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KR102408530B1 - 적층체 및 그 제조 방법 - Google Patents

적층체 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR102408530B1
KR102408530B1 KR1020177034521A KR20177034521A KR102408530B1 KR 102408530 B1 KR102408530 B1 KR 102408530B1 KR 1020177034521 A KR1020177034521 A KR 1020177034521A KR 20177034521 A KR20177034521 A KR 20177034521A KR 102408530 B1 KR102408530 B1 KR 102408530B1
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forming layer
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가즈히로 야시키
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도판 인사츠 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 제 1 층이 높은 위치 정밀도로 형성된 새로운 적층체 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 적층체는, 릴리프 구조 형성층은, 평면에서 보았을 때, 제 1 방향 또는 제 1 방향에서 좌우로 10 도까지의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조를 갖는 제 1 영역과, 평면에서 보았을 때, 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향 또는 제 2 방향에서 좌우로 65 도까지의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조를 갖는 제 2 영역을 구비하고, 제 1 층은, 릴리프 구조 형성층의 재료와는 상이한 제 1 재료를 포함하고, 릴리프 구조 형성층의 요철 구조에 대응한 표면 형상을 가지고 있다.

Description

적층체 및 그 제조 방법{LAMINATE AND MANUFACTURING METHOD FOR SAME}
본 발명은, 적층체, 특히, 위조 방지 효과, 장식 효과 및/또는 미적 효과를 제공하는 적층체에 관한 것이다.
지폐, 유가 증권, 증명서, 브랜드품 및 개인 인증 매체 등에는, 위조가 곤란할 것이 요망된다. 그 때문에, 이와 같은 물품에는, 위조 방지 효과가 우수한 적층체를 지지시키는 경우가 있다.
이와 같은 적층체의 상당수는, 회절 격자, 홀로그램 및 렌즈 어레이, 산란 구조 등의 미세 구조를 포함하고 있다. 이들 미세 구조는 해석하는 것이 곤란하다. 또, 이들 미세 구조를 포함한 적층체를 제조하기 위해서는, 전자선 묘화 장치 등의 고가의 제조 설비가 필요하다. 그러므로, 이와 같은 적층체는, 우수한 위조 방지 효과를 발휘할 수 있다.
이들 적층체는, 통상적으로 미세 구조를 포함한 주면을 갖는 릴리프 구조 형성층과, 그 위에 형성된 반사층을 포함하고 있다. 이 경우, 위조 방지 효과를 더욱 향상시키기 위해, 반사층을, 상기 주면의 일부에만 패턴상으로 형성하는 경우가 있다. 예를 들어, 상기 주면 상에, 반사층을 그 윤곽이 마이크로 문자를 구성하도록 형성하면, 회절광을 사출하는 마이크로 문자상의 패턴이 얻어진다.
특허문헌 1 에서는, 반사층을 높은 위치 정밀도로 형성하기 위해, 이하의 방법을 채용하고 있다.
먼저, 깊이폭비가 큰 요철 구조를 구비한 「제 1 영역」 과, 평탄하거나 또는 깊이폭비가 보다 작은 요철 구조를 구비한 「제 2 영역」 을 포함한 릴리프 구조 형성층을 준비한다. 다음으로, 이 릴리프 구조 형성층 상에, 금속 반사층을 진공 증착법에 의해 균일한 표면 밀도로 형성한다. 그 후, 금속 반사층을 에칭하는 에칭액에 대해 내구성을 갖는 재료를 진공 증착법에 의해 균일한 표면 밀도로 형성하여 「제 2 층」 을 형성한다. 이어서, 얻어진 적층체를 에칭 처리에 제공한다.
「제 2 층」 중 「제 1 영역」 에 대응한 부분은, 깊이폭비가 큰 요철 구조에서 기인하여 증착막이 불연속막이거나, 또는 다공질막이기 때문에 에칭액을 침투시킨다. 한편, 「제 2 층」 중 「제 2 영역」 에 대응한 부분은, 평탄하거나 또는 깊이폭비가 보다 작은 요철 구조를 구비하기 때문에, 증착막이 균질한 연속막이 되어, 에칭액을 침투시키지 않는다.
따라서, 얻어진 적층체를 에칭액에 침지시킴으로써, 「제 1 영역」 에 대응한 금속 반사층만을 에칭하여 제거할 수 있다. 즉, 「제 2 영역」 에만 금속 반사층을 형성할 수 있다.
이 제법은 금속 반사층을 높은 위치 정밀도로 형성하는 것이 가능하고, 또, 감광성층의 노광 프로세스를 필요로 하지 않는다는 관점에서, 비용 및 생산성 면에서 유리하다.
일본 공개특허공보 2012-63738호
그러나, 특허문헌 1 의 방법에서는, 상기한 바와 같이, 각 영역에 있어서의 요철 구조의 깊이폭비의 차이를 이용하여, 깊이폭비가 보다 작은 요철 구조를 구비한 영역 (「제 2 영역」) 에만 「금속 반사층」 을 남길 수 있다. 바꿔 말하면, 깊이폭비가 보다 큰 요철 구조 부분에 「금속 반사층」 을 남기는 것은 곤란하다.
또, 특허문헌 1 의 방법에 있어서, 깊이폭비가 큰 요철 구조에 「금속 반사층」 을 형성하는 경우에는, 더욱 깊이폭비가 큰 요철 구조를 「제 1 영역」 에 형성할 필요가 있다. 일반적으로, 깊이폭비가 큰 요철 구조를 형성하는 경우에는, 최종 제품의 두께를 두껍게 할 필요가 있다. 예를 들어, 깊이폭비가 큰 「제 1 영역」 의 요철 구조를 임프린트법으로 제조하는 경우에는, 원하는 깊이에 대해 5 배 내지 10 배 정도의 성형층 두께가 필요하다.
이 때문에, 깊이폭비가 큰 요철 구조를 제조하는 경우, 최종적인 적층체의 두께는 커져, 고비용이 되는 등의 문제도 생길 수 있다.
이상으로부터, 요철 구조의 깊이폭비의 차이에 관계되지 않는 적층체의 새로운 제조 방법의 구축이 요구된다.
본 발명의 목적은, 제 1 층이 높은 위치 정밀도로 형성된 새로운 적층체 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 적층체는, 제 1 및 제 2 영역을 구비하는 주면을 갖는 릴리프 구조 형성층과, 상기 릴리프 구조 형성층의 제 2 영역에만, 또는 제 1 영역의 일부 및 제 2 영역에 형성된 제 1 층을 포함하는 적층체로서, 상기 릴리프 구조 형성층은, 평면에서 보았을 때, 제 1 방향 또는 제 1 방향에서 좌우로 10 도까지의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조를 갖는 제 1 영역과, 평면에서 보았을 때, 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향 또는 제 2 방향에서 좌우로 65 도까지의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조 또는 평탄면을 갖는 제 2 영역을 구비하고, 제 1 층은, 상기 릴리프 구조 형성층의 재료와는 상이한 제 1 재료를 포함하고, 상기 릴리프 구조 형성층의 표면 형상에 대응한 표면 형상을 가지고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 적층체의 제조 방법은, 제 1 및 제 2 영역을 구비하는 주면을 갖는 릴리프 구조 형성층과, 상기 릴리프 구조 형성층의 제 2 영역에만, 또는 제 1 영역의 일부 및 제 2 영역에 형성된 제 1 층을 포함하는 적층체의 제조 방법으로서, (a) 평면에서 보았을 때, 제 1 방향 또는 제 1 방향에서 좌우로 10 도까지의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조를 갖는 제 1 영역과, 평면에서 보았을 때, 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향 또는 제 2 방향에서 좌우로 65 도까지의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조 또는 평탄면을 갖는 제 2 영역을 구비하는 릴리프 구조 형성층을 형성하는 공정과, (b) 상기 릴리프 구조 형성층의 제 1 및 제 2 영역에, 상기 릴리프 구조 형성층의 재료와는 상이한 제 1 재료를 퇴적하여, 상기 릴리프 구조 형성층의 표면 형상에 대응한 표면 형상을 갖는 제 1 재료 적층체를 형성하는 공정과, (c) 기상 퇴적 장치에 있어서, 공정 (a) 에 기재된 제 1 방향과 상기 제 1 재료 적층체의 반송 방향이 일치하도록, 상기 제 1 재료 적층체를 배치하는 공정과, (d) 상기 배치한 제 1 재료 적층체를 반송함과 함께, 상기 제 1 재료 적층체의 제 1 재료로 퇴적되어 있는 면에 대해 사방에서 상기 제 1 재료와는 상이한 제 2 재료를 기상 퇴적하여, 제 2 재료 적층체를 형성하는 공정과, (e) 상기 제 2 재료 적층체를, 제 1 재료와 반응하는 반응성 가스 또는 액에 노출시켜, 상기 릴리프 구조 형성층의 제 2 영역에만, 또는 제 1 영역의 일부 및 제 2 영역에 형성된, 제 1 층과, 제 2 층을 이 순서로 포함하는 적층체를 형성하는 공정과, (f) 공정 (e) 에서 형성한 상기 적층체로부터 제 2 층을 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 적층체의 제조 방법은, 제 1 및 제 2 영역을 구비하는 주면을 갖는 릴리프 구조 형성층과, 상기 릴리프 구조 형성층 상의 제 2 영역에만, 또는 제 1 영역의 일부 및 제 2 영역에 형성된, 제 1 층과, 제 2 층을 이 순서로 포함하는 적층체의 제조 방법으로서, (a) 평면에서 보았을 때, 제 1 방향 또는 제 1 방향에서 좌우로 10 도까지의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조를 갖는 제 1 영역과, 평면에서 보았을 때, 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향 또는 제 2 방향에서 좌우로 65 도까지의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조 및/또는 평탄면을 갖는 제 2 영역을 구비하는 릴리프 구조 형성층을 형성하는 공정과, (b) 상기 릴리프 구조 형성층의 제 1 및 제 2 영역에, 상기 릴리프 구조 형성층의 재료와는 상이한 제 1 재료를 퇴적하여, 상기 릴리프 구조 형성층의 표면 형상에 대응한 표면 형상을 갖는 제 1 재료 적층체를 형성하는 공정과, (c) 기상 퇴적 장치에 있어서, 공정 (a) 에 기재된 제 1 방향과 상기 제 1 재료 적층체의 반송 방향이 일치하도록, 상기 제 1 재료 적층체를 배치하는 공정과, (d) 상기 배치한 제 1 재료 적층체를 반송함과 함께, 상기 제 1 재료 적층체의 제 1 재료로 퇴적되어 있는 면에 대해 사방에서 상기 제 1 재료와는 상이한 제 2 재료를 기상 퇴적하여, 제 2 재료 적층체를 형성하는 공정과, (e) 상기 제 2 재료 적층체를, 제 1 재료와 반응하는 반응성 가스 또는 액에 노출시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 적층체는, 높은 위치 정밀도로 제 1 층 (기능층) 을 구비하고 있다. 이 때문에, 당해 적층체를, 광학 소자, 전자 회로 등의 여러 가지 용도의 부재로서 사용할 수 있다. 또, 본 발명의 방법에 의하면, 각 영역에 있어서의 요철 구조의 깊이폭비의 차이를 이용하지 않고, 원하는 위치에 제 1 층을 높은 정밀도로 형성할 수 있다.
도 1a 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 적층체를 개략적으로 나타내는 외관도이다.
도 1b 는, 도 1a 에 나타내는 적층체의 평면도이다.
도 1c 는, 도 1b 의 IC-IC 선 단면도이다.
도 1d 는, 도 1b 의 ID-ID 선 단면도이다.
도 2 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 적층체의 제조 방법의 각 공정을 순차 나타내는 개략적인 단면도로서, (a) 는, 릴리프 구조 형성층을 형성하는 공정을 설명하는 단면도이고, (b) 는, 제 1 재료 적층체를 형성하는 공정을 설명하는 단면도이고, (c) 는, 기상 퇴적 장치에 있어서, 제 1 재료 적층체를 배치하는 공정을 설명하는 단면도이고, (d) 는, 제 2 재료 적층체를 형성하는 공정을 설명하는 단면도이고, (e) 는, 릴리프 구조 형성층의 제 2 영역에, 제 1 층과, 제 2 층을 순차 형성한 적층체를 형성하는 공정을 설명하는 단면도이고, (f) 는, 제 2 층을 제거하는 공정을 설명하는 단면도이다.
도 3a 는, 제 1 재료 적층체가 배치된 증착 장치의 일례를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 3b 는, 도 3a 에 있어서, 제 1 재료 적층체가 (1), (2), (3) 의 위치를 통과할 때의 제 1 영역에 있어서의 퇴적면의 모습을 나타내는 개략도이다.
도 3c 는, 도 3a 에 있어서, 제 1 재료 적층체가 (1), (2), (3) 의 위치를 통과할 때의 제 2 영역에 있어서의 퇴적면의 모습을 나타내는 개략도이다.
도 4a 는, 제 1 영역에 있어서의 제 2 재료의 퇴적 형상의 단면을 나타내는 추측도이다.
도 4b 는, 제 2 영역에 있어서의 제 2 재료의 퇴적 형상의 단면을 나타내는 추측도이다.
도 5 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 적층체를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 6 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 적층체를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 7 은, 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 적층체를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 8a 는, 본 발명의 제 5 실시형태에 관련된 적층체를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 8b 는, 도 8a 의 VIIIB-VIIIB 선 단면도이다.
도 9a 는, 직선상의 복수의 오목부가 제 1 방향으로 연장되어 있고, 또한 오목부의 주기가 일정하지 않은 구조를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 9b 는, 도 9a 의 IXB-IXB 선 단면도이다.
도 10a 는, 제 1 방향으로 연장되어 있는 오목부가 랜덤하게 배치되어 있는 구조를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 10b 는, 도 10a 의 XB-XB 선 단면도이다.
도 11a 는, 직선상의 오목부가 제 1 방향으로 불연속으로 연장되어 있는 구조를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 11b 는, 도 11a 의 XIB-XIB 선 단면도이다.
도 12a 는, 직선상의 복수의 오목부가 제 2 방향으로 연장되어 있고, 또한 오목부의 주기가 일정하지 않은 구조를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 12b 는, 도 12a 의 XIIB-XIIB 선 단면도이다.
도 13a 는, 제 2 방향으로 연장되어 있는 오목부가 랜덤하게 배치되어 있는 구조를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 13b 는, 도 13a 의 XIIIB-XIIIB 선 단면도이다.
도 14a 는, 직선상의 오목부가 제 2 방향으로 불연속으로 연장되어 있는 구조를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 14b 는, 도 14a 의 XIVB-XIVB 선 단면도이다.
도 15a 는, 오목부를 갖는 평탄면을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 15b 는, 도 15a 의 XVB-XVB 선 단면도이다.
도 16a 는, 2 종류의 오목부의 조합을 갖는 평탄면을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 16b 는, 도 16a 의 XVIB-XVIB 선 단면도이다.
도 17a 는, 도 15a 의 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 17b 는, 도 17a 의 XVIIB-XVIIB 선 단면도이다.
이하에, 본 발명의 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명에 있어서 적절히 도면을 참조하지만, 도면에 기재된 양태는 본 발명의 예시이고, 본 발명은 이들 도면에 기재된 양태에 제한되지 않는다. 또한, 각 도면에 있어서, 동일하거나 또는 유사한 기능을 발휘하는 구성 요소에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략하는 경우가 있다. 또, 도면의 치수 비율은, 설명의 사정상 과장되어 있고, 실제의 비율과는 상이한 경우가 있다.
[제 1 실시형태]
먼저, 본 발명의 제 1 실시형태를 설명한다.
