TW201609355A - 壓印用模具及壓印方法以及線柵偏光元件及其製造方法 - Google Patents

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Yasuhiro Ookawa
Keita Iimura
Naoko Nakata
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Abstract

構成為，具有設定於具可撓性之基材的一個面之主圖樣區域與計測圖樣區域，計測圖樣區域，至少具有位於主圖樣區域的外廓線的內側之區域，主圖樣區域中，位有主圖樣，其由線形狀的主凸圖樣隔著所需的間隔排列複數個而構成，計測圖樣區域中，位有計測圖樣，其由線形狀的單位凸圖樣隔著所需的間隔排列複數個而構成，主圖樣的線方向和計測圖樣的線方向相等。

Description

壓印用模具及壓印方法以及線柵偏光元件及其製造方法
本發明係有關壓印用模具，特別是具有可撓性的壓印用模具，及使用該模具之壓印方法以及線柵偏光元件及其製造方法。
近年來，作為取代光微影技術之微細的圖樣形成技術，使用壓印方法之圖樣形成技術係受到矚目。壓印方法，為使用具備微細的凹凸構造之模構件(模具)，將凹凸構造轉印至被成形樹脂，藉此將微細構造等倍轉印之圖樣形成技術。例如，在使用光硬化性的樹脂組成物作為被成形樹脂之壓印方法中，會將光硬化性樹脂組成物的液滴供給至轉印基板的表面，並使具有所需凹凸構造之模具與轉印基板接近至規定距離，藉此將光硬化性樹脂組成物充填於凹凸構造內，然後在該狀態下從模具側照射光使光硬化性樹脂組成物硬化來形成樹脂層，其後，將模具從樹脂層拉離，藉此形成具有和模具所具備的凹凸為顛倒(reverse)的凹凸構造(凹凸圖樣)之圖樣構造體。又， 將該圖樣構造體作為蝕刻阻劑而對轉印基板進行蝕刻加工。
這樣的壓印方法中，由於壓印時發生之誤差因素，有時會導致欲形成之目標圖樣的位置座標和設計座標之間產生錯位。因此，在模具上，除了用來形成欲形成之目標圖樣的凹凸構造(主圖樣)以外，還會預先設置計測圖樣，並測定藉由壓印而和主圖樣一起形成之計測圖樣，藉此檢測錯位的大小、方向，對主圖樣的形成位置錯位進行修正(專利文獻1、專利文獻2)。
此外，近年來，具備複數個平行而微細的金屬細線之線柵偏光元件，係被使用於光配向處理等(專利文獻3)。例如，會進行下述作業，即，使金屬細線對齊某一方向，並將複數個線柵偏光元件排列配置於保持框體內，藉此構成偏光元件單元，然後對該偏光元件單元照射紫外線，將射出的直線偏光照射至硬化性樹脂組成物，藉此使其帶有異方性而施以光配向處理(專利文獻4)。
光學元件，除光配向處理以外，例如還被使用作為提升顯示器的亮度之構件等各種用途，而針對這樣的光學元件的製作，也在研擬使用壓印用模具。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開2010-278041號公報
〔專利文獻2〕日本特開2011-61025號公報
〔專利文獻3〕日本特開2009-265290號公報
〔專利文獻4〕日本特開2012-203294號公報
