WO2005098486A1 - 微細構造体の製造方法、該微細構造体を用いたスタンパの製造方法、及び該スタンパを用いた樹脂製の微細構造体の製造方法 - Google Patents

微細構造体の製造方法、該微細構造体を用いたスタンパの製造方法、及び該スタンパを用いた樹脂製の微細構造体の製造方法 Download PDF

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light
resist
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Yukihiro Yanagawa
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Kuraray Co., Ltd.
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    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133504—Diffusing, scattering, diffracting elements

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a microstructure suitable for forming an optical sheet, and a stamper for obtaining a microstructure having the same shape or an inverted shape as the microstructure using the microstructure.
  • An optical sheet obtained by finely processing the surface of a transparent resin such as metharyl resin, styrene resin, or polycarbonate resin is used for a surface light source device of a knock light type liquid crystal display or the like. Being! / Puru.
  • An optical sheet having V-shaped grooves as fine processing is used to enhance the light-collecting property of light emitted from a light guide plate, and is called a prism sheet.
  • an optical sheet having fine irregularities on its surface is used not only to make reflective dots inconspicuous by scattering light but also to collect light at the front and increase the front luminance, and is called a diffusion sheet. Have been.
  • An optical sheet having such a V-shaped groove is generally manufactured by injection molding or transfer molding of a transparent resin using a mold (stamper).
  • a method of manufacturing the stamper is as follows. Generally, a method of directly cutting a V-shaped groove into a metal mold with a diamond tool or the like is used.
  • an optical sheet having fine irregularities on the surface is produced by a method of imparting irregularities with an emboss roller as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-129881 (Reference Document 1).
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-202341 proposes a method for forming a fine structure using a photosensitive resin.
  • a positive photosensitive resin such as polymethyl methacrylate is applied to a conductive substrate 1 to form a resist layer 2.
  • a mask 4 having slits 4a arranged at predetermined intervals is fixed to the resist layer 2 with a predetermined interval L1 therebetween, and the X-rays of synchrotron radiation are fixed.
  • the first exposure is performed by inclining the conductive substrate 1 by + ⁇ with respect to the plane 6 perpendicular to the SR light (hereinafter, abbreviated as SR light).
  • SR light SR light
  • a second exposure is performed by inclining the conductive substrate 1 by an angle ⁇ with respect to a plane 6 perpendicular to the SR light.
  • a plate-shaped exposed portion 2b having a thickness corresponding to the width of the slit is formed on the resist layer 2.
  • the conductive substrate 1 having the obtained resist pattern 7 is immersed in a plating solution, and the entirety of the conductive substrate 1 is used as an electrode. (FIG. 11 (a)).
  • a resist material is dissolved with a solvent to form a metal mold 9 having a resist pattern 7 and an inverted pattern.
  • resin molding such as injection molding and transfer molding using the metal mold 9 as a mold (stamper)
  • a microstructure 11 having a V-shaped groove as shown in FIG. 11C is molded. be able to.
  • the surface of such an optical sheet is formed into a finer and uniform shape due to enlargement. And extrusion is difficult. For this reason, there is an increasing need to shape the surface using a precise transfer method such as injection molding, hot pressing, or a casting method.
  • optical sheets have been enhanced in function.
  • optical sheets having many functions are used in a single device such as a prism sheet and a light diffusing sheet
  • optical sheets having mutual functions have been proposed.
  • a prism sheet that can be used with one prism sheet for two prism sheets having different directions of the prism has been proposed.
  • Attempts have also been made to incorporate the function of a prism sheet into a light diffusion sheet.
  • the method for producing a resin plate as described in the above-mentioned References 1 to 3 is not suitable for producing such an optical sheet.
  • the method for forming a microstructure described in Reference 4 is considered to be capable of manufacturing a mold having fine V-shaped grooves.
  • the resist layer 2c shown in FIG. In order to be cut out, the mask pitch and the incident angle are limited, and at least the exposed portion 2a and the exposed portion 2b need to intersect or be in contact as shown in FIG. 10 (c).
  • the method for forming a microstructure described in Reference 4 is a technique achieved by a combination of synchrotron radiation X-rays (SR light) and a positive resist.
  • X-rays of synchrotron radiation have the problem that the equipment is very powerful.
  • Another problem is that the photosensitive resin used is mainly limited to a positive resist.
  • a method for manufacturing a microstructure having a groove on a surface includes the steps of: outputting a parallel light beam from a light source through a photomask having a plurality of slits arranged at predetermined intervals.
  • the resist layer is substantially Forming a trapezoidal light-irradiated portion, and removing the non-light-irradiated portion of the resist layer by developing the resist layer.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a manufacturing process of a master according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a production process of a master according to the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a master obtained by the present invention in cross section.
  • FIG. 4 is a schematic view showing a production process of a master according to the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a production process of a master according to the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic view showing an example of a master obtained by the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a master obtained by the present invention in cross section.
  • FIG. 8 is a diagram showing a photographing result of photographing the surface of a master produced by the present invention with an electron microscope.
  • FIG. 9 is a view showing a measurement result of an arithmetic surface roughness of a stamper manufactured according to the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a manufacturing process of a master according to a conventional example.
  • FIG. 11 is a schematic view showing a manufacturing process of a microstructure according to a conventional example.
  • FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a problem in a manufacturing process of a master according to a conventional example.
  • FIG. 13 is a schematic diagram for explaining a problem in a manufacturing process of a master according to a conventional example.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a microstructure of the present invention and a method for manufacturing a stamper using the microstructure.
  • One object of the present invention is to provide a method for manufacturing a microstructure suitable for manufacturing an optical sheet such as a prism sheet.
  • Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a microstructure suitable for manufacturing an optical sheet having a function of a diffusion sheet in addition to a function of an optical sheet such as a prism sheet. is there.
  • a method of manufacturing a microstructure having a groove on a surface includes a photomask having a plurality of slits arranged at predetermined intervals. Irradiates parallel light rays from the light source to the resist layer formed on the substrate by changing the angle continuously or stepwise from one direction to the other direction with respect to the vertical plane along the longitudinal direction of the slit. Forming a substantially trapezoidal light-irradiated portion on the resist layer (Step 100), and removing the non-light-irradiated portion of the resist layer by developing the resist layer (Step 100). 101)).
  • the resist a positive type can be used, but by using a negative type resist, a microstructure having a V-shaped groove can be easily manufactured.
  • the predetermined intervals of the slits do not need to be the same for all of the adjacent slits.
  • the predetermined interval can be appropriately changed according to the use of an optical sheet to be manufactured later.
  • the fine particles are dispersed in the negative resist layer, the fine particles are exposed to the inclined surface in the step of removing the non-light-irradiated portion by developing, and the fine particles are dispersed. Are left or removed, thereby forming fine concaves or convexes on the inclined surface.
  • a force for exposing the positive resist on the inclined surface in the step of removing the non-light-irradiated portion by developing is also used in this step. It is possible to manufacture a fine structure which is dissolved and removed and has a fine concave portion on the inclined surface.
  • the step of forming the light irradiating part may be performed by adjusting an incident angle of the parallel light beam, dimensions of each part of the photomask, and Z or a thickness of the resist layer, so that the adjacent substantially trapezoidal light irradiating part is formed. Microstructures, if contacting or overlapping the bottom of the And a V-shaped groove facing the substrate surface.
