JPWO2012164824A1 - 微細構造体の製造方法および微細構造金型 - Google Patents

微細構造体の製造方法および微細構造金型 Download PDF

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Abstract

転写を用いて作成した成形品の表面に、目視レベルで継ぎ目（不連続性）を感じることがない微細構造体を製造する。基材（１０８）の表面の硬化性樹脂（光硬化性樹脂１０９）に微細構造金型（１０５）を押し付けて基本微細構造体を形成する基本微細構造体形成工程と、微細構造金型（１０５）を基材（１０８）から離型して移動させる離型移動工程と、を繰り返すことによって微細構造体を製造する微細構造体の製造方法であって、微細構造金型（１０５）は、その中央部に存在する第一金型凹部パターン（１０５ａ）と、その外周部の少なくとも一辺に存在する第二金型凹部パターン（１０５ｂ）とを少なくとも有し、第二金型凹部パターン（１０５ｂ）のサイズは、第一金型凹部パターン（１０５ａ）のサイズよりも小さいことを特徴とする。

Description

この発明は、光学特性を有する微細構造体を製造する技術に関するものである。
従来、光学特性を有する構造体の微細加工には、半導体製造プロセスで一般に用いられるフォトリソグラフィ法が適用されてきた。パターン転写技術の一つであるフォトリソグラフィ法は、パターンの微細化に伴い、加工寸法が露光のための光源の波長に近づいてきている。そのため、フォトリソグラフィ法を用いた構造体の微細加工は、技術の限界を迎えつつある。
そこで、パターンの微細化や高精度化を進めるために、荷電粒子線装置の一種である電子線描画（ＥＢ描画）装置を用いて、電子線描画法で加工を行うようになってきた。しかし、電子線描画法によりパターンの微細化及び描画数の増加が図られる一方で、装置の大型化や高精度な制御機構が必要になる等、装置の製造コストが高くなるという欠点があった。
一方、微細な凹凸パターンの形成を低コストで行うための技術が、特許文献１及び特許文献２に開示されている。特許文献１は、基板上に形成したい凹凸パターンを反転させた反転凹凸パターンを有する金型を用い、この金型を基板の表面に形成されたレジスト膜層に対して型押しすることで、所定の凹凸パターンを転写するものである。また、特許文献２に記載のナノインプリント技術によれば、シリコンウエハを金型として用いて、この金型を型押し転写することにより、レジスト膜層に２５ｎｍ以下の微細な凹凸パターンを形成することが可能である。
ところで、近年においては、例えば液晶ディスプレイに代表されるように光学部品の大面積化、かつ高性能化が望まれている。液晶ディスプレイの構造としては、その内部に光の屈折率を調整するための導光板や位相差フィルム等を内蔵したものが知られている。そして、これらの導光板や位相差フィルム等には、微細な凹凸パターンがその表面に転写された微細構造の実現が必要である。例えば液晶ディスプレイにおいて、この微細構造を実現しようとすると、一体物で継ぎ目がない大面積の微細構造体が必要となる。
しかしながら、一体物で大面積の微細構造体の製造は困難であるため、例えば、基材上に複数の個片の基本微細構造体を並べて配置することで、継ぎ目の影響の少ない微細構造体としている（例えば、特許文献３参照）。
特許文献３では、図１５に示すように、端部がアンダーカットとなった基本微細構造体１５０２を、基材１５０３上に並べて配置して、接着層１５０４を介して接着させている。基本微細構造体１５０２を、図１５に示すように隙間１５０６を設けた状態で基材１５０３上に複数個並べて多面付けすることで、微細構造体１５０１を構成している。このように構成された微細構造体１５０１に対して金型を押圧することで、被転写体である微細構造体１５０１へ微細な凹凸パターン１５０５を転写している。
米国特許第５２５９９２６号明細書 米国特許第５７７２９０５号明細書 特開２０１０−８０６７０号公報
しかしながら、特許文献３の微細構造体の製造方法では、間に隙間のある微細構造体しか作成できないために継ぎ目の影響が残ってしまうという課題がある。
そこで、本発明は、従来の微細構造体の製造方法の課題を考慮し、継ぎ目の影響の小さい微細構造体の製造方法および、微細構造金型を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の微細構造体の製造方法は、基材の表面の硬化性樹脂に微細構造金型を押し付けて基本微細構造体を形成する基本微細構造体形成工程と、前記微細構造金型を前記基材から離型して移動させる離型移動工程と、を繰り返すことによって微細構造体を製造する微細構造体の製造方法であって、前記微細構造金型は、その中央部に存在する第一金型凹部パターンと、その外周部の少なくとも一辺に存在する第二金型凹部パターンとを少なくとも有し、前記第二金型凹部パターンのサイズは、前記第一金型凹部パターンのサイズよりも小さいことを特徴とする。
また、上記課題を解決するため、本発明の微細構造金型は、基材上の硬化性樹脂に押し付けられることで前記基材の表面に基本微細構造体を形成するための微細構造金型であって、前記微細構造金型は、その中央部に存在する第一金型凹部パターンと、その外周部の少なくとも一辺に存在する第二金型凹部パターンとを少なくとも有し、前記第二金型凹部パターンのサイズは、前記第一金型凹部パターンのサイズより小さいことを特徴とする。
本発明によれば、継ぎ目の影響が小さく、目視レベルでその継ぎ目に不連続感を感じることがない微細構造体およびその製造方法を実現できる。
本発明の実施の形態１における微細構造体の製造装置の断面図 本発明の実施の形態１における微細構造体の製造方法のフローチャート 本発明の実施の形態１の動作における、微細構造金型の位置合わせの動作を示した断面図 本発明の実施の形態１の動作における、微細構造金型をプレスし、紫外線照射する動作を示した断面図 本発明の実施の形態１の動作における、微細構造金型を基材から離型する動作を示した断面図 本発明の実施の形態１の動作における、微細構造金型を次の位置に移動させる動作を示した断面図 本発明の実施の形態１における、第一の成形工程と第二の成形工程における重ね合わせと、金型の傾きの関係による未硬化樹脂の流出方向の制御について示した模式図 本発明の実施の形態１における、１方向に重ね合わせた場合の微細構造金型の模式図 本発明の実施の形態１における、第一の成形工程と第二の成形工程を重ね合わせた場合の微細構造体の模式図 本発明の実施の形態１における、第一の成形工程と第二の成形工程の重ね合わせによって生じる基本微細構造体の凸部パターンの段差と、金型凹部のパターンサイズ比との実験測定値を示すグラフを示す図 本発明の実施の形態２における、２方向に重ね合わせる場合の微細構造金型の模式図 本発明の実施の形態２における、第一の成形工程によって形成された微細構造体の模式図 本発明の実施の形態２の場合において、第一の成形工程と第二の成形工程と第三の成形工程と第四の成形工程とを重ね合わせた場合の微細構造体の模式図と一部拡大図 本発明の実施の形態３における微細構造体の製造方法のフローチャート 本発明の実施の形態３に用いる微細構造金型の模式的平面図 本発明の実施の形態３の場合において、第一、第二、第三、第四、・・・・の成形工程によって、２辺で重ね合わせた場合の微細構造体の模式図 本発明の実施の形態４に用いる微細構造体の製造装置の模式的断面図 本発明の実施の形態４に用いる３種類の微細構造金型の模式図 本発明の実施の形態４における微細構造体の製造方法のフローチャート 特許文献３の微細構造体を示す概略図
