KR20100015838A

KR20100015838A - 표면 요철의 제작방법

Info

Publication number: KR20100015838A
Application number: KR1020097022181A
Authority: KR
Inventors: 히데키 에토리
Original assignee: 키모토 컴파니 리미티드
Priority date: 2007-03-26
Filing date: 2008-03-19
Publication date: 2010-02-12
Also published as: TW200848799A; CN101636671A; US8298752B2; CN101636671B; TWI437277B; KR101441721B1; WO2008117719A1; US20100044913A1; JPWO2008117719A1

Abstract

본 발명은 포토마스크를 사용하여, 용이하고 또한 고정도(高精度)로 목적하는 요철형상을 형성하는 것이 가능한 표면 요철의 제작방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 표면 요철의 제작방법은, 감광성 수지 조성물로 되는 감광막(10)의 일방측에, 광투과부와 광불투과부를 갖는 마스크부재(20)를 감광막(10)에 대해 간격을 두고 배치하고, 마스크부재(20)의 감광막(10)과는 반대측에 광확산부재(30)를 배치한다. 광확산부재(30)의 마스크부재(20)와는 반대측에 배치된 광원으로부터 빛을 조사하고, 광확산부재(30)와 마스크부재(20)의 광투과부를 통해 감광막(10)을 노광한다. 감광막(10)의 노광부 또는 미노광부를 현상에 의해 제거하여, 감광막(10)에 노광부 또는 미노광부의 형상으로 결정되는 요철을 제작한다. 노광할 때, 광확산부재(30)의 헤이즈 등의 노광조건을 제어하여, 노광부 또는 미노광부의 형상을 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

표면 요철의 제작방법{Method for manufacturing surface unevenness}

본 발명은 미세한 요철을 제작하는 방법에 관한 것으로, 특히 광확산판, 광 제어 필름, 마이크로렌즈 등의 투명한 재료의 표면에 요철을 갖는 광학재료의 제작에 적합한 표면 요철의 제작방법에 관한 것이다.

각종 광학기기나 스크린, 액정 디스플레이 등의 표시장치에 있어서는, 투과광 또는 반사광의 출사방향을 제어하기 위해 표면에 미세한 요철이 설치된 광확산 필름이나 마이크로렌즈 등의 광학재료가 사용되고 있다. 이와 같은 광학재료로서, 단순히 랜덤의 요철을 가질 뿐 아니라, 광로(光路)를 제어하기 위해 오목부나 볼록부의 형상, 간격 등을 고정도(高精度)로 규정한 것이 제안되어 있다(특허문헌 1).

일반적으로 재료의 표면을 요철로 하는 수법으로서는, 표면을 형성하는 층 내에 매트재를 혼합하는 케미컬 매트법이나 엠보스, 형압(型押) 등이 채용되고 있다. 그러나 케미컬 매트법의 경우에는 매트재 자체에 입자경 분포가 존재할 뿐 아니라 분산된 상태도 완전히 균일하지 않기 때문에, 규칙성이 있는 표면형태나 고정도로 규정된 표면형태를 형성할 수 없다. 또한 엠보스나 형압의 경우에는, 요철형상에 따라서는 틀의 제작이 곤란한 경우도 있지만, 한 번 틀이 제작되었다면 그 후에는 용이하게 표면 요철을 형성할 수 있다는 이점이 있다. 그러나 재료의 재질이 나 압압(押壓)시의 압력 등의 조건에 따라 동일한 틀이더라도 형성되는 표면 요철은 반드시 동일하게는 되지 않아, 모든 재료로 재현성 좋게 요철을 형성하는 것은 곤란하다.

한편, 반도체장치의 제조 등에 있어서 일반적인 수법인 포토리소그래피법을 이용하여 광확산판이나 마이크로렌즈를 제조하는 방법도 제안되어 있다(특허문헌 2, 특허문헌 3). 특허문헌 3에 기재된 기술에서는, 그레이 스케일 마스크 패턴을 사용함으로써, 노광에 의해 가용화되는 감광막의 두께를 제어하여, 목적하는 형상의 볼록부를 갖는 마이크로렌즈를 제조하는 수법이 개시되어 있다. 그레이 스케일 마스크란, 농담 패턴에 의해 빛의 투과율 분포를 형성한 마스크로, 특허문헌 3에는 마스크 필름에 설치한 개구(開口)의 크기나 개구의 수로 투과율을 제어한 것이 개시되어 있다.

특허문헌 1: 국제공개 제2004/021052호 공보

특허문헌 2: 일본국 특허공개 제2004-294745호 공보

특허문헌 3: 일본국 특허공개 제2004-310077호 공보

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

그러나, 개구의 크기나 수로 빛의 투과율을 제어하는 그레이 스케일 마스크의 경우에는, 하나의 볼록부 또는 오목부를 형성하기 위해 작은 영역에 피치나 크기가 제어된 다수의 개구를 설치할 필요가 있어, 축소 투영형 노광장치를 사용한 경우에도, 마스크로서는 매우 정밀한 가공이 요구된다. 또한, 요철의 형상을 단차(段差)가 없는 연속적인 곡면으로 하기 위해서는 복수종의 마스크를 사용하여 다중 노광을 행할 필요가 있어, 요철 형성공정이 번잡해진다.