  • the step of forming the light irradiating portion adjusts the incident angle of the parallel light beam, the dimensions of each part of the photomask, and the Z or the thickness of the resist layer, thereby forming the adjacent substantially trapezoidal light irradiating portions.
  • the microstructure may include a groove having a substantially trapezoidal cross section whose width gradually decreases toward the substrate surface.
  • the microstructure manufactured as described above, or as a stamper by the following method is used for manufacturing a microstructure such as an optical sheet having a V-shaped groove by resin molding.
  • a microstructure such as an optical sheet having a V-shaped groove by resin molding.
  • Can be that is, as shown in FIG. 14, using the manufactured microstructure, a metal mold having a pattern in which the surface of the microstructure is inverted or has the same shape is formed (step 110). ) And manufacturing a stamper having a groove having the same shape or an inverted shape as the surface of the microstructure using the metal mold (step 111). It is possible.
  • a conductive film is formed on the surface of the microstructure (Step 120), an electrode metal is applied to the conductive film to form an electrode layer (Step 121), and It is also possible to manufacture a molding stamper by a method including manufacturing a molding stamper by removing the microstructure from the conductive film (step 122).
  • a method for manufacturing a fine structure suitable for manufacturing an optical sheet such as a prism sheet by a simple method using a resist.
  • One feature of this manufacturing method is that it can be applied to a method for manufacturing a microstructure suitable for manufacturing an optical sheet having a function of a diffusion sheet in addition to the function of an optical sheet such as a prism sheet. What you can do.
  • FIGS. 1 and 2 show an optical sheet having a V-shaped groove according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a manufacturing process of a master for performing the process, and
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a shape of a microstructure (master) obtained by the process.
  • a resist layer 12 is formed on an appropriate substrate 11, and a photomask 13 is brought into close contact with or close to the upper surface of the resist layer 12.
  • the photomask 13 is in the form of a thin plate, and includes a light shielding portion 13a that reflects or absorbs light and shields light, and a plurality of slits (openings) having a width W13b provided between the light shielding portions 13a. With 13b.
  • the plurality of slits 13b are respectively arranged substantially in parallel.
  • a parallel light beam such as an ultraviolet light (UV light) is irradiated from the photomask 13 side.
  • the parallel rays are directed from one direction (the angle 01 in FIG. 2) to the other direction (the angle 02 in FIG. 2) with respect to the vertical plane along the longitudinal direction of the slit.
  • the irradiation angle is changed continuously or stepwise.
  • a portion indicated by reference numeral 12a is exposed by a parallel light beam irradiated from the slit 13b to form an exposed portion 12a, and a portion indicated by reference numeral 12b is not exposed and is not exposed to light.
  • Form 12b the cross-sectional shape of the exposed portion 12a becomes a trapezoidal shape that gradually decreases toward the incident light side with the surface in contact with the slit 13b as the upper bottom, and a light non-exposed portion is provided between the adjacent exposed portions 12a and 12a.
  • 12b is formed in an inverted triangular shape.
  • this resist is a negative resist
  • the photomask is peeled off after exposure and developed, so that the light non-exposed portion 12b is removed, and as shown in FIG.
  • the master 14 as a fine structure in which only the residue remains can be obtained.
  • the master 14 has an upper base 15 having the same width W 15 as the width W 13 b of the slit 13, an inclined surface 16 a having the same angle as the inclination angle ⁇ 1, and an inclined surface having the same angle as the inclination angle of ⁇ 2. It has a substantially trapezoidal shape having a surface 16b. Further, in this embodiment, the bottoms of the substantially trapezoidal light exposure portions 12a (in FIGS. 2 and 3, one bottom of one light exposure portion 12a is denoted by reference numeral 12c) overlap each other.
  • a V-shaped groove 18 having an apex angle ⁇ 17 restricted by ⁇ 1 and ⁇ ⁇ ⁇ 2 is formed by the opposed inclined surfaces 16a and 16b. ing.
  • FIGS. 4 to 6 are schematic views showing a manufacturing process of a master for manufacturing an optical sheet having a V-shaped groove of an embodiment according to a modification of FIGS. 1 to 3, and a master of the master manufactured thereby. It is a schematic diagram explaining an example with a cross section. Parts that are the same as or equivalent to those in FIGS. 1 to 3 are given the same numbers, and detailed descriptions thereof are omitted.
  • the thickness tl 2 of the resist layer 12 was reduced.
  • the thickness tl 2 of the resist layer 12 is adjusted to be thin, so that the exposed portions 12 adjacent to each other are adjusted.
  • the bottoms 12c of a and 12a were separated from each other. That is, a gap 11a indicated by the width Wla is formed between the adjacent exposed portions 12a.
  • a master 14 in which the exposed portions 12a are separated from each other and the substrate surface 17 is exposed can be obtained.
  • the master 14 has an upper base 15 having the same width W 15 as the width W 13 b of the slit 13, an inclined surface 16 a having the same angle as the inclination angle of ⁇ 1, and an inclined surface 16 b having the same angle as the inclination angle of ⁇ 2. It has a substantially trapezoidal shape.
  • This groove is a part of the substrate 11 having a width W17 equal to the width Wlla.
  • a substantially trapezoidal groove 19 having an upper bottom 17 formed by exposing the portion is obtained.
  • Such a substantially trapezoidal groove 19 can be obtained by appropriately changing the irradiation angles 01, 02 of the light beam, the width W13a of the shielding portion 13a, and the thickness tl2 of the resist layer 12.
  • a photoresist is supported, and can be used in a subsequent master production process, or any material can be used if there is no problem.
  • a planar material such as a glass substrate or a metal plate can be exemplified.
  • the substrate 11 having fine irregularities surface roughness
  • the upper base 17 formed by exposing a part of the substrate 11 is exposed. Since there is a substantially trapezoidal groove 19 having a shape, a molded product formed by using the master 14 or a mold (stamper) manufactured by using the master 14, has fine irregularities (surface It becomes a compact or stamper that reproduces (roughness).
  • a resist material for forming the resist layer 12 will be described.
  • a resist material any resist material such as a positive resist or a negative resist can be used, a fine structure having a V-shaped groove as described above can be easily manufactured by using a negative resist.
  • the present invention can be applied only when the thickness of the resist layer 12 is reduced, and the obtained shape is undercut.
  • Such application of the resist layer 12 can be performed by an appropriate method such as spin coating, spray coating, or dip coating. Since the viscosity of the resist is appropriately high, for example, 50 to 400 cps, the thickness of the resist layer 12 can be kept uniform within a range of 1 m to 100 m. Generally, if the thickness is not less than lOOcps, the resist layer 12 having a thickness of about 5 ⁇ m or more can be uniformly held. Such a thick film is preferably obtained by spin coating. For example, in order to apply it by spray coating or the like, a multi-coating method may be used.
  • the thickness of the resist layer 12 is determined as desired, and the pattern of the V-shaped groove can be changed by reducing the thickness of the resist layer 12 as described above.
  • fine particles 20 may be dispersed in this resist material.
  • the fine particles 20 are exposed on the inclined surface of the exposed portion (light-irradiated portion) 12a to form a fine convex portion 20a.
  • fine concave portions 21 corresponding to the diameter of the fine particles 20 are formed on the inclined surface 16a (or 16b) where the fine particles 20 are exposed. Is done.
  • the unevenness may be controlled by appropriately controlling the particle diameter of the fine particles, the concentration of the fine particles, the uniformity of the fine particles, and the like.