通常，在使用不具備可撓性的模具之壓印中，為了使從模具拉離的樹脂層之殘膜厚度均一，會要求模具與轉印基板維持平行。又，這種不具備可撓性的模具，一旦面積放大，則與樹脂層拉離時會承受很大的剝離應力，脫模時難以不致使圖樣發生缺陷。因此，不具備可撓性的壓印用模具的大面積化有其極限。
另一方面，就壓印方法而言，已知有所謂的滾輪壓印(roller imprinting)，是藉由在具有可撓性的基材上形成微細的凹凸構造來製作模具，並從該模具的背面(未形成有凹凸構造的面)以滾輪加壓，藉此使模具對樹脂組成物接觸，接觸後使樹脂組成物硬化，其後對硬化的樹脂層與模具進行脫模。該滾輪壓印，相較於使用不具可撓性的模具之壓印方法而言，容易大面積化。但，依照滾輪壓印，是藉由以滾輪加壓模具來使其接觸樹脂組成物，故有圖樣容易發生變形之問題。又，當滾輪壓印所使用的模具，除了欲形成之目標圖樣的主圖樣外，還具有計測圖樣這類隨附圖樣的情形下，計測圖樣也會容易發生變形，而有無法進行所需計測之問題。
此外，在使用壓印用模具做線柵偏光元件的製造當中，藉由採用滾輪壓印，相較於使用不具備可撓性的模具 之壓印而言，可製造更大面積的線柵偏光元件。但，當使金屬細線對齊某一方向，並將複數個線柵偏光元件排列配置於保持框體內，藉此構成偏光元件單元的情形下，各個線柵偏光元件會有個體差異，而有偏光軸偏移之問題。因此，必須進行各個線柵偏光元件的對位來使偏光軸對齊。這樣的對位，例如能夠利用計測圖樣來進行，但當計測圖樣位於形成金屬細線之主圖樣區域內的情形下，計測圖樣存在的部位無法獲得直線偏光，故有對光配向處理造成妨礙之問題。此外，為了消弭這樣的問題，而將無法獲得直線偏光之計測圖樣配置於形成金屬細線之主圖樣區域的外側的情形下，計測圖樣和主圖樣會拉開距離，而有難以做精確的對位，或線柵偏光元件中的有效偏光區域變得狹窄之問題。又，如上所述，依照滾輪壓印，計測圖樣也容易發生變形，而有線柵偏光元件的對位精度降低之問題。
本發明係有鑑於上述這樣的實情而研發，目的在於提供一種得以抑制缺陷發生的滾輪壓印之壓印用模具、及使用該模具之壓印方法，以及可做高精度對位之線柵偏光元件及其製造方法。
為達成這樣的目的，本發明之壓印用模具，係構成為，具有：具可撓性之基材、及設定於該基材的一個面之主圖樣區域與計測圖樣區域，前述主圖樣區域中，位有主圖樣，其由線形狀的主凸圖樣或主凹圖樣隔著所需的間隔 (space)排列複數個而構成，前述計測圖樣區域中，位有計測圖樣，其由線形狀的單位凸圖樣或單位凹圖樣隔著所需的間隔排列複數個而構成，前述主圖樣的線方向和前述計測圖樣的線方向相等。
作為本發明之另一態樣，係構成為，構成前述主圖樣之線形狀的主凸圖樣或主凹圖樣的線寬，和構成前述計測圖樣之線形狀的單位凸圖樣或單位凹圖樣的線寬相等。
作為本發明之另一態樣，係構成為，前述計測圖樣區域，至少具有位於前述主圖樣區域的外廓線的內側之區域。
作為本發明之另一態樣，係構成為，前述計測圖樣，具有可藉由觀察手段觀察之部位。
作為本發明之另一態樣，係構成為，前述主圖樣區域與前述計測圖樣區域之距離為100μm以下。
作為本發明之另一態樣，係構成為，構成前述計測圖樣之線形狀的單位凸圖樣或單位凹圖樣的中心線，和位於該中心線的延長線上而構成前述主圖樣之線形狀的主凸圖樣或主凹圖樣的中心線之間的位置錯位，係未滿構成前述計測圖樣之線形狀的單位凸圖樣或單位凹圖樣的線寬的一半。
