JP5900289B2 - Device manufacturing method and device manufacturing apparatus - Google Patents

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Description

この発明は、光学素子等のパターンを転写するための微細な凹凸形状を有するロール状モールドを用いる素子の製造方法及び当該素子の製造に用いる素子の製造装置に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an element using a roll-shaped mold having a fine concavo-convex shape for transferring a pattern such as an optical element, and an element manufacturing apparatus used for manufacturing the element.

光学フィルム等の製造方法として、円筒状の成形型の母線に沿って成形面上に樹脂組成物を直接塗布し、成形型の成形面に接するようにシート状の支持体を供給することで樹脂組成物を成型面上で広げつつ光照射による硬化を行って、微細構造化表面を支持体に転写して製品を得るものが存在する(特許文献1参照)。この方法では、ストライプ状に樹脂組成物を塗布することで、例えば網目状のような成形面上の各種溝パターンを支持体上に転写することを可能にしている。   As a manufacturing method for optical films and the like, resin is applied by directly applying a resin composition onto a molding surface along a generatrix of a cylindrical molding die, and supplying a sheet-like support so as to be in contact with the molding surface of the molding die. There exists a product obtained by curing by light irradiation while spreading a composition on a molding surface, and transferring a microstructured surface to a support to obtain a product (see Patent Document 1). In this method, by applying the resin composition in stripes, various groove patterns on a molding surface such as a mesh shape can be transferred onto a support.

凹凸パターンを備えたフィルムの製造方法として、基材フィルム上に紫外線硬化樹脂層を厚く塗布し、紫外線硬化樹脂層を挟むように型ロールの周囲に押圧しつつ基材フィルムを供給し、型ロールの周囲に巻き付いた基材フィルムの裏面側から紫外線を照射することで、基材フィルム上に硬化した形状転写層を形成するものが存在する(特許文献2参照)。この方法では、型ロールと押しロールとの会合部に樹脂を滞留させ中心から周辺に広がるように充填させることで、脱気を確実なものとしている。   As a method for producing a film having an uneven pattern, a UV curable resin layer is applied thickly on a base film, and the base film is supplied while pressing around the mold roll so as to sandwich the UV curable resin layer. There is one that forms a cured shape transfer layer on a base film by irradiating ultraviolet rays from the back side of the base film wound around (see Patent Document 2). In this method, degassing is ensured by retaining the resin in the meeting portion between the mold roll and the push roll so as to spread from the center to the periphery.

ところで、円や楕円といった輪帯状の回折パターンを転写する場合、気泡が溝等の特定箇所に止まりやすく、気泡欠陥が発生しやすくなり、転写ロールの回転速度を上げることが容易でなくなる。   By the way, when transferring a ring-shaped diffraction pattern such as a circle or an ellipse, bubbles are likely to stop at a specific location such as a groove, bubble defects are likely to occur, and it is not easy to increase the rotation speed of the transfer roll.

特表2004−529791号公報JP-T-2004-529791 特開2006−21538号公報JP 2006-21538 A

本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、輪帯状の回折パターンを転写する場合であっても、気泡を逃がすことが容易で気泡欠陥が発生しにくい素子の製造方法及び素子の製造装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described background art, and even when transferring a ring-shaped diffraction pattern, an element manufacturing method and an element An object is to provide a manufacturing apparatus.

上記目的を達成するため、本発明に係る素子の製造方法は、回折形状を有する素子の製造方法であって、回折形状を転写するための複数の輪帯状の溝を形成した複数の転写部を有するロール状モールドを回転させるとともに、当該ロール状モールド上に樹脂を供給し、樹脂基材を樹脂を介して転写部に対して押し付ける塗布押圧工程と、樹脂基材と転写部とに挟まれた樹脂に対して硬化光を照射することにより、樹脂を固化させ、複数の素子を含む素子集合体を成形する硬化工程と、ロール状モールドから素子集合体を離型する離型工程と、素子集合体から個々の前記素子を切り出す切断工程とを備え、転写部に形成された複数の輪帯状の溝のうち少なくとも外側の一部は、ロール状モールドの回転軸に対して略平行に延びる転写部の辺部において離間し、隣接する転写部間に、凹形状及び凸形状の少なくともいずれか一方である境界部を設けている。 In order to achieve the above object, a method for manufacturing an element according to the present invention is a method for manufacturing an element having a diffractive shape, and includes a plurality of transfer portions formed with a plurality of annular grooves for transferring the diffractive shape. The roll-shaped mold is rotated, the resin is supplied onto the roll-shaped mold, and the resin base material is sandwiched between the resin base material and the transfer portion, and the resin base material is pressed against the transfer portion via the resin. A curing process for solidifying the resin by irradiating the resin with curing light and molding an element assembly including a plurality of elements , a mold release process for releasing the element assembly from the roll mold, and an element assembly And a cutting step of cutting out the individual elements from the body, and at least a part of the outer side of the plurality of ring-shaped grooves formed in the transfer portion extends substantially parallel to the rotation axis of the roll-shaped mold. On the side of There spaced, between the transfer section adjacent, is provided with at least the boundary portion is one of a concave and convex shape.

上記製造方法では、転写部に形成された複数の輪帯状の溝のうち少なくとも外側の一部が転写部の辺部において離間しているので、溝の多い回折形状を転写する場合であっても、気泡を輪帯状の溝から周囲に逃しやすく、回折形状に欠損が発生しにくい。また、ロール状モールドが複数の転写部を有するので、複数の転写部により並列的に成形又は転写を行うことができるが、転写部の境界に設けた凹形状や凸形状には、気泡をトラップする効果があり、転写部に気泡が残ることを抑制できる。 In the manufacturing method described above, at least a part of the outer side of the plurality of ring-shaped grooves formed in the transfer part is separated from the side part of the transfer part. , Bubbles easily escape from the ring-shaped groove to the periphery, and defects in the diffractive shape are less likely to occur. In addition, since the roll-shaped mold has a plurality of transfer portions, it is possible to perform molding or transfer in parallel by the plurality of transfer portions, but trap the bubbles in the concave or convex shape provided at the boundary of the transfer portions. It is possible to suppress the bubbles from remaining in the transfer portion.

本発明の具体的な側面では、上記製造方法において、複数の輪帯状の溝のうち少なくとも一部は、ロール状モールドの回転軸に対して略平行に延びる転写部の辺部において離間している。この場合、樹脂の流れの方向の終端側で溝が離間するので、気泡の除去が確実になる。   In a specific aspect of the present invention, in the manufacturing method described above, at least a part of the plurality of ring-shaped grooves is separated from the side of the transfer portion that extends substantially parallel to the rotation axis of the roll-shaped mold. . In this case, since the grooves are separated on the terminal side in the resin flow direction, the removal of the bubbles is ensured.

本発明の別の側面では、複数の輪帯状の溝は、複数の円形状溝、複数の楕円形状溝、及び複数の四角形状溝のいずれかで構成される。これらの円形状溝、楕円形状溝、及び四角形状溝は、輪帯状であるため転写に際して本来気泡がたまりやすいが、少なくとも外側の溝を離間させることで、このような問題を回避できる。   In another aspect of the present invention, the plurality of ring-shaped grooves are constituted by any of a plurality of circular grooves, a plurality of elliptical grooves, and a plurality of square grooves. Since these circular grooves, elliptical grooves, and quadrangular grooves are ring-shaped, air bubbles tend to naturally accumulate during transfer, but such problems can be avoided by separating at least the outer grooves.

本発明のさらに別の側面では、ロール状モールドの境界部は、隣接する転写部間に断面三角形状及び断面台形状の少なくともいずれか一方の畝形状を有する。この場合、転写部を凹所に形成でき、転写パターンが保護される。   In still another aspect of the present invention, the boundary portion of the roll-shaped mold has a saddle shape of at least one of a triangular cross section and a trapezoidal cross section between adjacent transfer portions. In this case, the transfer portion can be formed in the recess, and the transfer pattern is protected.

本発明のさらに別の側面では、ロール状モールドの境界部は、隣接する転写部間に断面V字形状及び断面台形状の少なくともいずれか一方の溝形状を有する。この場合、転写後のパターンを凹所に形成でき、転写後のパターンが保護される。   In still another aspect of the present invention, the boundary part of the roll-shaped mold has a groove shape of at least one of a V-shaped cross section and a trapezoidal cross section between adjacent transfer parts. In this case, the transferred pattern can be formed in the recess, and the transferred pattern is protected.

