 스플리터로 구성되고, 편광 성분의 일방을 반사시키고, 편광 성분의 타방을 투과시키는 기능을 갖는다. 제 1 미러 (203) 를 투과한 편광 성분은, 포토 다이오드 (205) 에 의해 광전 변환되고, 광전 변환된 수광 신호는, 레이저 광원 (201) 에 입력된다. 이에 따라, 레이저 광원 (201) 은, 입력된 수광 신호에 의한 피드백에 기초하여 레이저 광 (20) 의 변조를 실시할 수 있다.
전기 광학 편향 소자 (209) 는, 레이저 광 (20) 의 조사 위치를 제어하는 것이 가능한 소자이다. 노광 장치 (200) 는, 전기 광학 편향 소자 (209) 에 의해, 이동 광학 테이블 (220) 상으로 유도되는 레이저 광 (20) 의 조사 위치를 변화시키는 것이 가능하다.
이동 광학 테이블 (220) 은, 빔 익스팬더 (Beam expader：BEX) (221) 와, 대물 렌즈 (223) 를 구비한다. 이동 광학 테이블 (220) 에 유도된 레이저 광 (20) 은, 빔 익스팬더 (221) 에 의해 원하는 빔 형상으로 정형된 후, 대물 렌즈 (223) 를 통해서, 기재 (101) 의 외주면에 성막된 기재 레지스트층 (15) 에 조사된다.
여기서, 턴테이블 (227) 에 의해 기재 (101) 를 회전시키면서, 레이저 광 (20) 을 기재 (101) 의 축 방향으로 이동시키고, 기재 레지스트층 (15) 에 레이저 광 (20) 을 간헐적으로 조사함으로써 기재 레지스트층 (15) 에 대한 노광이 실시된다. 또한, 레이저 광 (20) 의 이동은, 이동 광학 테이블 (220) 을 화살표 (R) 방향으로 이동함으로써 실시된다.
또, 노광 장치 (200) 는, 레이저 광 (20) 에 의한 조사 위치를 사각형 격자상이나 육방 격자상 등의 2 차원 패턴으로 하기 위한 제어 기구 (230) 를 구비한다. 제어 기구 (230) 는, 포매터 (231) 와 드라이버 (233) 를 구비하고, 레이저 광 (20) 의 조사를 제어한다. 드라이버 (233) 는, 포매터 (231) 가 생성한 제어 신호에 기초하여 레이저 광원 (201) 의 출력을 제어한다. 이에 따라, 기재 레지스트층 (15) 에 대한 레이저 광 (20) 의 조사가 제어된다.
또한, 노광 장치 (200) 는, 2 차원 패턴이 트랙마다 동기하도록, 1 트랙마다 포매터 (231) 로부터의 제어 신호와, 스핀들 모터 (225) 의 서보 신호를 동기시키고 있다. 따라서, 노광 장치 (200) 는, 턴테이블 (227) 의 회전수, 레이저 광 (20) 의 변조 주파수, 및 이동 광학 테이블 (220) 의 이송 피치 등을 적절한 값으로 설정함으로써, 기재 레지스트층 (15) 에 대하여 임의의 주기적인 2 차원 패턴을 노광할 수 있다.
노광 장치 (200) 에 의해 노광된 기재 (101) 는, 상기에서 설명한 원반의 제조 방법에 기초하여, 공지된 장치에 의해 가공됨으로써, 원통형 원반 (100) 으로서 제조된다. 또, 제조된 원통형 원반 (100) 은, 도 12 를 참조하여 설명하는 전사 장치 (300) 를 사용함으로써, 외주면의 요철 구조 (103) 를 전사한 광학체를 연속적으로 제조할 수 있다. 도 12 는, 본 실시형태에 관련된 원통형 원반 (100) 을 사용하여 광학체 (4) 를 제조하는 전사 장치를 설명하는 설명도이다.
도 12 에 나타내는 바와 같이, 전사 장치 (300) 는, 원통형 원반 (100) 과, 기재 공급 롤 (301) 과, 권취 롤 (302) 과, 가이드 롤 (303, 304) 과, 닙 롤 (305) 과, 박리 롤 (306) 과, 도포 장치 (307) 와, 광원 (309) 을 구비한다. 즉, 도 12 에 나타내는 전사 장치 (300) 는, 롤 투 롤 방식의 나노 임프린트 전사 장치이다.
기재 공급 롤 (301) 은, 시트 형태의 수지 기재 (3) 가 롤상으로 감긴 롤이며, 권취 롤 (302) 은, 요철 구조 (103) 를 전사한 수지층 (310) 이 적층된 광학체 (4) 를 권취하는 롤이다. 또, 가이드 롤 (303, 304) 은, 수지 기재 (3) 또는 광학체 (4) 를 반송하는 롤이다. 닙 롤 (305) 은, 수지층 (310) 이 적층된 수지 기재 (3) 를 원통형 원반 (100) 에 가압하는 롤이며, 박리 롤 (306) 은, 요철 구조 (103) 를 수지층 (310) 에 전사한 후, 수지층 (310) 이 적층된 광학체 (4) 를 원통형 원반 (100) 으로부터 박리하는 롤이다.
도포 장치 (307) 는, 코터 등의 도포 수단을 구비하고, 광 경화 수지 조성물을 수지 기재 (3) 에 도포하고, 수지층 (310) 을 형성한다. 도포 장치 (307) 는, 예를 들어, 그라비아 코터, 와이어 바 코터, 또는 다이 코터 등이어도 된다. 또, 광원 (309) 은, 광 경화 수지 조성물을 경화 가능한 파장의 광을 발하는 광원이며, 예를 들어, 자외선 램프 등이어도 된다.