  • the fine particles In order to enhance the light diffusion performance, it is preferable that the fine particles have a spherical shape or a shape closer to a spherical shape.
  • the concentration of the fine particles can be adjusted by the ratio (mixing ratio) of the components to be fine particles.
  • the arithmetic mean roughness of the inclined surface can be about 0.1 to: LO / zm.
  • the shape of the concavities and convexities formed in this way is generally about half or less of the diameter of the fine particles 20.
  • the particle diameter of the fine particles 20 is 1 ⁇ m to 50 ⁇ m, preferably 1 ⁇ m
  • the average roughness is preferably set within a range of about 0.1 to 10 m. It can be set to Thereby, the diffusion performance of the inclined surfaces 16a and 16b can be increased.
  • fine particles of the dispersion are uniformly dispersed in the dispersion.
  • the particles can be dispersed by stirring using a homogenizer, a mixer, or the like.
  • the particles are not necessarily limited to these, and can be appropriately selected.
  • One simple method of removing the fine particles 20 is to disperse fine particles of a positive resist with a negative resist as a sea component. Since the positive resist as fine particles is decomposed by exposure to light, the positive resist exposed on the inclined surface is removed in the developing step, thereby forming a fine structure having fine concave portions 21 on the inclined surface. Can be manufactured
  • a positive photoresist and a negative photoresist that are incompatible with each other are selected, and an emulsion such as discharging a small amount of a component using a predetermined small-diameter nozzle vigorously is used. It can be formed according to the usual method of molding.
  • the obtained dispersion liquid is subjected to a defoaming step such as defoaming to disperse the fine particle diameter as uniformly as possible.
  • the photomask 13 is not particularly limited as long as it has a slit 13b of a desired shape, but generally, the photomask 13 preferably has a smaller thickness. If the thickness is large, reflection of light on the side surface of the slit 13b may be a problem.
  • the side surface of the slit 13b is preferably made of at least a light-absorbing material. Further, it is preferable that the side in contact with the resist layer 12 has an appropriate release property or is provided with an appropriate release agent. This facilitates separation from the resist layer 12 after exposure.
  • the plurality of slits 13b are preferably substantially parallel depending on the use.
  • the plurality of slits 13b are substantially parallel, the plurality of non-light-irradiated portions formed when the parallel light beam is irradiated have substantially the same cross-sectional shape. For this reason, a more uniform groove is formed on the surface of the fine structure after development. You can do it.
  • a light source a light source corresponding to a resist material to be used may be used.
  • a photoresist a normal ultraviolet light source can be used as it is. Adjustment of the incident angle is achieved by moving the light source (including changing the irradiation angle) or by changing the angle of the substrate 11.
  • one of the features is that a parallel light beam is irradiated to the resist layer through the slit 13b while changing the angle continuously or stepwise.
  • the parallel light beam is UV. Use light. As a result, it is possible to obtain a desired shape while suppressing the amount of deformation without being affected by heat or temperature. Also, compared to SR light, the master can be manufactured with a simpler device, and costs can be reduced.
  • microstructure obtained as described above can be used as a master as it is or after appropriate post-processing.
  • post-processing is moderate heat treatment.
  • Appropriate heat treatment can make the shape of the sharp tip smooth.
  • the trapezoidal repetitive pattern may be formed into a continuous dome-shaped repetitive pattern by reducing the corners of the trapezoidal shape.
  • the photomask is removed, and a relief pattern of a specific shape can be formed by laser writing or grayscale mask exposure, and light having a complicated and complicated pattern due to three-dimensional relief patterns. Diffusion sheets can also be obtained.
  • the master thus obtained can be used as a mold (stamper) by a conventional method.
  • a conductive film is formed on the surface of the master, an electrode metal is applied to the conductive film to form an electrode layer, and the microstructure is peeled from the conductive film and dissolved.
  • Molding stampers can be manufactured by removing them by a technique.
  • the electroplating can be performed by immersing the conductive substrate in a plating solution and using the entire conductive substrate as an electrode.
  • the conductive film for example, any of nickel, gold, silver, and copper, or an alloy of two or more of gold, silver, copper, and nickel can be used.
  • the electrode for example, any of copper, zinc, and nickel, or an alloy of two or more of copper, zinc, and nickel can be used. Further, by transferring fine irregularities to resin using the molding stamper (die), a desired optical sheet can be manufactured at low cost.
  • PMER N-H600 negative photoresist manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd. by spin coating so that the thickness of the photosensitive resin becomes about 30 m.
  • the plate was warmed for 2 minutes and cooled to room temperature after pre-beta.
  • irradiation was performed by sweeping UV light of 620 mj of irradiation light for 64 seconds using a UV irradiation apparatus that can rotate in the range of ⁇ 1: +45 degrees and ⁇ 2: ⁇ 45 degrees.
  • a nickel conductive film is formed on the surface of the obtained master according to a conventional method, and nickel as a power metal is applied to the nickel conductive film to form a nickel electrode layer. did. Further, the master was peeled off from the nickel conductive film to obtain a molding stamper.
  • the transparent resin sheet molded using this molding stamper is 8 mm thick, has a flat portion of about 6 ⁇ m at the top, a vertical angle of about 90 degrees, and a pitch of 70 to 90 ⁇ m. Prism pattern.
  • Example 1 35 g of silicone resin fine particles (Tospearl (GE Toshiba Silicone Co., Ltd.)) having a particle size of 2 ⁇ m were mixed with 200 ml of the photoresist of Example 1. The mixture was stirred for 10 minutes using a mixer-type stirrer, and after the mixing, the mixture was defoamed under pressure to obtain a dispersion liquid in which silicone resin fine particles were uniformly dispersed. A master was obtained in the same manner as in Example 1 except that this dispersion was used, and a stannoid was produced in the same manner as in Example 1.
  • silicone resin fine particles Tospearl (GE Toshiba Silicone Co., Ltd.) having a particle size of 2 ⁇ m were mixed with 200 ml of the photoresist of Example 1. The mixture was stirred for 10 minutes using a mixer-type stirrer, and after the mixing, the mixture was defoamed under pressure to obtain a dispersion liquid in which silicone resin fine particles were uniformly dispersed.
  • a master was obtained
  • a reflection image of the surface of the master was measured using 00 (Keyence Corporation).
  • Figure 8 shows the enlarged image.
  • the arithmetic surface roughness (Ra) of the surface of the obtained stamper was measured using a surface roughness measuring device (Surfcom200B (Tokyo Seimitsu Co., Ltd.)) under the conditions of IMPa, and the measurement results were shown in FIG. It was shown to.
  • the arithmetic surface roughness of the slope of the master was approximately 0.23 to 0.25 ⁇ m, indicating that fine and uniform irregularities were formed.
  • the unevenness can impart diffusivity to the slope.
  • a master having a V-shaped groove having a mirror surface can be easily manufactured.
  • the surface of the master can also be roughened by dispersing fine particles or using a roughened substrate.
  • the shape of the V-shaped groove can be freely controlled.
  • the method for producing a microstructure of the present invention can be applied not only to an optical sheet having a V-shaped groove (for example, a prism sheet) but also to an optical sheet having other functions such as diffusivity. Or, it is expected to be applied to manufacture of various parts such as semiconductors and optical devices.

