(57)【要約】【課題】  素抜けがなく、また所望の拡散特性を持つような表面レリーフ型の一方向性拡散板を、安定して製造できるようにすることを目的としている。【解決手段】  コヒーレント光を拡散板に直線状や長方形状などの形状に照射した透過光を、例えば感光量が感光材料のダイナミックレンジの範囲内となる様に現像可能な感光をして製造したマスクを用いて露光量に応じて厚みが変化する感光材料を感光させて拡散板を製造する拡散板の製造方法において、該マスクが銀塩感光材料からなることを特徴とする拡散板の製造方法を提供する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コヒーレント光を拡散板に照射した透過光を、第１の感光材料に露光記録することにより製造されたマスクを用いて、
露光量に応じて厚みが変化する第２の感光材料に、前記マスクのパターンを露光記録する工程を含む拡散板の製造方法において、
第２の感光材料への露光記録の際、紫外線が用いられることを特徴とする拡散板の製造方法。
【請求項２】
前記第２の感光材料が、フォトレジストであることを特徴とする請求項１記載の拡散板の製造方法。
【請求項３】
前記マスクが、銀塩材料であることを特徴とする請求項１または２に記載の拡散板の製造方法。
【請求項４】
コヒーレント光を拡散板に照射する際、長軸および短軸を有する形状となるように、線状もしくは長方形状に照射することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の拡散板の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の製造方法により得られる第２の感光材料からなる拡散板を原版として、前記原版が表面に有する凹凸を複製して得られる拡散板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネルのバックライトなどで光を均一にするためなどに用いられている拡散板の作成技術に関するものであり、特に一方向にのみ光を拡散するような機能を持ち、高精細なディスプレイに用いることができるような細かい構造を持つ表面レリーフ等による拡散性を持つ拡散板を安定して製造する製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一方向にのみ拡散性を持つような表面レリーフ型拡散板は、例えば、図１に示すような光学系を用いて次のようにして作製される。
【０００３】
この図で、図示しないレーザー光源からのレーザー光１は、シリンドリカルレンズ２によって広げられて直線上の光線３となって、拡散板４を照明する。この光３は、拡散板４で拡散されて、フォトレジストが塗工された乾板５に届く。この時に乾板５上に届いた光はスペックルパターンを形成する。
【０００４】
スペックルパターンでのスペックルサイズは、レーザーの波長をλ，拡散板と乾板との距離をL，拡散板上での光の径をDとすると，およそ1.2λL/Dに相当することが知られており、拡散板上での光の長さが長い場合には細かく、短い場合には粗いサイズになる。
【０００５】
このため、拡散板４を照明する直線状の光３から生じるスペックルパターンは、直線状の光３の長い方向に対しては細かいピッチに、短い方向に関しては粗いピッチのパターンになる。
【０００６】
乾板５には、フォトレジストが塗工されているので、露光、現像処理を行うと、直線状の光５の長い方向に対しては細かいピッチの凸凹が、短い方向に対しては非常に粗いピッチの凸凹が記録されることになる。
【０００７】
このようにして作製したレリーフパターンが記録された乾板に光を当てると、細かいピッチの方向には大きく広がるが、粗いピッチの方向にはほとんど広がらないで一方向のみに拡散する機能を持つ拡散板となる。この様な技術は、特許文献１に従来技術として示されている。
【０００８】
しかし、フォトレジストの多くは2値のパターンを記録する目的で開発されているので、図２に模式的に描いた露光量と深さの特性曲線のように、ガンマが高く、ダイナミックレンジが狭い、感材特性を示す。
【０００９】
一方、スペックルパターンの強度分布は、例えば平均して強度Iとなるようなスペックルパターンの分布の偏差はほぼIとなることが知られており、非常に強弱の分布が大きい。
【００１０】
このため、例えば図３に示すように、スペックルパターンの強度分布６を記録した場合に、強度分布の大部分がダイナミックレンジの範囲７から外れることになり、フォトレジストに記録されるパターン８は矩形に近い凸凹のパターンになる。
【００１１】
このような矩形に近い凸凹パターンであると平らで深さの揃った面が存在することになるため、この面を通った光の一部が素抜けてしまうという問題が生じる。このような問題に対応策として、例えばフォトレジストの現像時に普通の現像液よりも強い現像液を用い
て処理するなどの方法で、矩形形状の角をなまらせて平らな面を無くすという方法も知られてはいるが、なまらせた部分の形状はコントロールするのが難しいので、作製のたびに拡散板の拡散特性などにバラツキが生じやすく、安定した散板の作製が困難であるという問題点があった。
【００１２】
特許文献は以下の通り。