또한, 광 경화성 수지 조성물은, 소정의 파장의 광이 조사됨으로써 경화하는 수지이다. 구체적으로는, 광 경화성 수지 조성물은, 아크릴 수지 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트 등의 자외선 경화 수지여도 된다. 또, 광 경화성 수지 조성물은, 필요에 따라, 개시제, 필러, 기능성 첨가제, 용제, 무기 재료, 안료, 대전 방지제, 또는 증감 색소 등을 포함해도 된다.
전사 장치 (300) 에서는, 먼저, 기재 공급 롤 (301) 로부터 가이드 롤 (303) 을 통해서, 수지 기재 (3) 가 연속적으로 송출된다. 송출된 수지 기재 (3) 에 대하여, 도포 장치 (307) 에 의해 광 경화 수지 조성물이 도포되고, 수지 기재 (3) 에 수지층 (310) 이 적층된다. 또, 수지층 (310) 이 적층된 수지 기재 (3) 는, 닙 롤 (305) 에 의해 원통형 원반 (100) 에 가압된다. 이에 따라, 원통형 원반 (100) 의 외주면에 형성된 요철 구조 (103) 가 수지층 (310) 에 전사된다. 요철 구조 (103) 가 전사된 수지층 (310) 은, 광원 (309) 으로부터의 광의 조사에 의해 경화된다. 계속해서, 경화한 수지층 (310) 이 적층된 광학체 (4) 는, 박리 롤 (306) 에 의해 원통형 원반 (100) 으로부터 박리되고, 가이드 롤 (304) 을 통해서 권취 롤 (302) 에 송출되고, 권취된다.
이와 같은 전사 장치 (300) 에 의하면, 본 실시형태에 관련된 원통형 원반 (100) 은, 원통형 원반 (100) 의 외주면에 형성된 요철 구조 (103) 가 전사된 광학체를 연속적으로 제조할 수 있다.
＜3. 광학체의 적용예에 대해＞
계속해서, 도 13a ∼ 도 13b 를 참조하여, 본 실시형태에 관련된 원반 (1) 에 의해 제조된 광학체 (4) 의 적용예에 대해 설명한다.
본 실시형태에 관련된 광학체 (4) 의 적용예로는, 예를 들어, 표시 장치 또는 표시판 등의 반사 방지 필름이다. 구체적으로는, 광학체 (4) 는, 표시 장치 또는 표시판 등의 표시면 상에 적층된다.
본 실시형태에 관련된 광학체 (4) 는, 상기 서술한 바와 같이, 요철의 평균 주기가 가시광 파장 이하인 주기적인 마이크로 요철 구조와, 요철의 평균 주기가 가시광 파장보다 큰 매크로 요철 구조가 중첩 형성된 수지 필름이다. 또, 광학체 (4) 의 헤이즈값은, 20 ％ 이상인 것이 바람직하고, 40 ％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 이하에서는, 본 실시형태에 관련된 광학체 (4) 가 반사 방지 필름으로서 적합한 이유를 설명한다.
첫번째로, 광학체 (4) 는, 요철의 평균 주기가 가시광 파장 이하인 주기적인 마이크로 요철 구조를 표면에 구비함으로써, 높은 반사 방지 특성을 갖는다. 따라서, 광학체 (4) 는, 표시면에 대한 입사광의 반사를 억제할 수 있기 때문에, 표시 장치 및 표시판 등에 표시되는 문자 및 화상의 시인성을 향상시킬 수 있다.
둘째로, 광학체 (4) 는, 요철의 평균 주기가 가시광 파장보다 큰 매크로 요철 구조를 표면에 구비함으로써, 높은 방현 특성을 갖는다. 따라서, 광학체 (4) 는, 표시 장치 또는 표시판 등의 표시면으로의 외광 등의 비침을 억제할 수 있기 때문에, 표시되는 문자 및 화상의 시인성을 향상시킬 수 있다.
셋째로, 광학체 (4) 는, 바람직하게는, 20 ％ 이상의 헤이즈값 (즉, 산란 효율) 을 갖는다. 광학체 (4) 는, 높은 산란 효율을 가짐으로써, 표시 장치 및 표시판과 광학체 (4) 와의 계면에서 발생하는 내부 반사광, 및 표시 장치 및 표시판으로부터의 내부 반사광을 억제할 수 있다. 또, 내부 반사광이 발생하는 조건하에서는, 광학체 (4) 의 헤이즈값은, 40 ％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 광학체 (4) 의 헤이즈값의 상한치는, 특별히 정하지 않고, 100 ％ 여도 된다.
이하에서는, 도 13a 및 도 13b 를 참조하여, 본 실시형태에 관련된 고산란 효율의 광학체 (4) 가 내부 반사를 억제하는 기구에 대해 설명한다. 도 13a 는, 본 실시형태에 관련된 광학체 (4) 보다 산란 효율이 낮은 광학체 (4A) 를 내부 반사체 (5) 에 대하여 적층시킨 경우의 입사광의 진로를 나타낸 설명도이다. 또, 도 13b 는, 본 실시형태에 관련된 광학체 (4) 를 내부 반사체 (5) 에 대하여 적층시킨 경우의 입사광의 진로를 나타낸 설명도이다. 또한, 내부 반사체 (5) 란, 예를 들어, 표시 장치, 표시판 등이다.
도 13a 에 나타내는 바와 같이, 광학체 (4A) 가 적층된 내부 반사체 (5) 에서는, 강한 입사광 (6A) 이 입사한 경우, 광학체 (4A) 의 표면에서의 산란 효율이 낮기 때문에, 입사광 (6A) 의 일부가 내부 반사체 (5) 까지 도달한다. 여기서, 굴절률이 상이한 부재의 계면에서는, 반사가 발생하기 때문에, 입사광 (6A) 의 일부는 광학체 (4A) 와 내부 반사체 (5) 의 계면 (51) 에서 반사되어, 정반사광 (6B) 이 발생해 버린다. 따라서, 본 실시형태에 관련된 광학체 (4) 보다 산란 효율이 낮은 광학체 (4A) 를 적층한 내부 반사체 (5) 에서는, 내부 반사를 충분히 억제할 수 없기 때문에, 충분히 외광의 비침을 억제할 수 없다.