이에 본 발명은 그레이 스케일 마스크를 사용하지 않고, 통상의 포토마스크를 사용하여, 용이하고 또한 고정도로 목적하는 요철형상을 형성하는 것이 가능한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명의 표면 요철의 제작방법은, 재료의 표면에 미세한 요철을 제작하는 방법으로서, 감광성 수지 조성물로 되는 감광막의 일방측(一方側)에, 광투과부와 광불투과부를 갖는 마스크부재를 상기 감광막에 대해 간격을 두고 배치하는 스텝, 상기 마스크부재의 상기 감광막과는 반대측에 광확산부재를 배치하는 스텝, 상기 광확산부재의 마스크부재와는 반대측에 배치된 광원으로부터 빛을 조사하여, 상기 광확산부재와 상기 마스크부재의 광투과부를 통해 상기 감광막을 노광하는 스텝, 및 상기 감광막의 노광부 또는 미노광부를 현상에 의해 제거하여, 상기 감광막에 노광부 또는 미노광부의 형상으로 결정되는 요철을 제작하는 스텝을 포함하며, 상기 노광하는 스텝에 있어서, 노광조건을 제어하여, 상기 노광부 또는 미노광부의 형상을 제어하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 표면 요철의 제작방법은, 상기 노광조건이 상기 광확산부재의 헤이즈(JIS K7136: 2000)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 표면 요철의 제작방법은, 상기 노광조건이 상기 마스크부재의 차광면에서 상기 감광막까지의 거리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 표면 요철의 제작방법은, 상기 감광막이 노광에 의해 불용화되는 네거티브 타입의 감광성 수지 조성물로 되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 표면 요철의 제작방법은, 상기 감광막이 실질적으로 투명한 제1 기재 상에 형성되거나 또는 밀착되어 설치되고, 제1 기재측으로부터 노광되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 표면 요철의 제작방법은, 노광하는 스텝 후에, 상기 감광막의 마스크부재측의 면을 제2 기재에 첩합(貼合)시킨 후, 현상하여 제2 기재에 요철 표면을 제작하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 표면 요철의 제작방법은, 표면에 미세한 요철이 형성된 틀을 사용하여, 상기 틀에 형성된 표면 요철과 반대의 요철을 표면에 갖는 부재를 제작하는 방법으로서, 상기 틀로서, 전술한 본 발명의 표면 요철의 제작방법에 의해 제작한 틀을 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 표면 요철의 제작방법은, 표면에 미세한 요철이 형성된 틀을 사용하여, 상기 틀에 형성된 표면 요철과 반대의 요철을 표면에 갖는 부재를 제작하는 방법으로서, 상기 틀로서, 전술한 본 발명의 표면 요철의 제작방법에 의해 제작한 제1 틀을 사용하여 제작한 제2 틀을 사용하여, 상기 제1 틀과 동일한 요철을 표면에 갖는 부재를 제작하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 표면 요철의 제작방법은, 표면 요철이 형성된 부재가 광학부재인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서, 빛은 가시광 뿐 아니라 자외선이나 원자외선 등의 파장이 짧은 빛도 포함한다.

이하, 본 발명의 개념을 설명한다.

제판(製版) 등의 일정 막두께의 요철을 형성하는 것을 목적으로 하는 포토리소그래피의 경우에는, 마스크 패턴을 정확하게 재현하기 위해 노광에 사용하는 빛은 평행 광선인 것이 조건이 된다. 종래의 그레이 스케일 마스크를 사용한 표면 요철 형성방법의 경우에도 평행 광선인 것을 전제로, 마스크측의 광투과율을 제어함으로써 노광부의 노광량에 분포를 부여하고 있다.

또한 볼록부의 높이(막두께)가 높은 특수한 요철형상의 형성에 있어서, 노광 부족이나 현상 부족을 방지하기 위해 투명한 기판 상에 레지스트(감광막)를 형성하고, 기판측(배면)으로부터 노광하는 수법도 제안되어 있지만(특허문헌 4), 일반적으로는 빛의 회절에 의해 레지스트 노광부의 에지형상이 흐트러지는 것을 방지하기 위해 마스크는 레지스트와 밀착되도록 놓여진다.

특허문헌 4: 일본국 특허공개 제2000-103062호 공보

이에 대해 본 발명의 표면 요철의 제작방법에서는, 평행 광선을 사용하지만 마스크부재와 감광막(레지스트)을 밀착시키는 것이 아니라, 간격을 두고 마스크부재를 배치하고, 추가적으로 마스크부재의 감광막과는 반대측에 광확산부재를 배치함으로써, 광확산부재에 의해 확산되는 빛의 퍼짐을 이용하여, 노광량에 분포를 부여하고 있다. 그리고, 빛의 확산에 따른 빛의 퍼짐을 광확산부재의 헤이즈를 조정함으로써 조정하여, 노광량 분포 즉 노광에 의해 형성되는 요철의 형상을 제어한다.

즉, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 평행광을 광확산부재(30) 및 마스크부재(20)를 매개로 감광막(10)에 쬐었을 경우, 평행광은 광확산부재(30)로 확산되기 때문에, 마스크부재(20)의 광투과부(개구부)를 통과한 빛은 개구경 보다 퍼진다. 이 빛의 퍼짐은, 광확산부재(30)의 헤이즈(H)의 값에 따라 변화되기 때문에, 마스크부재의 광투과부를 통과하는 광속(光束)의 주변부에 있어서 광량이 감소하거나 하여 광량에 분포를 부여한다.

그리고, 광확산부재(30)로 확산된 빛은 마스크부재(20)의 광투과부를 통과한 후, 마스크부재(20)의 차광면에서 감광막(10)까지의 거리(T)에 따라 퍼짐이 확대되고(도 1, 도 2의 파선 화살표(a)), 광속의 주변부에서는 광속의 중앙부보다 단위면적당 광량이 감소한다. 또한, 마스크부재(20)의 광투과부를 통과한 빛은, 마스크부재(20)의 차광면에서 감광막(10)까지의 거리(T)에 따라, 회절에 의해 퍼짐을 발생시켜(도 1, 도 2의 촘촘한 파선 화살표(b)), 광속의 주변부에서는 광속의 중앙부보다 단위면적당 광량이 감소한다.

이와 같이, 빛은 마스크부재(20)의 광투과부를 통과한 후에도, 회절에 의해, 광속의 주변부에서는 광속의 중앙부보다 단위면적당 광량이 감소하거나 하여 분포가 발생한다.

최종적으로, 감광막(10)에 도달하는 빛의 분포(노광량의 분포)는, 광확산부재(30)의 헤이즈(H), 마스크부재(20)의 차광면에서 감광막(10)까지의 거리(T)에 의존하여 변화한다.

또한 광확산부재(30)와 마스크부재(20)의 차광면과의 거리(t)에 대해서는, 평행 광선이 조사되는 영역의 넓이에 비해, 그 거리(t)와 마스크부재(20)의 광투과부의 크기가 충분히 작을 때에는, 마스크부재(20)의 광투과부로 입사하는 빛의 광량 및 확산 정도에는 영향을 주지 않는다. 즉, 도 1의 상태에서 도 2의 상태로 거리(t)가 변화된 경우, 도 1에서 마스크 광투과부로 입사하는 확산광(a)의 강도는, 도 2에서 거리(t)가 길어진 것으로 인해, 거리의 제곱에 반비례하여 약해지지만, 도 2에서 개구부로 입사하는 확산광의 범위가 넓어짐으로써 부정된다. 즉, 거리(t)가 변화되어도 도 1 및 도 2의 광투과부 통과 후의 빛의 상태(광량, 확산 정도)에는 변화가 없는 것을 알 수 있다.

전술한 바와 같이, 감광막으로 입사하는 빛의 분포(노광량 분포)는, 광확산부재의 헤이즈(H) 및 마스크부재의 차광면에서 감광막까지의 거리(T)에 의존한다.

한편, 광경화성 수지(레지스트)가 광경화되어 불용화하기 위해 필요한 노광량을 임계(臨界) 노광량(Ec)이라 하고, 이 광경화성 수지에 소정의 노광량(E0)을 부여한 경우의 경화 깊이(Cd)와 임계 노광량(Ec)에는 다음 식의 관계가 있는 것이 알려져 있다.

