专利名称：光散射/反射基板用感光性树脂组合物、光散射/反射基板、及其制造方法
技术领域：
本发明涉及光散射/反射基板用感光性树脂组合物、光散射/反射基板、及其制造方法，特别地，本发明涉及适用于液晶显示器(LCD)等的光散射/反射基板用感光性树脂组合物、光散射/反射基板、及其制造方法。
在光刻蚀法中，作为光散射膜使用的感光性树脂多数是以有机材料作为主成分的，但为了改善物理性能，在有些情况下也添加一部分无机材料(参照例如特开平11-327125号公报)。
但是，在上述以往的光散射/反射基板中，光散射膜自身是由100％的有机材料构成的，其与在该光散射膜上成膜的由无机材料构成的反射膜在化学性质和热膨胀率方面不同，因此光散射膜和反射膜之间的粘附性(密合性)差，存在着反射膜容易剥离的问题。此外，由于由有机材料构成的光散射膜要将有机材料内的吸附成分或内部未反应成分以气体形式放出，因此也存在着反射膜劣化的问题。
进而，对于LCD所要求的耐久性和耐化学药品性，有机材料并无足够的余地，而且由于玻璃化转变温度(Tg)和分解温度低，因此在对反射膜成膜的工序中，无法对基板进行加热处理，无法使用将基板温度加热到300℃的真空沉积法等，因此存在着制造方法选择上受到限制的问题。
此外，本发明的第二个目的在于提供一种光散射/反射基板用感光性树脂组合物、光散射/反射基板、及制造方法，该光散射/反射基板用感光性树脂组合物不仅能使耐热性提高，还使反射膜的粘附性提高。
为了实现上述第一个目的，根据本发明的第一形态，其提供了一种光散射/反射基板，含有基板、在该基板上形成的凹凸形状的光散射膜、在该光散射膜上形成的反射膜，其特征在于，上述光散射膜以无机材料作为主成分。
此外，在第一形态的光散射/反射基板中，上述无机材料优选由金属氧化物构成。
为了实现上述第一个目的，根据本发明的第二形态，其提供了一种光散射/反射基板的制造方法，包含由在基板上形成光散射膜的光散射膜形成工序、和在上述光散射膜上形成反射膜的反射膜形成工序，其特征在于，上述光散射膜以无机材料作为主成分，在上述光散射膜形成工序中，用光刻蚀法将上述光散射膜成形为预期的凹凸形状。
为了实现上述第一个目的，根据本发明的第三形态，其提供了一种光散射/反射基板的制造方法，包含在基板上形成光散射膜的光散射膜形成工序、和在上述光散射膜上形成反射膜的反射膜形成工序，其特征在于，上述光散射膜以无机材料作为主成分，在上述光散射膜形成工序中，通过采用模具的转印法将上述光散射膜成形为预期的凹凸形状。
为了实现上述第一个目的，根据本发明的第四形态，其提供了一种光散射/反射基板的制造方法，包含在基板上形成光散射膜的光散射膜形成工序、和在上述光散射膜上形成反射膜的反射膜形成工序，其特征在于，上述光散射膜以无机材料作为主成分，在上述光散射膜形成工序中，通过使微粒包含于该光散射膜内，将上述光散射膜成形为预期的凹凸形状。
此外，在第四形态的光散射/反射基板的制造方法中，上述微粒优选由无机材料构成。
为了实现上述第二个目的，根据本发明的第五形态，其提供了一种光散射/反射基板用感光性树脂组合物，其特征在于，由感光性树脂及无机微粒构成。
此外，在第五形态的光散射/反射基板用感光性树脂组合物中，优选地，上述无机微粒的平均粒径为1～100nm。
此外，在第五形态的光散射/反射基板用感光性树脂组合物中，优选地，上述无机微粒为胶体二氧化硅。
此外，在第五形态的光散射/反射基板用感光性树脂组合物中，优选地，可以使用水或碱性水溶液进行显影。
此外，在第五形态的光散射/反射基板用感光性树脂组合物中，优选地，上述感光性树脂含有羟基用烷氧烷基及烷氧羰基的至少之一进行保护的聚乙烯基苯酚系树脂和光酸发生剂。
此外，在第五形态的光散射/反射基板用感光性树脂组合物中，优选地，以固体成分换算，相对于100份上述感光性树脂，上述无机微粒的比例为100～5000重量份。
