WO2017155340A1 - 미세 구조를 가지는 광학 필름 및 이의 제조방법 - Google Patents

미세 구조를 가지는 광학 필름 및 이의 제조방법 Download PDF

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WO2017155340A1
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hemispherical
substrate
optical film
patterns
forming
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PCT/KR2017/002589
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Inventor
박성주
임용철
정세희
안선용
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Gwangju Institute of Science and Technology
Original Assignee
Gwangju Institute of Science and Technology
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements

Definitions

  • the present invention relates to an optical film and a method for manufacturing the same, and more particularly to an optical film having a periodic or hierarchical fine surface structure and a method for manufacturing the same.
  • a portable terminal such as a smartphone is essentially provided with a display such as an LCD or an OLED, and the portable terminal is driven through a touch operation on the display. Accordingly, the surface of the display may be contaminated by the user's continuous touch operation, and may cause the user's discomfort visually. That is, a problem arises that fingerprints from the user or foreign matter adheres during use. In addition, the portable terminal may cause scratches on the surface due to irregular use in various environments, and the display may be damaged by an external impact.
  • a protective film is introduced on the surface of the display of the portable terminal.
  • the protective film is configured to facilitate detachment with the surface of the display.
  • the protective film is not composed of a single material to perform various functions, but is composed of various functional layers.
  • the protective film requires a shock absorbing function, a surface smoothing function, and an anti-glare function, functional layers having appropriate performances are laminated to each other.
  • various techniques for improving the touch feeling are used.
  • Republic of Korea Patent No. 1369918 discloses a protective film for a display.
  • a protective film consisting of a shock absorbing layer, a surface film layer, an anti-glare layer, an antimicrobial coating layer and a release film appears on the base film layer.
  • the shock absorbing layer is a uratan material and imparts elasticity to prevent breakage of the display, and the anti-glare layer includes micro-sized beads to prevent diffuse reflection.
  • the antimicrobial coating layer prevents the transmission of harmful bacteria.
  • the first technical problem to be achieved by the present invention is to provide an optical film having a hierarchical surface structure.
  • a second technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method of manufacturing an optical film for achieving the first technical problem.
  • the present invention for achieving the first technical problem, the micro-spherical hemispherical patterns; And it provides an optical film comprising a space of the hemispherical patterns and nano-sized nano-protrusions formed on the hemispherical patterns.
  • the present invention for achieving the second technical problem, forming a coating layer on the base layer; Introducing and compressing a replica substrate on the coating layer; And irradiating ultraviolet rays to the coating layer to cure the coating layer.
  • the second technical problem of the present invention forming a master substrate having regularly arranged hemispherical patterns and nanoprojections formed on the front surface; Applying a light transmissive mold material on the master substrate; And curing the mold material to form a replica substrate having a hemispherical depression in the reverse phase of the hemispherical pattern and a transfer nanoprojection in the reverse phase of the nanoprojections. Is achieved.
  • the hemispherical patterns are formed on the surface of the same material as the optical film, and nano-sized nanorods or nanoprojections are formed on the front surface of the optical film including the hemispherical pattern.
  • the optical film of the hierarchical surface structure thus formed provides excellent hydrophobicity due to its structural properties. If the optical film has a fluoride material or is coated with an oil repellent, it has excellent hydrophobicity and oleophobicity at the same time due to the synergy of the structure and the surface chemical properties.
  • a master substrate is formed, a mold material is applied to the master substrate, and then a replica substrate is formed through curing.
  • the replica substrate is formed with a reversed phase of the hierarchical surface structure of the master substrate. Applying this to the stamping process to the polymer film can be obtained an optical film having a hierarchical structure of the same shape as the master substrate. Therefore, optical films having superior hydrophobicity and oleophobicity due to the hierarchical surface structure can be easily produced in large quantities.
  • 1 to 7 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an optical film according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG 8 and 9 are images illustrating a master substrate on which a nanopattern is formed on a space between the hemispherical pattern and the hemispherical patterns according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIGS. 8 and 9 are images of a replica substrate formed using the master substrate of FIGS. 8 and 9 according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIGS. 10 and 11 are images of an optical film using the replica substrate of FIGS. 10 and 11 according to a preferred embodiment of the present invention.
  • 1 to 7 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an optical film according to a preferred embodiment of the present invention.
  • a hemispherical mask pattern 110 is formed on a substrate 100.
  • the substrate 100 may have a semiconductor, metal, ceramic, or polymer material. However, in the subsequent etching process, since the substrate is preferably made of a material that is easily etched, the substrate 100 preferably has a semiconductor or an insulating ceramic material.
  • a photoresist pattern (not shown) is formed on the substrate 100.
  • a photoresist is applied to a substrate by a conventional spin coating method or the like, and is patterned by a photolithography process. As a result, a photoresist pattern having a regular arrangement is formed.
  • a reflow process is then performed on the photoresist pattern.
  • the photoresist pattern is formed into a substantially hemispherical mask pattern due to mutual molecular forces of the photoresist and surface tension with the substrate. This is called hemispherical mask pattern 110.
  • a hemispherical pattern 120 is formed on the substrate 100.
  • the etching of the structure of FIG. 1 is performed. That is, dry etching using the hemispherical mask pattern 110 as an etching mask is performed. Etching is preferably performed using Inductively Coupled Plasma-Reactive Ion Etching (ICP-RIE) or Reactive Ion Etching (RIE).
  • ICP-RIE Inductively Coupled Plasma-Reactive Ion Etching
  • RIE Reactive Ion Etching
  • the hemispherical mask pattern 110 is transferred to the substrate 100 to form the hemispherical pattern 120. That is, as the etching proceeds, the hemispherical mask pattern 110 is continuously removed, and the surface of the substrate 100 is etched through the region where the hemispherical mask pattern 110 is removed. Therefore, in FIG.
  • the space between the hemispherical mask patterns 100 is etched most, and the substrate area under the uppermost part of the hemispherical mask pattern 110 is etched least.
  • the hemispherical pattern 120 having the surface of the substrate 100 etched is formed.
  • hemispherical in the present invention refers not only to the semi-circular shape, but also to the curved structure having a predetermined radius of curvature and regular arrangement. The interpretation and understanding of the hemispherical shape is applied in the same way below.