여기서 Dp는 수지 표면에 조사된 자외선광의 강도가 1/e가 되는 심도(투과 심도라 한다)로, 감광성 수지에 고유의 값이다.

따라서 노광량 분포를 가진 빛을 조사한 경우에는, 그 분포에 대응하여 경화 깊이에 분포를 발생시킴으로써, 그 결과, 높이 또는 깊이가 변화되는 볼록부 또는 오목부의 형성이 가능해진다. 본 발명에서는, 광확산부재의 헤이즈(H)(이하, 간단히 「헤이즈(H)」라고 하는 경우도 있다)를 제어함으로써, 또는, 헤이즈(H)와, 마스크부재의 차광면에서 감광막까지의 거리(T)(이하, 간단히 「거리(T)」라고 하는 경우도 있다)를 제어함으로써 노광량 분포를 제어하여, 목적하는 표면 요철의 형성을 가능하게 한 것이다.

발명의 효과

본 발명에 의하면, 노광의 조건을 조정함으로써, 다중 노광이나 그레이 스케일 마스크 등을 사용한 노광을 행하지 않고 목적하는 요철 패턴을 고정도로 제작할 수 있다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 실시형태를 설명한다.

본 발명의 표면 요철의 제작방법의 개요를 도 3에 나타낸다. 본 발명의 표면 요철의 제작방법은, 주로 노광함으로써 경화 또는 가용화되는 감광성 수지 조성물로 되는 감광막(10)을 준비하는 스텝(a), 감광막(10)에 광확산부재(30) 및 마스크부재(20)를 매개로 노광하는 노광 스텝(b), 및 노광 후의 감광막(10)을 현상하여, 노광부 또는 비노광부를 제거하는 현상 스텝(c)으로 된다.

노광 스텝에서는, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 감광막(10)에 대해 소정의 간격을 두고 마스크부재(20)를 배치하는 동시에, 마스크부재(20)의 감광막(10)과는 반대측에 광확산부재(30)를 배치한 후에, 광원으로부터의 빛을 광확산부재(30) 및 마스크부재(20)의 광투과부를 통해 감광막(10)에 조사하여 노광한다. 또한, 도면에서는 감광막(10)은 기재(11) 상에 형성되어 있지만, 기재(11)는 필수는 아니다. 현상 스텝에서는, 감광막(10)을 현상해 노광부 또는 미노광부를 제거하여, 감광막(10)에 노광부 또는 미노광부의 형상으로 결정되는 요철(15)을 제작한다. 그 후, 필요에 따라, 제거되지 않고 남은 감광막의 부분을 경화(불용화)시킨다. 본 발명의 표면 요철의 제작방법에서는, 헤이즈(H)에 의해 이 요철의 형상을 제어하고, 바람직하게는, 헤이즈(H)와 거리(T)에 의해, 이 요철의 형상을 제어한다.

광확산부재의 헤이즈(H)는 목적으로 하는 요철형상에 따라서도 상이하다. 헤이즈가 작은 편이, 노광부의 애스팩트비(바닥면의 폭에 대한 높이의 비)를 높게 할 수 있다. 이에 따라, 노광부가 불용화되어 볼록형상으로 되는 네거티브 타입에서는 높이가 높은 볼록형상을, 노광부가 가용화되어 오목형상으로 되는 포지티브 타입에서는 깊이가 깊은 오목형상을 얻을 수 있다.

헤이즈에는 광확산부재의 표면 요철에 기인하는 헤이즈(이하, 「외부 헤이즈」라 한다)와, 광확산부재 중의 바인더 수지와 광확산제의 굴절률차에 기인하는 헤이즈(이하, 「내부 헤이즈」라 한다)가 있다. 외부 헤이즈, 내부 헤이즈 중 어떤 헤이즈를 이용하는지에 따라 요철형상을 달리 할 수 있다. 구체적으로는, 외부 헤이즈를 이용하여 형성한 볼록형상에서는, 볼록부 정상에서 기슭 부분을 향해 경사가 순차적으로 커지고, 바닥면의 퍼짐은 그렇게 크지 않다. 이 때문에 애스팩트비가 큰 요철형상이 얻어지는 경향이 있다. 한편, 내부 헤이즈를 이용해서 형성한 볼록형상에서는, 볼록부 정상의 경사가 작은 부분이 비교적 넓고, 기슭을 향해 경사가 급격히 커진 후, 재차 경사가 완만해져, 바닥면이 넓게 퍼져 있다. 이 때문에 애스팩트비가 작아지는 경향이 있다.

따라서, 양자를 비교하면, 외부 헤이즈는 비교적 볼록부 정상에 가까운 부분의 단면형상을 제어하고 있고, 내부 헤이즈는 비교적 기슭에 가까운 부분의 단면형상을 제어하고 있다는 것을 알 수 있다. 이와 같은 경향을 이용하여, 목적으로 하는 요철 단면형상에 맞추어, 외부 헤이즈, 내부 헤이즈 중 어느 것을 사용할지 선택할 수 있다. 또한, 외부 헤이즈 및 내부 헤이즈 양자를 병용하는 것도 가능하고, 그 경우는, 각각의 경향을 겸비한 요철형상을 얻을 수 있다.

마스크부재의 차광면에서 감광막까지의 거리(T)에 대해서는, 목적으로 하는 요철형상에 따라서도 상이하지만, 요철형상(높이, 바닥면의 폭)이 서브미크론에서 수백 미크론의 오더인 경우, 마스크부재의 차광면에서 감광막까지의 사이에 개재(介在)하는 매체의 굴절률을 N으로 했을 때, T/N이 2 mm 이하인 것이 바람직하고, 5 ㎛ 이상, 1 mm 이하인 것이 보다 바람직하다. 거리(T)를 굴절률(N)로 나눈 것은, 굴절률이 높을수록 파수(波數)가 커지기 때문이고, 회절에 의해 동일한 빛의 퍼짐 효과를 얻기 위해서는, 파수를 동일하게 할 필요가 있기 때문이다. 동일한 요철형상의 설계에 있어서, 예를 들면 굴절률이 낮은 매체가 개재하는 경우에는, 고굴절률 매체가 개재하는 경우보다도 거리(재료의 두께)를 짧게 하는 것이 된다. 또한, 2종 이상의 매체가 존재하는 경우에는, 각 매체의 두께를 T1, T2…, 굴절률을 N1, N2…로 했을 때, T1/N1+T2/N2+…가 상기 범위를 만족시키면 된다. 한편, 확산에 따른 빛의 퍼짐은 도 1 및 도 2에서도 알 수 있는 바와 같이, 거리(T)에 비례하고, 사이에 개재하는 매체의 굴절률에는 영향받지 않는다. 따라서, 필요한 형상을 얻기 위해서는, 확산 및 회절에 의한 빛의 퍼짐을 고려하여 적절하게 거리(T)를 조정한다. 또한 거리는 일정할 필요는 없고, 목적으로 하는 요철의 분포에 따라 1차원 방향 또는 2차원 방향으로 경사지게 하거나, 거리 자체에 위치에 따라 변화를 부여하는 것도 가능하다.

