JP2002258017A - Optical element provided with resin thin film with micro projecting and recessing pattern, method and device for manufacturing reflection plate - Google Patents

Optical element provided with resin thin film with micro projecting and recessing pattern, method and device for manufacturing reflection plate

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JP2002258017A
JP2002258017A JP2001056693A JP2001056693A JP2002258017A JP 2002258017 A JP2002258017 A JP 2002258017A JP 2001056693 A JP2001056693 A JP 2001056693A JP 2001056693 A JP2001056693 A JP 2001056693A JP 2002258017 A JP2002258017 A JP 2002258017A
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昭宏 船本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing an optical element provided with micro projecting and recessing patterns which are never softened to collapse in an alignment layer formation step even when a polyimide is used as an alignment layer. SOLUTION: A resin thin film 4, having a >200 deg.C glass transition temperature, is applied onto a substrate 5. While the temperature of the resin thin film 4 is controlled to be above the glass transition temperature and below the starting temperature or the thermal decomposition, the micro projecting and recessing pattern 40 is formed on the surface of the resin thin film 4 by pressing with molds (3A, 33). Subsequently the temperature of the resin thin film 4 is lowered by cooling to a temperature below the glass transition temperature and the molds (3A, 33) are separated.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ凹凸パタ
ーンを有する樹脂薄膜を備えた光学素子、反射板の製造
方法及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical element provided with a resin thin film having a micro uneven pattern, and a method and an apparatus for manufacturing a reflector.

【0002】[0002]

【従来の技術】本明細書においては、マイクロ凹凸パタ
ーンとは、深さ方向が0.1μm〜数100μmの一次
元又は二次元的に任意な幅、長さ、形状の凹凸形状を総
称する。また、反射型液晶表示装置とは、透明電極を備
えた透明な対向基板と、表面にマイクロ凹凸パターンを
備えた反射面を有するアクティブマトリクス基板との間
に液晶材料を封止した装置を総称する。
2. Description of the Related Art In the present specification, a micro uneven pattern is a general term for an uneven shape having an arbitrary width, length and shape in a one-dimensional or two-dimensional manner in a depth direction of 0.1 μm to several hundred μm. Further, the reflection type liquid crystal display device is a generic name of a device in which a liquid crystal material is sealed between a transparent counter substrate provided with a transparent electrode and an active matrix substrate having a reflection surface provided with a micro uneven pattern on its surface. .

【0003】さて、近年においては、パーソナルコンピ
ュータ(PC)、テレビ、ワープロ、ビデオ等への液晶
表示装置の応用が進展している。その一方でこのような
電子機器に対して一層の高機能化とともに小型化、省電
力化、低コスト化等のためにバックライトを用いずに、
外部から入射した光を反射させて液晶画像を表示する反
射型液晶表示装置が開発されている。
In recent years, applications of liquid crystal display devices to personal computers (PCs), televisions, word processors, videos, and the like have been developed. On the other hand, for such electronic devices, there is no need to use a backlight for further miniaturization, power saving, cost reduction, etc.
2. Description of the Related Art A reflection type liquid crystal display device that displays a liquid crystal image by reflecting light incident from the outside has been developed.

【0004】このような反射型液晶表示装置では、図1
9に示すように、反射型液晶表示装置に用いられる反射
板1は、液晶層27に対面する透明電極、該透明電極の
上にカラーフィルタ部、その上に表面ガラス基板などで
構成される対向基板28の下方に配置され、対向基板2
8から入射した光を拡散反射し、当該液晶表示装置の画
像表示の可視認角度を広くする目的で使用された。
In such a reflection type liquid crystal display device, FIG.
As shown in FIG. 9, the reflection plate 1 used in the reflection type liquid crystal display device includes a transparent electrode facing the liquid crystal layer 27, a color filter portion on the transparent electrode, and a facing glass substrate and the like on the transparent electrode. The counter substrate 2 is disposed below the substrate 28.
The liquid crystal display device was used to diffusely reflect the light incident from No. 8 and widen the viewable angle of image display of the liquid crystal display device.

【0005】この液晶表示装置に用いられる反射板は、
図20に示すように、ガラスや樹脂などで形成した基板
5の表面、または、該表面にTFTトランジスタや液晶
駆動素子などを形成した、その表面に重合反応がほぼ完
了した樹脂をスピンコートなどで塗布して樹脂薄膜4を
形成し、該樹脂薄膜4を加熱して溶融し、マイクロ凹凸
パターンの版型(スタンパ部)33によって、基板上に
コートされた樹脂薄膜4を押圧してマイクロ凹凸パター
ンを形成している。
The reflection plate used in this liquid crystal display device is
As shown in FIG. 20, a surface of a substrate 5 formed of glass, resin, or the like, or a resin on which a TFT transistor, a liquid crystal driving element, or the like is formed, and a resin on which polymerization reaction is almost completed is spin-coated or the like. The resin thin film 4 is formed by coating, the resin thin film 4 is heated and melted, and the resin thin film 4 coated on the substrate is pressed by the micro uneven pattern mold (stamper part) 33 to form the micro uneven pattern. Is formed.

【0006】しかしながら、重合反応がほぼ完了して高
分子化した樹脂を工程内で溶融しても流動性がなく、ス
タンパ部によって押圧しても薄膜中に応力分布が生じ、
熱硬化とともに内部応力が蓄積される。そして、図19
に示すように反射板1は反射膜26の上面側に配向膜3
6の形成を必要とし、その際に200℃程の焼成を必要
とする。
However, even if the polymerized reaction is almost completed and the polymerized resin is melted in the process, there is no fluidity, and even if the resin is pressed by the stamper, a stress distribution occurs in the thin film,
Internal stress accumulates with thermosetting. And FIG.
As shown in the figure, the reflection plate 1 has an alignment film 3 on the upper surface side of the reflection film 26.
6 and firing at about 200 ° C. is required.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】該配向膜は、液晶分子
を液晶の動作モードに適した配列や傾きに制御するとと
もに、金属をコートした反射膜と液晶層との絶縁のため
に必要である。そして、この配向膜は均一に塗布でき、
ラビング工程に耐え得る膜強度や、ITO膜、TFT素
子、配線などと密着性、洗浄工程で用いる薬品、または
熱処理に対して安定等が要求される。
The alignment film is necessary for controlling the alignment and inclination of the liquid crystal molecules suitable for the operation mode of the liquid crystal, and for insulating the liquid crystal layer from the metal-coated reflective film. . And this alignment film can be applied uniformly,
Film strength that can withstand the rubbing step, adhesion to the ITO film, TFT element, wiring, etc., stability to chemicals used in the cleaning step, or heat treatment are required.

【0008】これらの特性を満足するものとして従来よ
りポリイミドが用いられている。このポリイミドは30
0℃ほどの高い耐熱性を有し、透明で高いガラス転移温
度を有し、液晶と反応することがなく、液晶と親和性が
あり、液晶の配向が容易であり、ITO膜、TFT素
子、配線などと密着性が良好である。
Conventionally, polyimide has been used to satisfy these characteristics. This polyimide is 30
It has a high heat resistance of about 0 ° C., is transparent and has a high glass transition temperature, does not react with the liquid crystal, has an affinity for the liquid crystal, easily aligns the liquid crystal, and has an ITO film, a TFT element, Good adhesion to wiring etc.

【0009】よって、ガラス転移温度が低く、耐熱性も
低い重合反応が完了しない樹脂を用いてマイクロ凹凸パ
ターンを形成し、反射膜をコートしてシンタリングを行
うと、配向膜にポリイミドを用いた場合は、耐熱性、及
びガラス転移温度が高いポリイミドで形成した配向膜の
シンタリング工程において、マイクロ凹凸パターンがく
ずれるという問題があった。
Therefore, when a micro uneven pattern is formed using a resin having a low glass transition temperature and a low heat resistance and a polymerization reaction is not completed, and a reflective film is coated and sintering is performed, polyimide is used as an alignment film. In this case, there is a problem that the micro uneven pattern is broken in the sintering step of the alignment film formed of polyimide having high heat resistance and high glass transition temperature.

【0010】上述の事情に鑑み本発明は、配向膜にポリ
イミドを用いても配向膜形成工程において、マイクロ凹
凸パターンが軟化してくずれることがないマイクロ凹凸
パターンを有する光学素子の製造方法及び製造装置を提
供することを目的とする。
In view of the above circumstances, the present invention provides a method and apparatus for manufacturing an optical element having a micro uneven pattern which is not softened and collapsed in the alignment film forming step even when polyimide is used for the alignment film. The purpose is to provide.

【0011】また、本発明の他の目的は、さらに工程を
簡略化したマイクロ凹凸パターンを有した光学素子、反
射板の製造方法および装置を提供することを目的とす
る。
Another object of the present invention is to provide a method and an apparatus for manufacturing an optical element having a micro concave-convex pattern, the process of which is further simplified, and a reflector.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】光学素子の製造方法にか
かる発明は、基板表面の樹脂薄膜を、マイクロ凹凸パタ
ーンを有する型材により押圧してマイクロ凹凸パターン
を形成する光学素子の製造方法において、200℃を超
えるガラス転移温度を有する前記樹脂薄膜を前記基板上
にコートし、前記樹脂薄膜の温度をガラス転移温度を超
え、かつ熱分解開始温度未満に制御しつつ、前記型材に
より前記樹脂薄膜表面にマイクロ凹凸パターンを押圧形
成し、その後前記樹脂薄膜の温度をガラス転移温度未満
に冷却してから前記型材を分離することを特徴とする。
The invention according to a method for manufacturing an optical element is directed to a method for manufacturing an optical element in which a resin thin film on a substrate surface is pressed by a mold having a micro uneven pattern to form a micro uneven pattern. Coating the resin thin film having a glass transition temperature of more than ° C. on the substrate, while controlling the temperature of the resin thin film above the glass transition temperature, and below the thermal decomposition start temperature, the mold material on the surface of the resin thin film The method is characterized in that a micro concave-convex pattern is formed by pressing, and thereafter, the temperature of the resin thin film is cooled below a glass transition temperature, and then the mold material is separated.

【0013】ここにおいて、型材とは、少なくとも樹脂
薄膜表面にマイクロ凹凸パターン部を形成する逆型を有
するものであって、プレス雄型であってもローラ型の転
動式であってもよい。また、光学素子とは、表面に少な
くともマイクロ凹凸パターンを有する樹脂薄膜が設けら
れた光通過体を意味する。
[0013] Here, the mold material has a reverse shape in which a micro uneven pattern portion is formed at least on the surface of the resin thin film, and may be a press male type or a roller type rolling type. Further, the optical element means a light transmitting body provided with a resin thin film having at least a micro uneven pattern on the surface.

【0014】かかる発明によると、型材のマイクロ凹凸
パターン面を前記樹脂薄膜表面に押圧し、前記樹脂薄膜
表面にマイクロ凹凸パターンを押圧形成するので、樹脂
薄膜側に残るマイクロ凹凸パターンが3次元形状に自由
に形成でき、自由度が高く、また再現性の高いマイクロ
凹凸パターンが得られる。
According to this invention, the micro uneven pattern surface of the mold is pressed against the surface of the resin thin film, and the micro uneven pattern is pressed on the surface of the resin thin film, so that the micro uneven pattern remaining on the resin thin film has a three-dimensional shape. A micro uneven pattern which can be formed freely, has a high degree of freedom, and has high reproducibility can be obtained.

【0015】そして、前記基板上にコートされる樹脂薄
膜の温度をガラス転移温度を超え熱分解開始温度未満に
制御しているので、極端に弾性率が低下し、内部応力に
よる歪みが著しく大きくなることがない。すなわち、ガ
ラス転移温度より高い温度になると、材料の弾性率はガ
ラス転移温度より低い温度での弾性率の1/1000〜
1/10000にまで低下するが、ガラス転移温度が2
00℃を超える樹脂薄膜でマイクロ凹凸パターンを形成
しているので、後の配向膜形成工程で200℃のシンタ
リングを行ってもマイクロ凹凸パターンが崩れることが
ない。
Further, since the temperature of the resin thin film coated on the substrate is controlled to be higher than the glass transition temperature and lower than the thermal decomposition starting temperature, the elastic modulus is extremely lowered, and the strain due to internal stress becomes extremely large. Nothing. That is, at a temperature higher than the glass transition temperature, the elastic modulus of the material becomes 1/1000 to 1/100 of the elastic modulus at a temperature lower than the glass transition temperature.
Although it is reduced to 1/10000, the glass transition temperature is 2
Since the micro concave-convex pattern is formed of a resin thin film exceeding 00 ° C., the micro concave-convex pattern does not collapse even if sintering at 200 ° C. is performed in the subsequent alignment film forming step.

【0016】また、他の光学素子の製造方法にかかる発
明は、基板表面の樹脂薄膜を、マイクロ凹凸パターンを
有する型材により押圧してマイクロ凹凸パターンを形成
する光学素子の製造方法において、実質的に重合反応し
ていない前記樹脂薄膜を前記基板上にコートし、前記樹
脂薄膜の重合反応開始温度未満に制御しつつ、前記型材
により前記樹脂薄膜表面にマイクロ凹凸パターンを押圧
形成し、前記型材を分離し、前記重合反応開始温度を超
え、かつ前記樹脂薄膜のガラス転移温度未満の温度で前
記樹脂薄膜を焼成して、膜質を安定化することを特徴と
する。
According to another aspect of the present invention, there is provided an optical element manufacturing method in which a resin thin film on a substrate surface is pressed by a mold having a micro uneven pattern to form a micro uneven pattern. The resin thin film that has not undergone a polymerization reaction is coated on the substrate, and while controlling the temperature below the polymerization reaction start temperature of the resin thin film, a micro concave-convex pattern is formed on the surface of the resin thin film by the mold material to separate the mold material. Then, the resin thin film is fired at a temperature higher than the polymerization reaction starting temperature and lower than the glass transition temperature of the resin thin film to stabilize the film quality.

【0017】本発明によると、実質的に重合反応してい
ない前記樹脂薄膜を型材で押圧形成してマイクロ凹凸パ
ターンを形成しているので、型材(スタンパ部)で押さ
えつけても膜中に応力分布が生じ、硬化とともに内部応
力が蓄積されることがなく、流動性がよく再現性の高い
マイクロ凹凸パターンが得られる。
According to the present invention, the resin thin film that has not been substantially polymerized is formed by pressing with a mold material to form a micro uneven pattern. Therefore, even if the resin thin film is pressed with a mold material (stamper portion), stress distribution in the film is suppressed. Is generated, and internal stress is not accumulated with curing, so that a micro uneven pattern having good fluidity and high reproducibility can be obtained.

【0018】これら請求項1、または請求項2に用いら
れる前記樹脂薄膜はポリイミド(PI)系、ポリアミド
(PA)系もしくはポリメタクリル酸メチル(PMM
A)系を含有しても良い。ポリイミド系は、ポリイミド
(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテル
イミド(PEI)等の全芳香族ポリイミドが望ましい。
The resin thin film used in claim 1 or 2 may be a polyimide (PI) -based, polyamide (PA) -based or polymethyl methacrylate (PMM).
A) A system may be contained. The polyimide is preferably a wholly aromatic polyimide such as polyimide (PI), polyamideimide (PAI), or polyetherimide (PEI).

【0019】PI系もしくはPA系の場合、ガラス転移
温度(樹脂薄膜の流動性が高くなり著しく軟化、低粘度
化する温度)は一般的に200℃以上〜450℃未満で
あり、熱分解開始温度(組成分解など樹脂特性が著しく
劣化する温度)は通常300℃以上である。また、重合
開始温度(熱硬化開始温度)は100℃以上である。
In the case of the PI system or the PA system, the glass transition temperature (the temperature at which the fluidity of the resin thin film becomes high to significantly soften and lower the viscosity) is generally from 200 ° C. to less than 450 ° C. (Temperature at which resin properties are significantly degraded such as decomposition of the composition) is usually 300 ° C. or higher. The polymerization initiation temperature (thermosetting initiation temperature) is 100 ° C. or higher.

【0020】また、PI系の押圧形成の温度は、ガラス
転移温度を超え、かつ熱分解開始温度未満に設定すれば
よいが、温度が高くなると冷却に時間を要するので、ガ
ラス転移温度+10℃以下に設定することが望ましい。
The temperature at which the PI system is pressed may be set to a temperature higher than the glass transition temperature and lower than the thermal decomposition start temperature. It is desirable to set to.

【0021】また、前記型材の押圧動作を前記樹脂薄膜
上で複数回繰り返すことによって、凹凸パターン形状の
レイアウトを任意に配置することができる。
Further, by repeating the pressing operation of the mold material a plurality of times on the resin thin film, the layout of the concavo-convex pattern can be arbitrarily arranged.

