[发明专利]图案形成体和用于制造图案形成体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及图案形成体和用于制造图案形成体的方法。

背景技术

在发光元件如LED、荧光灯、EL(电致发光)元件和等离子体显示器中，由透明的透镜、保护膜或玻璃管等形成发光体的外壳构件，并且从该外壳构件的表面向外部放出光。

通常，这种透明外壳构件的折射率远大于空气的折射率。因此，当光从该外壳构件向外部射出时，在外壳构件和空气之间的界面处发生反射。在一些情况下，根据光的反射角，在界面处反射的光没有从外壳构件的内部向外部射出，并且光最后被转化为热。包含半导体的LED元件的发光面也是如此。

作为防止归因于此界面反射的光损失的技术，已知用于在表面如发光面上设置微细凹凸结构的方法(例如，见专利文件1)。优选的是，当在发光面上设置这样的微细凹凸结构以防止在界面处的光反射时，以密集并且陡峭的方式形成微细凹凸。

此外，作为简单且准确地形成以上微细凹凸结构的方法，如专利文件2中所公开，已知通过使用激光束照射热反应型材料(即，当用电磁束照射并因此被加热时形状经历变化的材料)形成凹坑的方法。

专利文件1：日本公开专利申请，公布号2003-174191

专利文件2：日本公开专利申请，公布号2007-216263

发明概述

技术问题

然而，当使用激光束加工包含热反应型材料的光致抗蚀剂层时，由激光束产生的热传递至将要加工的部分的周围。因此，如果加工的孔不具有相同的间距并且在孔的间距之间存在差别，则在以较小的间距设置孔的地方孔的形状可能发生扭曲。为此，考虑到裕度(margin)，有必要在进行激光束扫描所沿的线之间设置足够的间隔(即，轨道间隔)。即，仅能以相对低的密度形成孔。

鉴于以上，本发明设法提供在表面上包括多个密集排列的凹坑并且可以以简单的方式制造的图案形成体，以及用于制造此图案形成体的方法。

问题的解决方案

根据解决上述问题的本发明，提供具有上面形成了点状图案的表面的图案形成体，所述图案形成体包括：基板；光致抗蚀剂层，所述光致抗蚀剂层设置在基板上并且当用电磁束照射并因此被加热时发生形状变化；和多个形成于所述光致抗蚀剂层上的凹坑，其中所述多个凹坑沿多个基本上彼此平行的轨道并列地排列，并且当在所述多个轨道延伸的方向上观看时，一个轨道上的每个凹坑位于与排列在相邻轨道上的两个相邻凹坑之间的中点对应的位置。

在这种构造的情况下，因为当在轨道延伸的方向上观看时，一个轨道上的每个凹坑位于与排列在相邻轨道上的两个相邻凹坑之间的中点对应的位置，所以可以使凹坑中的每一个位于与排列在相邻轨道上的两个相邻凹坑保持相同距离的位置。这可以使轨道间隔更窄，从而提供密集排列的轨道。传统的技术是在没有考虑与相邻轨道上的两个相邻凹坑的位置关系的情况下形成凹坑的，因此必需保持较宽的轨道间隔。反之，在根据本发明的图案形成体中，将每一个凹坑置于保持与设置在相邻轨道上的两个相邻凹坑相同距离的位置，从而可以使轨道间隔更窄以将凹坑密集地排列在图案形成体上。根据本发明，术语“轨道”表示凹坑沿其并列地排列的概念上的线，并且未必表示确实在图案形成体的表面上形成沟槽等。

在以上图案形成体中，优选所述多个轨道基本上沿多个同心圆排列。以这种多个凹坑沿多个圆形轨道并列地排列的构造，可以通过在旋转具有光致抗蚀剂层的基板的同时用光将所述基板曝光而容易地进行凹凸的形成。

在以上图案形成体中，如果相邻凹坑之间的平均距离在1-10000nm的范围内，则该图案形成体可以作为用于提高界面透光率的光学元件使用。在本文中，术语凹坑之间的“距离”表示连接一个凹坑的中心和另一个凹坑的中心的直线距离，即，间距。为了计算相邻凹坑之间的平均距离，理想的方案是计算全部相邻凹坑对的距离的平均值。然而，由于存在的凹坑数量极大，因此，例如，可以采取一组100个凹坑的样本，以在这100个凹坑的相邻凹坑之间的距离的基础上计算平均距离。

为了使凹坑密集地排列在图案形成体上，优选的是，如果在1个凹坑和与该1个凹坑最接近的其它6个凹坑之间的平均距离为P，则在所述1个凹坑和与该1个凹坑相邻的其它6个凹坑中的每一个之间的距离在0.9P-1.2P的范围内。

在以上图案形成体中，多个轨道可以形成单个螺旋轨道，多个凹坑沿该螺旋轨道并列地排列。作为备选，沿多个轨道并列地排列的多个凹坑可以在多个具有不同直径的圆上并列地排列。