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Abstract

  　本発明の表面に溝を有する微細構造体の製造方法は、所定の間隔で配置された複数のスリット（13ｂ）を有するフォトマスク（13）を介し、光源からの平行光線をスリット（13ｂ）の長手方向に沿う垂直面に対して一方向から他方向へ向けて角度を連続的又は段階的に変更して基板（11）上に形成されたレジスト層（12）に照射することにより、レジスト層（12）に略台形の光照射部（12ａ）を形成すること（ステップ100）、及びレジスト層（12）を現像することにより、レジスト層（12）の光非照射部（12ｂ）を除去すること（ステップ101）、の工程を含んでいる。                                                          

Description

微細構造体の製造方法、該微細構造体を用いたスタンパの製造方法、 及び該スタンパを用いた樹脂製の微細構造体の製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、光学シートの形成に適した微細構造体の製造方法、該微細構造体を用 いた該微細構造体と同一形状又は反転した形状の微細構造体を得るためのスタン パの製造方法、及び該スタンパを用いた榭脂製の微細構造体の製造方法に関する 背景技術
[0002] メタタリル榭脂、スチレン榭脂、ポリカーボネート榭脂のような透明榭脂の表面を微 細に加工することにより得られた光学シートは、ノ ックライト型の液晶ディスプレーの 面光源装置等に用いられて!/ヽる。
[0003] この微細な加工としての V形の溝を有する光学シートは、導光板から出射された光 の集光性を高めるために利用され、プリズムシートと呼称されている。また、表面に微 細な凹凸を有する光学シートは、光を散乱させることにより反射ドットを目立たなくす るのみならず、光を正面に集めて正面輝度を高めるために利用され、拡散シートと呼 称されている。
[0004] このような V形の溝を有する光学シートは、一般には、金型 (スタンパ）を用いた透明 榭脂の射出成型、トランスファー成型により製造されるが、このスタンパの製造方法と しては、直接金属型にダイヤモンドバイト等で V形の溝を切削加工する方法が一般 的である。
[0005] 一方、表面に微細な凹凸を有する光学シートは、特開 2001— 129881号公報 (参 考文献 1)に記載されたようなエンボスローラーで凹凸を付与する方法、特開平 05— 092529号公報 (参考文献 2)に記載されたような透明樹脂に無機系微粉体を配合し て透明榭脂層と積層することで無機系粉体に起因する凹凸を透明榭脂層に付与す る方法、特開平 11— 227115号公報 (参考文献 3)に記載されたような特定粒子径の 榭脂架橋粒子を透明榭脂基板の表面に積層させる方法などにより製造される。 [0006] また、特開平 6— 202341号公報 (参考文献 4)には、感光性榭脂を用いた微細構 造体の形成方法が提案されて ヽる。
[0007] この参考文献 1による提案では、図 10の（a)に示すように、導電性基板 1へポリメチ ルメタタリレートなどのポジ型感光性榭脂を付与してレジスト層 2を形成する。っ 、で、 図 10の（b)に示すように、所定の間隔で配置されたスリット 4aを有するマスク 4をレジ スト層 2と所定の間隔 L1を開けて固定し、シンクロトロン放射の X線 (以下、 SR光と略 す。）に対して垂直な面 6に対して、 + αの角度だけ導電性基板 1を傾斜させて第 1 の露光を行う。これにより、レジスト層 2には、スリットの幅に応じた厚みの板状の露光 部 2aが形成される。
[0008] ついで、図 10の（c)〖こ示すように、 SR光に対して垂直な面 6に対して、 αの角度 だけ導電性基板 1を傾斜させて第 2の露光を行う。これにより、レジスト層 2には、スリ ットの幅に応じた厚みの板状の露光部 2bが形成される。
[0009] つ ヽで、得られた導電性基板 1を現像すると、露光部 2aと露光部 2bと除去されて露 光部 2aと露光部 2bとの間のレジスト層 2cが切り出されることにより、図 10の（d)に示 すように、導電性基板 1上にレジスト層 2dの残存により V形の溝 7aを有するレジストパ ターン 7が形成される。
[0010] 得られたレジストパターン 7を有する導電性基板 1をめつき液中に浸漬し、導電性基 板 1の全体を電極として用い、電気めつきを行うことにより金属構造体 8を V形の溝 7a に堆積させる（図 11の（a) )。次に、図 11の（b)に示すように、レジスト材を溶剤で溶 解させること〖こより、レジストパターン 7と反転形状のパターンを有する金属铸型 9を形 成する。この金属铸型 9を金型 (スタンパ）として射出成型、トランスファー成型などの 榭脂成形を行うことにより、図 11の (c)に示すような V形の溝を有する微細構造体 11 を成型することができる。
[0011] 大型液晶ディスプレーの面光源装置に用いる光学シートを製造する場合、薄型で 大面積の押出し板を切削して所望形状に形成する押出成形よりも、射出成形やトラ ンスファー成型などのようにスタンパを用いた榭脂成形により形成した方がコスト低減 を図ることができると期待される。
[0012] また、このような光学シートの表面は、大型化により、より微細で均一な形状を成形 しなければならず、押出成形が困難となっている。このため、射出成形、熱プレス、キ ヤスト法等による精密な転写方法を用いて表面を賦形する必要性が高まって 、る。
[0013] さらに、このような光学シートは、近年、高機能化が図られている。例えば、プリズム シートや光拡散シートなどの一つのデバイス内に多数の機能を備えた光学シートが 重ねて使用される場合には、相互の機能を備えた光学シートの提案がなされている。 例えば、プリズムの方向が異なる 2枚のプリズムシートに対しては一枚で使用できるプ リズムシートが提案されている。また、プリズムシートの機能を、光拡散シートに取り込 むような試みもなされて 、る。
[0014] 従って、前述の参考文献 1乃至 3に記載のように榭脂板を製造する方法は、このよう な光学シートの製造に関しては好適とは言えな 、。金型をダイヤモンドバイトなどで 切削加工する場合には、加工面積が増大するに連れて加工時間が掛かり、この間の ダイヤモンドバイトの変形などに起因する線荒れにより、深さ精度、角度精度などの 加工精度の均一性を維持するのが困難となり、均質な製品を製造すると、価格が飛 躍的に高騰することが課題となる。
[0015] 参考文献 4に記載の微細構造体の形成方法では、微細な V形の溝を有する金型を 製造することができると考えられるが、図 10の（c)に示すレジスト層 2cが切り出される ためには、マスクピッチと入射角度が制限され、少なくとも露光部 2aと露光部 2bとが 交叉するか、図 10の（c)に示されるように接する必要がある。
[0016] すなわち、露光部 2aと露光部 2bとが交叉しない場合には、図 12に示すように、レジ スト層 2cを切り出すのが困難となり、また、露光部 2aと露光部 2bとが途中で交叉する 場合には、図 13に示すように、レジスト層 2cの切り出しは行える力 残存するレジスト 層 2dの形体が複雑となったり、また、ハングした形状となる。
[0017] さらにこの参考文献 4に記載の微細構造体の形成方法は、シンクロトロン放射の X 線 (SR光）とポジ型レジストとの組み合わせで達成される技術である。シンクロトロン 放射の X線は、装置が大が力りとなるという課題がある。また、主として使用する感光 性榭脂がポジ型レジストに制限されるという課題もある。