本発明のさらに別の側面では、素子の外形よりも大きい凹部を有する押圧ニップロールで離型した素子を外部に搬送する。この場合、ロール状モールドに対して樹脂基材を適度に押圧することができ、気泡の追い出しが容易になるとともに、樹脂基材の搬出が迅速になる。この際、押圧ニップロールに設けた凹部が素子よりも大きな外形を有するので、押圧ニップロールによって素子が変形する等の影響を低減することができる。   In yet another aspect of the present invention, the element released by the press nip roll having a recess larger than the outer shape of the element is conveyed to the outside. In this case, the resin base material can be appropriately pressed against the roll-shaped mold, and it becomes easy to expel air bubbles and to quickly carry out the resin base material. At this time, since the concave portion provided in the pressing nip roll has a larger outer shape than the element, it is possible to reduce the influence of the element being deformed by the pressing nip roll.

上記目的を達成するため、本発明に係る素子の製造装置は、回折形状を有する素子を製造する素子の製造装置であって、回折形状を転写するための複数の輪帯状の溝を形成した複数の転写部を有するロール状モールドを備え、転写部に形成された複数の輪帯状の溝のうち少なくとも外側の一部は、ロール状モールドの回転軸に対して略平行に延びる転写部の辺部において離間し、隣接する転写部間に、凹形状及び凸形状の少なくともいずれか一方である境界部が設けられている。 Multiple order to achieve the above object, apparatus for manufacturing a device according to the present invention is directed to an apparatus for producing a device for manufacturing a device having a diffractive shape, forming a plurality of annular grooves for transferring the diffraction shape comprising a roll-shaped mold having a transfer portion, a portion of at least the outer of the plurality of annular grooves formed on the transfer portion, the side portion of the transfer portion extending substantially parallel to the axis of rotation of the roll-like mold A boundary portion that is at least one of a concave shape and a convex shape is provided between adjacent transfer portions that are separated from each other .

上記製造装置では、転写部に形成された複数の輪帯状の溝のうち少なくとも外側の一部がロール状モールドの回転軸に対して略平行に延びる転写部の辺部において離間しているので、回折形状を転写する場合であっても、気泡を輪帯状の溝から周囲に逃しやすく、回折形状に欠損が発生しにくい。また、ロール状モールドが複数の転写部を有するので、複数の転写部により並列的に成形又は転写を行うことができるが、転写部の境界に設けた凹形状や凸形状には、気泡をトラップする効果があり、転写部に気泡が残ることを抑制できる。 In the above manufacturing apparatus, since at least a part of the outer side of the plurality of ring-shaped grooves formed in the transfer part is separated at the side part of the transfer part extending substantially parallel to the rotation axis of the roll-shaped mold, Even when the diffractive shape is transferred, the bubbles are likely to escape from the ring-shaped groove to the periphery, and the diffractive shape is less likely to be defective. In addition, since the roll-shaped mold has a plurality of transfer portions, it is possible to perform molding or transfer in parallel by the plurality of transfer portions, but trap the bubbles in the concave or convex shape provided at the boundary of the transfer portions. It is possible to suppress the bubbles from remaining in the transfer portion.

本発明の具体的な側面では、上記製造装置において、複数の輪帯状の溝は、複数の円形状溝、複数の楕円形状溝、及び複数の四角形状溝のいずれかで構成される。   In a specific aspect of the present invention, in the manufacturing apparatus, the plurality of ring-shaped grooves include any of a plurality of circular grooves, a plurality of elliptic grooves, and a plurality of square grooves.

本発明の別の側面では、素子を外部に搬送する押圧ニップロールを備え、押圧ニップロールは、素子の外形よりも大きい凹部を有する。   In another aspect of the present invention, a press nip roll that conveys the element to the outside is provided, and the press nip roll has a recess that is larger than the outer shape of the element.

本発明の第1実施形態で用いられるロール状モールドの外観を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the external appearance of the roll-shaped mold used by 1st Embodiment of this invention. 図1のロール状モールドを組み込んだ製造装置を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the manufacturing apparatus incorporating the roll-shaped mold of FIG. ロール状モールドに形成された転写パターンを説明する展開図である。It is an expanded view explaining the transfer pattern formed in the roll-shaped mold. ロール状モールドに形成された1つの単位転写領域を説明する図であり、ロール状モールドによって得られる光学素子に対応する。It is a figure explaining one unit transcription | transfer area | region formed in the roll-shaped mold, and respond | corresponds to the optical element obtained by a roll-shaped mold. (A)は、ロール状モールドの表面側の断面図であり、(B)は、(A)の部分拡大断面図である。(A) is sectional drawing of the surface side of a roll-shaped mold, (B) is a partial expanded sectional view of (A). (A)は、一対のパターン部間に設けられる境界部を説明する断面図であり、(B)は、(A)の境界部の変形例を説明する断面図である。(A) is sectional drawing explaining the boundary part provided between a pair of pattern parts, (B) is sectional drawing explaining the modification of the boundary part of (A). (A)〜(G)は、図1のロール状モールドの製造手順を説明する図である。(A)-(G) is a figure explaining the manufacturing procedure of the roll-shaped mold of FIG. (A)〜(F)は、ロール状モールドを用いた素子の製造手順を説明する図である。(A)-(F) is a figure explaining the manufacturing procedure of the element using a roll-shaped mold. 第2実施形態に係るロール状モールドに形成された転写パターンを説明する展開図である。It is an expanded view explaining the transfer pattern formed in the roll-shaped mold which concerns on 2nd Embodiment. (A)及び(B)は、第3実施形態に係るロール状モールドに形成された転写パターンを説明する図である。(A) And (B) is a figure explaining the transfer pattern formed in the roll-shaped mold concerning 3rd Embodiment. (A)は、第4実施形態に係るロール状モールドにおける転写部及び境界部の形状を説明する図であり、(B)は、変形例のロール状モールドにおける転写部及び境界部の形状を説明する図である。(A) is a figure explaining the shape of the transfer part and boundary part in the roll-shaped mold which concerns on 4th Embodiment, (B) demonstrates the shape of the transfer part and boundary part in the roll-shaped mold of a modification. It is a figure to do. (A)及び(B)は、第5実施形態に係るロール状モールドの製造装置の搬送系に設けたニップロールのロール面を説明する図である。(A) And (B) is a figure explaining the roll surface of the nip roll provided in the conveyance system of the manufacturing apparatus of the roll mold which concerns on 5th Embodiment. 搬送系に設けたニップロールのロール面の変形例を説明する図である。It is a figure explaining the modification of the roll surface of the nip roll provided in the conveyance system. 搬送系に設けたニップロールのロール面の別の変形例を説明する図である。It is a figure explaining another modification of the roll surface of the nip roll provided in the conveyance system.

以下、本発明に係る素子の製造方法及び装置の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態においては、支持部材としての円筒状ロールに適用したロール状モールド等について説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of an element manufacturing method and apparatus according to the present invention will be described. In the following embodiment, a roll mold applied to a cylindrical roll as a support member will be described.

〔第1実施形態〕
図1に示すように、ロール状モールド100は、フィルム状モールド10と、円筒状ロール20とを備える。ロール状モールド100は、後述する駆動装置によって回転軸AXを中心として回転させることで、対象に対して回折素子である光学素子200(図3参照)のパターンを転写することができる。本実施形態では、1枚のフィルム状モールド10を円筒状ロール20の表面20aに貼りつけている。フィルム状モールド10の表面10aには、2次元的に配列された多数の単位転写領域18すなわち多数の転写部10tが形成されており、多数の光学素子200を一括して形成できるようになっている。
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the roll mold 100 includes a film mold 10 and a cylindrical roll 20. The roll mold 100 can transfer the pattern of the optical element 200 (see FIG. 3), which is a diffractive element, to the target by rotating the mold 100 around a rotation axis AX by a driving device described later. In the present embodiment, one film mold 10 is attached to the surface 20 a of the cylindrical roll 20. A large number of unit transfer regions 18, that is, a large number of transfer portions 10 t, which are two-dimensionally arranged, are formed on the surface 10 a of the film mold 10, so that a large number of optical elements 200 can be formed in a lump. Yes.