<적층체>
본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 적층체는, 제 1 및 제 2 영역을 구비하는 주면을 갖는 릴리프 구조 형성층과, 상기 릴리프 구조 형성층의 제 2 영역에만, 또는 제 1 영역의 일부 및 제 2 영역에 형성된 제 1 층을 포함하고, 상기 릴리프 구조 형성층은, 평면에서 보았을 때, 제 1 방향 또는 제 1 방향에서 좌우로 10 도까지의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조를 갖는 제 1 영역과, 평면에서 보았을 때, 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향 또는 제 2 방향에서 좌우로 65 도까지의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조 및/또는 평탄면을 갖는 제 2 영역을 구비하고, 제 1 층은, 상기 릴리프 구조 형성층의 재료와는 상이한 제 1 재료를 포함하고, 상기 릴리프 구조 형성층의 표면 형상에 대응한 표면 형상을 가지고 있다.
도 1a 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 적층체를 개략적으로 나타내는 외관도이고, 도 1b 는, 도 1a 에 나타내는 적층체의 평면도이고, 도 1c 는, 도 1b 의 IC-IC 선 단면도이고, 도 1d 는, 도 1b 의 ID-ID 선 단면도이다. 도 1a ∼ 도 1d 에서는, 적층체의 주면에 평행하고 또한 서로 직교하는 방향을 X 방향 및 Y 방향으로 하고, 적층체의 주면에 수직인 방향을 Z 방향으로 하고 있다.
도 1a 에 예시하는 적층체 (10) 는, 제 1 영역 (R1) 및 제 2 영역 (R2) 을 구비하는 주면을 갖는 릴리프 구조 형성층 (2) 과, 릴리프 구조 형성층 (2) 의 제 2 영역 (R2) 에 형성된 제 1 층 (4) 을 포함한다. 본 발명에서는, 이것에 한정되지 않고, 제 1 층 (4) 은, 릴리프 구조 형성층 (2) 의 제 1 영역 (R1) 의 일부에 형성되어 있어도 된다. 또, 제 1 층 (4) 은, 릴리프 구조 형성층 (2) 의 제 2 영역 (R2) 전체에 반드시 형성되어 있지 않아도 된다. 또한 본 발명의 적층체 (10) 는, 적어도 제 1 층 (4) 을 덮는 제 2 층 (도시 생략) 을 포함하고 있어도 된다.
이하에, 적층체 (10) 를 구성하는 릴리프 구조 형성층 (2), 제 1 층 (4) 및 임의의 층인 제 2 층에 대해 설명한다.
(릴리프 구조 형성층)
릴리프 구조 형성층 (2) 은, 제 1 영역 (R1) 에 있어서, 그 일방의 주면에 미세한 요철 구조를 구비하고 있다.
도 1a 에 나타내는 적층체 (10) 의 예에서는, 요철 구조는, 도 1b 에서 보여지는 바와 같이, 제 1 영역 (R1) 에 있어서, 제 1 방향으로 연장되어 있다. 본 발명의 적층체 (10) 에서는, 요철 구조는, 제 1 영역 (R1) 에 있어서, 제 1 방향에만 한정되지 않고, 제 1 방향에서 좌우로 10 도까지의 방향으로 연장되어 있어도 된다. 또한, 제 1 방향은, 전형적으로는, 후술하는 본 발명의 적층체 (10) 의 제조 방법에 있어서의 공정 (c) 에서 규정하는 바와 같이 제 1 재료 적층체 (10) 의 반송 방향과 일치한다.
또, 요철 구조는, 제 1 영역 (R1) 에 있어서, 1 방향의 연장에 한정되지 않고, 제 1 방향 또는 제 1 방향에서 좌우로 10 도까지의 방향이면, 2 이상의 방향으로 연장되어 있어도 된다. 또, 요철 구조는, 평면에서 보았을 때, 크로스 그레이팅 구조 (격자 구조) 이어도 된다. 또한 요철 구조는, 불연속으로 연장되어 있어도 된다.
또한, 본 명세서에 있어서, 요철 구조의 연장 방향을 규정하는 「좌우로 α 도」 의 표현은, 「±α 도」 로 나타내고, 「오른쪽으로 α 도」 의 표현은, 「+α 도」 또는 「α 도」 로 나타내고, 「왼쪽으로 α 도」 의 표현은, 「-α 도」 로 나타내는 경우도 있다. 또, 어느 연장 방향과, 당해 연장 방향에 180 도를 더한 연장 방향은 동일한 것으로 한다.
제 1 영역 (R1) 에 형성되어 있는 요철 구조는, 오목 구조 및/또는 볼록 구조, 전형적으로는, 복수의 오목 구조 및/또는 볼록 구조로 이루어진다. 당해 복수의 오목부 및/또는 볼록부는, 그 주기가 규칙적이어도 되고, 불규칙해도 된다. 본 명세서에 있어서, 오목부의 「주기」 및 볼록부의 「주기」 는 각각, 이웃하는 오목부의 중심간 거리, 및 이웃하는 볼록부의 중심간 거리를 의미한다. 도 1c 에서는, 일정한 주기로 배열된 복수의 오목부 (홈) 가 형성되어 있는 예를 나타내고 있다. 이들 복수의 오목부는, 전형적으로는, 백색광으로 조명했을 때에 회절광을 사출하는 회절 구조를 형성한다. 본 발명의 적층체 (10) 에 있어서, 제 1 영역 (R1) 에 있어서의 오목부 또는 볼록부의 주기는, 예를 들어 0.1 ㎛ ∼ 3.0 ㎛ 로 할 수 있다.
요철 구조의 연장 방향에 수직인 단면의 형상은, 예를 들어, V 자 형상, U 자 형상 (사인 커브상), 및 사다리꼴상 등의 끝이 가늘어지는 형상으로 하거나 또는 사각형상으로 할 수 있다. 도 1c 에는, 그 일례로서, 단면 형상이 U 자 형상인 경우를 그리고 있다.
오목부의 깊이 또는 볼록부의 높이는, 예를 들어 0.02 ㎛ ∼ 1.5 ㎛ 로 할 수 있다.
오목부 또는 볼록부의 주기에 대한 깊이 또는 높이의 비의 평균값 (이하, 간단히 「애스펙트비」 라고도 칭한다) 은, 예를 들어 3.0 이하로 하고, 전형적으로는 1.0 ∼ 0.15 로 할 수 있다.
이상, 제 1 영역 (R1) 에 형성되는 요철 구조에 대해 도 1b 및 도 1c 를 참조하여 설명했지만, 본 발명에서는, 도 9a ∼ 도 11b 에 나타내는 바와 같은 구조도 제 1 영역 (R1) 에 형성되는 요철 구조로서 포함된다.
도 9a 는, 직선상의 복수의 오목부 (홈) 가 제 1 방향으로 연장되어 있고, 또한 오목부의 주기가 일정하지 않은 구조를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 9b 는, 도 9a 의 IXB-IXB 선 단면도이다. 도 9a 에서는, 요철 구조의 이해를 용이하게 하기 위해, 오목부 (홈) 를 흑색으로 나타내고 있다.
도 9a 에 나타내는 바와 같은 주기가 일정하지 않은 오목부를 갖는 구조에 있어서, 그 주기는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 0.1 ∼ 3.0 ㎛ 의 범위에서, 바람직하게는 0.4 ∼ 0.7 ㎛ 의 범위에서 변동될 수 있다.
또, 이웃하는 오목부간의 거리는, 오목부의 폭의 0.1 배 이상, 또한 10 배 이하인 것이 바람직하다.
오목부의 깊이는, 예를 들어 0.02 ∼ 1.5 ㎛ 로 할 수 있다.
오목부의 주기에 대한 깊이의 비의 평균값은, 예를 들어 3.0 이하, 전형적으로는 1.0 ∼ 0.15 로 할 수 있다.
도 10a 는, 제 1 방향으로 연장되어 있는 오목부 (홈) 가 랜덤하게 배치되어 있는 구조를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 10b 는, 도 10a 의 XB-XB 선 단면도이다. 도 10a 에서는, 요철 구조의 이해를 용이하게 하기 위해, 오목부 (홈) 를 흑색으로 나타내고 있다.
각 오목부의 형상은, 도 10a 의 우단에 나타내는 바와 같이, 평면에서 보았을 때, 전형적으로는 장방형이고, 그 장변 및 단변은 각각, 제 1 방향 및 제 2 방향을 따르고 있다. 여기서, 단변에 대한 장변의 길이의 비는 2 이상인 것이 바람직하다.
또, 도 10a 에 나타내는 바와 같이, 평면에서 보았을 때 장방형의 오목부가 부분적으로 연결되고, 평면에서 보았을 때 다각형의 오목부를 형성해도 된다. 이 경우, 다각형의 외주에 관해, 제 2 방향을 따른 변의 길이의 총합에 대한, 제 1 방향을 따른 변의 길이의 총합이 2 배 이상으로 되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, 당해 다각형의 외주란, 당해 오목부를, 그 평균 깊이에서의 XY 평면으로 잘라내었을 때에 형성되는 오목부의 외주를 의미한다.
도 11a 는, 직선상의 오목부 (홈) 가 제 1 방향으로 불연속으로 (단속적으로) 연장되어 있는 구조를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 11b 는, 도 11a 의 XIB-XIB 선 단면도이다. 도 11a 에서는, 요철 구조의 이해를 용이하게 하기 위해, 오목부 (홈) 를 흑색으로 나타내고 있다.
당해 구조에 있어서, 제 2 방향에 있어서의 오목부의 주기는, 0.1 ∼ 3.0 ㎛ 의 범위에서, 바람직하게는 0.4 ∼ 0.7 ㎛ 의 범위에서, 일정해도 되고, 일정하지 않아도 된다.
각 오목부의 형상은, 도 11a 에 나타내는 바와 같이, 평면에서 보았을 때, 전형적으로는 장방형이고, 그 장변 및 단변은 각각, 제 1 방향 및 제 2 방향을 따르고 있다. 여기서, 단변에 대한 장변의 길이의 비는 2 이상인 것이 바람직하다.
또, 제 1 방향에 있어서의 오목부의 간격은, 오목부의 폭 (장방형의 단변) 과 비교하여 충분히 작은 것이 바람직하고, 예를 들어, 1/2 이하이다. 또, 오목부의 간격의 하한값은, 특별히 제한되지 않지만, 제조상의 용이성에서 1/10 이상으로 할 수 있다.
오목부의 깊이는, 예를 들어 0.02 ∼ 1.5 ㎛ 로 할 수 있다.
오목부의 주기에 대한 깊이의 비의 평균값은, 예를 들어 3.0 이하, 전형적으로는 1.0 ∼ 0.15 로 할 수 있다.
이상의 도 9a ∼ 도 11b 를 참조한 설명에 있어서는, 오목부의 연장 방향은, 제 1 방향으로 하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 제 1 방향에서 좌우로 10 도까지의 방향으로 연장되어 있어도 된다. 또, 오목부의 설명은 볼록부의 설명으로서 바꾸어 읽을 수 있는 것으로 한다.
릴리프 구조 형성층 (2) 은, 제 2 영역 (R2) 에 있어서, 그 일방의 주면에 미세한 요철 구조 및/또는 평탄면을 구비하고 있다.
도 1b 에 나타내는 적층체 (10) 의 예에서는, 요철 구조는, 제 2 영역 (R2) 에 있어서, 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향으로 연장되어 있다. 본 발명의 적층체 (10) 에서는, 제 2 영역 (R2) 에 있어서는, 요철 구조는, 제 2 방향에만 한정되지 않고, 제 2 방향에서 좌우로 65 도까지의 방향으로 연장되어 있어도 된다.
또, 요철 구조는, 제 2 영역 (R2) 에 있어서, 1 방향의 연장에 한정되지 않고, 제 2 방향 또는 제 2 방향에서 좌우로 65 도까지의 방향이면, 2 이상의 방향으로 연장되어 있어도 된다. 또, 요철 구조는, 평면에서 보았을 때, 크로스 그레이팅 구조 (격자 구조) 이어도 된다. 또한 요철 구조는, 불연속으로 연장되어 있어도 된다.
제 2 영역 (R2) 에 형성되어 있는 요철 구조는, 오목 구조 및/또는 볼록 구조, 전형적으로는, 복수의 오목 구조 및/또는 볼록 구조로 이루어진다. 당해 복수의 오목부 및/또는 볼록부는, 그 주기가 규칙적이어도 되고, 불규칙해도 된다. 도 1d 에는, 일정한 주기로 배열된 복수의 오목부가 형성되어 있는 예를 나타내고 있다. 이들 복수의 오목부는, 전형적으로는, 백색광으로 조명했을 때에 회절광을 사출하는 회절 구조를 형성한다. 제 2 영역 (R2) 에 있어서의 오목부 또는 볼록부의 주기는, 예를 들어 0.1 ㎛ ∼ 3.0 ㎛ 로 할 수 있다.
요철 구조의 연장 방향에 수직인 단면의 형상은, 예를 들어, V 자 형상, U 자 형상 (사인 커브상), 및 사다리꼴상 등의 끝이 가늘어지는 형상으로 하거나 또는 사각형상으로 할 수 있다. 도 1d 에는, 일례로서, 상기의 단면 형상이 U 자 형상인 경우를 그리고 있다.
오목부의 깊이 또는 볼록부의 높이는, 예를 들어 0.02 ㎛ ∼ 1.5 ㎛ 로 할 수 있다.
제 2 영역 (R2) 에 형성되어 있는 요철 구조의 애스펙트비는, 바람직하게는 1.0 이하, 보다 바람직하게는 0.8 이하, 더욱 바람직하게는 0.5 이하로 할 수 있다. 또, 제 1 영역 (R1) 에 형성되어 있는 요철 구조의 애스펙트비의 2 배 이하로 할 수도 있다.
이상, 제 2 영역 (R2) 에 형성되는 요철 구조에 대해 도 1b 및 도 1d 를 참조하여 설명했지만, 본 발명에서는, 도 12a ∼ 도 14b 에 나타내는 바와 같은 구조도 제 2 영역 (R2) 에 형성되는 요철 구조로서 포함된다.
도 12a 는, 직선상의 복수의 오목부 (홈) 가 제 2 방향으로 연장되어 있고, 또한 오목부의 주기가 일정하지 않은 구조를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 12b 는, 도 12a 의 XIIB-XIIB 선 단면도이다. 도 12a 에서는, 요철 구조의 이해를 용이하게 하기 위해, 오목부 (홈) 를 흑색으로 나타내고 있다.
도 12a 및 도 12b 에 나타내는 바와 같은 주기가 일정하지 않은 오목부를 갖는 구조에 있어서, 그 주기는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 0.1 ∼ 3.0 ㎛ 의 범위에서, 바람직하게는 0.4 ∼ 0.7 ㎛ 의 범위에서 변동될 수 있다.
오목부의 깊이는, 예를 들어 0.02 ∼ 1.5 ㎛ 로 할 수 있다.
오목부의 주기에 대한 깊이의 비의 평균값은, 예를 들어 3.0 이하, 전형적으로는 1.0 ∼ 0.15 로 할 수 있다.
도 13a 는, 제 2 방향으로 연장되어 있는 오목부 (홈) 가 랜덤하게 배치되어 있는 구조를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 13b 는, 도 13a 의 XIIIB-XIIIB 선 단면도이다. 도 13a 에서는, 요철 구조의 이해를 용이하게 하기 위해, 오목부 (홈) 를 흑색으로 나타내고 있다.
각 오목부의 형상은, 도 13a 의 하단에 나타내는 바와 같이, 평면에서 보았을 때, 전형적으로는 장방형이고, 그 단변 및 장변은 각각, 제 1 방향 및 제 2 방향을 따르고 있다. 여기서, 단변에 대한 장변의 길이의 비는 1.5 이상인 것이 바람직하다.
또, 도 13a 에 나타내는 바와 같이, 평면에서 보았을 때 장방형의 오목부가 부분적으로 연결되고, 평면에서 보았을 때 다각형의 오목부를 형성해도 된다. 이 경우, 다각형의 외주에 관해, 제 2 방향을 따른 변의 길이의 총합에 대한, 제 1 방향을 따른 변의 길이의 총합이 1.5 배 이상으로 되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, 당해 다각형의 외주란, 당해 오목부를, 그 평균 깊이에서의 XY 평면으로 잘라내었을 때에 형성되는 오목부의 외주를 의미한다.
