KR102567104B1 - 광학 적층체, 전사용 적층체, 및 광학 적층체의 제조 방법 - Google Patents

광학 적층체, 전사용 적층체, 및 광학 적층체의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

(과제) 미세 요철 구조를 갖는 광학체를 피착체의 적어도 일부에 양호한 정밀도로 형성하는 것.
(해결 수단) 피착체와, 피착체의 표면의 적어도 일부에 형성된 접착층과, 접착층에 의해 피착체에 접착된 광학체를 갖고, 광학체의 적어도 일방의 표면에는, 요철이 가시광 파장 이하의 평균 주기로 배치된 미세 요철 구조가 형성되고, 광학체의 타방의 표면에는 상기 접착층이 형성되고, 광학체의 미세 요철 구조에 끼워 맞추는 반전 요철 구조를 갖는 전사체로부터 광학체를 떼어낼 때의 초기 90 도 박리력은, 광학체와 접착층의 90 도 박리력의 70 ％ 이하인, 광학 적층체가 제공된다.

Description

광학 적층체, 전사용 적층체, 및 광학 적층체의 제조 방법 {OPTICAL LAMINATE, TRANSFER LAMINATE, AND METHOD FOR MANUFACTURING OPTICAL LAMINATE}
본 발명은, 광학 적층체, 전사용 적층체, 및 광학 적층체의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 디스플레이 등의 표시 장치나 카메라 등의 광학 장치를 비롯한 전자 기기에는, 광의 반사에 의한 기능 저하 (예를 들어 광의 반사에 의한 시인성 또는 화질의 저하 (보다 구체적으로는, 색 불균일 또는 고스트 등의 발생)) 를 회피하기 위해서, 광의 입사면에 반사 방지막을 형성하는 경우가 많다. 반사 방지막으로는, 미세 요철 구조를 갖는 미세 요철막 (모스아이 필름이라고도 칭해진다), Wet-AR 막, 및 Dry-AR 막 등이 알려져 있다.
국제 공개 제2013/187349호
그런데, 최근의 전자 기기의 소형화, 박형화에 수반하여, 반사 방지막을 피착체의 일부의 영역에 형성하는 것이 요구되고 있다. 일례를 들면, 스마트 폰의 전면 (前面) 을 구성하는 기판에는, 카메라 모듈 (소위 프론트 카메라) 에 광을 입사시키기 위한 투명 영역 (카메라 홀이라고도 칭해진다) 이 형성되는 경우가 있다. 이와 같은 스마트 폰에 있어서는, 투명 영역의 이면 (스마트 폰의 내부측의 표면) 에만 반사 방지막을 형성하는 것이 요구된다. 또한, 카메라 모듈의 소형화에는 한계가 있다. 이 때문에, 스마트 폰을 소형화, 박형화하기 위해서, 반사 방지막을 박막으로 형성하는 것이 요구된다.
그러나, Wet-AR 막 또는 Dry-AR 막을 사용하는 기술에서는, 상기 요구에 충분히 응할 수 없었다. 구체적으로는, Wet-AR 막을 사용하는 기술로서, Wet-AR 층, 투명 수지층, 및 접착층으로 이루어지는 적층막을 원하는 크기로 컷하고, 컷한 적층막을 피착체에 첩부하는 기술이 제안되어 있다. Wet-AR 층은, 투명 수지층 상에 Wet-AR 층의 재료 (저굴절률 재료, 고굴절률 재료) 를 순차 도포함으로써 형성된다. 그러나, 이 기술에서는, 적층막이 매우 후막화되므로, 박막화의 요구에 충분히 응할 수 없었다. Dry-AR 막을 사용한 기술로서, 피착체의 원하는 영역 이외를 마스크로 덮고, 당해 원하는 영역에만 스퍼터링 등에 의해 Dry-AR 막을 형성하는 기술이 제안되어 있다. 그러나, 이 기술에서는, 피착체의 많은 영역을 마스크로 덮을 필요가 있으므로, 생산 효율이 매우 나쁘다는 문제가 있었다. 또, 형성되는 Dry-AR 막의 품질도 충분하지 않았다.
한편, 미세 요철막은 박막화가 가능하므로, 상기 요구에 응할 수 있는 것이 기대된다. 그러나, 피착체의 표면의 일부에 미세 요철막을 양호한 정밀도로 형성하는 기술은 조금도 제안되어 있지 않았다. 또한, 특허문헌 1 에는, 표면에 미세 요철 구조를 갖는 캐리어와, 미세 요철 구조 상에 형성되는 기능층을 갖는 기능 전사체가 기재되어 있다. 이 기능층은, 상기 미세 요철막에 상당하는 구성을 갖는다. 특허문헌 1 에서는, 기능 전사체의 기능층을 피착체에 전사시킨다. 그러나, 특허문헌 1 에 개시된 기술에서는, 미세 요철 구조를 반사 방지와는 다른 목적으로 사용하고 있고, 또한 전사의 정밀도가 충분하다고는 할 수 없었다.
그래서, 본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적으로 하는 것은, 미세 요철 구조를 갖는 광학체를 피착체의 적어도 일부에 양호한 정밀도로 형성하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 어느 관점에 의하면, 피착체와, 피착체의 표면의 적어도 일부에 형성된 접착층과, 접착층에 의해 피착체에 접착된 광학체를 갖고, 광학체의 적어도 일방의 표면에는, 요철이 가시광 파장 이하의 평균 주기로 배치된 미세 요철 구조가 형성되고, 광학체의 타방의 표면에는 접착층이 형성되고, 광학체의 미세 요철 구조에 끼워 맞추는 반전 요철 구조를 갖는 전사체로부터 광학체를 떼어낼 때의 초기 90 도 박리력은, 광학체와 접착층의 90 도 박리력의 70 ％ 이하인, 광학 적층체가 제공된다.
여기서, 광학체는, 전사용 적층체로부터 떼어내진 것이고, 전사용 적층체는, 광학체와, 전사체와, 광학체의 표면 중, 전사체가 형성되어 있지 않은 측의 표면을 피복하는 피복체를 갖고, 광학체와 피복체의 90 도 박리력은, 광학체의 인열을 포함하는 광학체와 전사체의 90 도 박리력보다 작아도 된다.
본 발명의 다른 관점에 의하면, 피착체와, 피착체의 표면의 적어도 일부에 형성된 접착층과, 접착층에 의해 피착체에 접착된 광학체를 갖고, 광학체의 적어도 일방의 표면에는, 요철이 가시광 파장 이하의 평균 주기로 배치된 미세 요철 구조가 형성되고, 광학체의 타방의 표면에는 접착층이 형성되고, 광학체와 접착층의 90 도 박리력은 13 N/25 ㎜ 이상인, 광학 적층체가 제공된다.
여기서, 광학체와 접착층의 총 두께는 15 ㎛ 이하여도 된다.
또, 접착층은 자외선 경화성 수지로 구성되어도 된다.
본 발명의 다른 관점에 의하면, 요철이 가시광 파장 이하의 평균 주기로 배치된 미세 요철 구조가 적어도 일방의 표면에 형성된 광학체와, 광학체의 미세 요철 구조에 끼워 맞추는 반전 요철 구조를 갖는 전사체와, 광학체의 표면 중, 전사체가 형성되어 있지 않은 측의 표면을 피복하는 피복체를 갖고, 광학체와 피복체의 90 도 박리력은, 광학체의 인열을 포함하는 광학체와 전사체의 90 도 박리력보다 작은, 전사용 적층체가 제공된다.
여기서, 반전 요철 구조의 표면에는 이형 처리가 이루어져 있어도 된다.
본 발명의 다른 관점에 의하면, 요철이 가시광 파장 이하의 평균 주기로 배치된 미세 요철 구조가 적어도 일방의 표면에 형성된 광학체와, 광학체의 미세 요철 구조에 끼워 맞추는 반전 요철 구조를 갖는 전사체를 갖는 전사용 적층체를 제조하는 공정과, 피착체의 표면의 적어도 일부에 미경화의 접착층을 형성하는 공정과, 광학체의 노출면이 미경화의 접착층에 접촉하도록, 전사용 적층체를 피착체에 가압하는 공정과, 미경화의 접착층을 경화시키는 공정과, 광학체를 전사체로부터 떼어내는 공정을 포함하고, 광학체를 전사체로부터 떼어낼 때의 초기 90 도 박리력은, 광학체와 접착층의 90 도 박리력의 70 ％ 이하인, 광학 적층체의 제조 방법이 제공된다.
여기서, 전사용 적층체는, 광학체의 표면 중, 전사체가 형성되어 있지 않은 측의 표면을 피복하는 피복체를 추가로 갖고, 광학 적층체의 제조 방법에서는, 전사용 적층체로부터 피복체를 떼어낸 후에 전사용 적층체를 피착체에 가압하고, 광학체와 피복체의 90 도 박리력은, 광학체의 인열을 포함하는 광학체와 전사체의 90 도 박리력보다 작아도 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 광학체를 전사체로부터 떼어낼 때의 초기 90 도 박리력은, 접착층과 피착체의 90 도 박리력의 70 ％ 이하이므로, 미세 요철 구조를 갖는 광학체를 피착체의 적어도 일부에 양호한 정밀도로 형성 (전사) 하는 것이 가능해진다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 전사용 적층체의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2 는, 동 실시형태에 관련된 전사용 적층체를 구성하는 광학체의 일부가 피착체에 전사된 모습을 나타내는 설명도이다.
도 3 은, 동 실시형태에 관련된 초기 90 도 박리력 및 인열을 포함하는 90 도 박리력을 설명하기 위한 평면도이다.
도 4 는, 동 실시형태에 관련된 90 도 박리력의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5 는, 동 실시형태에 관련된 원반의 외관예를 나타내는 사시도이다.
도 6 은, 동 실시형태에 관련된 노광 장치의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 7 은, 동 실시형태에 관련된 전사체를 롤 투 롤로 제조하는 전사 장치의 일례를 나타내는 모식도이다.
이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다.
<1. 전사용 적층체의 구성>
먼저, 도 1 ∼ 도 2 를 참조하여, 본 실시형태에 관련된 전사용 적층체 (20) 의 구성에 대해 설명한다. 전사용 적층체 (20) 는, 피착체 (70) 에 광학체 (40) 를 전사하기 위한 필름 적층체이고, 전사체 (30) 와, 광학체 (40) 와, 피복체 (50) 를 구비한다.