図2に示す素子の製造装置30は、多数の光学素子200を一括して成形するための装置であり、ロール状モールド100と、供給系31と、排出系32と、駆動制御装置33と、樹脂供給装置34と、UV照射装置35と、減圧装置36とを備える。   An element manufacturing apparatus 30 shown in FIG. 2 is an apparatus for collectively molding a large number of optical elements 200, and includes a roll-shaped mold 100, a supply system 31, a discharge system 32, a drive control device 33, A resin supply device 34, a UV irradiation device 35, and a decompression device 36 are provided.

供給系31は、複数のタッチロール31a,31bと、ニップロール31dとを有し、シート状の樹脂基材2をロール状モールド100に供給することを可能にする。ニップロール31dは、樹脂基材2をロール状モールド100上に固定されたフィルム状モールド10に押し付ける際の押圧力を調整することができ、このフィルム状モールド10の表面10aを被覆する樹脂の厚みを調整することを可能にする。排出系32は、タッチロール32aと、駆動ロール32cと、ニップロール32eとを有し、形状転写後の樹脂基材2をロール状モールド100から所望のテンションで引き出すことを可能にする。駆動ロール32cとニップロール32eとは、協働してロール状モールド100に巻き付いた樹脂基材2を引き出す役割を有する。駆動制御装置33は、駆動装置38aを動作させることによってロール状モールド100を所望の速度で回転させることができ、駆動装置38aを動作させることによって排出系32の駆動ロール32cを回転させ、樹脂基材2上に形状転写層21(図8(C)参照)を設けたシート状の素子集合体80を所望の張力で引っ張り出すことを可能にする。樹脂供給装置34は、これに付随してノズル34aを有しており、ロール状モールド100上のフィルム状モールド10の表面10aにロール状モールド100の母線に沿って紫外線硬化性樹脂を線状に供給する。UV照射装置35は、光透過性の樹脂基材2越しに硬化光である紫外線UVを照射することで、フィルム状モールド10と樹脂基材2との間に挟まれた紫外線硬化性樹脂を硬化させる。減圧装置36は、円筒状ロール20の表面20aから空気を吸引することで、円筒状ロール20の表面20aにフィルム状モールド10を離脱可能に密着・固定させる。なお、フィルム状モールド10は、円筒状ロール20に巻きつけていない状態で矩形の薄い可撓性を有する板となっている。   The supply system 31 includes a plurality of touch rolls 31 a and 31 b and a nip roll 31 d, and enables the sheet-like resin base material 2 to be supplied to the roll-shaped mold 100. The nip roll 31d can adjust the pressing force when the resin substrate 2 is pressed against the film mold 10 fixed on the roll mold 100, and the thickness of the resin covering the surface 10a of the film mold 10 can be adjusted. Makes it possible to adjust. The discharge system 32 includes a touch roll 32a, a drive roll 32c, and a nip roll 32e, and allows the resin base material 2 after shape transfer to be pulled out from the roll-shaped mold 100 with a desired tension. The drive roll 32c and the nip roll 32e cooperate to draw out the resin base material 2 wound around the roll mold 100. The drive control device 33 can rotate the roll-shaped mold 100 at a desired speed by operating the drive device 38a. The drive control device 33 rotates the drive roll 32c of the discharge system 32 by operating the drive device 38a. The sheet-like element assembly 80 provided with the shape transfer layer 21 (see FIG. 8C) on the material 2 can be pulled out with a desired tension. The resin supply device 34 has a nozzle 34 a associated therewith, and the ultraviolet curable resin is linearly formed on the surface 10 a of the film mold 10 on the roll mold 100 along the generatrix of the roll mold 100. Supply. The UV irradiation device 35 cures the ultraviolet curable resin sandwiched between the film mold 10 and the resin base material 2 by irradiating the ultraviolet light UV that is the curing light through the light transmissive resin base material 2. Let The decompression device 36 sucks air from the surface 20a of the cylindrical roll 20 to attach and fix the film mold 10 to the surface 20a of the cylindrical roll 20 in a detachable manner. The film mold 10 is a rectangular thin flexible plate that is not wound around the cylindrical roll 20.

図3は、図1のフィルム状モールド10の表面10aに形成された転写パターンを説明する展開図である。フィルム状モールド10の表面10aは、回転軸AXに平行な軸方向ABとこれに垂直な周方向CDとに連続的に繰り返される多数の矩形の単位転写領域18に区画されている。各単位転写領域18内には、立体的な形状の転写を可能にする転写部10tが設けられており、矩形の輪郭を有する単位転写パターン19が形成されている。つまり、フィルム状モールド10上に形成された転写パターン10cは、格子状の配列のパターンであり、多数の単位転写パターン19を軸方向ABと周方向CDとに連続的に繰り返したものとなっている。隣接する一対の単位転写領域18の間には、帯状の境界部12が設けられている。境界部12には、特にパターンが設けられておらず、本実施例の場合、突起状の部分となっている。   FIG. 3 is a development view illustrating a transfer pattern formed on the surface 10a of the film-like mold 10 of FIG. The surface 10a of the film mold 10 is partitioned into a large number of rectangular unit transfer regions 18 that are continuously repeated in an axial direction AB parallel to the rotation axis AX and a circumferential direction CD perpendicular thereto. In each unit transfer region 18, a transfer portion 10t that enables transfer of a three-dimensional shape is provided, and a unit transfer pattern 19 having a rectangular outline is formed. That is, the transfer pattern 10c formed on the film-like mold 10 is a pattern in a grid pattern, and a large number of unit transfer patterns 19 are continuously repeated in the axial direction AB and the circumferential direction CD. Yes. A band-shaped boundary portion 12 is provided between a pair of adjacent unit transfer regions 18. The boundary portion 12 is not particularly provided with a pattern, and is a protrusion-like portion in the present embodiment.

図4は、図3のフィルム状モールド10の表面10aに形成された1つの単位転写領域18を説明する図であり、単位転写領域18の形状は、最終製品である光学素子200の形状に対応するものとなっている。つまり、単位転写領域18に形成された単位転写パターン19を反転した形状が光学素子200の表面に形成される。   FIG. 4 is a view for explaining one unit transfer region 18 formed on the surface 10a of the film mold 10 of FIG. 3, and the shape of the unit transfer region 18 corresponds to the shape of the optical element 200 as the final product. It is supposed to be. That is, a shape obtained by inverting the unit transfer pattern 19 formed in the unit transfer region 18 is formed on the surface of the optical element 200.

図示のように、各単位転写領域18は、転写部10tとして輪帯状の溝構造を有する。つまり、各単位転写領域18は、回折形状に対応する多数の同芯の溝18gを含む単位転写パターン19を有する。単位転写パターン19を構成する各溝18gは、回転軸AXを中心とする楕円の経路に沿って延びている楕円形状溝である。ただし、各単位転写領域18は、中央部18aにおいて、閉じた複数の溝18gaを有するが、4辺に対応する周辺部18bにおいて、開いた複数の溝18gbを有する。つまり、周辺部18bには、矩形の外縁18dで切り取ったため溝18gbが離間した複数の溝部分18sが存在する。離間した一組の溝部分18sすなわち溝18gbは、これを延長した場合、閉じた楕円となる。つまり、各溝18gは、中央部18aでも周辺部18bでも、中心軸OAを中心として軸方向ABと周方向CDとに関して対称な形状を有している。   As shown in the drawing, each unit transfer region 18 has an annular groove structure as the transfer portion 10t. That is, each unit transfer region 18 has a unit transfer pattern 19 including a number of concentric grooves 18g corresponding to the diffractive shape. Each groove 18g constituting the unit transfer pattern 19 is an elliptical groove extending along an elliptical path centering on the rotation axis AX. However, each unit transfer region 18 has a plurality of closed grooves 18ga in the central portion 18a, but has a plurality of open grooves 18gb in the peripheral portion 18b corresponding to the four sides. That is, the peripheral portion 18b has a plurality of groove portions 18s separated by the grooves 18gb because they are cut by the rectangular outer edge 18d. A set of spaced apart groove portions 18s or grooves 18gb, when extended, become a closed ellipse. That is, each groove 18g has a symmetrical shape with respect to the axial direction AB and the circumferential direction CD about the central axis OA in both the central portion 18a and the peripheral portion 18b.