【0022】また、前記基板を前記型材と相対的に移動
させて、前記基板側に設けた基板側アライメントマーク
と前記型材側の基準位置とを一致させて調整することも
本発明の有効な手段である。かかる技術手段によると、
前記型材に対する前記基板の取付誤差を、前記基板を前
記型材と相対的に移動させることによって、前記基板側
に設けた基板側アライメントマークと前記型材側の基準
位置とを一致させて調整することができ加工精度が高い
マイクロ凹凸パターンを得ることができる。
It is also an effective means of the present invention that the substrate is moved relatively to the mold so that the substrate-side alignment mark provided on the substrate and the reference position on the mold correspond to each other. It is. According to such technical means,
The mounting error of the substrate with respect to the template is adjusted by moving the substrate relative to the template so that the substrate-side alignment mark provided on the substrate and the reference position on the template are matched. Thus, a micro concave-convex pattern with high processing accuracy can be obtained.

【0023】また、不活性ガス雰囲気で前記樹脂薄膜に
マイクロ凹凸パターンを形成したり、また、大気圧未満
の減圧された雰囲気で前記樹脂薄膜にマイクロ凹凸パタ
ーンを形成することも本発明の有効な手段である。かか
る技術手段によると、予め光学素子を製造する製造装置
が配置されるチャンバ内の空気を排気するので、チャン
バ内の空気中に含まれる酸素や不純物が排気され、清浄
な不活性ガスの雰囲気内で凹凸パターンを形成するの
で、樹脂薄膜の酸化や変質が防止でき、さらに凹凸パタ
ーン形成中にその不純物が樹脂薄膜に付着して凹凸パタ
ーン上に固着するのを防止でき、光学素子の製造の歩留
まりを向上することができる。
It is also effective for the present invention to form a micro concave-convex pattern on the resin thin film in an inert gas atmosphere, or to form a micro concave-convex pattern on the resin thin film in a reduced-pressure atmosphere lower than atmospheric pressure. Means. According to such a technical means, since the air in the chamber in which the manufacturing apparatus for manufacturing the optical element is previously disposed is exhausted, oxygen and impurities contained in the air in the chamber are exhausted, and the atmosphere in the clean inert gas is exhausted. Since the uneven pattern is formed by the method, oxidation and deterioration of the resin thin film can be prevented, and furthermore, the impurity can be prevented from adhering to the resin thin film and forming on the uneven pattern during the formation of the uneven pattern. Can be improved.

【0024】また、特に、チャンバ内を減圧させた場合
は、型材と樹脂薄膜との間に空気が捕らわれることがな
くなり気泡のない凹凸パターンが形成できる。さらに加
えて、気泡は加圧時にダンパとして働くため、加圧力を
大きくする必要が生じていたが、気泡がなくなることで
加圧力を小さくできるので、凹凸パターンの残留応力が
低減できる。すなわち、光学素子の製造の歩留まりを向
上することができる。
In particular, when the pressure in the chamber is reduced, air is not trapped between the mold material and the resin thin film, so that an uneven pattern without bubbles can be formed. In addition, since the bubbles act as a damper at the time of pressurization, it is necessary to increase the pressure. However, since the pressure can be reduced by eliminating the bubbles, the residual stress of the concavo-convex pattern can be reduced. That is, the production yield of the optical element can be improved.

【0025】また、光学素子の製造装置の発明は、基板
表面の樹脂薄膜を、マイクロ凹凸パターンを有する型材
により押圧してマイクロ凹凸パターンを形成する光学素
子の製造装置において、前記型材の下方に配置され前記
基板を保持するとともに前記基板表面の樹脂薄膜を加熱
する加熱手段を有した転写ステージと、該転写ステージ
を初期位置と該初期位置から移動して移動が終了する移
動終了位置との間を往復動させる転写ステージ転写方向
移動機構と前記型材を所定位置で前記樹脂薄膜を押圧す
る加圧機構とを備え、前記加圧機構により前記型材を前
記樹脂薄膜表面に押圧しマイクロ凹凸パターンを押圧形
成することを特徴とする。
Further, the invention of an apparatus for manufacturing an optical element is directed to an apparatus for manufacturing an optical element in which a resin thin film on a substrate surface is pressed by a mold having a micro uneven pattern to form a micro uneven pattern. A transfer stage having a heating means for holding the substrate and heating the resin thin film on the surface of the substrate, and moving the transfer stage from an initial position and a movement end position where the movement is completed by moving the transfer stage from the initial position. A reciprocating transfer stage transfer direction moving mechanism and a pressing mechanism for pressing the mold material against the resin thin film at a predetermined position, wherein the pressing mechanism presses the mold material against the resin thin film surface to form a micro uneven pattern. It is characterized by doing.

【0026】ここにおいて、前記基板表面の樹脂薄膜を
加熱する加熱手段は、転写ステージ内に配置されていて
も、また、基板上方、基板側面側から離間放熱手段によ
って加熱してもよい。また、転写ステージ転写方向移動
機構は、前記基板を保持する転写ステージを、例えば初
期位置が左側にある場合は、該初期位置から右側の移動
終了位置へ移動中に樹脂薄膜にマイクロ凹凸パターンが
形成され、移動終了位置から復動して初期位置へ復帰可
能な機構である。そして、型材は前述したように型材は
プレス雄型であってもローラ型の転動式であってもよ
い。
Here, the heating means for heating the resin thin film on the surface of the substrate may be arranged in the transfer stage, or may be heated from above the substrate and from the side of the substrate by means of heat radiation means. Also, the transfer stage transfer direction moving mechanism forms a micro uneven pattern on the resin thin film while moving the transfer stage holding the substrate, for example, from the initial position to the right end position when the initial position is on the left side. It is a mechanism that can return from the movement end position and return to the initial position. As described above, the die may be a press male type or a roller type rolling type.

【0027】かかる発明によると、転写ステージ上の基
板が初期位置から移動終了位置に移動し、その間に基板
上の樹脂薄膜が型材によって押圧され、マイクロ凹凸パ
ターンが押圧形成される。よって、加工精度が良いマイ
クロ凹凸パターン部を有した光学素子を提供することが
できる。
According to this invention, the substrate on the transfer stage moves from the initial position to the movement end position, during which the resin thin film on the substrate is pressed by the mold, and the micro uneven pattern is pressed. Therefore, it is possible to provide an optical element having a micro concave-convex pattern portion with good processing accuracy.

【0028】また、光学素子の製造装置にかかる他の発
明は、基板表面の樹脂薄膜を、マイクロ凹凸パターンを
有する型材により押圧してマイクロ凹凸パターンを形成
する光学素子の製造装置において、前記型材の下方に配
置され前記基板を保持するとともに前記基板表面の樹脂
薄膜を加熱する加熱手段を有した転写ステージと、前記
型材を所定位置で前記樹脂薄膜を押圧する加圧機構と、
該加圧機構を初期位置と該初期位置から移動して移動が
終了する移動終了位置との間を往復動させる加圧機構転
写方向移動機構とを備え、前記加圧機構により前記型材
を前記樹脂薄膜表面に押圧しマイクロ凹凸パターンを押
圧形成することを特徴とする。
Another aspect of the invention relating to an optical element manufacturing apparatus is an optical element manufacturing apparatus for forming a micro uneven pattern by pressing a resin thin film on a substrate surface with a mold having a micro uneven pattern. A transfer stage having a heating means for heating the resin thin film on the surface of the substrate while holding the substrate disposed below, a pressing mechanism for pressing the resin thin film at a predetermined position on the mold material,
A pressure mechanism transfer direction moving mechanism for reciprocating the pressure mechanism between an initial position and a movement end position at which the movement is completed by moving from the initial position. It is characterized in that a micro concave-convex pattern is formed by pressing on the thin film surface.

【0029】ここにおいて、加圧機構転写方向移動機構
とは、前記加圧機構が基板の樹脂薄膜上を、例えば初期
位置が左側にある場合は、該初期位置から右側の移動終
了位置へ移動中に樹脂薄膜にマイクロ凹凸パターンが形
成され、移動終了位置から復動して初期位置へ復帰可能
な機構である。そして、前述したように型材はプレス雄
型であってもローラ型の転動式であってもよい。また、
前記基板表面の樹脂薄膜を加熱する加熱手段は、転写ス
テージ内に配置されていても、また、基板上方、基板側
面側から離間放熱手段によって加熱してもよい。
Here, the pressing mechanism transfer direction moving mechanism means that the pressing mechanism is moving on the resin thin film of the substrate, for example, when the initial position is on the left side, from the initial position to the movement end position on the right side. This is a mechanism in which a micro concave-convex pattern is formed on the resin thin film, and can return from the movement end position to the initial position. As described above, the molding material may be a press male type or a roller type rolling type. Also,
The heating means for heating the resin thin film on the substrate surface may be arranged in the transfer stage, or may be heated from above the substrate and from the side of the substrate by means of a heat radiating means.

【0030】かかる発明によると、加圧機構が初期位置
から移動終了位置に移動し、その間に基板上の樹脂薄膜
が型材によって押圧され、マイクロ凹凸パターンが押圧
形成される。よって、加工精度が良いマイクロ凹凸パタ
ーン部を有した光学素子を提供することができる。
According to this invention, the pressing mechanism moves from the initial position to the movement end position, during which the resin thin film on the substrate is pressed by the mold, and the micro uneven pattern is pressed. Therefore, it is possible to provide an optical element having a micro concave-convex pattern portion with good processing accuracy.

【0031】また、前記型材は加熱手段を内蔵して構成
することが望ましい。かかる技術手段によると、加熱手
段が型材内に配置されていると、該型材を樹脂薄膜温度
と略等しく加熱することで加熱される樹脂薄膜が型材に
よって冷却されることがなく、製造工程にかかるタクト
時間が一定して加工精度が良いマイクロ凹凸パターン部
を提供することができる。
It is preferable that the mold has a built-in heating means. According to this technical means, when the heating means is arranged in the mold, the resin thin film to be heated by heating the mold substantially equal to the resin thin film temperature is not cooled by the mold, and the manufacturing process is started. It is possible to provide a micro uneven pattern portion having a constant tact time and a high processing accuracy.

【0032】また、前記型材の下方に前記基板をX軸及
びY軸方向に移動可能であって、かつ前記型材に向かう
Z軸中心に回動可能に配置し、前記型材に対する前記基
板位置を調整可能に構成することが望ましい。かかる技
術手段によると、前記型材に対して前記基板をX軸及び
Y軸方向に移動でき、また、前記型材に向かうZ軸中心
に回動できるので、前記型材に対する前記基板位置を調
整できるので、加工精度のよい光学素子を提供すること
ができる。
Further, the substrate is arranged below the mold so as to be movable in the X-axis and Y-axis directions and rotatable about the Z-axis toward the mold, and to adjust the position of the substrate with respect to the mold. It is desirable to make it possible. According to this technical means, the substrate can be moved in the X-axis and Y-axis directions with respect to the mold, and can be rotated around the Z-axis toward the mold, so that the substrate position with respect to the mold can be adjusted. An optical element with high processing accuracy can be provided.

【0033】また、前記型材を外周にマイクロ凹凸パタ
ーンを有する円筒状に形成し、前記型材が前記樹脂薄膜
表面を転動してマイクロ凹凸パターンを押圧形成するこ
とも本発明の有効な手段である。
It is also an effective means of the present invention that the mold material is formed into a cylindrical shape having a micro uneven pattern on the outer periphery, and the mold material rolls on the surface of the resin thin film to press and form the micro uneven pattern. .

【0034】かかる技術手段によると、基板表面に形成
された樹脂薄膜を、外周にマイクロ凹凸パターンを有す
る円筒状に形成した型材によりマイクロ凹凸パターンを
押圧形成するので、樹脂薄膜内に気泡が存在しても前記
型材の凹凸パターンの凹部により、樹脂薄膜が移動して
いる場合にはその移動方向とは逆方向に、また、前記型
材が移動している場合には、その移動方向に前記気泡が
押されて移動し、前記型材の凹凸パターンの凸部によっ
て樹脂部分が破れて気泡が外に漏れて、樹脂薄膜内に残
った気泡によって凹凸パターンが変形して形成されるこ
とが減少し、歩留まりが向上する。
According to this technical means, the resin thin film formed on the surface of the substrate is formed by pressing the micro uneven pattern with a cylindrical mold member having a micro uneven pattern on the outer periphery, so that bubbles exist in the resin thin film. Even when the resin thin film is moving due to the concave portions of the concave-convex pattern of the mold material, the bubbles are generated in a direction opposite to the moving direction, and when the mold material is moving, the bubbles are formed in the moving direction. When pressed and moved, the resin portion is broken by the convex portion of the concave-convex pattern of the mold material, bubbles are leaked out, and the concave-convex pattern is deformed and formed by the bubbles remaining in the resin thin film, and the yield is reduced. Is improved.

【0035】また、前記マイクロ凹凸パターンが転写さ
れる転写方向と交差する交差方向に、前記転写ステージ
を移動する転写ステージ交差方向移動機構を備え、前記
樹脂薄膜を前記型材に対して相対的に前記転写方向及び
前記交差方向に移動可能に構成することも本発明の有効
な手段である。
Further, a transfer stage cross direction moving mechanism for moving the transfer stage in a cross direction intersecting a transfer direction in which the micro uneven pattern is transferred is provided, and the resin thin film is relatively moved with respect to the mold. It is an effective means of the present invention to be configured to be movable in the transfer direction and the cross direction.

【0036】ここにおいて、転写ステージ交差方向移動
機構とは、前記型材によって樹脂薄膜にマイクロ凹凸パ
ターンが転写されるが、型材による移動方向と転写ステ
ージに取付られた基板との基準位置とがズレていると、
所定の位置にマイクロ凹凸パターンが形成されないの
で、型材による移動方向と交差する方向に移動させる必
要がある。そのための機構であり、前記マイクロ凹凸パ
ターンが転写される転写方向と直交することが望ましい
が、製造誤差により、直交させるのは高度な技術を必要
とするために、必ずしも直交させなくてもよい。
Here, in the transfer stage cross direction moving mechanism, the micro uneven pattern is transferred to the resin thin film by the mold material, but the movement direction of the mold material and the reference position of the substrate mounted on the transfer stage are shifted. You have
Since the micro concave-convex pattern is not formed at a predetermined position, it is necessary to move the pattern in a direction intersecting with the moving direction of the mold. It is a mechanism for that, and it is desirable that the direction is orthogonal to the transfer direction in which the micro concave-convex pattern is transferred. However, the orthogonality requires a high level of technology due to a manufacturing error, so that the orthogonality is not necessarily required.

【0037】かかる技術手段によると、この転写ステー
ジ交差方向移動機構と、前記転写ステージを初期位置と
該初期位置から移動して移動が終了する移動終了位置と
の間を往復動させる転写ステージ転写方向移動機構、も
しくは前記加圧機構を初期位置と該初期位置から移動し
て移動が終了する移動終了位置との間を往復動させる加
圧機構転写方向移動機構を用いて、前記型材に対して相
対的に転写ステージを前記転写方向及び前記交差方向に
移動して、転写ステージに保持された前記樹脂薄膜の初
期位置を調整することができる。また、一度型材によっ
てマイクロ凹凸パターンを押圧形成した後に、転写ステ
ージ交差方向移動機構によって転写ステージを移動して
その横に新しいマイクロ凹凸パターンを押圧形成するこ
とができる。
According to this technical means, the transfer stage cross direction moving mechanism and the transfer stage transfer direction for reciprocating between the initial position and the movement end position where the transfer stage is moved from the initial position and the movement is completed. A moving mechanism or a pressing mechanism that reciprocates the pressing mechanism between an initial position and a movement end position where the movement is completed by moving the pressing mechanism from the initial position and moving relative to the mold material; The initial position of the resin thin film held on the transfer stage can be adjusted by moving the transfer stage in the transfer direction and the cross direction. Further, after the micro uneven pattern is once formed by pressing with the mold material, the transfer stage can be moved by the transfer stage intersecting direction moving mechanism, and a new micro uneven pattern can be formed beside the transfer stage.

【0038】また、前記型材は、前記樹脂薄膜にマイク
ロ凹凸パターンを押圧形成するスタンパ部と、該スタン
パ部を保持する基部とで構成され、前記スタンパ部と前
記基部の間に弾性部材を介在して構成することも本発明
の有効な手段である。
The mold comprises a stamper portion for pressing and forming a micro uneven pattern on the resin thin film, and a base portion for holding the stamper portion. An elastic member is interposed between the stamper portion and the base portion. This is also an effective means of the present invention.

【0039】かかる技術手段によると、前記スタンパ部
及び前記基部のウネリなどの製造誤差を吸収してマイク
ロ凹凸パターンの加工精度が向上する。
According to such a technical means, the manufacturing accuracy of the micro uneven pattern is improved by absorbing the manufacturing error of the stamper portion and the undulation of the base portion.