此外，在第五形态的光散射/反射基板用感光性树脂组合物中，优选地，以固体成分换算，相对于100份上述感光性树脂，上述无机微粒的比例为200～3000重量份。
为了实现上述第二目的，根据本发明的第六形态，其提供了一种光散射/反射基板，其特征在于，在基板上形成有感光层，该感光层由上述本发明第五形态的感光性树脂组合物构成。
为了实现上述第二目的，根据本发明的第七形态，其提供了一种光散射/反射基板的制造方法，其特征在于，在基板上形成感光层，该感光层由上述本发明第五形态的感光性树脂组合物构成。
图2为成形
图1的光散射膜3的光刻蚀法的工序图。
图3为表示本发明的第二实施形态的光散射/反射基板示意结构的断面图。
图4为图3的光散射/反射基板10的制造处理流程图。
具体的实施方式本发明的发明者们为了实现上述第一个目的，进行了锐意的研究，结果发现在含有基板、在该基板上形成的凹凸形状的光散射膜和在该光散射膜上形成的反射膜的光散射/反射基板中，如果光散射膜以无机材料作为主成分，则在使光散射膜和反射膜之间的粘附性提高的同时，也使耐久性和耐化学药品性提高。
此外还发现包含在基板上形成光散射膜的光散射膜形成工序、在光散射膜上形成反射膜的反射膜形成工序的光散射/反射基板的制造方法中，如果光散射膜以无机材料作为主成分，在光散射膜形成工序中，用光刻蚀法将光散射膜成形为预期的凹凸形状，通过采用模具的转印法将光散射膜成形为预期的凹凸形状，或通过使微粒包含于该光散射膜内而将光散射膜成形为预期的凹凸形状，在使光散射膜和反射膜之间的粘附性提高的同时，也使耐久性和耐化学药品性提高，而且可以容易地将光散射膜成形为凹凸形状。
进而，本发明的发明者们为了实现上述第二个目的，也进行了锐意的研究，结果发现如果用感光性树脂及无机微粒构成光散射/反射基板用感光性树脂组合物，不仅可以使耐热性提高，而且可以使反射膜的粘附性提高，优选地，当上述无机微粒的平均粒径为1～100nm时，由于比曝光波长短，即对于曝光波长，可以使其确实地成为基本上透明的，可以获得结果良好的光散射特性，如果使用胶体二氧化硅作为具有该平均粒径的无机微粒，则不仅容易获得，而且可以获得确实良好的光散射特性。
此外，本发明的发明者们发现当光散射/反射基板用感光性树脂组合物可以用水或碱性水溶液显影时，可以使耐热性确实地提高，而且可以改善反射膜的粘附性，优选地，如果感光性树脂含有羟基用烷氧烷基及烷氧羰基保护的聚乙烯基苯酚系树脂和光酸发生剂时，用水或碱性水溶液可以确实地使光散射/反射基板用感光性树脂组合物显影，同时操作也变得容易。
此外，本发明的发明者们发现以固体成分换算，对于100份感光性树脂，如果无机微粒的比例为100～5000重量份，优选200～3000重量份，则不会损害感度和图象分辨力。此外，当无机微粒为100重量份以下时，作为本发明效果的反射膜粘附性下降，当无机微粒为5000重量份以上时，感光性树脂组合物无法成膜。
此外，本发明的发明者们发现在其上形成了由上述感光性树脂构成的感光层的光散射/反射基板，不仅可以使耐热性提高，还可以使反射膜的粘附性提高。
此外，本发明的发明者们发现在其上形成了上述感光性树脂组合物构成的感光层的光散射/反射基板的制造方法，不仅可以使耐热性提高，还可以使反射膜的粘附性提高。
以下参照附图就本发明实施形态的光散射/反射基板进行说明。第一实施形态图1为表示本发明第一实施形态的光散射/反射基板示意结构的断面图。
在图1中，光散射/反射基板1由钠钙硅酸盐制玻璃基板2、玻璃基板2上形成的具有凹凸形状的光散射膜3、沿光散射膜3的凹凸形状表面成膜的反射膜4组成。光散射膜3和反射膜4构成了光散射/反射膜5，由于其凹凸形状表面，该光散射/反射膜5具有散射反射的功能。