  • the substrate 100 has a sapphire or gallium nitride material, BCl2, Cl2 or Ar may be used as an etchant. If the substrate 100 is made of silicon or glass, CF4, SF6 or O2 may be used as an etchant.
  • Nano beads 130 are formed on the hemispherical pattern 120.
  • the hemispherical pattern 120 preferably has a micro size.
  • Nano beads 130 may be an oxide such as silica, alumina, titania or zirconia.
  • the nano beads 130 may include at least one material selected from silicon, gold, silver, platinum, iron, copper, aluminum, nickel or oxides, nitrides, and sulfides thereof.
  • Nano beads 130 are dispersed in an organic solvent such as ethanol, methanol, propanol, butanol or pentanol to form a colloidal solution. As a result, a suspension in which the nano beads 130 are dispersed in an organic solvent may be formed.
  • an organic solvent such as ethanol, methanol, propanol, butanol or pentanol
  • the substrate 100 on which the hemispherical pattern 120 is formed is introduced into water, and a suspension including the nano beads 130 is introduced into a container containing water.
  • Input of the substrate 100 on which the hemispherical pattern 120 is formed and input of the suspension may be performed regardless of the order.
  • Nano-bead particles have a nano size and are suspended in water due to various causes such as surface tension of water and low mixing with organic solvents. Therefore, a colloidal solution in which nanobead particles are suspended is distributed in the upper layer of water in the container. Subsequently, when the substrate 100 on which the hemispherical pattern 120 is formed is separated from the water, the nano beads 130 are attached onto the substrate 100 on which the hemispherical pattern 120 is formed. However, since the adhesion between the nano beads 130 and the hemispherical pattern 120 or the surface of the substrate 100 may be weak, care must be taken when transferring the substrate 100 to which the nano beads 130 are attached. In addition, the organic solvent remaining on the substrate 100 is evaporated under natural conditions or by supplying heat of 100 ° C. or less.
  • a suspension including the nanobeads 130 may be added to water, and the surfactant may be additionally mixed.
  • Nanobeads 130 having a periodicity of hexagonal dense structure may be formed by mixing the surfactant. Soduim dodecyl sulfate or Triton X-100 may be used as the surfactant.
  • etching of the structure of FIG. 3 is performed. Since the nano beads 130 serve as an etching mask, the substrate region under the nano beads remains, and the separation space between the nano beads 130 is etched.
  • the etching is preferably anisotropic dry etching.
  • the remaining nano beads 130 are removed by ultrasonic cleaning by immersing in water, ethanol or methanol. Through this, the master substrate 200 on which the nano protrusions 140 are formed may be obtained.
  • Nano protrusions 140 are formed on the surface of the master substrate 200 including the surface of the hemispherical pattern 120 and the space between the hemispherical patterns.
  • the periodic hierarchical pattern is shown by the formation and dry etching of the nano beads 130 on the spaced space between the front surface of the hemispherical pattern 120 and the hemispherical patterns 120. Therefore, micro-sized hemispherical patterns 120 having a regular arrangement are formed on the front surface of the master substrate 200, and nano-sized nanoprotrusions 140 are formed over the entire surface of the master substrate 200.
  • a replica substrate 300 is manufactured using a master substrate 200 on which nanorods 140 having a nanorod or nanoprojection shape are formed.
  • a low surface energy layer (not shown) is formed on the master substrate 200.
  • the low surface energy layer is a coating layer that lowers the surface energy of the master substrate 200.
  • the low surface energy layer is fluorinated acrylic copolymer, 1H, 1H, 2H, 2H-heptadecafluorodecyl modified polyhedral oligomeric silsesquioxane (fluoroPOSS), PTFE amorphous fluoropolymer, fluorinated monoalkylphosphates, n-perfluoroeicosane, tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyltrichlorosilane, 3,4-ethylenedioxypyrrole (EDOP) monomer or semifluorinated silane ((tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl) -1-trichlorosilane).
  • the low surface energy layer may be formed by various methods such as evaporation
  • the replica substrate 300 is formed on the master substrate 200 on which the low surface energy layer is formed.
  • the mold material is applied onto the master substrate 200 to form the replica substrate 300.
  • the mold material is composed of a photocurable organic material or a thermosetting organic material, and preferably has a predetermined light transmittance.
  • PDMS photocurable organic material
  • PFPE PFPE
  • PTFE thermosetting organic material
  • the application of the mold material may be used a spin coating and spray spraying method.
  • the mold material When the curable organic material, which is a mold material, is applied onto the master substrate 200, the mold material is cured by irradiating ultraviolet rays or applying heat. Through the curing of the mold material, the substrate 300 for replication is formed. The replica substrate 300 is separated from the master substrate 200.
  • the nano projections of the master substrate 200 are smooth.
  • the low surface energy layer is inserted into the surface of the field 140.
  • the low surface energy layer is positioned between the master substrate 200 and the replica substrate 300, and reduces the adhesion of the mold material forming the nanoprotrusions 140 and the replica substrate 300, and forms the replica substrate.
  • the 300 is easily separated from the master substrate 200.
  • the nanoprotrusions 140 of the master substrate 200 and the substrate 300 for reversed phase are manufactured. That is, the hemispherical recess 310 which is the inverse of the hemispherical pattern 120 of the master substrate 200 is formed on the surface of the replica substrate 300 facing the master substrate 200, and the nano protrusions 140 are formed. Reversed transcriptional nanoprojections 320 are formed. Since the transfer nanoprojections 320 are inverted phases of the nanoprojections 140, they are formed over the smooth surface of the replica substrate 300 and the hemispherical recess 310. The formed replica substrate 300 is used in the manufacture of the optical film.
  • the base layer 400 may be a predetermined substrate and may be a functional film having optical properties.
  • the coating layer 410 may be any polymer material in solution or sol-gel.
  • any material that can be stamped with a polymer material capable of performing a special optical function may be used.
  • the coating layer 410 may be PDMS, PFPE, PTFE or Norland Optical Adhesive as a photocurable material.
  • a low surface energy layer is applied on the replica substrate 300. This is used to facilitate the desorption of the optical film having the hemispherical patterns and nanoprojections finally formed.