(1-1. 전사체)
전사체 (30) 는, 광학체 (40) 를 보호함과 함께 광학체 (40) 에 미세 요철 구조 (41) 를 부여하는 것이다. 구체적으로는, 전사체 (30) 는, 기재 필름 (31) 과, 기재 필름 (31) 의 일방의 표면에 형성된 미세 요철 구조 (32) 를 구비한다. 본 실시형태에서는 기재 필름 (31) 과 미세 요철 구조 (32) 가 별체로 되어 있지만, 이들은 일체 성형되어 있어도 된다. 이 경우, 기재 필름 (31) 과 미세 요철 구조 (32) 는 동일한 재료 (예를 들어, 후술하는 경화성 수지 또는 열가소성 수지 등) 로 구성된다.
기재 필름 (31) 의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 투명하고 또한 파단되기 어려운 것인 것이 바람직하다. 기재 필름 (31) 이 투명한 경우, 기재 필름 (31) 은, 미경화의 광학체 (40) 또는 접착층 (60) 을 경화시키기 위한 자외선을 투과시킬 수 있다. 기재 필름 (31) 의 예로는, PET (폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름 또는 TAC (트리아세틸셀룰로오스) 필름 등을 들 수 있다.
미세 요철 구조 (32) 는, 기재 필름 (31) 의 일방의 표면에 형성된다. 미세 요철 구조 (32) 는, 요철이 가시광 파장 이하의 평균 주기로 배치된 구조를 갖는다. 즉, 미세 요철 구조 (32) 는, 다수의 미세 볼록부 (32a) 및 미세 오목부 (32b) 로 구성된다. 미세 볼록부 (32a) 는 기재 필름 (31) 의 두께 방향으로 볼록으로 되어 있는 부분이고, 미세 오목부 (32b) 는 기재 필름 (31) 의 두께 방향으로 오목으로 되어 있는 부분이다. 미세 요철 구조 (32) 는, 광학체 (40) 가 갖는 미세 요철 구조 (41) 의 반전 형상 (반전 요철 구조) 으로 되어 있고, 미세 요철 구조 (41) 에 끼워 맞춰져 있다.
요철의 평균 주기는, 가시광 파장 이하 (예를 들어, 830 ㎚ 이하) 이다. 평균 주기의 상한값은, 바람직하게는 350 ㎚ 이하이고, 더욱 바람직하게는 280 ㎚ 이하이다. 평균 주기의 하한값은, 바람직하게는 100 ㎚ 이상이고, 더욱 바람직하게는 150 ㎚ 이상이다. 따라서, 미세 요철 구조 (32) 는, 이른바 모스아이 구조로 되어 있다. 따라서, 광학체 (40) 의 미세 요철 구조 (41) 도 모스아이 구조를 갖게 되고, 미세 요철 구조 (41) 에 의해 반사 방지 기능이 실현된다. 미세 요철 구조 (32) 의 요철의 평균 주기, 즉 미세 요철 구조 (41) 의 요철의 평균 주기가 상기 범위 내의 값인 경우, 미세 요철 구조 (41) 의 반사 방지 기능이 보다 향상된다.
여기서, 평균 주기가 100 ㎚ 미만인 경우, 미세 요철 구조 (32) 의 형성이 곤란해질 가능성이 있다. 또, 평균 주기가 350 ㎚ 를 초과하는 경우, 미세 요철 구조 (41) 에 있어서 가시광의 회절 현상이 발생할 가능성이 있다.
미세 요철 구조 (32) 의 평균 주기는, 서로 이웃하는 미세 볼록부 (32a, 32a) 사이 또는 미세 오목부 (32b, 32b) 사이의 거리의 산술 평균값이다. 또한, 미세 요철 구조 (32) 는, 예를 들어 주사형 전자 현미경 (SEM), 혹은 단면 투과형 전자 현미경 (단면 TEM) 등에 의해 관찰 가능하다. 또, 평균 주기의 산출 방법은 예를 들어 이하와 같다. 즉, 이웃하는 미세 볼록부 (32a, 32a) 의 조합, 또는 이웃하는 미세 오목부 (32b, 32b) 의 조합을 복수 개 픽업하고, 이들의 거리 (피치) 를 측정한다. 또한, 미세 볼록부 (32a, 32a) 사이의 거리는, 예를 들어 미세 볼록부 (32a, 32a) 의 정점 사이의 거리이다. 또, 미세 오목부 (32b, 32b) 사이의 거리는, 예를 들어 미세 오목부 (32b, 32b) 의 중심점 사이의 거리이다. 그리고, 측정값을 산술 평균함으로써, 평균 주기를 산출하면 된다. 후술하는 미세 요철 구조 (41) 의 평균 주기도 동일한 방법으로 측정 가능하다.
또, 요철의 높이 (미세 볼록부 (32a) 의 높이 또는 미세 오목부 (32b) 의 깊이) 는 특별히 제한은 없다. 예를 들어, 요철의 높이의 상한값은, 바람직하게는 300 ㎚ 이하이고, 더욱 바람직하게는 230 ㎚ 이하이다. 예를 들어, 요철의 높이의 하한값은, 150 ㎚ 이상인 것이 바람직하고, 190 ㎚ 이상인 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 후술하는 미세 요철 구조 (41) 의 반사 방지 기능이 보다 향상된다.
미세 요철 구조 (32) 의 배열은 특별히 제한되지 않고, 주기 배열이어도 되고, 랜덤 배열이어도 된다. 주기 배열의 예로는, 새발 격자무늬 배열, 사각형 격자 배열 등을 들 수 있다. 또, 미세 볼록부 (32a) 및 미세 오목부 (32b) 의 형상도 특별히 제한되지 않는다. 미세 볼록부 (32a) 및 미세 오목부 (32b) 의 형상은, 예를 들어 포탄형, 추체상 (錐體狀), 주상 (柱狀), 침상이어도 된다. 또한, 미세 오목부 (32b) 의 형상은, 미세 오목부 (32b) 의 내벽면에 의해 형성되는 형상을 의미한다.
미세 요철 구조 (32) 는, 예를 들어 자외선 경화성 수지로 구성된다. 자외선 경화성 수지는, 투명성을 갖는 것이 바람직하다. 미세 요철 구조 (32) 가 투명성을 갖는 경우, 미세 요철 구조 (32) 는, 미경화의 광학체 (40) 또는 접착층 (60) 을 경화시키기 위한 자외선을 투과시킬 수 있다. 이와 같은 관점에서, 자외선 경화성 수지는, 예를 들어 자외선 경화성 아크릴 수지 또는 자외선 경화성 에폭시 수지인 것이 바람직하다.
자외선 경화성 에폭시 수지는, 자외선 경화 개시제 및 에폭시 중합성 화합물을 포함한다. 자외선 경화 개시제로는, 예를 들어 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온, 1-하이드록시-시클로헥실페닐케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온 등을 들 수 있다. 에폭시 중합성 화합물은, 분자 내에 1 개 또는 2 개 이상의 에폭시기를 갖는 모노머, 올리고머, 또는 프리폴리머이다. 에폭시 중합성 화합물로는, 각종 비스페놀형 에폭시 수지 (비스페놀 A 형, F 형 등), 노볼락형 에폭시 수지, 고무 또는 우레탄 등의 각종 변성 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 스틸벤형 에폭시 수지, 트리페놀메탄형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 트리페닐메탄형 에폭시 수지, 또는 이들의 프리폴리머 등을 들 수 있다.
자외선 경화성 아크릴 수지는, 상기 서술한 자외선 경화 개시제 및 아크릴 중합성 화합물을 포함한다. 아크릴 중합성 화합물은, 분자 내에 1 개 또는 2 개 이상의 아크릴기를 갖는 모노머, 올리고머, 또는 프리폴리머이다. 여기서, 모노머는, 추가로 분자 내에 아크릴기를 1 개 갖는 단관능 모노머, 분자 내에 아크릴기를 2 개 갖는 2 관능 모노머, 분자 내에 아크릴기를 3 개 이상 갖는 다관능 모노머로 분류된다.
「단관능 모노머」로는, 예를 들어 카르복실산류 (아크릴산), 하이드록시류 (2-하이드록시에틸아크릴레이트, 2-하이드록시프로필아크릴레이트, 4-하이드록시부틸아크릴레이트), 알킬 또는 지환류의 모노머 (이소부틸아크릴레이트, t-부틸아크릴레이트, 이소옥틸아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 스테아릴아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트), 그 외 기능성 모노머 (2-메톡시에틸아크릴레이트, 메톡시에틸렌글리콜아크릴레이트, 2-에톡시에틸아크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 에틸카르비톨아크릴레이트, 페녹시에틸아크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸아크릴레이트, N,N-디메틸아미노프로필아크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, 아크릴로일모르폴린, N-이소프로필아크릴아미드, N,N-디에틸아크릴아미드, N-비닐피롤리돈, 2-(퍼플루오로옥틸)에틸아크릴레이트, 3-퍼플루오로헥실-2-하이드록시프로필아크릴레이트, 3-퍼플루오로옥틸-2-하이드록시프로필-아크릴레이트, 2-(퍼플루오로데실)에틸-아크릴레이트, 2-(퍼플루오로-3-메틸부틸)에틸아크릴레이트), 2,4,6-트리브로모페놀아크릴레이트, 2,4,6-트리브로모페놀메타크릴레이트, 2-(2,4,6-트리브로모페녹시)에틸아크릴레이트), 2-에틸헥실아크릴레이트 등을 들 수 있다.
「2 관능 모노머」로는, 예를 들어 트리(프로필렌글리콜)디아크릴레이트, 트리메틸올프로판-디알릴에테르, 우레탄아크릴레이트 등을 들 수 있다.
「다관능 모노머」로는, 예를 들어 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타 및 헥사아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기에서 열거한 아크릴 중합성 화합물 이외의 예로는, 아크릴모르폴린, 글리세롤아크릴레이트, 폴리에테르계 아크릴레이트, N-비닐포름아미드, N-비닐카프로락톤, 에톡시디에틸렌글리콜아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜아크릴레이트, EO 변성 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, EO 변성 비스페놀 A 디아크릴레이트, 지방족 우레탄 올리고머, 폴리에스테르 올리고머 등을 들 수 있다.