以下、本発明について、図面を参照しながら、説明する。なお、以下の説明において、同じ構成には同じ符号を付けて、適宜、説明を省略する。また、各図の対応関係を明確にするために、図中にＸＹＺ軸を記載している。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における微細構造体の製造装置の概略断面図である。図１に示すように、上下動するステージ（図示せず）上の回転式ステージ１０１には、紫外線光源１０２が配置されている。紫外線光源１０２の上には、ゲル状クッション１０３を介して石英ガラス板１０４が取り付けられている。石英ガラス板１０４上には、透明両面テープ（図示せず）を介して、紫外線を透過する微細構造金型１０５が取り付けられている。基材１０８に対向する側の石英ガラス板１０４の表面で、微細構造金型１０５が取り付けられている箇所以外の領域には、図１に示すように、遮光膜１０６が形成されている。遮光膜１０６は、例えば、材質はＡｌ（アルミニウム）またはＣｒ（クロム）で、厚みは１００ｎｍ程度としている。また、この遮光膜１０６は、金属膜スパッタもしくは金属蒸着により形成した。なお、この微細構造金型１０５は、一方向における重ね合わせに対応した金型である。
また、微細構造金型１０５に対向する位置には、２次元に移動できる平面ステージ１０７ａ上に、基材固定ジグ１０７を介して、基材１０８が固定されている。また、その固定されている基材１０８の表面には、未硬化状態の光硬化性樹脂膜１０９（未硬化の光硬化性樹脂４０１）が塗布されている。
本発明においては、基材１０８から製造される微細構造体は、例えば、液晶ディスプレイの導光シート又は位相差フィルム、シボ加工の外装成形用のフィルムである。
このような構造を有する微細構造体の成形装置を用いて、本実施の形態１の微細構造体の製造方法を、図２のフローチャートに示す。以下、図２のフローチャートと、図３（ａ）〜図３（ｄ）の本発明の実施の形態１の動作における各状態を示す図を用いて、処理プロセスの基本的な流れを説明する。
（１）まず、紫外線光源１０２の出力をＯＦＦにした状態で、図３（ａ）に示すように、基材１０８を平面ステージ１０７ａで移動させて、初期の成形位置にそれぞれの構成を配置させる（ステップＳ２１）。
（２）その後、図３（ｂ）に示すように、微細構造金型１０５を未硬化状態の光硬化性樹脂膜１０９上に押し付けてプレスした後に、紫外線光源１０２の出力をＯＮにすることで、微細構造金型１０５を透過した紫外線光源１０２からの紫外線を未硬化状態の光硬化性樹脂膜１０９に照射する（ステップＳ２２）。微細構造金型１０５のプレス方法の詳細は、後述する。
ここで、ステップＳ２２は、基本微細構造体形成工程の一例である。
（３）その後、未硬化状態の光硬化性樹脂膜１０９の露光に必要な時間が経過した後に、紫外線光源１０２の出力をＯＦＦにする。そして、図３（ｃ）に示すように、光硬化性樹脂膜１０９から微細構造金型１０５を離型させる（ステップＳ２３）。１回目のステップＳ２２及びステップＳ２３により、第一の成形工程が終了する。
（４）続いて、図３（ｄ）に示すように、ステップＳ２２〜Ｓ２３で成形した成形箇所と微細構造金型１０５の一部が重なる位置に、基材１０８及び微細構造金型１０５を相対的に移動させる（ステップＳ２４）。ここで、ステップＳ２２〜Ｓ２３で成形した成形箇所と微細構造金型１０５が重なる領域の幅は、０．１ｍｍ以上かつ１．０ｍｍ以下とすることが望ましい。このとき、ステップＳ２２〜Ｓ２３で成形した成形箇所と微細構造金型１０５が重なる領域の幅を０．１ｍｍ以上かつ１．０ｍｍ以下とするため、微細構造金型１０５の相対的な移動量は、「（微細構造金型１０５の金型外形の寸法値ｍｍ）−（０．１〜１．０ｍｍ）」としている。すなわち、微細構造金型１０５の相対的な移動量は、微細構造金型１０５の外形寸法より、０．１ｍｍ以上かつ１．０ｍｍ以下短い距離としている。
ここで、ステップＳ２３及びステップＳ２４は、離型移動工程の一例である。
（５）上記（２）〜（４）が、予め設定された所望の回数行われたか否かを判断する（ステップＳ２５）。ここで、所望の回数行われていない場合（ステップＳ２５のＮＯ）は、所望の回数行われる（ステップＳ２５のＹＥＳ）まで、ステップＳ２２に戻って上記（２）〜（４）を繰り返す。すなわち、所望の回数まで、第一の成形工程、第二の成形工程、第三の成形工程、・・・・を行う。
なお、この実施の形態１における微細構造金型１０５としては、透明材料（例えば、石英ガラス、ＳｉＯ２膜）に、微細な反転凹凸パターン（例えば、ラインアンドスペース、ホール形状）が形成されたものを用いた。この微細構造金型１０５は、例えば、外径８インチ（２０．３ｃｍ）で厚さ０．５２５ｍｍの透明材料を加工して、向かい合う辺が平行な四角形形状に切り出した小片金型を作成することで、形成した。なお、この微細構造金型１０５には、ピラニア溶液で洗浄した後に離型処理を施している。離型剤には、住友スリーエム社製の商品名ノベックＥＧＣ−１７２０（登録商標）を用いた。
なお、微細構造金型１０５の側面部の表面にも、石英ガラス板１０４の表面と同様に、遮光膜１０６を形成している。遮光膜１０６は、例えば、材質はＡｌ（アルミニウム）またはＣｒ（クロム）で、厚みは１００ｎｍ程度としている。また、この遮光膜１０６は、金属膜スパッタもしくは金属蒸着により形成した。微細構造金型１０５を押し付けた際、この遮光膜１０６によって外周部に滲み出た光硬化性樹脂膜１０９の一部が紫外線露光に曝されることがなくなり、光硬化性樹脂膜１０９の硬化する範囲を制御することができる。これにより、微細構造金型１０５で成形した基本微細構造体の外周部分に、硬化された隆起部分が形成されなくなる。そのため、以後に説明する第一の成形工程によって形成される基本微細構造体と、第二の成形工程によって形成される基本微細構造体との、精密な重ね合わせが可能となる。第二の成形工程と第三の成形工程との重ね合わせ、第三の成形工程と第四の成形工程との重ね合わせなど、以後の工程においても同様に、精密な重ね合わせが可能となる。
