JP2007271851A - 多面付けパターン形成体の製造方法及び多面付けパターン形成体 - Google Patents

Abstract

【課題】接続部分が目立たない多面付けパターン形成体の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の多面付けパターン形成体製造方法は、単位原版２のパターン３は等方散乱パターンであり、基材１０上に既に形成された第１の転写面Ｔ１に隣接する第２の転写面Ｔ２を形成するための光硬化性樹脂１１−２を、第１の転写面の端部Ｔ１’にも重なるように設け、第１の転写面の端部Ｔ１’と単位原版の端部２’とが重なるように、光硬化性樹脂１１−２にパターン３を押し付けて、光硬化性樹脂１１−２を硬化させることにより第２の転写面Ｔ２を形成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、多面付けによって微細凹凸パターンが形成された多面付けパターン形成体の製造方法に関する。

微細凹凸パターンが形成された単位原版を用いて、その微細凹凸パターンを基材へ多面付けして大面積の多面付けパターン形成体を製造する方法として、単位原版としてスタンパを使用し、そのスタンパのパターンを基材上へ成型していく方法や、基材上に設けられた光硬化性樹脂に単位原版のパターンを転写する行程を繰り返すいわゆる２Ｐ法（Ｐｈｏｔｏ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ法）が既に知られている。この２Ｐ法においては、面付けされた２つの面の接続部分を視認しにくくするための方法も提案されている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。また、熱軟化性樹脂と熱モードレーザーとを用いて単位原版のパターンを基材上に転写する方法も知られている。

特開２００３−３４５２２５号公報 特開２００５−２４９８１５号公報

しかし、上述したいずれの多面付けパターン形成体の製造方法であっても、面付けされた２つの面の接続部分に段差が生じてしまう。２つの面の接続部分には段差によるスロープが形成され、このスロープのうち傾斜角が大きな境界線付近にはパターンが形成されない。回折格子やホログラムでは接続部分にパターンが形成されなくても、周囲に形成されたパターンによる回折光によって視覚的効果を補うことができるが、通常の散乱パターンや反射防止パターンの場合は、パターンが形成されない接続部分が明確に視認されてしまう問題がある。特に、樹脂を使用する製造方法においては、樹脂の制御を容易にするために粘度の高い樹脂を使うと、パターンが形成されない接続部分が１μｍ〜１０μｍといったレベルで発生し、目的の視覚的効果を大きく損なう問題がある。

そこで、本発明は、接続部分が目立たない多面付けパターン形成体及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、以下の方法により上述した課題を解決する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

本発明の第１の多面付けパターン形成体製造方法は、基材（１０）上に光硬化性樹脂を設ける樹脂準備工程と、設けられた前記光硬化樹脂へ単位原版（２）に形成された微細凹凸パターン（３）を押し付けて転写する転写工程と、前記パターンが転写された光硬化性樹脂を硬化する硬化工程とを繰り返すことにより、前記パターンが転写された複数の転写面（Ｔ）が形成された多面付けパターン形成体（１）を製造する多面付けパターン形成体製造方法であって、前記単位原版に形成された微細凹凸パターンは等方散乱パターンであり、前記樹脂準備工程において、前記基材上に既に形成された第１の転写面（Ｔ１）に隣接する第２の転写面（Ｔ２）を形成するための光硬化性樹脂（１１−２）を、前記第１の転写面の端部（Ｔ１’）にも重なるように前記基材上に設け、前記転写工程において、前記第１の転写面の端部と前記単位原版の端部（２’）とが重なるように、前記基材上に設けられた前記光硬化性樹脂に前記単位原版のパターンを押し付けることにより、前記パターンが転写された前記第２の転写面を前記基材上に形成することにより、上記の課題を解決する。

本発明の第１の多面付けパターン形成体製造方法によれば、第２の転写面を形成するための光硬化性樹脂が基材上だけでなく第１の転写面の端部にも設けられ、その第１の転写面の端部に単位原版の端部が重ねられた状態で単位原版が押し付けられるので、第１の転写面と第２の転写面との接続部分にもパターンが転写される。従って、接続部分に発生する段差によるスロープ部分にもパターンが形成されることになる。接続部分にもパターンが転写された場合、回折格子やホログラムのように反射光が所定の角度に反射するように設定された角度依存性の高いパターンでは接続部分が却って目立ってしまうが、いずれの方向にも等しい光量を散乱させる等方散乱パターンのように角度依存性の低いパターンの場合は接続部分が目立たないことに発明者は着目した。