作為本發明之另一態樣，係構成為，前述基材為樹脂膜。
本發明之壓印方法，係構成為，具有：壓接工程，將在一方的面具有凹凸構造之可撓性的壓印用模具當中具有 前述凹凸構造之面，從未形成有前述凹凸構造之面以滾輪予以加壓，藉此使其壓接於位於轉印基板的一方的面之被成形樹脂層；硬化工程，使與前述壓印用模具壓接後的前述被成形樹脂層硬化，藉此做成為轉印有前述凹凸構造之轉印樹脂層；脫模工程，將前述轉印樹脂層與前述壓印用模具拉離，藉此使前述轉印樹脂層亦即圖樣構造體成為位於前述轉印基板上之狀態；前述壓印用模具，係使用上述本發明之壓印用模具，前述壓接工程中，係沿著前述壓印用模具的前述主圖樣的線方向，使前述壓印用模具壓接於前述被成形樹脂層。
作為本發明之另一態樣，係構成為，前述脫模工程中，沿著前述壓印用模具的前述主圖樣的線方向，將前述轉印樹脂層與前述壓印用模具拉離。
本發明之線柵偏光元件，係構成為，具有：透明基板、及位於該透明基板的一個面之線柵材料層、及設定於該線柵材料層之線柵區域與計測圖樣區域，在前述線柵材料層之前述線柵區域中，位有線柵，其由線形狀的主開口部隔著所需的間隔排列複數個而構成，在前述線柵材料層之前述計測圖樣區域中，位有計測圖樣，其由線形狀的單位開口部隔著所需的間隔排列複數個而構成，前述主開口部的線方向，和前述單位開口部的線方向相等，又，前述主開口部的線寬，和前述單位開口部的線寬相等。
作為本發明之另一態樣，係構成為，前述計測圖樣區域，至少具有位於前述線柵區域的外廓線的內側之區域。
作為本發明之另一態樣，係構成為，前述計測圖樣，具有可藉由觀察手段觀察之部位。
作為本發明之另一態樣，係構成為，前述線柵區域與前述計測圖樣區域之距離為100μm以下。
作為本發明之另一態樣，係構成為，前述單位開口部的中心線，和位於該中心線的延長線上之前述主開口部的中心線之間的位置錯位，係未滿前述單位開口部的線寬的一半。
本發明之線柵偏光元件之製造方法，係構成為，具有：壓接工程，將在一方的面具有凹凸構造之可撓性的壓印用模具當中具有前述凹凸構造之面，從未形成有前述凹凸構造之面以滾輪予以加壓，藉此使其壓接於在一個面上具備線柵材料層之透明基板當中位於該線柵材料層上之蝕刻阻劑層；硬化工程，使與前述壓印用模具壓接後的前述蝕刻阻劑層硬化，藉此做成為轉印有前述凹凸構造之阻劑圖樣層；脫模工程，將前述阻劑圖樣層與前述壓印用模具拉離；蝕刻工程，以前述阻劑圖樣層作為蝕刻遮罩來蝕刻前述線柵材料層，藉此形成構成線柵之線形狀的主開口部、及構成計測圖樣之線形狀的單位開口部；前述壓印用模具，具有：具可撓性之基材、及設定於該基材的一個面之主圖樣區域與計測圖樣區域，前述主圖樣區域中，位有主圖樣，其由線形狀的主凸圖樣隔著所需的間隔排列複數個而構成，前述計測圖樣區域中，位有計測圖樣，其由線形狀的單位凸圖樣隔著所需的間隔排列複數個而構成，前 述主圖樣的線方向，和前述計測圖樣的線方向相等，構成前述主圖樣之線形狀的主凸圖樣的線寬，和構成前述計測圖樣之線形狀的單位凸圖樣的線寬相等，使用這樣的壓印用模具，前述壓接工程中，係沿著前述壓印用模具的前述主圖樣的線方向，使前述壓印用模具壓接於前述蝕刻阻劑層，前述脫模工程中，係沿著前述壓印用模具的前述主圖樣的線方向，將前述阻劑圖樣層與前述壓印用模具拉離。