【特許文献１】特開２０００−３９５１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように、従来の表面レリーフ型一方向拡散板等の拡散板の作成方法では、表面の凸凹に平らな面が生じて素抜けが生じやすく、それを防ぐために凸凹をなまらせる方法では安定した拡散特性が得られにくいという問題点があった。
【００１４】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、表面レリーフ型の一方向性拡散板で、素抜けがなく、また特定の拡散特性を持つ拡散板を、安定して作製できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
このような問題点を解決するために、本発明の請求項１では、コヒーレント光を拡散板に照射した透過光を、第１の感光材料に露光記録することにより製造されたマスクを用いて、
露光量に応じて厚みが変化する第２の感光材料に、前記マスクのパターンを露光記録する工程を含む拡散板の製造方法において、
第２の感光材料への露光記録の際、紫外線が用いられることを特徴とする拡散板の製造方法を提供している。
【００１６】
請求項２では、前記第２の感光材料が、フォトレジストであることを特徴とする請求項１記載の拡散板の製造方法を提供している。
【００１７】
請求項３では、前記マスクが、銀塩材料であることを特徴とする請求項１または２に記載の拡散板の製造方法を提供している。
【００１８】
請求項４では、コヒーレント光を拡散板に照射する際、長軸および短軸を有する形状となるように、線状もしくは長方形状に照射することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の拡散板の製造方法を提供することにより、この、スペックルの濃淡パターンが記録された感材をマスクに用いて、フォトレジスト上に密着露光することにより、一方向のみに拡散する拡散板や、直行する２軸で拡散性の異なる拡散板の製造方法を提供する。
【００１９】
請求項５では、請求項１〜４の何れかに記載の製造方法により得られる第２の感光材料からなる拡散板を原版として、前記原版が表面に有する凹凸を複製して得られる拡散板を提供する。これにより、素抜けがなく、また特定の拡散特性を持つ拡散板を安定して提供できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、表面レリーフ型の一方向性拡散板で、素抜けがなく、また特定の拡散特性を持つ拡散板を、安定して作製できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一方向拡散板を製造する場合について、図面を用いて詳細に説明する。コヒーレント光を拡散板に照射した透過光を感光させて製造したマスクを用いて露光量に応じて厚みが変化する感光材料を感光させて拡散板を製造する拡散板の製造方法において、該マスクが銀塩感光材料からなることを特徴とする拡散板の製造方法で用いる光学系の一実施例を図４に示す。この系は従来方法で用いている図１の光学系を若干変えたもので、同じものは同じ番号で示す。
【００２２】
この図で、図示しないレーザー光源からのレーザー光１は、シリンドリカルレンズ２によって広げられて直線状の光線３となって、拡散板４を照明する。この様に光源はレーザーに限らずコヒーレントな光で、これにより干渉が起こる光であればどの様な光でも構わない。また、直線状にするには、シリンドリカルレンズによって広げるものの他、各種の方法を用いることができる。
【００２３】
この光３は、拡散板４で拡散されて、銀塩乾板９に届く。この時に乾板９上に届いた光はスペックルパターンを形成する。
【００２４】
スペックルパターンでのスペックルサイズは、拡散板上での光の長さが長い場合には細かく、短い場合には粗いサイズになるので、銀塩乾板９上には、拡散板４を照明する直線状の光３の長い方向に対しては細かいピッチの、短い方向に関しては粗いピッチの光の強弱のパターンが記録される事になる。
【００２５】
次に、この銀塩乾板９を現像処理してやることによって、光の強弱の分布が乾板上での濃淡の分布となるようにする。この際に、スペックルパターンの強度分布よりも、銀塩感材に記録された濃淡パターンの透過率分布が小さくなるようにする。
【００２６】
このための方法としては、銀塩感光材料の現像液として軟調の現像液（例えばＰＯＴＡ）を用いてやる方法などがある。例えば、図５に模式的に示したように、露光量と透過率の特性曲線のガンマが小さくなるような軟調の現像処方を用いれば、分布の大きいスペックルパターンの強度分布６は、分布の小さい濃淡パターンの透過率分布１０に変換されることになる。なお、この時に、透過率の違いが、ほぼフォトレジストのダイナミックレンジの範囲に納まるようにすることが好ましい。
【００２７】
このようにして、ある方向に対しては細かいピッチの、それと垂直な方向に対しては粗いピッチの、比較的分布の小さい濃淡のパターンが記録されたマスク９を得る。
【００２８】
次に、例えば図６のような系で、この濃淡パターンが記録されたマスク９とフォトレジスト乾板１１を密着させ、光１２を照射して、そのマスク９からの透過光１３により、フォトレジスト乾板１１にパターンを記録する。この乾板１１を現像すると、ある方向に対しては細かいピッチの、それと垂直な方向に対しては粗いピッチの、凸凹が記録されたものが得られることになる。
【００２９】