광확산부재에서 마스크부재의 차광면까지의 거리(t)에 대해서는, 전술한 바와 같이, 평행광의 크기(그것이 마스크에 닿는 면적)가 거리(t)에 대해 충분히 큰 경우에는, 마스크 개구부 통과 후의 빛의 상태에 영향을 주지 않지만, 대면적의 노광을 행하는 경우에 필요한 평행광의 크기를 작게 하기 위해서는 100 mm 정도나 그 이하가 좋다.

또한, 마스크부재의 개구에 대해서는, 원형에 한정되지 않고, 임의의 형상으로 할 수 있다. 예를 들면, 마스크부재의 개구가 슬릿형상인 경우에는, 가늘고 긴 형상의 오목부 또는 볼록부가 된다. 또한 요철의 배열이나 피치는, 마스크에 형성된 개구의 배열, 피치에 의해 결정된다.

도 4~7에 네거티브 타입의 감광성 수지를 사용하여, 지름이 30 ㎛인 경우와 40 ㎛인 경우의 2종류의 원형 개구를 갖는 마스크부재를 사용해서, 노광·현상하여 얻은 요철의 단면형상을 나타낸다. 여기서, 도 4~7의 세로축 및 가로축의 단위는 모두 「㎛」이다. 또한, 이들은 모두 노광량이 100 mJ/㎠, 광확산부재와 마스크부재의 차광면과의 거리(t)는 8.3 mm이다.

도 4는 거리(T)를 100 ㎛(T/N=61 ㎛)로 고정하고, 헤이즈(H)(외부 헤이즈)를 변화시킨 경우의 요철 단면형상이다. 도 5는 거리(T)를 100 ㎛(T/N=61 ㎛)로 고정하고, 헤이즈(H)(내부 헤이즈)를 변화시킨 경우의 요철 단면형상이다. 도 6은 헤이즈(H)(외부 헤이즈)를 30%로 고정하고, 거리(T)(T/N)를 변화시킨 경우의 요철 단면형상이다. 또한, 도 7은 헤이즈(H)(내부 헤이즈)를 29%로 고정하고, 거리(T)(T/N)를 변화시킨 경우의 요철형상이다.

도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 외부 헤이즈 및 내부 헤이즈를 사용한 광확산부재의 어떤 경우도, 거리(T)(T/N)를 고정하여 헤이즈(H)의 값을 변화시킨 경우, 헤이즈(H)의 값이 커짐에 따라 빛의 퍼짐이 커지기 때문에, 얻어지는 요철형상은 헤이즈(H) 값의 증가에 따라 요철의 높이가 낮아지는 동시에 바닥면이 넓어져 애스팩트비가 낮은 것으로 되는 경향이 있다.

그러나, 얻어지는 요철의 단면형상은 외부 헤이즈를 사용한 경우와 내부 헤이즈를 사용한 경우에서 상이한 경향을 나타낸다. 외부 헤이즈를 사용한 광확산부재의 경우(도 4)는, 헤이즈값(H)에 관계없이 볼록부 정상에서 기슭 부분을 향해 사면의 경사가 순차적으로 커지는 경향이 있다. 한편, 내부 헤이즈를 사용한 광확산부재의 경우(도 5)는, 볼록부 정상 경사의 완만한 부분이 약간 넓고, 기슭을 향해 도중부터 경사가 급해지며, 다시 경사가 완만해져 바닥면이 크게 넓어지는 경향이 있다. 또한, 이 경향은 헤이즈값(H)이 클수록 현저해지고 있다.

요철형상에 변화를 부여하는 헤이즈값의 범위로서는, 외부 헤이즈의 경우는 30%~86%로 비교적 높은 헤이즈값의 넓은 범위에서 변화하고 있는 것에 대해(도시하고 있지 않지만, 외부 헤이즈 30% 미만의 요철형상은, 외부 헤이즈 30%의 요철형상과 큰 차이가 없다.), 내부 헤이즈의 경우는 헤이즈값이 30% 이하인 영역의 비교적 좁은 범위에서도 형상이 크게 변화하고 있다. 특히, 도 4의 헤이즈값(H=30%)과 도 5의 헤이즈값(H=29%)을 비교하면, 거의 동일한 헤이즈값임에도 불구하고, 외부 헤이즈의 광확산부재와 내부 헤이즈의 광확산부재에서 얻어지는 형상이 크게 상이한 것을 알 수 있다.

도 6 및 도 7은, 헤이즈값(H)을 고정하여 거리(T)(T/N)의 값을 변화시킨 경우에 얻어지는 요철의 단면형상을 나타낸다. 외부 헤이즈 및 내부 헤이즈를 사용한 광확산부재 중 어느 경우도, 거리(T)(T/N)가 커짐에 따라 빛의 퍼짐이 커지기 때문에, 얻어지는 요철형상은 거리(T)(T/N)의 값의 증가에 따라 요철의 높이가 낮아지는 동시에 바닥면이 넓어져 애스팩트비가 낮은 것으로 되는 경향이 있다.

도 6 및 도 7은, 각각 헤이즈값이 30% 및 29%로 거의 동일한 조건이다. 외부 헤이즈를 사용한 광확산부재의 경우(도 6)는, 거리(T)(T/N)에 관계없이 볼록부 정상에서 기슭 부분을 향해 사면의 경사가 순차적으로 커지는 경향이 있고, 거리(T)(T/N)가 클수록 사면의 경사가 완만해진다. 이에 대해, 내부 헤이즈를 사용한 광확산부재의 경우(도 7)에는, 볼록부 정상 경사의 완만한 부분이 약간 넓고, 기슭을 향해 도중부터 경사가 급해지며, 다시 경사가 완만해져 바닥면이 크게 넓어지는 경향이 있다. 정상에서부터 기슭 부분의 경사에 관해서는, 거리(T)(T/N)가 클수록, 사면 중앙부의 경사가 급한 부분이 길어지고, 또한, 기슭의 경사가 완만한 부분의 경사는 완만해지는 경향이 있다. 여기서 도 7에 있어서, T=250 ㎛의 볼록부의 바닥면이 T=100 ㎛의 그것보다 작아져 있지만, 이것은, 기슭 부근의 경사가 완만한 부분의 빛이 지나치게 확산된 것으로 인해, 임계 노광량을 하회하여 감광성 수지가 경화되지 않은 것에 기인하고 있다고 생각된다.