  • the low surface energy layers used are fluorinated acrylic copolymer, 1H, 1H, 2H, 2H-heptadecafluorodecyl modified polyhedral oligomeric silsesquioxane (fluoroPOSS), PTFE amorphous fluoropolymer, fluorinated monoalkylphosphates, n-perfluoroeicosane, tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyltrichlorofluoro , fluorinated 3,4-ethylenedioxypyrrole (EDOP) monomer or semifluorinated silane ((tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl) -1-trichlorosilane).
  • the low surface energy layer may be formed by various methods
  • the replica substrate 300 is introduced on the coating layer 410, and the coating layer is compressed.
  • ultraviolet light is irradiated to cure the coating layer to form an optical film 420 having a periodic hierarchical microstructure.
  • the coating layer 410 has a constant fluidity, when the replica substrate 300 is compressed, the reverse layer of the hemispherical nanostructure formed on the replica substrate 300 is buried. Thus, the coating layer 410 has a periodic hierarchical microstructure throughout the surface. When the ultraviolet rays are irradiated or heat is applied together with the compression, the coating layer 410 is cured and modified with the optical film 420.
  • the modified optical film 420 has a hierarchical hemispherical nanostructure. That is, the optical film 420 has a micro-sized hemispherical pattern 421, nano-sized nanoprotrusions in the spaced space between the hemispherical patterns 421 and the hemispherical patterns 421 that is a flat surface of the optical film. Has (423).
  • the fluoride-based oil repellent may be additionally coated on the formed optical film 420 to secure hydrophobic and oleophobic.
  • perfluoroalkylsilane may be coated on the optical film.
  • the optical film 420 when the optical film 420 includes Florin (F) -based PFPE or PTFE, the optical film 420 may have hydrophobicity and oleophobicity at the same time, thereby obtaining a surface having excellent antifouling properties.
  • Florin (F) -based PFPE or PTFE the optical film 420 may have hydrophobicity and oleophobicity at the same time, thereby obtaining a surface having excellent antifouling properties.
  • FIG 8 and 9 are images illustrating a master substrate on which a hemispherical nanopattern is formed according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 may be obtained by enlarging FIG. 8. 8 and 9, a hemispherical pattern protruding from the surface of the substrate is disclosed, and nanoprojections are disclosed over the hemispherical pattern and the entire surface of the substrate.
  • the master substrate is made of silicon, and AZ 4330 is used as a photoresist for forming the hemispherical mask pattern shown in FIG. 1.
  • the height of the formed photoresist pattern is 2um to 5um.
  • the reflow is performed at 100 ° C to 250 ° C for 30 minutes to 1 hour. Through etching, hemispherical patterns are formed.
  • silica is used as nano beads. Nano beads are dispersed in ethanol solution to form a suspension, and Triton X-100 is used as a surfactant. At this time, Triton X-100 is used in a ratio of 0.1% to 1% in methanol.
  • the silicon substrate is immersed in water, and colloidal solution and surfactant are added to the water. Subsequently, the silicon substrate submerged in water is gradually separated to attach silica nano beads onto the silicon substrate on which the hemispherical pattern is formed.
  • inductively coupled plasma reactive ion etching using nano beads as an etching mask is performed to obtain a master substrate shown in FIGS. 8 and 9. It can be seen that hemispherical patterns regularly arranged on the master substrate are formed, and nanorods of fine nanorod type are formed in the hemispherical patterns and the spaces thereof.
  • FIGS. 8 and 9 are images of a replica substrate formed using the master substrate of FIGS. 8 and 9 according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the image of FIG. 11 can be obtained. 10 and 11, the reverse phase of the surface structure of the master substrate is formed on the surface of the replica substrate.
  • the replica substrate also has a PFPE material.
  • a low surface energy layer is coated on the master substrates of FIGS. 8 and 9.
  • the low surface energy layer used is CF 3 (CF 2 ) 5 (CH 2 ) 2 SiCl 3 , and is formed by vapor deposition.
  • the PFPE mold material is applied by spin coating onto the master substrate to which the low surface energy layer is applied. Subsequently, ultraviolet rays are irradiated to cure the PFPE, and the cured PFPE is released from the master substrate.
  • FIGS. 10 and 11 are images of an optical film using the replica substrate of FIGS. 10 and 11 according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the optical film has a material of NOA 63.
  • NOA 63 was coated on a silicon substrate by spin coating, pressed using the replica substrates of FIGS. 10 and 11, and irradiated with ultraviolet rays. NOA 63 is cured by ultraviolet irradiation to obtain an optical film.
  • the formed optical film has the shape of the master substrate of FIGS. 8 and 9. That is, it can be seen that the shape of the master substrate is transferred to the optical film.
  • the optical film manufactured according to the present invention described above has a hemispherical pattern having a micro size.
  • nano-sized nanoprojections are formed in the space between the hemispherical pattern and the hemispherical patterns.
  • the fluoride material of the optical film or coated with a water repellent it has hydrophobic and oleophobic properties.
  • the micro-sized hemispherical patterns have a regular arrangement, and nano-sized protrusions are formed over the entire surface so that they have high hydrophobicity and oleophobicity. Therefore, it can be used as an anti-fingerprint film or a heat dissipation film.
  • the total internal reflection caused by the difference in refractive index between the light emitting structure and the air can be alleviated to increase the light extraction efficiency.
  • a master substrate is formed, a mold material is applied to the master substrate, and then a replica substrate is formed through curing.
  • the replica substrate exhibits a reversed phase of the periodic hierarchical surface microstructure of the master substrate. Applying this to the stamping process of the polymer film can be obtained an optical film having a periodic hierarchical microstructure of the same shape as the master substrate. Therefore, optical films having superior hydrophobicity and oleophobicity due to the hierarchical surface structure can be easily produced in large quantities.