本發明之壓印用模具，於滾輪壓印中，能夠抑制圖樣的變形，本發明之壓印方法，得以實施抑制缺陷發生之滾輪壓印。
此外，本發明之線柵偏光元件，能夠以高精度進行複數個線柵偏光元件之對位，得以抑制偏光軸錯位而做良好的光配向處理，本發明之線柵偏光元件之製造方法，能夠簡便地製造這樣的線柵偏光元件。
11，11’，21，31‧‧‧壓印用模具
12，22，32‧‧‧基材
13，23，33‧‧‧主圖樣區域
14，24，34‧‧‧主圖樣
15，25，35‧‧‧主凸圖樣
16，26，36‧‧‧計測圖樣區域
17，27，37，47，57‧‧‧計測圖樣
18a，18b，28a，28b，38a，38b，48a，48b，58a，58b‧‧‧ 單位凸圖樣
101‧‧‧轉印基板
103‧‧‧被成形樹脂層
104‧‧‧轉印樹脂層
151‧‧‧滾輪
201，201’，221，241‧‧‧線柵偏光元件
202，222，242‧‧‧透明基板
203，223，243‧‧‧線柵材料層
213，233，253‧‧‧線柵區域
213a，233a，253a‧‧‧線柵區域的外廓線
214，234，254‧‧‧線柵
215，235，255‧‧‧主開口部
216，236，256‧‧‧計測圖樣區域
217，237，257‧‧‧計測圖樣
218a，218b，238a，238b，258a，258b‧‧‧單位開口部
204‧‧‧蝕刻阻劑層
205‧‧‧阻劑圖樣層
271‧‧‧滾輪
圖1為本發明之壓印用模具的一實施形態說明用平面圖。
圖2為圖1所示壓印用模具中被實線圓圈起之部位的放大平面圖。
圖3為圖1所示壓印用模具中被單點鏈線圓圈起之部位的放大平面圖。
圖4為圖2所示壓印用模具的I-I線之剖斷面圖。
圖5為圖2所示壓印用模具的II-II線之剖斷面圖。
圖6為本發明之壓印用模具的另一實施形態說明用平面圖。
圖7為本發明之壓印用模具的另一實施形態說明用平面圖。
圖8為本發明之壓印用模具的另一實施形態說明用平面圖。
圖9為圖8所示壓印用模具中被實線圓圈起之部位的放大平面圖。
圖10為本發明之壓印用模具的計測圖樣另一例示意平面圖。
圖11為本發明之壓印用模具的計測圖樣另一例示意平面圖。
圖12A~圖12C為本發明之壓印方法的一實施形態說明用工程圖。
圖13A~圖13B為本發明之壓印方法的一實施形態說明用工程圖。
圖14為圖13B所示轉印基板的III-III線之部分剖斷面圖。
圖15為本發明之線柵偏光元件的一實施形態示意平面圖。
圖16為圖15所示線柵偏光元件中被實線圓圈起之部位的放大平面圖。
圖17為圖15所示線柵偏光元件中被單點鏈線圓圈起之部位的放大平面圖。
圖18為圖16所示線柵偏光元件的IV-IV線之剖斷面圖。
圖19為圖16所示線柵偏光元件的V-V線之剖斷面圖。
圖20為本發明之線柵偏光元件的另一實施形態說明用平面圖。
圖21為本發明之線柵偏光元件的另一實施形態說明用平面圖。
圖22為本發明之線柵偏光元件的另一實施形態說明用平面圖。
圖23為圖22所示線柵偏光元件中被實線圓圈起之部位的放大平面圖。
圖24A~圖24D為本發明之線柵偏光元件之製造方法的一實施形態說明用工程圖。
以下參照圖面，說明本發明之實施形態。
另，圖面係為模型或概念性之物，各構件的尺寸、構件間的大小比例等未必限於和現實之物相同，此外，即使在表現同一構件等的情形下，依圖面不同也可能以彼此不同的尺寸或比例來表現。