한편, 도 13b 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 광학체 (4) 가 적층된 내부 반사체 (5) 에서는, 강한 입사광 (6A) 이 입사한 경우, 광학체 (4) 의 표면에서의 산란 효율이 높기 때문에, 입사광 (6A) 의 거의 전부를 산란시킬 수 있다. 이에 따라, 광학체 (4) 에서는, 내부 반사체 (5) 까지 도달하는 입사광 (6A) 이 크게 감소하고 있기 때문에, 광학체 (4) 와 내부 반사체 (5) 의 계면 (51) 에서 반사되는 정반사광 (6B) 이 거의 발생하지 않는다. 따라서, 본 실시형태에 관련된 광학체 (4) 를 적층한 내부 반사체 (5) 에서는, 충분히 외광의 비침을 억제할 수 있다.
또한, 이와 같은 광학체 (4) 에 의한 내부 반사의 억제 효과는, 굴절률이 상이한 부재가 다수 적층된 액정 표시 장치에 있어서, 보다 효과적으로 발휘된다. 또, 이와 같은 광학체 (4) 는, 강한 외광이 입사하고, 표시면에 대한 외광의 비침을 억제하는 요구가 강한 차재의 표시 장치 또는 표시판에 대하여 보다 효과적으로 적용할 수 있다.
이상으로, 본 실시형태에 관련된 원반, 및 그 원반에 의해 제조되는 광학체에 대하여 상세하게 설명하였다.
실시예
＜4. 실시예＞
이하에서는, 실시예 및 비교예를 참조하면서, 본 실시형태에 관련된 원반에 대해, 더욱 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시예는, 본 실시형태에 관련된 원반 및 그 제조 방법의 실시 가능성 및 효과를 나타내기 위한 일 조건예이며, 본 발명에 관련된 원반 및 그 제조 방법이 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[4.1. 유기 레지스트층에 있어서의 매크로 요철 구조의 평가]
먼저, 노볼락계 수지인 P4210 (AZ 사 제조) 을 희석제로 희석한 용액을 스프레이 코팅으로 석영 기판에 분무한 평가 샘플을 제조하고, 매크로 요철 구조를 구비하는 유기 레지스트층이 성막되어 있는 것을 확인하였다.
(시험예 1)
아세톤 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (PGMAC) 를 질량비로 1：1 로 혼합한 희석제를 조제하고, 그 희석제로 P4210 (유기 레지스트) 을 질량비로 20 배로 희석하였다. 희석한 P4210 을 니들 타입의 스프레이 코터로 미립자화되도록 석영 기판에 분무함으로써, 유기 레지스트층을 성막하고, 평가 샘플을 제조하였다. 또한, 상기에서는, 아세톤이 분무 중에 휘발하는 용매에 상당한다.
(시험예 2)
아세톤 및 PGMAC 를 질량비로 3：1 로 혼합한 희석제를 조제한 것을 제외하고는, 시험예 1 과 동일하게 하여, 석영 기판에 유기 레지스트층을 성막하고, 평가 샘플을 제조하였다.
(시험예 3)
아세톤만을 희석제로서 사용한 것을 제외하고는, 시험예 1 과 동일하게 하여, 석영 기판에 유기 레지스트층을 성막하고, 평가 샘플을 제조하였다.
(시험예 4)
P4210 (유기 레지스트) 의 희석제에 의한 희석률을 질량비로 10 배로 한 것을 제외하고는, 시험예 3 과 동일하게 하여, 석영 기판에 유기 레지스트층을 성막하고, 평가 샘플을 제조하였다.
(매크로 요철 구조의 평가 결과)
상기에서 제조한 시험예 1 ∼ 4 에 관련된 평가 샘플을 광학 현미경으로 50 배로 관찰하고, 유기 레지스트가 미립자화되어 석영 기판 상에 퇴적되어 있는 것을 확인하였다. 관찰 결과를 나타내는 화상을 도 14 에 나타낸다. 도 14 는, 시험예 1 ∼ 4 에 관련된 평가 샘플의 광학 현미경에 의한 관찰 화상이다.
도 14 에 나타내는 바와 같이, 시험예 1 ∼ 4 에 있어서의 유기 레지스트층의 표면은, 어느 것이나 미립자 형상의 요철을 갖고 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 시험예 1 ∼ 4 에서는, 분무된 유기 레지스트가 미립자화된 다음에, 석영 기판 상에 퇴적되어 있는 것을 알 수 있엇다.
또, 시험예 1 ∼ 3 에 관련된 평가 샘플의 표면 형상을 Surfcorder ET200 (코사카 연구소사 제조) 을 사용하여, 측정 속도 100 ㎛/sec, 측정력 100 μN 으로 스캔함으로써 측정하였다. 이에 따라, 성막된 유기 레지스트층의 표면에 형성된 매크로 요철 구조의 형상을 확인하였다. 유기 레지스트층의 표면 형상의 측정 결과를 표 1 에 나타낸다. 또한, Ra (산술 평균 조도) 및 Rz (10 점 평균 조도) 는, 1000 ㎛ 를 스캔하여 측정한 결과이다. 또, 볼록부 폭은, 매크로 요철 구조에 있어서 인접하는 골부의 저점간의 폭을 측정한 결과이다.
Figure 112017092433306-pct00001
표 1 의 결과를 참조하면, 시험예 1 ∼ 3 에 관련된 유기 레지스트층의 표면에는, 요철의 평균 주기가 가시광 파장보다 큰 매크로 요철 구조가 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 또, 시험예 1 ∼ 3 에 관련된 유기 레지스트층의 표면에 형성된 매크로 요철 구조에 있어서의 산부의 정점과 골부의 저점의 높이 차는, 약 2 ㎛ 이상인 것을 알 수 있다.