【0040】また、前記型材は、前記樹脂薄膜にマイク
ロ凹凸パターンを押圧形成するスタンパ部と、該スタン
パ部を回転可能に保持するロール部との間に弾性部材を
介在して構成することも本発明の有効な手段である。
The present invention may also be configured such that the mold member is formed by interposing an elastic member between a stamper section for pressing and forming a micro uneven pattern on the resin thin film and a roll section for rotatably holding the stamper section. This is an effective means of the invention.

【0041】かかる技術手段によると、前記スタンパ部
及び前記ロール部のウネリなどの製造誤差を吸収してマ
イクロ凹凸パターンの加工精度が向上する。
According to such a technical means, the manufacturing accuracy of the micro uneven pattern is improved by absorbing a manufacturing error such as undulation of the stamper portion and the roll portion.

【0042】また、前記加圧機構に少なくとも1つのア
ライメントマーク観察用光学装置を設け、前記基板に配
設された少なくとも1つのアライメントマークを視認可
能に構成することも本発明の有効な手段であり、また、
前記基板下方に少なくとも1つのアライメントマーク観
察用光学装置を設け、少なくとも1組の、前記基板上に
配設された第1のアライメントマークと、前記型材上に
配設された第2のアライメントマークを視認可能に構成
することも本発明の有効な手段である。尚、前記アライ
メントマーク観察用光学装置が前記基板下方であれば、
転写ステージ内、または前記した回転移動機構内、もし
くは前記転写ステージ及び回転移動機構内に跨って配置
されていてもよい。かかる技術手段によると、位置精度
のよい凹凸パターンを形成することができる。
It is also an effective means of the present invention that at least one alignment mark observation optical device is provided in the pressure mechanism so that at least one alignment mark provided on the substrate is visible. ,Also,
At least one alignment mark observing optical device is provided below the substrate, and at least one set of a first alignment mark disposed on the substrate and a second alignment mark disposed on the mold are arranged. It is an effective means of the present invention to make it visible. Incidentally, if the alignment mark observation optical device is below the substrate,
It may be arranged in the transfer stage, in the above-described rotary moving mechanism, or in the transfer stage and the rotary moving mechanism. According to such technical means, a concavo-convex pattern with good positional accuracy can be formed.

【0043】また、光学素子の他の製造装置にかかる発
明は、基板表面の樹脂薄膜を、マイクロ凹凸パターンを
有する型材により押圧してマイクロ凹凸パターンを形成
する光学素子の製造装置において、少なくとも、前記基
板を保持する転写ステージと、前記型材を所定位置で前
記樹脂薄膜を押圧する加圧機構と、前記型材を前記樹脂
薄膜表面に押圧しつつ、前記転写ステージ若しくは前記
型材を移動する移動機構と、前記基板を加熱する加熱手
段とを、排気手段を有した気密室内に配置し、前記型材
が前記樹脂薄膜表面にマイクロ凹凸パターンの押圧形成
動作に先立って前記排気手段により前記気密室内の気体
を排気することを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided an optical element manufacturing apparatus for forming a micro uneven pattern by pressing a resin thin film on a substrate surface with a mold having a micro uneven pattern. A transfer stage that holds a substrate, a pressing mechanism that presses the mold material against the resin thin film at a predetermined position, and a moving mechanism that moves the transfer stage or the mold material while pressing the mold material against the surface of the resin thin film, A heating means for heating the substrate is disposed in an airtight chamber having an exhaust means, and the gas is exhausted from the airtight chamber by the exhaust means prior to an operation of forming the micro uneven pattern on the surface of the resin thin film. It is characterized by doing.

【0044】かかる発明によると、前記型材が前記樹脂
薄膜表面にマイクロ凹凸パターンの押圧形成動作に先立
って前記排気手段により前記気密室内の気体を排気する
ので、前記気密室内の空気中に含まれる酸素や不純物が
排気され、清浄な不活性ガスの雰囲気内で凹凸パターン
を形成するので、前記薄膜の酸化や変質が防止でき、さ
らに凹凸パターン形成中にその不純物が樹脂薄膜に付着
して凹凸パターン上に固着するのを防止できるので、光
学素子の製造の歩留まりを向上することができる。
According to the invention, the gas is exhausted from the airtight chamber by the exhaust means prior to the pressing operation of the micro uneven pattern on the surface of the resin thin film by the mold, so that the oxygen contained in the air in the airtight chamber is exhausted. And irregularities are exhausted and an uneven pattern is formed in a clean inert gas atmosphere, so that the thin film can be prevented from being oxidized or deteriorated. Since it is possible to prevent the optical element from being fixed, it is possible to improve the production yield of the optical element.

【0045】また、反射板の製造方法にかかる発明は、
マイクロ凹凸パタ−ン部と配向膜とを有して基板上に配
置された樹脂薄膜を備えた反射板の製造方法において、
予め薄膜液晶駆動素子もしくは配線コンタクト部を形成
した基板を用い、200℃を超えるガラス転移温度を有
する前記樹脂薄膜を前記基板上にコートし、前記樹脂薄
膜の温度をガラス転移温度を超え、かつ熱分解開始温度
未満に制御しつつ、前記型材により前記樹脂薄膜表面に
マイクロ凹凸パターンを押圧形成し、その後前記樹脂薄
膜の温度をガラス転移温度未満に冷却してから前記型材
を分離し、重合反応開始温度以上の温度で前記樹脂薄膜
を焼成した後、前記マイクロ凹凸パターン上に反射膜及
び前記配向膜を形成することを特徴とする。
The invention according to a method for manufacturing a reflection plate is as follows.
In a method of manufacturing a reflector having a resin thin film disposed on a substrate having a micro concave-convex pattern portion and an alignment film,
Using a substrate on which a thin-film liquid crystal drive element or a wiring contact portion has been formed in advance, coating the resin thin film having a glass transition temperature of more than 200 ° C. on the substrate; While controlling the temperature below the decomposition start temperature, a micro uneven pattern is pressed and formed on the surface of the resin thin film by the mold material, and then the temperature of the resin thin film is cooled below the glass transition temperature, the mold material is separated, and the polymerization reaction is started. After baking the resin thin film at a temperature equal to or higher than the temperature, a reflective film and the alignment film are formed on the micro uneven pattern.

【0046】かかる発明によると、前記基板上にコート
される前記樹脂薄膜の温度を200℃を超えガラス転移
温度未満に制御しているので、極端に弾性率が低下し、
内部応力による歪みが著しく大きくなることがない。そ
して、前記樹脂薄膜の温度をガラス転移温度未満に冷却
してから前記型材を分離し、重合反応開始温度(230
℃)以上の温度で前記樹脂薄膜を焼成した後、前記マイ
クロ凹凸パターン上に反射膜及び前記配向膜を形成する
ので、配向膜形成工程で200℃のシンタリングを行っ
てもマイクロ凹凸パターンが崩れることがない。
According to the invention, since the temperature of the resin thin film coated on the substrate is controlled to be higher than 200 ° C. and lower than the glass transition temperature, the elastic modulus is extremely lowered,
Distortion due to internal stress does not increase significantly. Then, after the temperature of the resin thin film is cooled below the glass transition temperature, the mold material is separated, and the polymerization reaction start temperature (230
After baking the resin thin film at a temperature of at least (° C.), the reflective film and the alignment film are formed on the micro uneven pattern. Therefore, even when sintering at 200 ° C. in the alignment film forming step, the micro uneven pattern is broken. Nothing.

【0047】また、他の反射板の製造方法は、マイクロ
凹凸パタ−ン部と配向膜とを有して基板上に配置された
樹脂薄膜を備えた反射板の製造方法において、予め薄膜
液晶駆動素子もしくは配線コンタクト部を形成した基板
を用い、実質的に重合反応していない前記樹脂薄膜を前
記基板上にコートし、前記樹脂薄膜の重合反応開始温度
未満に制御しつつ、前記型材により前記樹脂薄膜表面に
マイクロ凹凸パターンを押圧形成し、前記型材を分離し
前記重合反応開始温度を超え、かつ前記樹脂薄膜のガラ
ス転移温度未満の温度で前記樹脂薄膜を焼成した後、前
記マイクロ凹凸パターン上に反射膜及び前記配向膜を形
成することを特徴とする。
Another method of manufacturing a reflector is a method of manufacturing a reflector having a resin thin film disposed on a substrate having a micro uneven pattern portion and an alignment film. Using a substrate on which an element or a wiring contact portion is formed, coating the resin thin film that has not substantially undergone polymerization reaction on the substrate, and controlling the resin thin film at a temperature lower than the polymerization reaction start temperature, using the mold material to form the resin thin film. Pressing and forming a micro uneven pattern on the surface of the thin film, separating the mold material, exceeding the polymerization reaction start temperature, and firing the resin thin film at a temperature less than the glass transition temperature of the resin thin film, and then on the micro uneven pattern A reflective film and the alignment film are formed.

【0048】かかる発明によると、前記基板上にコート
される前記樹脂薄膜の温度を重合反応開始温度未満に制
御して押圧形成するので、この過程で重合反応は起こら
ず、また、押圧形成後スタンパ部を離間してもパターン
形状が変形するほど弾性率が低く、流動性が高くはな
い。冷却工程は必要としない。
According to this invention, since the temperature of the resin thin film coated on the substrate is controlled to be lower than the polymerization reaction start temperature and the pressure is formed, the polymerization reaction does not occur in this process, and the stamper after the pressure is formed. The elastic modulus is low and the fluidity is not high so that the pattern shape is deformed even if the part is separated. No cooling step is required.

【0049】そして、樹脂の重合反応開始温度を超え、
かつガラス転移温度未満の温度で前記樹脂薄膜を焼成し
ているので、この段階で重合反応が起きない。よって、
後の配向膜形成工程で200℃のシンタリングを行って
もマイクロ凹凸パターンが崩れることがない。
Then, the temperature exceeds the polymerization reaction initiation temperature of the resin,
Since the resin thin film is fired at a temperature lower than the glass transition temperature, no polymerization reaction occurs at this stage. Therefore,
Even if sintering at 200 ° C. is performed in the subsequent alignment film forming step, the micro uneven pattern does not collapse.

【0050】[0050]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実
施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形
状、その相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎり
は、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単
なる説明例にすぎない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be illustratively described in detail below with reference to the drawings. However, unless otherwise specified, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention thereto, but are merely illustrative examples. It's just

【0051】図1は、本発明の実施の形態にかかる樹脂
薄膜に凹凸パターンを形成する凹凸パターン形成方法の
説明図である。図1を用いて第1の方法を説明する。同
図(1)において、ガラス基板5には液晶駆動素子TF
Tもしくは配線コンタクト部31が形成されている。こ
のコンタクト部31は、ガラス基板5にスパッタ法やC
VD法などで金属、絶縁物もしくは半導体の薄膜を形成
し、その上にスピンコーティング法でレジストを塗布
し、高温で焼いてレジストを硬化させ、適宜マスクを紫
外線で露光し、露光されたレジストを現像液によって取
り去り、再度高温で焼いた後にエッチングでレジストで
覆われていない部分の膜を取り去り、残っているレジス
トを剥離液で取り去るという工程を繰り返して形成した
ものである。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a method for forming a concave-convex pattern on a resin thin film according to an embodiment of the present invention. The first method will be described with reference to FIG. In FIG. 1A, the glass substrate 5 has a liquid crystal driving element TF.
T or a wiring contact portion 31 is formed. The contact portion 31 is formed on the glass substrate 5 by sputtering or C
A thin film of a metal, an insulator or a semiconductor is formed by a VD method or the like, a resist is applied thereon by a spin coating method, and the resist is cured by baking at a high temperature, and a mask is appropriately exposed to ultraviolet light. It is formed by repeating a process of removing with a developing solution, baking again at a high temperature, removing portions of the film not covered with resist by etching, and removing remaining resist with a stripping solution.

【0052】さて、図1(1)に記載するように、ガラ
ス基板5の上にポリイミド(PI)などの熱可塑性樹脂
である樹脂薄膜4をスピンコートした状態においては、
重合反応が起こっていない。
As shown in FIG. 1A, in a state where a resin thin film 4 made of a thermoplastic resin such as polyimide (PI) is spin-coated on a glass substrate 5,
No polymerization reaction has occurred.

【0053】(2)に示すように、 重合反応開始温度
およびガラス転移温度を超え、かつ熱分解開始温度未満
(ガラス転移温度+10℃以下が望ましい)で加熱(例
えば360℃)し、樹脂薄膜4を重合および軟化させ
る。(3)その状態で柔らかな樹脂薄膜4の上からスタ
ンパ部33によりプレス、もしくはエンボスロール3A
を転動させ、樹脂薄膜4を押圧させた後、樹脂薄膜4を
ガラス転移温度未満(例えば350℃未満)に冷却し、
(4)に記載するようにスタンパ部を剥離すると、樹脂
薄膜4の表面にはスタンパ部の反転パターンであるマイ
クロ凹凸パターン40として転写される。
As shown in (2), the resin thin film 4 is heated (for example, at 360 ° C.) to a temperature exceeding the polymerization initiation temperature and the glass transition temperature but less than the thermal decomposition initiation temperature (preferably, the glass transition temperature + 10 ° C. or less). Is polymerized and softened. (3) In this state, the stamper 33 presses the soft resin thin film 4 on the soft resin thin film 4 or the embossing roll 3A.
Is rolled to press the resin thin film 4, and then the resin thin film 4 is cooled to a temperature lower than the glass transition temperature (for example, lower than 350 ° C.)
When the stamper is peeled off as described in (4), it is transferred to the surface of the resin thin film 4 as a micro concave-convex pattern 40 which is an inverted pattern of the stamper.

【0054】尚、該樹脂には、例えば会社名[日立化成
デュポン(株)]製のポリイミドPIX−1400(製
品番号)を用いることができる。該樹脂は、ガラス転移
温度が350℃、熱分解開始温度が450℃で、重合反
応開始温度がガラス転移温度より低い熱可塑性樹脂であ
る。
As the resin, for example, polyimide PIX-1400 (product number) manufactured by Hitachi Chemical DuPont can be used. The resin is a thermoplastic resin having a glass transition temperature of 350 ° C., a thermal decomposition onset temperature of 450 ° C., and a polymerization reaction onset temperature lower than the glass transition temperature.

【0055】この後、図1(6)に示すように、樹脂4
のパターン40上にAg、Alなどの金属薄膜をスパッ
タ形成により堆積させ、反射膜26を形成し、(7)に
示すように該反射膜の上にポリイミドの絶縁膜36をコ
ートし、200℃で焼成し、絶縁膜36を安定化し、こ
れによって反射板1が完成される。
Thereafter, as shown in FIG.
A metal thin film of Ag, Al, or the like is deposited on the pattern 40 by sputtering to form a reflective film 26, and a polyimide insulating film 36 is coated on the reflective film as shown in (7). And the insulating film 36 is stabilized, whereby the reflector 1 is completed.

【0056】本実施の形態は、樹脂薄膜をガラス転移温
度が200℃より高い温度のポリイミドを用い、反射膜
上に絶縁膜を形成するために200℃で焼成しているの
で、この焼成工程において、エンボス工程における残留
応力によってマイクロ凹凸パターン形状がくずれること
から防止することができる。
In this embodiment, the resin thin film is baked at 200 ° C. to form an insulating film on the reflective film using polyimide having a glass transition temperature higher than 200 ° C. In addition, it is possible to prevent the micro uneven pattern shape from being distorted due to the residual stress in the embossing step.