光散射膜3以无机材料作为主成分。无机材料优选可以以粒子形式得到的物质，特别地，由于氧化硅(二氧化硅)、氧化铝(三氧化二铝)、氧化钛(二氧化钛)等种类多，而且容易得到，因此优选这些物质。
此外，在光散射膜3中添加微量有机成分作为无机成分间的粘合剂(胶粘剂)。如果只用二氧化硅等无机材料制作光散射膜3，为了保持该光散射膜3所具有的凹凸形状，必须使玻璃基板2的无机成分及光散射膜3的无机成分间牢固地结合，此时必须进行使用烧结的高温处理。其结果是，由于玻璃基板2自身的平滑性丧失，为了避免其发生，需要在无机材料中添加微量有机成分作为粘合剂。
作为有机成分，其为可以使无机成分间结合的材料，优选容易获得的物质，由于容易将光散射膜3成形为凹凸形状，因此优选感光性树脂。感光性树脂包括负型树脂和正型树脂，这两种类型的树脂都可以使用。例如，正型树脂优选聚乙烯基苯酚系树脂等，负型树脂优选苯乙烯基吡啶系树脂。
反射膜4使用具有50％以上反射率的金属薄膜。金属薄膜的材料从铝(A1)、银(Ag)、或以这些金属为主成分的合金中选取，金属薄膜可以为单层，也可以为由多种金属构成的复层。此外，为了使反射膜4的反射率提高，可以向金属薄膜中加入由介电质构成的增反射层。
作为将光散射膜3的表面成形为预期的凹凸形状的方法，优选使用光刻蚀法形成光散射膜3。如图2所示，光刻蚀法由(a)抗蚀剂涂布、(b)预烘烤、(c)曝光、(d)显影、(e)热处理、(f)后烘烤及(g)反射膜成膜的各工序构成。
在上述抗蚀剂涂布工序中，用旋涂机将以无机材料为主成分的感光性树脂涂布到玻璃基板1的表面上，在上述预烘烤工序中，用热板对涂布了感光性树脂的玻璃基板1进行预烘烤。随后，在上述曝光工序中，用光掩模对感光性树脂进行曝光，在上述显影工序中，用显影液使曝光的感光性树脂表面显影。在上述热处理工序中，进行热熔融(重熔)直到感光性树脂表面的凹凸形状不再有大的变化，在上述后烘烤工序中，通过对全体进行加热使树脂固化，形成光散射膜3的凹凸形状。进而，在上述反射膜成膜中，用溅射法或真空沉积法等在光散射膜3上形成由金属或介电质等无机材料构成的反射膜4，从而制作成光散射/反射基板1。
此外，作为光散射膜3的形成方法，其可以是将以无机材料为主成分的感光性树脂涂布到玻璃基板2上，通过采用模具的转印法在该感光性树脂表面形成预期的凹凸形状，然后使其加热固化或使其光固化。
进而，作为光散射膜3的其他形成方法，其可以是将内含有由无机材料构成的微粒的感光性树脂涂布到玻璃基板2上，然后通过干燥、烧结工序使其固化。用该方法制成的光散射/反射基板1的断面图如图3所示。
在上述第一实施形态中，作为粘合剂成分，可例举感光性树脂，但热固性树脂也可以作为粘合剂成分使用。在这种情况下，可以用红外线或电磁感应加热使热固性树脂局部固化，将未固化部分除去的方法，成形光散射膜3的凹凸形状。第二实施形态图3为表示本发明第二实施形态的光散射/反射基板示意结构的断面图。
在图3中，光散射/反射基板10包括由钠钙玻璃或无碱玻璃构成的基板20、用光刻蚀法刻蚀出图案的具有凹凸形状表面的感光层30、在形成图案的感光层30上成膜的反射膜40。感光层30和反射膜40构成光散射/反射膜50，通过表面的凹凸形状，该光散射/反射膜50具有散射反射光的功能。由无机材料构成的多个无机微粒60分散在感光层30中，由于该无机微粒60的存在，感光层表面形成凹凸形状。
图4为图3中光散射/反射基板10的制造处理的流程图。
(I)感光层形成工序(工序P101)首先，在基板20的表面上形成感光层30。此时，为了提高与感光层30的粘附性，可以预先对基板20进行表面处理。表面处理可以使用六甲基二硅氮烷或硅烷偶合剂。