図5(A)に示すように、フィルム状モールド10の表面10aには、その周面10bに沿って凹凸パターンである複数の単位転写領域18が繰り返し形成されている。図5(B)に示すように、1つの単位転写領域18に設けた転写部10tは、全体して窪みとなっており、転写部10t内には、回折形状に対応する多数の断面V字状の溝18gが形成されている。隣接する一対の転写部10t間に設けられた境界部12は、上部が平坦な突起となっている。単位転写領域18の窪みの深さはd1であり、単位転写領域18内のパターンの厚みはd2である。ここで、d1>d2となっており、単位転写領域18内のパターンは、境界部12よりも低く、周面10b上にはみ出さないものとなっている。なお、d1は、d2の5倍以下とする。また、d1は、成形後のパターンの劣化が少ない条件下では、d2よりも小さくすることができ、例えばd2の0.5倍以上とする。   As shown in FIG. 5A, a plurality of unit transfer regions 18 that are uneven patterns are repeatedly formed on the surface 10a of the film mold 10 along the peripheral surface 10b. As shown in FIG. 5B, the transfer portion 10t provided in one unit transfer region 18 is generally recessed, and the transfer portion 10t has a large number of V-shaped cross sections corresponding to the diffractive shape. A groove 18g is formed. A boundary portion 12 provided between a pair of adjacent transfer portions 10t has a flat upper portion. The depth of the recess in the unit transfer region 18 is d1, and the thickness of the pattern in the unit transfer region 18 is d2. Here, d1> d2, and the pattern in the unit transfer region 18 is lower than the boundary portion 12, and does not protrude on the peripheral surface 10b. D1 is set to be not more than 5 times d2. Moreover, d1 can be made smaller than d2 under the condition that there is little deterioration of the pattern after molding, for example, 0.5 times or more of d2.

なお、図5(B)中に部分的に拡大して示すように、フィルム状モールド10は、パターン部11とガラス基材部15とを有する。パターン部11の表面上には、保護膜13と離型膜14とが形成されている。保護膜13は、パターン部11と離型膜14との間に介在しており、離型膜14は、フィルム状モールド10の最表面を形成している。離型膜14を設けることにより、後述する光学素子200の製造時にロール状モールド100からシート状の素子集合体80を容易に離型させることができるようになる。保護膜13を設けることにより、離型膜14の密着性を良くし、パターン部11から離型膜14が剥離することを防ぐことができる。パターン部11は、紫外線硬化性樹脂で形成される。紫外線硬化性樹脂として、例えばアクリル系樹脂やエポキシ系樹脂等が用いられる。なお、耐熱性があるエポキシ系樹脂を用いることが好ましい。離型膜14は、例えばフッ素系化合物、炭化水素化合物等で形成される。保護膜13は、ガラス基材部15との相性が良い無機系化合物で形成される。無機系化合物として、例えばSiO等が用いられる。保護膜13の厚みは、耐久性が維持される最適な厚みとし、例えば5nm以上100nm以下、好ましくは10nm以上50nm以下である。 5B, the film-shaped mold 10 has a pattern portion 11 and a glass base material portion 15. As shown in FIG. A protective film 13 and a release film 14 are formed on the surface of the pattern portion 11. The protective film 13 is interposed between the pattern portion 11 and the release film 14, and the release film 14 forms the outermost surface of the film mold 10. By providing the release film 14, the sheet-shaped element assembly 80 can be easily released from the roll-shaped mold 100 when the optical element 200 described later is manufactured. By providing the protective film 13, the adhesion of the release film 14 can be improved and the release film 14 can be prevented from being peeled off from the pattern portion 11. The pattern part 11 is formed of an ultraviolet curable resin. As the ultraviolet curable resin, for example, an acrylic resin or an epoxy resin is used. It is preferable to use a heat-resistant epoxy resin. The release film 14 is formed of, for example, a fluorine compound or a hydrocarbon compound. The protective film 13 is formed of an inorganic compound that has good compatibility with the glass substrate portion 15. For example, SiO 2 is used as the inorganic compound. The thickness of the protective film 13 is an optimum thickness for maintaining the durability, and is, for example, 5 nm to 100 nm, preferably 10 nm to 50 nm.

図6(A)に示すように、一対の単位転写領域18又は転写部10tの間には、断面台形状の境界部12が設けられている。境界部12の上端は平坦面12aとなっており、両側に段差状の窪み12bが形成されている。つまり、境界部12は畝状の突起となっている。   As shown in FIG. 6A, a boundary portion 12 having a trapezoidal cross section is provided between the pair of unit transfer regions 18 or the transfer portion 10t. The upper end of the boundary portion 12 is a flat surface 12a, and stepped depressions 12b are formed on both sides. That is, the boundary part 12 is a hook-shaped protrusion.

図4に戻って、単位転写領域18の下流側の1つの辺部18fは、転写又は成形の際に、つまり単位転写領域18の表面に紫外線硬化性樹脂を塗布し樹脂基材2との間に挟む際に、単位転写パターン19に沿って流れる紫外線硬化性樹脂の樹脂流Gが集まる部分となっている。ここで、辺部18fには、図6(A)に示す畝状の突起である境界部12が存在しており、周辺部18bの開いた複数の溝18gbに沿って流れた樹脂流Gが気泡を含む場合、この樹脂流Gをトラップする効果がある。   Returning to FIG. 4, one side 18 f on the downstream side of the unit transfer region 18 is coated with an ultraviolet curable resin on the surface of the unit transfer region 18 at the time of transfer or molding, that is, between the resin substrate 2. When sandwiched between the two, the resin flow G of the ultraviolet curable resin that flows along the unit transfer pattern 19 gathers. Here, the side portion 18f has a boundary portion 12 that is a bowl-shaped projection shown in FIG. 6A, and the resin flow G that flows along the plurality of grooves 18gb opened in the peripheral portion 18b. In the case of including bubbles, there is an effect of trapping the resin flow G.

図6(B)は、図6(A)に示す境界部12の変形例である。この場合、境界部12は、三角形の断面を有する畝状の突起となっている。境界部12の上端はエッジ12cとなっており、両側に段差状の窪み12bが形成されている。窪み12bは、気泡をトラップする効果を高めることができる。エッジ12cを挟む両斜面の傾斜角度は、例えば20°〜60°程度とする。この場合も、転写又は成形の際に、境界部12が、紫外線硬化性樹脂に巻き込まれた気泡をトラップする。   FIG. 6B is a modified example of the boundary portion 12 shown in FIG. In this case, the boundary portion 12 is a hook-shaped protrusion having a triangular cross section. The upper end of the boundary portion 12 is an edge 12c, and stepped depressions 12b are formed on both sides. The depression 12b can enhance the effect of trapping bubbles. The inclination angles of both slopes sandwiching the edge 12c are, for example, about 20 ° to 60 °. Also in this case, at the time of transfer or molding, the boundary portion 12 traps bubbles entrained in the ultraviolet curable resin.

以下、図7(A)〜7(G)を参照しつつ、ロール状モールド100の製造方法について説明する。
まず、図7(A)に示すように、平板状のガラス基材部15の一方の面側に紫外線硬化性樹脂JS1を塗布する(塗布工程)。塗布方法として、ディスペンサー、スピンコート、ダイコート等が用いられる。なお、この工程及び以後の工程を含む処理に際して、ガラス基材部15は、平坦な支持台上に吸着等によって支持される。
Hereinafter, the manufacturing method of the roll mold 100 will be described with reference to FIGS. 7 (A) to 7 (G).
First, as shown in FIG. 7A, the ultraviolet curable resin JS1 is applied to one surface side of the flat glass substrate portion 15 (application step). As a coating method, a dispenser, spin coating, die coating or the like is used. In the process including this step and the subsequent steps, the glass substrate portion 15 is supported on a flat support table by suction or the like.