도 14a 는, 직선상의 오목부 (홈) 가 제 2 방향으로 불연속으로 (단속적으로) 연장되어 있는 구조를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 14b 는, 도 14a 의 XIVB-XIVB 선 단면도이다. 도 14a 에서는, 요철 구조의 이해를 용이하게 하기 위해, 오목부 (홈) 를 흑색으로 나타내고 있다.
당해 구조에 있어서, 제 1 방향에 있어서의 오목부의 주기는, 0.1 ∼ 3.0 ㎛ 의 범위에서, 바람직하게는 0.4 ∼ 0.7 ㎛ 의 범위에서, 일정해도 되고, 일정하지 않아도 된다.
오목부의 깊이는, 예를 들어 0.02 ∼ 1.5 ㎛ 로 할 수 있다.
오목부의 주기에 대한 깊이의 비의 평균값은, 예를 들어 3.0 이하, 전형적으로는 1.0 ∼ 0.15 로 할 수 있다.
각 오목부의 형상은, 도 14a 에 나타내는 바와 같이, 평면에서 보았을 때, 전형적으로는 장방형이고, 그 단변 및 장변은 각각, 제 1 방향 및 제 2 방향을 따르고 있다. 여기서, 단변에 대한 장변의 길이의 비는 1.5 이상인 것이 바람직하다.
이상의 도 12a ∼ 도 14b 를 참조한 설명에 있어서는, 오목부의 연장 방향은 제 2 방향으로 하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 제 2 방향에서 좌우로 65 도까지의 방향으로 연장되어 있어도 된다. 또, 오목부의 설명은 볼록부의 설명으로서 바꾸어 읽을 수 있는 것으로 한다.
또한 릴리프 구조 형성층 (2) 은, 제 2 영역 (R2) 에 있어서, 이하에 설명하는 평탄면을 가지고 있어도 된다.
도 15a ∼ 도 17b 는, 제 2 영역 (R2) 에 형성되는 평탄면의 변형예를 나타내는 개략도이다. 도 15a, 16a 및 17a 에서는, 오목부를 흑색으로 나타내고 있다.
도 15a 는, 오목부를 갖는 평탄면을 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 15b 는, 도 15a 의 XVB-XVB 선 단면도이다. 이 예에서는, 도 15a 에 나타내는 바와 같이, 오목부의 외형은, 평면에서 보았을 때, 정방형이지만, 본 발명에서는, 이것에 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 장방형, 원형 등도 포함된다. 오목부의 외형이 장방형인 경우에는, 제 2 방향을 따른 변에 대한 제 1 방향을 따른 변의 길이의 비가 0.66 ∼ 1.5 인 것이 바람직하다.
도 15a 의 예에서는, 이웃하는 오목부의 주기는 일정하게 되어 있지 않지만, 일정해도 된다. 여기서, 이웃하는 오목부의 주기는 0.2 ㎛ 이상인 것이 바람직하다.
오목부의 깊이는, 예를 들어 0.1 ∼ 5 ㎛ 로 할 수 있고, 일정해도 되고, 일정하지 않아도 된다.
오목부의 주기에 대한 깊이의 비의 평균값은, 예를 들어 1.0 이하, 전형적으로는 0.5 이하로 할 수 있다.
도 16a 는, 2 종류의 오목부의 조합을 갖는 평탄면을 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 16b 는, 도 16a 의 XVIB-XVIB 선 단면도이다.
이 예에서는, 도 16a 에 나타내는 바와 같이, 오목부의 저면의 외형은, 크기가 상이한 2 종류의 정방형으로 구성되어 있고, 일부에 있어서, 2 종류의 정방형이 중첩되어 다각형이 구성되어 있다. 본 발명에서는, 오목부의 저면의 외형은, 크기가 상이한 복수종의 정방형, 장방형, 및 원형의 조합으로 구성되어 있어도 된다.
일부가 중첩되어 다각형을 구성하는 경우에는, 그 외주에 관해, 제 2 방향을 따른 변의 길이의 총합에 대한, 제 1 방향을 따른 변의 길이의 총합이, 바람직하게는 0.66 ∼ 1.5 배이고, 더욱 바람직하게는 1 배이다. 여기서, 당해 다각형의 외주란, 당해 오목부를, 그 평균 깊이에서의 XY 평면으로 잘라내었을 때에 형성되는 오목부의 외주를 의미한다.
또, 오목부의 외주가 둥그스름한 형상 등이 되는 경우에는, 제 1 방향 및 제 2 방향을 따른 변의 길이를 측정하는 것이 곤란하다. 이러한 경우에는, 오목부의 외주에 의해 둘러싸이는 부분을, 당해 부분의 면적의 1/100 의 면적을 갖는 정방형으로 빈틈없이 깔고, 이로써, 제 1 방향 및 제 2 방향을 따른 변의 길이의 총합을 각각 근사적으로 산출하면 된다.
도 17a 는, 도 15a 의 변형예를 나타내는 평면도이고, 도 17b 는, 도 17a 의 XVIIB-XVIIB 선 단면도이다.
도 15a 에 나타내는 예에서는, 저면의 외형이 정방형인 오목부가 중첩되어 있지 않은 데에 대해, 도 17a 에 나타내는 예에서는, 오목부의 일부가 중첩되어 다각형을 구성하고 있다. 본 발명에서는, 각 오목부의 저면의 외형은, 정방형뿐만 아니라, 장방형, 원형이어도 된다.
일부가 중첩되어 다각형을 구성하는 경우에는, 그 외주에 관해, 제 2 방향을 따른 변의 길이의 총합에 대한, 제 1 방향을 따른 변의 길이의 총합이 0.66 ∼ 1.5 배인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는, 1 배이다. 여기서, 당해 다각형의 외주란, 당해 오목부를, 그 평균 깊이에서의 XY 평면으로 잘라내었을 때에 형성되는 오목부의 외주를 의미한다. 또, 오목부의 외주가 둥그스름한 형상이 되는 경우에는, 외주에 의해 둘러싸이는 부분을, 당해 부분의 면적의 1/100 의 면적을 갖는 정방형으로 빈틈없이 깔고, 이로써, 제 2 방향을 따른 변의 길이의 총합에 대한, 제 1 방향을 따른 변의 길이의 총합의 배율을 근사적으로 산출하면 된다.
이상의 도 15a ∼ 도 17b 를 참조한 설명에 있어서, 오목부의 설명은 볼록부의 설명으로서 바꾸어 읽을 수 있는 것으로 한다.
릴리프 구조 형성층 (2) 의 막두께는 3.0 ㎛ 이하로 할 수 있다. 본 명세서에 있어서, 층의 「막두께」 란, 당해 층의 일방의 면 상의 각 점과 당해 층의 타방의 면에 내리그은 수선의 발 사이의 거리의 평균값을 의미한다.
또한, 릴리프 구조 형성층 (2) 의 재료 등에 대해서는, 후술하는 <적층체의 제조 방법> 에서 상세하게 설명한다.
(제 1 층)
제 1 층 (4) 은, 릴리프 구조 형성층 (2) 상에 형성된 층이지만, 릴리프 구조 형성층 (2) 의 전체면이 아니라, 제 2 영역 (R2) 에만, 또는 제 1 영역 (R1) 의 일부 및 제 2 영역 (R2) 에 형성되어 있다. 도 1a 에 나타내는 적층체 (10) 의 예에서는, 도 1c 및 도 1d 에서 나타내는 바와 같이, 제 1 층 (4) 은, 제 2 영역 (R2) 에만 형성되어 있다.
또, 제 1 층 (4) 은, 도 1c 및 도 1d 에서 나타내는 바와 같이, 릴리프 구조 형성층 (2) 의 표면 형상에 대응한 형상을 하고 있다.
제 1 층 (4) 은, 적층체 (10) 의 용도에 따라 여러 가지 층이 될 수 있다. 예를 들어, 적층체 (10) 를 광학 소자에 사용하는 경우이면, 제 1 층 (4) 은 반사층이 될 수 있다. 또, 적층체 (10) 를 전자 회로에 사용하는 경우이면, 제 1 층 (4) 은 도전층이 될 수 있다.
제 1 층 (4) 의 막두께는, 릴리프 구조 형성층 (2) 의 요철 구조, 적층체 (10) 의 용도 등에 따라 여러 가지 변화할 수 있다. 예를 들어, 적층체 (10) 를 광학 소자로서 사용하는 경우에는, 제 1 층 (4) 을 반사층으로서 사용할 수 있고, 릴리프 구조, 반사율, 광학 효과 등을 고려하여 적절히 선택할 수 있다. 제 1 층 (4) 의 막두께는, 알루미늄을 사용하여 반사층을 형성하는 경우에는, 20 ㎚ ∼ 200 ㎚ 정도로 할 수 있다.
또, 적층체 (10) 를 전자 회로로서 사용하는 경우에는, 제 1 층 (4) 을 회로용 도전층으로 할 수 있고, 저항값 등을 고려하여 적절히 선택하면 된다. 알루미늄을 사용하여 회로용 도전층을 형성하는 경우에는, 40 ㎚ ∼ 300 ㎚ 정도로 할 수 있다.
또한, 제 1 층 (4) 의 재료 등에 대해서는, 후술하는 <적층체의 제조 방법> 에서 상세하게 설명한다.
(제 2 층)
본 발명의 적층체 (10) 는, 제 2 층을 포함하고 있어도 되고, 이 경우에는, 제 2 층은, 적어도 제 1 층 (4) 을 덮도록 형성되어 있다. 제 2 층은, 릴리프 구조 형성층 (2) 의 표면 형상에 대응한 표면 형상을 가지고 있어도 되고, 가지고 있지 않아도 된다.
제 2 층의 막두께는, 적층체 (10) 의 용도에 따라 여러 가지 변화할 수 있고, 예를 들어, 적층체 (10) 를 광학 소자로서 사용하는 경우에는, 10 ㎚ ∼ 300 ㎚ 정도로 할 수 있다. 또, 적층체 (10) 를 전자 회로로서 사용하는 경우에는, 10 ㎚ ∼ 300 ㎚ 정도로 할 수 있다.
또한, 제 2 층의 재료 등에 대해서는, 후술하는 <적층체의 제조 방법> 에서 상세하게 설명한다.
이상에 설명한 적층체 (10) 는, 높은 위치 정밀도로 제 1 층 (4) 을 구비하고 있다. 이 때문에, 적층체 (10) 를, 예를 들어, 광학 소자, 전자 회로 등의 부재로서 사용할 수 있다.
<적층체의 제조 방법>
다음으로, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 적층체의 제조 방법에 대해 설명한다.
본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 적층체의 제조 방법은, (a) 평면에서 보았을 때, 제 1 방향 또는 제 1 방향에서 좌우로 10 도까지의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조를 갖는 제 1 영역과, 평면에서 보았을 때, 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향 또는 제 2 방향에서 좌우로 65 도까지의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조 및/또는 평탄면을 갖는 제 2 영역을 구비하는 릴리프 구조 형성층을 형성하는 공정과, (b) 상기 릴리프 구조 형성층의 제 1 및 제 2 영역에, 상기 릴리프 구조 형성층의 재료와는 상이한 제 1 재료를 퇴적하여, 상기 릴리프 구조 형성층의 표면 형상에 대응한 표면 형상을 갖는 제 1 재료 적층체를 형성하는 공정과, (c) 기상 퇴적 장치에 있어서, 공정 (a) 에 기재된 제 1 방향과 상기 제 1 재료 적층체의 반송 방향이 일치하도록, 상기 제 1 재료 적층체를 배치하는 공정과, (d) 상기 배치한 제 1 재료 적층체를 반송함과 함께, 상기 제 1 재료 적층체의 제 1 재료로 퇴적되어 있는 면에 대해 사방에서 상기 제 1 재료와는 상이한 제 2 재료를 기상 퇴적하여, 제 2 재료 적층체를 형성하는 공정과, (e) 상기 제 2 재료 적층체를, 제 1 재료와 반응하는 반응성 가스 또는 액에 노출시켜, 상기 릴리프 구조 형성층의 제 2 영역에만, 또는 제 1 영역의 일부 및 제 2 영역에 형성된, 제 1 층과, 제 2 층을 이 순서로 포함하는 적층체를 형성하는 공정과, (f) 공정 (e) 에서 형성한 상기 적층체로부터 제 2 층을 제거하는 공정을 포함한다.
이하에, 도 2(a) ∼ (f) 를 참조하면서, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 적층체의 제조 방법에 대해 설명한다.
도 2(a) ∼ (f) 는, 도 1a 에 나타낸 적층체의 제조 방법의 각 공정을 순차 나타내는 개략적인 단면도이고, 도 2(a) 는, 릴리프 구조 형성층 (2) 을 형성하는 공정을 설명하는 단면도이고, 도 2(b) 는, 제 1 재료 적층체 (20) 를 형성하는 공정을 설명하는 단면도이고, 도 2(c) 는, 제 1 재료 적층체 (20) 를 배치하는 공정을 설명하는 단면도이고, 도 2(d) 는, 제 2 재료 적층체 (30) 를 형성하는 공정을 설명하는 단면도이고, 도 2(e) 는, 릴리프 구조 형성층 (2) 의 제 2 영역 (R2) 에 제 1 층 (4') 과, 제 2 층 (6) 을 순차 형성한 적층체 (40) 를 형성하는 공정을 설명하는 단면도이고, 도 2(f) 는, 도 2(e) 에 나타내는 적층체 (40) 로부터 제 2 층 (6) 을 제거하는 공정을 설명하는 단면도이다. 또한, 도 2(f) 는, 도 1d 에 대응하고 있다.
(공정 (a))
먼저, 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이, 제 1 영역 (R1) 및 제 2 영역 (R2) 을 구비하는 주면을 갖는 릴리프 구조 형성층 (2) 을 형성한다.
릴리프 구조 형성층 (2) 은, 제 1 영역 (R1) 에 있어서, 평면에서 보았을 때, 제 1 방향 또는 제 1 방향에서 좌우로 10 도까지의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조를 갖는다. 또, 제 2 영역 (R2) 에 있어서, 평면에서 보았을 때, 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향 또는 제 2 방향에서 좌우로 65 도까지의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조 및/또는 평탄면을 갖는다. 제 1 영역 (R1) 및 제 2 영역 (R2) 에 있어서의 요철 구조의 상세한 것에 대해서는, 상기 <적층체> 의 (릴리프 구조 형성층) 의 항에서 설명했던 바와 같다.
릴리프 구조 형성층 (2) 은, 예를 들어, 미세한 볼록부를 형성한 금형을 수지에 가압함으로써 형성할 수 있다. 이들 볼록부의 형상은, 제 1 영역 (R1) 및/또는 제 2 영역 (R2) 에 형성하는 오목부의 형상에 대응한다.
릴리프 구조 형성층 (2) 은, 예를 들어, 기재 상에 열가소성 수지를 도포하고, 이것에 상기의 볼록부가 형성된 원판 (금형) 을, 열을 인가하면서 가압하는 방법에 의해 형성해도 된다. 상기의 열가소성 수지로는, 예를 들어, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 셀룰로오스계 수지, 비닐계 수지, 이들의 혼합물, 또는 이들의 공중합물을 사용할 수 있다.
혹은, 릴리프 구조 형성층 (2) 은, 기재 상에 열경화성 수지를 도포하고, 이것에 상기의 볼록부가 형성된 원판을 가압하면서 열을 인가하고, 그 후, 원판을 제거하는 방법에 의해 형성해도 된다. 이 경우, 열경화성 수지로는, 예를 들어, 우레탄 수지, 멜라민계 수지, 에폭시 수지, 페놀계 수지, 이들의 혼합물, 또는 이들의 공중합물을 사용할 수 있다. 또한, 이 우레탄 수지는, 예를 들어, 반응성 수산기를 갖는 아크릴폴리올 및 폴리에스테르폴리올 등에, 가교제로서 폴리이소시아네이트를 첨가하고, 이들을 가교시킴으로써 얻어진다.
