TW201927546A - 抗反射疊層膜、抗反射疊層膜之形成方法及眼鏡型顯示器 - Google Patents

抗反射疊層膜、抗反射疊層膜之形成方法及眼鏡型顯示器 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種可獲得對於光為低反射之抗反射效果之抗反射疊層膜、其製造方法、及眼鏡型顯示器。一種抗反射疊層膜，係透明的抗反射疊層膜，藉由於由具有第一折射率之第一材料構成之第一膜上，疊層相較於第一膜具有較低折射率的第二膜，該第二膜係於該由第一材料構成之膜形成有由具有低於該第一折射率之第二折射率之第二材料構成的圖案，並於該第二膜上，疊層一層以上之相較於該第二膜該圖案之面積較大的膜及/或形成有由具有低於該第二折射率之折射率的材料構成之圖案的膜，從而在自該抗反射疊層膜之該第一膜朝上的方向，膜之折射率依序變小。

Description

抗反射疊層膜、抗反射疊層膜之形成方法及眼鏡型顯示器
本發明係關於抗反射疊層膜、其製造方法、及使用抗反射疊層膜之眼鏡型顯示器。
虛擬實境(VR)用之器具的開發正在進行。裝備護目鏡型的VR，可觀賞電影，亦可與相隔遙遠的人宛如近在咫尺般地對話(專利文獻1)。正逐漸實現可近身體驗以往科幻電影所呈現的跨越時空般的影像。
為了獲得高度的虛擬實境感，正針對護目鏡之輕量化、薄膜化進行探討。又，有將護目鏡本身製成更輕量的眼鏡型之必要，亦漸漸需要不戴眼鏡便可體驗VR的機制。已知有全像攝影作為於空間中形成影像之技術。使用該技術便可於無護目鏡、眼鏡的情況下體驗VR。藉由干涉性高之相干的雷射干涉之全像攝影形成空間影像，伴隨著近年來雷射的輕量緻密化、低價化、高品質化、高強度化，全像攝影正逐漸變平易近人。有人提議自傳遞光之層於垂直方向擷取光，並利用全像攝影將其投影之技術(專利文獻2)。此為於眼鏡之水平方向傳遞光，並將其藉由繞射而於垂直之眼睛的方向投影影像之機制。
全像攝影係影像之解析度、對比度會依用以繞射之圖案的精度與解像度的變化而變化。目前，就影像的解析度與對比度而言，液晶、有機EL顯示器遠比全像攝影良好得多。
若能夠將頭戴顯示裝置改為輕量的眼鏡型顯示器，則可大幅地輕量化。此時，因大幅地變薄而需要用以投影斜入射光之技術、用以聚焦於接近的物體之薄型的透鏡構成、用以投影角度淺的光而不會反射之高性能的抗反射膜材料。
早有人提議於顯示器的眼睛側設置抗反射膜(專利文獻3)。藉此，可在不損失強度且高對比度的狀態下觀看由顯示器投影之影像。亦揭示了多層的抗反射膜作為抗反射膜係有效(專利文獻4)。為了施行對於各種波長的可見光、及各種角度的光之抗反射，多層的抗反射膜係有利。
有人提議具有蛾眼(moth-eye)結構之抗反射膜(專利文獻5)。係形成比波長更微細且末端細而基板面粗之高折射率之密集的柱，成為末端係折射率低而基板面係折射率高之狀態。可藉由蛾眼結構獲得彷彿與多層的抗反射膜相同的效果。然而，有柱之間附著灰塵、或柱折斷時，抗反射機能會降低之缺點。
［先前技術文獻］
［專利文獻］
［專利文獻1］日本特開平6-236432號公報
［專利文獻2］美國專利2013/0021392A1
［專利文獻3］日本特開平5-215908號公報
［專利文獻4］日本特開平5-264802號公報
［專利文獻5］日本特開2004-77632號公報
［發明所欲解決之課題］
因此，本發明有鑑於上述情事，目的在於提供可獲得對於光為低反射之抗反射效果的抗反射疊層膜、其製造方法、及眼鏡型顯示器。
［解決課題之手段］
為了達成上述課題，本發明中提供一種抗反射疊層膜，係透明的抗反射疊層膜，藉由於由具有第一折射率之第一材料構成之第一膜上，疊層相較於第一膜具有較低折射率的第二膜，該第二膜係於由該第一材料構成之膜形成有由具有低於該第一折射率之第二折射率之第二材料構成的圖案，
並於該第二膜上，疊層一層以上之相較於該第二膜該圖案之面積較大的膜及/或形成有由具有低於該第二折射率之折射率的材料構成之圖案的膜，
從而在自該抗反射疊層膜之該第一膜朝上的方向，膜之折射率依序變小。
只要係如本發明之抗反射疊層膜，即為可獲得對於光為低反射之抗反射效果的抗反射疊層膜。
又，前述圖案之圖案尺寸宜為200nm以下。
只要係圖案為如此的圖案尺寸之抗反射疊層膜，因可抑制米氏散射的發生而係理想。
又，前述膜之於波長590～610nm的可見光之折射率，宜為折射率最低的膜係1.35以下且前述第一膜係1.65以上。
只要係疊層有如此的膜之抗反射疊層膜，即為可獲得對於光為更低反射之抗反射效果的抗反射疊層膜。
又，於波長400nm～800nm的可見光之透射率宜為80%以上。
只要係有如此的透射率之抗反射疊層膜，可適用於能觀看到更高亮度且更高對比度的光之輕量且薄型的眼鏡型之頭戴顯示裝置。
又，前述第一材料及/或前述第二材料宜為光阻材料。
又，前述第一材料及/或前述第二材料亦可為非感光性者。
只要係如此的第一材料及/或第二材料，即為可更輕易地形成圖案之抗反射疊層膜。
又，本發明中提供一種反射疊層膜之形成方法，係前述抗反射疊層膜之形成方法，其在前述圖案之形成中利用光微影。