感光层30由后述的感光性树脂组合物构成，使用常用的涂布法，例如旋转涂布法、浸渍法、流延法、辊涂法等使感光层30形成到基板20上。当感光性树脂组合物中含有溶剂时，必要时可以通过干燥将溶剂除去而形成。此外，通过上述涂布所形成的感光层30，其厚度并无特别限制，例如可以为0.5～5μm，优选从0.7～2μm的范围内选择，通常为0.7～1.5μm左右。
上述感光性树脂组合物由以下的感光性树脂及无机微粒60构成。1)感光性树脂构成本实施形态中感光层30的感光性树脂含有以下说明的基本树脂(低聚物或聚合物)及感光剂。
i)基本树脂作为基本树脂，可列举出含有极性基的聚合物，例如含有羟基的聚合物(聚乙烯醇、乙烯-乙烯醇共聚物，含有羟基的纤维素衍生物(羟乙基纤维素等)，聚乙烯基苯酚树脂、酚醛树脂(线形酚醛清漆树脂等))、含有羧基的聚合物(含有聚合性不饱和羧酸((甲基)丙烯酸、马来酸酐、衣康酸等)的均聚物或共聚物、含有羧基的纤维素衍生物(羧甲基纤维素或其盐等)。这些基本树脂可以单独使用或两种以上组合使用。
在这些物质中，特别优选使用以亲水性基(羟基及/或羧基等)可以脱离的保护基进行保护的聚乙烯基苯酚系树脂(乙烯基苯酚的均聚物或它们的共聚物等)。
此外，生成用该可以脱离的保护基进行保护的亲水性基的树脂，可以通过亲水性基预先用保护基进行保护的单体进行聚合而制得，也可以合成含有亲水性基的单体，用上述保护基对所制得树脂的亲水性基进行保护而制得。
此外，作为亲水性基的保护基，可列举出例如羟基保护基，如烷氧烷基、烷氧羰基、环烷基、氧杂环烷基、及交联环式脂肪族基等、或羧基保护基，如烷基等。其中，特别优选使用烷氧烷基、烷氧羰基。
作为具有代表性的树脂，其包括例如羟基用烷氧烷基、烷氧羰基(叔丁氧羰基(t-BOC基))等保护基进行保护的聚乙烯基苯酚系树脂等。
ii)感光剂作为感光剂，可以选用常用的感光剂或光增感剂，例如重氮盐、重氮苯醌盐、光酸发生剂等。
其中，适宜与上述用保护基进行保护的聚乙烯基苯酚系树脂组合使用的感光剂为光酸发生剂。
作为光酸发生剂，其包括锍盐衍生物(磺酸盐(1，2，3-三(甲基硫氧基)苯等芳基烷磺酸盐(特别是C6～C10-芳基-C1～C2-烷磺酸盐)、2，6-二硝基苄基甲苯磺酸盐、苯偶姻甲苯磺酸盐等芳基苯磺酸盐(特别是C6～C10-芳基甲苯磺酸盐，可以含有苯甲酰基)、2-苯甲酰基-2-羟基-2-苯基乙基甲苯磺酸盐等芳烷基苯磺酸盐类(特别是C6～C10-芳基-C1～C4-烷基甲苯磺酸盐，可以含有苯甲酰基)、二苯基二砜等二磺酸、路易斯酸盐(三苯基锍六氟磷酸盐、三苯基锍六氟锑酸盐、三苯基锍甲磺酰等三芳基锍盐(特别是三苯锍盐等)等))、鏻盐衍生物、二芳基卤鎓衍生物(二芳基碘鎓盐(二苯基碘鎓六氟磷酸盐等)等路易斯酸盐等)、重氮鎓盐衍生物(对硝基苯基重氮鎓六氟磷酸盐等路易斯酸盐等)、重氮甲烷衍生物、三嗪衍生物等。特别优选路易斯酸盐(鏻盐等路易斯酸盐)。
对于例如100重量份的基本树脂，感光剂的使用量为0.1～50重量份、更优选为1～30重量份、进一步优选为1～20重量份(特别优选为1～10重量份)左右的范围内。2)无机微粒作为无机微粒60，可以使用例如金属单体(金、银、铜、铂、铝等)、无机氧化物、无机碳酸盐、无机硫酸盐、磷酸盐等。作为无机氧化物，其包括二氧化硅(胶体二氧化硅、Aerosil、玻璃等)、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化锌、氧化铅、氧化钇、氧化镁等，碳酸盐包括碳酸钙、碳酸镁等，硫酸盐包括硫酸钡、硫酸钙等。磷酸盐包括磷酸钙、磷酸镁等。无机微粒60也可以为用溶胶-凝胶法等制备的溶胶或凝胶等。
这些无机微粒60可以单独使用或两种以上混合使用。微粒60的形状不限于球状，也可以为椭圆形、偏平状、棒状或纤维状。