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Abstract

기적 계층적인 미세 표면 구조를 가지는 광학필름 및 이를 제조하기 위한 방법이 개시된다. 포토레지스트 패턴의 리플로우를 통해 반구형 마스크 패턴이 형성되고, 이에 대한 식각을 통해 기판 상에는 반구형 패턴이 형성된다. 또한, 나노구슬은 반구형 패턴이 형성된 기판의 전면에 배치되고, 식각을 통해 나노돌기가 형성되고, 이를 통해 마스터 기판이 형성된다. 마스터 기판 상에 몰드 재료가 도포되고 경화를 통해 역상의 복제용 기판이 형성된다. 복제용 기판의 도입을 통해 표면에 반구형 패턴과 나노돌기를 가지는 광학필름이 형성된다.

Description

미세 구조를 가지는 광학 필름 및 이의 제조방법
본 발명은 광학 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주기적 또는 계층적 미세 표면구조를 가지는 광학 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 스마트폰과 같은 휴대용 단말기는 LCD 또는 OLED 등의 디스플레이를 필수적으로 구비하며, 디스플레이에 대한 터치 동작을 통해 휴대용 단말기는 구동된다. 따라서, 디스플레이의 표면은 사용자의 지속적인 터치 동작에 의해 오염되는 현상이 발생하며, 육안상 사용자의 불쾌감을 유발하기도 한다. 즉, 사용시에 이용자로부터 지문이 묻거나, 이물질이 부착되는 문제가 발생된다. 또한, 휴대용 단말기는 다양한 환경에서 부정기적인 사용으로 인해 표면에 스크래치가 발생할 수 있으며, 외부의 충격에 의해 디스플레이가 손상되기도 한다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 휴대용 단말기의 디스플레이의 표면에 보호 필름이 도입된다. 보호 필름은 디스플레이의 표면과 탈착이 용이하도록 구성된다. 또한, 보호 필름은 다양한 기능을 수행하기 위해 단일 재질로 구성되지 않고, 다양한 기능층들로 구성된다. 예컨대, 보호 필름은 충격 흡수 기능, 표면 평활 기능 및 눈부심 방지 기능이 요구되므로 이에 적절한 성능을 가진 기능층들이 상호간에 적층된다. 또한, 터치감을 향상시키기 위한 다양한 기술들이 사용된다.
대한민국 등록특허 제1369918호는 디스플레이용 보호필름을 개시한다. 상기 특허를 살펴보면, 베이스필름층 상에 충격흡수층, 표면필름층, 눈부심방지층, 향균코팅층 및 이형필름으로 구성된 보호필름이 나타난다.
충격흡수층은 우래탄 소재이며 탄성을 부여하여 디스플레이의 파손을 방지하고, 눈부심방지층은 마이크로 사이즈의 비드를 포함하여 난반사를 방지한다. 또한, 항균코팅층은 해로운 세균의 전이를 방지한다.
상기 기술은 표면의 평활도를 유지하고, 터치감을 향상시키는 내용을 개시하고 있으나, 지문 방지 또는 자가 세척 기능에 대해서는 침묵하고 있다. 지문 또는 사용에 의한 이물질의 오염을 방지하기 위해 마이크로 사이즈의 구조체를 표면에 형성하는 기술이 사용되기도 한다. 다만, 이는 기계적 내구성이 취약하고, 사용회수가 증가함에 따라 지문 방지, 반사 방지 및 자가 세척의 기능이 상실되는 문제가 있다. 따라서, 우수한 기계적 내구성을 가지고, 우수한 오염방지의 특성을 가지는 표면 구조의 광학 필름은 요구된다 할 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 제1 기술적 과제는 계층적 표면 구조를 가지는 광학필름을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 제2 기술적 과제는 상기 제1 기술적 과제를 달성하기 위한 광학필름의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 제1 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 마이크로 사이즈의 반구형 패턴들; 및 상기 반구형 패턴들의 이격공간과 상기 반구형 패턴들 상에 형성된 나노 사이즈의 나노돌기들을 포함하는 광학필름을 제공한다.
또한, 상기 제2 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 기저층 상에 코팅층을 형성하는 단계; 상기 코팅층 상에 복제용 기판을 도입하여 압착하는 단계; 및 상기 코팅층에 자외선을 조사하여 상기 코팅층을 경화시키는 단계를 포함하는 광학필름의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 상기 제2 기술적 과제는, 규칙적으로 배열된 반구형 패턴들과 전면에 형성된 나노돌기들을 가지는 마스터 기판을 형성하는 단계; 상기 마스터 기판 상에 광투과성을 가지는 몰드 재료를 도포하는 단계; 및 상기 몰드 재료를 경화시켜 상기 반구형 패턴의 역상인 반구형 함몰부와 상기 나노돌기의 역상인 전사 나노돌기를 가지는 복제용 기판을 형성하는 단계를 포함하는 광학필름 복제용 기판의 제조방법의 제공을 통해서도 달성된다.
본 발명에 따르면, 반구형 패턴들은 광학필름과 동일한 재질로 표면 상에 형성되고, 반구형 패턴을 포함하는 광학필름의 전면에는 나노 사이즈의 나노로드 또는 나노돌기들이 형성된다. 이와 같이 형성된 계층적 표면구조의 광학필름은 구조적 특성으로 기인하여 탁월한 소수성을 제공한다. 만일, 광학필름의 불화물 재질을 가지거나 발유제로 코팅되는 경우, 구조 및 표면화학적 특징의 상승작용으로 인해 뛰어난 소수성과 소유성을 동시에 가진다.
또한, 본 발명에서는 마스터 기판을 형성하고, 마스터 기판에 몰드 재료를 도포한 다음, 경화를 통해 복제용 기판을 형성한다. 복제용 기판에는 마스터 기판의 계층적 표면 구조의 역상이 형성된다. 이를 고분자 필름에 스탬프 공정에 적용하면 마스터 기판과 동일한 형상의 계층적 구조를 가지는 광학필름을 얻을 수 있다. 따라서, 계층적 표면 구조로 인한 우월한 소수성과 소유성을 가지는 광학필름을 용이하게 대량으로 제작할 수 있다.
도 1 내지 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학 필름의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반구형 패턴과 반구형 패턴들의 이격공간 상에 나노 패턴이 형성된 마스터 기판을 도시한 이미지들이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기 도 8 및 도 9의 마스터 기판을 이용하여 형성된 복제용 기판의 이미지들이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기 도 10 및 도 11의 복제용 기판을 이용한 광학필름의 이미지이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
실시예
도 1 내지 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학 필름의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 1을 참조하면, 기판(100) 상에 반구형 마스크 패턴(110)이 형성된다.