又，前述圖案之形成中，宜利用光微影及蝕刻。
又，提供一種反射疊層膜之形成方法，係前述抗反射疊層膜之形成方法，其在前述圖案之形成中利用壓印法。
本發明之抗反射疊層膜，例如可藉由如此的形成方法來形成。
又，本發明中，提供一種眼鏡型顯示器，其於前述眼鏡型顯示器之眼球側之基板上設置有選自液晶、有機EL、及微LED中之自我發光型顯示器，於該自我發光型顯示器之眼球側設置有用以聚焦之凸透鏡，並於該凸透鏡之表面形成有前述抗反射疊層膜。
只要係如本發明之眼鏡型顯示器，可適用於能觀看到高亮度且高對比度的光之輕量且薄型的眼鏡型之頭戴顯示裝置。
［發明之效果］
如上所述，只要係本發明之抗反射疊層膜，即為可由高折射率的膜至低折射率的膜多階段地使折射率變化，且自由地調整折射率之變化率、膜數之抗反射疊層膜。藉此，尤其於淺入射光之情形亦可獲得對於可見光之低反射的抗反射效果，因此藉由與高折射率透鏡組合，可於高對比度且高亮度的狀態下，觀看從設置於眼睛附近的液晶、有機EL、微LED等產生的光。又，只要係本發明之抗反射疊層膜之形成方法，即可輕易地形成本發明之抗反射疊層膜。又，只要係使用了本發明之抗反射疊層膜之眼鏡型顯示器，即可實現將習知的頭戴顯示裝置大幅地輕量且薄型化之眼鏡型的顯示器。
如上述般，已知若為了獲得優異的抗反射效果而於空氣側(眼睛側)設置低折射率的膜、於相對之產生光的側設置高折射率的膜、於其之間設置折射率逐漸變化的多層膜，則會發揮優異的抗反射效果。然而，由於折射率係物質所具有之固有的値，且由於使折射率逐漸變化需要疊層折射率各自相異的材料的膜，因此折射率的調整係困難。又，亦有人考慮摻混高折射率的材料與低折射率的材料，並改動其摻混比例以改動疊層之膜的折射率之方法，但由於高折射率的材料與低折射率的材料其極性常有大的差異，因此即使摻混亦無法混勻，此亦非普遍的方法。亦有人考慮形成前述蛾眼圖案作為抗反射膜，但有以可形成蛾眼圖案之折射率為1.65以上的高折射率材料難以形成圖案的問題。
本案發明者們為了達成上述目的致力進行探討，結果發現藉由將於同一膜之中使高折射率的圖案與低折射率的圖案共存而得之膜、及更改圖案之比例而得之膜疊層3層以上者製成抗反射疊層膜，會成為疊層之膜的折射率隨每層膜依序變化之抗反射疊層膜，而可獲得優異的抗反射效果，並完成了本發明。
即，本發明係一種抗反射疊層膜，為透明的抗反射疊層膜，藉由於由具有第一折射率之第一材料構成之第一膜上，疊層相較於第一膜具有較低折射率的第二膜，該第二膜係於該由第一材料構成之膜形成有由具有低於該第一折射率之第二折射率之第二材料構成的圖案，
並於該第二膜上，疊層一層以上之相較於該第二膜該圖案之面積較大的膜及/或形成有由具有低於該第二折射率之折射率的材料構成之圖案的膜，
從而在自該抗反射疊層膜之該第一膜朝上的方向，膜之折射率依序變小。
以下針對本發明參照圖示進行詳細地說明，但本發明並不受該等限定。
＜抗反射疊層膜＞
本發明中，提供一種抗反射疊層膜，係透明的抗反射疊層膜，藉由於由具有第一折射率之第一材料構成之第一膜上，疊層相較於第一膜具有較低折射率的第二膜，該第二膜係於該由第一材料構成之膜形成有由具有低於該第一折射率之第二折射率之第二材料構成的圖案，
並於該第二膜上，疊層一層以上之相較於該第二膜該圖案之面積較大的膜及/或形成有由具有低於該第二折射率之折射率的材料構成之圖案的膜，
從而在自該抗反射疊層膜之該第一膜朝上的方向，膜之折射率依序變小。
於圖1呈現本發明之抗反射疊層膜之一例的概略剖面圖。圖1之抗反射疊層膜101係疊層了第一膜11～第七膜17之七層膜之疊層膜。第一膜11係由具有第一折射率之第一材料21構成之膜。第二膜12係於由第一材料21構成之膜上，形成了由具有低於第一折射率之第二折射率之第二材料22構成之圖案的膜。第二膜12以膜的全體而言相較於第一膜11具有較低的折射率。第三膜13係於由第一材料21構成之膜上，形成了由第二材料22構成之圖案的膜，但圖案密度比第二膜12高(圖案面積大)，因此以膜的全體而言相較於第二膜12具有較低的折射率。關於第四膜14～第六膜16亦相同，由於由第二材料22構成之圖案的密度依序變高，膜之折射率依序變小。第七膜17係僅由第二材料22構成之膜(該第七膜在本發明中係由第二材料形成之圖案面積(第二材料的被覆面積)為100%的膜)。
為了不引起米氏散射，圖案的尺寸宜相較可見光的波長為小。以圖案的尺寸而言，更宜為波長的1/2以下，由於可見光之中最短的波長約為400nm，圖案尺寸宜為200nm以下，更宜為100nm以下。
一層的膜厚宜為5nm以上、500nm以下，全部層合起來的膜厚宜為100nm以上、10µm以下。疊層之層的數量只要係3層以上即可，宜為4層以上，更宜為5層以上。層數並無上限，但並非越多越能提高抗反射膜效果，由於較多層者製作時之製程會變長且成本會提高，因此最大膜數宜為20層以下。
為了獲得更高的抗反射效果，折射率最低的膜之於波長590～610nm之可見光的折射率宜為1.35以下，第一膜之折射率宜為1.65以上，更宜為折射率最低的膜之折射率為1.3以下，第一膜之折射率為1.7以上，更宜為折射率最低的膜之折射率為1.25以下，第一膜之折射率為1.75以上。疊層於從第一膜至折射率最低的膜之間的膜，自第一膜朝上的方向，膜之折射率依序變小。