この場合の露光は密着するのが好ましいが、密着による弊害等がある場合は、平行光と実質的にみなせる露光光による露光でも構わない。
【００３０】
また、この感光材料は、感光量により現像後の厚みが変化することが必要である。この様に厚みに変化をもたらせることにより光の拡散効果を与えることが可能になる。
【００３１】
この時、マスク９の濃淡パターンを通過した光１３の強度分布は小さいので露光量を調整すれば、図７に示すように、透過光の強度分布１４は、フォトレジストのダイナミックレンジの範囲７に収めることができるので、得られるフォトレジスト乾板の凸凹１５は矩
形状ではなくなめらかに変化するものになる。
【００３２】
このため作製したレリーフパターンが記録された乾板に光を当てると、細かいピッチの方向には大きく広がる、粗いピッチの方向にはほとんど広がらない一方向のみに拡散する機能を持つ拡散板で、素抜けの生じないものを作製することができる。この場合のレリーフパターンは完全に表面に露出されている必要はなく、最終的に表面上に平滑材料を有するもので、埋め込まれている形状のものでも、光学的にこれにより拡散効果を有するものであれば構わない。
【００３３】
一方、この方法で作製する凸凹の形状は、銀塩乾板の処理によって変化することになるが、この方法は、矩形の凸凹の角の部分を無理やりなまらせる方法に比べて、はるかに制御しやすいので、所望の拡散特性を持った拡散板を従来法より安定して作製することができる。
【００３４】
なお、銀塩感材は、フォトレジストに比べて感度が良いので、レーザーによる撮影時に振動などの影響を受けにくいという利点もあり、この面でも従来方法よりも安定した作製が可能となる。
【００３５】
この様に得られた細かいピッチの方向には大きく広がる、粗いピッチの方向にはほとんど広がらない一方向のみに拡散する機能を持つ拡散板をそのまま拡散板としても構わないが、生産性上これを型として用いて複製することでさらに生産性が高くなる。
【００３６】
別な実施形態として、該コヒーレント光が該拡散板に直線状に照射したものでではなく、長方形状に照射したものである拡散板の製造方法で用いる光学系の一実施例を図８に示す。
【００３７】
この図で、図示しないレーザー光源からのレーザー光１は、レンズ１６によって広げられて、拡散板１７を照明し、長方形の開口部を持つマスク１８を通って、銀塩乾板１９に届く。この時に乾板１９上に届いた光はスペックルパターンを形成する。
【００３８】
なお、開口形状を規定するのはマスクでなくとも、照射形状を特定できるものであればどの様な方法を用いても良いが、マスクによれば寸法を自由に調整できるので好ましい。
【００３９】
スペックルパターンでのスペックルサイズは、拡散板上での光の長さが長い場合には細かく、短い場合には粗いサイズになるので、銀塩乾板１９上には、長方形の開口部１８の長い方向に対しては細かいピッチの、短い方向に関しては粗いピッチの光の強弱のパターンが記録される事になる。
【００４０】
この乾板１９をマスクとして用いて、同様に密着コピーを行えば、フォトレジスト乾板上に、ある方向に対しては細かいピッチの、それと垂直な方向に対しては粗いピッチの、凸凹が記録されたものが得られる。
【００４１】
この場合、直線状に広げた光を用いる場合と比べて、ピッチの違いが小さいので、一方向にのみ広がる光ではなく、両方向に広がる光となるが、ピッチが違うため、細かいピッチの方向に大きく、それと垂直な粗いピッチの方向に小さく広がる異方性の拡散板となる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明で製造される一方向性拡散板は、液晶パネルのバックライトにおいて、光を均一にするためなどに利用されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】従来技術での一方向性拡散板の作成に用いる光学系の一例を示す概要図
【図２】フォトレジストの特性曲線の一例を示す概要図
【図３】従来の方法で、フォトレジストを普通に現像処理したときに作成される凸凹の一例を示す概要図
【図４】本発明の一方向性拡散板の作製方法で、マスク撮影に用いる光学系の一例を示す概要図
【図５】本発明の一方向性拡散板の作製方法で、マスクに記録される濃淡分布の一例を示す概要図
【図６】本発明の一方向性拡散板の作製方法で、密着露光で用いる光学系の一例を示す概要図
【図７】本発明の一方向性拡散板の作製方法で、フォトレジストを現像処理したときに作成される凸凹の一例を示す概要図
【図８】本発明の異方性拡散板の作製方法で、マスク撮影に用いる光学系の一例を示す概要図
【符号の説明】
【００４４】
１  レーザー光
２  シリンドリカルレンズ
３  直線状の光
４  拡散板
５  フォトレジスト乾板
６  スペックルパターンの強度分布
７  ダイナミックレンジの範囲
８  フォトレジストの凸凹パターン
９  銀塩乾板
１０  透過率の濃淡パターン
１１  フォトレジスト乾板
１２  光
１３  透過光
１４  透過光の強度分布
１５  フォトレジストの凸凹パターン
１６  レンズ
１７  拡散板
１８  長方形の開口を持つマスク
１９  銀塩乾板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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