도 8에, 마스크부재의 개구가 원형인 경우에 대해서, 형상 및 애스팩트비(볼록부 바닥면의 폭에 대한 높이의 비)가 상이한 볼록부의 구체예를 나타낸다. 도시하는 예에서는, 단일한 볼록부만을 나타내고 있지만, 마스크로서 다수의 미세한 개구(광투과부)를 설치한 것을 사용함으로써, 다수의 미세한 볼록부가 형성된다.

이와 같이 본 발명의 표면 요철의 제작방법에서는, 노광 스텝에 있어서, 헤이즈(H), 거리(T), 및 광원의 빛에너지(노광량)를 조정함으로써, 볼록부 또는 오목부의 단면형상 및 그의 애스팩트비(볼록부 바닥면의 폭에 대한 높이의 비)를 제어할 수 있다.

현상 스텝에서는, 감광막을 구성하는 감광성 수지 조성물을 용해하는 용매를 현상액으로서 사용하여, 감광막의 노광에 의해 불용화된 부분 이외의 부분을 제거한다(네거티브 타입). 또는 노광에 의해 가용화된 부분을 제거한다(포지티브 타입). 어떠한 경우에도, 투명 기재(제1 기재) 상에 형성된 감광막을 그 기재를 통해 노광하고, 그 후 감광막의 표면(기재와 반대측의 면)을 현상하여, 당해 표면에 미세한 오목부 또는 볼록부를 형성할 수 있다. 그 후, 필요에 따라, 제거되지 않고 남은 감광막 부분을 추가적으로 경화시킨다. 또한, 기재(제1 기재)가 존재하지 않는 경우에는, 노광 스텝 후 현상 스텝 전에, 감광막의 한쪽 면, 예를 들면 마스크부재측의 면을 다른 기재(제2 기재)에 첩합시켜도 된다. 또한, 기재(제1 기재)가 존재하는 경우에도, 기재를 마스크부재와는 반대측이 되도록 설치하여 감광막측으로부터 노광을 행하고, 노광 스텝 후 현상 스텝 전에, 감광막의 마스크부재측 면을 다른 기재(제2 기재)에 첩합시키고, 당초의 기재(제1 기재)를 박리해도 된다.

다음으로 본 발명의 표면 요철의 제작방법의 실시에 사용하는 재료에 대해 설명한다.

감광막(10)은 단일 필름으로서 제작한 것이어도 되지만, 기재(제1 기재)(11) 상에 도포·건조함으로써 형성한 것이나, 기재(11) 상에 밀착하여 설치한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 기재(11) 상에 형성하는 경우, 감광막(10)은 고체여도 되고 액체여도 된다.

감광막(10)을 형성하는 감광성 수지 조성물로서는, 일반적으로 포토리소그래피의 분야에서 사용되는 레지스트나 광경화성 수지를 사용할 수 있다. 빛에 의해 불용화 또는 가용화되는 수지로서, 폴리비닐알코올, 노볼락 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지 등에, 계피산 잔기, 캘콘(chalcone) 잔기, 아크릴산 잔기, 디아조늄염 잔기, 페닐아지드 잔기, o-퀴논아지드 잔기, 쿠마린 잔기, 2,5-디메톡시스틸벤 잔기, 스티릴피리딘 잔기, α-페닐말레이미드, 안트라센 잔기, 피론 잔기 등의 감광기를 도입한 감광성 폴리머를 들 수 있다.

또한 광경화성 수지로서는, 빛의 조사에 의해 가교 경화되는 광중합성 프리폴리머를 사용할 수 있다. 광중합성 프리폴리머로서는, 에폭시계 아크릴레이트, 폴리에스테르계 아크릴레이트, 폴리우레탄계 아크릴레이트, 다가알코올계 아크릴레이트 등의 아크릴기를 갖는 수지, 폴리티올폴리엔 수지 등을 들 수 있다. 광중합성 프리폴리머는 단독으로도 사용 가능하지만, 가교 경화성, 가교 경화막의 경도를 향상시키기 위해서, 광중합성 모노머를 첨가해도 된다. 광중합성 모노머로서는, 2-에틸헥실아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 부톡시에틸아크릴레이트 등의 단관능 아크릴모노머, 1,6-헥산디올아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 히드록시피발산에스테르네오펜틸글리콜디아크릴레이트 등의 2관능 아크릴모노머, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 트리메틸프로판트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트 등의 다관능 아크릴모노머 등의 1종 또는 2종 이상이 사용된다.

감광성 수지 조성물은, 전술한 감광성 폴리머 또는 광중합성 프리폴리머 및 광중합성 모노머 외에, 필요에 따라, 광중합 개시제나 자외선 증감제 등을 첨가해도 된다. 광중합 개시제로서는, 벤조인에테르계, 케탈계, 아세토페논계, 티옥산톤계 등의 라디칼형 광중합 개시제, 디아조늄염, 디아릴요오도늄염, 트리아릴설포늄염, 트리아릴피릴륨염, 벤질피리디늄티오시아네이트, 디알킬페나실설포늄염, 디알킬히드록시페닐설포늄염, 디알킬히드록시페닐포스포늄염 등이나 복합계의 양이온형 광중합 개시제 등을 사용할 수 있다. 또한, 자외선 증감제로서는, n-부틸아민, 트리에틸아민, 트리-n-부틸포스핀 등을 사용할 수 있다.

감광막(10)은, 표면 요철을 형성한 후에 그대로 광확산 필름, 광 제어 필름 등의 광학부재에 사용하는 경우에는, 고 광투과성을 갖는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 재료로서, 전술한 광경화성 수지 중, 특히 아크릴계 수지가 바람직하다. 감광막에 형성되는 요철을 틀로서 이용하는 경우, 또는 표면 요철이 형성된 부재의 용도에 따라서는, 감광막은 착색되어 있어도 된다.

감광막(10)의 두께는 특별히 한정되지 않고, 형성하고자 하는 볼록부의 높이(오목부의 깊이)보다도 두꺼운 것이면 된다.

기재(11)로서는, 노광에 사용하는 빛에 대한 투과성이 있는 재료이면 특별히 한정되지 않고, 유리나 플라스틱으로 되는 판 또는 필름 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아릴레이트, 아크릴, 아세틸셀룰로오스, 폴리염화비닐 등의 플라스틱 필름 또는 시트를 사용할 수 있고, 치수 안정성의 측면에서, 특히 연신가공, 특히 이축연신가공된 것이 바람직하다.

기재(11)의 두께는 도 3에 나타내는 바와 같이, 마스크부재(20)의 차광면(20a)과 감광막(10) 사이에 간격을 부여하는 것으로, 감광막(10)에 형성해야 하는 요철형상에 따라 적절히 선택된다.