<壓印用模具>
圖1為本發明之壓印用模具的一實施形態說明用平面圖，圖2為圖1所示壓印用模具中被實線圓圈起之部位的放大平面圖，圖3為圖1所示壓印用模具中被單點鏈線圓圈起之部位的放大平面圖。此外，圖4為圖2所示壓印用模具的I-I線之剖斷面圖，圖5為圖2所示壓印用模具的II-II線之剖斷面圖。
圖1~圖5中，壓印用模具11具有：具可撓性之基材12、及設定於該基材12的一個面12a之主圖樣區域13與4個計測圖樣區域16。圖示例中，主圖樣區域13以實線圍繞表示，又，計測圖樣區域16以鏈線圍繞表示。如圖1所示，主圖樣區域13，外廓形狀為矩形，在該矩形的各邊具有凹入區域。此外，計測圖樣區域16，位於主圖樣區域13所具有之上述凹入區域，圖示例中，計測圖樣區域16的全域係位於主圖樣區域13的外廓線13a的內側，但亦可計測圖樣區域16的一部分區域位於主圖樣區域13的外廓線13a的內側。另，圖示例中，主圖樣區域13的外廓線13a以雙點鏈線表示。
此處，所謂主圖樣區域的外廓線，係指圍繞主圖樣區域的外側之線，如圖示例般，當用來設定計測圖樣區域16之凹入區域存在於主圖樣區域13的情形下，將以涵括該凹入區域在內的方式圍繞主圖樣區域的外側之線訂為外廓線。此外，如後述圖7所示，當主圖樣區域是相接近而設定有複數個的情形下，將以涵括複數個主圖樣區域的方 式圍繞主圖樣區域的外側之線訂為外廓線。另，圖示例中，為了容易判別主圖樣區域13的周圍以及外廓線13a，為求簡便係將外廓線13a稍微遠離主圖樣區域13來表示。以下實施形態中亦同。
設定於基材12的一個面12a之主圖樣區域13中，位有主圖樣14，其由線形狀的主凸圖樣15隔著所需的間隔(space)排列複數個而構成。圖2、圖3中，對主凸圖樣15標注斜線來表示。圖示例中，朝箭頭A所示方向延伸設置之線形狀的主凸圖樣15，係形成於主圖樣區域13的全域。線形狀的主凸圖樣15的線寬Wa(參照圖2、圖3)，能夠因應壓印用模具11的使用目的來適當設定，此外，位於主凸圖樣15間的間隔的寬度亦能適當設定。另，圖1中，省略了主凸圖樣15以及後述單位凸圖樣18a、18b。
設定於基材12的一個面12a之計測圖樣區域16中，位有計測圖樣17，其由線形狀的單位凸圖樣18a、18b隔著所需的間隔排列複數個而構成。圖2、圖3中，對單位凸圖樣18a、18b標注斜線來表示。圖示例中，將朝箭頭B所示方向延伸設置之線形狀的單位凸圖樣18a隔著所需的間隔排列複數個，同樣地將朝箭頭B所示方向延伸設置之線形狀的單位凸圖樣18b隔著所需的間隔排列複數個，藉由該2種類的單位凸圖樣，構成具有十字形狀外形之計測圖樣17。線形狀的單位凸圖樣18a、18b的線寬Wb(參照圖2、圖3)，能夠因應壓印用模具11的使用目的 來適當設定，此外，位於單位凸圖樣18a、18b間的間隔的寬度亦能適當設定。像這樣由線形狀的單位凸圖樣18a、18b所構成之計測圖樣17，係具有可藉由觀察手段觀察之部位。例如，當觀察手段為光學顯微鏡的情形下，即使各個單位凸圖樣18a或單位凸圖樣18b無法以光學顯微鏡觀察，但只要由複數個單位凸圖樣18a或複數個單位凸圖樣18b所組成之計測圖樣17的一部分或全體可藉由光學顯微鏡觀察即可。作為光學顯微鏡以外的觀察手段，能夠舉出螢光顯微鏡或雷射顯微鏡、拉曼(Raman)顯微鏡等。