따라서, 본 실시형태에 관련된 유기 레지스트층의 성막 방법에 의하면, 요철의 평균 주기가 가시광 파장보다 큰 매크로 요철 구조를 표면에 갖는 유기 레지스트층을 기판 상에 형성할 수 있는 것을 알 수 있다.
[4.2. 원반의 평가]
계속해서, 이하의 공정에 의해, 본 실시형태에 관련된 원반을 제조하고, 제조한 원반을 사용하여 광학체를 제조하였다.
(실시예 1)
먼저, 원통 형상의 석영 유리로 이루어지는 기재 (축 방향 길이 480 ㎜ × 외경 직경 132 ㎜) 의 외주면에, 산화텅스텐을 포함하는 재료로, 기재 레지스트층을 스퍼터법으로 약 50 ∼ 60 ㎚ 성막하였다. 다음으로, 도 11 에 나타낸 노광 장치 (200) 에 의해, 레이저 광에 의한 열 반응 리소그래피를 실시하고, 기재 레지스트층에 육방 격자상의 도트 어레이 패턴 (마이크로 요철 구조) 의 잠상을 형성하였다.
또한, 노광한 도트 어레이 패턴은, 기재의 둘레 방향을 따라, 원형의 도트가 약 230 ㎚ 의 피치마다 열 (트랙) 이 되어 배열되고, 인접하는 트랙끼리의 간격이 약 150 ㎚ 인 육방 격자상의 배열이다. 또한, 인접하는 트랙끼리는, 번갈아 반피치씩 어긋난 배열로 되어 있다.
계속해서, 기재를 NMD3 (테트라메틸암모늄하이드록시드 2.38 질량％ 수용액) (토쿄 오카 공업사 제조) 으로 현상 처리함으로써, 노광된 부분의 기재 레지스트를 용해시키고, 기재 레지스트층에 도트 어레이상의 마이크로 요철 구조를 형성하였다.
다음으로, 도트 어레이상의 마이크로 요철 구조를 형성한 기재 레지스트층 상에 SiO2 로 이루어지는 무기 레지스트층을 1000 ㎚ 성막하였다. 또한, 무기 레지스트층은, Si 타겟을 사용한 산소 첨가 스퍼터로 성막하였다.
계속해서, 아세톤만으로 이루어지는 희석제로 노볼락계 수지인 P4210 (AZ 사 제조) 을 질량비로 20 배로 희석한 용액을 사용하여, 스프레이 코팅으로 P4210 을 무기 레지스트층 상에 미립자화하면서 분무하였다. 이에 따라, 무기 레지스트층 상에 매크로 요철 구조를 구비하는 유기 레지스트층을 성막하였다.
다음으로, 유기 레지스트층을 마스크로 하여, CHF3 가스 (30 sccm) 및 CF4 가스 (30 sccm) 를 사용하여, 가스압 0.5 ㎩, 투입 전력 200 W 로 무기 레지스트층을 30 분간 에칭하였다. 계속해서, 무기 레지스트층 및 기재 레지스트층을 마스크로 하여, CHF3 가스 (30 sccm) 를 사용하여, 가스압 0.5 ㎩, 투입 전력 200 W 로 기재를 60 ∼ 120 분간 에칭하였다.
이상의 공정에 의해, 기재 레지스트층에 형성된 마이크로 요철 구조와, 유기 레지스트층에 형성된 매크로 요철 구조가 중첩 형성된 원반을 제조하였다.
또, 상기에서 제조한 원반을 사용하여 광학체를 제조하였다. 구체적으로는, 도 12 에 나타낸 전사 장치 (300) 로, 원반의 외주면에 중첩 형성된 마이크로 요철 구조 및 매크로 요철 구조를 자외선 경화 수지에 전사하고, 실시예 1 에 관련된 광학체를 제조하였다. 또한, 광학체의 수지 기재에는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용하였다. 또, 자외선 경화 수지는, 메탈 할라이드 램프에 의해, 1000 mJ/㎠ 의 자외선을 1 분간 조사함으로써 경화시켰다.
(비교예 1)
실시예 1 과 동일한 방법으로 무기 레지스트층까지를 성막하고, 무기 레지스트층 상에 유기 레지스트층을 성막하지 않고, 무기 레지스트층 및 기재 레지스트층을 마스크로 하여, CHF3 가스 (30 sccm) 를 사용하여, 가스압 0.5 ㎩, 투입 전력 200 W 로 기재를 60 분간 에칭하였다. 이상의 공정에 의해, 마이크로 요철 구조만이 형성된 원반을 제조하였다. 또, 상기에서 제조한 비교예 1 에 관련된 원반을 사용하여, 실시예 1 과 동일한 방법으로 마이크로 요철 구조만이 형성된 광학체를 제조하였다.
(평가 결과)
원반에 형성된 요철 구조가 전사된 광학체를 평가함으로써, 실시예 1 에 관련된 원반에 형성된 요철 구조를 평가하였다.
먼저, 주사형 전자 현미경 (Scanning Electron Microscope：SEM) 을 사용하여, 실시예 1 에 관련된 광학체에 형성된 요철 구조를 관찰하였다. 그 결과를 도 15a 및 도 15b 에 나타낸다. 도 15a 및 도 15b 는, 실시예 1 에 관련된 광학체의 표면을 관찰한 SEM 화상이고, 도 15a 는, 배율 5000 배의 SEM 화상이고, 도 15b 는, 배율 20000 배의 SEM 화상이다.
도 15a 를 참조하면, 실시예 1 에 관련된 광학체의 표면에는, 마이크로 미터 정도의 매크로 요철 구조가 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 또, 보다 고배율의 도 15b를 참조하면, 실시예 1 에 관련된 광학체의 표면에는, 또한, 육방 격자상의 주기성을 갖는 마이크로 요철 구조가 형성되어 있는 것을 알 수 있다.