从光散射/反射基板10的散射特性方面出发考虑，优选地，无机微粒60的平均粒径小于曝光波长，即对于曝光波长无机微粒60基本上是透明的。因此，无机微粒60的平均粒径，按照例如BET法测定，为1～1000nm左右的范围内，通常平均粒径为2～500nm左右。此外，使用BET法测定，平均粒径为1～1000nm，特别是2～500nm(优选5～50nm，更优选7～30nm)左右的无机微粒(特别是胶体二氧化硅等)作为微粒使用是有利的。这些胶体二氧化硅在市场上以有机溶胶(有机二氧化硅溶胶)出售。
在本发明的感光性树脂组合物中，无机微粒60的比例可以在不损害感度或图案分辨力等的范围内选取，以固体成分换算(不包含加热生成的成分(溶剂或缩合水等)，对于100重量份感光性树脂，无机微粒通常为100重量份以上。无机微粒60如果在100重量份以下，则作为本发明效果的与反射膜4之间的粘附性降低，这是不利的。此外，无机微粒60使用量的上限为感光性树脂组合物能够成膜的量(例如通常为5000重量份以下)。对于100重量份的感光性树脂，无机微粒60的适宜比例为100～5000重量份，优选200～3000重量份。
本发明的感光性树脂组合物，必要时可以添加抗氧剂等稳定剂、增塑剂、表面活性剂、粘附性促进剂、溶解促进剂等各种添加剂。进而为了改善涂布性等操作性，感光性树脂组合物可以含有溶剂。作为溶剂的实例，其包括水、醇类、二元醇类、溶纤剂类、酮类、酯类、醚类、酰胺类、烃类等有机溶剂，这些溶剂可以单独使用或两种以上混合使用。
本发明的感光性树脂组合物可以用常用的方法，例如将感光性树脂、无机微粒60和必要时的其他成分混合而进行制备。感光性树脂组合物通常含有溶剂。各成分可以同时混合，也可以以适当的顺序进行混合。
(II)图案形成工序(工序P102)在本工序中，利用常用的光刻蚀法在感光层30上形成凹凸形状的图案，该光刻蚀法将图案曝光与显影组合。
上述图案的曝光可以例如通过预定的掩模，进行光线照射或曝光而进行。作为光线，可以利用对应于构成感光层30的感光性树脂组合物的感光特性、图案微细度等的各种光线(例如卤光灯、高压水银灯、UV灯、受激准分子激光器、电子线、X射线等放射光)，通常利用波长为100～500nm左右的光线，特别地，可以利用紫外线或远紫外线等。曝光能量可以根据感光性树脂组合物的感光特性进行选择，通常从0.01～10J/cm2的范围内选取。
在其后进行的上述显影中，可以使用与感光性树脂组合物的种类相对应的各种显影液(水、碱性水溶液、有机溶剂或它们的混合物)。优选的显影液为水或碱性水溶液，必要时可以含有少量的有机溶剂(例如甲醇、乙醇、异丙醇等醇类、丙酮等酮类)或表面活性剂等。显影法也无特别限制，例如可以采用搅炼(弯月面)法、浸渍法、喷涂法等。
从涂布感光性树脂组合物到形成图案的工序中，可以在适当的工序中，通过用适当的温度对涂膜(感光层30)进行加热，进行感光性组合物的溶剂去除或固化处理。例如，根据需要可以在曝光后，显影前进行加热。
(III)反射膜成膜工序(工序P103)然后，在形成有图案的感光层30上形成反射膜40。本实施形态的反射膜40为Al、Ag等构成的金属薄膜，但不限于这些，也可以为Al-Ti、A1-Nd等Al合金或Ag-Pd合金等。此外，反射膜40可以为由介电质等无机材料构成的薄膜。进而，作为反射膜40的形成方法，主要使用已知的真空沉积法、离子电镀法及溅射法，但当基板温度条件设定为300℃时，只要光散射/反射基板10上不产生与散射性能、着色等相关的问题，在这种情况下可以使用其他方法。
根据本发明实施形态的光散射/反射基板10，由于形成图案的感光层30的耐热性高，即使进行横切剥离试验，也可以获得反射膜40不从感光层30上剥离的高粘附性。
在上述实施形态中，当更精密地成形凹凸形状时，优选将内包有细小球形无机微粒60的无机材料涂布到玻璃基板20上，使具有理想形状的模具紧密贴合于该涂布面上，进行烘烤，由此将预期的凹凸形状转印。
以下对本发明的实施例进行具体的说明。