[0018] 光学シートの大型化にも耐えるように、微細な V形の溝を正確に形成できる微細構 造体を簡易に製造する方法の提供が望まれる。また、プリズムシートの機能に加えて 、他の機能を備えた光学シートを製造するに適した微細構造体を製造する方法も望 まれる。
発明の開示
[0019] 本発明の一つの特徴は、表面に溝を有する微細構造体の製造方法が、所定の間 隔で配置された複数のスリットを有するフォトマスクを介し、光源からの平行光線を前 記スリットの長手方向に沿う垂直面に対して一方向から他方向へ向けて角度を連続 的又は段階的に変更して基板上に形成されたレジスト層に照射することにより、該レ ジスト層に略台形の光照射部を形成すること、及び、前記レジスト層を現像することに より、前記レジスト層の光非照射部を除去すること、の工程を含んでいることである。 図面の簡単な説明
[0020] [図 1]は、本発明に係る原盤の製造工程を示す模式図である。
[図 2]は、本発明に係る原盤の製造工程を示す模式図である。
[図 3]は、本発明により得られる原盤の一例を断面により示す模式図である。
[図 4]は、本発明に係る原盤の製造工程を示す模式図である。
[図 5]は、本発明に係る原盤の製造工程を示す模式図である。
[図 6]は、本発明により得られる原盤の一例を示す模式図である。
[図 7]は、本発明により得られる原盤の一例を断面により示す模式図である。
[図 8]は、本発明により製造された原盤の表面を電子顕微鏡で撮影した撮影結果を 表す図である。
[図 9]は、本発明により製造されたスタンパの算術表面粗さの測定結果を示した図で ある。
[図 10]は、従来例に係る原盤の製造工程を示す模式図である。
[図 11]は、従来例に係る微細構造体の製造工程を示す模式図である。
[図 12]は、従来例に係る原盤の製造工程の課題点を説明する模式図である。
[図 13]は、従来例に係る原盤の製造工程の課題点を説明する模式図である。
[図 14]は、本発明の微細構造体の製造方法、及び該微細構造体を用いたスタンパ の製造方法を説明するフローチャートである。
発明を実施するための最良の形態 [0021] 本発明の一つの目的は、プリズムシートなどの光学シートの製造に適した微細構造 体の製造方法を提供することである。
[0022] また、本発明の別の目的は、プリズムシートなどの光学シートの機能に加えて、拡散 シートの機能を備えた光学シートの製造に適した微細構造体の製造方法を提供する ことである。
[0023] 本発明の一つの特徴は、図 14のフローチャートに示すように、表面に溝を有する微 細構造体の製造方法が、所定の間隔で配置された複数のスリットを有するフォトマス クを介し、光源からの平行光線を前記スリットの長手方向に沿う垂直面に対して一方 向から他方向へ向けて角度を連続的又は段階的に変更して基板上に形成されたレ ジスト層に照射することにより、該レジスト層に略台形の光照射部を形成すること (ステ ップ 100)、及び、前記レジスト層を現像することにより、前記レジスト層の光非照射部 を除去すること (ステップ 101)、の工程を含んでいることである。
[0024] ここで、レジストとしては、ポジ型も使用できるが、レジストはネガ型レジストを用いる ことにより、 V形の溝を有する微細構造体が簡易に製造できる。また、前記スリットの 前記所定の間隔は、隣接する前記スリットの間隔が全て同じである必要はない。例え ば、後に製造する光シートの用途に応じて、前記所定の間隔は適宜変更可能である
[0025] この場合、上述のネガ型レジスト層に微粒子が分散されて ヽれば、現像することに より前記光非照射部を除去する前記工程においてこの微粒子が傾斜面に露出し、こ の微粒子が残存又は除去されることにより該傾斜面に微細な凹部又は凸部が形成さ れる。
[0026] ここで、この微粒子としてポジ型レジストを用いれば、現像することにより前記光非照 射部を除去する工程において傾斜面にポジ型レジストが露出する力 該工程におい てこのポジ型レジストも溶解除去され、前記傾斜面に微細凹部を有する微細構造体 を製造することができる。
[0027] 前記光照射部を形成する工程が、前記平行光線の入射角度、前記フォトマスクの 各部の寸法及び Z又は前記レジスト層の厚みを調整することにより、隣接する前記略 台形の光照射部の底部を接触させる又は重複させることを含む場合、微細構造体は 、基板面に向けた V字状の溝を備えることができる。
前記光照射部を形成する工程が、前記平行光線の入射角度、前記フォトマスクの各 部の寸法及び Z又は前記レジスト層の厚みを調整することにより、隣接する前記略台 形状の光照射部の底部を互いに離間させることを含む場合、微細構造体は、基板面 に向けて幅が漸減する断面略台形の溝を備えることができる。
[0028] また、以上の製造された微細構造体は、そのまま、又は以下の方法によりスタンパと されて、榭脂成形により V形の溝を有する光学シートなどの微細構造体の製造に用 いることができる。すなわち、図 14に示されたように、製造された前記微細構造体を 用いて該微細構造体の表面が反転された形状又は同一形状のパターンを有する金 属铸型を形成すること (ステップ 110)、及びこの金属铸型を用いて前記微細構造体 の表面と同一形状又は反転された形状の溝を有する成形用スタンパを製造すること（ ステップ 111)を含む方法により、成形用スタンパの製造が可能である。又は、前記微 細構造体の表面に導電化膜を成膜すること (ステップ 120)、前記導電化膜に電铸用 金属を電铸して電铸層を形成すること (ステップ 121)、及び前記導電化膜から前記 微細構造体を取り除くことにより成形用スタンパを製造すること (ステップ 122)を含む 方法によっても成形用スタンパの製造が可能である。
[0029] 更に、前記成形用スタンパのいずれかを用いて微細な凹凸を榭脂に転写する工程 によって、表面に微細な凹凸を備える榭脂製の微細構造体を容易に製造することも 可能である。
[0030] 本発明の一つの特徴によれば、レジストを用いた簡易な手法により、プリズムシート などの光学シートの製造に適した微細構造体の製造方法を提供することができる。ま た、この製造方法の一つの特徴は、プリズムシートなどの光学シートの機能に加えて 、拡散シートの機能を備えた光学シートの製造に適した微細構造体の製造方法に応 用することができることである。
[0031] 本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、 以下の図面では、説明の都合上、各部の縦横の縮尺が無作為に変更された模式図 により説明されている。
[0032] まず、図 1及び 2は、本発明の一実施例に係る V形の溝を有する光学シートを製造 するための原盤の製造工程を示す模式図であり、図 3はその工程により得られた微 細構造体 (原盤)の形状を説明する図である。以下、これらの図に従って本発明を説 明する。
[0033] まず、図 1に示すように、適宜の基板 11上にレジスト層 12を形成し、そのレジスト層 12の上面にフォトマスク 13を密着又は近接させる。このフォトマスク 13は薄板状であ り、光を反射又は吸収して光を遮蔽する光遮蔽部 13aとその光遮蔽部 13間に設けら れた幅 W13bで開口した複数のスリット（開口部） 13bを有する。複数のスリット 13bは 、それぞれ略平行に配置されている。