다음으로, 실시예 1 및 비교예 1 에 관련된 광학체에 대하여, 정반사 분광 측정 및 확산 반사 분광 측정을 실시하고, 광학체의 반사 방지 특성을 평가하였다.
구체적으로는, 정반사 분광은, 광원으로부터의 광을 직접 샘플에 대하여 조사한 후, 샘플로부터의 반사광을 구면 미러로 집광하고, 집광한 반사광을 적분구로 유도하여 다중 반사에 의해 균질화시켜 측정하였다. 또, 확산 분광은, 광원으로부터의 광을 구면 미러로 반사한 후, 적분구 내에 구비된 샘플에 조사하고, 샘플로부터의 반사광을 적분구 내에서 다중 반사에 의해 균질화시켜 측정하였다.
실시예 1 및 비교예 1 에 관련된 광학체에 대한 정반사 분광 측정 및 확산 반사 분광 측정의 결과를 도 16a 및 도 16b 에 나타낸다. 또한, 각각의 반사율 측정에는, 분광 광도계 V550 (니혼 분광사 제조), 및 절대 반사율 측정기 ARV474S (니혼 분광사 제조) 를 사용하였다. 도 16a 는, 실시예 1 및 비교예 1 에 관련된 광학체의 정반사 분광 측정의 결과를 나타내는 그래프도이고, 도 16b 는, 실시예 1 및 비교예 1 에 관련된 광학체의 확산 반사 분광 측정의 결과를 나타내는 그래프도이다.
도 16a 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 에 관련된 광학체는, 가시광 파장 중 어느 것에 있어서도 정반사 분광의 반사율이 비교예 1 에 관련된 광학체보다 낮아, 정반사를 효과적으로 억제할 수 있는 것을 알 수 있다. 또, 도 16b 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 에 관련된 광학체는, 가시광 파장 중 어느 것에 있어서도 확산 반사 분광의 반사율이 비교예 1 과 동등한 정도로 낮아, 확산 반사를 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.
또한, 실시예 1 및 비교예 1 에 관련된 광학체의 정반사광의 색조를 측정하고, 시감 반사율 (Y) 및 반사 색도 (a*, b*) 를 산출하였다. 여기서, 정반사광의 시감 반사율 (분광 정 (正) 시감 반사율이라고도 한다) 은, 정반사광의 색을 Yxy 표색계로 나타냈을 때의 (Y, x, y) 중 Y 값이며, 정반사광의 색의 명도를 나타낸다. 또, 반사 색도 (a*, b*) 는, 정반사광의 색조를 나타낸다. 즉, 시감 반사율 (Y) 이 낮을수록 정반사광의 명도가 낮고, 정반사가 억제되어 있는 것을 나타낸다.
실시예 1 및 비교예 1 에 관련된 광학체의 정반사광의 색조의 측정 결과를 이하의 표 2 에 나타낸다. 정반사광의 색조 측정에는, 헤이즈미터 HM-150 (무라카미 색채 기술 연구소사 제조) 을 사용하였다.
Figure 112017092433306-pct00002
표 2 의 결과를 참조하면, 실시예 1 에 관련된 광학체는, 비교예 1 에 관련된 광학체에 대하여, 시감 반사율 (Y) 이 낮고, 정반사광의 색의 명도가 낮아져 있는 것을 알 수 있다. 즉, 실시예 1 에 관련된 광학체는, 비교예 1 에 관련된 광학체에 대하여, 정반사를 억제하는 능력이 높은 것을 알 수 있다.
이상의 결과로부터, 실시예 1 에 관련된 원반을 사용하여 제조된 광학체는, 요철의 평균 주기가 가시광 파장 이하인 주기적인 마이크로 요철 구조와, 요철의 평균 주기가 가시광 파장보다 큰 매크로 요철 구조를 구비하고, 양호한 반사 방지 특성 및 방현 특성을 갖는 것을 알 수 있다.
[4.3. 원반의 균일성 평가]
계속해서, 실시예 1 에 관련된 원반의 균일성을 평가하였다. 구체적으로는, 실시예 1 에 관련된 원반에 있어서, 축 방향의 일단으로부터의 거리 (25 ㎜, 250 ㎜, 475 ㎜) 마다 제조된 광학체의 광택도, 헤이즈값, 및 확산 분광 반사율을 측정하였다. 이에 따라, 원반의 축 방향의 요철 구조의 편차를 평가하였다.
여기서, 실시예 1 에 관련된 원반의 축 방향의 길이는 480 ㎜ 이기 때문에, 원반의 일단으로부터의 거리가 25 ㎜ 또는 475 ㎜ 인 위치란, 원반의 양단부를 의미한다. 또, 원반의 일단으로부터의 거리가 250 ㎜ 인 위치란, 원반의 중앙부를 의미한다.
먼저, 광택도 및 헤이즈값의 측정 결과를 표 3 에 나타낸다. 광택도 및 헤이즈값의 측정에는, 헤이즈미터 HM-150 (무라카미 색채 기술 연구소사 제조) 을 사용하였다. 또, 광택도는, 입사 각도 20° 로 광학체 표면에 광을 조사했을 경우의 수광 각도 20° 의 반사율 (소위, 20° 광택도) 이다.
Figure 112017092433306-pct00003
표 3 의 결과를 참조하면, 실시예 1 에 관련된 광학체는, 어느 원반의 위치에서 제조된 광학체이더라도, 동일한 정도의 헤이즈값을 갖고, 또한 동일한 정도로 광택도가 낮은 것을 알 수 있다. 따라서, 실시예 1 에 관련된 광학체는, 어느 원반의 위치에서 제조된 광학체이더라도, 마찬가지로 높은 광 산란성을 갖고, 방현 특성이 높은 것을 알 수 있다. 즉, 원반의 상이한 위치에서 제조된 광학체의 방현 특성이 거의 동등하기 때문에, 실시예 1 에 관련된 원반은, 축 방향에 있어서, 높은 균일성을 갖는 매크로 요철 구조가 형성되어 있는 것을 알 수 있다.