光硬化性樹脂膜１０９の材料としては、液状のラジカル重合性モノマー組成物を使用した。図１に示すように、基材１０８の表面に、光硬化性樹脂膜１０９の樹脂層を形成する。微細構造金型１０５の表面当りの光硬化性樹脂膜１０９の塗布量は、未硬化部分を形成するために、微細構造金型１０５の凹形状体積より若干多めにすることが望ましい。具体的には、必要となる塗布樹脂量の１．１倍程度が望ましい。ここで、未硬化部分を形成している理由は、例えば、光硬化性樹脂膜１０９に空気噛みを発生させないためである。
微細構造金型１０５は、図４に示すように、その下面に、次の成形工程側（図４の右側）に向かって上がる方向に角度θ＝０．１°以上かつ５．０°以下の傾きが形成されるように、傾斜させて配置している。本実施の形態１では、この角度θの傾きを設けることにより、第一の成形工程（図４の左側）で生じた未硬化の光硬化性樹脂４０１の一部を、第二の成形工程（図４の右側）で行なう領域Ａ側に流動させることができる。なお、未硬化の光硬化性樹脂４０１の一部は、第一の成形工程における微細構造金型１０５の離型の際、第一の成形工程で成形された領域Ｂ側に戻り、後述する基本微細構造体の第二凸部パターン１０５Ａｂの周りに流れ込む。ここで、次の成形工程側に向かって上がる方向に微細構造金型１０５の傾きを設けているのは、基本微細構造体の第二凸部パターン１０５Ａｂの周りに未硬化の光硬化性樹脂４０１が流れ込み過ぎるのを防ぐ目的で、未硬化の光硬化性樹脂４０１を押し出すためである。未硬化の光硬化性樹脂４０１が流れ込み過ぎると、既に成形が終了している領域Ｂに未硬化の光硬化性樹脂膜１０９が生じてしまうため、問題となる。なお、微細構造金型１０５を傾けたことによる未硬化の光硬化性樹脂４０１の押し出し量が多く、基本微細構造体の第二凸部パターン１０５Ａｂの周りに流れ込む量が少なすぎても、必要な樹脂量は確保可能である。詳しくは後述するが、必要な樹脂量が確保可能な理由は、毛細管現象によって、基本微細構造体の第二凸部パターン１０５Ａｂの周りに未硬化の光硬化性樹脂４０１が流れ込むためである。
微細構造金型１０５は、第一金型凹部パターン１０５ａと、第二金型凹部パターン１０５ｂとを有する。図４において、第二金型凹部パターン１０５ｂは、微細構造金型１０５において他よりも小さいサイズの金型凹部パターンを示す。また、第一金型凹部パターン１０５ａは、微細構造金型１０５の中央部などに設けられた通常サイズの金型凹部パターンを示す。ここで、第一金型凹部パターン１０５ａは最終的に形成したいパターンの大きさと等しく、第二金型凹部パターン１０５ｂは別の成型工程にて重ね合う領域に存在する。
また、第二凸部パターン１０５Ａｂは、小さいサイズの第二金型凹部パターン１０５ｂによって形成される基本微細構造体の凸部パターンを示す。第一凸部パターン１０５Ａａは、通常サイズの第一金型凹部パターン１０５ａによって形成される基本微細構造体の凸部パターンを示す。
図５（ａ）に示すように、ＸＹ平面において、第一金型凹部パターン１０５ａのサイズの方が、第二金型凹部パターン１０５ｂのサイズより大きい。また、同様に、第一金型凹部パターン１０５ａの深さは、第二金型凹部パターン１０５ｂの深さより大きい。すなわち、微細構造金型１０５において、一辺に存在する第二金型凹部パターン１０５ｂのサイズは、中央部に存在する第一金型凹部パターン１０５ａのサイズよりも小さい。
そして、領域Ａに流動した未硬化の光硬化性樹脂４０１を、第二の成形工程にて更に押し出すことで、プレスの際に微細構造金型１０５と基材１０８の間に噛み込まれ易い空気を、未硬化の光硬化性樹脂４０１と同時に押し出すことができる。なお、本実施の形態１では微細構造金型１０５を傾斜させているが、前述のように、第二の成形工程において未硬化の光硬化性樹脂４０１の一部は、毛細管現象によって第一の成形工程で成形された領域Ｂにも流れ込んで戻る。
光硬化性樹脂膜１０９の塗布は、例えば、インクジェット方式、スピンコート方式、スプレーコート方式、バーコート方式などで行なうことができる。
次に、上述した第一の成形工程および第二の成形工程について、改めて詳しく説明する。
まず、本実施の形態１の１回目のステップＳ２２で、図５（ａ）に示す微細構造金型１０５を用いて、図５（ｂ）に示すように、第一の成形工程による基本微細構造体１０５Ａ−１を形成する。その後、１回目のステップＳ２４で、図５（ｂ）に示すように、第一の成形工程における第二凸部パターン１０５Ａｂと第二の成形工程における第一凸部パターン１０５Ａａの一辺とが０．１〜１．０ｍｍの幅で重ね合わされるように、微細構造金型１０５を移動させる。その後、２回目のステップＳ２２で、図５（ｂ）に示すように、微細構造金型１０５を０．１〜１．０ｍｍの幅で重ね合わせながら、第二の成形工程による基本微細構造体１０５Ａ−２を形成する。
なお、図５（ａ）において、上の図（ａ−１）は、この金型の平面図であり、下の図（ａ−２）は、上の図（ａ−１）のＡ−Ａ断面図である。また、図（ａ−３）は、パターンサイズの大小を示す。ＸＹ平面において、第一金型凹部パターン１０５ａのサイズの方が、第二金型凹部パターン１０５ｂのサイズより大きい。
また、図５（ｂ）において、第一の成形工程による基本微細構造体１０５Ａ−１は、第一の成形工程によって成形されたよる基本微細構造体を示し、第二の成形工程による基本微細構造体１０５Ａ−２は、第二の成形工程によって成形された基本微細構造体を示す。さらに、第一重ね合せ凸部パターン１０５Ａａｂは、第一の成形工程と第二の成形工程とによって重ね合わされて形成された基本微細構造体の凸部パターンを示す。
ここで、微細構造金型１０５の各金型凹部パターンの形状としては、ＸＹ平面において、第二金型凹部パターン１０５ｂ（重ね合わせる領域に存在）のサイズを、それ以外の領域に存在する第一金型凹部パターン１０５ａ（最終的に欲しい凸部のサイズに対応）のサイズの５０％以上かつ７５％以下にすることが、望ましい。ここで、各金型凹部パターンのサイズとは、金型凹部パターン１０５ａ、１０５ｂの深さおよび幅を指す。例えば、図５（ａ）のように金型凹部パターン１０５ａ、１０５ｂが直方体形状の場合には、第二金型凹部パターン１０５ｂの縦、横、高さの長さを、第一金型凹部パターン１０５ａの縦、横、高さの長さの、それぞれ５０％以上かつ７５％以下の長さとすることが望ましい。このような関係にすることによって、金型凹部パターン１０５ａ、１０５ｂが重ね合わされた領域に形成される基本微細構造体の第一重ね合せ凸部パターン１０５Ａａｂの高さと、重ね合わされないその他の領域に形成される基本微細構造体の第一凸部パターン１０５Ａａの高さとの段差を、小さくすることができる。
ここで、第二金型凹部パターン１０５ｂのサイズを第一金型凹部パターン１０５ａのサイズの５０％〜７５％にしているのは、金型凹部パターン１０５ａ、１０５ｂが重ね合わされた領域に存在する第二金型凹部パターン１０５ｂのサイズを、それ以外の領域に存在する第一金型凹部パターン１０５ａのサイズよりも小さくするためである。また、第三の成形工程、第四の成形工程、・・・等においても、同じように微細構造金型１０５を用いているので、重ね合わされる領域におけるパターンのサイズは、第一の成形工程と第二の成形工程の関係と同様になっている。すなわち、第三の成形工程と第四の成形工程の関係は、第一の成形工程と第二の成形工程の関係と同様であり、第四の成形工程と第五の成形工程の関係は、第一の成形工程と第二の成形工程の関係と同様である。本実施の形態１では、このような微細構造金型１０５を用いることによって、複数の基本微細構造を高い精度で並べて繋ぎ合わせることを可能としている。