以膜的圖案而言，為了使疊層之膜的折射率依序變化，宜如圖1所示，高折射率側係由第一材料構成之圖案的密度高，低折射率側係由第二材料構成之圖案為高密度。又，亦可疊層以相較於第二材料具有更低的折射率之材料形成了圖案之折射率更低的膜。
作為第一材料並無特別限定，可列舉氧化鈦、氧化鋯、氧化鉿、氧化錫等。又，亦可列舉將這些氧化物的奈米粒子分散而得之膜。又，亦可列舉如含有縮合芳香族環、溴、碘、硫之化合物、高分子化合物般之高折射率的有機物。藉由CVD、濺鍍而製作的氧化鈦之折射率為2.4，氧化鋯為2.0，藉由旋轉塗佈而製作的氧化鈦膜之折射率為1.9～2.0。
作為可藉由旋轉塗佈而製作的高折射率之有機化合物膜，可列舉具有縮合芳香族環之化合物。作為使用了該等之光微影製程用之可交聯的下層膜材料，可列舉記載於日本特開2005-250434號公開之乙烯合萘共聚物、記載於日本特開2007-171895號公開之羥基乙烯基萘共聚物。
聚乙烯合萘的同元聚合物之折射率為1.68。藉由自由基聚合等之聚合而獲得之具有縮合芳香族基的高分子化合物係高折射率且高透明。酚醛清漆樹脂亦為高折射率，但由於吸收末端會延伸至藍色區域之可見光，因此該波長區域的透明性低，以本發明之用途而言不理想。茀雙萘酚的酚醛清漆樹脂，具有1.7之折射率，但在藍色領域有吸收。又，富勒烯亦為高折射率，但在可見光全域有吸收因而不理想。
作為第二材料，並無特別限定，可列舉氟系聚合物。鐵氟龍(登録商標)系聚合物之於可見光區域的折射率為1.35。具有氟烷基側基之甲基丙烯酸酯的折射率為1.42左右。例如，日本特開2008-257188號公開中揭示了具有氟醇基之低折射率且可交聯的下層膜。此外，作為低折射率的材料，可列舉多孔二氧化矽膜。藉由增大孔的尺寸或增加比例，折射率會降低並可降低至折射率1.25左右。
含有第一材料及第二材料之本發明之抗反射疊層膜中含有的材料只要係光阻材料，即如後述般可藉由曝光及顯影形成圖案。
作為高折射率的具有縮合芳香族環之光阻材料，於日本特開2010-237662號公開、日本特開2010-237661號公開、日本特開2011-150103號公開、日本特開2011-138107號公開、日本特開2011-141471號公開中例示有具有縮合芳香族環之酸不安定基之光阻化合物。日本特開2002-119659號公開中記載之乙烯合萘、日本特開2014-119659號公開中記載之乙烯基二茂鐵、日本特開2002-107933號公開之羥基乙烯基萘、日本特開2007-114728號公開之羥基萘甲基丙烯酸酯等亦具有高折射率的單元。又，日本特開平5-204157號公開中記載之以溴、碘取代之羥基苯乙烯亦為高折射率的單元。
作為低折射率之光阻材料，可列舉開發用於使用波長157nm之準分子雷射之F2 光微影之含氟光阻材料。這些光阻材料揭示於日本特開2001-302728號公開、日本特開2001-233917號公開、日本特開2003-89708號公開。
又，含有第一材料及第二材料之本發明之抗反射疊層膜中含有的材料亦可為非感光性者。此情況下，如後述般可藉由蝕刻形成圖案。
因本發明之微細圖案形成所獲致之多階段折射率變化的抗反射疊層膜，可將由液晶、有機EL、微LED等之顯示器產生的影像以高亮度、高對比度斜射出。不只可防止由顯示器側產生的光反射回顯示器側，亦可防止由顯示器的相反側斜入射之光之反射。
＜抗反射疊層膜之形成方法＞
又，本發明中提供抗反射疊層膜之形成方法，係如前述之抗反射疊層膜之形成方法，在該圖案之形成中，利用光微影、蝕刻、壓印法。
圖2係呈現本發明之抗反射疊層膜之第2層形成了由第二材料構成之圖案後之一例的概略剖面圖。作為第二膜12的形成方法，如圖2所示，可列舉於第一膜11上先形成由第一材料構成之圖案31之方法。於第一膜11上以旋轉塗佈形成由第一材料構成之膜的情況下，調配第一材料溶液時需不會使下面的第一膜11溶解。因此，必須先使最下面的第一膜11不會溶解於溶劑。為了不溶於溶劑，有藉由光、熱先使第一膜11交聯之方法、藉由將表面進行化學處理而使其不溶化之方法。藉由光使其不溶化之方法，可舉例如藉由照射波長146nm、172nm、193nm等之UV光而使其交聯之方法。藉由熱使其不溶化之方法，可列舉先添加熱酸產生劑及架橋劑，藉由將該等加熱來使其交聯之方法。亦可適用於後述之下層膜。
由第一材料構成之圖案31之形成，於使用高折射率的光阻材料之情況下，可藉由曝光及顯影來進行。使用高折射率的下層膜材料之情況下，係於其上形成含矽中間層，在其上形成光阻膜之三層，並藉由曝光及顯影形成光阻圖案，將其轉印於中間層，然後轉印於下層膜而形成圖2記載之由第一材料構成之圖案31。形成由第一材料構成之圖案31後，藉由第二材料之旋轉塗佈，如圖4般充填第二材料。