또, 확산 분광 반사율의 측정을 도 17 에 나타낸다. 도 17 은, 실시예 1 에 관련된 원반의 상이한 위치에서 제조된 광학체의 확산 반사 분광 측정의 결과를 나타내는 그래프도이다.
도 17 에 나타내는 바와 같이, 원반의 일단으로부터의 거리가 25 ㎜, 250 ㎜, 475 ㎜ 의 위치에서 제조된 광학체는, 어느 것이나 확산 반사 분광의 반사율이 가시광 파장 전역에 걸쳐서 낮고, 또한 확산 반사 분광의 반사율이 동등한 것을 알 수 있다. 따라서, 원반의 상이한 위치에서 제조된 광학체이더라도, 반사 방지 특성이 동등하게 높기 때문에, 실시예 1 에 관련된 원반은, 축 방향에 있어서 균일한 마이크로 요철 구조가 형성되어 있는 것을 알 수 있다.
[4.4. 본 실시형태에 관련된 광학체의 적용예]
계속해서, 도 18 ∼ 도 20 을 참조하여, 본 실시형태에 관련된 광학체를 반사 방지 필름으로서 적용한 경우의 평가 결과에 대해 설명한다. 구체적으로는, 본 실시형태에 관련된 광학체를 표시 장치 또는 표시판에 첩부한 경우에, 표시면에 대한 외광의 비침을 방지할 수 있는지 여부를 평가하였다.
먼저, 이하의 조건으로 광학체를 제조하고, 표시 장치 또는 표시판에 첩합하여 실시예 및 비교예로 하였다.
또한, 표시 장치로는, iPodTouch (등록상표) 를 사용하였다. 또, 표시판으로는, 2.0 ㎜ 두께의 폴리카보네이트 (PC) 판에 광학 점착 시트 (PANAC 사 제조 PDS1) 를 통해서 흑색으로 인쇄된 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름을 첩부한 것을 사용하였다.
(실시예 2)
무기 레지스트층에 산화텅스텐을 사용하여, 분무에 의한 유기 레지스트층의 형성 후, CF4 가스 (30 sccm) 를 사용하여, 가스압 0.5 ㎩, 투입 전력 200 W 로 무기 레지스트층을 30 분간 에칭한 점을 제외하고는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광학체를 제조하였다. 제조한 광학체는, 광학 점착 시트 (PANAC 사 제조 PDS1) 를 통해서 표시 장치 또는 표시판에 첩부하였다.
(실시예 3)
분무에 의한 유기 레지스트층의 형성 후, CHF3 가스 (15 sccm) 및 CF4 가스 (15 sccm) 를 사용하여, 가스압 0.5 ㎩, 투입 전력 200 W 로 무기 레지스트층을 20 분간 에칭하였다. 상기의 유기 레지스트층의 형성 및 무기 레지스트층의 에칭을 1 사이클로 하여, 그 사이클을 7 사이클 반복한 점을 제외하고는, 실시예 1 과 동일하게 하여 광학체를 제조하였다. 제조한 광학체는, 광학 점착 시트 (PANAC 사 제조 PDS1) 를 통해서 표시 장치 또는 표시판에 첩부하였다.
(실시예 4)
상기의 유기 레지스트층의 형성 및 무기 레지스트층의 에칭으로 이루어지는 사이클의 반복 횟수를 3 회로 한 점을 제외하고는, 실시예 3 과 동일하게 하여 광학체를 제조하였다. 제조한 광학체는, 광학 점착 시트 (PANAC 사 제조 PDS1) 를 통해서 표시 장치 또는 표시판에 첩부하였다.
(실시예 5)
실시예 4 에 관련된 광학체를 헤이즈값이 45 ％ 인 고헤이즈 점착제 (시작품) 를 사용하여 표시 장치 또는 표시판에 첩부하였다.
(비교예 2)
폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 기재에 사용하고, 헤이즈값이 18 ％ 인 AG (Antiglare) 층을 웨트 코팅에 의해 기재의 편면에 적층하였다. AG 층 상에, 순서로 SiOx (막두께 3 ㎚), Nb2O5 (막두께 20 ㎚), SiO2 (막두께 35 ㎚), Nb2O5 (막두께 35 ㎚), SiO2 (막두께 100 ㎚) 의 다층 박막을 스퍼터법에 의해 성막함으로써 반사 방지층을 형성하였다. 이상의 공정에 의해 광학체를 제조하였다. 제조한 광학체는, 광학 점착 시트 (PANAC 사 제조 PDS1) 를 통해서 표시 장치 또는 표시판에 첩부하였다.
(비교예 3)
셀룰로오스트리아세테이트 (TAC) 필름을 기재에 사용하고, 헤이즈값이 9 ％ 인 AG 하드 코트층을 웨트 코팅에 의해 기재의 편면에 적층하였다. 다음으로, AG 하드 코트층 상에, AG 하드 코트층보다 굴절률이 낮고, 필러를 포함하는 수지층을 웨트 코팅에 의해 적층하고, 반사 방지층을 형성하였다. 이상의 공정에 의해 광학체를 제조하였다. 제조한 광학체는, 광학 점착 시트 (PANAC 사 제조 PDS1) 를 통해서 표시 장치 또는 표시판에 첩부하였다.
(비교예 4)
실시예 1 에 있어서, 기재 레지스트층의 현상 처리 후에 기재 레지스트층을 마스크로 하여, CHF3 가스를 사용하여 기재를 에칭하고, 기재의 외주면에 마이크로 요철 구조를 형성한 원반을 제조하였다. 이와 같은 마이크로 요철 구조만이 형성된 원반을 사용한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일한 방법으로 광학체를 제조하였다. 제조한 광학체는, 광학 점착 시트 (PANAC 사 제조 PDS1) 를 통해서 표시 장치 또는 표시판에 첩부하였다.