即，将7.5g胶体二氧化硅(30wt％溶液)和2g抗蚀剂树脂溶液(溶剂)混合得到的涂布液涂布到钠钙硅酸盐制玻璃基板2上(厚度1μm)后，使用由溶剂的干燥(90℃、30秒的加热处理)、曝光(使用光掩模，以1000mJ/cm2进行曝光)、增感(为了提高由光散射膜3的凹凸形状表面而获得的显示图象的对比度，在90℃、进行30秒的加热处理)、显影(用PDA523AD(JSR制)，进行10秒显影)、漂洗(用纯水淋浴将其洗净)、干燥、及固定(200℃、30分钟的加热处理)各工序构成的光刻蚀法，制成光散射膜3。用真空沉积法在该光散射膜3上形成铝制的反射膜4，用横切剥离试验(JIS K5400 3.5)对其粘附性(附着性)进行评价。评价结果示于表1，表示的是100个单位中没有发生剥离的单位个数，该单位为用横切法分割成的1mm×1mm的方块。
表1 如表1中实施例1所示的那样，光散射膜3和反射膜4之间的粘附性为100/100，具有良好的粘附性。此外，对上述涂布液的溶剂进行干燥，用吸光分析进行测定，无机成分的比例为88％。
即，将8.5g Aerosil和1.5g催化固化型单液型环氧树脂混合得到的涂布液涂布到玻璃基板2上后，将具有理想凹凸形状倒转图形的模具贴合于涂布面，进行加热(或从玻璃面进行光照)，使环氧树脂固化后，撤去模具，进行冷却，制成转印有理想凹凸形状的光散射膜3。用真空沉积法使铝制的反射膜4在该光散射膜3上成膜，制成光散射/反射基板1，用上述横切剥离试验测定其粘附性，如表1所示，其具有良好的粘附性(100/100)。用吸光分析对上述涂布液进行测定，无机成分的比率为85％。
即，将6g的Aerosil和20.8g的TEOS分散到由86g乙醇和7.2g纯水构成的混合溶剂中，使TEOS进行水解，将该水解的溶液涂布到玻璃基板2上，进行干燥、烘烤工序，制成光散射膜3。用真空沉积法使铝制反射摸4在该光散射膜3上成膜，制成光散射/反射基板1，用上述横切剥离试验测定其粘附性，如表1所示，其具有良好的粘附性(100/100)。比较例1使用与上述实施例1相同的方法，使用有机树脂(例如丙烯酸系树脂)制成光散射膜3，用溅射法使铝制反射膜4在该光散射膜3上成膜，制成光散射/反射基板1，用上述横切剥离试验对其粘附性进行测定，如表1所示，表现为一部分剥离(60/100)。
(2)无机微粒使用有机二氧化硅溶胶(日产化学工业(株)制，商品名Snowtex胶体二氧化硅、PGMEA-二氧化硅溶胶、以丙二醇单甲醚醋酸酯为溶剂、固体成分30重量％的胶体二氧化硅溶液、平均粒径10～20nm)作为无机微粒60。
(3)感光性树脂组合物的制备以固体成分换算(不包含溶剂的固体成分的比例)，对于100份在上述(1)中制备的感光性树脂，按表2所示的比例混合在上述(2)中制备的无机微粒60，制备出作为各试样的感光性树脂组合物。
表2
基板在洗净的玻璃基板20表面上用旋转机涂布上述感光性树脂组合物，使其干燥后的膜厚达到1.0μm，用热板在90℃的温度下加热30秒钟，形成感光层30。
随后，在带有250W低压水银灯的Mikasa(株)制M-2L型掩模对准器中装入248nm的干涉滤光器，通过该滤光器及具有点状图形的掩模，进行100秒钟曝光。此时，使掩模与感光性树脂组合物表面间的间隔保持在60μm。
此后，用热板在90℃的温度下加热30秒钟，将其浸入1.59重量％的四甲基氢氧化铵水溶液中进行10秒钟显影，在感光层30上形成图案。
然后，用离子交换水对形成有图案的感光层30进行漂洗，其后用预先设定在200℃的干净烘箱加热30分钟，进行感光性组合物的溶剂去除及固化处理。
随后，使基板温度条件为300℃，用真空沉积法在感光层上使由Al的金属薄膜构成的反射膜40成膜，制出成为试料的各种光散射/反射基板10。评价方法对于制备出的光散射/反射基板10的反射膜40，用横切剥离试验(JISK5400 3.5)对图案形状、光散射特性、耐热性、粘附性进行评价。