[0034] ついで、図 2に示すように、フォトマスク 13側から、紫外光線 (UV光）などの平行光 線を照射させる。ここで、本発明においては、この平行光線は、スリットの長手方向に 沿う垂直面に対して一方向（図 2では、角度 0 1)から他方向（図 2では、角度 0 2)へ 向けて照射角度を連続的又は段階的に変更して入射させている。
[0035] これにより、レジスト層 12は、スリット 13bから照射された平行光線により符号 12aで 示す部分が露光されて露光部 12aを形成し、符号 12bで示す部分が露光されずに 光非露光部 12bを形成する。これにより、露光部 12aの断面形状は、スリット 13bに接 する面を上底として入射光性側に向けて漸減する台形形状となり、互いに隣接する 露光部 12a, 12a間には、光非露光部 12bが逆三角形状の形成されている。
[0036] ここで、このレジストはネガ型レジストであるので、露光後にフォトマスクを剥離して 現像することにより、光非露光部 12bが除去されて、図 3に示すように、露光部 12aの みが残存した微細構造体としての原盤 14を得ることができる。
[0037] この原盤 14は、その断面が、スリット 13の幅 W13bと同一幅 W15の上底 15と、 θ 1 の傾斜角度と同一角度の傾斜面 16aと Θ 2の傾斜角度と同一角度の傾斜面 16bとを 有する略台形である。更にこの形態では、略台形の光露光部 12aの底部（図 2及び 3 では、一つの光露光部 12aの一つの底部が符号 12cで示されている）が互いに重複 している。これにより、非露光部 12aの除去に起因して、相対向する傾斜面 16aと傾 斜面 16bとにより θ 1と Θ 2とで規制される頂角 Θ 17を有する V形の溝 18が形成され ている。
[変形例 1] 図 4〜図 6は、図 1〜図 3の変形例に係る一実施例の V形の溝を有する光学シート を製造するための原盤の製造工程を示す模式図及びそれにより製造された原盤の 一例を断面により説明する模式図である。図 1〜図 3と同一乃至は均等な部位部材 は同一番号を付して詳細な説明は省略する。
[0038] この変形例 1では、図 4に示すように、レジスト層 12の厚み tl 2を薄く構成した。これ により、図 5に示すように、フォトマスク 13側力も平行光線 (UV光）を照射させると、レ ジスト層 12の厚み tl 2が薄くなるように調整したことにより、互いに隣接する露光部 12 a, 12aの底部 12cを互いに離間させた。即ち、隣接する露光部 12a間に幅 Wl laで 示す隙間 11aが形成される。これにより、現像後に光非露光部 12bを除去すると、図 6に示すように、互いの露光部 12a, 12a間が離間して基板面 17が露出された原盤 1 4を得ることができる。
[0039] この原盤 14は、スリット 13の幅 W13bと同一幅 W15の上底 15と、 θ 1の傾斜角度と 同一角度の傾斜面 16aと Θ 2の傾斜角度と同一角度の傾斜面 16bとを有する略台形 である。相対向する傾斜面 16aと傾斜面 16bとにより θ 1と Θ 2とで規制される頂角 Θ 17を有する溝が形成される力 この溝は、幅 W17が幅 Wl laと等しい基板 11の一部 が露出して形成された上底 17を有する略台形の溝 19となる。
[0040] このような略台形の溝 19は、光線の照射角度 0 1, 0 2、遮蔽部 13aの幅 W13a及 びレジスト層 12厚み tl2を適宜変更することにより得ることができる。
[0041] 次に、このような原盤 14を作成するための各材料について説明する。
[0042] まず、基板 11としては、フォトレジストを支持して、後の原盤製造工程に利用できた り、又は支障がなければどのような素材でも適用できる。例えば、ガラス基板や金属 板などの平面的な素材を例示することができる。
[0043] ここで、この基板 11として、微細な凹凸（表面荒れ)を有するものを用いれば、図 6 で形成される原盤 14では、基板 11の一部が露出して形成された上底 17を有する略 台形の溝 19を有するので、この原盤 14を用いて成型された成形物又はこの原盤を 1 4を用いて製造された金型 (スタンパ）は、上底 17の微細な凹凸 (表面荒れ)を再現 する成形体又はスタンパとなる。
[0044] 次に、レジスト層 12を形成するレジスト素材について説明する。レジスト素材として は、ポジ型レジスト、ネガ型レジストなど、どちらのレジスト材料を用いることもできるが 、ネガ型レジストを用いることにより、上述のように V形の溝を有する微細構造体が簡 易に製造できる。ポジ型レジストの場合には、変形例 1による様に、レジスト層 12の厚 みを薄くする場合のみ適用ができ、また、得られる形状は、アンダーカットが生じるこ とになる。
[0045] このようなレジスト層 12の付与は、スピンコート、スプレーコート、ディップコートなど の適宜の手法により付与することができる。レジストの粘度力 例えば、 50〜400cps と適度に高いことによりレジスト層 12の膜厚を 1 m〜100 mの範囲内で均一に保 持することができる。一般には、 lOOcps以上で有れば、 5 μ m程度以上の膜厚のレ ジスト層 12を均一に保持することができる。このような厚膜はスピンコートにより得るこ とが好ましいが、例えば、スプレーコートなどで付与するには、重ね塗りの手法を用い ればよい。
[0046] なお、このレジスト層 12の厚みは所望により決定され、レジスト層 12の厚みを薄くす ることにより、 V形の溝のパターンを変化させることができることは上述のとおりである。
[0047] 本発明において、このレジスト素材に微粒子 20を分散させてもよい。これにより、図 7に示すように、現像後にこの微粒子 20が露光部（光照射部） 12aの傾斜面に露出し て微細な凸部 20aを形成する。また、この微粒子 20を現像段階で溶解などの手法、 その他の手法により除去すれば、この微粒子 20が露出した傾斜面 16a (又は 16b)に は微粒子 20の直径に応じた微細な凹部 21が形成される。
[0048] この凹凸形状は、微粒子の粒子径、微粒子の濃度、微粒子の均一性などを適宜に 制御すればよい。光拡散性能を高めるためは、この微粒子は球形、或いはより球形 に近 、形状であることが好まし 、。微粒子の濃度は微粒子となる成分の割合 (混合比 率）により調節できる。
[0049] このようにして、例えば、傾斜面の算術平均粗さが 0. 1〜： LO /z m程度のものとする ことができる。また、算術平均粗さが 0. 1〜5 /ζ πι範囲内のものや、さらには、算術平 均粗さが 0. 2〜2 mの範囲内の均一性に優れた凹凸を形成することもできる。
[0050] このようにして形成される凹凸の形状は、一般に、微粒子 20の直径の略半分以下 である。これにより、例えば、微粒子 20の粒子径を 1 μ m〜50 μ m、好ましくは、 1 μ m〜15 μ m、特に好ましくは 1 μ m〜10 μ mの範囲内に設定することにより、微粒子 の除去により形成される凹凸を 0. 1〜10 m程度の範囲内で所望の算術平均粗さ に設定することができる。これにより、傾斜面 16a、 16bの拡散性能を増大させること ができる。
[0051] なお、本発明においては、この分散液は微粒子が分散液に対して均一に分散され ていることが好ましい。均一に分散されていることにより、得られる原盤の表面の凹凸 も均一に分散されたものが得られ易い。分散液中の微粒子を均一に分散させるには 、ホモジナイザー、ミキサー等を用いた撹拌等により分散させることができるが、必ず しもこれらに限定されるものではなぐ適宜選択することができる。