【0057】次に、樹脂薄膜に凹凸パターンを形成する
第2の凹凸パターン形成方法を図1を用いて説明する。
第1の方法との相違点は、第1の方法が、重合反応開始
温度およびガラス転移温度を超え、かつ熱分解開始温度
未満(望ましくはガラス転移温度+10℃以下)で加熱
し、樹脂薄膜を重合および軟化させてスタンパ部でマイ
クロ凹凸パターンを押圧形成したのに対して、第2の方
法が、重合反応開始温度未満でスタンパ部によって押圧
形成した後に、重合反応開始温度を超えかつガラス転移
温度未満で重合させる点、第1の方法が樹脂薄膜にスタ
ンパ部を押圧形成するエンボス工程の後に、冷却工程を
必要としたのに対して第2の方法はこの冷却工程を省略
した点、である。なお、第1の方法が熱可塑性樹脂を使
用していたのに対し、第2の方法では熱可塑性樹脂に限
らず、会社名[株式会社チッソ]製の熱硬化性ポリアミ
ドPIS5001(製品番号)のような熱硬化性樹脂も
使用することができる。該樹脂の重合反応開始温度は1
20℃、また熱分解開始温度は450℃であり、ガラス
転移温度は熱分解開始温度より高い。
Next, a second method of forming an uneven pattern for forming an uneven pattern on a resin thin film will be described with reference to FIG.
The difference from the first method is that the first method heats the resin thin film at a temperature higher than the polymerization reaction start temperature and the glass transition temperature and lower than the thermal decomposition start temperature (preferably, the glass transition temperature + 10 ° C. or lower), and In contrast to the polymerization and softening, the micro-asperity pattern was pressed and formed at the stamper portion, whereas the second method was formed by pressing with the stamper portion at a temperature lower than the polymerization reaction start temperature, then exceeded the polymerization reaction start temperature and the glass transition temperature. The first method requires a cooling step after the embossing step of pressing and forming a stamper portion on a resin thin film, whereas the second method omits this cooling step. . In addition, while the first method used a thermoplastic resin, the second method is not limited to a thermoplastic resin, and a thermosetting polyamide PIS5001 (product number) manufactured by a company name [Chisso Corporation] is used. Such a thermosetting resin can also be used. The polymerization reaction initiation temperature of the resin is 1
20 ° C., the thermal decomposition onset temperature is 450 ° C., and the glass transition temperature is higher than the thermal decomposition onset temperature.

【0058】図1(1)は第1の方法と同じである。ガ
ラス基板5の上にポリアミド(PA)などの熱硬化性樹
脂である樹脂薄膜4をスピンコートした状態において
は、重合反応が起こっていないか、また、重合反応が起
こった割合が低く、ほぼ樹脂を構成する分子だけからな
り、固相でも流動性を有し、弾性率が低い。
FIG. 1A is the same as the first method. In the state where the resin thin film 4 which is a thermosetting resin such as polyamide (PA) is spin-coated on the glass substrate 5, no polymerization reaction has occurred, and the rate of the polymerization reaction has been low, and the resin And has fluidity even in a solid phase, and has a low modulus of elasticity.

【0059】(2)に示すように樹脂薄膜4を熱硬化開
始温度(重合反応開始温度)未満の温度(例えば110
℃)で3〜10分のプリベークを行い、溶剤を揮発させ
る。
As shown in (2), the resin thin film 4 is heated to a temperature lower than the thermosetting start temperature (polymerization reaction start temperature) (for example, 110 ° C.).
C) for 3 to 10 minutes to evaporate the solvent.

【0060】(3)に示す柔らかな樹脂薄膜4の上から
スタンパ部33によりプレス、もしくはエンボスロール
3Aを転動させ、樹脂薄膜4を押圧させることは第1の
方法と同じである。この樹脂薄膜4は転写形状を保持で
きるほど弾性率が高く、流動性が低い状態にある。
(4)に記載するように重合反応開始温度未満(120
℃未満)の状態でスタンパ部を剥離すると、樹脂薄膜4
の表面にはスタンパ部の反転パターンであるマイクロ凹
凸パターン40が転写される。その後、(5)重合反応
開始温度(120℃)を超えかつ(7)の配向膜(絶縁
膜)形成温度(200℃)を超え、さらにガラス転移温
度未満となる温度210℃で焼成して、膜質を安定化す
る。反射膜形成工程(6)及び配向膜(絶縁膜)形成工
程(7)に示す工程は第1の方法と同じである。
The pressing or rolling of the embossing roll 3A from above the soft resin thin film 4 shown in (3) by the stamper 33 to press the resin thin film 4 is the same as in the first method. This resin thin film 4 is in a state where the elastic modulus is high enough to maintain the transfer shape and the fluidity is low.
As described in (4), below the polymerization reaction start temperature (120
When the stamper is peeled off in a state of less than
Is transferred to the surface of a micro-asperity pattern 40 which is a reverse pattern of the stamper portion. Thereafter, baking is performed at a temperature of 210 ° C., which exceeds (5) a polymerization reaction starting temperature (120 ° C.), exceeds (7) an alignment film (insulating film) forming temperature (200 ° C.), and is lower than a glass transition temperature. Stabilizes film quality. The steps shown in the reflection film forming step (6) and the alignment film (insulating film) forming step (7) are the same as those in the first method.

【0061】この第2の方法は、重合反応開始温度未満
の温度で加熱しプリベークを行い、エンボス加工を行っ
ているので、その状態で弾性率が高く、流動性が低いの
で、エンボス加工固定後に冷却しないでスタンパ部を外
しても凹凸パターンの転写形状を保持でき、エンボス加
工後は、樹脂の重合反応開始温度よりも高く、かつ温度
ガラス転移温度未満でシンタリングをすることで、重合
反応が起こり、弾性率が高く、流動性が低い膜質へ遷移
するので、絶縁膜形成時に200℃で加熱してもマイク
ロ凹凸パターン形状がくずれることがない。
In the second method, the pre-baking is performed by heating at a temperature lower than the polymerization reaction starting temperature, and the embossing is performed. In this state, the elasticity is high and the fluidity is low. Even if the stamper part is removed without cooling, the transfer shape of the concavo-convex pattern can be maintained even after removing the stamper part, and after embossing, the polymerization reaction is performed by sintering at a temperature higher than the polymerization reaction start temperature of the resin and lower than the glass transition temperature. As a result, the film transitions to a film having a high modulus of elasticity and a low fluidity, so that even when the insulating film is heated at 200 ° C., the shape of the micro uneven pattern does not collapse.

【0062】図2は、第1実施の形態にかかる樹脂薄膜
にマイクロ凹凸パターンを形成するマイクロ凹凸パター
ン形成装置1Aの要部説明図である。同図において、セ
ラミック、ガラス、プラスチック、アルミモリブデン、
シリコン等で形成される不透明もしくは透明な基板5
は、両面を研磨し、所定のウネリ、反り、平坦度を有し
ている。反りは、数cm以内の曲率の場合許容される。
すなわち、550×650mmの基板の場合は400μ
m以内である。そして、ウネリは4μm以内の曲率に、
平滑度は数10nm以内の曲率の凹凸に設定される。な
お、基板5は液晶駆動素子などの電子デバイスがアレー
状に形成されたものを用いても良い。
FIG. 2 is an explanatory view of a main part of a micro unevenness pattern forming apparatus 1A for forming a micro unevenness pattern on a resin thin film according to the first embodiment. In the figure, ceramic, glass, plastic, aluminum molybdenum,
Opaque or transparent substrate 5 made of silicon or the like
Has a predetermined undulation, warpage, and flatness. Warpage is allowed for curvatures within a few centimeters.
That is, 400 μm for a 550 × 650 mm substrate
m. And the undulation has a curvature within 4 μm,
The smoothness is set to be uneven with a curvature within several tens of nm. The substrate 5 may be one in which electronic devices such as liquid crystal driving elements are formed in an array.

【0063】基板5上に、ポリイミド(PI)、ポリア
ミド(PA)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエー
テルイミド(PEI)、ポリメタクリル酸メチル(PM
MA)系などの樹脂薄膜4を略0.1μm〜略100μ
m程度の厚さにスピンコートしている。樹脂薄膜4上方
に配設されたスタンパ部33は、Ni、AL、SUS、
Cu等の金属材料、セラミック、ガラス、シリコン、樹
脂などの材料で形成されている。該スタンパ部33は、
板材の表面に直接彫刻、エッチング、印刷等によって凹
凸パターンを形成してもよい。なお、樹脂薄膜4に用い
られる樹脂は上記樹脂に限定されるものではない。例え
ばノボラック樹脂やフェノール系樹脂などを用いること
ができる。
On the substrate 5, polyimide (PI), polyamide (PA), polyamide imide (PAI), polyether imide (PEI), polymethyl methacrylate (PM
MA) about 0.1 μm to about 100 μm
It is spin-coated to a thickness of about m. The stamper 33 disposed above the resin thin film 4 is made of Ni, AL, SUS,
It is formed of a metal material such as Cu, a material such as ceramic, glass, silicon, and resin. The stamper part 33 is
An uneven pattern may be formed directly on the surface of the plate material by engraving, etching, printing, or the like. The resin used for the resin thin film 4 is not limited to the above resin. For example, a novolak resin or a phenolic resin can be used.

【0064】該スタンパ部33は基部38に固定されて
いる。そして、樹脂薄膜4を押圧成形するスタンパ部3
3は加圧機構2に保持されるとともに、加圧機構2によ
って数MPa〜数千MPa程度の圧力が印加されるよう
に構成されている。加圧機構2は油圧機構を用いて加圧
するが、その他空圧機構、高弾性バネの反力、形状記憶
合金の復元力などを用いてもよい。
The stamper 33 is fixed to a base 38. And a stamper section 3 for press-molding the resin thin film 4.
Reference numeral 3 is configured to be held by the pressurizing mechanism 2 and apply a pressure of about several MPa to several thousand MPa by the pressurizing mechanism 2. The pressurizing mechanism 2 pressurizes using a hydraulic mechanism, but may also use a pneumatic mechanism, a reaction force of a highly elastic spring, a restoring force of a shape memory alloy, or the like.

【0065】基板5は転写ステージ7に真空吸着してい
るが、静電吸引、その他の保持手段により固着してもよ
い。本第1実施の形態はこのように構成されているの
で、基板5を転写ステージ7に固着保持し、加圧機構2
によりスタンパ部33の凹凸パターンが樹脂薄膜4を押
圧することによって、樹脂薄膜4上面にマイクロ凹凸パ
ターンを形成する。
Although the substrate 5 is vacuum-adsorbed to the transfer stage 7, it may be fixed by electrostatic suction or other holding means. Since the first embodiment is configured as described above, the substrate 5 is fixedly held on the transfer stage 7 and the pressing mechanism 2
As a result, the concave / convex pattern of the stamper 33 presses the resin thin film 4 to form a micro concave / convex pattern on the upper surface of the resin thin film 4.

【0066】図3は、第2実施の形態にかかる樹脂薄膜
にマイクロ凹凸パターンを形成するマイクロ凹凸パター
ン形成装置1Bの要部説明図である。図2との形態との
相違点は、基部38とスタンパ部33との間に、合成ゴ
ムまたは波形の金属薄板、もしくはそれらの組み合わせ
からなる弾性体10を介在し、基部38、スタンパ部3
3等にウネリ等の製作誤差があっても、それらを吸収し
寸法精度のよい光学素子を製造することができる。
FIG. 3 is an explanatory view of a main part of a micro uneven pattern forming apparatus 1B for forming a micro uneven pattern on a resin thin film according to the second embodiment. The difference from the embodiment shown in FIG. 2 is that an elastic body 10 made of synthetic rubber or a corrugated thin metal plate or a combination thereof is interposed between the base 38 and the stamper 33, and the base 38, the stamper 3
Even if there is a manufacturing error such as undulation in 3 or the like, an optical element with good dimensional accuracy can be manufactured by absorbing them.

【0067】図4は、第3実施の形態にかかる樹脂薄膜
にマイクロ凹凸パターンを形成するマイクロ凹凸パター
ン形成装置1Cの要部説明図である。図2との形態との
相違点は、円筒状に形成したエンボスロール部3Aを用
いた点である。
FIG. 4 is an explanatory view of a main part of a micro unevenness pattern forming apparatus 1C for forming a micro unevenness pattern on a resin thin film according to the third embodiment. The difference from the embodiment shown in FIG. 2 is that an embossing roll portion 3A formed in a cylindrical shape is used.

【0068】樹脂薄膜4を押圧成形するエンボスロール
3Aは加圧機構2に回転自在に保持されるとともに、加
圧機構2によって数MPa乃至数千MPa程度の圧力が
印加されるように構成されている。加圧機構2は油圧機
構を用いて加圧するが、その他空圧機構、高弾性バネの
反力、形状記憶合金の復元力などを用いてもよい。
The embossing roll 3A for press-molding the resin thin film 4 is rotatably held by the pressing mechanism 2, and is configured such that a pressure of about several MPa to several thousand MPa is applied by the pressing mechanism 2. I have. The pressurizing mechanism 2 pressurizes using a hydraulic mechanism, but may also use a pneumatic mechanism, a reaction force of a highly elastic spring, a restoring force of a shape memory alloy, or the like.

【0069】転写ステージ7は該移動機構8内に配置さ
れたリニアアクチュエータにより移動機構8A上を左右
動可能に配設されている。リニアアクチュエータの代わ
りに油圧、空圧シリンダ、モータとチェーン(もしくは
ベルト)の組み合わせを用いても良い。
The transfer stage 7 is disposed so as to be movable left and right on a moving mechanism 8A by a linear actuator disposed in the moving mechanism 8. A hydraulic, pneumatic cylinder, or a combination of a motor and a chain (or belt) may be used instead of the linear actuator.

【0070】本第3実施の形態はこのように構成されて
いるので、基板5を転写ステージ7に固着保持し、図上
右から左に移動すると、加圧機構2によりエンボスロー
ル3の凹凸パターンが樹脂薄膜4を押圧するとともに、
エンボスロール3Aが時計方向に回転し、樹脂薄膜4上
面に凹凸パターン40を形成する。尚、本第3実施の形
態は、樹脂薄膜4を一方側から他方側に移動してもよい
ことは勿論のことである。
Since the third embodiment is configured as described above, the substrate 5 is fixedly held on the transfer stage 7 and moves from right to left in the figure. Presses the resin thin film 4 and
The embossing roll 3A rotates clockwise to form an uneven pattern 40 on the upper surface of the resin thin film 4. In the third embodiment, the resin thin film 4 may be moved from one side to the other side.

【0071】この第3実施の形態は、エンボスロール部
3Aが樹脂薄膜4の表面を押圧するので、エンボスロー
ル部3Aの凹部3aによって、樹脂薄膜4の表面を押圧
することとなり、樹脂薄膜4内に気泡が存在してもエン
ボスロール部3Aの凹部3aにより樹脂薄膜4の移動方
向とは逆方向に該気泡が押されて移動し、エンボスロー
ル凸部3bによって樹脂部分が破れて気泡が外に漏れて
マイクロ凹凸パターンが気泡によって変形して形成され
ることが減少する。
In the third embodiment, since the embossing roll portion 3A presses the surface of the resin thin film 4, the recess 3a of the embossing roll portion 3A presses the surface of the resin thin film 4, and the resin thin film 4 Even if air bubbles are present, the air bubbles are pushed and moved in the direction opposite to the moving direction of the resin thin film 4 by the concave portion 3a of the embossing roll portion 3A, and the resin portion is broken by the embossing roll convex portion 3b, and the air bubble is released. It is possible to reduce the possibility that the micro uneven pattern is deformed and formed by bubbles due to leakage.

【0072】図5は、第4実施の形態にかかる樹脂薄膜
にマイクロ凹凸パターンを形成するマイクロ凹凸パター
ン形成装置1Dの要部説明図である。図4にかかる第3
実施の形態との相違点は、エンボスロール部の構成であ
る。すなわち、加圧機構2と連結するロール受32を設
け、該ロール受32とエンボスロール部13との間に金
属若しくは樹脂からなる薄板11による弾性部材を介在
させたものである。尚、薄板11の代わりに樹脂もしく
は合成ゴムをロール受32とエンボスロール部13との
間に配置してもよく、また液体、ゲルなどを封止したダ
ンパ構造を用いることもできる。
FIG. 5 is an explanatory view of a main part of a micro uneven pattern forming apparatus 1D for forming a micro uneven pattern on a resin thin film according to a fourth embodiment. Third in FIG.
The difference from the embodiment is the configuration of the embossing roll portion. That is, a roll receiver 32 connected to the pressure mechanism 2 is provided, and an elastic member made of a thin plate 11 made of metal or resin is interposed between the roll receiver 32 and the embossing roll portion 13. Note that a resin or a synthetic rubber may be disposed between the roll receiver 32 and the embossing roll portion 13 instead of the thin plate 11, or a damper structure in which liquid, gel, or the like is sealed may be used.

【0073】かかる実施の形態によると、ロール受32
とエンボスロール部13との間に弾性部材を介在させて
いるので、エンボスロール部13、ロール受32等にウ
ネリ等の製作誤差があっても、それらを吸収し寸法精度
のよい光学素子を製造することができる。
According to this embodiment, the roll receiver 32
Since an elastic member is interposed between the embossing roll portion 13 and the embossing roll portion 13, even if there are manufacturing errors such as undulations in the embossing roll portion 13, the roll receiver 32, etc., they are absorbed to produce an optical element with good dimensional accuracy. can do.