기판(100)은 반도체, 금속, 세라믹 또는 고분자 재질을 가질 수 있다. 다만, 이후의 식각 공정에서 식각이 용이한 재질로 구성됨이 바람직하므로 상기 기판(100)은 반도체 또는 절연성 세라믹 재질을 가짐이 바람직하다.
먼저, 기판(100) 상에 포토레지스트 패턴(미도시)이 형성된다. 포토레지스트 패턴을 형성하기 위해 기판에 포토레지스트가 통상의 스핀 코팅법 등에 의해 도포되고, 포토리소그래피 공정에 의해 패터닝된다. 이를 통해 규칙적인 배열을 가지는 포토레지스트 패턴이 형성된다. 이어서 포토레지스트 패턴에 대한 리플로우 공정이 수행된다. 리플로우 공정이 수행되면, 포토레지스트가 가지는 상호간의 분자력과 기판과의 표면장력에 의해 포토레지스터 패턴은 대략 반구형의 마스크 패턴으로 형성된다. 이는 반구형 마스크 패턴(110)으로 명명된다.
도 2를 참조하면, 기판(100) 상에 반구형 패턴(120)이 형성된다.
기판(100) 상에 반구형 패턴(120)이 형성되기 위해 상기 도 1이 구조물에 대한 식각이 수행된다. 즉, 반구형 마스크 패턴(110)을 식각 마스크로 이용하는 건식 식각이 수행된다. 식각은 유도결합 플라즈마 반응성 이온식각(Inductively Coupled Plasma-Reactive Ion Etching, ICP-RIE) 또는 반응성 이온 식각(Reactive Ion Etching, RIE)을 이용하여 수행됨이 바람직하다. 식각을 통해 반구형 마스크 패턴(110)은 기판(100)으로 전사되어 반구형 패턴(120)을 형성한다. 즉, 식각이 진행될수록 반구형 마스크 패턴(110)은 지속적으로 제거되며, 반구형 마스크 패턴(110)이 제거된 부위를 통해 기판(100)의 표면은 식각된다. 따라서, 상기 도 1에서 반구형 마스크 패턴(100) 사이의 이격 공간은 가장 많이 식각되며, 반구형 마스크 패턴(110)의 최상층부 하부의 기판 영역은 가장 적게 식각된다. 이를 통해 기판(100)의 표면이 식각된 상태인 반구형 패턴(120)이 형성된다.
또한, 본 발명에서 반구형이로 지칭되는 구조물은 반원 형상만을 지칭하는 것이 아니라 소정의 곡률 반경과 규칙적인 배열을 가지는 곡면 형상의 구조물을 지칭한다. 반구형에 대한 해석과 이해는 이하 동일하게 적용된다.
기판(100)이 사파이어 또는 질화갈륨 재질을 가지면, 에천트로는 BCl2, Cl2 또는 Ar이 사용될 수 있으며, 기판(100)이 실리콘 또는 유리 재질이라면, 에천트로 CF4, SF6 또는 O2가 사용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 반구형 패턴(120) 상에 나노 구슬(130)이 형성된다. 반구형 패턴(120)은 마이크로 사이즈를 가짐이 바람직하다. 나노 구슬(130)은 실리카, 알루미나, 티타니아 또는 지르코이아와 같은 산화물일 수 있다. 또한, 상기 나노 구슬(130)은 실리콘, 금, 은, 백금, 철, 구리, 알루미늄, 니켈 또는 이들의 산화물, 질화물 및 황화물 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 물질을 포함할 수 있다.
반구형 패턴(120) 상에 나노 구슬(130)의 형성을 위해 콜로이드 용액이 형성된다. 콜로이드 용액의 형성을 위해 에탄올, 메탄올, 프로판올, 부탄올 또는 펜타놀과 같은 유기 용매에 나노 구슬(130)은 분산된다. 이를 통해 유기 용매에 나노 구슬(130)이 분산된 현탁액(suspension)이 형성될 수 있다.
이어서, 반구형 패턴(120)이 형성된 기판(100)은 물 속에 투입되고, 물을 수용하는 용기에 나노구슬(130)을 포함하는 현탁액이 투입된다. 반구형 패턴(120)이 형성된 기판(100)의 투입과 현탁액의 투입은 그 순서에 무관하게 진행될 수 있다.
나노 구슬 입자들은 나노 사이즈를 가지고, 물의 표면 장력과 유기 용매와의 낮은 혼합도 등의 다양한 원인에 의해 물 위에 부유하는 특징이 있다. 따라서, 용기의 물의 상층부에는 나노 구슬 입자들이 부유하는 콜로이드 용액이 분포된다. 이어서 서서히 반구형 패턴(120)이 형성된 기판(100)을 물로부터 이탈시키면 나노 구슬들(130)은 반구형 패턴(120)이 형성된 기판(100) 상에 부착된다. 다만, 나노 구슬들(130)과 반구형 패턴(120) 또는 기판(100)의 표면과의 접착력은 약할 수 있으므로 나노 구슬들(130)이 부착된 기판(100)의 이송시 주의가 필요하다. 또한, 기판(100)에 잔류하는 유기용매는 자연조건에서 증발되거나, 100℃ 이하의 열을 공급하여 증발된다.
또한, 나노구슬(130)을 포함하는 현탁액이 물에 투입되고, 계면 활성제가 추가적으로 혼합될 수 있다. 상기 계면 활성제의 혼합을 통해 육방밀집구조의 주기성을 가지는 나노 구슬(130)이 형성될 수 있다. 상기 계면 활성제로는 Soduim dodecyl sulfate 또는 Triton X-100이 사용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 도 3의 구조물에 대한 식각이 수행된다. 나노 구슬(130)은 식각 마스크로 작용하므로 나노 구슬 하부의 기판 영역은 잔류하고, 나노 구슬들(130) 사이의 이격공간은 식각된다. 상기 식각은 이방성 건식 식각임이 바람직하다. 또한, 식각이 종료된 후, 잔류하는 나노 구슬(130)은 물, 에탄올 또는 메탄올에 침지하여 초음파 세척하여 제거한다. 이를 통해 나노돌기들(140)이 형성된 마스터 기판(200)을 얻을 수 있다.