如圖3所示，亦可先於第一膜11上形成由第二材料構成之圖案32。其亦與上述形成由第一材料構成之圖案31的情況相同，使用低折射率的光阻材料之情況下，可藉由曝光及顯影來進行。使用低折射率的下層膜之情況下，係於其上形成含矽中間層、或有機抗反射膜、或下層膜與含矽中間膜，並於其上形成光阻膜，藉由曝光及顯影形成光阻圖案，最後將其轉印於下層膜而形成圖3記載之由第二材料構成之圖案32。形成了由第二材料構成之圖案32後，藉由第一材料之旋轉塗佈，如圖4般充填第一材料。
為了形成圖2或圖3記載之由第一材料構成之圖案31或由第二材料構成之圖案32，亦可使用奈米壓印光微影。滴下溶液並用形成有圖案之透明的壓模遮罩按壓，藉由光照射來使其硬化。或用形成有圖案之透明的壓模遮罩按壓，藉由熱來使其硬化。
由第一材料構成之圖案31或由第二材料構成之圖案32亦可藉由濺鍍、CVD(chemical vapor deposition)來形成。該情況下難以如旋轉塗佈法般平坦化，因此例如宜於由第一材料構成之圖案31上藉由CVD、濺鍍形成由第二材料構成之膜後，藉由CMP(chemical mechanical polishing)進行平坦化。
亦可藉由旋轉塗佈或CVD、濺鍍而形成由第一材料構成之膜或由第二材料構成之膜，於其上形成光阻膜，藉由曝光及顯影形成圖案，並藉由乾蝕刻將圖案轉印於由第一材料構成之膜或由第二材料構成之膜。
又，只要使用前述抗反射疊層膜之説明中記載之高折射率或低折射率的光阻材料，即可藉由曝光及顯影形成圖案。該情況下，不需要上述乾蝕刻。惟，例如於形成由第一材料構成之圖案31並於其上塗佈第二材料之溶液之情況下，為了使由第一材料構成之圖案31不會溶解於第二材料之溶液之溶劑，第二材料之溶液宜使用不會使由第一材料構成之圖案31溶解的溶劑，或宜對由第一材料構成之圖案31進行為了使其不溶於有機溶劑之凝固處理(freezing process)。
作為不會使光阻圖案溶解的溶劑，可列舉醇系溶劑、醚系溶劑、烴系溶劑、氟系溶劑，宜使第二材料溶解於這些溶劑。藉由第二材料充填入光阻圖案之空白部分還更覆蓋至圖案上部並交聯，於其上塗佈光阻溶液時可防止光阻圖案溶解。
第三層以後亦可藉由與前述相同之方法來形成。圖5～圖8係呈現各自形成第三層～第六層後之一例的概略剖面圖。
從上方觀察由第一材料構成之圖案31或由第二材料構成之圖案32之佈置，可為圖9所示的縱横之配置，亦可為圖10所示之配置，亦可為其他的配置，以圖案的間距相同且圖案的尺寸相同為理想。藉由圖案的尺寸及間距各自成為相同，膜之折射率變得均勻因而理想。
只要係如本發明之抗反射疊層膜之製作方法，即能輕易地形成可由高折射率的膜至低折射率的膜多階段地使折射率變化且可自由調整折射率的變化率、膜數之抗反射疊層膜。
＜眼鏡型顯示器＞
又，本發明中提供一種眼鏡型顯示器，係於該眼鏡型顯示器之眼球側之基板上設置有選自液晶、有機EL、及微LED中之自我發光型顯示器，於該自我發光型顯示器之眼球側設置有用以聚焦之凸透鏡，並於該凸透鏡之表面形成有前述本發明之抗反射疊層膜。
圖11係呈現裝備有本發明之眼鏡型顯示器之情況之一例的概略剖面圖。眼鏡基板1之眼球側設有自我發光型顯示器2。自我發光型顯示器2係液晶、有機EL、或微LED中之任一者。自我發光型顯示器2之眼球側設有凸透鏡3。凸透鏡3係為了使由自我發光型顯示器2產生之光聚焦於眼睛5者。凸透鏡3之眼球側設有本發明之抗反射疊層膜101。抗反射疊層膜101係如前述説明。
只要係如本發明之眼鏡型顯示器，即可實現將習知的頭戴顯示裝置大幅地輕量且薄型化之眼鏡型的顯示器。
［實施例］
以下，呈現實施例及比較例並更具體地說明本發明，但本發明並不限定於下列實施例。
作為第一材料，準備了下列藉由自由基聚合而獲得之6-羥基乙烯基萘與乙烯合萘之高折射率聚合物1。
6-羥基乙烯基萘：乙烯合萘=40：60
重量平均分子量(Mw)=7,500
分子量分布(Mw/Mn)=1.97
［化1］
作為其他的第一材料，準備了下列藉由自由基聚合而獲得之4-羥基-2,3,5,6-四溴苯甲基丙烯酸酯-2-基之同元聚合物之高折射率聚合物2。
4-羥基-2,3,5,6-四溴苯甲基丙烯酸酯-2-基=100
重量平均分子量(Mw)=8,600
分子量分布(Mw/Mn)=1.74
［化2］
作為其他的第一材料，準備了下列藉由自由基聚合而獲得之4-羥基-3,5-二碘苯乙烯之同元聚合物之高折射率聚合物3。
4-羥基-3,5-二碘苯乙烯=100
重量平均分子量(Mw)=6,300
分子量分布(Mw/Mn)=1.66
［化3］
作為第二材料，準備了下列藉由自由基聚合而獲得之丙烯酸2-羥基-3,3,3-三氟-2-(三氟甲基)丙酯與甲基丙烯酸環氧丙酯之低折射率聚合物1。
丙烯酸2-羥基-3,3,3-三氟-2-(三氟甲基)丙酯：甲基丙烯酸環氧丙酯＝80：20
重量平均分子量(Mw)=8,100
分子量分布(Mw/Mn)=1.73
［化4］
酸產生劑：AG1(參照下列結構式)
［化5］
交聯劑：CR1(參照下列結構式)
［化6］
有機溶劑：PGMEA(丙二醇單甲醚乙酸酯)、
CyH(環己酮)
以表1之組成摻混高折射率聚合物、低折射率聚合物、交聯劑、熱酸產生劑、溶劑，旋轉塗佈於矽晶圓上，於200℃烘烤60秒來使其交聯，形成膜厚200nm的膜(UDL-1、UDL-2、UDL-3、UDL-2-1、UDL-2-2)。利用分光橢圓儀測定UDL-1、UDL-2、UDL-3、UDL-2-1之折射率。結果示於表1。
