KR960013792B1 - 확산 반사기 제조방법 - Google Patents

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Abstract

내용없음

Description

확산 반사기 제조 방법
제1도와 제2a 및 제2b도 그리고 제3도는 본 발명에 따른 방법에 의한 확산 반사기 제조의 개략적 도시도.
제4도는 제3도의 상세를 도시한 도면.
제5도 및 제6도는 본 발명에 따른 또 다른 방법을 도시한 도면.
제7도는 제6도의 변형을 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 포토레지스터층 2 : 지지판
6 : 기판
본 발명은 표면 패턴이 합성 수지층에 형성된 확산 반사기 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 상기 방법에 의해 획득되는 확산 반사기에 관한 것이다.
확산 반사기는 액정 표시 장치(LCDS) 및 검진기 표시 장치와 같은 플래트 표시 장치에 주로 사용되지만 다른 용도는 배제된다.
서두에 기술된 종류의 방법은 공개된 유럽 특허원 제0,084,930호에 기술되어 있는데, 프로젝션(projections) 및 리세스(recesses)를 갖는 수지층 위에 박막의 반사물질층을 형성시키므로써 액정 표시 장치내에 확산 반사하는 금속면이 형성된다.
상기 프로젝션 및 리세스는 포토리소그래피 기술에 의해 포토레지스트로서 기능하는 제2수지층을 갖는 수지층내에 미리 형성된다. 따라서 이 프로젝션 및 리세스는 포토마스크에 의해 미리 결정된 패턴으로 형성되며, 상기 패텬으로 표면 패턴은 포토리소그래피 공정에 의해 수지층내에 형성된다. 따라서, 상기 방법은 특히, 나중 단계에서 제거될 제2층을 통해 합성 수지층에서 표면 구조를 구현하기 위한 마스킹 단계 및 에칭 단계를 필요로 한다.
영국 특허출원 제2,066,545A호는 또다른 확산 반사기 제조 방법을 기술하고 있다. 이 방법에서 금속막은 소량의 물을 첨가하면서 스퍼터링 또는 기상 증착 기술에 의해 반응적으로 증착된다. 그러나 물(또는 산소)과의 반응 중착시의 결점은 사용되는 혼합물 조성비가 매우 임계적이라는 것이다. 증착시에 수산화물 또는 산화물이 형성되는데, 이것은 광분산을 상당히 감소시킨다.
본 발명의 목적은 이전의 포토리소그래피 공정이 필요치 않으며 또한 반응 증착시의 결점이 발생하지 않는 확산 반사기 제조 방법을 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방법은, (a) 기판층상에 합성시키는 단계와, (b) UV 조사로 상기 합성 수지층의 상부 표면층을 조사하는 단계와 이어서 180℃와 250℃ 사이의 온도로 가열하는 단계를 통해 상기 합성 수지층의 상부 표면층상에 윤곽을 형성하는 단계와, (c) 상기 윤곽을 적어도 일부의 기판층내로 에칭하는 단계를 포함한다.
본 발명은 광감지 수지층에 대해 여러 가지 거칠게 하는 방법이 사용되는데 이 방법에 의해 미리 정의되는 반사를 결정하는 구조가 없는 확산 반사기용 표면 패턴이 형성된다는 인식에 기초를 두고 있다.
거칠게 하는 제1방법으로, 상부층이 프레온 함유 플라즈마 처리 수단에 의해 또는 UV 조사를 통해 합성수지층에 형성되는데, 상부층은 임의의 응력을 받는다.
다음의 가열 단계(180℃ 내지 250℃)에서, 표면층을 거칠하기 위해 상기 상부층에서 완화(relaxation)가 발생된다. 적당한 물질, 층의 두께, 및, 에칭 시간, 가열 시간 프레온 함유량등과 같은 공정 파라미터를 선택하므로써 반사 물질은 함유량 등과 같은 공정 파라미터를 선택하므로써 반사 물질을 코팅한 후 만족스러운 확산 반사기가 얻어지도록 구조체가 형성된다.
제2방법으로, 수지층이 어느 정도 흐르기 시작하는 고온에서 적어도 0.4 마이크로미터의 두께인 반사 물질층을 기상 증착하므로써 표면이 거칠어진다. 공정 파라미터를 적당히 선택할 경우에 , 만족스러운 확산 반사시기가 이 방법으로도 얻어진다.