次に、図7(B)に示すように、インプリント成形により、紫外線硬化性樹脂JS1にマスターモールド50の形状を付与する(パターン部形成工程)。具体的には、ガラス基材部15上の紫外線硬化性樹脂JS1にマスターモールド50の型面を押圧し、紫外線UVを照射して紫外線硬化性樹脂JS1を硬化させる。硬化後にマスターモールド50からガラス基材部15とともに紫外線硬化性樹脂JS1を離型する。これにより、図7(C)に示すように、ガラス基材部15上にパターン部11が形成される。その後、ポストキュアを行い、紫外線硬化性樹脂JS1を完全に硬化させる。以上により、製品形状を反転したフィルム状モールド10を得る。なお、図面では簡略化しているが、マスターモールド50には、製品形状である光学素子200に対応するパターン形状が複数配置されている。マスターモールド50として、例えば金属(電鋳)型、ガラス型、Si型等が用いられる。   Next, as shown in FIG. 7B, the shape of the master mold 50 is imparted to the ultraviolet curable resin JS1 by imprint molding (pattern part forming step). Specifically, the mold surface of the master mold 50 is pressed against the ultraviolet curable resin JS1 on the glass substrate portion 15, and the ultraviolet curable resin JS1 is cured by irradiating the ultraviolet ray UV. After curing, the ultraviolet curable resin JS1 is released from the master mold 50 together with the glass base material portion 15. Thereby, the pattern part 11 is formed on the glass base material part 15, as shown in FIG.7 (C). Thereafter, post-curing is performed to completely cure the ultraviolet curable resin JS1. As described above, the film mold 10 having the product shape reversed is obtained. Although simplified in the drawing, the master mold 50 is provided with a plurality of pattern shapes corresponding to the optical element 200 which is a product shape. As the master mold 50, for example, a metal (electroforming) mold, a glass mold, a Si mold, or the like is used.

次に、図7(D)に示すように、パターン部11の表面上に保護膜13となる無機系化合物を形成する(保護膜形成工程)。この際、基材がガラス製であるため、比較的撓みにくくかつ高温にも耐えられるため、高温下での処理が可能である。保護膜13の形成には、例えばCVD法が用いられる。フィルム状モールド10をCVD装置のチャンバー60内に固定し、成膜する。   Next, as shown in FIG. 7D, an inorganic compound to be the protective film 13 is formed on the surface of the pattern portion 11 (protective film forming step). At this time, since the base material is made of glass, it is relatively difficult to bend and can withstand high temperatures, so that processing at high temperatures is possible. For example, a CVD method is used to form the protective film 13. The film-shaped mold 10 is fixed in the chamber 60 of the CVD apparatus to form a film.

次に、図7(E)に示すように、保護膜13の表面上に離型膜14となる例えばフッ素系化合物を形成・成膜する(離型膜形成工程)。これにより、図7(F)に示す離型処理されたフィルム状モールド10を得る。図示を省略しているが、フィルム状モールド10の表面10aには、多数の単位転写領域18が形成され、それぞれに単位転写パターン19が形成されている(図5(B)参照)。離型膜14の形成には、例えばディッピング法が用いられる。具体的には、容器70に入れたフッ素系化合物中に保護膜13を成膜したフィルム状モールド10を浸漬する。なお、離型膜14の形成法として、スピンコート法、スプレー法、蒸着法等を用いてもよい。通常、フッ素系化合物を塗布した後に自然乾燥で溶媒を蒸発させて乾燥塗膜とする。   Next, as shown in FIG. 7E, for example, a fluorine-based compound that becomes the release film 14 is formed and formed on the surface of the protective film 13 (release film forming step). Thereby, the film-shaped mold 10 subjected to the mold release treatment shown in FIG. Although not shown, a large number of unit transfer regions 18 are formed on the surface 10a of the film-shaped mold 10, and unit transfer patterns 19 are formed on each of them (see FIG. 5B). For example, a dipping method is used to form the release film 14. Specifically, the film-shaped mold 10 having the protective film 13 formed therein is immersed in the fluorine-based compound placed in the container 70. As a method for forming the release film 14, a spin coating method, a spray method, a vapor deposition method, or the like may be used. Usually, after applying a fluorine compound, the solvent is evaporated by natural drying to form a dry coating film.

最後に、図7(G)に示すように、フィルム状モールド10のパターン部11が形成されていない他方の面(裏面)側を円筒状ロール20に貼りつけ、固定する(固定工程)。真空チャックによって貼りつける場合、図2の減圧装置36を動作させ吸引によって貼りつける。   Finally, as shown in FIG. 7 (G), the other surface (back surface) side of the film mold 10 on which the pattern part 11 is not formed is attached and fixed to the cylindrical roll 20 (fixing step). When pasting by a vacuum chuck, the decompression device 36 in FIG. 2 is operated and pasted by suction.

以下、図8(A)〜8(F)を参照しつつ、光学素子200の製造方法について説明する。
まず、図8(A)に示すように、紫外線硬化性樹脂JS2の供給を受けて回転するロール状モールド100に対して樹脂基材2を巻きつけるように供給することで、樹脂基材2とフィルム状モールド10との間に挟むようにして樹脂基材2上に紫外線硬化性樹脂JS2を塗布する(塗布工程)。この結果、紫外線硬化性樹脂JS2にロール状モールド100の形状が転写される。つまり、樹脂基材2上の紫外線硬化性樹脂JS2に上述したロール状モールド100を押し付けることで、紫外線硬化性樹脂JS2にフィルム状モールド10の転写パターン10cを反転したパターンが形成される(押圧工程)。
Hereinafter, a method for manufacturing the optical element 200 will be described with reference to FIGS. 8 (A) to 8 (F).
First, as shown in FIG. 8A, the resin base material 2 is supplied by winding the resin base material 2 around the roll-shaped mold 100 that rotates by receiving the supply of the ultraviolet curable resin JS2. The ultraviolet curable resin JS2 is applied on the resin base material 2 so as to be sandwiched between the film mold 10 (application process). As a result, the shape of the roll mold 100 is transferred to the ultraviolet curable resin JS2. That is, by pressing the roll-shaped mold 100 described above on the ultraviolet curable resin JS2 on the resin substrate 2, a pattern in which the transfer pattern 10c of the film-shaped mold 10 is inverted is formed on the ultraviolet curable resin JS2 (pressing step). ).

以上において、フィルム状モールド10の表面10aに形成された転写パターン10cは、図4に示すように各単位転写領域18において多数の同芯の溝18gを含む単位転写パターン19を有し、単位転写パターン19の周辺で溝18gが離間して開いた状態となっているので、紫外線硬化性樹脂JS2の塗布に際して単位転写パターン19の溝18gに気泡が残りにくくなっている。さらに、単位転写領域18よりも周辺の境界部12の方が高くなっているので、境界部12やその周囲に気泡をトラップすることができ、単位転写パターン19の部分に気泡が残ることを抑制できる。   In the above, the transfer pattern 10c formed on the surface 10a of the film mold 10 has the unit transfer pattern 19 including a number of concentric grooves 18g in each unit transfer region 18 as shown in FIG. Since the grooves 18g are spaced apart and opened around the pattern 19, bubbles are less likely to remain in the grooves 18g of the unit transfer pattern 19 when the ultraviolet curable resin JS2 is applied. Further, since the peripheral boundary portion 12 is higher than the unit transfer region 18, air bubbles can be trapped in the boundary portion 12 and its periphery, and bubbles are prevented from remaining in the unit transfer pattern 19. it can.

その後、図8(B)に示すように、樹脂基材2に紫外線(硬化光)を局所的に照射して紫外線硬化性樹脂JS2を硬化させることで、樹脂基材2上に形状転写層21を形成する(硬化工程)。なお、硬化工程は、ロール状モールド100が回転して、樹脂基材2上でパターンが転写された紫外線硬化性樹脂JS2又は形状転写層21が図2のUV照射装置35の位置に移動した段階で行なわれる。   Thereafter, as shown in FIG. 8B, the shape transfer layer 21 is formed on the resin substrate 2 by locally irradiating the resin substrate 2 with ultraviolet rays (curing light) to cure the ultraviolet curable resin JS2. Is formed (curing step). In the curing process, the roll mold 100 is rotated, and the ultraviolet curable resin JS2 or the shape transfer layer 21 on which the pattern is transferred on the resin substrate 2 is moved to the position of the UV irradiation device 35 in FIG. Is done.