［表1］
形成高折射率聚合物1之圖案，藉由於其上反覆塗佈低折射率聚合物1並充填之處理，形成本發明之抗反射膜。作為充填用之材料，由於需要使光阻圖案上部的覆蓋層之膜厚為薄，使用了溶劑比例高之組成物。
於形成有膜厚10μm之聚醯亞胺膜之矽晶圓上，以與上述相同之旋轉塗佈法及烘烤條件形成了膜厚200nm之UDL-1膜。於其上以相同的條件形成膜厚200nm之UDL-1膜，於其上塗佈信越化學工業製之含矽硬遮罩材料(SHB-A940)，在200℃烘烤60秒而形成膜厚40nm之硬遮罩層，於其上塗佈信越化學工業製KrF光阻(SEPR-772)，在100℃烘烤60秒形成膜厚200nm之光阻層。將其使用Nikon製KrF準分子雷射掃描器S-206D(NA0.82，環帶照明)、6%半色調相位偏移光罩，形成圖9所示之佈置之間距800nm、尺寸150nm的孔。藉由使用氟碳(flon)系氣體之乾蝕刻，將光阻圖案轉印於含矽硬遮罩膜，並使用氧系氣體將含矽硬遮罩圖案轉印於上方之UDL-1膜，藉由氟碳系氣體所為之乾蝕刻去除含矽硬遮罩圖案，獲得圖2所示之剖面的圖案。於其上塗佈充填用之UDL-2-2並烘烤，獲得圖4所示之剖面的膜。
於其上與上述相同地形成UDL-1、含矽硬遮罩材料(SHB-A940)、KrF光阻(SEPR-772)，使用Nikon製KrF準分子雷射掃描器S-206D(NA0.82，環帶照明)、6%半色調相位偏移光罩，形成圖5之佈置之間距550nm、尺寸150nm的孔。將光阻圖案轉印於含矽硬遮罩膜，並將含矽硬遮罩圖案轉印於UDL-1，藉由氟碳系氣體所為之乾蝕刻去除含矽硬遮罩圖案，塗佈UDL-2-2並烘烤，獲得圖5所示之剖面的膜。
於其上與上述相同地形成UDL-1、含矽硬遮罩材料(SHB-A940)、KrF光阻(SEPR-772)，使用Nikon製KrF準分子雷射掃描器S-206D(NA0.82，環帶照明)、6%半色調相位偏移光罩，形成圖6之佈置之間距300nm、尺寸150nm的孔。將光阻圖案轉印於含矽硬遮罩膜，並將含矽硬遮罩圖案轉印於UDL-1，藉由氟碳系氣體所為之乾蝕刻去除含矽硬遮罩圖案，塗佈UDL-2-2並烘烤，獲得圖6所示之剖面的膜。
於其上與上述相同地形成UDL-1含矽硬遮罩材料(SHB-A940)、KrF光阻(SEPR-772)，使用Nikon製KrF準分子雷射掃描器S-206D(NA0.82，環帶照明)、6%半色調相位偏移光罩，形成圖7之佈置之間距550nm、尺寸150nm的點。將光阻圖案轉印於含矽硬遮罩膜，並將含矽硬遮罩圖案轉印於UDL-1，藉由氟碳系氣體所為之乾蝕刻去除含矽硬遮罩圖案，塗佈UDL-2-2並烘烤，獲得圖7所示之剖面的膜。
於其上與上述相同地形成UDL-1、含矽硬遮罩材料(SHB-A940)、KrF光阻(SEPR-772)，使用Nikon製KrF準分子雷射掃描器S-206D(NA0.82，環帶照明)、6%半色調相位偏移光罩，形成圖8之佈置之間距800nm、尺寸150nm的點。將光阻圖案轉印於含矽硬遮罩膜，並將含矽硬遮罩圖案轉印於UDL-1，藉由氟碳系氣體所為之乾蝕刻去除含矽硬遮罩圖案，塗佈UDL-2-2並烘烤，獲得圖8所示之剖面的膜。
於其上與上述相同地塗佈UDL-2-1並烘烤，獲得圖1所示之剖面的膜。將其作為實施例1之疊層膜。
僅形成圖1所示之第1層、第4層、第7層之3層，除此以外，與上述方法相同地獲得疊層膜。將其作為實施例2之疊層膜。
作為比較例1，使用了於形成有膜厚10μm之聚醯亞胺膜之矽晶圓上，以與上述相同的旋轉塗佈法及烘烤條件形成膜厚200nm之UDL-1膜，並於其上形成了膜厚200nm之UDL-2-1之膜者。
作為比較例2，使用了於形成有膜厚10μm之聚醯亞胺膜之矽晶圓上，以與上述相同的旋轉塗佈法及烘烤條件僅形成了膜厚200nm之UDL-1膜者。
作為比較例3，使用了於形成了膜厚10μm之聚醯亞胺膜之矽晶圓上，以與上述相同的旋轉塗佈法及烘烤條件僅形成了200nm膜厚之UDL-2-1膜者。
作為比較例4，使用了於形成了膜厚10μm之聚醯亞胺膜之矽晶圓上，並無形成任何膜者。
以與上述相同的方法，於矽晶圓上單獨製作圖1所示之第2層至第6層之附有圖案的膜，並測定各自的折射率。結果示於表2。
［表2］
如圖12所示，將形成有聚醯亞胺膜之上述抗反射疊層膜101自矽晶圓剝下，貼於合成石英基板102。於合成石英基板102之未形成抗反射疊層膜101側之面之遮光膜103，開寬度1mm的縫，並將其作為點光源，安裝白色1200流明之螢光燈型之LED照明104並對其照射，測定於抗反射疊層膜101上角度60度之光照度。亦同樣地針對比較例1～4進行測定。結果示於表3。
［表3］
如表3所示，於實施例1、2形成之本發明之抗反射疊層膜，透射的光之照度為高。反觀，比較例1～4中，相較於本發明之抗反射疊層膜，透射的光之照度低。
由以上結果明顯可知，只要係本發明之抗反射疊層膜，即可獲得對於光為低反射之抗反射效果。