여기서, 본 실시형태에서는, 광학체 (40) 를 전사체 (30) 로부터 떼어낼 때의 초기 90 도 박리력은, 광학체 (40) 와 접착층 (60) 의 90 도 박리력의 70 ％ 이하이고, 바람직하게는 15 ％ 이하이다. 그래서, 상기에서 열거된 수지로부터 이 요건이 만족되는 수지를 선택하면 된다. 예를 들어, 미세 요철 구조 (32) 를 구성하는 수지는, 광학체 (40) 를 전사체 (30) 상에 유지하기 위해, 수송시 혹은 박리시의 온도에서 고체인 것이 바람직하다. 이 때문에, 상기에서 열거한 수지 혹은 수지 혼합물의, 경화 후의 유리 전이 온도가, 수송시 혹은 박리시의 온도 이상이 되는 것을 선택하는 것이 바람직하다. 또, 미세 요철 구조 유지의 관점에서, 상기에서 열거한 수지 혹은 수지 혼합물의, 경화 후의 저장 탄성률은, 높은 것이 바람직하며 바람직하게는 500 ㎫ 이상, 보다 바람직하게는 1 ㎬ 이상이다. 이와 같은 관점에서 수지를 선택하면 된다. 또한, 박리력의 상세한 것에 대하여 후술한다.
또, 미세 요철 구조 (32) 를 구성하는 수지에는, 각종 첨가제를 첨가해도 된다. 이와 같은 첨가제로는, 예를 들어 무기 필러, 유기 필러, 레벨링제, 표면 조정제, 소포제 등을 들 수 있다. 또한, 무기 필러의 종류로는, 예를 들어 SiO2, TiO2, ZrO2, SnO2, Al2O3 등의 금속 산화물 미립자를 들 수 있다. 또한, 미세 요철 구조 (32) 를 구성하는 수지에는, 전사체 (30) 와 광학체 (40) 를 용이하게 박리 가능하게 하기 위해, 이형제 등을 첨가해도 된다.
미세 요철 구조 (32) 의 표면에는, 이형 처리가 이루어져 있는 것이 바람직하다. 이로써, 광학체 (40) 를 전사체 (30) 로부터 용이하게 박리할 수 있다. 보다 상세하게는, 광학체 (40) 를 전사체 (30) 로부터 떼어낼 때의 초기 90 도 박리력을 저감시킬 수 있다.
여기서, 이형 처리는 특별히 제한되지 않고, 광학체 (40) 를 전사체 (30) 로부터 떼어낼 때의 초기 90 도 박리력을 저감시킬 수 있는 처리이면 된다. 일례로서, 이형제를 도포하는 처리를 들 수 있다. 이 처리는, 무기막 형성 처리, 활성화 처리, 및 이형제 도포 처리로 구성된다. 구체적인 처리는 이하와 같다.
(무기막 형성 처리)
스퍼터링 등에 의해 무기막을 미세 요철 구조 (32) 의 표면에 형성한다. 무기막 형성 처리는, 이형제를 미세 요철 구조 (32) 의 표면에 정착시키기 위해서 실시된다. 무기막을 구성하는 무기물은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 ITO (산화 인듐주석), SiO2, Si, SiNx 및 TiO2 등을 들 수 있다. 이들의 1 종 또는 2 종 이상을 스퍼터링하면 된다. 또한, 무기막은 투명성을 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 무기막은 미경화의 광학체 (40) 또는 접착층 (60) 을 경화시키기 위한 자외선을 투과시킬 수 있다. 이와 같은 관점에서, 무기막은 ITO, SiO2, 및 SiNx 의 어느 1 종 이상으로 구성되는 것이 바람직하다. 무기막의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 20 ㎚ 이상인 것이 바람직하다.
(활성화 처리)
본 처리는, 무기막의 표면을 활성화시키는 처리이며, 미세 요철 구조 (32) 의 표면 (즉 무기막의 표면) 에 대한 이형제의 정착을 촉진하기 위해서 실시된다. 활성화 처리는, 무기막의 표면을 활성화시키는 (즉, 이형제의 정착을 촉진시키는) 처리이면 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 엑시머 처리, 대기 플라즈마 처리, 코로나 처리, 산소 애싱 처리, 또는 자외선 처리 등을 들 수 있다. 이들 처리 중, 어느 1 종 이상을 실시해도 된다. 미세 요철 구조 (41) 에 대한 손상을 가능한 한 방지한다는 관점에서, 활성화 처리는 엑시머 처리인 것이 바람직하다.
(이형제 도포 처리)
활성화된 무기막의 표면에 이형제를 도포한다. 이형제로는, 예를 들어 불소 수지를 포함하는 것을 들 수 있다. 도포의 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 각종 코터 (딥 코터 등) 로 실시되면 된다. 이상의 처리에 의해, 미세 요철 구조 (32) 의 표면에 이형 처리를 실시한다.
(1-2. 광학체)
광학체 (40) 는, 피착체 (70) 에 전사되는 필름체이고, 전사체 (30) 측의 표면에 미세 요철 구조 (41) 가 형성되어 있다. 미세 요철 구조 (41) 는, 전사체 (30) 의 미세 요철 구조 (32) 의 반전 형상으로 되어 있고, 미세 요철 구조 (32) 에 끼워 맞춰져 있다.
구체적으로는, 미세 요철 구조 (41) 는, 요철이 가시광 파장 이하의 평균 주기로 배치된 구조를 갖는다. 즉, 미세 요철 구조 (41) 는, 다수의 미세 볼록부 (41a) 및 미세 오목부 (41b) 로 구성된다. 미세 볼록부 (41a) 는 광학체 (40) 의 두께 방향으로 볼록으로 되어 있는 부분이고, 미세 오목부 (41b) 는 광학체 (40) 의 두께 방향으로 오목으로 되어 있는 부분이다.
요철의 평균 주기는, 가시광 파장 이하 (예를 들어, 830 ㎚ 이하) 이다. 평균 주기의 상한값은, 바람직하게는 350 ㎚ 이하이고, 더욱 바람직하게는 280 ㎚ 이하이다. 평균 주기의 하한값은, 바람직하게는 100 ㎚ 이상이고, 더욱 바람직하게는 150 ㎚ 이상이다. 따라서, 미세 요철 구조 (41) 는, 이른바 모스아이 구조로 되어 있다. 이와 같은 미세 요철 구조 (41) 에 의해 반사 방지 기능이 실현된다. 미세 요철 구조 (41) 의 요철의 평균 주기가 상기 범위 내의 값이 되는 경우, 미세 요철 구조 (41) 의 반사 방지 기능이 보다 향상된다.
여기서, 평균 주기가 100 ㎚ 미만인 경우, 미세 요철 구조 (41) 의 형성이 곤란해질 가능성이 있다. 또, 평균 주기가 350 ㎚ 를 초과하는 경우, 미세 요철 구조 (41) 에 있어서 가시광의 회절 현상이 발생할 가능성이 있다.
미세 요철 구조 (41) 의 평균 주기는, 서로 이웃하는 미세 볼록부 (41a, 41a) 사이 또는 미세 오목부 (41b, 41b) 사이의 거리의 산술 평균값이다. 미세 요철 구조 (41) 의 관찰 방법, 평균 주기의 측정 방법은 미세 요철 구조 (32) 와 동일하다.
또, 요철의 높이 (미세 볼록부 (41a) 의 높이 또는 미세 오목부 (41b) 의 깊이) 는 특별히 제한은 없다. 예를 들어, 요철의 높이의 상한값은, 바람직하게는 300 ㎚ 이하이고, 더욱 바람직하게는 230 ㎚ 이하이다. 예를 들어, 요철의 높이의 하한값은, 150 ㎚ 이상인 것이 바람직하고, 190 ㎚ 이상인 것이 보다 바람직하다. 이 경우, 미세 요철 구조 (41) 의 반사 방지 기능이 보다 향상된다.
미세 요철 구조 (41) 의 배열은 특별히 제한되지 않고, 주기 배열이어도 되고, 랜덤 배열이어도 된다. 주기 배열의 예로는, 새발 격자무늬 배열, 사각형 격자 배열 등을 들 수 있다. 또, 미세 볼록부 (41a) 및 미세 오목부 (41b) 의 형상도 특별히 제한되지 않는다. 미세 볼록부 (41a) 및 미세 오목부 (41b) 의 형상은, 예를 들어 포탄형, 추체상, 주상, 침상이어도 된다. 또한, 미세 오목부 (41b) 의 형상은, 미세 오목부 (41b) 의 내벽면에 의해 형성되는 형상을 의미한다.
미세 요철 구조 (41) 는, 예를 들어 자외선 경화성 수지로 구성된다. 자외선 경화성 수지는, 투명성을 갖는 것이 바람직하다. 미세 요철 구조 (41) 가 투명성을 갖는 경우, 미세 요철 구조 (41) 는, 미경화의 접착층 (60) 을 경화시키기 위한 자외선을 투과시킬 수 있다. 이와 같은 관점에서, 자외선 경화성 수지는, 예를 들어 자외선 경화성 아크릴 수지 또는 자외선 경화성 에폭시 수지인 것이 바람직하다. 자외선 경화성 아크릴 수지 및 자외선 경화성 에폭시 수지의 구체적인 조성은 미세 요철 구조 (32) 와 동일하다. 미세 요철 구조 (41) 를 구성하는 수지에는, 각종 첨가제를 첨가해도 된다. 첨가제의 종류는 미세 요철 구조 (32) 와 동일하다. 특히, 미세 요철 구조 (41) 를 구성하는 수지에는, 전사체 (30) 와 광학체 (40) 를 용이하게 박리 가능하게 하기 위해, 이형제 등을 첨가해도 된다.
본 실시형태에서는, 광학체 (40) 를 전사체 (30) 로부터 떼어낼 때의 초기 90 도 박리력은, 광학체 (40) 와 접착층 (60) 의 90 도 박리력의 70 ％ 이하이다. 또한, 광학체 (40) 와 피복체 (50) 의 90 도 박리력은, 광학체 (40) 의 인열을 포함하는 광학체 (40) 와 전사체 (30) 의 90 도 박리력보다 작은 것이 바람직하다. 그래서, 상기에서 열거된 수지로부터 이들 요건이 만족되는 수지를 선택하면 된다. 예를 들어, 광학체 (40) 의 박리는 인열을 수반하므로, 광학체 (40) 는 박리시에는 고체인 것이 바람직하다. 이 때문에, 상기에서 열거한 수지 혹은 수지 혼합물의, 경화 후의 유리 전이 온도가, 박리시의 온도 이상이 된다는 관점에서 수지를 선택하면 된다.