상기 반구형 패턴(120)의 표면 및 반구형 패턴들 사이의 이격공간을 포함하는 마스터 기판(200)의 표면 상에 나노돌기들(140)이 형성된다. 반구형 패턴(120)의 전면 및 반구형 패턴들(120) 사이의 이격 공간 상에 나노 구슬(130)의 형성과 건식식각에 의해 주기적 계층적 양상이 나타난다. 따라서, 마스터 기판(200)의 전면에는 규칙적이 배열을 가지는 마이크로 사이즈의 반구형 패턴들(120)이 형성되고, 마스터 기판(200)의 전면에 걸쳐 나노 사이즈의 나노돌기들(140)이 형성된다.
도 5를 참조하면, 나노로드 또는 나노돌기 형상의 나노돌기들(140)이 형성된 마스터 기판(200)을 이용하여 복제용 기판(300)을 제작한다.
먼저, 마스터 기판(200) 상에 저표면 에너지층(미도시)이 형성된다. 저표면 에너지층은 마스터 기판(200)의 표면 에너지를 낮추는 코팅층이다. 저표면 에너지층은 fluorinated acrylic copolymer, 1H,1H,2H,2H-heptadecafluorodecyl modified polyhedral oligomeric silsesquioxane(fluoroPOSS), PTFE amorphous fluoropolymer, fluorinated monoalkylphosphates, n-perfluoroeicosane, tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyltrichlorosilane, fluorinated 3,4-ethylenedioxypyrrole(EDOP) monomer 또는 semifluorinated silane ((tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl)-1-trichlorosilane)을 포함한다. 상기 저표면 에너지층은 증발법, 스핀 코팅법, 스프레이 코팅법 또는 분자 증착법 등의 다양한 방법에 의해 형성될 수 있다.
이어서, 저표면 에너지층이 형성된 마스터 기판(200) 상에 복제용 기판(300)을 형성한다. 복제용 기판(300)의 형성을 위해 마스터 기판(200) 상에 몰드 재료를 도포한다. 몰드 재료로는 광경화성 유기물 또는 열경화성 유기물로 구성되며, 소정의 광투과성을 가짐이 바람직하다. 몰드 재료가 광경화성 유기물인 경우, 상기 몰드 재료로는 PDMS, PFPE 또는 PTFE가 사용될 수 있다. 또한, 몰드 재료의 도포는 스핀코팅 및 스프레이 분사 방법이 사용될 수 있다.
마스터 기판(200) 상에 몰드 재료인 경화성 유기물이 도포되면, 자외선을 조사하거나 열을 가하여 몰드 재료를 경화시킨다. 몰드 재료의 경화를 통해 복제용 기판(300)이 형성된다. 복제용 기판(300)은 마스터 기판(200)으로부터 이탈된다.
특히, 나노돌기들(140)이 형성된 마스터 기판(200)과 복제용 기판(300) 사이의 접착력을 감소시키고, 복제용 기판(300)의 이형을 원활하게 하기 위해 마스터 기판(200)의 나노돌기들(140) 표면에 저표면 에너지층이 삽입된다. 상기 저표면 에너지층은 마스터 기판(200)과 복제용 기판(300) 사이에 위치하며, 나노돌기들(140)과 복제용 기판(300)를 이루는 몰드 재료의 접착력을 감소시키고, 형성된 복제용 기판(300)이 마스터 기판(200)으로부터 용이하게 이탈하도록 한다.
이를 통해 마스터 기판(200)의 나노돌기들(140)과 역상의 복제용 기판(300)이 제작된다. 즉, 마스터 기판(200)과 대향하는 복제용 기판(300)의 표면에는 마스터 기판(200)의 반구형 패턴(120)의 역상인 반구형 함몰부(310)가 형성되고, 나노돌기들(140)의 역상인 전사 나노돌기들(320)이 형성된다. 전사 나노돌기들(320)은 나노돌기(140)의 역상이므로 복제용 기판(300)의 평활한 면과 반구형 함몰부(310)에 걸쳐서 형성된다. 형성된 복제용 기판(300)은 광학필름의 제조에 사용된다.
도 6을 참조하면, 기저층(400) 상에 코팅층(410)이 형성된다. 기저층(400)은 소정의 기판일 수 있고, 광학적 특성을 가지는 기능성 필름일 수 있다.
또한, 코팅층(410)은 용액상 또는 졸-겔 상의 고분자 재료라면 어느 것이나 가능할 것이다. 예컨대, 특별한 광학적 기능을 수행할 수 있는 고분자 재료로 스탬프 공정이 가능한 재료라면 어느 것이나 사용가능하다 할 것이다.
예컨대, 상기 코팅층(410)은 광경화성 물질로 PDMS, PFPE, PTFE 또는 Norland Optical Adhesive일 수 있다.
또한, 복제용 기판(300) 상에 저표면 에너지층을 도포한다. 이는 최종적으로 형성되는 반구형 패턴들과 나노돌기들을 가지는 광학필름과의 탈착을 용이하게 하기 위해 사용된다. 사용되는 저표면 에너지층은 fluorinated acrylic copolymer, 1H,1H,2H,2H-heptadecafluorodecyl modified polyhedral oligomeric silsesquioxane(fluoroPOSS), PTFE amorphous fluoropolymer, fluorinated monoalkylphosphates, n-perfluoroeicosane, tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyltrichlorosilane, fluorinated 3,4-ethylenedioxypyrrole(EDOP) monomer 또는 semifluorinated silane ((tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl)-1-trichlorosilane)을 포함한다. 상기 저표면 에너지층은 증발법, 스핀 코팅법, 스프레이 코팅법 또는 분자 증착법 등의 다양한 방법에 의해 형성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 코팅층(410) 상부에 복제용 기판(300)을 도입하고, 코팅층을 압착한다. 또한, 자외선을 조사하여 코팅층을 경화시켜 주기적 계층적 미세구조를 가지는 광학필름(420)을 형성한다.