図６は、パターンサイズ比（第一金型凹部パターン１０５ａのサイズと第二金型凹部パターン１０５ｂのサイズとの比）と、段差（第一重ね合せ凸部パターン１０５Ａａｂの高さと第一凸部パターン１０５Ａａの高さとの差）との関係を示すグラフである。
図６において、横軸は、パターンサイズ比を示す。図６の横軸のパターンサイズ比は、上記重ね合わせる領域に存在する第二金型凹部パターン１０５ｂのサイズと、それ以外の領域に存在する第一金型凹部パターン１０５ａのサイズとの比（第二金型凹部パターン１０５ｂのサイズ／第一金型凹部パターン１０５ａのサイズ）である。
また、図６において、縦軸は、段差の大きさを、第一金型凹部パターン１０５ａの深さを１としたときの割合で示している。図６の縦軸の段差は、重ね合わされた領域に形成される基本微細構造体の第一重ね合せ凸部パターン１０５Ａａｂの高さと、重ね合わされないその他の領域に形成される基本微細構造体の第一凸部パターン１０５Ａａの高さとの差である。
なお、図６のグラフの横軸で、パターンサイズ比が１を超えている場合は、第二金型凹部パターン１０５ｂのサイズの方が、第一金型凹部パターン１０５ａのサイズよりも大きい場合である。この場合には、第二の成形工程時に、第一の成形工程により形成された凸部（第二凸部パターン１０５Ａｂ）に微細構造金型１０５の第一金型凹部パターン１０５ａが引っ掛かってしまい、第一の成形工程により形成された第二凸部パターン１０５Ａｂを覆うようにプレスできず、図６に示すように段差の値が１を超えてしまう。
なお、図６のグラフに示すように、本実施の形態１の微細構造金型１０５を用いた場合においても、第一金型凹部パターン１０５ａの深さの１／４程度の段差が発生してしまう。そのため、実際にパターンを設計する際は、この段差を考慮して設計する必要がある。だが、本実施の形態１の微細構造金型１０５を用いることによって従来よりも段差が小さくなっているため、この段差は、パターン設計で吸収できる程度の段差となっている。
なお、発明者による実験の結果、上記パターンサイズ比が５０％未満の場合は、精度よく凸部が形成できなかった。その理由は、未硬化の光硬化性樹脂４０１が領域Ｂの第二凸部パターン１０５Ａｂ上へ流れ込む量を、毛細管現象で充分にカバーできず、パターン崩れが生じたためであると考えられる。そのため、上記パターンサイズ比は、５０％以上が望ましい。
このように、図５（ｂ）に示すような基本微細構造体１０５Ａ−１〜１０５Ａ−２を順次形成することで、ＸＹ平面上においても重ね合わせを行なうことができる。このように、本実施の形態１の微細構造金型１０５を用いて重ね合わせ転写を繰り返すことによって、大面積で、継ぎ目の影響の小さい、シームレスな微細構造体を製造することが可能となる。
（実施の形態２）
図７（ａ）、図７（ｂ）、図８は、本発明の実施の形態２の微細構造金型７００を用いた例について説明するための図である。なお、この微細構造金型７００は、２方向における重ね合わせに対応した金型である。本実施の形態２は、２方向における重ね合せに対応させていること以外は、実施の形態１と同様であるため、適宜、説明を省略している。
図７（ａ）において、上の図（ａ−１）はこの金型の凹部パターンが形成されている側から見た平面図であり、下の図（ａ−２）は上の図（ａ−１）のＢ−Ｂ断面図であり、図（ａ−３）はパターンサイズの大小を示す。ここで、７００ａは、最終的に形成したい微細構造体の凸部に対応する第一金型凹部パターンを示し、７００ｂは、右側と下側の辺にそれぞれ位置すると共に重ね合う領域に存在する第二金型凹部パターンを示し、７００ｃは、右下一角に位置すると共に３重に重ね合う領域に存在する第三金型凹部パターンを示す。
ＸＹ平面において、第一金型凹部パターン７００ａのサイズの方が、第二金型凹部パターン７００ｂのサイズより大きい。第三金型凹部パターン７００ｃのサイズは、第二金型凹部パターン７００ｂのサイズより、さらに小さい。
すなわち、微細構造金型７００において、二辺に存在する第二金型凹部パターン７００ｂのサイズは、中央部に存在する第一金型凹部パターン７００ａのサイズより小さく、これらの二辺の角（右下一角）に存在する金型凹部パターン７００ｃのサイズより大きい。
また、図７（ｂ）において、第一の成形工程による基本微細構造体７００Ａ−１は、上記図７（ａ）の金型を用いた第一の成形工程によって成形された基本微細構造体を示す。ここに、第一凸部パターン７００Ａａは、上記第一金型凹部パターン７００ａによって形成された基本微細構造体の凸部パターンを示し、第二凸部パターン７００Ａｂは、上記第二金型凹部パターン７００ｂによって形成された基本微細構造体の凸部パターンを示し、第三凸部パターン７００Ａｃは、上記第三金型凹部パターン７００ｃによって形成された基本微細構造体の凸部パターンを示す。
図８は、図７（ａ）に示す微細構造金型７００を用いた場合の、第一の成形工程から第四の成形工程を繰り返して得られた微細構造体を示す。第一の成形工程による基本微細構造体７００Ａ−１は、第一の成形工程によって成形された基本微細構造体を示し、第二の成形工程による基本微細構造体７００Ａ−２は、第二の成形工程によって成形された基本微細構造体を示し、第三の成形工程による基本微細構造体７００Ａ−３は、第三の成形工程によって成形された基本微細構造体を示し、第四の成形工程による基本微細構造体７００Ａ−４は、第四の成形工程によって成形された基本微細構造体を示す。さらに、第一重ね合せ凸部パターン７００Ａａｂは、第一の成形工程と第二の成形工程によって重ねられた部分の基本微細構造体の凸部パターン、第一の成形工程と第三の成形工程によって重ねられた部分の基本微細構造体の凸部パターン、第二の成形工程と第四の成形工程で重ねられた部分の基本微細構造体の凸部パターンのいずれかを示す。さらに、角での重なりについて、第一の成形工程から第四の成形工程によって重ねられた基本微細構造体の第三重ね合せ凸部パターンは、７００Ａａｂｃで示す。
図８の右側の一点鎖線内に、第三重ね合せ凸部パターン７００Ａａｂｃの拡大図を示す。図８の右側の一点鎖線内において、第三凸部パターン７００Ａｃは、第一の成形工程によって形成された部分の基本微細構造体の凸部パターンを示し、第二凸部パターン７００Ａｂは、その上に第二の成形工程と第三の成形工程によって重ねられた部分の基本微細構造体の凸部パターンを示し、第一凸部パターン７００Ａａは、第四の成形工程によって重ね合わされた基本微細構造体の凸部パターンを示す。