(1-3. 피복체)
피복체 (50) 는, 광학체 (40) 를 보호하기 위한 필름체이고, 광학체 (40) 의 표면 중, 전사체 (30) 가 형성되어 있지 않은 측의 표면을 피복한다. 피복체 (50) 는 반드시 전사용 적층체 (20) 에 형성되어 있을 필요는 없지만, 광학체 (40) 를 보호한다는 관점에서, 피복체 (50) 는 전사용 적층체 (20) 에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 광학체 (40) 와 피복체 (50) 의 90 도 박리력은, 광학체 (40) 의 인열을 포함하는 광학체 (40) 와 전사체 (30) 의 90 도 박리력보다 작은 것이 바람직하다. 그래서, 피복체 (50) 는, 이와 같은 요건이 만족되는 재질로 구성된다. 예를 들어, 피복체 (50) 는, 저밀도 폴리에틸렌 필름 상에 폴리에틸렌비닐아세테이트를 도포한, 일반적인 프로텍트 필름으로 구성되어 있어도 된다. 또한, 피복체 (50) 대신에 전사체 (30) 를 사용해도 된다. 이 경우, 광학체 (40) 의 양면에 미세 요철 구조 (41) 가 형성되게 된다. 미세 요철 구조 (41) 가 광학체 (40) 의 양면에 형성되는 경우, 광학체 (40) 의 반사 방지 기능의 추가적인 향상을 기대할 수 있다. 또한, 접착층 (60) 과의 접착면에도 미세 요철 구조 (41) 가 형성되므로, 앵커 효과에 의해 접착층 (60) 과 광학체 (40) 의 90 도 박리력이 향상되는 것도 기대할 수 있다.
<2. 광학 적층체의 구성>
다음으로, 도 2 를 참조하여 광학 적층체 (10) 의 구성을 설명한다. 광학 적층체 (10) 는, 피착체 (70) 와, 접착층 (60) 과, 광학체 (40) 를 구비한다.
피착체 (70) 는, 광학체 (40) 에 의한 반사 방지 기능이 부여되는 것이다. 피착체 (70) 의 종류는 특별히 한정되지 않고, 반사 방지 기능이 요구되는 것이면 어떠한 것이어도 된다. 일례로서, 피착체 (70) 는, 스마트 폰, 각종 디스플레이, 또는 각종 촬상 장치 등의 전자 기기를 구성하는 기판이어도 된다. 보다 상세하게는, 피착체 (70) 는, 예를 들어 스마트 폰의 전면을 구성하는 기판이어도 된다. 이 경우, 카메라 홀을 구성하는 투명 영역에 광학체 (40) 가 형성된다. 피착체 (70) 의 구체적인 재질은, 예를 들어 유리 기판, 표면이 폴리이미드 등으로 피복된 유리 기판, 또는 PMMA (폴리메타크릴산메틸) 기판 등이어도 된다.
접착층 (60) 은 투명성을 갖고, 또한 광학체 (40) 를 피착체 (70) 에 접착한다. 접착층 (60) 은, 예를 들어 자외선 경화성 수지, 보다 구체적으로는 자외선 경화성 아크릴 수지 또는 자외선 경화성 에폭시 수지로 구성된다. 자외선 경화성 아크릴 수지 및 자외선 경화성 에폭시 수지의 구체적인 구성은 미세 요철 구조 (32) 와 동일하다. 여기서, 본 실시형태에서는, 광학체 (40) 를 전사체 (30) 로부터 떼어낼 때의 초기 90 도 박리력은, 광학체 (40) 와 접착층 (60) 의 90 도 박리력의 70 ％ 이하이다. 그래서, 상기에서 열거된 수지로부터 이들 요건이 만족되는 수지를 선택하면 된다. 예를 들어 유리 기판 상에 광학체 (40) 를 전사하는 경우에는, 유리와 충분한 밀착력을 확보할 수 있는 수지를 사용하여 접착층 (60) 을 형성하면 된다. 또, 광학체 (40) 를 유지하는 관점에서, 사용 온도 영역에서 충분한 경도가 유지되어 있는 것이 바람직하고, 접착층 (60) 의 저장 탄성률이 바람직하게는 1 ㎫ 이상, 보다 바람직하게는 100 ㎫ 이상이다. 이와 같은 관점에서 접착층 (60) 의 수지를 선택하면 된다.
광학체 (40) 는, 전사용 적층체 (20) 로부터 떼어내진 것이다. 여기서, 본 실시형태에서는, 광학체 (40) 를 전사체 (30) 로부터 떼어낼 때의 초기 90 도 박리력은, 광학체 (40) 와 접착층 (60) 의 90 도 박리력의 70 ％ 이하이다. 이 때문에, 광학체 (40) 를 피착체 (70) 의 적어도 일부에 양호한 정밀도로 전사하는 것이 가능해진다. 여기서, 광학체 (40) 와 접착층 (60) 의 90 도 박리력은 13 N/25 ㎜ 이상인 것이 바람직하다. 이 경우, 광학체 (40) 를 전사체 (30) 로부터 떼어낼 때의 초기 90 도 박리력을, 보다 확실하게 광학체 (40) 와 접착층 (60) 의 90 도 박리력의 70 ％ 이하로 할 수 있다.
여기서, 접착층 (60) 과 광학체 (40) 의 총 두께는 15 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 10 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 5 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 이로써, 피착체 (70) 를 포함하는 전자 기기를 소형화, 박형화할 수 있다. 여기서, 접착층 (60) 과 광학체 (40) 의 총 두께는, 미세 요철 구조 (41) 의 미세 볼록부 (41a) 의 상단부 (선단부) 로부터 접착층 (60) 의 하단면 (피착체 (70) 에 접촉하는 면) 까지의 두께 방향의 거리이다. 당해 거리는 측정 지점에 따라 다소의 편차가 있으므로, 몇 개의 측정 지점에서 측정한 값을 산술 평균한 값을 총 두께로 하면 된다.
광학체 (40) 는 미세 요철 구조 (41) 에 의해 반사 방지 기능을 실현하므로, 광학체 (40) 를 박막화하는 것이 가능하다. 예를 들어, 광학체 (40) 중, 미세 요철 구조 (41) 가 형성되어 있지 않은 부분의 두께를 1 ㎛ 이하로 할 수도 있다. 접착층 (60) 이, 예를 들어 자외선 경화성 수지인 경우에, 접착층 (60) 의 두께는 매우 작아진다. 따라서, 접착층 (60) 을 자외선 경화성 수지로 구성함으로써, 접착층 (60) 과 광학체 (40) 의 총 두께를 용이하게 상기 범위 내의 값으로 할 수 있다.
<3. 박리력에 대해>
여기서, 도 2 ∼ 도 4 를 참조하여, 본 실시형태에서 규정되는 각종 박리력에 대해 설명한다. 상세한 것은 후술하지만, 광학 적층체 (10) 는, 대체로 이하의 공정으로 제조된다. 즉, 먼저, 전사용 적층체 (20) 로부터 피복체 (50) 의 일부를 박리한다. 이로써, 광학체 (40) 의 일부가 노출된다. 한편, 피착체 (70) 의 표면 중, 광학체 (40) 를 형성하는 부분에 미경화의 접착층 (60) 을 형성 (예를 들어, 접착제를 도포) 한다. 이어서, 광학체 (40) 의 노출면이 미경화의 접착층 (60) 에 접촉하도록, 전사용 적층체 (20) 를 피착체 (70) 에 가압한다. 이어서, 미경화의 접착층 (60) 을 경화시킨다. 이어서, 전사용 적층체 (20) 를 피착체 (70) 로부터 떼어낸다. 이 때, 광학체 (40) 중, 접착층 (60) 에 의해 접착된 부분만이 피착체 (70) 측에 전사되고, 나머지 부분은 전사체 (30) 에 남는다. 이로써, 광학체 (40) 의 일부를 전사체 (30) 로부터 떼어낸다.
도 3 은, 광학체 (40) 의 노출면을 나타낸다. 영역 (X) 은, 전사체 (30) 로부터 떼어내지는 부분을 나타내고, 화살표 A 는 전사용 적층체 (20) 가 피착체 (70) 로부터 떼어내지는 방향을 나타낸다. 전사용 적층체 (20) 를 피착체 (70) 로부터 떼어내어 가면, 영역 (X) 에서는, 먼저, 광학체 (40) 가 전사체 (30) 로부터 떼어내짐과 함께, 경계면 (X1) 이 절단된다. 요컨대, 이 때의 박리력은, 광학체 (40) 와 전사체 (30) 의 앵커 효과에 의한 결착력에, 경계면 (X1) 을 파단하기 위해서 필요한 인장 파단 응력을 더한 것이 된다. 이 때의 90 도 박리력을 초기 90 도 박리력이라고 정의한다. 보다 구체적으로는, 밀착폭 25 ㎜ (샘플폭은 25 ㎜ 보다 넓다), 인상 속도 200 ㎜/min 으로 광학체 (40) 와 전사체 (30) 의 90 도 박리 시험을 실시한 경우에, 90 도 박리력 (N/25 ㎜) 의 크기가 최초로 최대가 된 값을 「광학체 (40) 를 전사체 (30) 로부터 떼어낼 때의 초기 90 도 박리력」이라고 정의한다.
도 4 는, 90 도 박리 시험의 결과의 일례를 나타낸다. 영역 (B) 에서 나타나는 90 도 박리력이 초기 90 도 박리력이 된다. 전사용 적층체 (20) 를 피착체 (70) 로부터 더욱 떼어내어 가면, 경계면 (X2) 이 파단되면서 광학체 (40) 가 전사체 (30) 로부터 떼어내진다. 이 때의 박리력은, 광학체 (40) 와 전사체 (30) 의 앵커 효과에 의한 결착력에, 경계면 (X2) 을 파단하기 위해서 필요한 인열 응력을 더한 것이 된다. 이 때의 박리력을 「광학체 (40) 의 인열을 포함하는 광학체 (40) 와 전사체 (30) 의 90 도 박리력」이라고 정의한다. 보다 구체적으로는, 상기 90 도 박리 시험을 실시한 경우에, 초기 90 도 박리력 이후의 박리력의 산술 평균값을 「광학체 (40) 의 인열을 포함하는 광학체 (40) 와 전사체 (30) 의 90 도 박리력」이라고 정의한다.
다른 박리력은, 상기 서술한 인장 파단 응력 및 인열 응력을 포함하지 않는 일반적인 90 도 박리력이다. 요컨대, 밀착폭 25 ㎜ (샘플폭도 동일), 인상 속도 200 ㎜/min 으로 90 도 박리 시험을 실시했을 때의 90 도 박리력이 된다. 본 발명자는, 이들 박리력이 상기 서술한 요건을 만족하는 경우에, 광학체 (40) 가 양호한 정밀도로 (예를 들어 전사 불량 등이 발생하지 않도록) 피착체 (70) 에 전사되는 것을 알아냈다.