혹은, 릴리프 구조 형성층 (2) 은, 기재 상에 방사선 경화 수지를 도포하고, 이것에 원판을 가압하면서 자외선 등의 방사선을 조사하여 상기 재료를 경화시키고, 그 후, 원판을 제거하는 방법에 의해 형성해도 된다. 혹은, 릴리프 구조 형성층 (2) 은, 기재와 원판 사이에 상기 조성물을 흘려 넣고, 방사선을 조사하여 상기 재료를 경화시키고, 그 후, 원판을 제거하는 방법에 의해 형성해도 된다.
방사선 경화 수지는, 전형적으로는, 중합성 화합물과 개시제를 함유하고 있다.
중합성 화합물로는, 예를 들어, 광 라디칼 중합이 가능한 화합물을 사용할 수 있다. 광 라디칼 중합이 가능한 화합물로는, 예를 들어, 에틸렌성 불포화 결합 또는 에틸렌성 불포화기를 갖는 모노머, 올리고머 또는 폴리머를 사용할 수 있다. 혹은, 광 라디칼 중합이 가능한 화합물로서, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨펜타아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 등의 모노머, 에폭시아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트 및 폴리에스테르아크릴레이트 등의 올리고머, 또는 우레탄 변성 아크릴 수지 및 에폭시 변성 아크릴 수지 등의 폴리머를 사용해도 된다.
중합성 화합물로서 광 라디칼 중합이 가능한 화합물을 사용하는 경우, 개시제로는, 광 라디칼 중합 개시제를 사용할 수 있다. 이 광 라디칼 중합 개시제로는, 예를 들어, 벤조인, 벤조인메틸에테르 및 벤조인에틸에테르 등의 벤조인계 화합물, 안트라퀴논 및 메틸안트라퀴논 등의 안트라퀴논계 화합물, 아세토페논, 디에톡시아세토페논, 벤조페논, 하이드록시아세토페논, 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, α-아미노아세토페논 및 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온 등의 페닐케톤계 화합물, 벤질디메틸케탈, 티오크산톤, 아실포스핀옥사이드, 또는 미힐러케톤을 사용할 수 있다.
혹은, 중합성 화합물로서, 광 카티온 중합이 가능한 화합물을 사용해도 된다. 광 카티온 중합이 가능한 화합물로는, 예를 들어, 에폭시기를 구비한 모노머, 올리고머 혹은 폴리머, 옥세탄 골격 함유 화합물, 또는 비닐에테르류를 사용할 수 있다.
중합성 화합물로서 광 카티온 중합이 가능한 화합물을 사용하는 경우, 개시제로는, 광 카티온 중합 개시제를 사용할 수 있다. 이 광 카티온 중합 개시제로는, 예를 들어, 방향족 디아조늄염, 방향족 요오드늄염, 방향족 술포늄염, 방향족 포스포늄염 또는 혼합 배위자 금속염을 사용할 수 있다.
혹은, 중합성 화합물로서, 광 라디칼 중합이 가능한 화합물과 광 카티온 중합이 가능한 화합물의 혼합물을 사용해도 된다. 이 경우, 개시제로는, 예를 들어, 광 라디칼 중합 개시제와 광 카티온 중합 개시제의 혼합물을 사용할 수 있다. 혹은, 이 경우, 광 라디칼 중합 및 광 카티온 중합의 쌍방의 개시제로서 기능할 수 있는 중합 개시제를 사용해도 된다. 이와 같은 개시제로는, 예를 들어, 방향족 요오드늄염 또는 방향족 술포늄염을 사용할 수 있다.
또한, 방사선 경화 수지에서 차지하는 개시제의 비율은, 예를 들어, 0.1 내지 15 질량％ 의 범위 내로 할 수 있다.
방사선 경화 수지는, 증감 색소, 염료, 안료, 중합 금지제, 레벨링제, 소포제, 늘어짐 방지제, 부착 향상제, 도면 개질제, 가소제, 함질소 화합물, 에폭시 수지 등의 가교제, 이형제 또는 이들의 조합을 추가로 함유하고 있어도 된다. 또, 방사선 경화 수지에는, 그 성형성을 향상시키기 위하여, 비반응성의 수지를 추가로 함유시켜도 된다. 이 비반응성의 수지로는, 예를 들어, 상기의 열가소성 수지 및/또는 열경화성 수지를 사용할 수 있다.
릴리프 구조 형성층 (2) 의 형성에 사용하는 상기의 원판은, 예를 들어, 전자선 묘화 장치 또는 나노임프린트 장치를 사용하여 제조할 수 있다. 이렇게 하면, 상기 서술한 복수의 오목부 또는 볼록부를 높은 정밀도로 형성할 수 있다. 또, 본 발명에서는, 릴리프 구조 형성층 (2) 에 형성하는 요철 구조는, 4 ㎛2 ∼ 10000 ㎛2 의 면적의 단위 구조를 반복하여 임포지션한 구조로 할 수 있다. 이 경우, 단위 구조를 형성하는 패턴을 반복하여 사용할 수 있기 때문에, 묘화에 사용하는 데이터량을 대폭 삭감시킬 수 있다.
릴리프 구조 형성층 (2) 은, 전형적으로는, 기재와, 그 위에 형성된 수지층을 포함하고 있다. 이 기재로는, 전형적으로는, 필름 기재를 사용할 수 있다. 이 필름 기재로는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 (PEN) 필름 및 폴리프로필렌 (PP) 필름 등의 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 혹은, 기재로서, 종이, 합성지, 플라스틱 복층지 또는 수지 함침지를 사용해도 된다. 또한, 기재는 생략해도 된다. 예를 들어, 릴리프 구조 형성층 (2) 자체가 필름상의 성형체인 경우, 기재를 생략할 수 있다.
수지층은, 예를 들어, 상기 서술한 방법에 의해 형성된다. 수지층의 두께는, 예를 들어 0.1 ㎛ 내지 10 ㎛ 의 범위 내로 할 수 있다. 이 두께가 과도하게 크면, 가공시의 가압 등에 의한 수지의 비어져나옴 및/또는 주름의 형성이 생기기 쉬워진다. 이 두께가 과도하게 작으면, 원하는 오목 구조 및/또는 볼록 구조의 형성이 곤란해지는 경우가 있다. 또, 수지층의 두께는, 그 주면에 형성해야 할 오목부 또는 볼록부의 깊이 또는 높이와 동일하게 하거나 또는 그것보다 크게 한다. 이 두께는, 예를 들어, 오목부 또는 볼록부의 깊이 또는 높이의 1 내지 10 배의 범위 내로 하고, 전형적으로는, 그 3 내지 5 배의 범위 내로 할 수 있다.
또한, 릴리프 구조 형성층 (2) 의 릴리프 구조 (요철 구조) 형성은, 예를 들어, 일본 특허 제4194073호에 개시되어 있는 「프레스법」, 일본 실용신안등록 제2524092호에 개시되어 있는 「캐스팅법」, 또는 일본 공개특허공보 2007-118563호에 개시되어 있는 「포토폴리머법」 을 사용하여 실시해도 된다.
(공정 (b))
다음으로, 도 2(b) 에 나타내는 바와 같이, 릴리프 구조 형성층 (2) 의 제 1 영역 (R1) 및 제 2 영역 (R2) 에, 릴리프 구조 형성층 (2) 의 재료와는 상이한 제 1 재료를 퇴적시키고, 릴리프 구조 형성층 (2) 상에, 릴리프 구조 형성층 (2) 의 표면 형상에 대응한 표면 형상을 갖는 제 1 재료층 (4") 을 형성한다. 이로써, 제 1 재료 적층체 (20) 를 형성한다.
제 1 재료의 퇴적 방법으로는, 릴리프 구조 형성층 (2) 의 표면 형상에 대응하도록 제 1 재료를 퇴적시키는 것이 가능한 공지된 도포법 또는 기상 퇴적법을 사용할 수 있다. 도포법으로는, 예를 들어, 스프레이 도포를 들 수 있다. 기상 퇴적법으로는, 예를 들어, 진공 증착법, 스퍼터링법, 화학 증착법 (CVD 법) 을 들 수 있다. 특히, 제 1 재료의 퇴적법으로는, 후술하는 공정 (c) 및 (d) 에 의한 기상 퇴적법을 사용하는 것이 바람직하다. 이것은, 당해 기상 퇴적법을 사용함으로써, 제 1 재료층 (4") 에 소밀 (粗密) 부분이 생겨, 후술하는 공정 (e) 에 있어서, 제 1 영역 (R1) 에서의 제 1 층 (4) 및 제 2 층 (6) 의 선택적 제거가 보다 용이해지기 때문이다.
제 1 재료는, 릴리프 구조 형성층 (2) 의 표면 형상에 대응하도록 퇴적된다. 이로써, 제 1 재료의 퇴적에 의해 형성한 제 1 재료층 (4") 은, 릴리프 구조 형성층 (2) 의 표면 형상에 대응한 표면 형상을 갖는다. 또, 제 1 재료의 퇴적은, 릴리프 구조 형성층 (2) 의 주면에 평행한 면내 방향에 대해 균일한 밀도로 실시하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 이 퇴적은, 제 1 영역 (R1) 의 겉보기상의 면적에 대한 제 1 영역 (R1) 의 위치에 있어서의 제 1 재료의 양의 비와, 제 2 영역 (R2) 의 겉보기상의 면적에 대한 제 2 영역 (R2) 의 위치에 있어서의 제 1 재료의 양의 비가 동일해지도록 실시되는 것이 바람직하다.
제 1 재료는, 릴리프 구조 형성층 (2) 의 재료와는 상이한 재료이다.
또, 제 1 재료는, 적층체의 용도에 따라 사용하는 재료를 적절히 선택할 수 있다.
예를 들어, 적층체를 광학 소자에 사용하는 경우이면, 제 1 재료로서 반사층에 적합한 재료를 사용할 수 있다. 이 경우, 릴리프 구조 형성층 (2) 의 재료와의 굴절률의 차가 0.2 이상인 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이 차가 작으면, 릴리프 구조 형성층 (2) 과 후술하는 제 1 층 (4) 의 계면에 있어서의 반사가 잘 생기지 않게 되는 경우가 있다.
또, 적층체를 전자 회로에 사용하는 경우이면, 제 1 재료로서, 회로용의 도전층에 적합한 재료를 사용할 수 있다.
이와 같은 제 1 재료의 예로는, Al, Sn, Cr, Ni, Cu, Au, Ag 등의 금속, 그리고 이들 금속의 화합물 및 이들의 합금으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 개의 금속 재료를 들 수 있다. 여기서, 금속의 화합물이란, 금속 산화물, 금속 황화물 등의 금속 원소를 함유하는 화합물을 의미한다.
반사층에 적합한 재료로는, 투명성이 비교적 높은 이하에 열거하는 세라믹 재료 또는 유기 폴리머 재료를 제 1 재료로서 사용해도 된다.
즉, 세라믹 재료로는, 예를 들어, Sb2O3, Fe2O3, TiO2, CdS, CeO2, ZnS, PbCl2, CdO, WO3, SiO, Si2O3, In2O3, PbO, Ta2O3, Ta2O5, ZnO, ZrO2, MgO, SiO2, Si2O2, MgF2, CeF3, CaF2, AlF3, Al2O3, 규소 산화물 (SiOx, 1 < X < 2), 또는 GaO 를 사용할 수 있다.
유기 폴리머 재료로는, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리메틸메타크릴레이트 또는 폴리스티렌을 사용할 수 있다.
또한, 상기 재료를 타깃으로 하여 기상 퇴적시키는 경우에 최종적인 퇴적막의 원소 비율, 산화수 등은 변동되어도 된다.
(공정 (c))
다음으로, 기상 퇴적 장치에 있어서, 공정 (a) 에 기재된 제 1 방향과 제 1 재료 적층체 (20) 의 반송 방향이 일치하도록, 제 1 재료 적층체 (20) 를 배치한다 (도 2(c)).
여기서, 「공정 (a) 에 기재된 제 1 방향과 제 1 재료 적층체 (20) 의 반송 방향이 일치한다」 란, 후술하는 공정 (d) 에 있어서의 제 2 재료의 기상 퇴적시에, 제 1 방향과 제 1 재료 적층체 (20) 의 반송 방향이 일치하는 것을 의미한다.
기상 퇴적 장치로는, 제 2 재료를 기상 퇴적하기 위해서 필요한 증착원, 제 1 재료 적층체 (20) 를 반송하기 위한 반송 수단 등을 구비한 공지된 장치를 사용할 수 있고, 적용하는 기상 퇴적법에 의해 사용하는 장치를 적절히 선택하면 된다. 예를 들어, 롤식 진공 증착 가공기를 사용할 수 있다.
증착원은, 공지된 것을 사용할 수 있고, 예를 들어, 증착 재료를 증발시키기 위한 가열 수단과, 증착 재료를 수용하기 위한 도가니 등의 용기를 구비하고 있다.
또, 증착원은, 기화된 증착 재료의 출구인 개구부가, 제 1 재료 적층체 (20) 의 폭 방향 (반송 방향에 대해 수직 방향) 에 있어서, 제 1 재료 적층체 (20) 의 길이에 대응하는 길이로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 혹은, 증착원이, 제 1 재료 적층체 (20) 의 폭 방향 (반송 방향에 대해 수직 방향) 을 따라, 제 1 재료 적층체 (20) 의 길이에 대응하도록 복수 배열되어 있어도 된다.
(공정 (d))
다음으로, 공정 (c) 에서 배치한 제 1 재료 적층체 (20) 를 반송함과 함께, 제 1 재료 적층체의 제 1 재료로 퇴적되어 있는 면에 대해 사방에서 제 1 재료와는 상이한 제 2 재료를 기상 퇴적한다. 이로써, 제 2 재료 적층체 (30) 를 형성한다 (도 2(d)).
제 1 재료 적층체 (20) 를 반송하는 방법으로는, 제 2 재료의 기상 퇴적시에 있어서, 제 1 재료 적층체 (20) 의 제 1 영역 (R1) 에 있어서의 요철 구조가 연장되어 있는 제 1 방향과 일치하도록 제 1 재료 적층체 (20) 를 반송할 수 있으면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 제 1 재료 적층체 (20) 를 운반용 필름에 고정시켜 반송하는 방법을 사용해도 된다. 또, 롤 투 롤 방식으로 제 1 재료 적층체 (20) 를 반송하는 경우로서, 제 1 재료 적층체 (20) 가 길게 권취된 롤상인 경우에는, 제 1 재료 적층체 (20) 자체를 반송하면 된다.
제 1 재료 적층체 (20) 의 반송 속도는, 제 2 재료로 형성되는 층의 막두께 등을 고려하여 적절히 설정하면 된다.
제 1 재료 적층체 (20) 를 반송함과 함께, 제 1 재료 적층체 (20) 의 제 1 재료로 퇴적되어 있는 면 (즉, 제 1 재료층 (4") 의 표면) 에 대해 사방에서 제 2 재료를 기상 퇴적하는 방법으로는, 제 1 재료 적층체 (20) 를 증착원에 접근하도록 이동시키면서, 및/또는 제 1 재료 적층체 (20) 를 증착원으로부터 멀어지도록 이동시키면서 제 1 재료 적층체 (20) 의 제 1 재료층 (4") 의 표면에 대해 비스듬한 방향에서 제 2 재료를 퇴적시키는 모든 방법을 사용할 수 있다.
제 2 재료의 퇴적 방법으로는, 기상 퇴적법을 사용한다. 기상 퇴적법으로는, 예를 들어, 진공 증착법, 스퍼터링법, 화학 증착법 (CVD 법) 을 들 수 있다.
제 2 재료의 퇴적은, 릴리프 구조 형성층 (2) 의 주면에 평행한 면내 방향에 대해 균일한 밀도로 실시하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 이 퇴적은, 제 1 영역 (R1) 의 겉보기상의 면적에 대한 제 1 영역 (R1) 의 위치에 있어서의 제 2 재료의 양의 비와, 제 2 영역 (R2) 의 겉보기상의 면적에 대한 제 2 영역 (R2) 의 위치에 있어서의 제 2 재료의 양의 비가 동일해지도록 실시되는 것이 바람직하다.