【0074】図6は、本発明の第5実施の形態にかかる
樹脂薄膜にマイクロ凹凸パターンを形成するマイクロ凹
凸パターン形成装置1Eの要部説明図である。 図2の
第1実施の形態との相違点は、基部38内にはヒータ部
6Bが、また、転写ステージ7内にはヒータ部6Aが内
蔵されて樹脂薄膜4の温度を制御可能に構成した点であ
る。
FIG. 6 is an explanatory view of a main part of a micro unevenness pattern forming apparatus 1E for forming a micro unevenness pattern on a resin thin film according to a fifth embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment shown in FIG. 2 is that a heater section 6B is built in the base section 38, and a heater section 6A is built in the transfer stage 7, so that the temperature of the resin thin film 4 can be controlled. Is a point.

【0075】スタンパ部33は基部38に固定され、該
基部38内にはヒータ部6Bがスタンパ部33のマイク
ロ凹凸パターンが形成されている略全域にわたって加熱
可能に内蔵されている。
The stamper 33 is fixed to the base 38, and the heater 6B is built in the base 38 so as to be able to heat over substantially the entire area of the stamper 33 where the micro uneven pattern is formed.

【0076】そして、転写ステージ7内には基板5を略
全域にわたって加熱可能なヒータ部6Aが内蔵されてい
る。そして、基板5の周囲に温度センサ15Aが配設さ
れている。尚、この温度センサ15Aは、基板5の周囲
に複数配置しその部位の温度の平均値を用いて制御する
のがよい。該ヒータ部6A及び前記ヒータ部6Bは、基
板5の周囲に配置された温度センサ15Aの温度情報を
もとに温度制御部20によって所定温度に制御可能に構
成されている。
The transfer stage 7 has a built-in heater 6A capable of heating the substrate 5 over substantially the entire area. A temperature sensor 15A is provided around the substrate 5. It is preferable that a plurality of the temperature sensors 15A be arranged around the substrate 5 and controlled using an average value of the temperatures of the portions. The heater section 6A and the heater section 6B are configured to be controlled to a predetermined temperature by a temperature control section 20 based on temperature information of a temperature sensor 15A disposed around the substrate 5.

【0077】本第5実施の形態はこのように構成されて
いるので、基板5を転写ステージ7に固着保持し、加圧
機構2によりスタンパ部33の凹凸パターンが樹脂薄膜
4を押圧することによって、樹脂薄膜4上面にマイクロ
凹凸パターンを形成する。
Since the fifth embodiment is configured as described above, the substrate 5 is fixedly held on the transfer stage 7, and the concave and convex pattern of the stamper 33 presses the resin thin film 4 by the pressing mechanism 2. Then, a micro uneven pattern is formed on the upper surface of the resin thin film 4.

【0078】本第5実施の形態は、基板5の周囲に配置
した温度センサの温度情報をもとに樹脂薄膜4の温度を
制御するので、マイクロ凹凸パターンの加工精度のよ
い、光学素子を製造することができる。
In the fifth embodiment, the temperature of the resin thin film 4 is controlled on the basis of the temperature information of the temperature sensor disposed around the substrate 5, so that an optical element with high processing accuracy of the micro uneven pattern can be manufactured. can do.

【0079】図7は、第6実施の形態にかかる樹脂薄膜
にマイクロ凹凸パターンを形成するマイク凹凸パターン
形成装置1Fの要部説明図である。図4の第3実施の形
態との相違点は、円筒状に形成したエンボスロール部1
3内にヒータ部16Cを配設して、該ヒータ部16C及
び転写ステージ7内に内蔵したヒータ部6Aを温度制御
部20にて制御可能に構成し、エンボスロール部13に
よる樹脂薄膜4を押圧中に樹脂薄膜4を加熱するように
構成したことである。
FIG. 7 is an explanatory view of a main part of a microphone uneven pattern forming apparatus 1F for forming a micro uneven pattern on a resin thin film according to the sixth embodiment. The difference from the third embodiment shown in FIG. 4 is that the embossing roll portion 1 formed in a cylindrical shape is used.
A heater section 16C is provided in the heater 3 and a heater section 6A built in the heater section 16C and the transfer stage 7 is configured to be controllable by the temperature control section 20, and the resin thin film 4 is pressed by the embossing roll section 13. The configuration is such that the resin thin film 4 is heated inside.

【0080】この第6実施の形態は、エンボスロール部
13内部に該エンボスロール部13を内周側から加熱で
きるようにヒータ部16Cが配設され、また、ヒータ部
6Aは転写ステージ7内に配設されている。これらのヒ
ータ部は温度制御部20によって温度センサ15Bの検
出温度を基にして制御される。これらヒート部のヒータ
は、電熱線ヒータ、高出力ランプ、セラミックヒータ等
を用いることができる。これらのヒータによって、樹脂
薄膜4の熱分布が均等になるように制御される。
In the sixth embodiment, a heater section 16C is provided inside the embossing roll section 13 so that the embossing roll section 13 can be heated from the inner peripheral side, and the heater section 6A is provided inside the transfer stage 7. It is arranged. These heaters are controlled by the temperature controller 20 based on the temperature detected by the temperature sensor 15B. As the heater of these heating units, a heating wire heater, a high-power lamp, a ceramic heater, or the like can be used. These heaters control the heat distribution of the resin thin film 4 to be uniform.

【0081】尚、図示していないが、これ以外に、転写
ステージ7、エンボスロール部及び加圧機構2、移動機
構8Aにはヒータ部と断熱する断熱性材料が用いられ、
また、水冷、空冷などの冷却機構が備えられている。
Although not shown, the transfer stage 7, the embossing roll, the pressurizing mechanism 2, and the moving mechanism 8A are made of a heat insulating material that insulates the heater.
Further, a cooling mechanism such as water cooling or air cooling is provided.

【0082】この第6実施の形態は、エンボスロール部
13が樹脂薄膜4の表面を押圧するので、エンボスロー
ル部13の凹部3aによって、樹脂薄膜4の表面を押圧
することとなり、樹脂薄膜4内に気泡が存在してもエン
ボスロール部13の凹部3aにより樹脂薄膜4の移動方
向とは逆方向に該気泡が押されて移動し、エンボスロー
ル凸部3bによって樹脂部分が破れて気泡が外に漏れて
マイクロ凹凸パターンが気泡によって変形して形成され
ることが減少する。
In the sixth embodiment, since the embossing roll 13 presses the surface of the resin thin film 4, the recess 3 a of the embossing roll 13 presses the surface of the resin thin film 4. Even if air bubbles are present, the air bubbles are pushed and moved in the direction opposite to the moving direction of the resin thin film 4 by the concave portion 3a of the embossing roll portion 13, and the resin portion is broken by the embossing roll convex portion 3b to move the air bubble out. It is possible to reduce the possibility that the micro uneven pattern is deformed and formed by bubbles due to leakage.

【0083】図8は、第7実施の形態にかかる樹脂薄膜
にマイクロ凹凸パターンを形成するマイクロ凹凸パター
ン形成装置1Gの要部説明図である。図7にかかる第6
実施の形態との相違点は、エンボスロール部3Aを保持
する加圧機構2Aを樹脂薄膜4を押圧中に上下動可能に
構成するとともに、移動機構8Aをエンボスロール回転
軸方向移動機構8Bの上に載置してエンボスロール回転
軸方向に移動可能に構成した点である。尚、ヒータ6
A、16Cは説明の便宜上省略している。
FIG. 8 is an explanatory view of a main part of a micro unevenness pattern forming apparatus 1G for forming a micro unevenness pattern on a resin thin film according to a seventh embodiment. The sixth according to FIG.
The difference from the embodiment is that the pressing mechanism 2A that holds the embossing roll portion 3A is configured to be able to move up and down while pressing the resin thin film 4, and the moving mechanism 8A is mounted on the embossing roll rotating shaft direction moving mechanism 8B. And is configured to be movable in the direction of the embossing roll rotation axis. The heater 6
A and 16C are omitted for convenience of explanation.

【0084】この第7実施の形態は、このように構成し
ているので、転写ステージ7の移動中に加圧機構2Aを
上下動することによって、凹凸パターンを適宜間隔で適
宜の量だけ40a、40b、40c、40dのように形
成することができる。よって、規則的に、また、任意に
凹凸パターンを配置することができる。
In the seventh embodiment, since the pressure mechanism 2A is moved up and down while the transfer stage 7 is moving, the concavo-convex pattern is formed at appropriate intervals by an appropriate amount by 40a. It can be formed like 40b, 40c, 40d. Therefore, irregular patterns can be arranged regularly and arbitrarily.

【0085】図9は、第8実施の形態にかかる樹脂薄膜
にマイクロ凹凸パターンを形成するマイクロ凹凸パター
ン形成装置1Hの要部説明図である。図8にかかる第7
実施の形態との相違点は、樹脂薄膜4を押圧成形するス
タンパ部3Bは加圧機構2に保持されるとともに、加圧
機構2によって数MPa〜数千MPa程度の圧力が印加
されるように構成されている。そして、加圧機構2を樹
脂薄膜4を押圧中に上下動可能に構成する。尚、ヒータ
6A、16Cは説明の便宜上省略している。
FIG. 9 is an explanatory view of a main part of a micro uneven pattern forming apparatus 1H for forming a micro uneven pattern on a resin thin film according to the eighth embodiment. The seventh of FIG.
The difference from the embodiment is that the stamper portion 3B for pressing and molding the resin thin film 4 is held by the pressing mechanism 2, and the pressure of about several MPa to several thousand MPa is applied by the pressing mechanism 2. It is configured. The pressing mechanism 2 is configured to be able to move up and down while pressing the resin thin film 4. Note that the heaters 6A and 16C are omitted for convenience of description.

【0086】本第8実施の形態はこのように構成されて
いるので、基板5を転写ステージ7に固着保持し、加圧
機構2によりスタンパ部3Bの凹凸パターンが樹脂薄膜
4を押圧することによって、樹脂薄膜4上面にマイクロ
凹凸パターン40(a〜d)を形成する。
Since the eighth embodiment is configured as described above, the substrate 5 is fixedly held on the transfer stage 7 and the pressing mechanism 2 presses the resin thin film 4 with the concave / convex pattern of the stamper 3 B. Then, micro concave and convex patterns 40 (a to d) are formed on the upper surface of the resin thin film 4.

【0087】そして、この第8実施の形態は、転写ステ
ージ7の移動中に加圧機構2を上下動することによっ
て、凹凸パターンを適宜間隔で適宜の量だけ40a、4
0b、40c、40dのように形成することができる。
よって、規則的に、また、任意に凹凸パターンを形成す
ることができる。
In the eighth embodiment, the pressing mechanism 2 is moved up and down while the transfer stage 7 is moving, so that the concavo-convex pattern is formed at appropriate intervals by an appropriate amount of 40a, 4a.
0b, 40c, and 40d.
Therefore, the uneven pattern can be formed regularly and arbitrarily.

【0088】図10は、第9実施の形態にかかる樹脂薄
膜にマイクロ凹凸パターンを形成するマイクロ凹凸パタ
ーン形成装置1Iの要部説明図であり、図8の改良例を
示すものである。図8にかかる第7実施の形態との相違
点は、転写ステージ7Aと基板5との間に基板回転方向
調整機構16Aを介在させるとともに、基板5上もしく
は樹脂薄膜4上のアライメントマークを読みとり可能な
アライメントマーク観察用光学装置21(a〜d)を有
した加圧機構2Bを配設した点である。
FIG. 10 is an explanatory view of a main part of a micro unevenness pattern forming apparatus 1I for forming a micro unevenness pattern on a resin thin film according to the ninth embodiment, and shows an improved example of FIG. The difference from the seventh embodiment shown in FIG. 8 is that the substrate rotation direction adjusting mechanism 16A is interposed between the transfer stage 7A and the substrate 5, and the alignment marks on the substrate 5 or the resin thin film 4 can be read. This is the point that the pressing mechanism 2B having the alignment mark observation optical devices 21 (ad) is disposed.

【0089】よって、基板回転方向調整機構16Aに
は、基板5は真空吸着しているが、静電吸引、その他の
保持手段により固着してもよい。基板回転方向調整機構
16Aは、転写ステージ7A上に回動可能に保持される
とともに、図示しない位置に操作レバーが配設され、該
操作レバーを操作することによって転写ステージ7A上
に固定される固定操作と、転写ステージ7A上における
固定が解除し回動が許容される解除操作とを操作可能に
構成されている。
Thus, the substrate 5 is vacuum-sucked to the substrate rotation direction adjusting mechanism 16A, but may be fixed by electrostatic suction or other holding means. The substrate rotation direction adjusting mechanism 16A is rotatably held on the transfer stage 7A, and has an operation lever disposed at a position (not shown), and is fixed on the transfer stage 7A by operating the operation lever. The operation and the release operation in which the fixing on the transfer stage 7A is released and the rotation is permitted are configured to be operable.

【0090】また、図示しない位置には微調整ダイアル
が配置され、該微調整ダイアルを操作することによっ
て、基板回転方向調整機構16Aが回動可能に構成さ
れ、基板回転方向調整機構16Aに設けられた指標16
aと転写ステージ7A上に設けられた移動量マーク7a
を用いて基板5の回動量調整の目安とすることができ
る。なお、本実施の形態では基板回転調整機構16Aを
転写ステージ7Aと基板5との間に設けたが、基板回転
方向調整機構16Aを介在させる位置はそれに限定され
るものではない。例えば、エンボスロール回転軸方向移
動機構15の下部に設けてもかまわない。
A fine adjustment dial is arranged at a position (not shown). By operating the fine adjustment dial, the substrate rotation direction adjusting mechanism 16A is configured to be rotatable, and provided on the substrate rotation direction adjusting mechanism 16A. Index 16
a and the movement amount mark 7a provided on the transfer stage 7A
Can be used as a guide for adjusting the amount of rotation of the substrate 5. In the present embodiment, the substrate rotation adjusting mechanism 16A is provided between the transfer stage 7A and the substrate 5, but the position where the substrate rotation direction adjusting mechanism 16A is interposed is not limited to this. For example, it may be provided below the embossing roll rotation axis moving mechanism 15.

【0091】また、基板回転方向調整機構16内にはア
ライメントマーク観察用光学装置21(a〜d)に対応
する位置に照明光源が配設されている。一方、加圧機構
2Bの上面にはアライメントマーク観察用光学装置21
(a〜d)によって樹脂薄膜4下方の基板5の表面に設
けられたアライメントマークを読みとる観察窓2B(a
〜d)が設けられている。
An illumination light source is provided in the substrate rotation direction adjusting mechanism 16 at a position corresponding to the alignment mark observation optical devices 21 (a to d). On the other hand, an alignment mark observation optical device 21 is provided on the upper surface of the pressing mechanism 2B.
An observation window 2B (a) for reading an alignment mark provided on the surface of the substrate 5 below the resin thin film 4 by (a to d).
To d) are provided.

【0092】次に、図11を用いてアライメントマーク
を説明する。アライメントマークはカラー液晶表示装置
を例にとると(a)(b)に示すアライメントマーク5
a、5b、22、22は図示しないカラーフィルタ層と
基板5に形成された液晶駆動素子31との位置的一致を
得るために設けられるものである。
Next, the alignment marks will be described with reference to FIG. In the case of a color liquid crystal display device, the alignment marks 5 are alignment marks 5 shown in (a) and (b).
Reference numerals a, 5b, 22, and 22 are provided to obtain a positional match between a color filter layer (not shown) and the liquid crystal driving element 31 formed on the substrate 5.

【0093】図11(a)に示す場合は、基板5にアラ
イメントマーク用の凹部5a、5bを設け、該基板5の
表面にスパッタ法で金属膜を形成し、その上にスピンコ
ート法でレジストを塗布し、高温で焼いてレジストを硬
化させ、適宜マスクを紫外線で露光し、露光されたレジ
ストを現像液によって取り去り、再度高温で焼いた後に
エッチングで覆われていない部分の膜を取り去り、残っ
ているレジストを剥離液で取り去るという工程を繰り返
してTFTなどの液晶駆動素子31を形成した後に、基
板5の表面に樹脂薄膜4Aをスピンコートしたものであ
り、樹脂薄膜4Aは凹部5a、5bに侵入している。
In the case shown in FIG. 11A, recesses 5a and 5b for alignment marks are provided on the substrate 5, a metal film is formed on the surface of the substrate 5 by sputtering, and a resist is formed thereon by spin coating. Apply, bake at high temperature to cure the resist, expose the mask appropriately with ultraviolet light, remove the exposed resist with a developing solution, bake again at high temperature, remove the film not covered by etching, and leave The process of removing the resist with a stripper is repeated to form a liquid crystal driving element 31 such as a TFT, and then the surface of the substrate 5 is spin-coated with a resin thin film 4A, and the resin thin film 4A is formed in the concave portions 5a and 5b. Invading.