又，本發明並不限定於上述實施形態。上述實施形態係例示，具有與本發明之申請專利範圍之技術思想實質上相同的構成，並產生相同作用效果者，無論為何皆包含於本發明之技術範圍內。
1‧‧‧眼鏡基板
2‧‧‧自我發光型顯示器
3‧‧‧凸透鏡
5‧‧‧眼睛
101‧‧‧抗反射疊層膜
11‧‧‧第一膜
12‧‧‧第二膜
13‧‧‧第三膜
14‧‧‧第四膜
15‧‧‧第五膜
16‧‧‧第六膜
17‧‧‧第七膜
21‧‧‧第一材料
22‧‧‧第二材料
W‧‧‧由第一材料構成之圖案的尺寸
W’‧‧‧由第二材料構成之圖案的尺寸
31‧‧‧由第一材料構成之圖案
32‧‧‧由第二材料構成之圖案
102‧‧‧合成石英基板
103‧‧‧遮光膜
104‧‧‧LED照明
［圖1］係呈現本發明之抗反射疊層膜之一例的概略剖面圖。
［圖2］係呈現本發明之抗反射疊層膜之第2層形成了由第一材料構成之圖案後之一例的概略剖面圖。
［圖3］係呈現本發明之抗反射疊層膜之第2層形成了由第二材料構成之圖案後之一例的概略剖面圖。
［圖4］係呈現本發明之抗反射疊層膜之第2層形成了由第一材料構成之圖案與由第二材料構成之圖案後之一例的概略剖面圖。
［圖5］係呈現本發明之抗反射疊層膜之第3層形成了由第一材料構成之圖案與由第二材料構成之圖案後之一例的概略剖面圖。
［圖6］係呈現本發明之抗反射疊層膜之第4層形成了由第一材料構成之圖案與由第二材料構成之圖案後之一例的概略剖面圖。
［圖7］係呈現本發明之抗反射疊層膜之第5層形成了由第一材料構成之圖案與由第二材料構成之圖案後之一例的概略剖面圖。
［圖8］係呈現本發明之抗反射疊層膜之第6層形成了由第一材料構成之圖案與由第二材料構成之圖案後之一例的概略剖面圖。
［圖9］係呈現本發明之抗反射疊層膜形成了由第一材料構成之圖案與由第二材料構成之圖案後之一例的概略頂視觀察圖。
［圖10］係呈現本發明之抗反射疊層膜形成了由第一材料構成之圖案與由第二材料構成之圖案後之一例的概略頂視觀察圖。
［圖11］係呈現穿戴本發明之眼鏡型顯示器之情況之一例的概略剖面圖。
［圖12］係呈現實施例中測定本發明之抗反射疊層膜之光透射性之方法的概略剖面圖。

Claims (10)

  1. 一種抗反射疊層膜，係透明的抗反射疊層膜，其特徵在於：藉由於由具有第一折射率之第一材料構成之第一膜上，疊層相較於第一膜具有較低折射率的第二膜，該第二膜係於該由第一材料構成之膜形成有由具有低於該第一折射率之第二折射率之第二材料構成的圖案， 並於該第二膜上，疊層一層以上之相較於該第二膜該圖案之面積較大的膜及/或形成有由具有低於該第二折射率之折射率的材料構成之圖案的膜， 從而在自該抗反射疊層膜之該第一膜朝上的方向，膜之折射率依序變小。
  2. 如申請專利範圍第1項之抗反射疊層膜，其中，該圖案之圖案尺寸為200nm以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之抗反射疊層膜，其中，該膜之於波長590～610nm的可見光之折射率，折射率最低的膜係1.35以下，該第一膜係1.65以上。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之抗反射疊層膜，其中，於波長400nm～800nm的可見光之透射率為80%以上。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之抗反射疊層膜，其中，該第一材料及/或該第二材料為光阻材料。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之抗反射疊層膜，其中，該第一材料及/或該第二材料為非感光性者。
  7. 一種抗反射疊層膜之形成方法，係如申請專利範圍第1至6項中任一項之抗反射疊層膜之形成方法，其特徵在於：在該圖案之形成中，利用光微影。
  8. 如申請專利範圍第7項之抗反射疊層膜之形成方法，其中，在該圖案之形成中，利用光微影及蝕刻。
  9. 一種抗反射疊層膜之形成方法，係如申請專利範圍第1至6項中任一項之抗反射疊層膜之形成方法，其特徵在於：在該圖案之形成中，利用壓印法。
  10. 一種眼鏡型顯示器，其特徵在於：於該眼鏡型顯示器之眼球側之基板上設置有選自液晶、有機EL、及微LED中之自我發光型顯示器，於該自我發光型顯示器之眼球側設置有用以聚焦之凸透鏡，並於該凸透鏡之表面形成有如申請專利範圍第1至6項中任一項之抗反射疊層膜。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111338081A (zh) * 2020-03-12 2020-06-26 京东方科技集团股份有限公司 Ar光学系统和ar显示设备
JP7509068B2 (ja) * 2020-04-28 2024-07-02 信越化学工業株式会社 フルオロカルボン酸含有モノマー、フルオロカルボン酸含有ポリマー、レジスト材料及びパターン形成方法
KR20220043702A (ko) * 2020-09-29 2022-04-05 삼성전자주식회사 마이크로 led를 이용한 광학 엔진 및 이를 포함하는 전자 장치