제 2 재료는, 제 1 재료와는 상이한 재료이다. 또, 후술하는 공정 (e) 에 있어서 사용하는 반응성 가스 또는 액에 대해 반응하지 않는 (용해되지 않는) 재료인 것이 바람직하다. 이것은, 이와 같은 제 2 재료로 이루어지는 층이, 제 2 영역 (R2) 에 있어서, 당해 반응성 가스 등으로부터 제 1 재료층 (4") 을 보호하는 마스크층으로서 기능하고, 당해 반응성 가스 등에 의한 제 1 재료층 (4"(4')) 의 침식을 방지할 수 있기 때문이다. 또한 제 2 재료는, 후술하는 공정 (f) 를 실시하지 않고, 제 2 층 (6) 을 잔존시키는 경우, 적층체의 용도를 고려하여 결정해도 된다.
제 2 재료의 예로는, 제 1 재료를 알루미늄으로 했을 경우, 규소 산화물 (SiOx, 1 < X < 2) 을 들 수 있다. 규소 산화물 (SiOx, 1 < X < 2) 은, 산성 및 알칼리성의 용액에 대한 내성이 높고, 또 사방 증착에 의해 주상 (柱狀) 구조나 공극 구조를 형성할 수 있기 때문에 제 2 재료로서 바람직하다.
공정 (d) 에 있어서의 제 2 재료의 기상 퇴적에 대해, 도 3a ∼ 도 3c 를 참조하여, 보다 상세하게 설명한다.
도 3a 는, 제 1 재료 적층체 (20) 가 배치된 증착 장치의 일례를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 3a 에 나타내는 예에서는, 제 1 재료층 (4") 이 증착원 (120) 측을 향하도록 반송 필름 (130) 상에 배치된 제 1 재료 적층체 (20) 는, (1), (2), (3) 의 위치를 순서대로 통과하도록 반송된다. 한편, 증착원 (120) 으로부터 증발한 제 2 재료는, 차폐판 (110) 의 개구부를 개재하여 (1), (2), (3) 의 위치에 도달한다.
먼저, 제 1 재료 적층체 (20) 가 증착원 (120) 에 접근하도록 (1) 의 위치까지 반송되면, 증착원 (120) 으로부터 증발한 제 2 재료가, 제 1 재료층 (4") 의 표면 상에 이른다. 이 때, 제 2 재료는, 제 1 재료층 (4") 의 표면에 대해 비스듬한 방향에서 접근하여 제 1 재료층 (4") 의 표면 상에 퇴적된다. 그 결과, 제 1 재료층 (4") 의 표면에 대해 제 2 재료가 사방에 퇴적된다.
다음으로, 제 1 재료 적층체 (20) 가 롤러 (100) 의 둘레면 상에 이르러, (2) 의 위치에 반송되면, 제 2 재료는, 제 1 재료 적층체 (20) 의 퇴적면에 대해 수직 방향에서 접근하여, 퇴적된다. 이 때문에, (2) 의 위치에서는 사방 증착은 실시되지 않는다. 이와 같이, 공정 (d) 에 있어서, 사방 증착되지 않는 퇴적법이 포함되어 있어도 된다.
그 후, 제 1 재료 적층체 (20) 가 증착원 (120) 으로부터 멀어지도록 반송되면, 제 2 재료는, 제 1 재료 적층체 (20) 의 표면에 대해 비스듬하게 접근하여, 그 면 상에 퇴적된다.
도 3b 는, 도 3a 에 있어서, 제 1 재료 적층체 (20) 가 (1), (2), (3) 의 위치를 통과할 때의, 제 1 재료 적층체 (20) 의 제 1 영역 (R1) 에 있어서의 퇴적면의 모습을 나타내는 개략도이다. 도 3c 는, 도 3a 에 있어서, 제 1 재료 적층체 (20) 가 (1), (2), (3) 의 위치를 통과할 때의, 제 1 재료 적층체 (20) 의 제 2 영역 (R2) 에 있어서의 퇴적면의 모습을 나타내는 개략도이다.
도 3b 에 나타내는 예에서는, 제 1 재료 적층체 (20) 의 제 1 영역 (R1) 에 있어서의 퇴적면의 요철 구조는, 제 1 방향으로 연장되어 있고, 그 연장 방향과 제 1 재료 적층체 (20) 의 반송 방향은 일치하고 있다. 한편, 도 3c 에 나타내는 예에서는, 제 2 영역 (R2) 에 있어서의 퇴적면의 요철 구조는, 제 2 방향으로 연장되어 있고, 그 연장 방향과 제 1 재료 적층체 (20) 의 반송 방향은 직교하고 있다. 이와 같이, 제 1 영역 (R1) 과 제 2 영역 (R2) 에서는, 반송 방향에 대해 요철 구조의 연장 방향이 상이하기 때문에, 퇴적면에 있어서의 제 2 재료의 퇴적 형상에 차이가 생긴다.
이 퇴적 형상의 차이에 대해, 이론에 구속되는 것은 아니지만, 본 발명자는 이하와 같이 고찰하고 있다.
상기한 바와 같이, 도 3b 에 나타내는 예에서는, 제 1 영역 (R1) 에 있어서, 제 1 재료층 (4") 의 표면에 형성된 요철 구조의 연장 방향이 제 1 재료 적층체 (20) 의 반송 방향과 일치하고 있다. 이와 같은 표면 구조를 갖는 제 1 재료층 (4") 에, 당해 층의 표면에 대해 제 2 재료가 비스듬하게 접근하여, 퇴적되기 시작한다. 이 과정에서, 제 2 재료가 비집고 들어갈 수 없는 그림자가 생겨, 최종적으로 공극을 수반하는 주상의 구조가 형성된다. 그 결과, 제 1 영역 (R1) 에 있어서, 제 2 재료에 의해 형성되는 막의 밀도가 낮아진다. 당해 고찰에 기초한 제 1 영역 (R1) 에 있어서의 제 2 재료의 퇴적 형상의 단면 추측도를 도 4a 에 나타낸다.
이에 대해, 도 3c 에 나타내는 예에서는, 제 2 영역 (R2) 에 있어서, 제 1 재료층 (4") 의 표면에 형성된 요철 구조의 연장 방향이 제 1 재료 적층체 (20) 의 반송 방향과 직교하고 있다. 이 때문에, 제 1 영역 (R1) 의 경우와 비교하여, 제 2 재료가 비집고 들어갈 수 없는 그림자가 잘 생기지 않게 된다. 이 결과, 제 2 영역 (R2) 에서는, 제 2 재료가 퇴적되지 않는 공극을 거의 형성하지 않아, 제 2 재료에 의해 형성되는 막의 밀도가 높아진다. 당해 고찰에 기초한 제 2 영역 (R2) 에 있어서의 제 2 재료의 퇴적 형상의 단면 추측도를 도 4b 에 나타낸다.
(공정 (e))
다음으로, 제 2 재료 적층체 (30) 를, 제 1 재료와 반응하는 반응성 가스 또는 액에 노출시킨다. 이로써, 제 2 영역 (R2) 에만 제 1 층 (4') 과, 제 2 층 (6) 을 이 순서로 포함하는 적층체 (40) (도 2(e)), 또는 제 1 영역 (R1) 의 일부 및 제 2 영역 (R2) 에, 제 1 층 (4') 과, 제 2 층 (6) 을 이 순서로 포함하는 적층체 (도시 생략) 를 형성한다.
상기 공정 (d) 에 있어서 설명한 바와 같이, 제 1 영역 (R1) 에서는, 제 2 재료층 (6') 에 공극이 발생하고 있는 (도 4a) 데에 대해, 제 2 영역 (R2) 에서는, 거의 공극이 존재하지 않는 (도 4b) 것으로 생각된다. 이 때문에, 제 1 영역 (R1) 에서는, 제 2 영역 (R2) 과 비교하여 제 2 재료층 (6') 의 공극을 통하여 반응성 가스 또는 액이 제 2 층 (6) 중에 진입하여, 제 1 재료층 (4") 에 접촉하기 쉽다.
제 1 영역 (R1) 에 있어서, 반응성 가스 또는 액이 제 1 재료층 (4") 에 접촉하면, 제 1 재료층 (4") 의 에칭은, 면내 방향으로 진행된다. 그 결과, 제 1 영역 (R1) 에 있어서, 제 1 재료층 (4") 이, 그 층 상에 형성되어 있는 제 2 재료층 (6') 과 함께 제거된다.
이와 같이, 에칭액의 농도 및 온도 그리고 에칭의 처리 시간 등을 조정함으로써, 제 1 영역 (R1) 에 있어서만, 제 1 재료층 (4") 및 제 2 재료층 (6') 을 제거할 수 있다. 이로써, 도 2(e) 에 나타내는 바와 같이, 제 2 영역 (R2) 에만, 제 1 층 (4) 과, 제 2 층 (6) 을 이 순서로 포함하는 적층체를 형성할 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 제 1 영역 (R1) 의 일부에 제 1 층 (4') 과, 제 2 층 (6) 이 이 순서로 포함되어 있어도 된다. 이 경우에는, 제 1 영역 (R1) 에 있어서의 제 1 층 (4') 이 완전히 제거되기 전에 에칭을 중지시키면 된다. 또, 제 1 영역 (R1) 에, 제 2 층 (6) 이 부분적으로 잔존하고 있어도 된다.
반응성 가스 또는 액으로서, 제 1 재료를 용해시키는 에칭액을 사용하는 경우에는, 수산화나트륨 용액, 탄산나트륨 용액 및 수산화칼륨 용액 등의 알칼리성 용액, 또는 염산, 질산, 황산 및 아세트산 등의 산성 용액을 사용할 수 있다. 혹은, 제 1 재료를 기화시킬 수 있는 에칭 가스를 사용해도 된다. 또한, 반응성 가스 또는 액은, 제 2 재료를 용해시키지 않는 것을 선택한다.
(공정 (f))
다음으로, 공정 (e) 에서 형성한 적층체 (40) 로부터 제 2 층 (6) 을 제거한다. 이로써, 릴리프 구조 형성층 (2) 과, 제 2 영역 (R2) 에 형성된 제 1 층 (4) 을 포함하는 적층체 (10) (도 2(f)), 또는 제 1 영역 (R1) 의 일부 및 제 2 영역 (R2) 에 형성된 제 1 층 (4) 을 포함하는 적층체 (도시 생략) 를 제조한다.
제 2 층 (6) 을 제거하는 방법으로는, 예를 들어, 제 1 층 (4') 을 구성하는 제 1 재료와는 반응하지 않고, 제 2 층 (6) 을 구성하는 제 2 재료와 반응하는 반응성 가스 또는 액에, 공정 (e) 에서 형성한 적층체를 노출시키는 방법을 들 수 있다.
반응성 가스 또는 액으로서, 제 2 재료를 용해시키는 에칭액을 사용하는 경우에는, 수산화나트륨 용액, 탄산나트륨 용액 및 수산화칼륨 용액 등의 알칼리성 용액, 또는 염산, 질산, 황산 및 아세트산 등의 산성 용액을 사용할 수 있다. 혹은, 제 2 재료를 기화시킬 수 있는 에칭 가스를 사용해도 된다.
이상의 공정 (a) ∼ (f) 에 의해, 제 1 영역 (R1) 및 제 2 영역 (R2) 을 구비하는 주면을 갖는 릴리프 구조 형성층 (2) 과, 릴리프 구조 형성층 (2) 의 제 2 영역 (R2) 에만, 또는 제 1 영역 (R1) 의 일부 및 제 2 영역 (R2) 에 형성된 제 1 층 (4) 을 포함하는 적층체 (10) 를 제조할 수 있다.
또한, 제 1 영역 (R1) 및 제 2 영역 (R2) 을 구비하는 주면을 갖는 릴리프 구조 형성층 (2) 과, 릴리프 구조 형성층 (2) 의 제 2 영역 (R2) 에만, 또는 제 1 영역 (R1) 의 일부 및 제 2 영역 (R2) 에 형성된, 제 1 층 (4) 과, 제 2 층 (6) 을 이 순서로 포함하는 적층체 (40) 를 제조하는 경우에는, 공정 (a) ∼ (e) 를 실시하면 된다.
이상과 같이, 본 발명의 방법에 의하면, 제 1 영역 (R1) 및 제 2 영역 (R2) 에 있어서의 요철 구조의 깊이폭비의 차이를 이용하지 않고, 원하는 위치에 제 1 층 (4) (및 제 2 층 (6)) 을 형성할 수 있다.
또한, 상기 서술한 본 발명의 적층체 및 그 제조 방법은, 이하와 같은 형태를 포함할 수 있다.
상기에서는, 제 1 층 (4) 이 단층 구조를 가지고 있는 경우에 대해 설명했지만, 제 1 층 (4) 은 다층 구조를 가지고 있어도 된다. 이로써, 예를 들어, 적층체에 있어서, 제 1 층 (4) 이 다층 간섭막을 형성하고 있어도 된다.
이 경우, 제 1 층 (4) 은, 예를 들어, 릴리프 구조 형성층 (2) 측으로부터, 미러층과 스페이서층과 하프 미러층이 이 순서로 적층된 다층막을 포함하고 있어도 된다.
미러층은 금속층이고, 전형적으로는, 금속의 단체 또는 합금을 포함하고 있어도 된다. 미러층이 포함하고 있는 금속으로는, 예를 들어, 알루미늄, 금, 구리 및 은을 들 수 있다. 이 금속으로는, 알루미늄이 특히 바람직하다. 미러층의 두께는, 예를 들어 300 ㎚ 이하로 하고, 전형적으로는 20 내지 200 ㎚ 의 범위 내로 할 수 있다.
스페이서층은, 전형적으로는, 유전 재료를 함유하고 있다. 이 유전 재료의 굴절률은, 1.65 이하인 것이 바람직하다. 또, 이 유전 재료는, 투명한 것이 바람직하다. 이와 같은 유전 재료로는, 예를 들어, SiO2 및 MgF2 를 들 수 있다. 스페이서층의 두께는, 예를 들어, 5 내지 500 ㎚ 의 범위 내로 할 수 있다.
하프 미러층은, 광 투과성이 있는 반사층이고, 전형적으로는, 금속의 단체, 합금, 금속 산화물 또는 금속 황화물을 함유하고 있어도 된다. 하프 미러층이 함유하고 있는 금속 또는 합금으로는, 예를 들어, 알루미늄, 니켈, 이노셀 (등록상표), 산화티탄 (TiO2), 황화아연 (ZnS), 황화몰리브덴 (MoS2), 및 산화철 (III) (Fe2O3) 을 들 수 있다. 하프 미러층의 두께는, 예를 들어, 5 내지 80 ㎚ 의 범위 내로 할 수 있다. 이 두께는, 투명성이 높은 고굴절률 재료인 산화티탄 등의 금속 산화물이나 황화아연 등의 금속 황화염을 사용하는 경우에는, 30 내지 80 ㎚ 의 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 또, 이 두께는, 반사율 및 광 차폐성이 높은 알루미늄 등의 금속을 사용하는 경우에는, 5 내지 45 ㎚ 의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.
또, 상기에서는, 제 2 층 (6) 이 단층 구조를 가지고 있는 경우에 대해 설명했지만, 제 2 층 (6) 은 다층 구조를 가지고 있어도 된다. 이로써, 예를 들어, 적층체 (1) 에 있어서, 제 2 층 (6) 이 다층 간섭막을 형성하고 있어도 된다.
혹은, 제 1 층 (4) 과 제 2 층 (6) 의 적층 구조가 다층 간섭막을 형성하고 있어도 된다.
이들의 경우, 도 2 를 참조하면서 설명한 방법을 이용하면, 다층 간섭막을 안정적으로 또한 높은 위치 정밀도로 형성하는 것이 가능해진다.