[0052] 微粒子 20を除去する一つの簡便な手法は、ネガ型レジストを海成分としてポジ型レ ジストの微粒子を分散させることである。この微粒子としてのポジ型レジストは、露光さ れることにより分解するので、傾斜面に露出したポジ型レジストは現像工程で除去さ れ、これにより、傾斜面に微細な凹部 21を有する微細構造体を製造することができる
[0053] このような分散液は、互いに相溶性の無いポジ型フォトレジスト及びネガ型フオトレ ジストを選択し、少量成分を所定の小径ノズルを用いて勢 ヽよく吐出させたりするなど の、エマルシヨンを成形する常法に従い形成することができる。
[0054] この場合、得られた分散液は、脱泡するなどの脱泡工程を経て微粒子径をできるだ け均一に分散させることが好ま 、。
[0055] つぎに、フォトマスク 13としては、所望の形状のスリット 13bを備えていれば特には 制限がないが、一般に、フォトマスク 13の厚みは薄い方がよい。厚みが厚いとスリット 13bの側面での光の反射が課題となる場合がある。この点、スリット 13bの側面は少 なくとも光吸収性の素材で構成するのがよい。また、レジスト層 12と接する側には、適 宜の離型性を有するか又は適宜の離型剤が付与されることが好ましい。これにより、 露光後のレジスト層 12との剥離が容易となる。また、複数のスリット 13bは、用途によ つては、略平行であることが好ましい。複数のスリット 13bが略並行であれば、平行光 線を照射した際に形成される複数の光非照射部が互いに略同一の断面形状を有す ることになる。このため、現像後の前記微細構造体の表面に、より均一な溝を形成す ることがでさる。
[0056] 次に、光源としては、用いるレジスト材料に応じた光源を用いればよい。フォトレジス トを用いる場合には、通常の紫外光源をそのまま用いることができる。入射角度の調 整は、光源を移動（照射角度の変更を含む)させたり、または基板 11の角度を変更 すること〖こより達成される。
[0057] 本発明においては、スリット 13bを介して平行光線を角度を連続的又は段階的に変 えてレジスト層に照射することを特徴の一つとし、好ましい実施例では、前記平行光 線として UV光を用いる。これにより、熱や温度の影響を受けずに、変形量を抑えて 所望の形状を得ることが可能となる。また、 SR光にくらべて、簡易な装置により原盤を 製造できるので、コストを抑えることができる。
[0058] 以上により得られた微細構造体は、そのまま又は適宜の後加工の後に原盤として 利用することができる。このような後加工の一例は、適度に加熱処理することである。 適度に加熱処理することにより尖った先端の形状を滑らかにすることができる。また、 台形形状の繰り返しパターンを、前記台形形状の角を落とすことにより、連続したドー ム形状の繰り返しパターンにすることもできる。
[0059] また、フォトマスク露光後に、フォトマスクを取り除いて、レーザー描画やグレースケ ールマスク露光により特定形状の起伏パターンを形成することができ、立体的な起伏 ノターンにより複雑に入り組んだ模様を備えた光拡散シートを得ることもできる。
[0060] これにより得られた原盤は、常法により金型 (スタンパ）として利用することができる。
例えば、原盤の表面に導電化膜を成膜し、該導電化膜に電铸用金属を電铸して電 铸層を形成し、該導電化膜から前記微細構造体を剥離、溶解などの手法で取り除く ことにより成形用スタンパを製造することができる。
[0061] もちろん、基板として導電性基板を用いる場合には、導電性基板をめつき液中に浸 漬し、導電性基板の全体を電極として用い、電気めつきを行うこともできる。
[0062] この場合の導電化膜は、例えば、ニッケル、金、銀、又は銅のいずれか、或いは金 、銀、銅、及びニッケルのうち、任意の二以上の合金を用いることができる。また、電 铸は、例えば、銅、亜鉛又はニッケルのいずれ力、或いは、銅、亜鉛及びニッケルの うち任意の二以上の合金を用いることができる。 [0063] また、この成形用スタンパ (金型)を用いて微細な凹凸を榭脂に転写することにより、 所望の光学シートを廉価に製造することができる。
[0064] この転写は、成形用スタンパの表面に形成された微細な凹凸を榭脂シートに転写 する方法の他、射出成形、熱プレス、キャスト法、トランスファー成型等を用いることが できるが、必ずしもこれらに限定されるものではなぐ適宜選択することができる。
[0065] 以下、実施例により本発明を説明する。
[実施例 1]
清浄なガラスを基板として、東京応化社製のネガ型フォトレジスト（PMER N-H6 00)を感光性榭脂の膜厚が約 30 mとなるようにスピンコートにより塗布し、 70°Cの ホットプレートにて 2分間暖めてプリベータの後、室温まで冷却した。
[0066] 幅 Wbl3力 S約 6 μ mのスリット力 70〜90 μ mのピッチで形成されたフォトマスクを 図 1のように密着させた。
[0067] ついで、 θ 1： +45度、 Θ 2 :— 45度までの範囲で回転できる UV照射装置を用い て、 620mjの照射光の UV光を 64秒かけて掃引することにより照射した。
[0068] フォトマスクを剥離後に、 115°Cのホットプレートで 25分間暖めてベータ後、室温ま で冷却し、基板とともに東京応化社製の現像液 (PMER DEVELOPER N— A5) 中に 105秒間浸漬して現像した。
[0069] 得られた原盤を常法に従って、表面にニッケル導電ィ匕膜を成膜し、このニッケル導 電ィ匕膜に電铸用金属としてのニッケルを電铸してニッケル電铸層を形成した。更に、 ニッケル導電ィ匕膜から原盤を剥離して、成形用スタンパを得た。
[0070] この成形用スタンパを用いて成型された透明榭脂シートは、厚み 8mmで頂上部分 に約 6 μ mの平坦部を有し、頂角が約 90度でピッチが 70〜90 μ mのプリズム状パタ ーンを有していた。
[実施例 2]
実施例 1のフォトレジスト 200mlに、粒径 2 μ mのシリコーン榭脂微粒子（トスパール (GE東芝シリコーン株式会社製)）を 35g混合した。この混合は、ミキサー式攪拌機を 用いて 10分間撹拌し、混合後に加圧脱泡することにより、シリコーン榭脂微粒子が均 一に分散された分散液を得た。 [0071] この分散液を用いた以外は実施例 1と同様にして原盤を得、さらに実施例 1と同様 にしてスタンノ を作製した。
[0072] この原盤から傾斜面 16a (又は 16b)を切り出し、デジタルマイクロスコープ VH— 61
00 (株式会社キーエンス）を用いて、原盤の表面の反射画像を測定した。その拡大 映像を図 8に示す。
[0073] また得られたスタンパの表面の算術表面粗さ（Ra)を IMPaの条件で、表面粗さ測 定機 (Surfcom200B (株式会社東京精密） )を用いて測定し、測定結果を図 9に示 した。
[0074] これによれば、原盤の斜面の算術表面粗さは、ほぼ 0. 23〜0. 25 μ mとなっており 、微細で均一な凹凸が形成していることがわ力つた。これにより、この凹凸は、斜面に 拡散性を付与できることが理解される。
(符号）
11 :基板、 12 :レジスト層、 12a :光照射部 (光露光部）、 12b :光非照射部 (光非露光 部）、 12c:底部、 13 :フォトマスク、 13a :遮蔽部、 13b :スリット、 14 :原盤、 15 :上底、 16a、 16b :傾斜面、 17 :上底、 18 :V形の溝、 19 :略台形の溝、 20 :微粒子、 20a : 凸部、21 :凹部