CN114994814A (zh) * 2022-06-01 2022-09-02 Tcl华星光电技术有限公司 偏光散射膜及其制作方法、显示面板

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6054991A (en) 1991-12-02 2000-04-25 Texas Instruments Incorporated Method of modeling player position and movement in a virtual reality system
JPH06236432A (ja) 1991-12-02 1994-08-23 Texas Instr Inc <Ti> 仮想現実システムおよび仮想現実像の仮想現実世界生成方法
JPH05264802A (ja) 1992-01-21 1993-10-15 Asahi Optical Co Ltd 多層反射防止膜
JPH05204157A (ja) 1992-01-29 1993-08-13 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 感放射線性樹脂組成物
JPH05215908A (ja) 1992-02-03 1993-08-27 Hitachi Ltd ルーバーフィルムフィルターおよびそれを装着した表示装置
JPH0836143A (ja) * 1994-05-16 1996-02-06 Casio Comput Co Ltd ヘッドマウントディスプレイ装置
US6294459B1 (en) 1998-09-03 2001-09-25 Micron Technology, Inc. Anti-reflective coatings and methods for forming and using same
JP3131631B2 (ja) 1999-03-09 2001-02-05 工業技術院長 画像表示装置
JP3981803B2 (ja) 1999-12-15 2007-09-26 信越化学工業株式会社 高分子化合物、レジスト材料及びパターン形成方法
US6730451B2 (en) 1999-12-15 2004-05-04 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Polymers, chemical amplification resist compositions and patterning process
US6835524B2 (en) 2000-02-16 2004-12-28 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Polymers, chemical amplification resist compositions and patterning process
JP3861976B2 (ja) 2000-02-16 2006-12-27 信越化学工業株式会社 高分子化合物、化学増幅レジスト材料及びパターン形成方法
JP4502445B2 (ja) 2000-03-16 2010-07-14 大日本印刷株式会社 反射防止フィルムの製造方法
JP3829913B2 (ja) 2000-09-27 2006-10-04 信越化学工業株式会社 レジスト材料
JP2002119659A (ja) 2000-10-16 2002-04-23 Fuji Shoji:Kk 遊技機
JP2003004916A (ja) 2001-06-20 2003-01-08 Dainippon Printing Co Ltd 表示装置の窓材、その製造方法、及び表示装置
JP3988038B2 (ja) 2001-06-25 2007-10-10 信越化学工業株式会社 高分子化合物、レジスト材料及びパターン形成方法
TW574607B (en) 2001-06-25 2004-02-01 Shinetsu Chemical Co Polymers, resist compositions and patterning process
TW557368B (en) 2001-06-29 2003-10-11 Jsr Corp Anti-reflection film laminated body and method of manufacturing the laminated body
JP2004077632A (ja) 2002-08-13 2004-03-11 Mitsubishi Chemicals Corp プリズムシート
JP4388429B2 (ja) 2004-02-04 2009-12-24 信越化学工業株式会社 レジスト下層膜材料ならびにパターン形成方法