합성 수지층에 형성된 거친 층(roughened layer)의 윤관은 에칭(예를 들면, 반응성 이온 에칭 또는 플라즈마 에칭)에 이해 하부 기판으로 전사될 수 있다. 이 기판은 폴리머 또는 자체로는 상술된 거칠게 하는 처리에 민감하지 않는 다른 합성물질로 구성된다. 상기 기판 에칭에 의해 전사된 표면 윤곽이 반사층으로 코팅된 후, 확산 반사기가 다시 얻어진다. 한편 이 기체 자체는 이미 반사 물질로 구성되는데 이 경우에 표면을 거칠게 하므로써 얻어진 윤곽의 전사는 확산 반사기로 직접 유도된다.
본 발명은 몇몇 실시예 및 첨부된 도면을 참조하여 더 상세히 설명된다.
본 발명에 따른 방법에서 시료 물질(starting material)은 합성수지층으로서 이 예에서는 대강 1.2 마이크로미터의 두께를 갖는 웨이코트 HPR(헌트 포지티브 프로젝션 레지스트)형 포토레지스트층(1)이다. 대략 90℃의 온도에서 구워진 층(1)은 필요하다면 노광되며, 120℃에서 대략 30분동안 제2베이킹 단계에 접어든다. 관련된 예에서 포토레지스트층은 가령 유리로 된 지지판(2)상에 형성된다. 액정 장치에서 이 유리판은 상기 액정 물질을 함께 에워싸는 두개의 유리판중 하나를 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 제1변형예에서, 포토레지스트층(1)은 수 퍼센트의 산소가 첨가된 프레온 에칭제로 수분동안 에칭 처리된다. 물리-화학적 변형 때문에, 상기 표면(3)상에 상부층(4a)이 생성되며, 이 층은 강하게 교차 결합된 미세 구조를 갖는데, 그 이유는 테프론과 같은 반응물이 형성되기 때문이다(제2a도).
표면(3)상의 미세구조는, 파장이 200 내지 320 나노미터 범위인 UV 광(대략 10J/㎠도즈량)으로 층(1)을 조사하므로써 획득될 수 있다. 이 경우에 소위 교차 결합이 발생하여, 상부층(4b)이 강한 교차 결합으로 형성된다(제2b도).
층(4a)(제2a도) 및 제2b도의 층(4b)은 비교적 높은 화학적 응력을 받고 있다. 상기 조립체가 대략 반시간 동안 대략 200℃로 가열될 때, 에칭 처리 또는 UV 조사에 의해 부식되지 않는 하부 포토레지스트층(1)이 어느 정도로 흐르기 시작하므로 층(4)이 완하된다. 결과적으로, 반사 물질, 가령 0.3㎛ 두께의 은 또는 알루미늄의 층(5)의 기상 증착후 만족스러운 확산 반사기가 얻어지는 방식으로 상기 표면이 변형되도록 표면(3)이 리플(ripple) 된다.
사용된 공정 파라미터에 의존하여 반사기가 얻어질 수 있는데, 여기서 평균 높이 변화 H(제4도)는 10 내지 1000 나노미터이며, 두개의 프로젝션(돌기)간의 평균 상호 거리 L은 1 내지 10 마이크로미터이다. 특히 H≥60 나노미터이고 L≥3.5 나노미터인 경우에 대체로 완전한(대략 99%) 확산 반사가 발생한다.
제3도와 비슷한 구조는, 필요하면 대략 175℃로 구워진 포토레지스트층(1)을 가열하며 이 온도에서 상기 포토레지스트 층상에 0.4 마이크로미터 이상의 두께를 갖는 반사 금속(은 또는 알루미늄)층을 기상 증착하므로써 얻어질 수 있다. 방출된 열 및 기계적 응력이 제기능을 하는 동안 포토레지스트 및 금속의 상호 작용의 영향하에 일종의 금속 표면을 거칠게 하는 일이 다시 발생한다.
결과의 반사 구조는, 포토리소그래피 공정으로 금속을 패터닝하고 마스크로서의 잔류 금속으로 상기 포토레지스트층을 에치오프(etching off)하므로써 다수의 반사기(하부 구조)로 분할될 수 있다.