【0094】また、図11(b)に示す場合は、基板5
の表面に上述した方法で、TFTなどの液晶駆動素子3
1とともにアライメントマーク22、22を形成した後
に、基板5の表面に樹脂薄膜4Bをスピンコートしたも
のである。
Further, in the case shown in FIG.
The liquid crystal driving element 3 such as a TFT is formed on the surface of the
After the alignment marks 22 and 22 are formed together with 1, the surface of the substrate 5 is spin-coated with a resin thin film 4B.

【0095】(d)に示すものは図10の右方から視
た、基板回転方向調整機構16Aと加圧機構2Bとの間
の概略構成図である。
FIG. 10D is a schematic configuration diagram between the substrate rotation direction adjusting mechanism 16A and the pressing mechanism 2B as viewed from the right in FIG.

【0096】次にこのように構成された第9実施の形態
の動作を図10を用いて説明する。アライメントマーク
観察用光学装置21(a〜d)からのアライメントマー
クの投影像を観察窓2B(a〜d)にて観察して、基板
5に設けた前記したアライメントマーク2B(a〜d)
とアライメントマーク観察用光学装置21(a〜d)の
基準位置がズレていると、エンボスロール回転軸方向移
動機構15及び/または基板回転方向調整機構16を移
動調整して、前記基準位置のズレが所定基準値内に一致
させる。
Next, the operation of the ninth embodiment configured as described above will be described with reference to FIG. The projected images of the alignment marks from the alignment mark observation optical devices 21 (ad) are observed through observation windows 2B (ad), and the alignment marks 2B (ad) provided on the substrate 5 are observed.
If the reference position of the alignment mark observation optical device 21 (a to d) is shifted, the embossing roll rotation axis direction moving mechanism 15 and / or the substrate rotation direction adjusting mechanism 16 are moved and adjusted to shift the reference position. Are within the predetermined reference value.

【0097】そして、転写ステージ7を右方の初期位置
に移動して、その初期位置において、加圧機構2Bを所
定位置まで降下させるとともに、所定圧力にて押圧しな
がら、転写ステージ7を左行させて、凹凸パターン40
a、40b、40cを形成する。1回目の転写ステージ
7の左行後に、加圧機構2Bは上昇して初期位置に復帰
し、エンボスロール回転軸方向移動機構15によって移
動機構8Aを図上手前側に所定量移動するとともに、転
写ステージ7を右側の初期位置に復帰させる。そして、
再度加圧機構2Bを所定位置まで降下させるとともに、
所定圧力にて押圧しながら、転写ステージ7を左行させ
て、凹凸パターン40d〜を形成する。
Then, the transfer stage 7 is moved to the right initial position. At the initial position, the pressing mechanism 2B is lowered to a predetermined position, and the transfer stage 7 is moved to the left while pressing at a predetermined pressure. Then, the uneven pattern 40
a, 40b and 40c are formed. After the first leftward movement of the transfer stage 7, the pressurizing mechanism 2B rises and returns to the initial position, and the embossing roll rotation axis direction moving mechanism 15 moves the moving mechanism 8A to the front side in the figure by a predetermined amount. 7 is returned to the right initial position. And
While lowering the pressing mechanism 2B again to the predetermined position,
While pressing at a predetermined pressure, the transfer stage 7 is moved leftward to form the concavo-convex patterns 40d to 40d.

【0098】尚、本実施の形態においては、4個のアラ
イメントマーク観察用光学装置21(a〜d)を用いて
いるが、1個または2個のアライメントマーク観察用光
学装置21を用いて、エンボスロール回転軸方向移動機
構15もしくは移動機構8Aを駆動してアライメントマ
ークの位置ズレを求め、基板回転方向調整機構16を移
動調整して、前記基準位置のズレを所定基準値内に一致
させることもできる。
In this embodiment, four alignment mark observing optical devices 21 (a to d) are used, but one or two alignment mark observing optical devices 21 are used. Driving the embossing roll rotation axis direction moving mechanism 15 or the moving mechanism 8A to obtain the positional deviation of the alignment mark, and moving and adjusting the substrate rotational direction adjusting mechanism 16 to make the deviation of the reference position coincide with a predetermined reference value. Can also.

【0099】また、本実施の形態においては、観察窓に
アライメントマークを投影しているが、CCDカメラな
どを用いてモニタ画面による観察をおこなってもよい。
In this embodiment, the alignment mark is projected on the observation window. However, the observation may be performed on a monitor screen using a CCD camera or the like.

【0100】また、アライメントマークは、基板そのも
のをウエットエッチング、ドライエッチング、サンドブ
ラスト加工、エンボス加工などにより直接加工してもよ
いが、基板表面に金属、絶縁体、樹脂等の薄膜をスパッ
タ、スピンコート、蒸着、CVDなどで形成し、その面
をウエットエッチング、ドライエッチング、サンドブラ
スト加工、エンボス加工などにより加工してもよい。
The alignment mark may be formed by directly processing the substrate itself by wet etching, dry etching, sand blasting, embossing, or the like. However, a thin film of a metal, an insulator, a resin, or the like is sputtered or spin-coated on the substrate surface. It may be formed by vapor deposition, CVD, or the like, and its surface may be processed by wet etching, dry etching, sandblasting, embossing, or the like.

【0101】また、本実施の形態においては、アライメ
ントマークを基板5の表面に形成したが、エンボスロー
ル3のアライメントマーク部と外れた部位に凹凸パター
ン部とともにアライメントマーク部を設け、アライメン
トマーク5a、5b、または22に対応する別のアライ
メントマーク部を樹脂薄膜5の表面に形成して、該アラ
イメントマーク部をアライメントマーク観察用光学装置
21を用いて観察するように構成することも可能であ
る。
In the present embodiment, the alignment mark is formed on the surface of the substrate 5. However, an alignment mark portion is provided along with the concave / convex pattern portion at a position deviating from the alignment mark portion of the embossing roll 3. It is also possible to form another alignment mark portion corresponding to 5b or 22 on the surface of the resin thin film 5 and observe the alignment mark portion using the alignment mark observation optical device 21.

【0102】図12は、エンボスロール3Aの代わりに
図9で用いられるスタンパ部3Bを用いたものであり、
他の構成は図10と同じである。よって、アライメント
マーク観察用光学装置21(a〜d)からのアライメン
トマークの投影像を観察窓2B(a〜d)にて観察し
て、基板5に設けた前記したアライメントマーク2B
(a〜d)とアライメントマーク観察用光学装置21
(a〜d)の基準位置がズレていると、エンボスロール
回転軸方向移動機構15及び/または基板回転方向調整
機構16Bを移動調整して、前記基準位置のズレが所定
基準値内に一致させることができる。
FIG. 12 shows a stamper 3B used in FIG. 9 instead of the embossing roll 3A.
Other configurations are the same as those in FIG. Therefore, the projected images of the alignment marks from the alignment mark observation optical devices 21 (a to d) are observed through the observation windows 2B (a to d), and the alignment marks 2B provided on the substrate 5 are observed.
(A) to (d) and the alignment mark observation optical device 21
If the reference positions (a) to (d) are displaced, the embossing roll rotation axis direction moving mechanism 15 and / or the substrate rotation direction adjusting mechanism 16B are moved and adjusted so that the deviation of the reference position coincides with a predetermined reference value. be able to.

【0103】そして、転写ステージ7を右方の初期位置
に移動して、その初期位置において、加圧機構2を所定
位置まで降下させて、所定圧力にて押圧した後に、転写
ステージ7を左行させて、凹凸パターン40a、40
b、40cを形成する。1回目の転写ステージ7の左行
後に、加圧機構2は上昇して初期位置に復帰し、エンボ
スロール回転軸方向移動機構15によって移動機構8A
を図上手前側に所定量移動するとともに、転写ステージ
7を右側の初期位置に復帰させる。そして、再度加圧機
構2を所定位置まで降下させるとともに、所定圧力にて
押圧しながら、転写ステージ7を左行させて、凹凸パタ
ーン40d〜を形成する。
Then, the transfer stage 7 is moved to the right initial position. At the initial position, the pressing mechanism 2 is lowered to a predetermined position and pressed at a predetermined pressure. Then, the concavo-convex patterns 40a, 40
b, 40c are formed. After the first leftward movement of the transfer stage 7, the pressurizing mechanism 2 rises and returns to the initial position, and the embossing roll rotation axis direction moving mechanism 15 moves the moving mechanism 8A.
Is moved forward by a predetermined amount in the figure, and the transfer stage 7 is returned to the initial position on the right side. Then, the transfer stage 7 is moved leftward while the pressing mechanism 2 is lowered to the predetermined position again and pressed at the predetermined pressure, thereby forming the concavo-convex patterns 40d to 40d.

【0104】次に、図13を用いて反射板下方側にアラ
イメントマーク観察用装置を有する凹凸パターン形成装
置を説明する。図10に適用するうえでの図10との相
違点は、図10においては加圧機構2B、基板回転方向
調整機構16A、転写ステージ7Aを用いているのに対
して、図13においては、加圧機構2C、基板回転方向
調整機構16B、転写ステージ7Bが用いられる点であ
る。加圧機構2Cによって回転可能に配置されたエンボ
スロール3は、マイクロ凹凸パターンが形成されている
外面にアライメントマーク3c、3dが設けられてい
る。基板5は基板回転方向調整機構16Bに保持され、
該基板回転方向調整機構16Bには通孔16Ba、16
Baが削設され、該通孔16Ba、16Baにはアライ
メントマーク観察用光学装置29Aa、29Abが配設
保持されている。そして、このアライメントマーク観察
用光学装置29Aa、29Abには光検出手段が配置さ
れ、該光検出手段は図示しないコンピュータを介してモ
ニタ画面に接続している。
Next, an uneven pattern forming apparatus having an apparatus for observing an alignment mark below the reflector will be described with reference to FIG. 10 is different from FIG. 10 in that the pressure mechanism 2B, the substrate rotation direction adjusting mechanism 16A, and the transfer stage 7A are used in FIG. The point is that the pressure mechanism 2C, the substrate rotation direction adjusting mechanism 16B, and the transfer stage 7B are used. The embossing roll 3 rotatably arranged by the pressing mechanism 2C has alignment marks 3c and 3d on the outer surface on which the micro uneven pattern is formed. The substrate 5 is held by the substrate rotation direction adjusting mechanism 16B,
The through holes 16Ba, 16Ba are provided in the substrate rotation direction adjusting mechanism 16B.
Ba is cut out, and alignment mark observation optical devices 29Aa and 29Ab are arranged and held in the through holes 16Ba and 16Ba. The alignment mark observation optical devices 29Aa and 29Ab are provided with light detecting means, and the light detecting means is connected to a monitor screen via a computer (not shown).

【0105】尚、このアライメントマーク観察用光学装
置29Aa、29Abは調整量を超える視野を有する場
合は、転写ステージ7B側に保持されていてもよい。ま
た、アライメントマーク観察用光学装置は、図14
(a)に示すように、エンボスロール3の外周面に配置
したアライメントマーク3Cを視認可能な位置にアライ
メントマーク観察用光学装置29Bを配置し、基板側の
アライメントマーク22を介して入射した光を検出可能
に構成してもよい。また、図13に示すように、アライ
メントマーク観察用光学装置を基板の下方に配置し、図
14(b)のように樹脂薄膜4の外側からアライメント
マーク3Ccを介して入射した光を検出可能に構成して
もよく、また、(c)に示すように、アライメントマー
ク観察用光学装置29Bからの光を直上のアライメント
マーク22を介してアライメントマーク3cに反射さ
せ、その反射光を検出可能に構成してもよい。
When the alignment mark observation optical devices 29Aa and 29Ab have a visual field exceeding the adjustment amount, they may be held on the transfer stage 7B side. Further, the optical device for observing the alignment mark is shown in FIG.
As shown in (a), an alignment mark observing optical device 29B is arranged at a position where the alignment mark 3C arranged on the outer peripheral surface of the embossing roll 3 can be visually recognized, and light incident through the alignment mark 22 on the substrate side is emitted. You may comprise so that detection is possible. In addition, as shown in FIG. 13, an alignment mark observation optical device is arranged below the substrate, so that light incident from outside the resin thin film 4 via the alignment mark 3Cc can be detected as shown in FIG. 14B. Alternatively, as shown in (c), the light from the alignment mark observation optical device 29B is reflected to the alignment mark 3c via the alignment mark 22 immediately above, and the reflected light can be detected. May be.

【0106】次にこのように構成された本実施の形態の
動作を説明する。アライメントマーク観察用光学装置2
9Aa、29Abからのアライメントマークの投影像を
前記モニタにて観察して、基板5に設けた前記したアラ
イメントマーク22、とアライメントマーク観察用光学
装置29Aa、29Abの基準位置がズレていると、エ
ンボスロール回転軸方向移動機構15及び/または基板
回転方向調整機構16Bを移動調整して、前記基準位置
のズレが所定基準値内に一致させる。
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described. Optical device for alignment mark observation 2
The projected images of the alignment marks from 9Aa and 29Ab are observed on the monitor, and if the alignment marks 22 provided on the substrate 5 and the reference positions of the alignment mark observation optical devices 29Aa and 29Ab are misaligned, the embossing may occur. By moving and adjusting the roll rotation axis direction moving mechanism 15 and / or the substrate rotation direction adjusting mechanism 16B, the deviation of the reference position is made to be within a predetermined reference value.

【0107】そして、転写ステージ7Bを初期位置に移
動して、その初期位置において、加圧機構2を所定位置
まで降下させるとともに、所定圧力にて押圧しながら、
転写ステージ7B移動させて、エンボスロール3を転動
させて凹凸パターンを形成する。
Then, the transfer stage 7B is moved to the initial position, and at the initial position, the pressing mechanism 2 is lowered to a predetermined position, and while being pressed at a predetermined pressure,
The transfer stage 7B is moved, and the emboss roll 3 is rolled to form an uneven pattern.

【0108】尚、本実施の形態においては、2個のアラ
イメントマーク観察用光学装置29Aa、29Abを用
いているが、1個または4個のアライメントマーク観察
用光学装置を用いて、エンボスロール回転軸方向移動機
構15もしくはエンボスロール回転方向移動機構8を駆
動してアライメントマークの位置ズレを求め、基板回転
方向調整機構16Bを移動調整して、前記基準位置のズ
レを所定基準値内に一致させることもできる。
In the present embodiment, two alignment mark observation optical devices 29Aa and 29Ab are used. However, one or four alignment mark observation optical devices are used, and the embossing roll rotation shaft is used. Driving the direction moving mechanism 15 or the embossing roll rotating direction moving mechanism 8 to obtain a position shift of the alignment mark, and moving and adjusting the substrate rotating direction adjusting mechanism 16B so that the shift of the reference position coincides with a predetermined reference value. Can also.

【0109】図15は、不活性ガス雰囲気中における樹
脂薄膜にマイクロ凹凸パターンを形成するマイクロ凹凸
パターン形成装置の要部説明図である。同図において、
気密に構成されたチャンバ23内に転写ステージ7が配
置され、該転写ステージ7上には樹脂薄膜4がコートさ
れた基板5が取り外し可能に保持されている。樹脂薄膜
4の上方には加圧機構2が上下動及び左右動可能に配設
され、該加圧機構2には(a)においてはスタンパ部3
Bが取付られ、(b)においては、エンボスロール3A
が回転可能に取付られている。
FIG. 15 is an explanatory view of a main part of a micro uneven pattern forming apparatus for forming a micro uneven pattern on a resin thin film in an inert gas atmosphere. In the figure,
A transfer stage 7 is arranged in a chamber 23 which is airtightly arranged, and a substrate 5 coated with a resin thin film 4 is detachably held on the transfer stage 7. A pressing mechanism 2 is disposed above the resin thin film 4 so as to be able to move up and down and left and right.
B is attached, and in FIG.
Are rotatably mounted.

【0110】チャンバ23には排気部24が該チャンバ
23内の気体を排気可能に配設されている。該排気部2
4には換気扇、ロータリポンプ等が配置され、チャンバ
23内の気体をある程度排気可能に構成されている。ま
た、チャンバ23にはパージ部25がチャンバ23内に
所定の気体を送入可能に配設されている。該パージ部2
5には、N、Arなどの不活性ガスをチャンバ23内
に送入する機構として、マスフローコントローラ、AP
Cバルブなどのガス流量を制御する装置が配置されてい
る。該パージ部25は図示しない不活性ガスの供給源で
あるガスボンベもしくはガス精製装置に連結されてい
る。
An exhaust unit 24 is provided in the chamber 23 so that the gas in the chamber 23 can be exhausted. The exhaust part 2
A ventilation fan, a rotary pump, and the like are arranged in 4, and are configured to be able to exhaust gas in the chamber 23 to some extent. Further, a purge unit 25 is provided in the chamber 23 so that a predetermined gas can be supplied into the chamber 23. The purging unit 2
5 includes a mass flow controller and an AP as a mechanism for feeding an inert gas such as N 2 or Ar into the chamber 23.
A device for controlling the gas flow rate such as a C valve is provided. The purge section 25 is connected to a gas cylinder or a gas purifier, which is a supply source of an inert gas (not shown).