このように、図７（ｂ）に示すような基本微細構造体７００Ａ−１〜７００Ａ−４を順次形成することで、図８に示すようにＸＹ平面上においても重ね合わせを行なうことができる。このように、本実施の形態２の微細構造金型７００を用いて重ね合わせ転写を繰り返すことによって、さらに大面積の継ぎ目の影響の小さい成形品を得ることが可能となる。
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３は、金型の形状を六角形にすることにより、重ね合わせ部を直線上に配置せず、目視の上で分かり難くしたものである。すなわち、本実施の形態３の微細構造金型１００１は、継ぎ目の影響をさらに小さくした成形品を得ることを可能とするものである。本実施の形態３について、図９〜１１を用いて説明するが、金型の形状とそれに伴うフローの変更以外は、前述の実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。
この実施の形態３における微細構造金型１００１としては、透明材料（例えば、石英ガラス、ＳｉＯ２膜）に微細な反転凹凸パターン（例えば、ラインアンドスペース、ホール形状）が形成されたものを用いた。この微細構造金型１００１は、例えば外径８インチ（２０．３ｃｍ）で厚さ０．５２５ｍｍのものを加工して、向かい合う辺が平行な六角形形状に切り出した小片金型を作成することで、形成した。本実施の形態３のように、六角形形状の金型は、パターンがドット状で千鳥配列されている場合などに対して、特に有効である。
この微細構造金型１００１には、ピラニア溶液で洗浄した後に、離型処理を施している。なお、前述の実施の形態１と同様に、微細構造金型１００１の側面部には、金属膜スパッタもしくは金属蒸着により形成された遮光膜１０６を形成している。この遮光膜１０６によって、金型の外周部に滲み出た光硬化性樹脂膜１０９が紫外線露光に曝されることがなくなり、実施の形態１と同様に、硬化する範囲を制御することができる。遮光膜１０６は、例えば、材質はＡｌ（アルミニウム）、Ｃｒ（クロム）で厚みは１００ｎｍ程度である。
光硬化性樹脂膜１０９は、液状のラジカル重合性モノマー組成物を使用し、基材１０８の表面に樹脂層を形成している。実施の形態１にて前述したように、空気噛みを発生させないために、微細構造金型１００１の表面当りの光硬化性樹脂膜１０９の塗布量は、微細構造金型１００１の凹形状体積より若干多めにすることが望ましい。
また、この実施の形態３の微細構造金型１００１においても、図４に示すような０．１°以上かつ５°以下の角度の傾きを設け、第一の成形工程で生じた未硬化の光硬化性樹脂４０１を第二の成形工程を行なう領域Ａに流動させている。この領域Ａに流動した未硬化の光硬化性樹脂４０１を第二の成形工程において更に押し出すことで、プレスの際に微細構造金型１００１と基材１０８の間に噛み込まれ易い空気を、押し出している。なお、光硬化性樹脂膜１０９の塗布は、例えば、インクジェット方式、スピンコート方式、スプレーコート方式、バーコート方式で行なう。
本実施の形態３における微細構造体の製造方法のフローチャートを図９に示す。なお、図１１は微細構造金型１００１によって形成された微細構造体を示すが、便宜上、以下の説明において、微細構造金型１００１の動きを説明するために用いている。
（１）まず、紫外線光源１０２の出力をＯＦＦにした状態で、初期成形位置になるように基材１０８を平面ステージ１０７ａで移動させる（ステップＳ９１）。
（２）その後、図１０に示す微細構造金型１００１を押し付けて基材１０８上の光硬化性樹脂膜１０９をプレスした後に、紫外線光源１０２の出力をＯＮにし、露光に必要な時間を経過した後に紫外線光源１０２の出力をＯＦＦにし、微細構造金型１００１を離型する（ステップＳ９２）。これにより、１つの基本微細構造体１００１Ａが形成される。
（３）その後、六角形状金型の微細構造金型１００１を、図１１の上右横方向に、Ｐｘ＝（３／２＊Ｈｘ−（０．１〜１．０ｍｍ））の距離だけ移動させる（ステップＳ９３）。ここに、Ｈｘは六角形の横幅の長さを示す。
（４）その後、微細構造金型１００１を基材１０８上の光硬化性樹脂膜１０９に再び押し付けてプレスした後に紫外線光源１０２の出力をＯＮにし、露光に必要な時間を経過した後に紫外線光源１０２の出力をＯＦＦにし、微細構造金型１００１を離型する（ステップＳ９４）。
（５）所定回数ｎだけ、上記（３）〜（４）を繰り返す（ステップＳ９５のＮＯ、ステップＳ９３〜Ｓ９４）。ここで、図１１では、所定回数ｎ＝３、すなわち、初期位置におけるプレス及び離型を除いて３回繰り返されて、４つの基本微細構造体１００１Ａが形成されている。
（６）所定回数ｎだけ繰り返されると（ステップＳ９５のＹＥＳ）、六角形状金型の長辺方向に移動した距離だけ移動させ、微細構造金型１００１を初期位置に戻す（ステップＳ９６）。
（７）その後、微細構造金型１００１を、図１１の左横方向に、上記Ｐｘの半分、すなわちＰｘ／２の距離だけ移動させる。それと共に、図１１の下縦方向に、Ｐｙ（＝Ｈｙ／２−（０．１〜１．０ｍｍ））の距離だけ移動させる（ステップＳ９７）。ここにＨｙは六角形の縦の長さを示す。
（８）その後、微細構造金型１００１を図１１の右横方向に、Ｐｘ＝（３／２＊Ｈｘ−０．１〜１．０ｍｍ）の距離だけ移動させる（ステップＳ９８）。
（９）その後、微細構造金型１００１を基材１０８上の光硬化性樹脂膜１０９に押し付けてプレスした後に紫外線光源１０２の出力をＯＮにし、露光に必要な時間を経過した後に紫外線光源１０２の出力をＯＦＦにし、微細構造金型１００１を離型する（ステップＳ９９）。
（１０）所定回数だけ、上記（８）〜（９）を繰り返す（ステップＳ１００）。
（１１）所定回数だけ、上記（６）〜（１０）を繰り返す（ステップＳ１０１）。
なお、上記（６）〜（１０）を繰り返す際、ステップ（７）では、図１１の左横方向への移動は、図１１の左横方向にＰｘ／２の距離だけ移動させた次は、図１１の左横方向へ３Ｐｘ／２の距離だけ移動させるなど、左横方向へ移動する距離を交替させながら処理してもよい。
以上の工程を繰り返すことで、実施の形態１よりも更に継ぎ目の影響を小さくすると共に成形の大面積化が可能となる。なお、上記移動距離は幾何学的に求められる値であるため、ここでは、詳細な数字は省略している。
図１１に示すように多数の重ね合わせで成形する場合、図１０に示すように、３辺に存在する第二金型凹部パターン１００１ｂのサイズは、中央に存在する第一金型凹部パターン１００１ａのサイズより小さくし、また、左右下角の第三金型凹部パターン１００１ｃは、第二金型凹部パターン１００１ｂのサイズより小さくする。
本実施の形態３においては、図１０に示すように、六角形の外形形状の微細構造金型１００１の上の三辺１００１−１、１００１−２、１００１−３と、二角１００１−７、１００１−１２および中央に形成されるパターンは、第一金型凹部パターン１００１ａとしている。また、三辺１００１−４、１００１−６、１００１−５と、二角１００１−８、１００１−１１に形成されるパターンは、第二金型凹部パターン１００１ｂとしている。三辺１００１−４、１００１−６、１００１−５は、微細構造金型１００１の外周部の隣接する三辺に存在する。第二金型凹部パターン１００１ｂのサイズは、第一金型凹部パターン１００１ａのサイズの５０％以上かつ７５％以下のサイズに設定している。