도 2 를 참조하면서 설명한 방법에 있어서, 공정 (e) 에 의해, 제 1 층 (4) 및 제 2 층 (6) 을 형성한 후, 공정 (b) ∼ (e) 를 반복해도 된다. 이로써, 제 2 영역 (R2) 에, 제 1 층 (4) 과 제 2 층 (6) 이 교대로 적층한 구조를 얻을 수 있고, 예를 들어, 제 2 영역 (R2) 에, 안정적으로 또한 높은 위치 정밀도로 다층 간섭막을 형성하는 것이 가능해진다.
릴리프 구조 형성층 (2) 상의 제 2 영역 (R2) 에, 제 1 층 (4) 과, 제 2 층 (6) 을 이 순서로 포함하는 적층체에 있어서, 과에칭에 의해 제 2 영역 (R2) 에 있어서의 제 1 층 (4) 만을 사이드 에칭해도 된다. 이와 같은 적층체에서는, 제 1 층 (4) 측에서 관찰했을 경우에, 제 1 층 (4) 을 제 2 층 (6) 이 가장자리를 두르게 되어, 제 2 층 (6) 의 재료가 특수한 광학 특성을 갖는 경우에는, 디자인성 및 위조 방지 성능을 향상시킨다.
도 2 를 참조하면서 설명한 방법 (공정 (e)) 에 있어서, 반응성 가스 또는 액으로서, 제 1 재료와의 반응에 의해, 제 1 층 (4) 의 일부를 상이한 재료로 이루어지는 층으로 변화시킬 수 있는 가스 또는 액을 사용해도 된다. 이 경우, 예를 들어, 제 1 층 (4) 중 제 1 영역 (R1) 에 대응한 부분을 제거하는 대신에, 당해 부분을 제 1 층 재료와는 상이한 재료로 이루어지는 층으로 변화시키는 것이 가능해진다.
이와 같은 반응성 가스 또는 액으로는, 예를 들어, 제 1 층 (4) 재료를 산화시킬 수 있는 산화제를 사용할 수 있다. 이 산화제로는, 예를 들어, 산소, 오존, 혹은 할로겐, 또는 이산화염소, 차아할로겐산, 아할로겐산, 차할로겐산, 과할로겐산, 및 그 염 등의 할로겐화물, 과산화수소, 과황산염류, 퍼옥소탄산염류, 퍼옥소황산염류, 및 퍼옥소인산염류 등의 무기 과산화물, 과산화벤조일, t-부틸하이드로퍼옥사이드, 쿠멘하이드로퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠하이드로퍼옥사이드, 과포름산, 과아세트산, 및 과벤조산 등의 유기 과산화물, 세륨염, Mn (III), Mn (IV) 및 Mn (VI) 염, 은염, 구리염, 크롬염, 코발트염, 중크롬산염, 크롬산염, 과망간산염, 과프탈산마그네슘, 염화 제 2 철, 및 염화 제 2 구리 등의 금속 또는 금속 화합물, 또는 질산, 질산염, 브롬산염, 과요오드산염, 및 요오드산염 등의 무기산 혹은 무기산염을 사용할 수 있다.
예를 들어, 제 1 층 (4) 의 재료로서 Cu 를 사용했을 경우, 제 1 재료층 (4") 중 적어도 제 2 영역 (R2) 에 대응한 부분을 산화제와 반응시킴으로써, 당해 부분을 Cu 산화물로 이루어지는 층으로 변화시킬 수 있다. 혹은, 제 1 층 (4) 의 재료로서 Al 을 사용했을 경우, 제 1 재료층 (4") 중 적어도 제 2 영역 (R2) 에 대응한 부분을 열탕에 침지시키거나, 혹은 산화제와 반응시킴으로써, 당해 부분을 베마이트 등의 Al 산화물로 이루어지는 층으로 변화시킬 수 있다.
혹은, 상기의 반응성 가스 또는 액으로서, 제 1 층 (4) 의 재료를 환원시킬 수 있는 환원제를 사용해도 된다. 이 환원제로는, 예를 들어, 황화수소, 이산화황, 불화수소, 알코올, 카르복실산, 수소 가스, 수소 플라즈마, 원격 수소 플라즈마, 디에틸실란, 에틸실란, 디메틸실란, 페닐실란, 실란, 디실란, 아미노실란, 보란, 디보란, 아란, 게르만, 하이드라진, 암모니아, 메틸하이드라진, 1,1-디메틸하이드라진, 1,2-디메틸하이드라진, t-부틸하이드라진, 벤질하이드라진, 2-하이드라지노에탄올, 1-n-부틸-1-페닐하이드라진, 페닐하이드라진, 1-나프틸하이드라진, 4-클로로페닐하이드라진, 1,1-디페닐하이드라진, p-하이드라지노벤젠술폰산, 1,2-디페닐하이드라진, 아세틸하이드라진 또는 벤조일하이드라진을 사용한다.
또, 상기 본 발명의 제조 방법에 있어서, 각 층 표면에 대해 플라즈마 처리, 코로나 처리, 프레임 처리를 실시해도 된다.
또한, 상기 본 발명의 제조 방법에 있어서, 제 1 층 (반사층, 도전층 등의 기능층) 을 부분적으로 형성하기 위해 공지된 방법을 조합해도 된다. 공지된 방법으로는, 예를 들어, 레이저를 사용하여 반사층을 패턴상으로 제거하는 레이저법, 반사층 상에 마스크를 패턴상으로 형성한 후, 반사층 중 마스크에 피복되어 있지 않은 부분을 제거하는 방법을 들 수 있다.
혹은, 상기 본 발명의 제조 방법에 있어서, 층 또는 기재의 주면 상에 마스크를 패턴상으로 형성하고, 상기 주면의 전체에 걸쳐서 반사층을 형성하고, 그 후, 반사층 중 마스크 상에 위치하는 부분을 마스크와 함께 제거하는 방법을 사용해도 된다. 이들 마스크의 형성은, 예를 들어, 인쇄법 또는 포토레지스트법에 의해 실시할 수 있다. 전형적으로는, 공정 (a) 에 의해, 릴리프 구조 형성층을 형성한 후, 인쇄법에 의해 수용성 수지로 구성되는 마스크 잉크를 제 1 영역과 제 2 영역을 걸치도록 인쇄한다. 이어서, 공정 (b) 에 의해, 제 1 재료로서 알루미늄을 사용하여 제 1 재료 적층체를 형성하고, 공정 (c) 및 (d) 에 의해, 제 2 재료로서 산화규소를 사용하여 제 2 재료 적층체를 형성한다. 그 후, 공정 (e) 에 의해, 알칼리수에서의 에칭을 실시한다. 수용성 마스크 잉크를 도포한 부분에 있어서는, 요철 구조의 연장 방향에서 기인하는 에칭 속도차에 관계없이, 제 1 재료 및 제 2 재료를 제거하는 것이 가능하다. 따라서, 본 발명에 수용성 마스크 잉크를 이용한 공지된 방법을 조합함으로써, 제 2 영역이어도 제 1 재료를 제거하는 것이 가능하다. 이 때문에, 보다 복잡한 도안 구성이 가능해진다.
또, 상기 본 발명의 제조 방법에 있어서, 공정 (a) 에 의해, 릴리프 구조 형성층을 형성한 후, 공정 (b) 에 의해, 제 1 재료로서 알루미늄을 사용하여 제 1 재료 적층체를 형성하고, 공정 (c) 및 (d) 에 의해, 제 2 재료로서 산화규소를 사용하여 제 2 재료 적층체를 형성한다. 이어서, 인쇄법에 의해 「내알칼리수 수지」 로 구성되는 마스크 잉크를 제 1 영역 및 제 2 영역을 걸치도록 인쇄한다. 그 후, 공정 (e) 에 의해, 알칼리수에서의 에칭을 실시한다. 「내알칼리 수지」 의 마스크 잉크를 인쇄한 부분은, 마스크 잉크에 의해 에칭액의 침투를 방지하기 위해, 알루미늄 및 산화규소는 에칭되지 않고 남는다. 따라서, 본 발명에 「내알칼리 수지」 의 마스크 잉크를 이용한 공지된 방법을 조합함으로써, 제 1 영역이어도 제 1 재료를 남기는 것이 가능하다. 이 때문에, 보다 복잡한 도안 구성이 가능해진다.
본 발명의 적층체에서는, 제 1 영역과 제 2 영역의 요철 구조의 연장 방향이 특정한 각도를 이루도록 당해 연장 방향을 설정하는 것이 가능하다. 이 때문에, 제 1 영역과 제 2 영역의 양방에, 제 1 층으로서, 금속 반사층, 또는 금속 산화물 등의 투명 반사층을 형성하는 경우에는 복잡한 도안을 구성하는 것이 가능하다. 예를 들어, 제 1 영역 및 제 2 영역에, 연장 방향은 서로 직교하지만, 형상은 동일하고, 애스펙트비가 0.2, 주기가 1 ㎛ 인 요철 구조를 형성하는 경우에는, 적층체는, 2 화상 전환 효과 (체인징 효과) 를 구비할 수 있다. 즉, 제 1 영역의 요철에 의한 회절광이 보이는 경우에는, 제 2 영역의 회절광이 보이지 않고, 반대로, 제 1 영역의 요철에 의한 회절광이 보이지 않는 경우에는, 제 2 영역의 회절광이 보이는 효과를 발휘한다.
본 발명의 적층체는, 필요에 따라, 제 1 층 (4) 및/또는 제 2 층 (6) 을 덮는 피복층 (보호층), 층간 밀착을 향상시키기 위한 앵커층, 제 1 층 (4) 과는 상이한 기능층, 의장성 및 위조 방지성을 향상시키기 위한, 컬러 잉크, 특수 잉크를 사용한 인쇄층 그 밖의 층을 포함하고 있어도 된다. 또, 적층체의 층 내에, 컬러 잉크, 특수 잉크의 염료 및 안료가 포함되어 있어도 된다.
또, 본 발명의 적층체는, 제 1 층 (4) 이 높은 위치 정밀도로 형성되어 있기 때문에, 포토마스크로서 이용할 수도 있다.
또한, 이상에 있어서 설명한 여러 가지 양태 및 변형예는, 그들 2 이상을 조합하여 적용되어도 된다.
[제 2 실시형태]
다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태를 설명한다.
본 실시형태에 관련된 적층체는, 제 1 실시형태에 있어서, 제 2 영역이 복수의 서브 영역을 포함하는 점에 특징을 갖는다. 여기서, 상이한 서브 영역 사이에서는, 요철 구조가 연장되는 방향, 주기, 또는 깊이 (높이) 중 적어도 1 개가 상이하다.
도 5 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 적층체 (10) 를 나타내는 개략적인 평면도이다. 도 5 에 나타내는 적층체 (10) 에서는, 제 1 영역 (R1) 은, 제 1 방향에 대해 왼쪽으로 8 도 (-8 도) 의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조를 가지고 있다. 제 2 영역은, 요철 구조가 연장되는 방향이 상이한 2 개의 서브 영역을 포함한다. 즉, 제 2 방향에 대해 오른쪽으로 45 도 (+45 도) 의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조를 가지고 있는 제 2 서브 영역 (R2-1) 과, 제 2 방향에 대해 왼쪽으로 45 도 (-45 도) 의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조를 가지고 있는 제 2 서브 영역 (R2-2) 을 포함한다.
본 실시형태에서는, 도 5 에 나타내는 요철 구조의 연장 방향에 한정되지 않고, 제 1 실시형태에서 설명한 바와 같이, 제 1 영역 (R1) 에 있어서, 요철 구조의 연장 방향은, 제 1 방향 또는 제 1 방향에서 좌우로 10 도까지의 방향이면 된다. 또, 제 2 영역 (제 2 서브 영역) 에 있어서도, 요철 구조의 연장 방향은, 제 2 방향 또는 제 2 방향에서 좌우로 65 도까지의 방향이면 된다.
또, 도 5 에서는, 제 2 영역에 있어서, 요철 구조가 연장되는 방향이 상이한 서브 영역을 예시하고 있지만, 본 실시형태에서는, 요철 구조가 연장되는 방향, 주기, 또는 깊이 (높이) 중 적어도 1 개가 상이한 서브 영역을 포함할 수 있다.
또한 도 5 에 나타내는 예에 있어서는, 제 2 영역은, 2 개의 서브 영역을 포함하고 있지만, 2 개에 한정되지 않고, 3 개 이상의 서브 영역을 포함하고 있어도 된다.
이상과 같이 본 실시형태의 적층체 (10) 에서는, 제 2 영역에 복수의 서브 영역을 형성하여 복잡하게 구성할 수 있다. 제 2 영역 (제 2 서브 영역) 에는, 제 1 층 (반사층) 이 포함되기 때문에, 여러 가지 도안을 작성할 수 있다.
제 2 실시형태에 관련된 적층체 (10) 는, 상기 <적층체의 제조 방법> 에서 설명한 방법에 의해 제조할 수 있다. 구체적으로는, 공정 (a) 에 있어서, 제 1 영역 (R1) 및 제 2 영역 (R2) 에, 원하는 요철 구조를 같도록 릴리프 구조 형성층을 형성하고, 그 후, 공정 (b) ∼ (f) 를 실시하면 된다.
당해 제조 방법에 의하면, 제 2 실시형태에 관련된 적층체 (10) 와 같이, 제 2 영역에, 홈 방향, 주기, 깊이 등을 변화시킨 복수의 서브 영역을 형성하는 경우에도, 이들 서브 영역에 제 1 층을 선택적으로 형성할 수 있다.
[제 3 실시형태]
다음으로, 본 발명의 제 3 실시형태를 설명한다.
본 실시형태에 관련된 적층체는, 제 1 실시형태에 있어서, 제 1 영역 및 제 2 영역의 쌍방이 복수의 서브 영역을 포함하는 점에 특징을 갖는다. 여기서, 상이한 서브 영역 사이에서는, 요철 구조가 연장되는 방향, 주기, 또는 깊이 (높이) 중 적어도 1 개가 상이하다.
도 6 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 적층체 (10) 를 나타내는 개략적인 평면도이다. 도 6 에 나타내는 적층체 (10) 에서는, 제 1 영역 및 제 2 영역은 각각 2 개의 서브 영역을 포함한다.
도 6 에 나타내는 적층체 (10) 에서는, 제 1 영역은, 연장되는 방향이 동일하지만, 주기, 깊이, 및 애스펙트비가 상이한 요철 구조를 가지고 있는 2 개의 서브 영역을 포함한다. 구체적으로는, 제 1 방향으로 연장되어 있고, 주기 600 ㎚, 깊이 150 ㎚, 애스펙트비가 0.25 인 요철 구조를 갖는 제 1 서브 영역 (R1-1) 과, 제 1 방향으로 연장되어 있고, 주기 400 ㎚, 깊이 400 ㎚, 애스펙트비가 1.00 인 요철 구조를 갖는 제 1 서브 영역 (R1-2) 을 포함한다.
본 실시형태에서는, 도 6 에 나타내는 요철 구조의 연장 방향에 한정되지 않고, 제 1 실시형태에서 설명한 바와 같이, 제 1 영역 (제 1 서브 영역) 은, 요철 구조의 연장 방향이 제 1 방향 또는 제 1 방향에서 좌우로 10 도까지의 방향이면 된다. 또, 요철 구조의 주기, 깊이, 애스펙트비에 대해서도, 제 1 실시형태에서 설명한 것을 채용할 수 있다.
도 6 에서는, 제 2 영역은, 연장되는 방향이 상이한 요철 구조를 가지고 있는 2 개의 서브 영역을 포함한다. 구체적으로는, 제 2 방향에 대해 오른쪽으로 45 도 (+45 도) 의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조를 가지고 있는 제 2 서브 영역 (R2-1) 과, 제 2 방향에 대해 왼쪽으로 45 도 (-45 도) 의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조를 가지고 있는 제 2 서브 영역 (R2-2) 을 포함한다.
본 실시형태에서는, 도 6 에 나타내는 요철 구조의 연장 방향에 한정되지 않고, 제 1 실시형태에서 설명한 바와 같이, 제 2 영역 (제 2 서브 영역) 에 있어서, 요철 구조의 연장 방향은, 제 2 방향 또는 제 2 방향에서 좌우로 65 도까지의 방향이면 된다.