광확산부재(30)는 단층으로 되는 것이어도 되지만, 단층인 것의 제작이나 취급이 곤란한 경우는, 기재 상에 광확산층을 형성해도 된다. 기재는 마스크부재의 기재로서 예시한 것과 동일한 것을 사용할 수 있다. 광확산부재(30) 또는 광확산층은, 구상 미립자와 바인더 수지로 제작할 수 있다. 또는 매트처리나 엠보스, 에칭 등의 방법으로 표면에 요철을 설치한 것이어도 된다.

구상 미립자로서는, 실리카, 알루미나, 탈크, 지르코니아, 산화아연, 이산화티탄 등의 무기계의 미립자, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리우레탄, 벤조구아나민, 실리콘 수지 등의 유기계의 미립자를 사용할 수 있다. 특히, 구형의 형상을 얻기 쉽다는 측면에서 유기계의 미립자가 바람직하다.

바인더 수지로서는, 투명한 동시에 구상 미립자를 균일하게 분산 유지할 수 있는 것이면 되고, 고체에 한정되지 않고 액체나 액정 등의 유동체여도 된다. 단, 광확산층 단체(單體)로 형상을 유지하기 위해서는, 유리나 고분자 수지인 것이 바람직하다.

유리로서는, 광확산부재의 광투과성이 상실되는 것이 아니면 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로는 규산염 유리, 인산염 유리, 붕산염 유리 등의 산화유리 등을 들 수 있다. 고분자 수지로서는, 광확산부재의 광투과성이 상실되는 것이 아니라면 특별히 한정되지 않고, 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 아크릴우레탄계 수지, 폴리에스테르아크릴레이트계 수지, 폴리우레탄아크릴레이트계 수지, 에폭시아크릴레이트계 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 셀룰로오스계 수지, 아세탈계 수지, 비닐계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 멜라민계 수지, 페놀계 수지, 실리콘계 수지, 불소계 수지 등의 열가소성 수지, 열경화성 수지, 전리방사선 경화성 수지 등을 사용할 수 있다.

구상 미립자를 사용하지 않고 표면 요철을 형성하는 경우에는, 전술한 바인더 수지와 동일한 수지로 되는 시트상의 부재 표면에, 매트처리나 엠보스, 에칭을 실시하여, 표면에 요철을 형성한다. 이 경우, 광확산부재는 외부 헤이즈만을 갖고, 요철의 정도를 상이하게 함으로써 헤이즈를 조정할 수 있다. 요철의 정도는, 목적으로 하는 헤이즈에 따라 상이하지만, 중심선 평균 조도(Ra)로 0.5~3.5 ㎛의 범위가 바람직하다.

구상 미립자를 사용한 광확산부재(30)의 헤이즈(H)는 이하와 같이 조정할 수 있다. 내부 헤이즈에 관해서는, 구상 미립자와 바인더 수지의 굴절률차, 구상 미립자의 평균입자경, 구상 미립자의 입도 분포, 구상 미립자의 함유량, 광확산부재의 두께에 의해 조정할 수 있다. 또한, 외부 헤이즈는, 구상 미립자의 평균입자경, 구상 미립자의 입도 분포, 구상 미립자의 함유량, 광확산부재의 두께에 의해 표면 요철을 변화시켜서 조정할 수 있다.

마스크부재(20)로서는, 일반적으로 포토리소그래피의 분야에서 사용되고 있는 포토마스크를 사용할 수 있다. 감광막(10)이 네거티브 타입인 경우에는, 목적으로 하는 패턴에 대응하는 미세한 개구(구멍)가 다수 형성된 마스크부재(20)를 사용하고, 포지티브 타입인 경우에는 목적으로 하는 패턴에 대응하는 차광 패턴이 형성된 마스크부재(20)를 사용한다. 개구 또는 차광부는, 예를 들면, 원형이나 타원형이지만, 그것에 한정되지 않는다. 가는 슬릿형상의 개구 또는 차광부여도 된다. 개구 또는 차광부의 배열은, 목적으로 하는 패턴에 따라 상이하여, 랜덤인 경우도 있고 규칙적인 배열인 경우도 있다. 볼록부 또는 오목부의 바닥면의 형상은, 마스크부재(20)의 개구 또는 차광부의 형상과 동일해진다.

광원은, 전술한 감광성 수지 조성물이 감광성을 갖는 파장의 빛을 발생하는 것이면 된다. 구체적으로는, 자외선에 반응하는 감광성 수지 조성물이면, 고압 수은등, 메탈할라이드 램프, 크세논 램프 등의 UV 램프를 사용할 수 있다.

본 발명의 표면 요철의 제작방법에 의해 표면에 미세한 요철이 제작된 감광막(표면 요철부재라 한다)이 투명한 경우에는, 그대로 광학부재로서 또는 다른 광학부재와 조합시켜서 사용할 수 있다. 또는 도 9에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 표면 요철의 제작방법에 의해 제작된 표면 요철부재(50)를 틀로 하고, 추가적으로 전주형(電鑄型)(60)을 제작하여, 이 전주형(60)을 사용해서 임의의 재료로 표면 요철부재와 동일 표면형상의 부재(70)를 대량 생산하는 것도 가능하다. 구체적으로는, 표면 요철부재(50)의 표면에 스퍼터링 등에 의해 도전막(51)을 형성하고, 도전막(51) 표면에 일반적인 전주법에 의해 전주층을 형성한 후, 표면 요철부재(50)를 제거하여, 전주형(60)으로 한다. 이 전주형(60)에, 예를 들면 광경화성 수지(71)를 채운 후, 투명한 필름(72)으로 덮고, 필름(72)을 통해 광경화성 수지(71)를 경화시킴으로써, 기초가 된 표면 요철과 동일한 요철을 갖는 부재(70)를 제작한다.

이와 같은 전주형(60)을 사용한 경우에는, 재료 선택의 폭이 넓어지기 때문에, 목적으로 하는 용도(예를 들면 광학부재)에 요구되는 특성이 우수한 재료를 선택하여, 고정도로 요철이 형성된 목적 부재를 용이하고 또한 대량으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 틀에 흘려 넣는 재료로서 투명한 재료를 사용함으로써, 광확산판, 광 제어 필름, 마이크로렌즈 등의 광학재료를 제작할 수 있다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 추가적으로 설명한다.

[실시예 1]

두께 100 ㎛의 폴리에스테르 필름(코스모샤인 A4300: 도요보세키사, 굴절률 1.64)으로 되는 기재(11) 상에, 레지스트(EKIRESIN PER-800 RB-2203: 고오 화학공업사)를 도포, 건조하여, 두께 100 ㎛의 감광막(10)을 형성하였다.