さらに、下の二角１００１−９、１００１−１０に形成されるパターンは、第三金型凹部パターン１００１ｃとしている。下の二角１００１−９、１００１−１０は、微細構造金型１００１の隣接する三辺の交差する角に存在する。第三金型凹部パターン１００１ｃのサイズは、第二金型凹部パターン１００１ｂのサイズの５０％以上かつ７５％以下のサイズに設定している。
このようにパターンのサイズの大小を設定することによって、図１１に示すようにＸＹ平面上においても重ね合わせを行なうことができる。
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４は、ロール形状の基材に対して重ね合わせを実施する場合の形態である。
図１２は、本発明の実施の形態４における微細構造体の成形装置の模式断面図である。図１２において、上下および前後に移動するステージ（図示せず）上の回転式ステージ１２０１に、紫外線光源１２０２が配置されている。さらに、回転式ステージ１２０１には、ゲル状クッション１２０３を介して石英ガラス板１２０４が固定され、その取り付けられた石英ガラス板１２０４には図示されていない透明両面テープを用いて微細構造金型１２０５が取り付けられている。基材ベルト１２０８に対向する側の石英ガラス板１２０４の表面において、微細構造金型１２０５が取り付けられている箇所以外の部分には、遮光膜１２０６を取り付けてある。
また、この成形装置には、微細構造金型１２０５に向かい合う形で真空吸着可能な面板１２０７が付けられており、その表面に沿うように、継ぎ目の無い樹脂又は金属で形成された円環状の基材ベルト１２０８が取り付けられている。基材ベルト１２０８は２つのローラ１２０９によりテンションが与えられ、ローラ１２０９が回転することで基材ベルト１２０８が移動する。また基材ベルト１２０８の表面には流動性のある光硬化性樹脂膜１２１０が塗布されている。
また、この成形装置は、基材ベルト１２０８とは別の位置に、金型交換時の位置合わせ用のダミー成形基材１２１１を備えている。
この実施の形態４における微細構造金型１２０５としては、透明材料（例えば、石英ガラス、ＳｉＯ２膜）に微細な反転凹凸パターン（例えば、ラインアンドスペース、ホール形状）が形成されたものを用いた。
この微細構造金型１２０５は、例えば外径８インチ（２０．３ｃｍ）で厚さ０．５２５ｍｍのものを加工して、向かい合う辺が平行な四角形形状もしくは六角形に切り出した小片金型を作成し、形成した。この微細構造金型１２０５には、ピラニア溶液で洗浄した後に離型処理を施している。離型剤には、住友スリーエム社製の商品名ノベックＥＧＣ−１７２０（登録商標）を用いた。なお、微細構造金型１２０５の側面部には、金属膜スパッタもしくは金属蒸着により形成された遮光膜１２０６（例えば、材質はＡｌ（アルミニウム）、Ｃｒ（クロム）で、厚みは１００ｎｍ程度）を形成している。この遮光膜１２０６によって、金型の外周部に滲み出た光硬化性樹脂膜１２１０が紫外線露光に曝されることがなくなり、光硬化性樹脂膜１２１０が硬化する範囲を制御することができる。このようにすることにより、成形した外周部分に硬化した隆起が形成されなくなり、第一の成形工程と第二の成形工程の重ね合わせが可能となる。
なお、本実施の形態４では、微細構造金型１２０５として３つの金型を用いている。図１３に３つの金型のパターンを示す。第一の微細構造金型１３０１は、三辺のパターンサイズが小さく、二角のパターンサイズが更に小さな金型である。第二の微細構造金型１３０２は、二辺のパターンサイズが小さく、１角のパターンサイズが更に小さな金型である。第三の微細構造金型１３０３は、一辺のパターンサイズが小さな金型である。
光硬化性樹脂膜１２１０は、液状のラジカル重合性モノマー組成物を使用した。基材ベルト１２０８の表面に光硬化性樹脂膜１２１０の樹脂層を形成する際、微細構造金型１２０５の表面当りの光硬化性樹脂膜１２１０の塗布量は、空気噛みを発生させないために、微細構造金型１２０５の凹形状体積より若干多めにしている。また、微細構造金型１２０５には、０．１°以上かつ５°以下の角度の傾きを設け、第一の成形工程で生じた未硬化の光硬化性樹脂を第二の成形工程を行なう領域Ａに流動させている。この領域Ａに流動した未硬化の光硬化性樹脂を第二の成形工程にて更に押し出すことで、プレスの際に微細構造金型１２０５と基材ベルト１２０８の間に噛み込まれ易い空気を押し出している。光硬化性樹脂膜１２１０の塗布は、例えば、インクジェット方式、スピンコート方式、スプレーコート方式、バーコート方式で行なう。
本実施の形態４における微細構造体の製造方法のフローチャートを図１４に示す。
（１）まず、紫外線光源１２０２をＯＦＦの状態にして、初期成形位置になるように、図１２のローラ１２０９の軸方向に第一の微細構造金型１３０１を移動させて、初期位置合わせを行う（ステップＳ１４０１）。
（２）その後、上記の第一の微細構造金型１３０１を押し付けて基材ベルト１２０８上の光硬化性樹脂膜１２１０をプレスした後に、紫外線光源１２０２の出力をＯＮにする（ステップＳ１４０２）。
（３）その後、露光に必要な時間を経過した後に紫外線光源１２０２をＯＦＦにし、第一の微細構造金型１３０１を離型する（ステップＳ１４０２）。
（４）その後、ローラ１２０９の軸方向に、第一の微細構造金型１３０１を移動させる（ステップＳ１４０３）。このときの移動量は、重ね合わせを行うために、第一の微細構造金型１３０１の金型外形の寸法値よりも０．１〜１ｍｍ程度小さい量である。
（５）その後、第一の微細構造金型１３０１を押し付けて基材ベルト１２０８上の光硬化性樹脂膜１２１０をプレスした後に、紫外線光源１２０２の出力をＯＮにする（ステップＳ１４０４）。
（６）その後、露光に必要な時間を経過した後に紫外線光源１２０２をＯＦＦにし、第一の微細構造金型１３０１を離型する（ステップＳ１４０４）。
（７）所定回数だけ、上記（４）〜（６）を繰り返す（ステップＳ１４０５）。
（８）その後、第二の微細構造金型１３０２に交換した後に、別途設置してあるダミー成形基材１２１１上で、第一の微細構造金型１３０１と第二の微細構造金型１３０２の位置調整を行なう（ステップＳ１４０６）。
（９）その後、ローラ１２０９を回転させ基材ベルト１２０８の位置を移動させる（ステップＳ１４０７）。
（１０）その後、紫外線光源１２０２をＯＦＦの状態にして、初期成形位置になるように、図１２のローラ１２０９の軸方向に第二の微細構造金型１３０２を移動させる。その後、第二の微細構造金型１３０２を押し付けて基材ベルト１２０８上の光硬化性樹脂膜１２１０をプレスした後に、紫外線光源１２０２の出力をＯＮにし、露光に必要な時間を経過した後に紫外線光源１２０２をＯＦＦにし、第二の微細構造金型１３０２を離型する（ステップＳ１４０８）。
