JP2789597B2 - ホログラム複製用多面付け原版の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、ホログラムの複製用に使用するホログラム
多面付け原版の製造方法に関するもので、微小な凹凸形
状を有するホログラム型原版を基板上に塗布された樹脂
層に押圧する工程において、サブミクロンオーダーの微
小な凹凸形状を忠実に転写し、かつ微小な凹凸形状を有
する各ホログラム複製型の間に隙間あるいは溝の完全に
ない、しかも高位置精度で前記ホログラム複製型の多面
付けをすることが容易に一度の工程で一枚の版状にでき
るようなホログラム複製用多面付け原版の製造方法に関
するものである。

＜従来技術およびその問題点＞ 従来のホログラム複製用多面付け原版の製造方法につ
いて以下に説明する。従来から知られている既知方法に
よりフォトレジスト上に形成した微小な凹凸形状を有す
るホログラムにAu,Ag,Ni等を蒸着し、これを電極として
Niメッキを行って、厚さ数百μｍ程度のNiメッキ層を形
成して剥離することにより微小な凹凸形状を有するホロ
グラム型原版を得る。次に上記方法により得られた微小
な凹凸形状を有するホログラム型原版の表面に剥離処理
をほどこし、この原版を基にして再度複数回Niメッキを
行うことにより微小な凹凸形状を有するホログラム複製
型を面付け数だけ得る。あるいは微小な凹凸形状を有す
るホログラム原版上に電子線若しくは紫外線で硬化する
樹脂を塗布し、その後樹脂面上に硬化時に接着する適当
な支持基板を密着させ、電気線若しくは紫外線を照射し
て硬化させ剥離することによって微小な凹凸形状を有す
るホログラム複製型を面付け数だけ得る。こうして得ら
れた微小な凹凸形状を有するホログラム複製型をその
後、所定形状に断裁する。一方、微小な凹凸形状を有す
るホログラム複製型とほぼ厚みの等しい別の材料を用い
て上記の断裁に用いた打抜型によってこの材料に所定の
間隔でもって面付け数だけ打ち抜いておく。

こうして得られた打抜き部に上記で打ち抜いた微小な
凹凸形状を有するホログラム複製型を填め込んで微小な
凹凸形状を有するホログラム複製型の間隙を隙間なく充
填させて、これら全体を基板上に接着剤や粘着剤を用い
たり、両面テープを用いたり、溶接あるいは溶剤接着に
より接着させてホログラム複製用多面付け原版を得てい
た。しかし上述のような従来技術においては、微小な凹
凸形状を有するホログラム複製型及び充填材の材料を裁
断する際、物理的に力を加えて裁断を行うために被裁断
面が変形してしまうので上記のように微小な凹凸形状を
有するホログラム複製型を充填材の材料の打抜き部に填
め込んだ場合、完全に隙間なく充填させることは不可能
である。