(비교예 5)
폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 상에, 헤이즈값이 약 23 ％ 인 안티글레어층과, 하드 코트층이 적층된 시판되는 디스플레이용 방현 필름을 구입하였다. 구입한 방현 필름은, 광학 점착 시트 (PANAC 사 제조 PDS1) 를 통해서 표시 장치 또는 표시판에 첩부하였다.
(평가 방법)
먼저, 실시예 2 ∼ 5, 및 비교예 2 ∼ 5 에 관련된 광학체 단체의 각종 광학 특성을 평가하였다.
광학체 단체의 각종 광학 특성으로는, 시감 반사율 (Y), 반사 색도 (a*, b*), 광택도 (20°, 60°, 75°), 전광선 투과율, 및 헤이즈값을 측정하였다. 이들의 특성 평가에는, 헤이즈미터 HM-150 (무라카미 색채 기술 연구소사 제조) 을 사용하였다.
이상의 광학체 단체에서의 평가 결과를 표 4 에 나타낸다.
Figure 112017092433306-pct00004
표 4 의 결과를 참조하면, 실시예 2 ∼ 5 에 관련된 광학체는, 비교예 2 ∼ 5 에 관련된 광학체에 대하여, 시감 반사율 (Y) 이 낮고, 또한 광택도도 낮기 때문에, 반사 방지 특성이 높은 것을 알 수 있다. 또, 실시예 2 ∼ 5 에 관련된 광학체는, 비교예 2 ∼ 5 와 동등한 전광선 투과율을 갖고 있으며, 높은 반사 방지 특성과, 높은 투명도가 양립하고 있는 것을 알 수 있다.
다음으로, 실시예 2 ∼ 5 및 비교예 2 ∼ 5 에서, 광학체가 첩부된 표시 장치 또는 표시판의 표시면에 있어서, 외광의 비침이 억제되고 있는지 여부를 평가하였다. 구체적으로는, 광학체가 표시면에 첩부된 표시판 또는 표시 장치의 시감 반사율 (Y) 및 방현성을 평가하였다.
시감 반사율 (Y) 의 측정에는, 헤이즈미터 HM-150 (무라카미 색채 기술 연구소사 제조) 을 사용하였다.
또, 방현성은, 도 18 에 나타내는 방법으로 평가하였다. 도 18 은, 광학체가 표시면에 첩부된 표시판 또는 표시 장치의 방현성을 평가하는 방법을 설명하는 설명도이다.
도 18 에 나타내는 바와 같이, 방현성은, 5 ㎜ 폭 개구의 슬릿 (420) 을 통해서, 형광등 (410) 의 광을 평가 샘플 (400) 에 비추고, 형광등 (410) 의 반사 이미지의 흐림 상태를 육안으로 판정함으로써 평가하였다. 또한, 형광등 (410) 의 반사 이미지의 흐림 상태를 촬상 장치 (430) 로 촬상하고, 촬상 화상을 취득하였다.
흐림 상태의 판정에는, 5 가 보다 양호하고, 1 이 불량인 이하의 기준을 사용하였다.
5：형광등의 광의 윤곽을 전혀 판별할 수 없다.
4：형광등의 광의 윤곽을 조금 판별할 수 있다.
3：형광등의 광은 흐릿하지만, 윤곽은 거의 판별할 수 있다.
2：형광등의 광은 거의 흐릿하지 않고, 윤곽도 판별할 수 있다.
1：형광등의 광은 전혀 흐릿하지 않고, 윤곽도 명확하게 판별할 수 있다.
광학체가 표시면에 첩부된 표시판 또는 표시 장치의 평가 결과를 표 5 에 나타낸다. 또, 형광등의 반사 이미지 화상을 도 19 및 도 20 에 나타낸다. 도 19 는, 광학체를 첩부한 표시판에 있어서의 형광등의 광의 반사 이미지 화상이며, 도 20 은, 광학체를 첩부한 표시 장치에 있어서의 형광등의 광의 반사 이미지 화상이다. 또한, 도 19 및 도 20 에서는, 참고로, 광학체를 첩부하고 있지 않은 표시판 또는 표시 장치에 있어서의 형광등의 광의 반사 이미지 화상도 아울러 나타내었다.
Figure 112017092433306-pct00005
표 5 의 결과를 참조하면, 실시예 2 ∼ 5 에 관련된 광학체는, 비교예 2 ∼ 5 에 관련된 광학체에 대하여, 표시판 또는 표시 장치에 첩부한 경우에도, 시감 반사율이 낮고, 반사가 억제되어 있는 것을 알 수 있다.
또, 도 19 및 도 20 을 참조하면, 실시예 2 ∼ 5 에 관련된 광학체는, 비교예 2 ∼ 5 에 관련된 광학체에 대하여, 형광등의 광의 비침이 현저하게 억제되어 있는 것을 알 수 있다.
구체적으로는, 비교예 4 에 관련된 광학체는, 마이크로 요철 구조만이 형성되어 있기 때문에, 반사 방지 특성은 높기는 하지만, 헤이즈값은 낮고, 방현 특성은 낮다. 그 때문에, 예를 들어, 강한 광이 입사한 경우, 광학체 표면에서의 반사는 억제할 수 있기는 하지만, 광학체와 표시판 또는 표시 장치와의 계면에서의 내부 반사광이 발생하기 때문에, 형광등의 광이 반사되어 비쳐 버린다.