接続部分に角度依存性の高いパターンを形成すると却って接続部分が目立ってしまうのは、段差によって平滑性が失われるため、接続部分の回折光や正反射光が輝線となって視認されてしまうからである。これに対して角度依存性の低いパターンの場合は、接続部分に形成されたパターンによって、接続部分の反射光の状態と平滑な転写面における反射光の状態とを同様にすることができる。従って、本発明では、等方散乱パターンが形成された単位原版を採用して、接続部分にもパターンが形成されるようにすることにより、接続部分が目立たない多面付けパターン形成体を得ることができる。

転写工程において、光硬化樹脂に単位原版のパターンが転写される態様には、樹脂準備工程において、基材上の所定範囲に光硬化樹脂が塗布され、その上から単位原版を押し付けて転写する態様、及び、樹脂準備工程において、基材上の所定位置に所定量の光硬化樹脂が置かれ、その光硬化樹脂を単位原版によってラミネートしつつ単位原版のパターンを光硬化樹脂に転写する態様が含まれる。

前記転写工程において、前記第１の転写面と前記第２の転写面との接続部分において前記パターンが形成されない未規制領域の接続方向に関する幅が１μｍ以下になるように、前記単位原版の端部を前記第１の転写面の端部に重ねてもよい。パターンが形成されない接続部部分の幅が１μ以下であれば充分本発明の効果を得られるが、０．１μ以下であれば接続部分は全く視認されない。

本発明は、第１の多面付けパターン形成体製造方法によって製造された多面付けパターン形成体であって、前記第１の転写面と前記第２の転写面との接続部分において前記パターンが形成されない未形成領域の接続方向に関する幅が１μｍ以下である多面付けパターン形成体として具現化されてもよい。

本発明の第２の多面付けパターン形成体製造方法は、基材（１０）上に光硬化性樹脂を設ける樹脂準備工程と、設けられた前記光硬化樹脂へ単位原版（２）に形成された微細凹凸パターン（３）を押し付けて転写する転写工程と、前記パターンが転写された光硬化性樹脂を硬化する硬化工程とを繰り返すことにより、前記パターンが転写された複数の転写面（Ｔ）が形成された多面付けパターン形成体（１）を製造する多面付けパターン形成体製造方法であって、前記単位原版に形成された微細凹凸パターンは反射防止パターンであり、前記樹脂準備工程において、前記基材上に既に形成された第１の転写面（Ｔ１）に隣接する第２の転写面（Ｔ２）を形成するための光硬化性樹脂（１１−２）を、前記第１の転写面の端部（Ｔ１’）にも重なるように前記基材上に設け、前記転写工程において、前記第１の転写面の端部と前記単位原版の端部（２’）とが重なるように、前記基材上に設けられた前記光硬化性樹脂に前記単位原版のパターンを押し付けることにより、前記パターンが転写された前記第２の転写面を前記基材上に形成することにより、上記の課題を解決する。

本発明の第２の多面付けパターン形成体製造方法によれば、単位原版の微細凹凸パターンとして反射防止パターンを採用する。反射防止パターンは光を透過して反射しないため角度依存性がない。従って、等方散乱パターンと同様の理由により、接続部分にもパターンを形成することによって、接続部分の反射光の状態は平滑な転写面の反射光の状態と同様にすることができるので当該接続部分を視認しにくくすることができる。また、本発明は、第２の多面付けパターン形成体製造方法によって製造された多面付けパターン形成体として具現化されてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、単位原版のパターンとして角度依存性の低い又は角度依存性のないパターンを採用し、隣接する第１の転写面と第２の転写面との接続部分にも単位原版のパターンを転写することにより、接続部分における反射光の状態も平滑な転写面おける反射光と同様な状態とすることができ、接続部分が目立たない多面付けパターン形成体の製造方法等を提供することができる。

図１は、本発明の多面付けパターン形成体１の一例を示す。略四角形の多面付けパターン形成体１には、複数の転写面Ｔが縦方向Ｙ及び横方向Ｘに隣接するように形成されている。各転写面Ｔには、単位原版２に形成された微細凹凸パターン３（以下「パターン３」という。）が転写された転写パターンが形成されている。本形態における単位原版２のパターン３は等方散乱パターンである。等方散乱パターンはいずれの方向にも同じ量の光を散乱させるパターンであり、例えば百〜数百ｎｍのビーズ状のパターンがランダムに形成されている態様のものがある。

多面付けパターン形成体１において、隣接する２つの転写面Ｔの接続部分Ｓの拡大図を図２（ａ）に示し、図２（ａ）に示す切断線Ｎで切断された接続部分Ｓの断面図を図２（ｂ）に示す。図２（ｂ）に示すように、隣接する２つの転写面Ｔそれぞれは平滑に形成されているが、２つの転写面Ｔには段差があり、接続部分Ｓの接続面Ｓ’はスロープ状になっている。このスロープ状の接続面Ｓ’には各転写面Ｔと同様の単位原版２のパターン３の転写パターンが形成されている。接続部分Ｓの接続方向に関する幅Ｗは特に限定されないが、接続部分Ｓのスロープの開始部分に存在するパターンが形成されていない未形成領域Ｍの幅は、１μ以下、望ましくは０．１μ以下の幅であることが望ましい。