その後、図8(C)に示すように、ロール状モールド100から樹脂基材2とともに形状転写層21を離型することで、樹脂基材2上に形状転写層21をラミネートしたシート状の素子集合体80を得る(離型工程)。なお、離型工程は、ロール状モールド100が回転して、樹脂基材2上で硬化した紫外線硬化性樹脂JS2からなる形状転写層21が図2のタッチロール32aの位置に移動した段階で行なわれる。   Thereafter, as shown in FIG. 8C, the sheet-like element in which the shape transfer layer 21 is laminated on the resin substrate 2 by releasing the shape transfer layer 21 together with the resin substrate 2 from the roll-shaped mold 100. The assembly 80 is obtained (mold release step). The release process is performed when the roll-shaped mold 100 rotates and the shape transfer layer 21 made of the ultraviolet curable resin JS2 cured on the resin substrate 2 moves to the position of the touch roll 32a in FIG. It is.

このように、回転するロール状モールド100に巻きつけるように樹脂基材2を供給することで、紫外線硬化性樹脂JS2の塗布、押圧によるパターンの転写、パターンの硬化、離型を連続して行なうことができる。   Thus, by supplying the resin base material 2 so as to be wound around the rotating roll-shaped mold 100, the application of the ultraviolet curable resin JS2, the transfer of the pattern by pressing, the curing of the pattern, and the mold release are continuously performed. be able to.

製造された素子構造体は、ロール状モールド100の周囲から外部に搬送される。以上により、ロール状モールド100のパターン部11が樹脂基材2上の紫外線硬化性樹脂JS2に転写され、図8(D)に示すように、所定の大きさの樹脂基材2上に複数の光学素子200のパターン219がブロック状に形成されマトリックス状に配列された素子集合体80を得る。素子集合体80を構成する各光学素子200に形成されたパターン219は、回折パターン219aとなっている(図8(E)参照)。   The manufactured element structure is transported from the periphery of the roll mold 100 to the outside. By the above, the pattern part 11 of the roll-shaped mold 100 is transferred to the ultraviolet curable resin JS2 on the resin base material 2, and a plurality of the resin parts 2 of a predetermined size are formed on the resin base material 2 as shown in FIG. An element assembly 80 in which the pattern 219 of the optical element 200 is formed in a block shape and arranged in a matrix is obtained. A pattern 219 formed on each optical element 200 constituting the element assembly 80 is a diffraction pattern 219a (see FIG. 8E).

最後に、図8(F)に示すように、素子集合体80を破線に沿って切断し個片化する。これにより、同一のパターン219を有する多数の光学素子200を一括して製造することができる。切断の方法として、打ち抜き刃による切断、COレーザーによる切断、ダイシングカット等が用いられる。なお、製品によって、個片化せずに顧客へ納品する場合もあり、この場合、素子集合体80を切断しない。 Finally, as shown in FIG. 8F, the element assembly 80 is cut along a broken line and separated into pieces. Thereby, a large number of optical elements 200 having the same pattern 219 can be manufactured in a lump. As a cutting method, cutting with a punching blade, cutting with a CO 2 laser, dicing cut, or the like is used. Depending on the product, the product may be delivered to the customer without being separated into individual pieces. In this case, the element assembly 80 is not cut.

以上の説明から明らかなように、本実施形態による素子の製造方法では、転写部10tに形成された複数の輪帯状の溝18gのうち少なくとも外側の一部(具体的には複数の溝18gb)がロール状モールド100の回転軸AXに対して略平行に延びる転写部10tの辺部18fにおいて離間しているので、回折形状を転写する場合であっても、気泡を輪帯状の溝18gから周囲に逃しやすく、回折形状に欠損が発生しにくい。   As is clear from the above description, in the element manufacturing method according to the present embodiment, at least a part of the plurality of ring-shaped grooves 18g formed in the transfer portion 10t (specifically, the plurality of grooves 18gb). Are spaced apart at the side portion 18f of the transfer portion 10t extending substantially parallel to the rotation axis AX of the roll-shaped mold 100. Therefore, even when the diffraction shape is transferred, the bubbles are surrounded by the annular groove 18g. It is easy to escape, and defects in the diffraction shape are not easily generated.

〔第2実施形態〕
以下、第2実施形態に係るロール状モールド等について説明する。なお、第2実施形態に係るロール状モールド等は、第1実施形態のロール状モールド等を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第1実施形態と同様であるものとする。
[Second Embodiment]
Hereinafter, the roll-shaped mold etc. which concern on 2nd Embodiment are demonstrated. Note that the roll-shaped mold and the like according to the second embodiment are obtained by partially changing the roll-shaped mold and the like of the first embodiment, and parts that are not particularly described are the same as those of the first embodiment.

図9に示すように、本実施形態のロール状モールドに固定されるフィルム状モールド10の表面10aには、多数の単位転写領域18が千鳥配置で形成されている。このように、単位転写領域18の配置パターンは、格子状に限らず様々なものとできる。   As shown in FIG. 9, a large number of unit transfer regions 18 are formed in a staggered arrangement on the surface 10a of the film mold 10 fixed to the roll mold of this embodiment. As described above, the arrangement pattern of the unit transfer regions 18 is not limited to the lattice shape and can be various.

〔第3実施形態〕
以下、第3実施形態に係るロール状モールド等について説明する。なお、第3実施形態に係るロール状モールド等は、第1実施形態のロール状モールド等を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第1実施形態と同様であるものとする。
[Third Embodiment]
Hereinafter, the roll-shaped mold etc. which concern on 3rd Embodiment are demonstrated. Note that the roll-shaped mold and the like according to the third embodiment are obtained by partially changing the roll-shaped mold and the like of the first embodiment, and parts that are not particularly described are the same as those of the first embodiment.

図10(A)に示すように、本実施形態のロール状モールドに固定されるフィルム状モールド10の表面10aには、円形に延びる多重の溝18gからなる単位転写領域18が形成されている。つまり、単位転写領域18は、多数の円形状溝からなる。この場合も、溝18gは、周辺部において開いたものとなっており、溝18gに気泡が残りにくくなっている。   As shown in FIG. 10A, a unit transfer region 18 composed of multiple grooves 18g extending in a circle is formed on the surface 10a of the film mold 10 fixed to the roll mold of the present embodiment. That is, the unit transfer region 18 is composed of a number of circular grooves. Also in this case, the groove 18g is open at the peripheral portion, and bubbles are less likely to remain in the groove 18g.

図10(B)に示すように、本実施形態の変形例のロール状モールドに固定されるフィルム状モールド10の表面10aには、菱形に延びる多重の溝18gからなる単位転写領域18が形成されている。つまり、単位転写領域18は、多数の四角形状溝からなる。この場合も、溝18gは、周辺部において開いたものとなっており、溝18gに気泡が残りにくくなっている。なお、単位転写領域に形成するパターンとしては、四角形状溝に限らず、六角形等の多角形の溝パターンも可能である。さらに、楕円や多角形を組み合わせた複合溝パターンも可能である。これらのパターンは、同心に配置できるが、非同心に配置することもできる。   As shown in FIG. 10B, on the surface 10a of the film-shaped mold 10 fixed to the roll-shaped mold of the modification of the present embodiment, a unit transfer region 18 composed of multiple grooves 18g extending in a diamond shape is formed. ing. That is, the unit transfer region 18 is composed of a number of rectangular grooves. Also in this case, the groove 18g is open at the peripheral portion, and bubbles are less likely to remain in the groove 18g. Note that the pattern formed in the unit transfer region is not limited to a rectangular groove, and a polygonal groove pattern such as a hexagon is also possible. Furthermore, a composite groove pattern combining ellipses and polygons is also possible. These patterns can be arranged concentrically, but can also be arranged non-concentrically.

〔第4実施形態〕
以下、第4実施形態に係るロール状モールド等について説明する。なお、第4実施形態に係るロール状モールド等は、第1実施形態のロール状モールド等を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第1実施形態と同様であるものとする。
[Fourth Embodiment]
Hereinafter, the roll-shaped mold etc. which concern on 4th Embodiment are demonstrated. Note that the roll-shaped mold and the like according to the fourth embodiment are obtained by partially changing the roll-shaped mold and the like of the first embodiment, and parts not specifically described are the same as those of the first embodiment.