在实施例4中，以固体成分换算，对于100重量份的上述(1)中制备的感光性树脂，混合1567份在上述(2)中制备的无机微粒60，制备出感光性树脂组合物，制备成为试料的光散射/反射基板10。其结果是，根本不存在与图案形状、光散射特性及耐热性有关的问题，而且粘附性优异，没有发现反射膜40从光散射/反射基板10上剥离。
从以上比较例2、3的结果可以看到，以固体成分换算，对于100份实施例4中用(1)制备的感光性树脂，当混合80份以下同(2)中所制备的无机微粒60时，耐热性或粘附性变差。
上述实施例4～6及比较例2、3的结果示于表2。
从上述实施例4～6的结果可以看到，以固体成分换算，对于100份实施例4中用(1)制备的感光性树脂，当混合100份以上同(2)中所制备的无机微粒60时，制得的光散射/反射基板10不仅具有良好的图案形状或光散射特性，而且耐热性和粘附性均良好。
如以上详细说明的那样，本发明第一形态的光散射/反射基板，由于光散射膜以无机材料为主成分，因此在使光散射膜和反射膜之间的粘附性提高的同时，也使耐久性和耐化学药品性提高。
此外，由于无机材料由金属氧化物构成，因此可以使光散射膜和反射膜之间的粘附性进一步提高。
根据本发明第二形态的制造方法，光散射膜以无机材料为主成分，在光散射膜形成工序中，由于使用光刻蚀法将光散射膜成形为预期的凹凸形状，因此在使光散射膜和反射膜的粘附性提高的同时，也使耐久性和耐化学药品性提高，而且可以容易地使光散射膜形成凹凸形状。
根据本发明第三形态的制造方法，光散射膜以无机材料为主成分，在光散射膜形成工序中，由于通过采用模具的转印法将光散射膜成形为预期的凹凸形状，因此在使光散射膜和反射膜的粘附性提高的同时，也使耐久性和耐化学药品性提高，而且可以容易地使光散射膜形成凹凸形状。
根据本发明第四形态的制造方法，光散射膜以无机材料为主成分，在光散射膜形成工序中，由于使该光散射膜内含有微粒而将光散射膜成形为预期的凹凸形状，因此在使光散射膜和反射膜之间的粘附性提高的同时，也使耐久性和耐化学药品性提高，而且可以容易地使光散射膜形成凹凸形状。
此外，由于微粒由无机材料构成，因此确实可以实现本发明的第四形态的制造方法达到的效果。
根据本发明第五形态的光散射/反射基板用感光性树脂组合物，由于其由感光性树脂及无机微粒构成，因此不仅可以提高耐热性，而且使反射膜的粘附性提高。
此外，由于无机微粒的平均粒径为1～100nm，比曝光波长小，即对于曝光波长可以确实使其成为基本上透明，其结果是给予其良好的光散射特性。
此外，由于无机微粒为胶体二氧化硅，因此容易得到具有能够给予良好光散射特性平均粒径的无机微粒。
此外，当用水或碱性水溶液可以显影时，可以确实地提高耐热性，并且使反射膜的粘附性提高。
进而，由于感光性树脂含有羟基用烷氧烷基及烷氧羰基中至少一个保护的聚乙烯基苯酚系树脂和光酸发生剂，因此可以用水或碱性水溶液确实地使光散射/反射基板用感光性树脂组合物显影。
此外，以固体成分换算，对于100份感光性树脂，无机微粒的比例为100～5000重量份，因此不会损害感度和图案分辨力。此外，当无机微粒为100重量份以下时，作为本发明效果的反射膜粘附性下降，当无机微粒为5000重量份以上时，感光性树脂组合物无法成膜，因此以固体成分换算，当无机微粒的比例为100～5000重量份时，可以在不使反射膜的粘附性降低的情况下，进行成膜。
此外，以固体成分换算，对于100份感光性树脂，无机微粒的比例为200～3000重量份，因此不会损害感度和图案分辨力。此外，可以在确实地不使反射膜的粘附性降低的情况下，进行成膜。
根据本发明第六形态的光散射/反射基板，由于在基板上形成了由本发明第五形态的感光性树脂组合物构成的感光层，因此在使耐热性提高的情况下，还使反射膜的粘附性提高。