次に、多面付けパターン形成体１の製造方法について説明する。本形態の多面付けパターン形成体製造方法は、単位原版２のパターン３を所定の基材上に設けられた光硬化性樹脂に転写して硬化する工程を繰り返す、いわゆる２Ｐ法に基づいた製造方法である。本形態では、例えば、縦方向Ｙの１段目から横方向Ｘに転写面Ｔを形成していく。以下説明の便宜上、横方向Ｘに形成される転写面Ｔのうち、先に形成される転写面Ｔを第１の転写面Ｔ１といい、第１の転写面Ｔ１に隣接し、第１の転写面Ｔ１の次に形成される転写面Ｔを第２の転写面Ｔ２という。

まず、各段において最初に形成される第１の転写面Ｔ１を基材１０上に形成する手順について、図３（ａ）〜図３（ｄ）を用いて説明する。まず、樹脂準備工程として、基材１０上の第１の転写面Ｔ１を形成するための光硬化性樹脂１１−１を設ける。次に、転写工程として、基材１０上に設けられた光硬化性樹脂１１−１に単位原版２を押し付けてパターン３を光硬化性樹脂１１−１に転写する。本形態では、樹脂準備工程において設けられた光硬化性樹脂１１−１を単位原版２によってラミネートしつつ、単位原版２のパターン３を光硬化性樹脂１１−１へ転写する。そして、硬化工程として、パターン３が転写された光硬化性樹脂１１−１に、紫外線Ｌを照射することによって光硬化性樹脂１１−１を硬化させて第１の転写面Ｔ１を形成する。硬化工程においては、第２の転写面Ｔ２を形成するための第１の転写面Ｔ１の端部Ｔ１’は例えばマスクを使用することによって硬化させないことが望ましい。

続いて、第２の転写面Ｔ２を基材１０上に形成する手順について、図４（ａ）〜図４（ｄ）を用いて説明する。まず、樹脂準備工程において、第２の転写面Ｔ２を形成するための光硬化性樹脂１１−２を、第１の転写面Ｔ１の端部Ｔ１’にも重なるように基材１０上に設ける。次に、転写工程において、基材１０上に設けられた光硬化性樹脂１１−２に単位原版２を押し付けてパターン３を光硬化性樹脂１１−２へ転写する。この際、単位原版２の端部２’と第１の転写面のＴ１の端部Ｔ１’とが重なる位置に単位原版２を設定する。本形態では、樹脂準備工程において設けられた光硬化性樹脂１１−２を単位原版２によってラミネートしつつ、単位原版２のパターン３を光硬化性樹脂１１−２へ転写する。重なる部分は接続部分Ｓに該当するので、単位原版２の位置は、接続部分Ｓの幅Ｗが例えば１０μｍであり、未形成領域Ｍの幅が０．１μｍ以下になるような位置に設定されることが望ましい。

次に、硬化工程として、パターン３が転写された光硬化性樹脂１１−２に対して紫外線Ｌを照射して、光硬化性樹脂１１−２を硬化させ、基材１０上に第２の転写面Ｔ２を形成する。この硬化工程においても、次の転写面Ｔを形成するための第２の転写面Ｔ２の端部Ｔ２’は例えばマスクを使用することによって硬化させないことが望ましい。なお、次の転写面Ｔが存在しない場合は第２の転写面Ｔ２を全て硬化してよい。このように第２の転写面Ｔ２を形成することにより、第１の転写面Ｔ１と第２の転写面Ｔ２との接続部分Ｓの接続面Ｓ’にもパターン３が転写され、第１の転写面Ｔ１及び第２の転写面Ｔ２と同様の転写パターンが形成される。

図５（ａ）に示すように、等方散乱パターンを多面付けする場合、接続部分Ｓにパターンが形成されない場合は、その接続部分Ｓにおいて光が転写面Ｔ１、Ｔ２のように散乱しないので接続部分が目立ってしまうが、図５（ｂ）に示すように接続部分Ｓにもパターンが形成されると、転写面Ｔ１、Ｔ２と同様な状態で光が散乱されるので接続部分Ｓが目立たない。

続いて、第２の転写面Ｔ２に隣接する第３の転写面、第３の転写面に隣接する第４の転写面等の形成についても、既に形成された転写面Ｔを上述した第１の転写面Ｔ１とし、その既に形成された転写面に隣接させて形成する転写面Ｔを第２の転写面Ｔ２として、上述した第２の転写面Ｔ２の形成手順を繰り返して１段目の転写面Ｔを形成すればよい。各段の転写面Ｔについても同様に形成することにより、多面付けパターン形成体１を構成する全ての転写面Ｔを基材１０上に形成することができる。製造された多面付けパターン形成体１は、例えば、大面積パターン形成体を複製するための複製原版として使用される。