<4. 전사체의 제조 방법>
다음으로, 도 5 ∼ 도 7 을 참조하여, 전사체 (30) 의 제조 방법에 대해 설명한다. 전사체 (30) 는, 이른바 롤 투 롤에 의해 제조할 수 있다.
(4-1-1. 원반의 구성)
도 5 는 전사체 (30) 를 제조하기 위한 원반 (100) 의 구성을 나타낸다. 원반 (100) 은, 원통 형상으로 되어 있다. 원반 (100) 은 원주 형상이어도, 다른 형상 (예를 들어 평판상) 이어도 된다. 단, 원반 (100) 이 원주 또는 원통 형상인 경우, 롤 투 롤 방식에 의해 원반 (100) 의 요철 구조 (즉, 원반 요철 구조) (120) 를 수지 기재 등에 심리스적으로 전사할 수 있다. 이로써, 기재 필름 (31) 의 표면에 미세 요철 구조 (32) 를 높은 생산 효율로 형성할 수 있다. 이와 같은 관점에서는, 원반 (100) 의 형상은, 원통 형상 또는 원주 형상인 것이 바람직하다.
원반 (100) 은, 원반 기재 (110) 와, 원반 기재 (110) 의 둘레면에 형성된 원반 요철 구조 (120) 를 구비한다. 원반 기재 (110) 는, 예를 들어 유리체이고, 구체적으로는, 석영 유리로 형성된다. 단, 원반 기재 (110) 는, SiO2 순도가 높은 것이면, 특별히 한정되지 않고, 용융 석영 유리 또는 합성 석영 유리 등으로 형성되어도 된다. 원반 기재 (110) 는, 금속 모재 상에 상기 재료를 적층한 것이나 금속 모재 (예를 들어, Cu, Ni, Cr, Al) 여도 된다. 원반 기재 (110) 의 형상은 원통 형상이지만, 원주 형상, 다른 형상이어도 된다. 단, 상기 서술한 바와 같이, 원반 기재 (110) 는 원통 형상 또는 원주 형상인 것이 바람직하다. 원반 요철 구조 (120) 는, 미세 요철 구조 (32) 의 반전 구조를 갖는다.
(4-1-2. 원반의 제조 방법)
다음으로, 원반 (100) 의 제조 방법을 설명한다. 먼저, 원반 기재 (110) 상에, 기재 레지스트층을 형성 (성막) 한다. 여기서, 기재 레지스트층을 구성하는 레지스트재는 특별히 제한되지 않고, 유기 레지스트재 또는 무기 레지스트재 중 어느 것이어도 된다. 유기 레지스트재로는, 예를 들어 노볼락계 레지스트, 또는 화학 증폭형 레지스트 등을 들 수 있다. 또, 무기 레지스트재로는, 예를 들어 텅스텐 (W) 또는 몰리브덴 (Mo) 등의 1 종 또는 2 종 이상의 천이 금속을 포함하는 금속 산화물 등을 들 수 있다. 그 외, 무기 레지스트재로는, Cr, Au 등을 들 수 있다. 단, 열반응 리소그래피를 실시하기 위해서는, 기재 레지스트층은, 금속 산화물을 포함하는 열반응형 레지스트로 형성되는 것이 바람직하다.
기재 레지스트층에 유기 레지스트재를 사용하는 경우, 기재 레지스트층은, 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 딥 코팅, 스프레이 코팅, 또는 스크린 인쇄 등을 사용함으로써 원반 기재 (110) 상에 형성되어도 된다. 또, 기재 레지스트층에 무기 레지스트재를 사용하는 경우, 기재 레지스트층은, 스퍼터법을 사용함으로써 형성되어도 된다. 유기 레지스트재 및 무기 레지스트재가 병용되어도 된다.
다음으로, 노광 장치 (200) (도 6 참조) 에 의해 기재 레지스트층의 일부를 노광함으로써, 기재 레지스트층에 잠상을 형성한다. 구체적으로는, 노광 장치 (200) 는, 레이저광 (200A) 을 변조하고, 레이저광 (200A) 을 기재 레지스트층에 대해 조사한다. 이로써, 레이저광 (200A) 이 조사된 기재 레지스트층의 일부가 변성되므로, 기재 레지스트층에 원반 요철 구조 (120) 에 대응하는 잠상을 형성할 수 있다.
계속해서, 잠상이 형성된 기재 레지스트층 상에 현상액을 적하함으로써, 기재 레지스트층을 현상한다. 이로써, 기재 레지스트층에 요철 구조가 형성된다. 이어서, 기재 레지스트층을 마스크로 하여 원반 기재 (110) 및 기재 레지스트층을 에칭함으로써, 원반 기재 (110) 상에 원반 요철 구조 (120) 를 형성한다. 또한, 에칭 방법은 특별히 제한되지 않지만, 수직 이방성을 갖는 드라이 에칭인 것이 바람직하고, 예를 들어 반응성 이온 에칭 (Reactive Ion Etching : RIE) 인 것이 바람직하다. 이상의 공정에 의해, 원반 (100) 을 제조한다. 에칭은 웨트 에칭이어도 된다.
(4-1-3. 노광 장치의 구성)
다음으로, 도 6 을 참조하여, 노광 장치 (200) 의 구성에 대해 설명한다. 노광 장치 (200) 는, 기재 레지스트층을 노광하는 장치이다. 노광 장치 (200) 는, 레이저 광원 (201) 과, 제 1 미러 (203) 와, 포토 다이오드 (Photodiode : PD) (205) 와, 편향 광학계와, 제어 기구 (230) 와, 제 2 미러 (213) 와, 이동 광학 테이블 (220) 과, 스핀들 모터 (225) 와, 턴테이블 (227) 을 구비한다. 또, 원반 기재 (110) 는, 턴테이블 (227) 상에 재치 (載置) 되고, 회전할 수 있게 되어 있다.
레이저 광원 (201) 은, 레이저광 (200A) 을 발하는 광원이고, 예를 들어 고체 레이저 또는 반도체 레이저 등이다. 레이저 광원 (201) 이 발하는 레이저광 (200A) 의 파장은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 400 ㎚ ∼ 500 ㎚ 의 청색광 대역의 파장이어도 된다. 또, 레이저광 (200A) 의 스폿경 (레지스트층에 조사되는 스폿의 직경) 은, 원반 요철 구조 (120) 의 오목부의 개구면의 직경보다 작으면 되고, 예를 들어 200 ㎚ 정도이면 된다. 레이저 광원 (201) 으로부터 발해지는 레이저광 (200A) 은 제어 기구 (230) 에 의해 제어된다.
레이저 광원 (201) 으로부터 출사된 레이저광 (200A) 은, 평행 빔인 채로 직진하고, 제 1 미러 (203) 에서 반사되고, 편향 광학계에 안내된다.
제 1 미러 (203) 는, 편광 빔 스플리터로 구성되어 있고, 편광 성분의 일방을 반사시키고, 편광 성분의 타방을 투과시키는 기능을 갖는다. 제 1 미러 (203) 를 투과한 편광 성분은, 포토 다이오드 (205) 에 의해 수광되고, 광전 변환된다. 또, 포토 다이오드 (205) 에 의해 광전 변환된 수광 신호는, 레이저 광원 (201) 에 입력되고, 레이저 광원 (201) 은, 입력된 수광 신호에 기초하여 레이저광 (200A) 의 위상 변조를 실시한다.
또, 편향 광학계는, 집광 렌즈 (207) 와, 전기 광학 편향 소자 (Electro Optic Deflector : EOD) (209) 와, 콜리메이터 렌즈 (211) 를 구비한다.
편향 광학계에 있어서, 레이저광 (200A) 은, 집광 렌즈 (207) 에 의해, 전기 광학 편향 소자 (209) 에 집광된다. 전기 광학 편향 소자 (209) 는, 레이저광 (200A) 의 조사 위치를 제어하는 것이 가능한 소자이다. 노광 장치 (200) 는, 전기 광학 편향 소자 (209) 에 의해, 이동 광학 테이블 (220) 상에 안내되는 레이저광 (200A) 의 조사 위치를 변화시키는 것도 가능하다 (이른바, Wobble 기구). 레이저광 (200A) 은, 전기 광학 편향 소자 (209) 에 의해 조사 위치가 조정된 후, 콜리메이터 렌즈 (211) 에 의해, 재차 평행 빔화된다. 편향 광학계로부터 출사 된 레이저광 (200A) 은, 제 2 미러 (213) 에 의해 반사되고, 이동 광학 테이블 (220) 상에 수평 또한 평행하게 안내된다.
이동 광학 테이블 (220) 은, 빔 익스팬더 (Beam expander : BEX) (221) 와, 대물 렌즈 (223) 를 구비한다. 이동 광학 테이블 (220) 에 안내된 레이저광 (200A) 은, 빔 익스팬더 (221) 에 의해 원하는 빔 형상으로 정형된 후, 대물 렌즈 (223) 를 통하여, 원반 기재 (110) 상에 형성된 기재 레지스트층에 조사된다. 또, 이동 광학 테이블 (220) 은, 원반 기재 (110) 가 1 회전할 때마다 화살표 R 방향 (이송 피치 방향) 으로 1 이송 피치 (트랙 피치) 만큼 이동한다. 턴테이블 (227) 상에는, 원반 기재 (110) 가 설치된다. 스핀들 모터 (225) 는 턴테이블 (227) 을 회전시킴으로써, 원반 기재 (110) 를 회전시킨다. 이로써, 레이저광 (200A) 을 기재 레지스트층 상에서 주사시킨다. 여기서, 레이저광 (200A) 의 주사 방향을 따라, 기재 레지스트층의 잠상이 형성된다.
또, 제어 기구 (230) 는, 포매터 (231) 와, 드라이버 (233) 를 구비하고, 레이저광 (200A) 의 조사를 제어한다. 포매터 (231) 는, 레이저광 (200A) 의 조사를 제어하는 변조 신호를 생성하고, 드라이버 (233) 는, 포매터 (231) 가 생성한 변조 신호에 기초하여, 레이저 광원 (201) 을 제어한다. 이로써, 원반 기재 (110) 에 대한 레이저광 (200A) 의 조사가 제어된다.