図11(B)に示すように、一対の単位転写領域18又は転写部10tの間には、断面V字状の溝である境界部12が設けられている。境界部12に底面はなく、その側面は斜面12kとなっている。両斜面12kの傾き角は、例えば20°〜60°程度の範囲とする。   As shown in FIG. 11B, a boundary portion 12 that is a groove having a V-shaped cross section is provided between the pair of unit transfer regions 18 or the transfer portion 10t. The boundary portion 12 has no bottom surface, and its side surface is a slope 12k. The inclination angles of both slopes 12k are set to a range of about 20 ° to 60 °, for example.

〔第5実施形態〕
以下、第5実施形態に係るロール状モールド等について説明する。なお、第5実施形態に係るロール状モールド等は、第1実施形態のロール状モールド等を一部変更したものであり、特に説明しない部分は、第1実施形態と同様であるものとする。
[Fifth Embodiment]
Hereinafter, the roll-shaped mold etc. which concern on 5th Embodiment are demonstrated. Note that the roll-shaped mold and the like according to the fifth embodiment are obtained by partially changing the roll-shaped mold and the like of the first embodiment, and parts that are not particularly described are the same as those of the first embodiment.

図6(A)等に示すように、境界部12を凸部とした場合、得られる素子集合体80において、光学素子200のパターン219の周囲が溝で囲まれる。この場合、図2示す素子の製造装置30において、形状転写の各種条件にもよるが、排出系32に設けたニップロール32eの表面32eaと素子集合体80のパターン219とが接触して、パターン219が変形するといった素子の劣化が生じる可能性がある。   As shown in FIG. 6A and the like, when the boundary portion 12 is a convex portion, the periphery of the pattern 219 of the optical element 200 is surrounded by a groove in the obtained element assembly 80. In this case, in the element manufacturing apparatus 30 shown in FIG. 2, although depending on various conditions of shape transfer, the surface 32ea of the nip roll 32e provided in the discharge system 32 and the pattern 219 of the element assembly 80 come into contact with each other. There is a possibility that deterioration of the element such as deformation occurs.

図12(A)及び12(B)は、このような事情を考慮して、ニップロール32eの表面32eaに凹凸パターンを形成したものを示している。図12(A)の展開図及び図12(B)の断面図に示すように、ニップロール32eの表面32eaには、周期的なストライプ状に配置された多数の凹部32sが形成されている。これらの凹部32sは、送り方向に垂直な軸方向ABに延び、周方向CDに沿って一定間隔で配列されている。凹部32sの軸方向ABの長さは、素子集合体80のシートの送り方向に垂直な幅以上確保され、凹部32sの周方向CDの幅は、パターン219又は単位転写領域18の転写部10tの送り方向の幅に相当するものとなっており、凹部32sの周方向CDの配列周期(距離)は、パターン219又は単位転写領域18の配列周期に相当するものとなっている。凹部32sの深さは、パターン219又は転写部10tの突起量が100μmであるとき、マージンをとって例えば120〜200μmとする。このようなニップロール32eと素子集合体80とが位置決めされて素子集合体80の送り動作が行われている場合、素子集合体80のパターン219の外周9と凹部32sの周囲に設けた凸枠部32tの頂面32saとが当接して素子集合体80を支持し、凹部32sとパターン219(転写部10tに相当)との離間状態が保たれ、素子集合体80のパターン219とニップロール32eの表面32eaとの接触又はこれに伴う変形が回避される。   12 (A) and 12 (B) show a concavo-convex pattern formed on the surface 32ea of the nip roll 32e in consideration of such circumstances. As shown in the developed view of FIG. 12A and the cross-sectional view of FIG. 12B, the surface 32ea of the nip roll 32e has a large number of recesses 32s arranged in a periodic stripe pattern. These recesses 32s extend in the axial direction AB perpendicular to the feed direction, and are arranged at regular intervals along the circumferential direction CD. The length of the recess 32 s in the axial direction AB is ensured to be equal to or greater than the width perpendicular to the sheet feeding direction of the element assembly 80, and the width in the circumferential direction CD of the recess 32 s is the pattern 219 or the transfer portion 10 t of the unit transfer region 18. This corresponds to the width in the feed direction, and the arrangement period (distance) in the circumferential direction CD of the recesses 32 s corresponds to the arrangement period of the pattern 219 or the unit transfer region 18. The depth of the recess 32s is, for example, 120 to 200 μm with a margin when the projection of the pattern 219 or the transfer portion 10t is 100 μm. When the nip roll 32e and the element assembly 80 are positioned and the element assembly 80 is fed, a convex frame provided around the outer periphery 9 of the pattern 219 and the recess 32s of the element assembly 80. The top surface 32sa of 32t abuts to support the element assembly 80, and the separated state between the recess 32s and the pattern 219 (corresponding to the transfer portion 10t) is maintained, and the pattern 219 of the element assembly 80 and the surface of the nip roll 32e Contact with 32ea or deformation associated therewith is avoided.

図13は、図12(A)に示すニップロール32eの表面形状の変形例を示す。図13に示すニップロール32eの場合、ニップロール32eの表面32eaに形成された凹部32sは、送り方向に平行な周方向CDに沿って延び、軸方向ABに一定間隔で配列されている。凹部32sの軸方向ABの幅は、パターン219又は単位転写領域18の転写部10tの送り方向に垂直な方向の幅に相当するものとなっており、凹部32sの軸方向ABの配列周期(距離)は、パターン219又は転写部10tの配列周期に相当するものとなっている。この場合も、凹部32sによって、素子集合体80のパターン219とニップロール32eの表面32eaとの接触又はこれに伴う変形が回避される。   FIG. 13 shows a modification of the surface shape of the nip roll 32e shown in FIG. In the case of the nip roll 32e shown in FIG. 13, the recesses 32s formed on the surface 32ea of the nip roll 32e extend along the circumferential direction CD parallel to the feed direction, and are arranged at regular intervals in the axial direction AB. The width of the recess 32s in the axial direction AB corresponds to the width in the direction perpendicular to the feed direction of the transfer portion 10t of the pattern 219 or the unit transfer region 18, and the arrangement period (distance) of the recess 32s in the axial direction AB. ) Corresponds to the arrangement period of the pattern 219 or the transfer portion 10t. Also in this case, the contact between the pattern 219 of the element assembly 80 and the surface 32ea of the nip roll 32e or the accompanying deformation is avoided by the recess 32s.

図14は、図12(A)に示すニップロール32eの表面形状の変形例を示す。図14に示すニップロール32eの場合、ニップロール32eの表面32eaに形成された凹部32uは、矩形となっている。凹部32uの軸方向ABの幅は、パターン219又は単位転写領域18の転写部10tの送り方向に垂直な方向の幅の2倍に相当するものとなっており、凹部32uの周方向CDの幅は、パターン219又は転写部10tの送り方向の幅の2倍に相当するものとなっている。この場合、凹部32uと4つのパターン219との対向状態が保たれ、素子集合体80のパターン219とニップロール32eの表面32eaとの接触又はこれに伴う変形が回避される。なお、凹部32uの形状は、対向させるパターン219の個数や配列に応じて変更することができ、例えば凹部32uの形状を1つのパターン219に対応するものとできる。   FIG. 14 shows a modification of the surface shape of the nip roll 32e shown in FIG. In the case of the nip roll 32e shown in FIG. 14, the recessed part 32u formed in the surface 32ea of the nip roll 32e is a rectangle. The width of the recess 32u in the axial direction AB corresponds to twice the width of the pattern 219 or the unit transfer region 18 in the direction perpendicular to the feeding direction of the transfer portion 10t, and the width of the recess 32u in the circumferential direction CD. Corresponds to twice the width of the pattern 219 or the transfer portion 10t in the feed direction. In this case, the confronting state of the concave portion 32u and the four patterns 219 is maintained, and contact between the pattern 219 of the element assembly 80 and the surface 32ea of the nip roll 32e or deformation associated therewith is avoided. The shape of the recess 32u can be changed according to the number and arrangement of the patterns 219 to be opposed. For example, the shape of the recess 32u can correspond to one pattern 219.

以上、実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態において、製品形状を反転したフィルム状モールド10を作製したが、製品形状を反転したマスター型を準備し、製品形状を有したサブマスター型を複製し、さらにもう一度転写させ製品形状を反転したサブサブマスター型を作成してもよい。   As described above, the present invention has been described according to the embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the film-shaped mold 10 having the product shape inverted is produced. However, a master mold having the product shape inverted is prepared, the sub master mold having the product shape is duplicated, and further transferred again. A sub-sub-master type in which is inverted may be created.