基材１０を構成する素材は、製造される多面付けパターン形成体１の使用目的に応じて適宜採用されればよい。なお、使用される光硬化性樹脂１１−１、１１−２は、粘度が低く、単位原版２と基材１０との密着性が高いものを使用することが望ましい。光硬化性樹脂１１−１、１１−２へ照射する光は紫外線に限らず、採用する樹脂が硬化する光を照射すればよい。

本発明は、上述した形態に限らず、種々の形態にて実施されてよい。例えば多面付けするパターンは、光を吸収するパターン、即ち反射防止パターンであってもよい。反射防止パターンとしては、例えば爪楊枝の先端の形状を束ねた態様のパターンがある。この場合は、単位原版のパターンを反射防止パターンとし、等方散乱パターンの場合と同様の方法によって多面付けパターン形成体を製造すればよい。これにより、反射防止パターンが大面積化された多面付けパターン形成体を得ることができる。

本発明の多面付けパターン形成体の一例を示す図。 （ａ）は図１に示す多面付けパターン形成体の接続部分付近の拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）の接続部分付近を切断線Ｎで切断した断面図。 （ａ）〜（ｄ）は第１の転写面を形成する手順を示す図。 （ａ）〜（ｄ）は第２の転写面を形成する手順を示す図。 （ａ）は、接続部分に等方散乱パターンが形成されない場合の接続部分付近の状態を示す図であり、（ｂ）は接続部分に等方散乱パターンが形成された場合の接続部分付近の状態を示す図。

符号の説明

１ 多面付けパターン形成体
２ 単位原版
３ 微細凹凸パターン
Ｔ 転写面
Ｓ 接続部分

Claims (5)

1. 基材上に光硬化性樹脂を設ける樹脂準備工程と、設けられた前記光硬化樹脂へ単位原版に形成された微細凹凸パターンを押し付けて転写する転写工程と、前記パターンが転写された光硬化性樹脂を硬化する硬化工程とを繰り返すことにより、前記パターンが転写された複数の転写面が形成された多面付けパターン形成体を製造する多面付けパターン形成体製造方法であって、
   前記単位原版に形成された微細凹凸パターンは等方散乱パターンであり、
   前記樹脂準備工程において、前記基材上に既に形成された第１の転写面に隣接する第２の転写面を形成するための光硬化性樹脂を、前記第１の転写面の端部にも重なるように前記基材上に設け、
   前記転写工程において、前記第１の転写面の端部と前記単位原版の端部とが重なるように、前記基材上に設けられた前記光硬化性樹脂に前記単位原版のパターンを押し付けることにより、前記パターンが転写された前記第２の転写面を前記基材上に形成することを特徴とする多面付けパターン形成体製造方法。
2. 前記転写工程において、前記第１の転写面と前記第２の転写面との接続部分において前記パターンが形成されない未規制領域の接続方向に関する幅が１μｍ以下になるように、前記単位原版の端部を前記第１の転写面の端部に重ねることを特徴とする請求項１に記載の多面付けパターン形成体製造方法。
3. 請求項１に記載の多面付け形成体製造方法によって製造された多面付けパターン形成体であって、前記第１の転写面と前記第２の転写面との接続部分において前記パターンが形成されない未形成領域の接続方向に関する幅は、１μｍ以下であることを特徴とする多面付けパターン形成体。
4. 基材上に光硬化性樹脂を設ける樹脂準備工程と、設けられた前記光硬化樹脂へ単位原版に形成された微細凹凸パターンを押し付けて転写する転写工程と、前記パターンが転写された光硬化性樹脂を硬化する硬化工程とを繰り返すことにより、前記パターンが転写された複数の転写面が形成された多面付けパターン形成体を製造する多面付けパターン形成体製造方法であって、
   前記単位原版に形成された微細凹凸パターンは反射防止パターンであり、
   前記樹脂準備工程において、前記基材上に既に形成された第１の転写面に隣接する第２の転写面を形成するための光硬化性樹脂を、前記第１の転写面の端部にも重なるように前記基材上に設け、
   前記転写工程において、前記第１の転写面の端部と前記単位原版の端部とが重なるように、前記基材上に設けられた前記光硬化性樹脂に前記単位原版のパターンを押し付けることにより、前記パターンが転写された前記第２の転写面を前記基材上に形成することを特徴とする多面付けパターン形成体製造方法。
5. 請求項４に記載の多面付けパターン形成体製造方法によって製造された多面付けパターン形成体。

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