또, 도 6 에서는, 제 2 영역에 있어서, 요철 구조가 연장되는 방향이 상이한 서브 영역을 예시하고 있지만, 본 실시형태에서는, 요철 구조가 연장되는 방향, 주기, 또는 깊이 (높이) 중 적어도 1 개가 상이한 서브 영역을 포함할 수 있다.
또한 도 6 에 있어서는, 제 1 영역 및 제 2 영역 모두, 2 개의 서브 영역을 포함하고 있지만, 2 개에 한정되지 않고, 3 개 이상의 서브 영역을 포함하고 있어도 된다.
본 발명에서는, 도 6 에 나타내는 적층체 (10) 와 같이, 서브 영역 (R1-2) 에 형성된 요철 구조의 깊이를 깊게 해도 된다. 이로써, 당해 요철 구조를 사이에 두는 상하 2 층의 밀착성은, 앵커 효과 (쐐기 효과) 에 의해 향상된다. 또, 고애스펙트비의 요철 구조를 사용하지 않아도 단면 형상을 사각형으로 함으로써도 동일한 앵커 효과를 얻는 것도 가능하다.
본 발명의 적층체 (10) 에서는, 이와 같은 앵커 효과를 갖는 구조를 부분적으로 형성함으로써, 높은 밀착성을 확보할 수도 있다.
제 3 실시형태에 관련된 적층체 (10) 는, 상기 <적층체의 제조 방법> 에서 설명한 방법에 의해 제조할 수 있다. 구체적으로는, 공정 (a) 에 있어서, 제 1 영역 (R1) 및 제 2 영역 (R2) 에, 원하는 요철 구조를 갖도록 릴리프 구조 형성층을 형성하고, 그 후, 공정 (b) ∼ (f) 를 실시하면 된다.
[제 4 실시형태]
다음으로, 본 발명의 제 4 실시형태를 설명한다.
본 실시형태에 관련된 적층체는, 제 3 실시형태와 동일하게, 제 1 영역 및 제 2 영역에 복수의 서브 영역을 포함한다. 여기서, 상이한 서브 영역에서는, 요철 구조가 연장되는 방향, 주기, 또는 깊이 (높이) 중 적어도 1 개가 상이하다.
도 7 은, 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 적층체 (10) 를 나타내는 개략적인 평면도이다.
도 7 에 나타내는 적층체 (10) 에 있어서, 제 1 영역은, 주기 및 애스펙트비가 상이한 요철 구조를 가지고 있는 2 개의 서브 영역을 포함한다. 구체적으로는, 제 1 서브 영역 (R1-3) 은, 제 1 방향으로 연장되어 있고, 주기 600 ㎚, 깊이 150 ㎚, 애스펙트비가 0.25 인 정현 곡선의 단면 형상을 갖는 회절 구조를 포함하는 별의 도안을 형성하고 있다. 제 1 서브 영역 (R1-4) 은, 제 1 방향으로 연장되어 있고, 주기 750 ㎚, 깊이 150 ㎚, 애스펙트비가 0.20 인 정현 곡선의 단면 형상을 갖는 회절 구조를 포함하는 태양의 도안을 형성하고 있다.
또, 제 2 영역은, 연장되는 방향이 상이한 요철 구조를 가지고 있는 2 개의 서브 영역을 포함한다. 구체적으로는, 제 2 방향에 대해 오른쪽으로 45 도 (+45 도) 의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조를 가지고 있는 제 2 서브 영역 (R2-1) 과, 제 2 방향에 대해 왼쪽으로 45 도 (-45 도) 의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조를 가지고 있는 제 2 서브 영역 (R2-2) 을 포함한다.
본 실시형태에서는, 요철 구조의 연장 방향, 주기, 깊이, 및 애스펙트비에 대해, 도 7 에 나타내는 예에 한정되지 않고, 제 1 실시형태에서 설명한 것을 채용할 수 있다.
또한, 도 7 에 나타내는 적층체 (10) 에 있어서, 제 1 영역 (제 1 서브 영역) 에서는 제 1 층이 제거되어 있다. 이 때문에, 제 1 영역에, 제 1 층의 재료와는 상이한 고굴절 재료로 이루어지는 제 3 층을 형성함으로써 제 1 서브 영역에 있어서 회절 효과를 얻는 것도 가능하다. 구체적으로는, 제 1 층의 재료로서 알루미늄을 사용하고, 제 3 층의 재료로서 투명성이 높은 고굴절률 재료인 황화아연을 사용했을 경우, 제 2 서브 영역 (R2-1 및 R2-2) 에서는 알루미늄에 의한 선명한 회절광이 관찰되고, 제 1 서브 영역 (R1-3, R1-4) 에서는 황화아연에 의해 투명성이 높은 회절광을 얻는 것이 가능해진다.
제 4 실시형태에 관련된 적층체 (10) 는, 상기 <적층체의 제조 방법> 에서 설명한 방법에 의해 제조할 수 있다. 구체적으로는, 공정 (a) 에 있어서, 제 1 영역 (R1) 및 제 2 영역 (R2) 에, 원하는 요철 구조를 갖도록 릴리프 구조 형성층을 형성하고, 그 후, 공정 (b) ∼ (f) 를 실시하면 된다. 또한, 제 3 층을 형성하는 경우에는, 공정 (f) 에 의해 얻어진 적층체 (10) 의 제 1 층측의 제 1 및 제 2 영역 전체면에 제 3 층의 재료를 원하는 막두께가 되도록 퇴적하면 된다.
제 3 층의 재료의 퇴적 방법으로는, 공지된 도포법 또는 기상 퇴적법을 사용할 수 있다. 도포법으로는, 예를 들어, 스프레이 도포 등의 도포법을 사용할 수 있다. 기상 퇴적법으로는, 진공 증착법, 스퍼터링법, 화학 증착법 (CVD 법) 등의 기상 퇴적법을 사용할 수 있다.
제 3 층의 재료로는, 황화아연, 산화티탄 등의 투명성이 높은 고굴절률 재료를 사용할 수 있다.
[제 5 실시형태]
다음으로, 본 발명의 제 5 실시형태를 설명한다.
본 실시형태는, 제 1 실시형태에 있어서, 릴리프 구조 형성층의 제 1 영역의 일부에, 제 1 층, 제 2 층, 에칭 마스크층이 이 순서로 포함되는 점에 특징을 갖는다.
도 8a 는, 제 5 실시형태에 관련된 적층체 (10) 를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 8b 는, 도 8a 의 VIIIB-VIIIB 선 단면도이다.
도 8a 에 나타내는 바와 같이, 제 1 영역은, 성형 (星型) 및 초승달형의 제 1 영역 (R1-5 및 R1-6) 을 각각 포함하고, 제 1 방향으로 연장되어 있는 요철 구조를 갖고, 제 2 영역 (R2) 은, 제 2 방향으로 연장되어 있는 요철 구조를 갖는다.
또, 도 8a 에 나타내는 적층체 (10) 는, 도 8b 에 나타내는 바와 같이, 릴리프 구조 형성층 (2) 과, 제 2 영역 (R2) 및 제 1 영역 (R1-6) 에 제 1 층 (4) 과, 제 1 영역 (R1-6) 에 제 2 층 (6) 및 에칭 마스크층 (8) 을 이 순서로 포함한다.
본 실시형태에서는, 도 8a 에 나타내는 요철 구조의 연장 방향에 한정되지 않고, 제 1 실시형태에서 설명한 방향도 포함된다. 또, 요철 구조의 주기, 깊이, 애스펙트비에 대해서도, 제 1 실시형태에서 설명한 것을 채용할 수 있다.
본 실시형태에 관련된 적층체 (10) 에 있어서는, 에칭 마스크층 (8) 의 형상을 개별적인 정보로서 유지할 수 있다. 이것은, 에칭 마스크층 (8) 의 형상이 릴리프 구조 형성층의 패턴과 밀접하게 관련되어 형성되어 있기 때문에, 그 개별 정보를 재기록하는 것이 매우 곤란하기 때문이다. 이 때문에, 본 실시형태에 관련된 적층체 (10) 는, 높은 개찬 (改竄) 방지 효과를 발휘한다.
제 5 실시형태에 관련된 적층체 (10) 의 제조 방법으로는, 먼저, 도 2 를 참조하면서 설명한 방법 중, 도 2(a) ∼ 도 2(d) 에 대응하는 공정 (a) ∼ 공정 (d) 를 실시함으로써 제 2 재료 적층체 (30) 를 형성한다. 이어서, 제 1 영역의 소정의 위치에 에칭 마스크층 (8) 의 재료를 퇴적하여, 에칭 마스크층 (8) 을 형성한다.
에칭 마스크층 (8) 의 설치는, 공지된 인쇄 방법, 포토리소그래피법 등을 사용하여 실시할 수 있다. 에칭 마스크층 (8) 의 재료로는, 예를 들어, 열가소성 수지, 열경화성 수지 또는 방사선 경화 수지를 사용할 수 있다. 또, 당해 재료에, 디자인성 및 위조 방지 성능을 향상시키기 위해, 색재, 시큐리티용의 특수 안료인 형광 안료, 축광 안료 등의 기능성 안료를 첨가해도 된다.
이어서, 에칭 마스크층 (8) 을 구비하는 적층체 (10) 를, 제 1 재료층 (4") 을 구성하는 제 1 재료와 반응하는 반응성 가스 또는 액에 노출시킨다. 제 1 영역의 일부 (R1-5) 에서는, 제 2 재료층 (6') 에 공극이 발생하고 있는 데에 대해, 제 2 영역 (R2) 에서는, 거의 공극이 존재하지 않기 때문에, 제 1 영역의 일부 (R1-5) 에서는, 제 2 영역 (R2) 과 비교하여 에칭되기 쉽다. 또, 도 8b 에 나타내는 바와 같이, 제 1 영역의 일부 (R1-5) 에서는, 에칭 마스크층 (8) 이 형성되어 있지 않고, 제 1 영역의 일부 (R1-6) 에서는, 에칭 마스크층 (8) 이 형성되어 있기 때문에, 제 1 영역의 일부 (R1-5) 는, 제 1 영역의 일부 (R1-6) 와 비교하여 에칭되기 쉽다.
이 때문에, 반응성 가스 또는 액에 농도 및 온도 그리고 에칭의 처리 시간 등을 조정함으로써, 제 1 영역의 일부 (R1-5)에 있어서 제 1 층 (4) 및 제 2 층 (6) 을 제거할 수 있다.
마지막으로, 에칭에 의해 얻어진 적층체로부터 제 2 영역 (R2) 에 있어서의 제 2 층을 제거한다.
제 2 층을 제거하는 방법으로는, 예를 들어, 에칭에 의해 얻어진 적층체를, 제 2 층 (6) 을 구성하는 제 2 재료하고만 반응하는 반응성 가스 또는 액에 노출시키는 방법을 들 수 있다.
또한, 제 1 영역의 일부 (R1-6) 에서는, 에칭 마스크층 (8) 을 구비하고 있기 때문에, 에칭에 의해 제거되지 않고 잔존한다.
이상에 의해, 도 8a 및 도 8b 에 나타내는 바와 같은 제 5 실시형태에 관련된 적층체 (10) 를 얻을 수 있다.
이와 같이, 제 1 실시형태에 관련된 적층체 (10) 의 제조 방법에, 에칭 마스크층 (8) 을 형성하기 위한 공지된 인쇄 방법 등을 조합함으로써 제 1 층의 보다 복잡한 패터닝이 가능해진다.
이상에 있어서 설명한 여러 가지 실시형태는, 조합하여 적용되어도 된다.
본 발명의 적층체는, 점착 라벨의 일부로서 사용해도 된다. 이 점착 라벨은, 적층체와, 적층체의 배면 상에 형성된 점착층을 구비하고 있다.
혹은, 본 발명의 적층체는, 전사박의 일부로서 사용해도 된다. 이 전사박은, 적층체와, 적층체를 박리 가능하게 지지한 지지체층을 구비하고 있다.
본 발명의 적층체는, 물품에 지지시켜 사용해도 된다. 예를 들어, 본 발명의 적층체는, 플라스틱제의 카드 등에 지지시켜도 된다. 혹은, 본 발명의 적층체는, 종이에 떠서 사용해도 된다. 본 발명의 적층체는, 인편상으로 파쇄하고, 안료의 한 성분으로서 사용해도 된다.
본 발명의 적층체는, 위조 방지 이외의 목적으로 사용해도 된다. 예를 들어, 완구, 학습 교재, 장식품, 전자 회로로서도 사용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 나타내어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은, 하기 실시예에 제한되는 것은 아니다.
<본 발명에 관련된 적층체의 제조>
(실시예 1)
먼저, 「릴리프 구조 형성층」 의 원료로서 하기에 나타내는 잉크 조성물을 준비하였다.
「릴리프 구조 형성층 잉크 조성물」 (자외선 경화형 수지)
우레탄아크릴레이트 50.0 질량부
(히타치 화성 제조 히타로이드 7903 : 다관능)
메틸에틸케톤 30.0 질량부
아세트산에틸 20.0 질량부
광 개시제 (치바 스페셜티 제조 이르가큐어 184) 1.5 질량부
두께 23 ㎛ 의 투명 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름으로 이루어지는 지지체 상에, 「릴리프 구조 형성층 잉크 조성물」 을 건조 막두께 1 ㎛ 가 되도록 그라비아 인쇄법에 의해 도공하였다.
이어서, 롤 포토폴리머법을 이용하여, 당해 도공면에, 원하는 요철 구조를 갖는 「제 1 영역」 및 「제 2 영역」 을 구비한 원통상의 원판을, 2 Kgf/㎠ 의 프레스 압력, 80 ℃ 의 프레스 온도, 10 m/min 의 프레스 스피드로 가압하여 성형 가공을 실시하였다.
성형과 동시에, PET 필름측으로부터, 고압 수은등을 사용하여 300 mJ/㎝2 의 자외선 노광을 실시하여, 경화시켰다.
이상과 같이 하여, 「제 1 영역」 이 깊이 120 ㎚, 주기 700 ㎚ 인 파판 (波板) 구조를 갖고, 「제 2 영역」 이 깊이 120 ㎚, 주기 700 ㎚ 인 파판 구조를 갖고, 제 1 영역에 있어서의 파판 구조가 연장되는 방향과, 제 2 영역에 있어서의 파판 구조가 연장되는 방향이 직교하고 있는 릴리프 구조 형성층을 얻었다.
이어서, 롤식 진공 증착 가공기의 필름 반송 방향과, 제 1 영역에 있어서의 파판 구조가 연장되는 방향이 평행이 (일치하게) 되도록 릴리프 구조 형성층을 증착 가공기에 배치하였다. 그 후, 평활 평면 부분이 70 ㎚ 의 두께가 되도록, 릴리프 구조 형성층의 전체면에 제 1 재료로서 알루미늄을 진공 사방 증착하여 제 1 재료 적층체를 형성하였다.
또한, 증착 가공기의 필름 반송 방향과, 제 1 영역에 있어서의 파판 구조가 연장되는 방향이 평행이 되도록 제 1 재료 적층체를 롤식 진공 증착 가공기에 배치하였다. 그 후, 평활 평면 부분이 50 ㎚ 의 두께가 되도록, 제 1 재료 적층체의 제 1 재료층 전체면에 제 2 재료로서 산화규소를 진공 사방 증착하여 제 2 재료 적층체를 형성하였다.
이어서, 제 2 재료 적층체를, 질량 농도가 1.5 ％ 인 수산화나트륨 수용액 중에 45 ℃, 1 분간 침지시키고, 릴리프 구조 형성층의 제 2 영역에만 알루미늄층 (제 1 층) 및 산화규소 (제 2 층) 를 순차 포함하는 적층체를 얻었다.
그 후, 에칭에 의해 패턴 형성한 제 1 층 및 제 2 층을 보호하기 위해, 이들 층을 피복층으로 덮었다. 구체적으로는, 에칭에 의해 패턴 형성한 제 1 층 및 제 2 층측의 표면 전체에, 하기의 「피복층 잉크 조성물」 을 바 코트 인쇄법에 의해 도포한 후에, 120 ℃ 오븐으로 1 분 건조시키고, 2 ㎛ 의 건조 막두께로 피복층을 형성하여, 적층체를 얻었다.