産業上の利用可能性
[0075] 本発明によれば、鏡面を有する V形の溝を有する原盤を簡易に製造することができ る。また、微粒子を分散させたり、粗面化された基板を用いることにより、この原盤の 表面を粗面化させることもできる。また、 V形の溝の形状を自由に制御することもでき る。
[0076] これにより、本発明の微細構造体の製造方法は、 V形の溝を備えた光学シート用（ 例えば、プリズムシート）はもちろんのこと、拡散性などのその他の機能を併せ持つ光 学シート、又はその他の半導体、光学デバイスなどの各種の部品製造に応用される ことが期待される。

Claims

請求の範囲
[1] 表面に溝を有する微細構造体の製造方法であって、
所定の間隔で配置された複数のスリットを有するフォトマスクを介し、光源からの平 行光線を前記スリットの長手方向に沿う垂直面に対して一方向から他方向へ向けて 角度を連続的又は段階的に変更して基板上に形成されたレジスト層に照射すること により、該レジスト層に略台形の光照射部を形成すること、及び
前記レジスト層を現像することにより、前記レジスト層の光非照射部を除去すること、 の工程を含む微細構造体の製造方法。
[2] 前記レジスト層はネガ型レジストから形成されて 、る請求項 1に記載の微細構造体 の製造方法。
[3] 前記ネガ型レジストは、分散された微粒子を有する請求項 2に記載の微細構造体 の製造方法。
[4] 前記微粒子はポジ型レジストから形成されており、
前記光非照射部を除去する工程が、前記傾斜面に露出したポジ型レジストを溶解 除去することを含む請求項 3に記載の微細構造体の製造方法。
[5] 前記光照射部を形成する工程が、前記平行光線の入射角度、前記フォトマスクの 各部の寸法及び Z又は前記レジスト層の厚みを調整することにより、隣接する前記略 台形の光照射部の底部を接触させる又は重複させることを含む請求項 2に記載の微 細構造体の製造方法。
[6] 前記光照射部を形成する工程が、前記平行光線の入射角度、前記フォトマスクの 各部の寸法及び Z又は前記レジスト層の厚みを調整することにより、隣接する前記略 台形の光照射部の底部を互いに離間させることを含む請求項 2に記載の微細構造 体の製造方法。
[7] 表面に溝を有する成形用スタンパの製造方法であって、
所定の間隔で配置された複数のスリットを有するフォトマスクを介し、光源からの平 行光線を前記スリットの長手方向に沿う垂直面に対して一方向から他方向へ向けて 角度を連続的又は段階的に変更して基板上に形成されたレジスト層に照射すること により、該レジスト層に略台形の光照射部を形成すること、 前記レジスト層を現像することにより、前記レジスト層の光非照射部を除去して表面 に溝を有する微細構造体を製造すること、
前記製造した微細構造体を用いて反転された形状又は同一形状のパターンを有 する金属铸型を形成すること、及び
前記金属铸型により、前記微細構造体と同一形状又は反転された形状の溝を有す る成形用スタンパを製造すること、の工程を含む成形用スタンパの製造方法。
[8] 前記レジスト層はネガ型レジストから形成されている請求項 7に記載の成形用スタン パの製造方法。
[9] 前記ネガ型レジストは、分散された微粒子を有する請求項 8に記載の成形用スタン パの製造方法。
[10] 前記微粒子はポジ型レジストから形成されており、
前記光非照射部を除去する工程が、前記傾斜面に露出したポジ型レジストを溶解 除去することを含む請求項 9に記載の成形用スタンパの製造方法。
[11] 表面に溝を有する成形用スタンパの製造方法であって、
所定の間隔で配置された複数のスリットを有するフォトマスクを介し、光源からの平 行光線を前記スリットの長手方向に沿う垂直面に対して一方向から他方向へ向けて 角度を連続的又は段階的に変更して基板上に形成されたレジスト層に照射すること により、該レジスト層に略台形の光照射部を形成すること、
前記レジスト層を現像することにより、前記レジスト層の光非照射部を除去して表面 に溝を有する微細構造体を製造すること、
前記微細構造体の表面に導電化膜を成膜すること、
前記導電化膜に電铸用金属を電铸して電铸層を形成すること、及び
前記導電ィ匕膜から前記微細構造体を取り除くことにより成形用スタンパを製造する こと、の工程を含むスタンパの製造方法。
[12] 前記レジスト層はネガ型レジストから形成されて 、る請求項 11に記載の成形用スタ ンパの製造方法。
[13] 前記ネガ型レジストは、分散された微粒子を有する請求項 12に記載の成形用スタ ンパの製造方法。
[14] 前記微粒子はポジ型レジストから形成されており、
前記光非照射部を除去する工程が、前記傾斜面に露出したポジ型レジストを溶解 除去することを含む請求項 13に記載の成形用スタンパの製造方法。
[15] 表面に微細な凹凸を備える榭脂製の微細構造体の製造方法であって、
所定の間隔で配置された複数のスリットを有するフォトマスクを介し、光源からの平 行光線を前記スリットの長手方向に沿う垂直面に対して一方向から他方向へ向けて 角度を連続的又は段階的に変更して基板上に形成されたレジスト層に照射すること により、該レジスト層に略台形の光照射部を形成すること、
前記レジスト層を現像することにより、前記レジスト層の光非照射部を除去して表面 に溝を有する微細構造体を製造すること、
前記製造した微細構造体を用いて反転された形状又は同一形状のパターンを有 する金属铸型を形成すること、
前記金属铸型により、前記微細構造体と同一形状又は反転された形状の溝を有する 成形用スタンパを製造すること、及び
前記成形用スタンパを用いて微細な凹凸を榭脂に転写すること、の工程を含む榭 脂製の微細構造体の製造方法。
[16] 前記レジスト層はネガ型レジストから形成されている請求項 15に記載の榭脂製の微 細構造体の製造方法。
[17] 前記ネガ型レジストは、分散された微粒子を有する請求項 16に記載の榭脂製の微 細構造体の製造方法。
[18] 前記微粒子はポジ型レジストから形成されており、
前記光非照射部を除去する工程が、前記傾斜面に露出したポジ型レジストを溶解 除去することを含む請求項 17に記載の榭脂製の微細構造体の製造方法。
[19] 表面に微細な凹凸を備える榭脂製の微細構造体の製造方法であって、
所定の間隔で配置された複数のスリットを有するフォトマスクを介し、光源からの平 行光線を前記スリットの長手方向に沿う垂直面に対して一方向から他方向へ向けて 角度を連続的又は段階的に変更して基板上に形成されたレジスト層に照射すること により、該レジスト層に略台形の光照射部を形成すること、 前記レジスト層を現像することにより、前記レジスト層の光非照射部を除去して表面 に溝を有する微細構造体を製造すること、
前記微細構造体の表面に導電化膜を成膜すること、
前記導電化膜に電铸用金属を電铸して電铸層を形成すること、
前記導電ィ匕膜から前記微細構造体を取り除くことにより成形用スタンパを製造するこ と、及び
前記成形用スタンパを用いて微細な凹凸を榭脂に転写すること、の工程を含む榭 脂製の微細構造体の製造方法。
[20] 前記レジスト層はネガ型レジストから形成されている請求項 19に記載の榭脂製の微 細構造体の製造方法。
[21] 前記ネガ型レジストは、分散された微粒子を有する請求項 20に記載の榭脂製の微 細構造体の製造方法。
[22] 前記微粒子はポジ型レジストから形成されており、
前記光非照射部を除去する工程が、前記傾斜面に露出したポジ型レジストを溶解 除去することを含む請求項 21に記載の榭脂製の微細構造体の製造方法。
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