또, 비교예 5 에 관련된 광학체는, 헤이즈값이 높고, 방현 특성이 높기 때문에, 형광등의 광의 윤곽은 판별할 수 없게 되어 있다. 단, 비교예 5 에 관련된 광학체는, 반사 방지층이 형성되어 있지 않고, 반사 방지 특성이 낮기 때문에, 형광등의 광이 산란하고, 전체면이 약간 하얗게 빛나고 있는 것처럼 시인되어 버린다.
또, 비교예 2 및 3 에 관련된 광학체는, 비교예 4 보다 방현 특성이 높고, 또한 반사 방지층이 형성되어 있기 때문에, 형광등의 광의 비침은, 윤곽은 약간 판별할 수 있을 정도로 억제되어 있다. 그러나, 광학체 표면에서의 반사를 억제할 수는 있어도, 광학체와 표시판 또는 표시 장치와의 계면에서의 내부 반사광을 억제할 수 없기 때문에, 형광등의 광의 비침이 발생하고 있다.
한편, 실시예 2 ∼ 5 는, 높은 반사 방지 특성, 및 높은 방현 특성을 갖기 때문에, 비교예 2 ∼ 5 에 대하여, 형광등의 광의 비침이 현저하게 억제되어 있다. 특히, 광학체 표면의 헤이즈값이 40 ％ 이상인 실시예 2 및 3 은, 형광등의 광의 비침을 시인할 수 없는 정도로 억제되어 있다. 이것은, 광학체 표면에서 입사광이 현저하게 산란되기 때문에, 시인 가능할 정도의 광 강도를 갖는 내부 반사광이 발생하지 않기 때문인 것으로 생각된다.
또한, 광학체의 광의 입사면의 이면에 접착제로 헤이즈 (산란) 효과를 부여한 실시예 5 는, 실시예 3 에 관련된 광학체보다 광학체 전체에서의 헤이즈값이 높기는 하지만, 내부 반사광에 의한 광의 비침은, 실시예 3 보다 억제되어 있지 않았다. 이것은, 내부 반사광에 의한 광의 비침을 억제하기 위해서는, 특히, 광학체의 광의 입사면 표면에 있어서의 산란성 (즉, 광의 입사면의 헤이즈값) 이 중요한 것을 나타내고 있는 것으로 생각된다.
이상의 결과로부터, 본 실시형태에 관련된 원반에 의해 제조된 광학체는, 반사 방지 필름으로서 적합하게 사용할 수 있으며, 특히, 강한 외광이 조사되는 환경하에 있어서, 외광의 비침을 현저하게 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시형태에 대해 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서의 통상적인 지식을 갖는 사람이라면, 특허 청구의 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 분명하고, 이들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
1 : 원반
11 : 기재
12 : 매크로 요철 구조
13 : 마이크로 요철 구조
15 : 기재 레지스트층
17 : 무기 레지스트층
19 : 유기 레지스트층
121 : 산부
123 : 골부
131 : 볼록부
133 : 오목부

Claims (14)

  1. 기재를 포함하는 원반 본체의 표면에 대하여, 요철의 평균 주기가 가시광 파장 이하인 주기적인 마이크로 요철 구조를 형성하는 스텝과,
    상기 원반 본체의 표면 상에 무기 레지스트층을 형성하는 스텝과,
    상기 무기 레지스트층 상에 희석제에 용해된 유기 레지스트를 미립자화하여 분무함으로써, 요철의 평균 주기가 가시광 파장보다 큰 매크로 요철 구조를 표면에 구비하는 유기 레지스트층을 형성하는 스텝과,
    상기 유기 레지스트층, 상기 무기 레지스트층 및 상기 원반 본체를 에칭함으로써, 상기 기재의 표면 상에 상기 마이크로 요철 구조와, 상기 매크로 요철 구조를 중첩하여 형성하는 스텝
    을 포함하는, 원반의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 희석제는, 분무 중에 휘발하는 용매를 포함하는, 원반의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 분무 중에 휘발하는 용매는, 상기 희석제의 총질량에 대하여 50 질량％ 이상 포함되는, 원반의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기 레지스트층을 마스크로 하는 상기 무기 레지스트층에 대한 에칭과, 상기 무기 레지스트층을 마스크로 하는 상기 기재에 대한 에칭은, 상이한 가스를 사용한 드라이 에칭으로 실시되는, 원반의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 드라이 에칭은, 적어도 불소 원자를 포함하고, 탄소 원자, 불소 원자, 산소 원자 및 수소 원자 중 적어도 2 개 이상을 포함하는 가스를 사용한 수직 이방성 에칭인, 원반의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로 요철 구조는, 레이저에 의한 열 반응 리소그래피로부터 형성되는, 원반의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 원반 본체는, 상기 기재와, 상기 기재의 표면 상에 형성된 기재 레지스트층으로 구성되어 있고,
    상기 마이크로 요철 구조는, 상기 기재 레지스트층에 형성되고,
    상기 무기 레지스트층은, 상기 마이크로 요철 구조를 포매 (包埋) 하도록 상기 기재 레지스트층 상에 형성되고,
    상기 기재 레지스트층은, 상기 무기 레지스트층과 동시에 에칭되는, 원반의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 기재 레지스트층의 에칭 레이트는, 상기 무기 레지스트층의 에칭 레이트와 상이한, 원반의 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 원반 본체는, 상기 기재로 구성되어 있고,
    상기 마이크로 요철 구조는, 상기 기재에 형성되는, 원반의 제조 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 제조된 원반을 사용하고, 수지 기재에 대하여 상기 원반의 표면에 형성된 상기 마이크로 요철 구조 및 상기 매크로 요철 구조를 전사한, 광학체의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    헤이즈값이 20 ％ 이상인, 광학체의 제조 방법.
  12. 제 10 항에 기재된 제조 방법으로 제조된 광학체를 기판 표면에 적층한, 광학 부재의 제조 방법.
  13. 제 10 항에 기재된 제조 방법으로 제조된 광학체를 표시면 상에 적층한, 표시 장치의 제조 방법.
  14. 삭제
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