前記のように微小な凹凸形状をホログラム複製型と充
填材の材料の間に隙間やあるいは溝が発生してしまうの
で、上記方法より得たホログラム複製用多面付け原版を
基にNiメッキで複製するまでの工程において、Au,Ag,Ni
等をホログラム複製用多面付け原版表面に蒸着する場
合、微小な凹凸形状を有するホログラム複製型の側面あ
るいは充填材の材料の打ち抜き部の側面に蒸着膜が形成
されてないために蒸着膜に電流が流れず、そのために蒸
着膜が電極として作用せず、Niメッキが不可能になって
しまう場合が生じることがあり、また、たとえ各側面に
蒸着膜が形成されてもNiメッキにより得たNiメッキ層
が、微小な凹凸形状を有するホログラム複製型と充填材
の間の隙間部あるいは溝部に形成されてしまうので原版
からの離型が困難であった。また、この間隙部あるいは
溝部に形成されたNiメッキ層は、ホログラム複製用多面
付け原版からNiメッキ層を離型する際に突起部として残
在してしまうために、熱可塑性樹脂を用いて上記ホログ
ラム多面付け複製版でプレス成型しても突起部の高さが
微小な凹凸形状の高さよりも十分に高いためホログラム
部分にプレスの圧力が十分にかからず、そのためにレリ
ーフホログラムの微小な凹凸形状が転写されない部分が
発生してしまうことがあった。また従来技術において
は、微小な凹凸形状を有するホログラム型原版を得た
後、まず微小な凹凸形状を有するホログラム複製型を面
付け数だけ複製しなけれはならない長時間を用する工程
行い、次にこのホログラム複製型を所定形状に断裁する
工程を行い、その次に充填材の材料に所定の間隔でもっ
て面付け数だけ上記所定形状に打ち抜く工程を行い、最
後に充填材の材料の打ち抜き部にこのホログラム複製型
を填め込み、これらを基板上に接着する工程を行うこと
によりホログラム複製上多面付け原版を製造する必要が
あり、上記方法においては作業工程がとても長く、従っ
て作業能率の点において十分に考慮された製造方法であ
るとは言えなかった。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明は、従来のホログラム複製用多面付け原版の製
造方法に関しての上記の如き欠点、すなわち微小な凹凸
形状を有するホログラム複製型と充填材の材料との間に
生じる間隙あるいは溝をなくすことよりNiメッキによる
複製工程までに発生しうる前項諸問題、すなわち蒸着膜
が電極して作用しなくなることを解消してスムーズにNi
メッキを行なえるようにし、かつホログラム複製用多面
付け原版からNiメッキ層の離型の困難さを解消して容易
に離型できるようにし、またNiメッキによる複製工程
後、Niメッキにより複製された上記ホログラム多面付け
複製版を用いてプレス成型する際に生じる不良転写部の
発生を防止して良好な微小な凹凸形状の転写を良好に行
なえるようにし、さらにホログラム複製用多面付け原版
の製造に関しての一連の工程の短縮化をはかることによ
り作業能率の大幅な改善を行うことを目的としてなされ
たものである。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は、ホログラム複製用多面付け原版の製造方法
についての発明である。まず第１図に示すように、既知
方法によってファトレジスト上に形成された微小な凹凸
形状を有するホログラム１にAu,Ag,Ni等を蒸着して蒸着
膜２を形成し、これを電極としてNiメッキを行い厚みが
数百μｍ程度のNiメッキ層３を形成し、フォトレジスト
上に形成した微小な凹凸形状を有するホログラム１から
剥離することによりNiメッキ層３に形成された微小な凹
凸形状を有するホログラム型原版４を得る。次に、第２
図のＡに示すように微小な凹凸形状を有するホログラム
型原版を原版をセットするホルダー５に固定し、ホルダ
ーの移動等により原版が動かないようにする。この特の
原版のホルダーへの固定は、ネジ、バキューム、マグネ
ット等を用いて行い、かつ固定の際、原版全体がうねっ
たり曲がったりせず、基板面と原版の面が完全に平行に
なるようにしてセットする。そして原版の上側には、間
隔を開けて外部エネルギーにより硬化性を有する未硬化
樹脂６を塗布した基板７を基板セット用ホルダー８に固
定する。使用する基板の大きさは、原版に比べて数倍の
大きさを有するものであり、また樹脂面が原版面側に来
るように樹脂塗布の基板７をセットする。基板上に樹脂
を塗布する方法としては、スピンコート、バーコード等
の方法を用いる。さらに樹脂を塗布した基板７の上側、
すなわち基板側には、間隔を開けて原版と形状かつ大き
さが同じであるマスク９と一体となっているエネルギー
照射系10をマスク９に取り付けてあるシャッター11を閉
じた状態で設置する。次に第２図のＢに示すように原版
をセットしたホルダー系12に上昇動作をさせて未硬化樹
脂層13に原版表面14を接触させる程度に押圧し、マスク
９と一体となっているエネルギー照射系10にマスク９に
取り付けてあるシャッター11を閉じた状態で下降動作を
させて基板７に密着させる。この際、未硬化樹脂６によ
り微小な凹凸の高さの半分程が充填される程度に原版４
を未硬化樹脂層13に押圧する。また、エネルギー照射系
10にセットされているマスク９の位置と原版４の位置
は、同じになるようにする。この後、第２図のＣに示す
ように、マスク９に取り付けてあるシャッター11を開い
て、エネルギー15を照射して原版４が未硬化樹脂層13に
押圧されている部分のみの未硬化樹脂６を硬化させ微小
な凹凸形状を有するホログラム複製型16を形成する。