【0111】このように構成された本実施の形態は、樹
脂薄膜4がスピンコートされた基板5を転写ステージ7
上に固定する。次に、排気部24を動作させ、チャンバ
23内の空気を排気する。排気部24の動作を停止した
後にパージ部25を動作させ不活性ガスをチャンバ23
内に導入する。その後、加圧機構2をチャンバ23内の
左側の初期位置から所定圧力で右側に移動させることに
よって、樹脂薄膜4には凹凸パターンが形成される。
In the present embodiment thus configured, the substrate 5 on which the resin thin film 4 is spin-coated is transferred to the transfer stage 7.
Fix on top. Next, the exhaust unit 24 is operated to exhaust the air in the chamber 23. After the operation of the exhaust unit 24 is stopped, the purge unit 25 is operated to remove the inert gas from the chamber 23.
Introduce within. Thereafter, the pressing mechanism 2 is moved rightward from the initial position on the left side of the chamber 23 at a predetermined pressure to form an uneven pattern on the resin thin film 4.

【0112】本実施の形態によると、予め排気部24に
よってチャンバ23内の空気を排気するので、チャンバ
内の空気中に含まれる酸素や不純物が排気され、清浄な
不活性ガスの雰囲気内で凹凸パターンを形成するので、
樹脂薄膜の酸化や変質が防止でき、さらに凹凸パターン
形成中にその不純物が樹脂薄膜に付着して凹凸パターン
上に固着するのを防止でき、光学素子の製造の歩留まり
を向上することができる。
According to the present embodiment, since the air in the chamber 23 is exhausted in advance by the exhaust unit 24, oxygen and impurities contained in the air in the chamber are exhausted, and the unevenness is produced in a clean inert gas atmosphere. Because it forms a pattern,
Oxidation and deterioration of the resin thin film can be prevented, and furthermore, it is possible to prevent the impurities from adhering to the resin thin film and forming on the uneven pattern during the formation of the uneven pattern, thereby improving the production yield of the optical element.

【0113】尚、本実施の形態は加圧機構2を左右動可
能に構成したが、エンボスロール回転方向移動機構8を
用いて転写ステージ7を移動させたり、また、基板回転
方向調整機構16を用いてもよいことは勿論のことであ
る。
In the present embodiment, the pressure mechanism 2 is configured to be movable left and right. However, the transfer stage 7 is moved by using the emboss roll rotation direction moving mechanism 8 and the substrate rotation direction adjustment mechanism 16 is moved by the embossing roll rotation direction moving mechanism 8. Of course, it may be used.

【0114】図16は、減圧雰囲気中における樹脂薄膜
に凹凸パターンを形成する凹凸パターン形成装置の要部
説明図である。図15との相違点は、チャンバ23内を
不活性ガス雰囲気の代わりに大気圧未満の減圧雰囲気で
光学素子を製造する点である。
FIG. 16 is an explanatory view of a main part of an uneven pattern forming apparatus for forming an uneven pattern on a resin thin film in a reduced-pressure atmosphere. The difference from FIG. 15 is that the optical element is manufactured in a reduced-pressure atmosphere lower than the atmospheric pressure in the chamber 23 instead of the inert gas atmosphere.

【0115】チャンバ23に連結される排気部24に
は、ロータリポンプ、ターボポンプ、ディフージョンポ
ンプ等が配置され、チャンバ23内の圧力を、10−3
〜10 −7Torrに気体を排気可能に構成されてい
る。また、チャンバ23にはパージ部25によって、N
、Arなどの不活性ガスをチャンバ23内に送入して
もよいが、不活性ガスを導入しないままで光学素子を製
造してもよい。
In the exhaust part 24 connected to the chamber 23,
Are rotary pumps, turbo pumps, diffusion pumps
The pressure inside the chamber 23 is set to 10-3
-10 -7It is configured to exhaust gas to Torr
You. In addition, the purging section 25 supplies N
2, And an inert gas such as Ar
The optical element can be manufactured without introducing inert gas.
It may be made.

【0116】本実施の形態によると、予め排気部24に
よってチャンバ23内の空気を排気するので、チャンバ
内の空気中に含まれる酸素や不純物が排気され、清浄な
不活性ガスの雰囲気内で凹凸パターンを形成することが
できる。そして、特に、チャンバ内を減圧させた場合
は、水分も容易に気化して排気されるので、型材と樹脂
薄膜との間に空気が捕らわれることがなくなり、凹凸パ
ターン形成中に浮遊する不純物、水蒸気等が樹脂薄膜4
に付着して凹凸パターン上に固着するのを防止できる。
さらに、樹脂薄膜の酸化や変質が防止でき、気泡のない
凹凸パターンが形成できるので、気泡は加圧時にダンパ
として働くため、加圧力を大きくする必要が生じていた
が、気泡がなくなることで加圧力を小さくできるので、
凹凸パターンの残留応力が低減できる。すなわち、光学
素子の製造の歩留まりを向上することができる。
According to the present embodiment, the air in the chamber 23 is exhausted in advance by the exhaust unit 24, so that oxygen and impurities contained in the air in the chamber are exhausted, and the unevenness is formed in a clean inert gas atmosphere. A pattern can be formed. In particular, when the pressure in the chamber is reduced, moisture is easily vaporized and exhausted, so that air is not trapped between the mold material and the resin thin film, and impurities and water vapor floating during formation of the uneven pattern are formed. Etc. are resin thin film 4
Can be prevented from sticking to the uneven pattern.
Furthermore, the resin thin film can be prevented from being oxidized or deteriorated, and a concave / convex pattern without bubbles can be formed, so that the bubbles act as a damper at the time of pressurization. Since the pressure can be reduced,
The residual stress of the uneven pattern can be reduced. That is, the production yield of the optical element can be improved.

【0117】上述した実施の形態により図17に示すよ
うな、基板上の樹脂薄膜にマイクロ凹凸パターンを形成
することができる。このようにして得られたマイクロ凹
凸パターンを有する樹脂薄膜を備えた光学素子は、凹凸
パターン形状、樹脂薄膜の材質、基板の材質などを適宜
選定することにより、例えば、透明回折格子基板、ホロ
グラム、光ディスクなどの光記憶媒体、フレネルレン
ズ、マイクロレンズアレー、光導波管等として用いるこ
とができる。
According to the above-described embodiment, a micro uneven pattern can be formed on a resin thin film on a substrate as shown in FIG. The optical element provided with the resin thin film having the micro uneven pattern obtained in this way, by appropriately selecting the uneven pattern shape, the material of the resin thin film, the material of the substrate, and the like, for example, a transparent diffraction grating substrate, a hologram, It can be used as an optical storage medium such as an optical disk, a Fresnel lens, a microlens array, an optical waveguide, and the like.

【0118】また、このような基板の凹凸パターン面を
スパッタ、蒸着などでAl、Ag、Al合金、Ag合金
などの高反射率材料を2000Å程度堆積させて反射膜
26を形成すると図18に示すような反射板を製造する
ことができる。
FIG. 18 shows that the reflective film 26 is formed by depositing a high-reflectivity material such as Al, Ag, an Al alloy, or an Ag alloy on the uneven pattern surface of such a substrate by sputtering, vapor deposition, or the like by about 2000 °. Such a reflection plate can be manufactured.

【0119】尚、この際には、前記反射膜26と樹脂薄
膜4との間にTr、Cr、Siなどの間接膜を積層す
る、すなわち、予め前記間接膜を凹凸パターン面にコー
トした後に、前記反射膜26を形成することによって樹
脂薄膜と反射膜との密着性を向上することができる。
In this case, an indirect film such as Tr, Cr, or Si is laminated between the reflection film 26 and the resin thin film 4, that is, after the indirect film is coated on the uneven pattern surface in advance, By forming the reflective film 26, the adhesion between the resin thin film and the reflective film can be improved.

【0120】この反射板は、ホログラム、フレネルミラ
ー、マイクロミラーアレイ等の光学素子として用いるこ
とができる。また、前記反射膜26を金属薄膜で形成
し、その表面を絶縁膜、例えば、透明のポリイミドやア
クリル系樹脂などの樹脂薄膜でスピンコートにより平坦
化して封止することにより、STNなどの液晶表示装置
の電極基板として用いることができる。
This reflector can be used as an optical element such as a hologram, Fresnel mirror, micromirror array, and the like. In addition, the reflective film 26 is formed of a metal thin film, and the surface thereof is flattened by spin coating with an insulating film, for example, a resin thin film such as a transparent polyimide or acrylic resin, and sealed. It can be used as an electrode substrate of the device.

【0121】図19は、液晶表示装置の一実施の形態を
説明する図である。基板5は無アルカリガラス、もしく
は高耐熱性樹脂などで成型され、表面には例えばTFT
などの液晶駆動素子31が形成されている。
FIG. 19 is a diagram for explaining an embodiment of the liquid crystal display device. The substrate 5 is molded from non-alkali glass or a high heat-resistant resin, and has a surface such as a TFT.
And the like, and a liquid crystal driving element 31 is formed.

【0122】なお、本実施の形態の反射板は反射型液晶
表示装置に限らず、その他の反射型表示装置にも用いる
ことができる。また、図示しないが、バックライト光源
のパワーを少なくしたり、液晶パネル以外のところから
入射光を取り入れる、いわゆる半透過型液晶表示装置に
も用いることができる。
The reflection plate of the present embodiment is not limited to a reflection type liquid crystal display device, but can be used for other reflection type display devices. Although not shown, the present invention can also be used for a so-called transflective liquid crystal display device in which the power of a backlight light source is reduced or incident light is taken in from a place other than a liquid crystal panel.

【0123】尚、ここでは反射板の表面に凹凸パターン
を形成し、各凹凸の表面で入射光を反射させる表面反射
型の反射板を説明したが、基板をガラスや透明樹脂など
で形成し、基板の裏面に形成した凹凸パターンによって
入射光を反射させるようにした裏面反射型の反射板でも
よい。
Here, a description has been given of a surface reflection type reflector in which an uneven pattern is formed on the surface of the reflector and the incident light is reflected on the surface of each uneven surface. However, the substrate is formed of glass, transparent resin, or the like. It may be a back-reflection-type reflector in which incident light is reflected by an uneven pattern formed on the back surface of the substrate.

【0124】このように構成された反射板1を備えた反
射型液晶表示装置は、携帯電話や弱電力型無線機器など
の電子機器のディスプレイ用に用いることが可能であ
る。尚、本実施の形態は、前記した電子機器のみではな
く、電子手帳、携帯用コンピュータ、携帯用テレビなど
の携帯情報端末に応用できることは勿論のことである。
The reflection type liquid crystal display device provided with the reflection plate 1 configured as described above can be used for a display of an electronic device such as a mobile phone or a low power wireless device. It is needless to say that the present embodiment can be applied not only to the above-described electronic apparatus but also to a portable information terminal such as an electronic organizer, a portable computer, and a portable television.

【0125】[0125]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
前記基板上にコートされる樹脂薄膜の温度をガラス転移
温度を超えかつ熱分解開始温度未満に制御してマイクロ
凹凸パターンを形成しているので、後の配向膜形成工程
で200℃のシンタリングを行ってもマイクロ凹凸パタ
ーンが崩れることがない。
As described above, according to the present invention,
Since the micro uneven pattern is formed by controlling the temperature of the resin thin film coated on the substrate to be higher than the glass transition temperature and lower than the thermal decomposition start temperature, sintering at 200 ° C. in the subsequent alignment film forming step is performed. Even if it is performed, the micro uneven pattern does not collapse.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態にかかる樹脂薄膜に凹凸
パターンを形成する凹凸パターン形成方法の説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a method for forming a concavo-convex pattern for forming a concavo-convex pattern on a resin thin film according to an embodiment of the present invention.

【図2】 第1実施の形態にかかる樹脂薄膜に凹凸パタ
ーンを形成する凹凸パターン形成装置の要部説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory view of a main part of an uneven pattern forming apparatus for forming an uneven pattern on a resin thin film according to the first embodiment.

【図3】 第2実施の形態にかかる樹脂薄膜に凹凸パタ
ーンを形成する凹凸パターン形成装置の要部説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory view of a main part of an uneven pattern forming apparatus for forming an uneven pattern on a resin thin film according to a second embodiment.

【図4】 第3実施の形態にかかる樹脂薄膜に凹凸パタ
ーンを形成する凹凸パターン形成装置の要部説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory view of a main part of an uneven pattern forming apparatus for forming an uneven pattern on a resin thin film according to a third embodiment.

【図5】 第4実施の形態にかかる樹脂薄膜に凹凸パタ
ーンを形成する凹凸パターン形成装置の要部説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory view of a main part of an uneven pattern forming apparatus for forming an uneven pattern on a resin thin film according to a fourth embodiment.

【図6】 第5実施の形態にかかる樹脂薄膜に凹凸パタ
ーンを形成する凹凸パターン形成装置の要部説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory view of a main part of an uneven pattern forming apparatus for forming an uneven pattern on a resin thin film according to a fifth embodiment.

【図7】 第6実施の形態にかかる樹脂薄膜に凹凸パタ
ーンを形成する凹凸パターン形成装置の要部説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory view of a main part of an uneven pattern forming apparatus for forming an uneven pattern on a resin thin film according to a sixth embodiment.

【図8】 第7実施の形態にかかる樹脂薄膜に凹凸パタ
ーンを形成する凹凸パターン形成装置の要部説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory view of a main part of an uneven pattern forming apparatus for forming an uneven pattern on a resin thin film according to a seventh embodiment.

【図9】 第8実施の形態にかかる樹脂薄膜に凹凸パタ
ーンを形成する凹凸パターン形成装置の要部説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory view of a main part of an uneven pattern forming apparatus for forming an uneven pattern on a resin thin film according to an eighth embodiment.

【図10】 第9実施の形態にかかる樹脂薄膜に凹凸パ
ターンを形成する凹凸パターン形成装置の要部説明図で
ある。
FIG. 10 is an explanatory view of a main part of an uneven pattern forming apparatus for forming an uneven pattern on a resin thin film according to a ninth embodiment.

【図11】 反射板下方に液晶駆動素子用アライメント
マークを有する基板を用いた場合の樹脂薄膜に凹凸パタ
ーンを形成する凹凸パターン形成装置の要部説明図
(1)である。
FIG. 11 is an explanatory view (1) of a main part of a concave / convex pattern forming apparatus for forming a concave / convex pattern on a resin thin film when a substrate having an alignment mark for a liquid crystal drive element below a reflector is used.

【図12】 反射板下方に液晶駆動素子用アライメント
マークを有する基板を用いた場合の樹脂薄膜に凹凸パタ
ーンを形成する凹凸パターン形成装置の要部説明図
(2)である。
FIG. 12 is an explanatory view (2) of a main part of an uneven pattern forming apparatus for forming an uneven pattern on a resin thin film when a substrate having an alignment mark for a liquid crystal drive element below a reflector is used.

【図13】 反射板下方側にアライメントマーク観察用
装置を有する凹凸パターン形成装置の要部説明図であ
る。
FIG. 13 is an explanatory view of a main part of a concavo-convex pattern forming apparatus having a device for observing an alignment mark below a reflector.

【図14】 アライメントマーク観察用装置の観察方法
を説明する説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating an observation method of the alignment mark observation device.

【図15】 不活性ガス雰囲気中における樹脂薄膜に凹
凸パターンを形成する凹凸パターン形成装置の要部説明
図である。
FIG. 15 is an explanatory view of a main part of an uneven pattern forming apparatus for forming an uneven pattern on a resin thin film in an inert gas atmosphere.

【図16】 減圧雰囲気中における樹脂薄膜に凹凸パタ
ーンを形成する凹凸パターン形成装置の要部説明図であ
る。
FIG. 16 is an explanatory view of a main part of an uneven pattern forming apparatus for forming an uneven pattern on a resin thin film in a reduced-pressure atmosphere.

【図17】 凹凸パターンを有する樹脂薄膜を備えた基
板を説明する図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating a substrate provided with a resin thin film having an uneven pattern.

【図18】 凹凸パターン面に反射膜をコートした反射
板を説明する図である。
FIG. 18 is a view for explaining a reflector in which a concave / convex pattern surface is coated with a reflective film.

【図19】 液晶表示装置の一実施の形態を説明する図
である。
FIG. 19 illustrates an embodiment of a liquid crystal display device.