（１１）その後、ローラ１２０９の軸方向に、第二の微細構造金型１３０２を移動させる（ステップＳ１４０９）。このときの移動量は、重ね合わせを行うために、第二の微細構造金型１３０２の金型外形の寸法値よりも０．１〜１ｍｍ程度小さい量とする。
（１２）その後、第二の微細構造金型１３０２を押し付けて基材ベルト１２０８上の光硬化性樹脂膜１２１０をプレスした後に、紫外線光源１２０２の出力をＯＮにする（ステップＳ１４１０）。
（１３）その後、露光に必要な時間を経過した後に紫外線光源１２０２をＯＦＦにし、第二の微細構造金型１３０２を離型する（ステップＳ１４１０）。
（１４）所定回数だけ、上記（１１）〜（１３）を繰り返す（ステップＳ１４１１）。
（１５）その後、ローラ１２０９を回転させ基材ベルト１２０８の位置を移動させる（ステップＳ１４１２）。
（１６）所定回数だけ、上記（１０）〜（１５）を繰り返す（ステップＳ１４１３）。
（１７）その後、第三の微細構造金型１３０３に交換した後に、別途設置してあるダミー成形基材１２１１上で、第二の微細構造金型１３０２と第三の微細構造金型１３０３の位置調整を行なう（ステップＳ１４１４）。
（１８）その後、紫外線光源１２０２をＯＦＦの状態にして、初期成形位置になるように、図１２のローラ１２０９の軸方向に第三の微細構造金型１３０３を移動させる。その後、第三の微細構造金型１３０３を押し付けて基材ベルト１２０８上の光硬化性樹脂膜１２１０をプレスした後に、紫外線光源１２０２の出力をＯＮにし、露光に必要な時間を経過した後に紫外線光源１２０２をＯＦＦにし、第三の微細構造金型１３０３を離型する（ステップＳ１４１５）。
（１９）ローラ１２０９の軸方向に、第三の微細構造金型１３０３を移動させる（ステップＳ１４１６）。このときの移動量は、重ね合わせを行うために、第三の微細構造金型１３０３の金型外形の寸法値よりも０．１〜１ｍｍ程度小さい量である。
（２０）その後、第三の微細構造金型１３０３を押し付けて基材ベルト１２０８上の光硬化性樹脂膜１２１０をプレスした後に、紫外線光源１２０２の出力をＯＮにする（ステップＳ１４１７）。
（２１）その後、露光に必要な時間を経過した後に紫外線光源１２０２をＯＦＦにし、第三の微細構造金型１３０３を離型する（ステップＳ１４１７）。
（２２）所定回数だけ、上記（１９）〜（２１）を繰り返すことで、円環状の連続微細構造体を製造する（ステップＳ１４１８）。
本実施の形態４を実施することで、小さな金型を用いて重ね合わせ転写を繰り返すことによって、継ぎ目の影響の小さい円環状の連続微細構造を製造することが可能となる。
本発明は、表面加飾などの外装成形部品のシボ加工などに有用である。
１０１，１２０１ 回転式ステージ
１０２，１２０２ 紫外線光源
１０３，１２０３ ゲル状クッション
１０４，１２０４ 石英ガラス板
１０５，７００，１００１，１２０５ 微細構造金型
１０５ａ，７００ａ，１００１ａ 第一金型凹部パターン
１０５ｂ，７００ｂ，１００１ｂ 第二金型凹部パターン
１０５Ａａ，７００Ａａ 第一凸部パターン
１０５Ａｂ，７００Ａｂ 第二凸部パターン
１０５Ａａｂ，７００Ａｂ 第一重ね合せ凸部パターン
１０５Ａ−１，７００Ａ−１ 第一の成形工程による基本微細構造体
１０５Ａ−２，７００Ａ−２ 第二の成形工程による基本微細構造体
１０６，１２０６ 遮光膜
１０７ 基材固定ジグ
１０８，１５０３ 基材
１０９，１２１０ 光硬化性樹脂膜
４０１ 光硬化性樹脂
７００ｃ，１００１ｃ 第三金型凹部パターン
７００Ａ−３ 第三の成形工程による基本微細構造体
７００Ａ−４ 第四の成形工程による基本微細構造体
７００Ａｂｃ 第二重ね合せ凸部パターン
７００Ａａｂｃ 第三重ね合せ凸部パターン
１００１Ａ 基本微細構造体
１２０７ 面板
１２０８ 基材ベルト
１２０９ ローラ
１２１１ ダミー成形基材
１３０１ 第一の微細構造金型
１３０２ 第二の微細構造金型
１３０３ 第三の微細構造金型
１５０１ 微細構造体
１５０２ 基本微細構造体
１５０４ 接着層
１５０５ 凹凸パターン
１５０６ 隙間
また、図５（ｂ）において、第一の成形工程による基本微細構造体１０５Ａ−１は、第一の成形工程によって成形された基本微細構造体を示し、第二の成形工程による基本微細構造体１０５Ａ−２は、第二の成形工程によって成形された基本微細構造体を示す。さらに、第一重ね合せ凸部パターン１０５Ａａｂは、第一の成形工程と第二の成形工程とによって重ね合わされて形成された基本微細構造体の凸部パターンを示す。
ここで、第二金型凹部パターン１０５ｂのサイズを第一金型凹部パターン１０５ａのサイズの５０％〜７５％にしているのは、金型凹部パターン１０５ａ、１０５ｂが重ね合わされた領域に存在する第二金型凹部パターン１０５ｂのサイズを、それ以外の領域に存在する第一金型凹部パターン１０５ａのサイズよりも小さくするためである。また、第三の成形工程、第四の成形工程、・・・等においても、同じように微細構造金型１０５を用いているので、重ね合わされる領域におけるパターンのサイズは、第一の成形工程と第二の成形工程の関係と同様になっている。すなわち、第三の成形工程と第四の成形工程の関係は、第一の成形工程と第二の成形工程の関係と同様であり、第四の成形工程と第五の成形工程の関係は、第一の成形工程と第二の成形工程の関係と同様である。本実施の形態１では、このような微細構造金型１０５を用いることによって、複数の基本微細構造体を高い精度で並べて繋ぎ合わせることを可能としている。
（３）その後、六角形状金型の微細構造金型１００１を、図１１の右横方向に、Ｐｘ＝（３／２＊Ｈｘ−（０．１〜１．０ｍｍ））の距離だけ移動させる（ステップＳ９３）。ここに、Ｈｘは六角形の横幅の長さを示す。
さらに、下の二角１００１−９、１００１−１０に形成されるパターンは、第三金型凹部パターン１００１ｃとしている。下の二角１００１−９、１００１−１０は、微細構造金型１００１の隣接する三辺のうちの二辺が交差する角に存在する。第三金型凹部パターン１００１ｃのサイズは、第二金型凹部パターン１００１ｂのサイズの５０％以上かつ７５％以下のサイズに設定している。
本実施の形態４を実施することで、小さな金型を用いて重ね合わせ転写を繰り返すことによって、継ぎ目の影響の小さい円環状の連続微細構造体を製造することが可能となる。
１０１，１２０１ 回転式ステージ
１０２，１２０２ 紫外線光源
１０３，１２０３ ゲル状クッション
１０４，１２０４ 石英ガラス板
１０５，７００，１００１，１２０５ 微細構造金型
１０５ａ，７００ａ，１００１ａ 第一金型凹部パターン
１０５ｂ，７００ｂ，１００１ｂ 第二金型凹部パターン
１０５Ａａ，７００Ａａ 第一凸部パターン
１０５Ａｂ，７００Ａｂ 第二凸部パターン
１０５Ａａｂ，７００Ａａｂ 第一重ね合せ凸部パターン