上記部分の未硬化樹脂６を硬化させた後、第２図のＤ
に示すように原版をセットしたホルダー系12及びマスク
９と一体となっているエネルギー照射系10にマスク９を
取り付けてあるシャッター11を閉じた状態でそれぞれ下
降、上昇動作をさせ、その後、原版をセットしたホルダ
ー系12及びマスク９と一体となっているエネルギー照射
系10を固定しておくて、未硬化樹脂を塗布した基板７を
矢印（実線）の方向に動かすか、未硬化樹脂６を塗布し
た基板７を固定しておいて、原版をセットしたホルダー
系11及びマスク９と一体となっているエネルギー照射系
10を周期させて矢印（点線）の方向に動かすかの方法に
より未硬化樹脂６が存在する位置に原版４を移動させ、
第２図のＥに示すように再び、上記のように原版をセッ
トしたホルダー系12及びマスク９と一体となっているエ
ネルギー照射系10をそれぞれ上昇、下降動作さてて原版
４のある部分のみの未硬化樹脂６を硬化させて再び微小
な凹凸形状を有するホログラム複製型16を形成する。

以上の一連の手続きを面付け数だけ行うことにより第
３図のＡに示すように硬化した樹脂により形成された微
小な凹凸形状を有するホログラム複製型16と未硬化樹脂
６の部分ができるので、最後に全面にエネルギー照射を
して完全に樹脂を硬化させる。以上の製造方法により第
３図のＢに示すようにホログラム複製用多面付け原版17
の作製を行う。

＜作用＞ 本発明のホログラム複製用多面付け原版の製造方法に
おいては、微小な凹凸形状を有するホログラム型原版の
数倍の大きさを有する一枚の基板上に塗布された未硬化
樹脂層に順次、微小な凹凸形状を有するホログラム型原
版の微小な凹凸の溝に樹脂が充填される接触程度にこの
原版を押圧することにより、各ホログラム複製型の間に
空き間や溝が発生せず、前記部分がなめらかな平面とな
るので、Au,Ag,Ni等を蒸着する際、蒸着膜の形成されな
い部分が生じてしまうことがなく、従ってスムーズにNi
メッキの工程を行え、かつホログラム複製用多面付け原
版からのNiメッキ層の離型が容易になる。またNiメッキ
により複製されたホログラム多面付け複製版を用いての
プレス成型においても微小な凹凸形状の良好な転写を熱
可塑性樹脂にすることができる。さらに一枚の基板上に
塗布された未硬化樹脂層に微小な凹凸形状を有するホロ
グラム型原版を順次、部分的に押圧し硬化させていくこ
とにより、あらかじめ個々に作製された微小な凹凸形状
を有するホログラム複製型を所定形状に断裁してそれら
を並べて一枚の大きな版にしたり、充填材の材料の打ち
抜き部に填め込んで一枚の大きな版にする必要がなく、
ホログラム複製用多面付け原版の製造に関しての一連の
工程の短縮化がはかれ、従って大幅な作業能率の改善が
でき、ホログラム複製用多面付け原版の製造コストのダ
ウン化へつながる。

＜実施例＞ 次に実施例により本発明のホログラム複製用多面付け
原版の製造方法について説明する。まず既知方法により
基板上のフォトレジスト層に微小な凹凸形状を有するホ
ログラムを形成しこの微小な凹凸形状を有するホログラ
ム表面にAuを厚さ500Å程度蒸着し、この蒸着膜を電極
としてNiメッキを行い、厚さ300μｍ程度のNiメッキ層
を蒸着膜上に形成して、これを剥離することにより25mm
×25mmの正方形の微小な凹凸形状を有するホログラム型
原版を得た。次にこの微小な凹凸形状を有するホログラ
ム型原版を原版セット用のホルダーに取り付け、ホルダ
ーのバキュームにより固定した。一方、200mm×200mmの
正方形で厚さ2.0mmのガラス基板表面にシランカップリ
ング処理を行い、その後、ガラス基板上に紫外線で硬化
する樹脂液（粘度30〜40CPS）をスピンナーを用いて厚
さが100μｍ度になるように均一に塗布して未硬化の紫
外線硬化樹脂を塗布した基板を得て、その後、この基板
をセットするホルダーに固定した。次に原版セット用ホ
ルダーを上昇させて、微小な凹凸形状を有するホログラ
ム型原版を未硬化樹脂層に前記原版表面を接触させる程
度に押圧して微小な凹凸形状の溝に未硬化樹脂を充填
し、また、これと同時にマスクと一体となっている紫外
線照射ユニットをマスクに取り付けてあるシャッターを
閉じた状態で下降させて、ガラス基板に密着させ、そし
て、一定量の紫外線照射後、シャッターを閉じ、原版セ
ット用ホルダー及び紫外線照射ユニットをそれぞれ下
降、上昇させて、その後、未硬化樹脂の部分に、原版セ
ット用ホルダー及び紫外線照射ユニットを移動させて再
び上記手順を行った。以上の手順を基板の横方向に６回
ずつ、縦方向に６回ずつ行い、計36個のホログラム複製
型を紫外線硬化樹脂層に形成し、最後に前記樹脂層を有
する基板全面を紫外線照射して、36個の微小な凹凸形状
を有するホログラム複製型を有するホログラム複製用多
面付け原版を得ることができた。