제5도에서, 기판(6)은 지지판(2)과 포토레지스트층(1) 사이에 형성되며, 상기 기판은, 캡톤(kapton)과 같은 교차 결합 폴리머와 같이 전술된 거칠게 하는 처리가 적용될 수 없는 물질로 구성된다. 상술된 방법중 하나를 사용하므로써 상기 층(1)의 표면은 윤곽(7)을 갖는다. 제5도의 소자는, 윤곽(7)이 부분적으로(윤곽 7a) 또는 전체적으로(윤곽 7b) 기판(6)으로 전사되는 에칭 처리(반응성 이온 에칭 또는 플라즈마 에칭)가 행해질 수 있다. 포토레지스트층(1)과 기판(6)용으로 사용되는 물질에 종속되어, 상기 에칭 처리는 동일하 조건(에칭제, 온도등) 또는 대안적으로 다른 조건하에서 발생할 수 있다. 작은 에칭율의 차이로 인해 최종적인 구조는 상기 거칠게 하는 처리에 의해 얻어진 것에서 약간 벗어난 구조를 가질 수 있다.
상기 에칭 처리가 완료된후, 윤곽(7)을 갖는 노광된 기판(6)의 표면에는 반사 물질의 층(5)이 형성되며(제6도), 이 물질로 확산 반사기가 다시 얻어진다.
상기 기판(6)은 대안적으로 반사 물질의 층(11)으로 구성될 수 있으며, 이 경우에 상기 반사기는, 윤곽(7)이 에칭에 의해 층(11)으로 전사될 때 즉시 완성된다.
본 발명은 물론 예시된 실시예에만 제한되지 않으며, 본 발명의 범위에서 본 기술에 숙련된 사람이라면 상기 실시예에 여러 변형을 가할 수 있다.
본 발명에는, 상기 설명된 방법에 의해 거칠게 되는 다른 합성수지 또는 다른 방식으로 이완시에 거칠게하는 물질의 박막 상부층이 사용될 수 있다.
반사기의 용도와 L과 H의 선택에 따라, 에칭 시간, 온도 및 변화될 수 있는 에칭제등과 같은 공정 파라미터들을 충분히 변화시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 표면 패턴을 갖는 확산 반사기 제조 방법에 있어서, (a)기판층 위에 합성 수지층(1)을 형성시키는 단계와; (b) UV 조사로 상기 합성 수지층의 상부 표면층(4a : 4b)을 조사하는 단계와 이어서 180℃와 250℃ 사이의 온도로 가열하는 단계를 통해 상기 합성 수지층의 상부 표면층(4a : 4b) 위에 윤곽을 형성시키는 단계와; (c) 상기 윤곽을 적어도 일부의 기판층내로 에칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 확산 반사기 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (c)단계후에, 상기 에칭된 표면에 반사 물질층(11)을 형성시키는 다른 단계가 실행되는 것을 특징으로 하는 확산 반사기 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기판층은 반사 물질로 이루어지며, 상기 (c)단계는 상기 윤곽이 상기 기판층내로 완전히 에칭될 때까지 행해지는 것을 특징으로 하는 확산 반사기 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 (a)단계는 지지판(2)위에 상기 기판층(6)과 합성 수지층(1)을 증착시키므로써 행해지는 것을 특징으로 하는 확산 반사기 제조 방법.
  5. 표면 패턴을 갖는 확산 반사기 제조방법에 있어서, (a) 기판층 위에 합성 수지층(1)을 형성시키는 단계와; (b) 플루오르와 탄소를 함유한 폴리할로겐화 탄화수소 플라즈마로 상기 합성 수지층(1)의 상부 표면층(4a : 4b)을 처리하는 단계와 이어서 180℃와 250℃ 사이의 온도로 가열하는 단계를 통해 상기 합성 수지층(1)의 상부 표면층(4a : 4b)위에 윤곽을 형성시키는 단계와; (c) 상기 윤곽을 적어도 일부의 기판층내로 에칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 확산 반사기 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 (c)단계후에, 상기 에칭된 표면에 반사 물질층(11)을 형성시키는 다른 단계가 실행되는 것을 특징으로 하는 확산 반사기 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 기판층은 반사 물질로 이루어지며, 상기 (c)단계는 상기 윤곽이 상기 기판층내로 완전히 에칭될 때까지 행해지는 것을 특징으로 하는 확산 반사기 제조 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 (a)단계를 지지판(2) 위에 상기 기판층(6)과 합성 수지층(1)을 증착시키므로써 행해지는 것을 특징으로 하는 확산 반사기 제조 방법.
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