포매터 (231) 는, 기재 레지스트층에 묘화하는 임의의 패턴이 그려진 입력 화상에 기초하여, 기재 레지스트층에 레이저광 (200A) 을 조사하기 위한 제어 신호를 생성한다. 구체적으로는, 먼저, 포매터 (231) 는, 기재 레지스트층에 묘화하는 임의의 묘화 패턴이 그려진 입력 화상을 취득한다. 입력 화상은, 축 방향으로 기재 레지스트층의 외주면을 절개하여 1 평면으로 펼친, 기재 레지스트층의 외주면의 전개도에 상당하는 화상이다. 이 전개도에는, 원반 (100) 의 둘레면 형상에 상당하는 화상이 그려져 있다. 이 화상은, 미세 요철 구조 (32) 의 반전 구조를 나타낸다. 또한, 원반 (100) 의 원반 요철 구조 (120) 가 전사된 전사용 필름을 제조하고, 이 전사용 필름을 전사형으로서 사용하여 기재 필름 (31) 상에 미세 요철 구조 (32) 를 형성해도 된다. 이 경우, 원반 요철 구조 (120) 는 미세 요철 구조 (32) 와 동일한 요철 구조를 갖게 된다.
다음으로, 포매터 (231) 는, 입력 화상을 소정의 크기의 소영역으로 분할하고 (예를 들어, 격자상으로 분할하고), 소영역의 각각에 오목부 묘화 패턴 (요컨대, 원반 (100) 의 오목부에 상당하는 패턴) 이 포함되는지의 여부를 판단한다. 계속해서, 포매터 (231) 는, 오목부 묘화 패턴이 포함된다고 판단한 각 소영역에 레이저광 (200A) 을 조사하도록 제어하는 제어 신호를 생성한다. 이 제어 신호 (즉, 노광 신호) 는, 스핀들 모터 (225) 의 회전과 동기되는 것이 바람직하지만, 동기되어 있지 않아도 된다. 또, 제어 신호와 스핀들 모터 (225) 의 회전의 동기는 원반 기재 (110) 가 1 회전할 때마다 새롭게 해도 된다. 또한, 드라이버 (233) 는, 포매터 (231) 가 생성한 제어 신호에 기초하여 레이저 광원 (201) 의 출력을 제어한다. 이로써, 기재 레지스트층에 대한 레이저광 (200A) 의 조사가 제어된다. 또한, 노광 장치 (200) 는, 포커스 서보, 레이저광 (200A) 의 조사 스폿의 위치 보정 등과 같은 공지된 노광 제어 처리를 실시해도 된다. 포커스 서보는 레이저광 (200A) 의 파장을 사용해도 되고, 다른 파장을 참조용으로 사용해도 된다.
또, 레이저 광원 (201) 으로부터 조사된 레이저광 (200A) 은, 복수 계통의 광학계로 분기된 후에 기재 레지스트층에 조사되어도 된다. 이 경우, 복수의 조사 스폿이 기재 레지스트층에 형성된다. 이 경우, 일방의 광학계로부터 출사된 레이저광 (200A) 이 타방의 광학계에 의해 형성된 잠상에 도달했을 때에, 노광을 종료하면 된다.
따라서, 본 실시형태에 의하면, 입력 화상의 묘화 패턴에 따른 잠상을 레지스트층에 형성할 수 있다. 그리고, 레지스트층을 현상하고, 현상 후의 레지스트층을 마스크로 하여 원반 기재 (110) 및 기재 레지스트층을 에칭함으로써, 원반 기재 (110) 상에 입력 화상의 묘화 패턴에 따른 원반 요철 구조 (120) 를 형성한다. 즉, 묘화 패턴에 따른 임의의 원반 요철 구조 (120) 를 형성할 수 있다. 따라서, 묘화 패턴으로서, 미세 요철 구조 (32) 의 반전 구조가 그려진 묘화 패턴을 준비하면, 미세 요철 구조 (32) 의 반전 구조를 갖는 원반 요철 구조 (120) 를 형성할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서 사용 가능한 노광 장치는, 도 6 에 나타내는 노광 장치 (200) 의 구성예에 제한되지 않고, 노광 장치 (200) 와 동일한 기능을 갖는 것이면 어떠한 노광 장치를 사용해도 된다.
(4-1-4. 원반을 사용한 전사체의 형성 방법에 대해)
다음으로, 도 7 을 참조하여, 원반 (100) 을 사용한 전사체 (30) 의 형성 방법의 일례에 대해 설명한다. 전사체 (30) 는, 원반 (100) 을 사용한 롤 투 롤 방식의 전사 장치 (300) 에 의해 형성 가능하다. 또한, 이 예에서는 미세 요철 구조 (41) 를 구성하는 수지가 자외선 경화성 수지로 되어 있다.
전사 장치 (300) 는, 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.
기재 공급 롤 (301) 은, 장척의 기재 필름 (31) 이 롤상으로 감겨진 롤이며, 권취 롤 (302) 은, 전사체 (30) 를 권취하는 롤이다. 또, 가이드 롤 (303, 304) 은, 기재 필름 (31) 을 반송하는 롤이다. 닙 롤 (305) 은, 미경화 수지층 (420) 이 적층된 기재 필름 (31), 즉 피전사 필름 (450) 을 원반 (100) 에 밀착시키는 롤이다. 박리 롤 (306) 은, 전사체 (30) 를 원반 (100) 으로부터 박리하는 롤이다.
도포 장치 (307) 는, 코터 등의 도포 수단을 구비하고, 미경화의 경화성 수지를 기재 필름 (31) 에 도포하고, 미경화 수지층 (420) 을 형성한다. 도포 장치 (307) 는, 예를 들어 그라비아 코터, 와이어 바 코터, 또는 다이 코터 등이어도 된다. 또, 광원 (309) 은, 미경화 수지를 경화 가능한 파장의 광을 발하는 광원이고, 예를 들어 자외선 램프 등이어도 된다.
전사 장치 (300) 에서는, 먼저, 기재 공급 롤 (301) 로부터 가이드 롤 (303) 을 개재하여, 기재 필름 (31) 이 연속적으로 송출된다. 또한, 송출 도중에서 기재 공급 롤 (301) 을 다른 로트의 기재 공급 롤 (301) 로 변경해도 된다. 송출된 기재 필름 (31) 에 대해, 도포 장치 (307) 에 의해 미경화 수지가 도포되고, 기재 필름 (31) 에 미경화 수지층 (420) 이 적층된다. 이로써, 피전사 필름 (450) 이 제조된다. 피전사 필름 (450) 은, 닙 롤 (305) 에 의해, 원반 (100) 과 밀착된다. 광원 (309) 은, 원반 (100) 에 밀착한 미경화 수지층 (420) 에 자외선을 조사함으로써, 미경화 수지층 (420) 을 경화시킨다. 이로써, 수지층 (425) 에 원반 (100) 의 원반 요철 구조 (120) 가 전사된다. 즉, 기재 필름 (31) 의 표면에 미세 요철 구조 (32) 가 형성된다. 계속해서, 미세 요철 구조 (32) 가 형성된 기재 필름 (31) 은, 박리 롤 (306) 에 의해 원반 (100) 으로부터 박리된다. 이어서, 미세 요철 구조 (32) 가 형성된 기재 필름 (31) 은, 가이드 롤 (304) 을 개재하여, 권취 롤 (302) 에 의해 권취된다. 또한, 원반 (100) 은 세로 배치여도, 가로 배치여도 되고, 원반 (100) 의 회전시의 각도, 편심을 보정하는 기구를 별도 설치해도 된다. 예를 들어, 척킹 기구에 편심 틸트 기구를 설치해도 된다. 전사는 압공 전사에 의해 실시되어도 된다.
이와 같이, 전사 장치 (300) 에서는, 피전사 필름 (450) 을 롤 투 롤로 반송하는 한편, 원반 (100) 의 둘레면 형상을 피전사 필름 (450) 에 전사한다. 이로써, 기재 필름 (31) 상에 미세 요철 구조 (32) 가 형성된다.
또한, 기재 필름 (31) 을 열가소성 수지 필름으로 한 경우, 도포 장치 (307) 및 광원 (309) 은 불필요해진다. 이 경우, 원반 (100) 보다 상류측에 가열 장치를 배치한다. 이 가열 장치에 의해 기재 필름 (31) 을 가열하여 부드럽게 하고, 그 후, 기재 필름 (31) 을 원반 (100) 에 가압한다. 이로써, 원반 (100) 의 둘레면에 형성된 원반 요철 구조 (120) 가 기재 필름 (31) 에 전사된다. 또한, 기재 필름 (31) 을 열가소성 수지 이외의 수지로 구성된 필름으로 하고, 기재 필름 (31) 과 열가소성 수지 필름을 적층해도 된다. 이 경우, 적층 필름은, 가열 장치에서 가열된 후, 원반 (100) 에 가압된다. 따라서, 전사 장치 (300) 는, 기재 필름 (31) 상에 미세 요철 구조 (32) 가 형성된 전사물을 연속적으로 제조할 수 있다. 물론, 전사체 (30) 의 제조 방법은 상기의 예에 한정되지 않고, 전사체 (30) 를 제조할 수 있는 방법이면 어떠한 방법이어도 된다.
<5. 전사용 적층체 (20) 의 제조 방법>
다음으로, 도 1 을 참조하여, 전사용 적층체 (20) 의 제조 방법에 대해 설명한다. 먼저, 상기에서 제조한 전사체 (30) 의 미세 요철 구조 (32) 상에 미경화의 수지 (경화 후에 광학체 (40) 가 되는 것) 를 도포한다. 이어서, 미경화의 수지층 상에 별도 준비한 피복체 (50) 를 압착한다. 압착의 방법은 특별히 따지지 않고, 예를 들어 롤 라미네이터 등에 의한 압착을 들 수 있다. 압착시의 압력을 조정함으로써, 광학체 (40) 의 두께를 조정할 수 있다. 이어서, 미경화의 수지층을 경화시킨다. 미경화의 수지가 예를 들어 자외선 경화성 수지인 경우, 자외선을 예를 들어 전사체 (30) 의 외측으로부터 조사한다. 이로써, 미경화의 수지층이 경화되어, 광학체 (40) 가 형성된다. 이상의 공정에 의해, 전사용 적층체 (20) 를 제조한다.