また、単位転写領域18又は転写部10tの配列方向は、周方向CDや軸方向ABに限らず、これらに対して傾けた方向とすることができる。この際、単位転写領域18が矩形であれば、単位転写領域18は周方向CD又は樹脂の流れの方向にして傾いたものとなる。   Further, the arrangement direction of the unit transfer regions 18 or the transfer portions 10t is not limited to the circumferential direction CD and the axial direction AB, and can be a direction inclined with respect to these. At this time, if the unit transfer region 18 is rectangular, the unit transfer region 18 is inclined in the circumferential direction CD or the resin flow direction.

9…外周、 10…フィルム状モールド、 10a…表面、 10c…転写パターン、 10t…転写部、 11…パターン部、 12…境界部、 15…ガラス基材部、 18…単位転写領域、 18a…中央部、 18b…周辺部、 18d…外縁、 18f…辺部、 18g…溝、 18s…溝部分、 19…単位転写パターン、 20…円筒状ロール、 21…形状転写層、 30…製造装置、 31…供給系、 31d…ニップロール、 32…排出系、 32c…駆動ロール、 32e…ニップロール、 32s,32u…凹部、 32t…凸枠部、 33…駆動制御装置、 34…樹脂供給装置、 35…UV照射装置、 80…素子集合体、 100…ロール状モールド、 200…光学素子、 219…パターン、 AB…軸方向、 AX…回転軸、 AX…軸、 CD…周方向、 G…樹脂流、 JS1,JS2…紫外線硬化性樹脂   DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Outer periphery, 10 ... Film-shaped mold, 10a ... Surface, 10c ... Transfer pattern, 10t ... Transfer part, 11 ... Pattern part, 12 ... Boundary part, 15 ... Glass base material part, 18 ... Unit transfer area, 18a ... Center Part, 18b ... peripheral part, 18d ... outer edge, 18f ... side part, 18g ... groove, 18s ... groove part, 19 ... unit transfer pattern, 20 ... cylindrical roll, 21 ... shape transfer layer, 30 ... manufacturing apparatus, 31 ... Supply system, 31d ... nip roll, 32 ... discharge system, 32c ... drive roll, 32e ... nip roll, 32s, 32u ... concave, 32t ... convex frame part, 33 ... drive control device, 34 ... resin supply device, 35 ... UV irradiation device 80: Element assembly 100: Roll mold 200: Optical element 219: Pattern AB: Axial direction AX: Rotation , AX ... shaft, CD ... circumferential direction, G ... resin flow, JS1, JS2 ... UV curable resin

Claims (9)

回折形状を有する素子の製造方法であって、
前記回折形状を転写するための複数の輪帯状の溝を形成した複数の転写部を有するロール状モールドを回転させるとともに、当該ロール状モールド上に樹脂を供給し、樹脂基材を前記樹脂を介して前記転写部に対して押し付ける塗布押圧工程と、
前記樹脂基材と前記転写部とに挟まれた前記樹脂に対して硬化光を照射することにより、前記樹脂を固化させ、複数の素子を含む素子集合体を成形する硬化工程と、
前記ロール状モールドから前記素子集合体を離型する離型工程と
前記素子集合体から個々の前記素子を切り出す切断工程とを備え、
前記転写部に形成された前記複数の輪帯状の溝のうち少なくとも外側の一部は、前記転写部の辺部において離間し
隣接する前記転写部間に、凹形状及び凸形状の少なくともいずれか一方である境界部を設けていることを特徴とする素子の製造方法。
A method for manufacturing an element having a diffractive shape,
Rotating a roll-shaped mold having a plurality of transfer portions formed with a plurality of ring-shaped grooves for transferring the diffractive shape, supplying a resin onto the roll-shaped mold, and passing a resin base material through the resin Application pressing step to press against the transfer portion,
A curing step of solidifying the resin by irradiating the resin sandwiched between the resin base material and the transfer portion to solidify the resin and forming an element assembly including a plurality of elements;
A mold release step of releasing the element assembly from the roll-shaped mold ;
A cutting step of cutting out the individual elements from the element assembly ,
At least a part of the outer side of the plurality of ring-shaped grooves formed in the transfer part is separated at a side part of the transfer part ,
A device manufacturing method, wherein a boundary portion that is at least one of a concave shape and a convex shape is provided between the adjacent transfer portions .
前記複数の輪帯状の溝のうち少なくとも一部は、前記ロール状モールドの回転軸に対して略平行に延びる前記転写部の辺部において離間していることを特徴とする請求項1に記載の素子の製造方法。   2. The at least one portion of the plurality of ring-shaped grooves is separated at a side portion of the transfer portion that extends substantially parallel to a rotation axis of the roll-shaped mold. Device manufacturing method. 前記複数の輪帯状の溝は、複数の円形状溝、複数の楕円形状溝、及び複数の四角形状溝のいずれかで構成されることを特徴とする請求項1及び2のいずれか一項に記載の素子の製造方法。   The plurality of ring-shaped grooves are formed of any one of a plurality of circular grooves, a plurality of elliptical grooves, and a plurality of quadrangular grooves. The manufacturing method of the element of description. 前記ロール状モールドの境界部は、隣接する前記転写部間に断面三角形状及び断面台形状の少なくともいずれか一方の畝形状を有することを特徴とする請求項1から3までのいずれか一項に記載の素子の製造方法。 Boundary of the rolled mold, in any one of claims 1, characterized in that it comprises at least one ridge-shaped cross-section triangular and trapezoidal cross-section between the transfer section adjacent to the 3 The manufacturing method of the element of description. 前記ロール状モールドの境界部は、隣接する前記転写部間に断面V字形状及び断面台形状の少なくともいずれか一方の溝形状を有することを特徴とする請求項1から3までのいずれか一項に記載の素子の製造方法。 The boundary part of the said roll-shaped mold has at least any one groove shape of a cross-section V character shape and a cross-sectional trapezoid shape between the said adjacent transfer parts, The any one of Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned. The manufacturing method of the element as described in any one of. 前記素子の外形よりも大きい凹部を有する押圧ニップロールで離型した前記素子を外部に搬送することを特徴とする請求項1からまでのいずれか一項に記載の素子の製造方法。 The element manufacturing method according to any one of claims 1 to 5 , wherein the element released by a press nip roll having a recess larger than an outer shape of the element is conveyed to the outside. 回折形状を有する素子を製造する素子の製造装置であって、
前記回折形状を転写するための複数の輪帯状の溝を形成した複数の転写部を有するロール状モールドを備え、
前記転写部に形成された前記複数の輪帯状の溝のうち少なくとも外側の一部は、前記ロール状モールドの回転軸に対して略平行に延びる前記転写部の辺部において離間し
隣接する前記転写部間に、凹形状及び凸形状の少なくともいずれか一方である境界部が設けられていることを特徴とする素子の製造装置。
An element manufacturing apparatus for manufacturing an element having a diffractive shape,
A roll-shaped mold having a plurality of transfer portions formed with a plurality of annular grooves for transferring the diffraction shape;
At least a part of the outer side of the plurality of ring-shaped grooves formed in the transfer part is separated at a side part of the transfer part extending substantially parallel to the rotation axis of the roll-shaped mold ,
A device manufacturing apparatus , wherein a boundary portion that is at least one of a concave shape and a convex shape is provided between the adjacent transfer portions .
前記複数の輪帯状の溝は、複数の円形状溝、複数の楕円形状溝、及び複数の四角形状溝のいずれかで構成されることを特徴とする請求項に記載の素子の製造装置。 The device manufacturing apparatus according to claim 7 , wherein the plurality of ring-shaped grooves include any of a plurality of circular grooves, a plurality of elliptical grooves, and a plurality of square grooves. 前記素子を外部に搬送する押圧ニップロールを備え、
前記押圧ニップロールは、前記素子の外形よりも大きい凹部を有することを特徴とする請求項及びのいずれか一項に記載の素子の製造装置。
A pressing nip roll for conveying the element to the outside;
Said pressing nip roll manufacturing apparatus of the device according to any one of claims 7 and 8, characterized in that it has a larger recess than the outer shape of the element.
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