코팅층(410)은 일정한 유동성을 가지므로 복제용 기판(300)을 압착할 경우, 복제용 기판(300)에 형성된 반구형 나노 구조의 역상을 매립한다. 따라서, 코팅층(410)은 표면 전체에 걸쳐 주기적 계층적 미세구조를 가진다. 압착과 함께 자외선을 조사하거나 열을 가하면, 코팅층(410)은 경화되고 광학필름(420)으로 개질된다.
개질된 광학필름(420)은 계층적인 반구형 나노 구조를 가진다. 즉, 광학필름(420)은 마이크로 사이즈의 반구형 패턴(421)을 가지고, 반구형 패턴들(421) 상부 및 광학필름의 평활한 면인 반구형 패턴들(421) 사이의 이격공간에 나노 사이즈의 나노돌기들(423)을 가진다.
또한, 형성된 광학필름(420) 상에 소수성(hydrophobic)과 소유성(oleophobic)의 확보를 위해 불화물 계열의 발유제를 추가적으로 코팅할 수 있다. 예컨대, 과불화알킬실란이 광학필름 상에 코팅될 수 있다.
또한, 광학필름(420)이 플로린(F) 기반의 PFPE 또는 PTFE를 포함하는 경우, 소수성과 소유성을 동시에 가지므로 탁월한 오염방지 특성을 구비하는 표면을 얻을 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반구형 나노 패턴이 형성된 마스터 기판을 도시한 이미지들이다.
도 8을 확대하면 도 9의 이미지를 얻을 수 있다. 도 8과 도 9를 참조하면, 기판의 표면으로부터 돌출된 반구형 패턴이 개시되고, 반구형 패턴 및 기판의 표면 전체에 걸쳐 나노돌기들이 개시된다.
마스터 기판은 실리콘 재질이며, 도 1에 도시된 반구형 마스크 패턴을 형성하기 위한 포토레지스트는 AZ 4330이 사용된다. 형성되는 포토레지스트 패턴의 높이는 2um 내지 5um이다. 또한, 리플로우는 100℃ 내지 250℃에서 30분 내지 1시간 수행된다. 식각을 통해 반구형 패턴이 형성된다.
또한, 나노 구슬로는 실리카가 사용된다. 나노 구슬은 에탄올 용액에 분산하여 현탁액을 형성하며, 계면활성제로는 Triton X-100가 사용된다. 이때 메탄올에 Triton X-100가 0.1% 내지 1%의 비율이 되도록 하여 사용한다. 실리콘 기판을 물에 침지하고, 물에는 콜로이드 용액 및 계면활성제가 투입된다. 이어서 물에 잠긴 실리콘 기판을 서서히 이탈시켜서 반구형 패턴이 형성된 실리콘 기판 상에 실리카 나노 구슬을 부착시킨다.
계속해서 나노 구슬을 식각 마스크로 이용한 유도결합 플라즈마 반응성 이온식각을 수행하여 상기 도 8 및 도 9에 도시된 마스터 기판을 얻는다. 마스터 기판에서는 규칙적으로 배열된 반구형 패턴이 형성되고, 반구형 패턴 및 그 이격 공간에서는 미세한 나노 로드 타입의 나노돌기들이 형성됨을 알 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기 도 8 및 도 9의 마스터 기판을 이용하여 형성된 복제용 기판의 이미지들이다.
도 10을 확대하면 도 11의 이미지를 얻을 수 있다. 도 10 및 도 11을 참조하면, 마스터 기판의 표면구조의 역상이 복제용 기판의 표면에 형성된다. 또한, 복제용 기판은 PFPE 재질을 가진다.
먼저 도 8 및 도 9의 마스터 기판 상에 저표면 에너지층을 도포한다. 사용되는 저표면 에너지층은 CF3(CF2)5(CH2)2SiCl3이며, 기상증착법으로 형성된다. 저표면 에너지층이 도포된 마스터 기판 상에 PFPE 몰드 재료를 스핀코팅법으로 도포한다. 이어서, 자외선을 조사하여 PFPE를 경화시키고, 경화된 PFPE를 마스터 기판으로부터 이탈시킨다.
형성된 복제용 기판의 표면에서는 대략 반구형의 형상이 표면으로부터 함몰된 것을 확인할 수 있다. 또한, 마스터 기판의 전면에 형성된 나노 사이즈의 나노돌기들의 역상이 형성됨을 확인할 수 있다.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기 도 10 및 도 11의 복제용 기판을 이용한 광학필름의 이미지이다.
도 12를 참조하면, 광학필름은 NOA 63의 재질을 가진다. 광학필름을 형성하기 위해 실리콘 기판 상에 NOA 63을 스핀코팅법으로 도포하고, 도 10 및 도 11의 복제용 기판을 이용하여 압착하고, 자외선을 조사한다. 자외선의 조사를 통해 NOA 63을 경화하여 광학필름을 얻는다.
형성된 광학필름은 도 8 및 도 9의 마스터 기판의 형상을 가진다. 즉, 마스터 기판의 형상은 광학필름으로 전사됨을 확인할 수 있다.
상술한 본 발명에 따라 제조되는 광학필름은 마이크로 사이즈를 가지는 반구형 패턴을 가진다. 또한, 반구형 패턴 및 반구형 패턴들의 이격 공간에는 나노 사이즈의 나노돌기들이 형성된다. 광학필름의 불화물 재질을 가지거나 발수제로 코팅되는 경우, 소수성과 소유성의 특성을 가진다. 또한, 마이크로 사이즈의 반구형 패턴들이 규칙적인 배열을 가지고, 전면에 걸쳐 나노 사이즈의 돌기들이 형성되므로 높은 소수성과 소유성을 가진다. 따라서, 지문방지 필름 또는 방열 필름으로 사용가능하다. 또한, 이를 발광 다이오드 등에 적용할 경우, 발광 구조체와 공기 간의 굴절율 차이에 의해 발생되는 내부 전반사가 완화되어 광추출 효율이 상승될 수 있다.
또한, 본 발명에서는 마스터 기판을 형성하고, 마스터 기판에 몰드 재료를 도포한 다음, 경화를 통해 복제용 기판을 형성한다. 복제용 기판에는 마스터 기판의 주기적 계층적 표면 미세구조의 역상이 나타난다. 이를 고분자 필름의 스탬프 공정에 적용하면 마스터 기판과 동일한 형상의 주기적 계층적 미세구조를 가지는 광학필름을 얻을 수 있다. 따라서, 계층적 표면 구조로 인한 우월한 소수성과 소유성을 가지는 광학필름을 용이하게 대량으로 제작할 수 있다.