EP1741003A4 (en) 2004-04-15 2009-11-11 Api Nanofabrication And Res Co OPTICAL FILMS AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR
JP2006235195A (ja) 2005-02-24 2006-09-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 反射防止構造体を有する部材の製造方法
JP4697443B2 (ja) 2005-09-21 2011-06-08 信越化学工業株式会社 ポジ型レジスト材料並びにこれを用いたパターン形成方法
JP4666166B2 (ja) 2005-11-28 2011-04-06 信越化学工業株式会社 レジスト下層膜材料及びパターン形成方法
JP5298857B2 (ja) * 2007-01-12 2013-09-25 コニカミノルタ株式会社 反射防止フィルムの製造方法
JP4809378B2 (ja) 2007-03-13 2011-11-09 信越化学工業株式会社 レジスト下層膜材料およびこれを用いたパターン形成方法
CN100470260C (zh) 2007-06-18 2009-03-18 友达光电股份有限公司 光学辨识元件及包含此元件的显示器
US20090015142A1 (en) * 2007-07-13 2009-01-15 3M Innovative Properties Company Light extraction film for organic light emitting diode display devices
JP2009160755A (ja) 2007-12-28 2009-07-23 Jgc Catalysts & Chemicals Ltd 透明被膜付基材
WO2010042951A2 (en) 2008-10-10 2010-04-15 Nano Terra Inc. Anti-reflective coatings comprising ordered layers of nanowires and methods of making and using the same
JP5463963B2 (ja) 2009-03-09 2014-04-09 信越化学工業株式会社 ポジ型レジスト材料並びにこれを用いたパターン形成方法
JP5407941B2 (ja) 2009-03-09 2014-02-05 信越化学工業株式会社 ポジ型レジスト材料並びにこれを用いたパターン形成方法
JP2011048081A (ja) * 2009-08-26 2011-03-10 Sony Corp 光学素子、反射低減加工装置及び反射低減加工方法
JP5573595B2 (ja) 2009-12-02 2014-08-20 信越化学工業株式会社 ポジ型レジスト材料並びにこれを用いたパターン形成方法
JP5402651B2 (ja) 2010-01-08 2014-01-29 信越化学工業株式会社 ポジ型レジスト材料並びにこれを用いたパターン形成方法
JP5407892B2 (ja) 2010-01-21 2014-02-05 信越化学工業株式会社 ポジ型レジスト材料並びにこれを用いたパターン形成方法
WO2012073819A1 (ja) * 2010-11-29 2012-06-07 シャープ株式会社 導光体および導光体を有する照明装置ならびに表示装置
US8988474B2 (en) 2011-07-18 2015-03-24 Microsoft Technology Licensing, Llc Wide field-of-view virtual image projector
JP5913077B2 (ja) 2012-12-18 2016-04-27 信越化学工業株式会社 ポジ型レジスト材料及びこれを用いたパターン形成方法
JP2015011164A (ja) * 2013-06-28 2015-01-19 キヤノン株式会社 光学部材及び撮像装置
KR20150059494A (ko) 2013-11-22 2015-06-01 삼성전자주식회사 색변화 저감용 광학 필름의 제조방법, 색변화 저감용 광학필름이 적용된 유기발광 표시장치 및 이의 제조방법
JP6514657B2 (ja) * 2015-03-11 2019-05-15 富士フイルム株式会社 反射防止光学部材
JP6462602B2 (ja) * 2016-01-12 2019-01-30 信越化学工業株式会社 多層膜形成方法及びパターン形成方法

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Publication number Publication date
JP2019101418A (ja) 2019-06-24
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