이어서, 외부 헤이즈 30%의 광확산부재를 갖는 필름(라이트업 TL2: 키모토사)을 준비하였다.

이어서, 감광막(10)의 기재(11)와, 복수의 원형 개구가 형성된 크롬 마스크(20)(이하, Cr 마스크)의 차광면(20a)을 대향하여 겹치고, 추가적으로 Cr 마스크의 차광면에서 8.3 mm 상방에 광확산부재(30)를 갖는 필름을 설치한 후(도 10), 감광막을 Cr 마스크측으로부터 이하의 조건으로 노광을 행하였다. 또한, Cr 마스크는 마스크 지름 30 ㎛와 40 ㎛의 2종의 Cr 마스크를 준비하고, 각각의 마스크를 사용하여 노광을 행하였다.

<노광, 현상처리>

노광은, 고압 수은등을 광원으로 하는 노광기(제트라이트 JL-2300: 오크제작소사)를 사용하여 빛을 평행화하여 행하였다. 노광량은, 365 nm를 중심으로 한 빛을 적산 광량계(UIT-102(수광부: UVD-365PD): 우시오전기사)에 의해 측정하여, 100 mJ/㎠로 하였다. 노광 후, 현상액(탄산나트륨 1% 수용액)으로 현상한 후, 유수로 수세, 건조하여 기재 표면에 요철이 형성된 시료를 얻었다.

[실시예 2~5]

감광막(10)의 기재(11)가 되는 폴리에스테르 필름의 두께 및 광확산부재(30)의 외부 헤이즈를 표 1과 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 기재 표면에 요철이 형성된 시료를 얻었다. 또한, 외부 헤이즈 65%의 광확산부재를 갖는 필름으로서는, 키모토사의 라이트업 SP6(제품명)를 사용하고, 외부 헤이즈 86%의 광확산부재를 갖는 필름으로서는, 키모토사의 라이트업 DP8(제품명)을 사용 하였다.

[실시예 6]

광확산부재를 갖는 필름으로서, 이하의 실시예 6의 필름을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 기재 표면에 요철이 형성된 시료를 얻었다.

두께 50 ㎛의 폴리에스테르 필름(코스모샤인 A4300: 도요보세키사)으로 되는 기재 상에, 하기 처방의 광확산부재 도포액을 건조 후의 두께가 5 ㎛가 되도록 도포, 건조한 후, 광확산부재 상에 동일한 폴리에스테르 필름을 라미네이트하고, 내부 헤이즈 5%의 광확산부재(30)를 형성하여, 광확산부재를 갖는 필름(실시예 6의 필름)을 얻었다.

<광확산부재 도포액>

·아크릴 수지 100부

(아크리딕 A-807: 다이닛폰 잉크화학 공업사)

(고형분 50%)

·구상 미립자(실리카) 3부

(토스펄 105: GE 도시바 실리콘사)

(굴절률 1.43, 평균입경 0.5 ㎛)

·경화제 19.5부

(다케네이트 D110N: 미츠이화학 폴리우레탄사)

(고형분 60%)

·초산 에틸 100부

·톨루엔 100부

[실시예 7~10]

감광막(10)의 기재(11)가 되는 폴리에스테르 필름의 두께 및 광확산부재(30)의 내부 헤이즈를 표 1과 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 6과 동일하게 하여 기재 표면에 요철이 형성된 시료를 얻었다. 또한, 실시예 7~10에 있어서 헤이즈를 17%, 29%로 할 때에는, 실시예 6의 광확산부재의 두께를 5 ㎛로 한 채로, 실시예 6의 광확산부재 도포액 중의 구상 미립자의 첨가량을 10부, 23부로 변경하였다.

또한, 실시예 1~10의 거리(T)를 모두 표 1에 나타낸다. 또한, 마스크부재의 차광면에서 감광막까지의 사이에 개재하는 매체의 굴절률을 N으로 했을 때의 T/N을 모두 표 1에 나타낸다.

실시예 1~10에서 얻어진 시료의 표면형상을, 레이저 현미경(VK-9500: 키엔스사)에 의해 측정하였다. 도 4에 실시예 1~3에서 얻어진 요철형상(도 4 하단이 실시예 1, 도 4 중단이 실시예 2, 도 4 상단이 실시예 3이다), 도 6에 실시예 4, 5에서 얻어진 요철형상(도 6 하단이 실시예 4, 도 6 상단이 실시예 5이고, 도 6 중단에는 참고로서 실시예 1을 나타내고 있다), 도 5에 실시예 6~8에서 얻어진 요철형상(도 5 하단이 실시예 6, 도 5 중단이 실시예 7, 도 5 상단이 실시예 8), 도 7에 실시예 9, 10에서 얻어진 요철형상(도 7 하단이 실시예 9, 도 7 상단이 실시예 10이고, 도 7 중단에는 참고로서 실시예 8을 나타내고 있다)을 나타낸다.

실시예 1~3은 거리(T)(T/N)를 고정하고 헤이즈(외부 헤이즈)(H)의 값을 변화시킨 것이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 실시예 1~3에서 얻어진 시료의 표면 요철은, 헤이즈(H)의 값이 증가함에 따라 빛의 퍼짐이 커져, 요철의 높이가 낮아지는 동시에 기슭이 넓어져 있었다.

실시예 4, 5는 헤이즈(외부 헤이즈)(H)를 고정하고 거리(T)(T/N)의 값을 변화시킨 것이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 실시예 4, 5에서 얻어지는 요철형상은, 거리(T)의 값이 증가함에 따라 빛의 퍼짐이 커져, 요철의 높이가 낮아지는 동시에 기슭이 넓어져 있었다.

실시예 6~8은 거리(T)(T/N)를 고정하고 헤이즈(내부 헤이즈)(H)의 값을 변화시킨 것이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 실시예 6~8에서 얻어진 시료의 표면 요철은, 헤이즈(H)의 값이 증가함에 따라 빛의 퍼짐이 커져, 요철의 높이가 낮아지는 동시에 기슭이 넓어져 있었다.

실시예 9, 10은 헤이즈(내부 헤이즈)(H)를 고정하고 거리(T)(T/N)의 값을 변화시킨 것이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 실시예 9, 10에서 얻어지는 요철형상은, 거리(T)의 값이 증가함에 따라 빛의 퍼짐이 커져, 요철의 높이가 낮아지는 동시에 기슭이 넓어져 있었다. 그러나, T=250 ㎛(T/N=152 ㎛)의 경우는, 기슭의 경사가 완만한 부분은 빛이 지나치게 퍼져 임계 노광량에 도달하지 않았기 때문에, 감광성 수지가 충분히 경화되지 못하여, T=100 ㎛보다 바닥면이 작아졌다.