【図20】 従来の凹凸パターンを形成する方法を説明
する説明図である。
FIG. 20 is an explanatory diagram illustrating a conventional method for forming a concavo-convex pattern.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反射板 2 加圧機構(加圧手段) 4 樹脂薄膜 5 基板 7 転写ステージ 20 温度制御部 33 スタンパ部(型材) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reflector 2 Pressing mechanism (pressing means) 4 Resin thin film 5 Substrate 7 Transfer stage 20 Temperature controller 33 Stamper (mold)

フロントページの続き (72)発明者 松下 元彦 京都市下京区塩小路通堀川東入南不動堂町 801番地 オムロン株式会社内 (72)発明者 青山 茂 京都市下京区塩小路通堀川東入南不動堂町 801番地 オムロン株式会社内 Fターム(参考) 2H042 DA02 DA04 DA12 DA14 DA21 DB08 DC01 DC02 DE00 4F213 AA21 AA29 AA40 AH73 AH74 WA02 WA04 WA43 WA52 WA58 WB01 WB11 WB22 WC02 WE02 WE06 WF01 WF24 WK01 WK03 WW02 WW06 WW15 WW26 WW37 WW50 Continued on the front page (72) Inventor Motohiko Matsushita 801 Minami-Fudo-do, Shiokyo-dori, Horikawa-Higashi-iri, Shimogyo-ku, Kyoto Omron Co., Ltd. OMRON Corporation F-term (reference) 2H042 DA02 DA04 DA12 DA14 DA21 DB08 DC01 DC02 DE00 4F213 AA21 AA29 AA40 AH73 AH74 WA02 WA04 WA43 WA52 WA58 WB01 WB11 WB22 WC02 WE02 WE06 WF01 WF24 WK01 WK03 WW02 WW02 WW02 WW06

Claims (19)

【特許請求の範囲】[The claims] 【請求項1】 基板表面の樹脂薄膜を、マイクロ凹凸パ
ターンを有する型材により押圧してマイクロ凹凸パター
ンを形成する光学素子の製造方法において、 200℃を超えるガラス転移温度を有する前記樹脂薄膜
を前記基板上にコートし、 前記樹脂薄膜の温度をガラス転移温度を超え、かつ熱分
解開始温度未満に制御しつつ、前記型材により前記樹脂
薄膜表面にマイクロ凹凸パターンを押圧形成し、 その後前記樹脂薄膜の温度をガラス転移温度未満に冷却
してから前記型材を分離することを特徴とする光学素子
の製造方法。
1. A method of manufacturing an optical element, wherein a resin thin film on a substrate surface is pressed by a mold having a micro uneven pattern to form a micro uneven pattern, wherein the resin thin film having a glass transition temperature of more than 200 ° C. A micro-asperity pattern is formed on the surface of the resin thin film by the mold material while controlling the temperature of the resin thin film to be higher than the glass transition temperature and lower than the thermal decomposition start temperature. A method for producing an optical element, wherein the mold is separated after cooling to below the glass transition temperature.
【請求項2】 基板表面の樹脂薄膜を、マイクロ凹凸パ
ターンを有する型材により押圧してマイクロ凹凸パター
ンを形成する光学素子の製造方法において、 実質的に重合反応していない前記樹脂薄膜を前記基板上
にコートし、 前記樹脂薄膜の重合反応開始温度未満に制御しつつ、前
記型材により前記樹脂薄膜表面にマイクロ凹凸パターン
を押圧形成し、前記型材を分離し、 前記重合反応開始温度を超え、かつ前記樹脂薄膜のガラ
ス転移温度未満の温度で前記樹脂薄膜を焼成して、膜質
を安定化することを特徴とする光学素子の製造方法。
2. A method for manufacturing an optical element, wherein a resin thin film on a substrate surface is pressed by a mold having a micro uneven pattern to form a micro uneven pattern, wherein the resin thin film which has not been substantially polymerized is placed on the substrate. While controlling the temperature below the polymerization reaction start temperature of the resin thin film, press-forming a micro uneven pattern on the surface of the resin thin film by the mold material, separating the mold material, exceeding the polymerization reaction start temperature, and A method for producing an optical element, characterized in that the resin thin film is fired at a temperature lower than the glass transition temperature of the resin thin film to stabilize the film quality.
【請求項3】 前記型材の押圧動作を前記樹脂薄膜上で
複数回繰り返すことを特徴とする請求項1または2記載
の光学素子の製造方法。
3. The method for manufacturing an optical element according to claim 1, wherein the pressing operation of the mold is repeated a plurality of times on the resin thin film.
【請求項4】 前記基板を前記型材と相対的に移動させ
て、前記基板側に設けた基板側アライメントマークと前
記型材側の基準位置とを一致させて調整することを特徴
とする請求項1または2記載の光学素子の製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the substrate is relatively moved with respect to the mold, and the substrate-side alignment mark provided on the substrate and the reference position on the mold are aligned and adjusted. Or a method for manufacturing an optical element according to item 2.
【請求項5】 不活性ガス雰囲気で前記樹脂薄膜にマイ
クロ凹凸パターンを形成することを特徴とする請求項1
または2記載の光学素子の製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein a micro uneven pattern is formed on the resin thin film in an inert gas atmosphere.
Or a method for manufacturing an optical element according to item 2.
【請求項6】 大気圧未満の減圧された雰囲気で前記樹
脂薄膜にマイクロ凹凸パターンを形成することを特徴と
する請求項1または2記載の光学素子の製造方法。
6. The method for manufacturing an optical element according to claim 1, wherein a micro concave-convex pattern is formed on the resin thin film in a reduced-pressure atmosphere lower than the atmospheric pressure.
【請求項7】 基板表面の樹脂薄膜を、マイクロ凹凸パ
ターンを有する型材により押圧してマイクロ凹凸パター
ンを形成する光学素子の製造装置において、前記型材の
下方に配置され前記基板を保持するとともに前記基板表
面の樹脂薄膜を加熱する加熱手段を有した転写ステージ
と、 該転写ステージを初期位置と該初期位置から移動して移
動が終了する移動終了位置との間を往復動させる転写ス
テージ転写方向移動機構と前記型材を所定位置で前記樹
脂薄膜を押圧する加圧機構とを備え、 前記加圧機構により前記型材を前記樹脂薄膜表面に押圧
しマイクロ凹凸パターンを押圧形成することを特徴とす
る光学素子の製造装置。
7. An optical device manufacturing apparatus for forming a micro uneven pattern by pressing a resin thin film on a substrate surface with a mold having a micro uneven pattern, wherein the substrate is disposed below the mold and holds the substrate, A transfer stage having a heating means for heating the resin thin film on the surface, and a transfer stage transfer direction moving mechanism for reciprocating the transfer stage between an initial position and a movement end position at which the transfer stage is moved from the initial position to end the movement. And a pressing mechanism for pressing the mold material at a predetermined position on the resin thin film, wherein the pressing mechanism presses the mold material against the surface of the resin thin film to form a micro uneven pattern. manufacturing device.
【請求項8】 基板表面の樹脂薄膜を、マイクロ凹凸パ
ターンを有する型材により押圧してマイクロ凹凸パター
ンを形成する光学素子の製造装置において、 前記型材の下方に配置され前記基板を保持するとともに
前記基板表面の樹脂薄膜を加熱する加熱手段を有した転
写ステージと、 前記型材を所定位置で前記樹脂薄膜を押圧する加圧機構
と、 該加圧機構を初期位置と該初期位置から移動して移動が
終了する移動終了位置との間を往復動させる加圧機構転
写方向移動機構とを備え、 前記加圧機構により前記型材を前記樹脂薄膜表面に押圧
しマイクロ凹凸パターンを押圧形成することを特徴とす
る光学素子の製造装置。
8. An apparatus for manufacturing an optical element for forming a micro uneven pattern by pressing a resin thin film on a substrate surface with a mold having a micro uneven pattern, wherein the substrate is disposed below the mold and holds the substrate, A transfer stage having a heating means for heating the resin thin film on the surface, a pressing mechanism for pressing the resin material at a predetermined position on the resin thin film, and moving the pressing mechanism from an initial position and the initial position. A pressing mechanism for reciprocating between a movement end position to end and a transfer direction moving mechanism, wherein the pressing mechanism presses the mold material against the resin thin film surface to form a micro uneven pattern. Equipment for manufacturing optical elements.
【請求項9】 前記型材は加熱手段を内蔵したことを特
徴とする請求項7または8記載の光学素子の製造装置。
9. An apparatus for manufacturing an optical element according to claim 7, wherein said mold member has a built-in heating means.
【請求項10】 前記型材の下方に前記基板をX軸及び
Y軸方向に移動可能であって、かつ前記型材に向かうZ
軸中心に回動可能に配置し、前記型材に対する前記基板
位置を調整可能に構成したことを特徴とする請求項7ま
たは8記載の光学素子の製造装置。
10. The apparatus according to claim 1, wherein said substrate is movable in the X-axis and Y-axis directions below said mold member, and said substrate moves toward said mold member.
9. The apparatus for manufacturing an optical element according to claim 7, wherein the optical element is arranged so as to be rotatable about an axis and the position of the substrate with respect to the mold is adjustable.
【請求項11】 前記型材を外周にマイクロ凹凸パター
ンを有する円筒状に形成し、前記型材が前記樹脂薄膜表
面を転動してマイクロ凹凸パターンを押圧形成すること
を特徴とする請求項7または8記載の光学素子の製造装
置。
11. The method according to claim 7, wherein the mold material is formed in a cylindrical shape having a micro uneven pattern on the outer periphery, and the mold material rolls on the surface of the resin thin film to press-form the micro uneven pattern. An apparatus for manufacturing the optical element described in the above.
【請求項12】 前記マイクロ凹凸パターンが転写され
る転写方向と交差する交差方向に、前記転写ステージを
移動する転写ステージ交差方向移動機構を備え、前記樹
脂薄膜を前記型材に対して相対的に前記転写方向及び前
記交差方向に移動可能に構成したことを特徴とする請求
項7または8記載の光学素子の製造装置。
12. A transfer stage intersecting direction moving mechanism for moving the transfer stage in an intersecting direction intersecting with a transfer direction in which the micro concave-convex pattern is transferred, wherein the resin thin film is moved relative to the mold. 9. The apparatus for manufacturing an optical element according to claim 7, wherein the apparatus is configured to be movable in a transfer direction and the cross direction.
【請求項13】 前記型材は、前記樹脂薄膜にマイクロ
凹凸パターンを押圧形成するスタンパ部と、該スタンパ
部を保持する基部とで構成され、前記スタンパ部と前記
基部の間に弾性部材を介在したことを特徴とする請求項
7または8記載の光学素子の製造装置。
13. The mold member includes a stamper portion for pressing and forming a micro uneven pattern on the resin thin film, and a base portion for holding the stamper portion, and an elastic member is interposed between the stamper portion and the base portion. 9. The apparatus for manufacturing an optical element according to claim 7, wherein:
【請求項14】 前記型材は、前記樹脂薄膜にマイクロ
凹凸パターンを押圧形成するスタンパ部と、該スタンパ
部を回転可能に保持するロール部との間に弾性部材を介
在したことを特徴とする請求項11または13記載の光
学素子の製造装置。
14. The mold according to claim 1, wherein an elastic member is interposed between a stamper for pressing and forming a micro uneven pattern on the resin thin film and a roll for rotatably holding the stamper. Item 14. An optical element manufacturing apparatus according to item 11 or 13.
【請求項15】 前記加圧機構に少なくとも1つのアラ
イメントマーク観察用光学装置を設け、前記基板に配設
された少なくとも1つのアライメントマークを視認可能
に構成したことを特徴とする請求項7または8記載の光
学素子の製造装置。
15. The apparatus according to claim 7, wherein at least one optical device for observing an alignment mark is provided in the pressing mechanism, so that at least one alignment mark provided on the substrate is visible. An apparatus for manufacturing the optical element described in the above.
【請求項16】 前記基板下方に少なくとも1つのアラ
イメントマーク観察用光学装置を設け、少なくとも1組
の、前記基板上に配設された第1のアライメントマーク
と、前記型材上に配設された第2のアライメントマーク
を視認可能に構成したことを特徴とする請求項7または
8記載の光学素子の製造装置
16. An optical system for observing at least one alignment mark provided below the substrate, wherein at least one set of a first alignment mark disposed on the substrate and a second alignment mark disposed on the mold are provided. 9. The apparatus for manufacturing an optical element according to claim 7, wherein the second alignment mark is configured to be visible.
【請求項17】 基板表面の樹脂薄膜を、マイクロ凹凸
パターンを有する型材により押圧してマイクロ凹凸パタ
ーンを形成する光学素子の製造装置において、 少なくとも、前記基板を保持する転写ステージと、前記
型材を所定位置で前記樹脂薄膜を押圧する加圧機構と、
前記型材を前記樹脂薄膜表面に押圧しつつ、前記転写ス
テージ若しくは前記型材を移動する移動機構と、前記基
板を加熱する加熱手段とを、排気手段を有した気密室内
に配置し、 前記型材が前記樹脂薄膜表面にマイクロ凹凸パターンの
押圧形成動作に先立って前記排気手段により前記気密室
内の気体を排気することを特徴とする光学素子の製造装
置。
17. An apparatus for manufacturing an optical element for forming a micro uneven pattern by pressing a resin thin film on a substrate surface with a mold having a micro uneven pattern, wherein at least a transfer stage for holding the substrate, A pressure mechanism for pressing the resin thin film at a position,
While pressing the mold material against the resin thin film surface, a moving mechanism for moving the transfer stage or the mold material, and a heating means for heating the substrate are arranged in an airtight chamber having an exhaust means, and the mold material is An apparatus for manufacturing an optical element, wherein the gas in the airtight chamber is exhausted by the exhaust means prior to an operation of forming a micro uneven pattern on the surface of the resin thin film.
【請求項18】 マイクロ凹凸パタ−ン部と配向膜とを
有して基板上に配置された樹脂薄膜を備えた反射板の製
造方法において、 予め薄膜液晶駆動素子もしくは配線コンタクト部を形成
した基板を用い、 200℃を超えるガラス転移温度を有する前記樹脂薄膜
を前記基板上にコートし、 前記樹脂薄膜の温度をガラス転移温度を超え、かつ熱分
解開始温度未満に制御しつつ、前記型材により前記樹脂
薄膜表面にマイクロ凹凸パターンを押圧形成し、 その後前記樹脂薄膜の温度をガラス転移温度未満に冷却
してから前記型材を分離し、重合反応開始温度以上の温
度で前記樹脂薄膜を焼成した後、前記マイクロ凹凸パタ
ーン上に反射膜及び前記配向膜を形成することを特徴と
する反射板の製造方法。
18. A method for manufacturing a reflector having a resin thin film having a micro uneven pattern portion and an alignment film and disposed on the substrate, wherein a thin film liquid crystal driving element or a wiring contact portion is formed in advance. The resin thin film having a glass transition temperature of more than 200 ° C. is coated on the substrate, and the temperature of the resin thin film is controlled to be higher than the glass transition temperature and lower than the thermal decomposition start temperature, and the temperature is controlled by the mold. Press-forming a micro concave-convex pattern on the surface of the resin thin film, after separating the mold material after cooling the temperature of the resin thin film below the glass transition temperature, and firing the resin thin film at a temperature equal to or higher than the polymerization reaction start temperature, A method of manufacturing a reflector, comprising forming a reflection film and the alignment film on the micro uneven pattern.
【請求項19】 マイクロ凹凸パタ−ン部と配向膜とを
有して基板上に配置された樹脂薄膜を備えた反射板の製
造方法において、 予め薄膜液晶駆動素子もしくは配線コンタクト部を形成
した基板を用い、 実質的に重合反応していない前記樹脂薄膜を前記基板上
にコートし、 前記樹脂薄膜の重合反応開始温度未満に制御しつつ、前
記型材により前記樹脂薄膜表面にマイクロ凹凸パターン
を押圧形成し、前記型材を分離し前記重合反応開始温度
を超え、かつ前記樹脂薄膜のガラス転移温度未満の温度
で前記樹脂薄膜を焼成した後、 前記マイクロ凹凸パターン上に反射膜及び前記配向膜を
形成することを特徴とする反射板の製造方法。
19. A method of manufacturing a reflector having a resin thin film disposed on a substrate and having a micro uneven pattern portion and an alignment film, wherein the thin film liquid crystal driving element or the wiring contact portion is formed in advance. The resin thin film that has not been substantially polymerized is coated on the substrate using a mold, and a micro uneven pattern is formed on the surface of the resin thin film by pressing the mold material while controlling the temperature below the polymerization reaction start temperature of the resin thin film. Then, after separating the mold material and baking the resin thin film at a temperature higher than the polymerization reaction start temperature and lower than the glass transition temperature of the resin thin film, a reflective film and the alignment film are formed on the micro uneven pattern. A method for manufacturing a reflector, comprising:
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