根据本发明第七形态的制造方法，由于在基板上形成了本发明第五形态的感光性树脂组合物构成的感光层，因此在使耐热性提高的情况下，还使反射膜的粘附性提高。
权利要求
1.一种光散射/反射基板，含有基板、在该基板上形成的凹凸形状的光散射膜和在该光散射膜上形成的反射膜，其特征在于，上述光散射膜以无机材料作为主成分。
2.根据权利要求1记载的光散射/反射基板，其特征在于，上述无机材料由金属氧化物构成。
3.一种光散射/反射基板的制造方法，包含在基板上形成光散射膜的光散射膜形成工序、和在上述光散射膜上形成反射膜的反射膜形成工序，其特征在于，上述光散射膜以无机材料作为主成分，在上述光散射膜形成工序中，用光刻蚀法将上述光散射膜成形为预期的凹凸形状。
4.一种光散射/反射基板的制造方法，包含在基板上形成光散射膜的光散射膜形成工序、和在上述光散射膜上形成反射膜的反射膜形成工序，其特征在于，上述光散射膜以无机材料作为主成分，在上述光散射膜形成工序中，通过采用模具的转印法将上述光散射膜成形为预期的凹凸形状。
5.一种光散射/反射基板的制造方法，包含在基板上形成光散射膜的光散射膜形成工序、和在上述光散射膜上形成反射膜的反射膜形成工序，其特征在于，上述光散射膜以无机材料作为主成分，在上述光散射膜形成工序中，通过使微粒包含于该光散射膜内，将上述光散射膜成形为预期的凹凸形状。
6.根据权利要求5记载的光散射/反射基板的制造方法，其特征在于，上述微粒由无机材料构成。
7.一种光散射/反射基板用感光性树脂组合物，其特征在于，其由感光性树脂及无机微粒构成。
8.根据权利要求7记载的光散射/反射基板用感光性树脂组合物，其特征在于，上述无机微粒的平均粒径为1～100nm。
9.根据权利要求8记载的光散射/反射基板用感光性树脂组合物，其特征在于，上述无机微粒为胶体二氧化硅。
10.根据权利要求7～9中任何一项记载的光散射/反射基板用感光性树脂组合物，其特征在于，可以使用水或碱性水溶液进行显影。
11.根据权利要求10记载的光散射/反射基板用感光性树脂组合物，其特征在于，上述感光性树脂含有羟基用烷氧烷基及烷氧羰基的至少之一进行保护的聚乙烯基苯酚系树脂和光酸发生剂。
12.根据权利要求7～11中任何一项记载的光散射/反射基板用感光性树脂组合物，其特征在于，以固体成分换算，相对于100份上述感光性树脂，上述无机微粒的比例为100～5000重量份。
13.根据权利要求12记载的光散射/反射基板用感光性树脂组合物，其特征在于，以固体成分换算，相对于100份上述感光性树脂，上述无机微粒的比例为200～3000重量份。
14.一种光散射/反射基板，其特征在于，在基板上形成有感光层，该感光层由权利要求7～13中任何一项记载的感光性树脂组合物构成。
15.一种光散射/反射基板的制造方法，其特征在于，在基板上形成感光层，该感光层由权利要求7～13中任何一项记载的感光性树脂组合物构成。
全文摘要
本发明的第一个目的在于提供一种光散射/反射基板，其在使光散射膜和反射膜之间的粘附性提高的同时，能够使耐久性和耐化学药品性提高。光散射/反射基板(1)包含钠钙硅酸盐制玻璃基板(2)、在玻璃基板(2)上形成的凹凸形状的光散射膜(3)、沿光散射膜(3)的凹凸形状成膜的反射膜(4)。光散射膜(3)通过在玻璃基板(2)表面上涂布一种物质，该物质是在氧化硅(二氧化硅)、氧化铝(三氧化二铝)、氧化钛(二氧化钛)等无机材料中添加作为粘合剂的由有机材料构成的感光性树脂而形成的，然后通过光刻蚀法形成预期的凹凸形状。
文档编号G02B5/02GK1468383SQ02802740
公开日2004年1月14日 申请日期2002年6月20日 优先权日2001年6月29日
发明者椎木哲, 高岛彻, 荻野悦男, 男 申请人:日本板硝子株式会社