＜発明の効果＞ 本発明によりホログラム複製用多面付け原版を作製す
る際に各微小な凹凸形状を有するホログラム複製型の間
の部分に間隙や溝が発生しないのでNiメッキ工程におけ
るトラブルが生じず、かつホログラム複製用多面付け原
版からのNiメッキ層の離型が容易になり、さらにNiメッ
キ層によって形成された上記原版の複製版を用いてプレ
ス法により熱可塑性樹脂に微小な凹凸形状を転写した場
合、良好な転写が行えた。また一枚の大きな基板上に塗
布された樹脂層に順次微小な凹凸形状を有するホログラ
ム複製型を形成できるので、ホログラム複製用多面付け
原版を簡単にしかも短時間に作製でき、製造コストのダ
ウン化につながった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は、Niメッ
キによりNiメッキ層に微小な凹凸形状を有するホログラ
ム型原版を形成した状態を示す説明図であり、第２図
は、基板に塗布した樹脂層に微小な凹凸形状を有するホ
ログラム複製型を多面付けする方法を説明する図であ
り、Ａは樹脂層に微小な凹凸形状を有するホログラム複
製型を形成する前の状態を示す図であり、Ｂは樹脂層に
微小な凹凸形状を有するホログラム複製型を形成する直
前の状態を示す図であり、Ｃは樹脂層に微小な凹凸形状
を有するホログラム複製型を形成中の状態を示す図であ
り、Ｄは樹脂層に微小な凹凸形状を有するホログラム複
製型を形成した後の状態示す図であり、Ｅは未硬化樹脂
のある樹脂層に再び微小な凹凸形状を有するホログラム
複製型を形成中の状態を示す図であり、第３図は樹脂層
に微小な凹凸形状を有するホログラム複製型が多面付け
された状態を説明する図であり、Ａは多面付けされた直
後の状態を示す図であり、Ｂは基板にエネルギーを照射
して樹脂層全体を硬化させてホログラム複製用多面付け
原版を得た状態を示す図である。 １……微小な凹凸形状を有するホログラム ２……蒸着膜 ３……Niメッキ層 ４……微小な凹凸形状を有するホログラム型原版（原
版） ５……原版をセットするホルダー ６……未硬化樹脂 ７……基板 ８……基板セット用ホルダー ９……マスク 10……エネルギー照射系 11……シャッター 12……原版をセットしたホルダー系 13……未硬化樹脂層 14……原版表面 15……エネルギー 16……微小な凹凸形状を有するホログラム複製型 17……ホログラム複製用多面付け原版

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03H 1/00 - 5/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に外部エネルギーによって硬化性を
   有する樹脂層を形成し、この樹脂層側に基板と比較して
   ２分の１以下の大きさを持った微小な凹凸形状を有する
   ホログラム型原版を設置し、樹脂層の反対側に微小な凹
   凸形状を有するホログラム型原版形状と同じ形状かつ同
   じ大きさを有するマスクと一体になっているエネルギー
   照射系を設置して、微小な凹凸形状を有するホログラム
   型原版の樹脂層への押圧時、この微小な凹凸形状を有す
   るホログラム型原版のみに、マスクを通してエネルギー
   を照射して部分的に樹脂層を硬化させることにより、微
   小な凹凸形状を有するホログラム複製型を形成せしめ、
   前記手続きを複数回行うことを特徴とするホログラム複
   製用多面付け原版の製造方法。