<6. 광학 적층체 (10) 의 제조 방법>
다음으로, 도 1 및 도 2 를 참조하여, 광학 적층체 (10) 의 제조 방법에 대해 설명한다. 먼저, 전사용 적층체 (20) 로부터 피복체 (50) 의 일부를 박리한다. 이로써, 광학체 (40) 의 일부가 노출된다. 여기서, 광학체 (40) 와 피복체 (50) 의 90 도 박리력이 광학체 (40) 의 인열을 포함하는 광학체 (40) 와 전사체 (30) 의 90 도 박리력보다 작은 경우, 보다 양호한 정밀도로 피복체 (50) 를 광학체 (40) 로부터 박리할 수 있다. 구체적으로는, 박리한 피복체 (50) 에 대한 광학체 (40) 의 이행을 억제할 수 있다.
한편, 피착체 (70) 의 표면 중, 광학체 (40) 를 형성하는 부분에 미경화의 접착층 (60) 을 형성 (예를 들어, 접착제를 도포) 한다. 여기서, 미경화의 접착층 (60) 을 자외선 경화성 수지로 구성함으로써, 경화 후의 접착층 (60) 의 두께를 작게 할 수 있다. 이어서, 광학체 (40) 의 노출면이 미경화의 접착층 (60) 에 접촉하도록, 전사용 적층체 (20) 를 피착체 (70) 에 가압한다. 이어서, 미경화의 접착층 (60) 을 경화시킨다. 미경화의 접착층 (60) 이 자외선 경화성 수지인 경우, 예를 들어 전사체 (30) 의 외측으로부터 자외선을 조사하면 된다. 이로써, 미경화의 수지층이 경화되어, 접착층 (60) 이 형성된다. 이어서, 전사용 적층체 (20) 를 피착체 (70) 로부터 떼어낸다. 이 때, 광학체 (40) 중, 접착층 (60) 에 의해 접착된 부분만이 피착체 (70) 측에 전사되고, 나머지의 부분은 전사체 (30) 에 남는다. 이로써, 광학체 (40) 의 일부가 전사체 (30) 로부터 떼어내진다. 여기서, 본 실시형태에서는, 광학체 (40) 를 전사체 (30) 로부터 떼어낼 때의 초기 90 도 박리력은, 광학체 (40) 와 접착층 (60) 의 90 도 박리력의 70 ％ 이하가 되도록 조정되고 있다. 이 때문에, 광학체 (40) 를 피착체 (70) 의 적어도 일부에 양호한 정밀도로 전사하는 것이 가능해진다. 예를 들어, 광학체 (40) 중, 접착층 (60) 에 접촉한 부분이 전사체 (30) 에 잔존하는 등의 전사 불량을 억제할 수 있다. 이로써, 이물질 혼입이 적은 상태를 유지하면서, 광학체 (40) 를 부분적으로 피착체 (70) 에 전사할 수 있다. 이상의 공정에 의해, 광학 적층체 (10) 가 제조된다.
이상에 의해, 본 실시형태에 의하면, 광학체 (40) 를 양호한 정밀도로 (예를 들어 전사 불량 등이 발생하지 않도록) 피착체 (70) 에 전사하는 것이 가능해진다. 또, 광학체 (40) 를 미리 제조해 둠으로써, 직접 형성법과 비교하여, 광학체 (40) 혹은 접착층 (60) 을 구성하는 수지의 선택 자유도를 높일 수 있다. 여기서, 직접 형성법은, 피착체 (70) 상에 미경화의 수지층을 형성하고, 이 수지층에 전사체 (30) 의 미세 요철 구조 (32) 를 가압한 상태에서 수지층을 경화시킴으로써, 피착체 (70) 상에 광학체 (40) 를 직접 형성하는 방법이다. 직접 형성법에서는, 접착층 (60) 과 광학체 (40) 가 동일 수지로 형성되게 되는 (실질적으로는 광학체 (40) 의 단일층이 형성되는) 것에 대해, 본 실시형태에서는 접착층 (60) 과 광학체 (40) 를 별개의 수지로 형성할 수 있다 (물론 동일한 수지여도 된다). 또한, 만일 광학체 (40) 를 구성하는 수지가 피착체 (70) 와의 밀착성이 우수하지 않은 것이었다고 해도, 광학체 (40) 와 피착체 (70) 의 밀착성이 우수한 수지로 접착층 (60) 을 형성함으로써, 본 실시형태의 요건을 만족하는 광학 적층체 (10) 를 제조할 수 있다. 또한, 직접 형성법에서는, 광학체 (40) 를 형성할 때에 미세 요철 구조 (32) 내에 수지를 충전할 필요가 있기 때문에, 높은 압력이 필요하게 된다. 따라서, 피착체 (70) 의 강도가 약한 경우에는, 충분한 압력이 가해지지 않고, 양호한 전사를 얻을 수 없다. 또, 전술한 미경화의 수지층의 점도를 낮게 한 경우에는, 양호한 전사가 얻어지는 경우도 있다. 그러나, 이 경우, 미경화의 수지층이 저점도이기 때문에, 광학체 (40) 의 전사 범위, 즉 수지의 확대 정도를 제어하는 것은 곤란하다. 이와 같이, 본 실시형태에서는, 공업적으로 양호한 정밀도로, 또한 안정적인 품질의 광학 적층체 (10) 를 제조할 수 있다.
실시예
<1. 실시예 1>
다음으로, 본 실시형태의 실시예에 대해 설명한다. 실시예 1, 2 및 후술하는 비교예 1 에서는, 초기 90 도 박리력에 대해 검토하였다.
또한, 실시예 1 및 이하의 각 예에서는, 전사체를 "A", 광학체를 "B", 피복체를 "C", 접착층을 "D" 로 칭하여 각종 박리력을 표기한다. 예를 들어, 광학체를 전사체로부터 떼어낼 때의 초기 90 도 박리력을 「A-B 간 초기 90 도 박리력」이라고도 칭한다. 광학체와 접착층의 90 도 박리력을 「B-D 간 90 도 박리력」이라고도 칭한다. 광학체의 인열을 포함하는 광학체와 전사체의 90 도 박리력을 「B 의 인열을 포함하는 A-B 간 90 도 박리력」이라고도 칭한다. 광학체와 피복체의 90 도 박리력을 「B-C 간 90 도 박리력」이라고도 칭한다.
(1-1. 시험용 샘플의 준비)
먼저, 기재 필름으로서 두께 125 ㎛ 의 PET 필름 (구체적으로는, 도요보 주식회사 제조 A4100) 을 준비하고, 미세 요철 구조용의 수지로서 UVX01 (도아 합성 주식회사 제조 "UVX6366" 과 도아 합성 주식회사 제조 "M240" 을 6 : 4 의 질량비로 혼합한 자외선 경화 수지이며, 경화 개시제로서 BASF 제조 "Irgacure184" 를 2 질량％ 첨가한 것) 을 준비하였다. 그리고, 상기 서술한 전사체의 제조 방법에 따라서 전사체를 제조하였다. 여기서, 미세 요철 구조의 트랙간 거리 (트랙 피치) 를 153 ㎚, 트랙내 거리 (도트 피치) 를 230 ㎚, 요철의 높이를 평균 225 ㎚ (복수의 요철 높이의 산술 평균값) 로 하였다.
이어서, 전사체의 미세 요철 구조 상에 상기 서술한 이형 처리를 실시하였다. 먼저, 스퍼터링으로 ITO 로 이루어지는 무기막을 미세 요철 구조 상에 두께 20 ㎚ 로 형성하였다. 이어서, 엑시머 처리를 실시하여 무기막을 활성화시켰다. 이어서, 이형제가 되는 불소 수지 (3M 사 제조 Novec1720) 를 SDI 사 제조의 탁상 딥 코터 "DT-0502-S1" 에 의해 무기막의 표면에 도포하였다. 인상 속도는 1 ㎜/sec 로 하였다.
이어서, 전사체의 미세 요철 구조 상에 광학체용의 수지로서 A05 (도아 합성 주식회사 제조 "UVX6366", 오사카 유기 화학 주식회사 제조 "비스코트 ＃150", 및 MIWON 사 제조 "MiramerM200" 을 5 : 3 : 2 의 질량비로 혼합한 자외선 경화 수지이고, 경화 개시제로서 BASF 제조 "Irgacure184" 를 2 질량％ 첨가한 것) 를 두께 1 ㎛ 로 도포하였다. 여기서 도포 두께는 미세 요철 구조 (41) 의 요철 높이를 포함하지 않는 값이다. 이어서, 자외선을 수지층에 조사함으로써, 수지층을 경화시켰다. 이로써, 전사체와 광학체의 적층체 (시험용 샘플) 를 제조하였다.
(1-2. A-B 간 90 도 박리 시험)
이어서, 전사체 상의 광학체에 대해 A-B 간 90 도 박리 시험을 실시하였다. A-B 간 90 도 박리 시험은, JIS-6854-1 에 준거한 시험기 (이마다 제작소사 제조 "인장 압축 시험기 SV-55C-2H") 에 의해 실시하였다. 또한, 초기 90 도 박리력을 정확하게 측정하기 위해서, 당해 시험기에 데이터 로거 (GRAPHTEC 사 제조 "midi LOGGER GL200") 를 접속하였다. A-B 간 90 도 박리 시험은, 밀착폭 25 ㎜, 시험 길이 150 ㎜ 이상, 인상 속도 200 ㎜/min 의 시험 조건에서 실시하였다. 시험용 샘플의 폭은 25 ㎜ 보다 넓은 폭으로 하였다. 결과를 도 4 에 나타낸다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, A-B 간 초기 90 도 박리력은 1.37 N/25 ㎜ 였다. 또, 인열을 포함하는 A-B 간 90 도 박리력은 0.27 N/25 ㎜ 였다. 이 값은 후술하는 실시예 3, 4, 비교예 2, 3 에서 사용하였다.
(1-3. B-D 간 90 도 박리 시험)
이어서, 피착체로서 슬라이드 글라스를 준비하고, 접착층용의 접착제로서 도아 합성 주식회사 제조 "아로닉스 UVX5800" 을 준비하였다. 한편, 전사체로부터 광학체를 떼어내어 단체의 광학체를 준비하였다. 이어서, 피착체에 접착제를 도포하고, 도포면에 광학체를 적층하였다. 이어서, 접착제를 경화시켰다. 경화 후의 접착층의 두께는 5 ㎛ 로 하였다. 이 시험용 샘플에 대해 B-D 간 90 도 박리 시험을 실시하였다. 시험기는 상기와 동일하게 하고, 시험 조건은, 밀착폭 25 ㎜, 시험 길이 150 ㎜ 이상, 인상 속도 200 ㎜/min 으로 하였다. 시험용 샘플의 폭은 25 ㎜ 에 일치시켰다. 이 결과, 실시예 1 에서는, B-D 간 90 도 박리력은 13.0 N/25 ㎜ 였다. 따라서, A-B 간 초기 90 도 박리력 (= 1.37 N/25 ㎜) 은, B-D 간 90 도 박리력 (= 13.0 N/25 ㎜) 의 10.5 ％ 였다.