[실시예 11]

감광막(10)의 기재(11)(제1 기재)를 두께 100 ㎛의 폴리에스테르 필름(상품명: 루미러 T60, 도오레사, 굴절률 1.64)으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1~10과 동일하게 하여 노광까지를 행하였다. 노광 종료 후, 폴리에스테르 필름을 박리하고, 박리에 의해 노출된 감광막(10)의 면을 접착제를 매개로 알루미늄판(제2 기재)에 첩합시켰다. 또한 그 후, 실시예 1~10과 동일하게 현상, 수세, 건조하여 알루미늄판 표면에 요철이 형성된 10종류의 시료를 얻었다.

본 실시예에서 얻어진 시료의 표면형상은, 실시예 1~10의 동 조건에 의해 얻어진 형상과 거의 동일하였다. 이 결과로부터, 노광 후에, 감광막(10)의 마스크부재측 면을 다른 기재에 첩합시킨 후, 현상함으로써 다른 기재에도 요철을 형성할 수 있는 것이 나타내어졌다. 이것에 의해 빛을 투과하지 않는 기재여도, 본 방법을 사용함으로써 요철을 형성할 수 있는 것이 가능해진다.

[실시예 12]

실시예 1~10에서 제작한 요철 표면에, 2액 경화형 실리콘 수지(KE-108, 경화제 CAT-108, 신에츠 화학공업사)를 흘려 넣고, 경화 후 요철 표면을 박리하여 표면 요철이 형성된 실리콘 수지를 얻었다.

본 실시예에서 얻어진 실리콘 수지의 표면 요철은, 기초가 된 표면 요철과 반대의 요철을 갖는 형상이었다.

[실시예 13]

실시예 1~10에서 제작한 요철 표면에, 도 9에 나타내는 바와 같이, 니켈 박막(51)을 스퍼터링에 의해 형성하고 표면을 도전화하였다. 이 표면에 일반적인 니켈 전주법에 의해 니켈층(60)을 형성하였다. 이 니켈층(60)의 표면은 기초가 된 표면 요철과 반대의 요철을 갖는 형상이었다. 또한, 이 니켈층(60)을 틀로 하고, 이 틀에 광경화성 수지(71)를 채운 후, 투명한 폴리에스테르 필름(72)으로 덮고, 폴리에스테르 필름(72)을 통해 광경화성 수지(71)를 경화시킴으로써, 기초가 된 표면 요철과 동일한 요철을 갖는 형상을 폴리에스테르 필름(72) 상에 형성할 수 있었다.

도 1은 본 발명에 의한 요철 형성의 원리를 설명하는 도면이다.

도 2는 본 발명에 의한 요철 형성의 원리를 설명하는 도면이다.

도 3은 본 발명의 표면 요철의 제작방법의 일 실시형태를 나타내는 도면이다.

도 4는 거리(T)를 고정했을 때의 외부 헤이즈(H)에 따른 볼록형상의 차이를 나타내는 도면이다.

도 5는 거리(T)를 고정했을 때의 내부 헤이즈(H)에 따른 볼록형상의 차이를 나타내는 도면이다.

도 6은 외부 헤이즈(H)를 고정했을 때의 거리(T)에 따른 볼록형상의 차이를 나타내는 도면이다.

도 7은 내부 헤이즈(H)를 고정했을 때의 거리(T)에 따른 볼록형상의 차이를 나타내는 도면이다.

도 8은 형상 및 애스팩트비가 상이한 볼록부의 구체예를 나타내는 현미경 사진이다.

도 9는 본 발명의 표면 요철의 제작방법의 다른 실시형태를 나타내는 도면이다.

도 10은 본 발명의 표면 요철의 제작방법의 한 공정을 나타내는 도면이다.

부호의 설명

10…감광막

11…기재

20…마스크부재

30…광확산부재

Claims

재료 표면에 미세한 요철을 제작하는 방법으로서, 감광성 수지 조성물로 되는 감광막의 일방측에, 광투과부와 광불투과부를 갖는 마스크부재를 상기 감광막에 대해 간격을 두고 배치하는 스텝, 상기 마스크부재의 상기 감광막과는 반대측에 광확산부재를 배치하는 스텝, 상기 광확산부재의 마스크부재와는 반대측에 배치된 광원으로부터 빛을 조사하고, 상기 광확산부재와 상기 마스크부재의 광투과부를 통해 상기 감광막을 노광하는 스텝, 및 상기 감광막의 노광부 또는 미노광부를 현상에 의해 제거하여, 상기 감광막에 노광부 또는 미노광부의 형상으로 결정되는 요철을 제작하는 스텝을 포함하고, 상기 노광하는 스텝에 있어서, 노광조건을 제어하여, 상기 노광부 또는 미노광부의 형상을 제어하는 것을 특징으로 하는 표면 요철의 제작방법.
제1항의 표면 요철의 제작방법으로서, 상기 노광조건이 상기 광확산부재의 헤이즈(JIS K7136: 2000)를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 요철의 제작방법.
제2항에 있어서,

상기 노광조건이 상기 마스크부재의 차광면에서 상기 감광막까지의 거리를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 요철의 제작방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 표면 요철의 제작방법으로서, 상기 감광막은 노광에 의해 불용화되는 네거티브 타입의 감광성 수지 조성물로 되는 것을 특징으로 하는 표면 요철의 제작방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 표면 요철의 제작방법으로서, 상기 감광막은 실질적으로 투명한 제1 기재 상에 형성되거나 또는 밀착되어 설치되고, 상기 제1 기재측으로부터 노광되는 것을 특징으로 하는 표면 요철의 제작방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 표면 요철의 제작방법으로서, 노광하는 스텝 후, 상기 감광막의 마스크부재측 면을 제2 기재에 첩합(貼合)시킨 후, 현상하여, 상기 제2 기재에 요철 표면을 제작하는 것을 특징으로 하는 표면 요철의 제작방법.
표면에 미세한 요철이 형성된 틀을 사용하여, 상기 틀에 형성된 표면 요철과 반대의 요철을 표면에 갖는 부재를 제작하는 방법으로서, 상기 틀로서, 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 표면 요철의 제작방법에 의해 제작한 틀을 사용하는 것을 특징으로 하는 표면 요철의 제작방법.
표면에 미세한 요철이 형성된 틀을 사용하여, 상기 틀에 형성된 표면 요철과 반대의 요철을 표면에 갖는 부재를 제작하는 방법으로서, 상기 틀로서, 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 표면 요철의 제작방법에 의해 제작한 제1 틀을 사용하여 제작한 제2 틀을 사용하여, 상기 제1 틀과 동일한 요철을 표면에 갖는 부재를 제작하는 것을 특징으로 하는 표면 요철의 제작방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

표면 요철이 형성된 부재가 광학부재인 것을 특징으로 하는 표면 요철의 제작방법.