１０５Ａ−１，７００Ａ−１ 第一の成形工程による基本微細構造体
１０５Ａ−２，７００Ａ−２ 第二の成形工程による基本微細構造体
１０６，１２０６ 遮光膜
１０７ 基材固定ジグ
１０８，１５０３ 基材
１０９，１２１０ 光硬化性樹脂膜
４０１ 光硬化性樹脂
７００ｃ，１００１ｃ 第三金型凹部パターン
７００Ａ−３ 第三の成形工程による基本微細構造体
７００Ａ−４ 第四の成形工程による基本微細構造体
７００Ａｂｃ 第二重ね合せ凸部パターン
７００Ａａｂｃ 第三重ね合せ凸部パターン
１００１Ａ 基本微細構造体
１２０７ 面板
１２０８ 基材ベルト
１２０９ ローラ
１２１１ ダミー成形基材
１３０１ 第一の微細構造金型
１３０２ 第二の微細構造金型
１３０３ 第三の微細構造金型
１５０１ 微細構造体
１５０２ 基本微細構造体
１５０４ 接着層
１５０５ 凹凸パターン
１５０６ 隙間
上記課題を解決するため、本発明の微細構造体の製造方法は、基材の表面の硬化性樹脂に微細構造金型を押し付けて基本微細構造体を形成する基本微細構造体形成工程と、前記微細構造金型を前記基材から離型して移動させる離型移動工程と、を繰り返すことによって微細構造体を製造する微細構造体の製造方法であって、
前記微細構造金型は、その中央部に存在する第一金型凹部パターンと、その外周部の少なくとも一辺に存在する第二金型凹部パターンとを少なくとも有し、前記第二金型凹部パターンのサイズは、前記第一金型凹部パターンのサイズよりも小さく、
前記微細構造金型を前記基材上の前記硬化性樹脂に押しつける際、前記微細構造金型の下面を前記基材の表面に対して０．１°以上かつ５．０°以下の範囲で傾斜させる、ことを特徴とする。
また、上記課題を解決するため、本発明の微細構造金型は、基材上の硬化性樹脂に押し付けられることで前記基材の表面に基本微細構造体を形成するための微細構造金型であって、
前記微細構造金型は、その中央部に存在する第一金型凹部パターンと、その外周部の少なくとも一辺に存在する第二金型凹部パターンとを少なくとも有し、
記第二金型凹部パターンのサイズは、前記第一金型凹部パターンのサイズの５０％以上かつ７５％以下である、ことを特徴とする。

Claims (16)

  1. 基材の表面の硬化性樹脂に微細構造金型を押し付けて基本微細構造体を形成する基本微細構造体形成工程と、前記微細構造金型を前記基材から離型して移動させる離型移動工程と、を繰り返すことによって微細構造体を製造する微細構造体の製造方法であって、
    前記微細構造金型は、その中央部に存在する第一金型凹部パターンと、その外周部の少なくとも一辺に存在する第二金型凹部パターンとを少なくとも有し、
    前記第二金型凹部パターンのサイズは、前記第一金型凹部パターンのサイズよりも小さい、
    微細構造体の製造方法。
  2. 前記第二金型凹部パターンのサイズは、前記第一金型凹部パターンのサイズの５０％以上かつ７５％以下である、
    請求項１に記載の微細構造体の製造方法。
  3. 前記微細構造金型は、前記第一金型凹部パターンと、前記第二金型凹部パターンと、前記第二金型凹部パターンが存在する一辺の少なくとも一方の角に存在する第三金型凹部パターンと、を有し、
    前記第三金型凹部パターンのサイズは、前記第二金型凹部パターンのサイズよりも小さい、
    請求項１又は２に記載の微細構造体の製造方法。
  4. 前記第二金型凹部パターンのサイズは、前記第一金型凹部パターンのサイズの５０％以上かつ７５％以下であり、
    前記第三金型凹部パターンのサイズは、前記第二金型凹部パターンのサイズの５０％以上かつ７５％以下である、
    請求項３に記載の微細構造体の製造方法。
  5. 前記微細構造金型の外形形状は六角形であり、
    前記第二金型凹部パターンは、前記微細構造金型の外周部の隣接する三辺に存在する、
    請求項１から４のいずれか１項に記載の微細構造体の製造方法。
  6. 前記第二金型凹部パターンよりもサイズの小さい第三金型凹部パターンを有し、
    前記第三金型凹部パターンは、前記微細構造金型の隣接する三辺が交差する角に存在する、
    請求項５に記載の微細構造体の製造方法。
  7. 前記離型移動工程における前記微細構造金型の移動距離は、前記微細構造金型の外形寸法よりも０．１ｍｍ以上かつ１．０ｍｍ以下短い距離である、
    請求項１から６のいずれか１項に記載の微細構造体の製造方法。
  8. 前記基材がシームレスな基材ベルトであり、
    前記微細構造体が、円環状の連続微細構造体である、
    請求項１から７のいずれか１項に記載の微細構造体の製造方法。
  9. 前記微細構造金型を前記基材上の前記硬化性樹脂に押しつける際、前記微細構造金型の下面を前記基材の表面に対して０．１°以上かつ５．０°以下の範囲で傾斜させる、
    請求項１から８のいずれか１項に記載の微細構造体の製造方法。
  10. 基材上の硬化性樹脂に押し付けられることで前記基材の表面に基本微細構造体を形成するための微細構造金型であって、
    その中央部に存在する第一金型凹部パターンと、その外周部の少なくとも一辺に存在する第二金型凹部パターンとを少なくとも有し、
    前記第二金型凹部パターンのサイズは、前記第一金型凹部パターンのサイズより小さい、
    微細構造金型。
  11. 前記第二金型凹部パターンのサイズは、前記第一金型凹部パターンのサイズの５０％以上かつ７５％以下である、
    請求項１０に記載の微細構造金型。
  12. 前記第一金型凹部パターンと、前記第二金型凹部パターンと、前記第二金型凹部パターンが存在する一辺の少なくとも一方の角に存在する第三金型凹部パターンと、を有し、
    前記第三金型凹部パターンのサイズは、前記第二金型凹部パターンのサイズよりも小さい、
    請求項１０又は１１に記載の微細構造金型。
  13. 前記第二金型凹部パターンのサイズは、前記第一金型凹部パターンのサイズの５０％以上かつ７５％以下であり、
    前記第三金型凹部パターンのサイズは、前記第二金型凹部パターンのサイズの５０％以上かつ７５％以下である、
    請求項１２に記載の微細構造金型。
  14. 前記微細構造金型の外形形状は六角形であり、
    前記第二金型凹部パターンは、その外周部の隣接する三辺に存在する、
    請求項１０から１３のいずれか１項に記載の微細構造金型。
  15. 前記第二金型凹部パターンよりもサイズの小さい第三金型凹部パターンを有し、
    前記第三金型凹部パターンは、前記微細構造金型の隣接する三辺が交差する角に存在する、
    請求項１４に記載の微細構造金型。
  16. 前記基材がシームレスな基材ベルトであり、
    前記微細構造体が、円環状の連続微細構造体である、
    請求項１０から１５のいずれか１項に記載の微細構造金型。
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