(1-4. 전사 시험)
이어서, 피착체에 접착제를 도포하고, 도포면에 전사체와 광학체의 적층체를 적층하였다. 이어서, 접착제를 경화시켰다. 경화 후의 접착층의 두께는 5 ㎛ 로 하였다. 이어서, 작업자가 당해 적층체를 떼어냈다. 이 결과, 접착층 상에 배치된 광학체의 부분만이 피착체에 전사되고, 나머지의 부분은 전사체와 함께 피착체로부터 떼어내졌다. 따라서, 광학체를 피착체의 적어도 일부에 양호한 정밀도로 전사할 수 있었다.
<2. 실시예 2>
기재 필름을 두께 20 ㎛ 의 Si 필름으로 한 것, 광학체를 제조할 때의 도포 두께를 1.5 ㎛ 로 한 것, 접착층용의 접착제를 도아 합성 주식회사 제조 "아로닉스 LCR0632" 로 한 것을 제외하고, 실시예 1 과 동일한 시험을 실시하였다. 이 결과, A-B 간 초기 90 도 박리력은 7.93 N/25 ㎜, B-D 간 90 도 박리력은 11.8 N/25 ㎜ 였다. 도 4 에 A-B 간 90 도 박리 시험의 결과를 나타낸다. 따라서, 실시예 2 에서는, A-B 간 초기 90 도 박리력 (= 7.93 N/25 ㎜) 은, B-D 간 90 도 박리력 (= 11.8 N/25 ㎜) 의 67.2 ％ 였다. 전사 시험에서는, 실시예 1 과 동일한 결과가 얻어졌다.
<3. 비교예 1>
기재 필름을 두께 125 ㎛ 의 PET 필름 (구체적으로는, 도요보 주식회사 제조 "A4100") 으로 하고, 전사체의 미세 요철 구조용의 수지를 덱세리알즈 주식회사 제조 "SK1120" 으로 하였다. 또한, 전사체의 미세 요철 구조의 트랙간 거리 (트랙 피치) 를 153 ㎚, 트랙내 거리 (도트 피치) 를 230 ㎚, 요철의 높이를 평균 225 ㎚ 로 하고, 광학체용의 수지를 UVX2 (도아 합성 주식회사 제조 "UVX6366", 오사카 유기 화학 주식회사 제조 "비스코트 ＃150", 및 MIWON 사 제조 "MiramerM200" 을 6 : 2 : 2 의 질량비로 혼합한 자외선 경화 수지이고, 경화 개시제로서 BASF 제조 "Irgacure184" 를 2 질량％ 첨가한 것) 로 하고, 광학체를 제조할 때의 도포 두께를 4.0 ㎛ 로 하였다. 또한, 전사체의 미세 요철 구조 상에 산화 텅스텐을 스퍼터링하는 한편, 이형 처리를 실시하지 않았다. 이들을 제외하고, 실시예 1 과 동일한 처리를 실시하였다. 이 결과, A-B 간 초기 90 도 박리력은 9.30 N/25 ㎜, B-D 간 90 도 박리력은 13.0 N/25 ㎜ 였다. 도 4 에 A-B 간 90 도 박리 시험의 결과를 나타낸다. 따라서, 비교예 1 에서는, A-B 간 초기 90 도 박리력 (= 9.30 N/25 ㎜) 은, B-D 간 90 도 박리력 (= 13.0 N/25 ㎜) 의 71.5 ％ 였다. 전사 시험에서는, 접착층 상에 광학체가 전사되지 않고, 모든 광학체가 전사체에 잔존하였다. 실시예 1, 2, 비교예 1 의 결과를 표 1 에 정리하여 나타낸다.
<4. 실시예 3>
(4-1. 시험용 샘플의 준비)
실시예 3, 4 및 비교예 2, 3 에서는, 광학체와 피복체의 박리력에 대해 검토하였다. 먼저, 실시예 3 에 대해 설명한다. 실시예 3 에서는, 실시예 1 과 동일한 전사체를 제조하였다. 이어서, 이 전사체의 미세 요철 구조 상에 광학체용의 수지 (실시예 1 과 동일) 를 도포한 후, 미경화의 수지층 상에 피복체로서 산에이 화연사 제조 "PAC2-70" 을 적층하였다. 이 때, 롤 코터로 피복체를 압착하고, 미경화의 수지층의 도포 두께를 실시예 1 과 동일한 1 ㎛ 로 하였다. 이어서, 미경화의 수지층을 경화시킴으로써, 전사용 적층체 (시험용 샘플) 를 제조하였다.
(4-2. B-C 간 90 도 박리 시험)
이어서, 이 시험 샘플에 대해 B-C 간 90 도 박리 시험을 실시하였다. 시험기는 상기와 동일하게 하여, 밀착폭 25 ㎜, 시험 길이는 150 ㎜ 이상, 인상 속도는 200 ㎜/min 으로 하였다. 시험용 샘플의 폭은 25 ㎜ 에 일치시켰다. 이 결과, B-C 간 90 도 박리력은 0.13 N/25 ㎜ 였다. 인열을 포함하는 A-B 간 90 도 박리력은 실시예 1 에서 측정한 0.27 N/25 ㎜ 가 되므로, B-C 간 90 도 박리력은 인열을 포함하는 A-B 간 90 도 박리력보다 작았다. 또, 박리 시험 중, 광학체는 파괴되지 않고, 전사체에 잔존하였다.
<5. 실시예 4>
피복체를 후타무라 화학사 제조 FSA020M 으로 한 것 이외에는 실시예 3 과 동일한 시험을 실시하였다. 이 결과, B-C 간 90 도 박리력은 0.20 N/25 ㎜ 였다. 인열을 포함하는 A-B 간 90 도 박리력은 실시예 1 에서 측정한 0.27 N/25 ㎜ 가 되므로, B-C 간 90 도 박리력은 인열을 포함하는 A-B 간 90 도 박리력보다 작았다. 또, 박리 시험 중, 광학체는 파괴되지 않고, 전사체에 잔존하였다.
<6. 비교예 2>
피복체를 60 ℃ 에서 1 시간 처리한 FSA020M 으로 한 것 이외에는 실시예 3 과 동일한 처리를 실시하였다. B-C 간 90 도 박리력은 0.56 N/25 ㎜ 였다. 인열을 포함하는 A-B 간 90 도 박리력은 실시예 1 에서 측정한 0.27 N/25 ㎜ 가 되므로, B-C 간 90 도 박리력은 인열을 포함하는 A-B 간 90 도 박리력보다 컸다. 이 결과, 박리 시험 중, 광학체의 일부가 파괴되고, 피복체로 이행하였다.
<7. 비교예 3>
피복체를 60 ℃ 에서 1 시간 처리한 후타무라 화학사 제조 "FSA050M" 으로 한 것 이외에는 실시예 3 과 동일한 처리를 실시하였다. B-C 간 90 도 박리력은 0.93 N/25 ㎜ 였다. 인열을 포함하는 A-B 간 90 도 박리력은 실시예 1 에서 측정한 0.27 N/25 ㎜ 가 되므로, B-C 간 90 도 박리력은 인열을 포함하는 A-B 간 90 도 박리력보다 컸다. 이 결과, 박리 시험 중, 광학체의 일부가 파괴되고, 피복체로 이행하였다. 실시예 3, 4, 비교예 2, 3 의 결과를 표 2 에 정리하여 나타낸다.
이상의 실시예 및 비교예의 결과, 광학체를 양호한 정밀도로 피복체에 전사시키기 위해서는 A-B 간 초기 90 도 박리력이 B-D 간 90 도 박리력의 70 ％ 이하일 필요가 있는 것이 명확해졌다. 또한, 피복체를 광학체로부터 양호한 정밀도로 박리하기 위해서는, B-C 간 90 도 박리력이, 인열을 포함하는 A-B 간 90 도 박리력보다 작을 필요가 있는 것이 명확해졌다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 자이면, 특허 청구의 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 분명하고, 이들에 대해서도, 당연하게 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
10 : 광학 적층체
20 : 전사용 적층체
30 : 전사체
40 : 광학체
50 : 피복체

Claims (7)

  1. 요철이 가시광 파장 이하의 평균 주기로 배치된 미세 요철 구조가 일방의 표면에 형성된 광학체와, 상기 광학체의 상기 미세 요철 구조에 끼워 맞추는 반전 요철 구조를 갖는 전사체와, 상기 광학체의 타방의 표면을 피복하는 피복체를 갖는 전사용 적층체를 제조하는 제 1 공정과,
    피착체의 표면의 일부에 미경화의 접착층을 형성하는 제 2 공정과,
    상기 전사용 적층체의 상기 광학체의 타방의 표면으로부터 상기 피복체의 일부를 박리하여, 상기 광학체의 타방의 표면의 일부를 노출시키는 제 3 공정과,
    상기 광학체의 타방의 표면의 일부의 노출면이 상기 미경화의 접착층에 접촉하도록, 상기 전사용 적층체를 상기 피착체에 가압하는 제 4 공정과,
    상기 미경화의 접착층을 경화시키는 제 5 공정과,
    상기 경화된 접착층에 접착된 상기 광학체의 일부를 상기 전사체로부터 떼어내는 제 6 공정을 포함하고,
    상기 제 6 공정에 있어서 상기 광학체의 일부를 상기 전사체로부터 떼어낼 때의 초기 90 도 박리력은, 상기 광학체와 상기 접착층의 90 도 박리력의 70 ％ 이하인 것을 특징으로 하는, 광학 적층체의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학체와 상기 피복체의 90 도 박리력은, 상기 광학체의 일부를 상기 전사체로부터 떼어낼 때의 상기 광학체와 상기 전사체의 90 도 박리력보다 작은 것을 특징으로 하는, 광학 적층체의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광학체와 상기 접착층의 90 도 박리력은 13 N/25 ㎜ 이상인 것을 특징으로 하는, 광학 적층체의 제조 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광학체와 상기 접착층의 총 두께는 15 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 광학 적층체의 제조 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 접착층은 자외선 경화성 수지로 구성되는 것을 특징으로 하는, 광학 적층체의 제조 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 반전 요철 구조의 표면에는 이형 처리가 이루어져 있는 것을 특징으로 하는, 광학 적층체의 제조 방법.
  7. 삭제
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