「피복층 잉크 조성물」
염화아세트산비닐 수지 50.0 질량부
메틸에틸케톤 30.0 질량부
아세트산에틸 20.0 질량부
(실시예 2)
릴리프 구조 형성층의 제 2 영역을 「영역 2-1」, 「영역 2-2」, 「영역 2-3」 의 3 개의 서브 영역으로 분할하고, 각 영역의 구조를 하기와 같이 형성한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 적층체를 얻었다.
「영역 2-1」 : 증착 가공기의 필름 반송 방향에 대해 25°를 이루는 방향으로 연장되어 있는 깊이 120 ㎚, 주기 700 ㎚ 의 파판 구조
「영역 2-2」 : 증착 가공기의 필름 반송 방향에 대해 70°를 이루는 방향으로 연장되어 있는 깊이 120 ㎚, 주기 700 ㎚ 의 파판 구조
「영역 2-3」 : 증착 가공기의 필름 반송 방향에 대해 90°를 이루는 방향으로 연장되어 있는 깊이 120 ㎚, 주기 700 ㎚ 의 파판 구조
(실시예 3)
릴리프 구조 형성층의 제 1 영역을 「영역 1-1」, 「영역 1-2」 의 2 개의 서브 영역으로 분할하고, 각 영역의 구조를 하기와 같이 형성한 것 이외에는 실시예 2 와 동일한 방법에 의해 적층체를 얻었다.
「영역 1-1」 : 증착 가공기의 필름 반송 방향으로 연장되어 있는 깊이 120 ㎚, 주기 700 ㎚ 의 파판 구조
「영역 1-2」 : 증착 가공기의 필름 반송 방향에 대해 5°를 이루는 방향으로 연장되어 있는 깊이 120 ㎚, 주기 700 ㎚ 의 파판 구조
(실시예 4)
「영역 2-1」, 「영역 2-2」, 「영역 2-3」 의 3 개의 서브 영역에 있어서의 파판 구조의 주기를 1000 ㎚ 로 한 것 이외에는 실시예 3 과 동일한 방법에 의해 적층체를 얻었다.
(실시예 5)
「영역 1-1」, 「영역 1-2」 의 2 개의 서브 영역에 있어서의 파판 구조의 주기를 1000 ㎚ 로 한 것 이외에는 실시예 3 과 동일한 방법에 의해 적층체를 얻었다.
(실시예 6)
릴리프 구조 형성층의 제 1 영역을, 깊이 120 ㎚, 주기 700 ㎚ 의 파판 구조로서, 파판 구조의 홈 (오목부) 이 증착 가공기의 필름 반송 방향에 대해 ±10°의 2 방향으로 연장되어 있는 크로스 그레이팅 구조로 하고, 릴리프 구조 형성층의 제 2 영역을, 깊이 120 ㎚, 주기 700 ㎚ 의 파판 구조로서, 파판 구조의 홈 (오목부) 이 증착 가공기의 필름 반송 방향에 대해 80°와 90°의 2 방향으로 연장되어 있는 크로스 그레이팅 구조로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 적층체를 얻었다.
(실시예 7)
릴리프 구조 형성층의 제 1 영역을, 증착 가공기의 필름 반송 방향으로 연장되어 있고, 깊이 170 ㎚, 주기 650 ㎚ 의 파판 구조로 하고, 릴리프 구조 형성층의 제 2 영역을, 증착 가공기의 필름 반송 방향에 직교하는 방향으로 연장되어 있고, 깊이 170 ㎚, 주기 650 ㎚ 의 파판 구조로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 적층체를 얻었다.
(실시예 8)
릴리프 구조 형성층의 제 1 영역을, 증착 가공기의 필름 반송 방향으로 연장되어 있고, 깊이가 130 ㎚ ∼ 165 ㎚, 주기가 230 ㎚ ∼ 400 ㎚ 인 파판 구조를 갖는 산란 구조로 하고, 릴리프 구조 형성층의 제 2 영역을, 증착 가공기의 필름 반송 방향에 직교하는 방향으로 연장되어 있고, 깊이가 130 ㎚ ∼ 165 ㎚, 주기가 230 ㎚ ∼ 400 ㎚ 인 파판 구조를 갖는 산란 구조로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 적층체를 얻었다.
(실시예 9)
릴리프 구조 형성층의 제 1 영역을, 증착 가공기의 필름 반송 방향으로 연장되어 있고, 깊이 170 ㎚, 주기 650 ㎚ 의 파판 구조로 하고, 릴리프 구조 형성층의 제 2 영역을, 증착 가공기의 필름 반송 방향에 직교하는 방향으로 연장되어 있고, 깊이가 130 ㎚ ∼ 165 ㎚, 주기가 230 ㎚ ∼ 400 ㎚ 인 파판 구조를 갖는 산란 구조로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법에 의해 적층체를 얻었다.
<평가 항목 및 결과>
실시예 1 ∼ 9 에 대해, 이하의 평가를 실시하였다.
(제 1 층의 선택적 제거의 평가)
실시예 1 ∼ 9 에서 얻어진 적층체에 대해, 제 1 영역에 있어서 제 1 층 (알루미늄층) 이 제거되지 않고, 제 2 영역에 있어서 제 1 층 (알루미늄층) 이 제거되어 있는가 (이하, 「제 1 층의 선택적 제거」 라고도 칭한다) 에 대해 평가하였다. 구체적으로는, 적층체의 「제 1 영역」 및 「제 2 영역」 에 대응한 부분의 가시광 투과율을 측정하고, 이하의 기준에 기초하여 평가를 하였다.
적층체 중 「제 1 영역」 에 대응한 부분의 가시광 투과율이 90 ％ 를 초과하고, 또한 「제 2 영역」 에 대응한 부분의 가시광 투과율이 20 ％ 이하인 것을 「○ (Good)」 로 하고, 그 이외의 것을 「× (Insufficient)」 로 하였다.
그 결과를 이하의 표 1 에 나타낸다.
(제 1 층의 위치 정밀도의 평가)
실시예 1 ∼ 9 에서 얻어진 적층체에 대해, 제 1 층의 위치 정밀도의 평가를 실시하였다. 구체적으로는, 각 적층체에 대해, 제 1 층의 위치 정밀도는, 「제 1 영역」 및 「제 2 영역」 의 경계와 제 1 층의 윤곽의 최단 거리의 최대값을 측정하고, 이하의 기준에 기초하여 평가를 하였다.
20 미크론 미만의 위치 어긋남을 일으키고 있는 경우에는 「○ (Good)」 로 하고, 20 미크론 이상의 위치 어긋남을 일으키고 있는 경우에는 「× (Insufficient)」 로 하였다.
그 결과를 이하의 표 1 에 나타낸다.
Figure 112017119045147-pct00001
또한, 표 1 에 있어서, 「애스펙트비」 는, 홈의 주기에 대한 깊이의 비의 평균값을 의미하고 있다.
표 1 로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 ∼ 9 에서 얻어진 적층체는 모두, 제 1 영역에 있어서 가시광 투과율이 90 ％ 를 초과하고, 제 2 영역에 있어서 가시광 투과율이 20 ％ 이하였다. 또, 적층체의 외관을 확인한 결과, 제 2 영역에 있어서, 제 1 층은 부분적으로 제거되지 않고, 완전히 잔존하고 있었다. 이와 같이, 실시예 1 ∼ 9 에서 얻어진 적층체는, 양호한 제 1 층의 선택적 제거 및 제 1 층의 위치 정밀도를 가지고 있다고 할 수 있다.
이상과 같이, 실시예 1 ∼ 9 에서 얻어진 적층체는, 제 1 층의 선택적인 제거와 제 1 층의 위치 정밀도의 쌍방이 우수하다.
또, 본 발명의 적층체의 제조 방법에 의하면, 릴리프 구조 형성층의 애스펙트비가, 제 1 영역 및 제 2 영역에 있어서 동등한 경우 (실시예 1 ∼ 3, 6 ∼ 8), 또는 제 1 영역보다 제 2 영역에 있어서 큰 경우 (실시예 5 및 9) 에도, 제 1 영역으로부터 제 1 층을 선택적으로 제거할 수 있다. 이것은 제 1 영역 및 제 2 영역의 각 영역에 있어서의 애스펙트비의 차이를 이용하여, 애스펙트비가 보다 작은 요철 구조를 구비한 영역에만 제 1 층 (금속 반사층) 을 남길 수 있는 종래의 방법에서는 이룰 수 없는 것이다.
실시예 8 의 적층체에서는, 회절 격자에 통상적으로 사용되는 0.1 ∼ 0.3 정도의 애스펙트비와 비교하여, 애스펙트비가 0.41 ∼ 0.57 로 높다. 이와 같은 애스펙트비가 큰 요철 구조는, 프리즘 구조 등의 렌즈, 또는 특정 방향으로 광을 산란시키는 산란 구조가 될 수 있기 때문에, 당해 구조에 제 1 층을 잔존할 수 있으면, 설계의 자유도가 높아져, 적층체를 여러 가지 용도에 적용할 수 있다.
또한 본 발명은, 높은 애스펙트비의 요철 구조를 반드시 필요로 하지 않기 때문에, 최종 제품의 두께를 얇게 할 수 있어, 저비용이 되는 등의 이점도 구비하고 있다.
2 릴리프 구조 형성층
4 제 1 층
6 제 2 층
10 적층체

Claims (10)

  1. 제 1 및 제 2 영역을 구비하는 주면을 갖는 릴리프 구조 형성층과, 상기 릴리프 구조 형성층의 제 2 영역에만, 또는 제 1 영역의 일부 및 제 2 영역에 형성된 제 1 층을 포함하는 적층체로서,
    상기 릴리프 구조 형성층은, 평면에서 보았을 때, 제 1 방향 또는 제 1 방향에서 좌우로 10 도까지의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조를 갖는 제 1 영역과, 평면에서 보았을 때, 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향 또는 제 2 방향에서 좌우로 65 도까지의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조, 또는 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향 또는 제 2 방향에서 좌우로 65 도까지의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조 및 평탄면을 갖는 제 2 영역을 구비하고,
    제 1 층은, 상기 릴리프 구조 형성층의 재료와는 상이한 제 1 재료를 포함하고, 상기 릴리프 구조 형성층의 표면 형상에 대응한 표면 형상을 갖고, 상기 릴리프 구조 형성층의 제 1 영역에 있어서의 요철 구조의 애스펙트비가, 상기 릴리프 구조 형성층의 제 2 영역에 있어서의 요철 구조의 애스펙트비와 동등하거나, 또는 작은 것을 특징으로 하는, 적층체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 2 영역은, 복수의 서브 영역을 포함하고,
    상기 서브 영역 사이에서, 요철 구조가 연장되는 방향, 주기, 또는 깊이/높이 중 적어도 1 개가 상이한 것을 특징으로 하는 적층체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    제 1 영역은, 복수의 서브 영역을 포함하고,
    상기 서브 영역 사이에서, 요철 구조가 연장되는 방향, 주기, 또는 깊이/높이 중 적어도 1 개가 상이한 것을 특징으로 하는 적층체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    제 2 영역은, 2 개 이상의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조인 크로스 그레이팅 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 적층체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    제 1 영역은, 2 개 이상의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조인 크로스 그레이팅 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 적층체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    적어도 제 1 층을 덮는 제 2 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 릴리프 구조 형성층의 제 1 영역의 일부에 포함되는 제 2 층 상에 에칭 마스크층을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 재료는, Al, Sn, Cr, Ni, Cu, Au, Ag 의 금속, 이들 금속의 화합물 및 합금, Sb2O3, Fe2O3, TiO2, CdS, CeO2, ZnS, PbCl2, CdO, WO3, SiO, Si2O3, In2O3, PbO, Ta2O3, Ta2O5, ZnO, ZrO2, MgO, SiO2, Si2O2, MgF2, CeF3, CaF2, AlF3, Al2O3, 규소 산화물 (SiOx, 1 < X < 2), 그리고 GaO 로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 적층체.
  9. 제 1 및 제 2 영역을 구비하는 주면을 갖는 릴리프 구조 형성층과, 상기 릴리프 구조 형성층의 제 2 영역에만, 또는 제 1 영역의 일부 및 제 2 영역에 형성된 제 1 층을 포함하는 적층체의 제조 방법으로서,
    (a) 평면에서 보았을 때, 제 1 방향 또는 제 1 방향에서 좌우로 10 도까지의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조를 갖는 제 1 영역과, 평면에서 보았을 때, 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향 또는 제 2 방향에서 좌우로 65 도까지의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조 및/또는 평탄면을 갖는 제 2 영역을 구비하는 릴리프 구조 형성층을 형성하는 공정과,
    (b) 상기 릴리프 구조 형성층의 제 1 및 제 2 영역에, 상기 릴리프 구조 형성층의 재료와는 상이한 제 1 재료를 퇴적하여, 상기 릴리프 구조 형성층의 표면 형상에 대응한 표면 형상을 갖는 제 1 재료 적층체를 형성하는 공정과,
    (c) 기상 퇴적 장치에 있어서, 공정 (a) 에 기재된 제 1 방향과 상기 제 1 재료 적층체의 반송 방향이 일치하도록, 상기 제 1 재료 적층체를 배치하는 공정과,
    (d) 상기 배치한 제 1 재료 적층체를 반송함과 함께, 상기 제 1 재료 적층체의 제 1 재료로 퇴적되어 있는 면에 대해 사방에서 상기 제 1 재료와는 상이한 제 2 재료를 기상 퇴적하여, 제 2 재료 적층체를 형성하는 공정과,
    (e) 상기 제 2 재료 적층체를, 제 1 재료와 반응하는 반응성 가스 또는 액에 노출시켜, 상기 릴리프 구조 형성층의 제 2 영역에만, 또는 제 1 영역의 일부 및 제 2 영역에 형성된, 제 1 층과, 제 2 층을 이 순서로 포함하는 적층체를 형성하는 공정과,
    (f) 공정 (e) 에서 형성한 상기 적층체로부터 제 2 층을 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
  10. 제 1 및 제 2 영역을 구비하는 주면을 갖는 릴리프 구조 형성층과, 상기 릴리프 구조 형성층의 제 2 영역에만, 또는 제 1 영역의 일부 및 제 2 영역에 형성된, 제 1 층과, 제 2 층을 이 순서로 포함하는 적층체의 제조 방법으로서,
    (a) 평면에서 보았을 때, 제 1 방향 또는 제 1 방향에서 좌우로 10 도까지의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조를 갖는 제 1 영역과, 평면에서 보았을 때, 제 1 방향에 직교하는 제 2 방향 또는 제 2 방향에서 좌우로 65 도까지의 방향으로 연장되어 있는 요철 구조 및/또는 평탄면을 갖는 제 2 영역을 구비하는 릴리프 구조 형성층을 형성하는 공정과,
    (b) 상기 릴리프 구조 형성층의 제 1 및 제 2 영역에, 상기 릴리프 구조 형성층의 재료와는 상이한 제 1 재료를 퇴적하여, 상기 릴리프 구조 형성층의 표면 형상에 대응한 표면 형상을 갖는 제 1 재료 적층체를 형성하는 공정과,
    (c) 기상 퇴적 장치에 있어서, 공정 (a) 에 기재된 제 1 방향과 상기 제 1 재료 적층체의 반송 방향이 일치하도록, 상기 제 1 재료 적층체를 배치하는 공정과,
    (d) 상기 배치한 제 1 재료 적층체를 반송함과 함께, 상기 제 1 재료 적층체의 제 1 재료로 퇴적되어 있는 면에 대해 사방에서 상기 제 1 재료와는 상이한 제 2 재료를 기상 퇴적하여, 제 2 재료 적층체를 형성하는 공정과,
    (e) 상기 제 2 재료 적층체를, 제 1 재료와 반응하는 반응성 가스 또는 액에 노출시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층체의 제조 방법.
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