Claims (21)

  1. 마이크로 사이즈의 반구형 패턴들; 및
    상기 반구형 패턴들의 이격공간과 상기 반구형 패턴들 상에 형성된 나노 사이즈의 나노돌기들을 포함하는 광학필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반구형 패턴들은 규칙적인 배열을 가지는 것을 특징으로 하는 광학필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 나노돌기들은 상기 반구형 패턴들의 표면 및 상기 반구형 패턴들 사이의 이격공간의 표면으로부터 함몰된 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 광학필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 나노돌기들의 외곽선은 상기 반구형 패턴의 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 광학필름.
  5. 제1항에 있어서, 상기 반구형 패턴들 및 상기 나노돌기들은 동일 물질로 광경화성을 가지는 것을 특징으로 하는 광학필름.
  6. 제5항에 있어서, 상기 반구형 패턴들 및 상기 나노돌기들은 PDMS, PFPE, PTFE 또는 Norland Optical Adhesive를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학필름.
  7. 제1항에 있어서, 상기 반구형 패턴들 및 상기 나노돌기들의 표면은 불화물 계열의 발수제로 코팅된 것을 특징으로 하는 광학필름.
  8. 기저층 상에 코팅층을 형성하는 단계;
    상기 코팅층 상에 복제용 기판을 도입하여 압착하는 단계; 및
    상기 코팅층에 자외선을 조사하여 상기 코팅층을 경화시키는 단계를 포함하는 광학필름의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 복제용 기판은 표면으로부터 반구형으로 함몰된 반구형 함몰부와 상기 반구형 함몰부를 포함하는 복제용 기판의 전면에 요철형상으로 형성된 전사 나노돌기들를 가지는 것을 특징으로 하는 광학필름의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 복제용 기판을 도입하여 압착하는 단계 이전에, 상기 복제용 기판의 표면에 저표면 에너지층을 형성하여 상기 복제용 기판과 상기 경화된 코팅층의 표면 에너지를 감소시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학필름의 제조방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 복제용 기판을 도입하여 압착하는 단계 이전에, 상기 복제용 기판의 표면에 저표면 에너지층을 형성하여 상기 복제용 기판과 상기 경화된 코팅층의 표면 에너지를 감소시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학필름의 제조방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 복제용 기판의 압착과 자외선의 조사에 의해 상기 경화된 코팅층은 상기 반구형 함몰부의 역상인 반구형 패턴과 상기 전사 나노돌기의 역상인 나노돌기를 가지는 것을 특징으로 하는 광학필름의 제조방법.
  13. 규칙적으로 배열된 반구형 패턴들과 전면에 형성된 나노돌기들을 가지는 마스터 기판을 형성하는 단계;
    상기 마스터 기판 상에 광투과성을 가지는 몰드 재료를 도포하는 단계; 및
    상기 몰드 재료를 경화시켜 상기 반구형 패턴의 역상인 반구형 함몰부와 상기 나노돌기들의 역상인 전사 나노돌기들를 가지는 복제용 기판을 형성하는 단계를 포함하는 광학필름 복제용 기판의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 마스터 기판을 형성하는 단계는,
    기판 상에 규칙적인 배열을 가지는 반구형 패턴들을 형성하는 단계;
    상기 반구형 패턴 상부 및 상기 반구형 패턴들 사이의 이격공간에 나소 사이즈의 나노 구슬들을 형성하는 단계; 및
    상기 나노 구슬들을 식각 마스크로 이용한 식각을 통해 상기 반구형 패턴과 상기 반구형 패턴들 사이의 이격공간에 상기 나노돌기들을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학필름 복제용 기판의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 반구형 패턴들을 형성하는 단계는,
    기판 상에 포토레지스트 패턴들을 형성하는 단계;
    상기 포토레지스트 패턴들을 리플로우 하여 반구형 마스크 패턴들을 형성하는 단계; 및
    상기 반구형 마스크 패턴에 대한 식각을 통해 상기 기판 상에 대략 반구형으로 돌출된 상기 반구형 패턴들을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학필름 복제용 기판의 제조방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 나노 구슬들을 형성하는 단계는,
    상기 나노 구슬들을 유기 용매에 투입하여 현탁액을 형성하는 단계;
    물에 상기 반구형 패턴들이 형성된 기판을 침지하고, 상기 물에 상기 현탁액을 투입하는 단계; 및
    상기 물에 침지된 상기 기판을 서서히 이탈시켜 상기 반구형 패턴들과 상기 반구형 패턴들 사이의 이격공간에 상기 나노 구슬들을 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학필름 복제용 기판의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 광학필름 복제용 기판의 제조방법은,
    상기 현탁액의 투입과 함께 계면 활성제가 투입되는 것을 특징으로 하는 광학필름 복제용 기판의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 계면 활성제는 dodecyl sulfate 또는 Triton X-100을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학필름 복제용 기판의 제조방법.
  19. 제13항에 있어서, 상기 마스터 기판을 형성하는 단계 이후에,
    상기 마스터 기판 상에 저표면 에너지층을 형성하여 상기 마스터 기판과 상기 복제용 기판 사이의 접착력을 감소시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학필름 복제용 기판의 제조방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 저표면 에너지층은 fluorinated acrylic copolymer, 1H,1H,2H,2H-heptadecafluorodecyl modified polyhedral oligomeric silsesquioxane(fluoroPOSS), PTFE amorphous fluoropolymer, fluorinated monoalkylphosphates, n-perfluoroeicosane, tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyltrichlorosilane, fluorinated 3,4-ethylenedioxypyrrole(EDOP) monomer 또는 semifluorinated silane ((tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl)-1-trichlorosilane)을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학필름 복제용 기판의 제조방법.
  21. 제13항에 있어서, 상기 복제용 기판을 형성하는 단계 이후에, 상기 복제용 기판을 상기 마스터 기판으로부터 이탈시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학필름 복제용 기판의 제조방법.
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