如上述般，壓印用模具11中構成主圖樣14之主凸圖樣15的高度、構成計測圖樣17之單位凸圖樣18a、18b的高度，能夠因應壓印用模具11的使用目的、基材12的強度等來適當設定。例如，能夠將主凸圖樣15的高度相對於線形狀的主凸圖樣15的線寬Wa之比(主凸圖樣15的高寬比)，及單位凸圖樣18a、18b的高度相對於線形狀的單位凸圖樣18a、18b的線寬Wb之比(單位凸圖樣18a、18b的高寬比)設定成為10以下。
本發明中，構成位於主圖樣區域13的主圖樣14之主凸圖樣15的線方向(箭頭A所示方向)，及構成位於計測圖樣區域16的計測圖樣17之單位凸圖樣18a、18b的線方向(箭頭B所示方向)係呈相等。藉此，壓印用模具11於滾輪壓印中，能夠抑制主圖樣14及計測圖樣17的變形。此外，滾輪壓印中，在轉印樹脂層與模具脫模時， 能夠抑制所形成的圖樣的變形，而能以高精度形成圖樣。是故，便能利用計測圖樣以高精度進行由滾輪壓印形成之主圖樣的誤差計測、對位等。此處，所謂構成主圖樣14之主凸圖樣15的線方向與構成計測圖樣17之單位凸圖樣18a、18b的線方向相等，係意指兩者的線方向的差異在5°以下，以下實施形態中亦同。
此外，本發明中，較佳是上述線形狀的主凸圖樣15的線寬Wa與線形狀的單位凸圖樣18a、18b的線寬Wb為相等。藉此，例如當使用壓印用模具11製造線柵偏光元件的情形下，可製造出在計測圖樣17中也能獲得和主圖樣14同樣的直線偏光這樣的線柵偏光元件。此處，所謂主凸圖樣15的線寬Wa與單位凸圖樣18a、18b的線寬W相等，係意指兩者的線寬的差異在5nm以下，以下實施形態中亦同。
此外，本發明中，較佳是構成計測圖樣17之單位凸圖樣18a、18b的中心線(圖2、圖3中沿著箭頭B所示方向之線)，與位於該中心線的延長線上而構成主圖樣14之主凸圖樣15的中心線(圖2、圖3中沿著箭頭A所示方向之線)為一致，若不一致的情形下，中心線彼此的位置偏移，較佳是未滿構成計測圖樣17之單位凸圖樣18a、18b的線寬Wb的一半。藉此，當使用壓印用模具11製造線柵偏光元件的情形下，可製造出對於計測圖樣17及主圖樣14得以防止偏光軸的偏移而獲得同樣的直線偏光這樣的線柵偏光元件。
上述這樣的壓印用模具11中，主圖樣區域13與計測圖樣區域16之距離L(參照圖2~圖4)，能夠訂為100μm以下，較佳為30μm以下。若主圖樣區域13與計測圖樣區域16之距離L超過100μm，則主圖樣區域13的面積會減少因此不佳。
另，本發明之壓印用模具，亦可具有線形狀的主凹圖樣來取代線形狀的主凸圖樣15，而具有線形狀的單位凹圖樣來取代線形狀的單位凸圖樣18a、18b。也就是說，亦可為主圖樣區域13中，具有由線形狀的主凹圖樣隔著所需的間隔排列複數個而構成之主圖樣，計測圖樣區域16中，具有由線形狀的單位凹圖樣隔著所需的間隔排列複數個而構成之計測圖樣。
上述壓印用模具11中，位於外廓形狀為矩形的主圖樣區域13的各邊之凹入區域中，係位有計測圖樣區域16，但亦可為如圖6所示這樣，在主圖樣區域13的中央部也位有計測圖樣區域16之壓印用模具11'。另，位於主圖樣區域13的內部區域之計測圖樣區域16的位置、數量，並不限於圖6所示者。
此外，本發明之壓印用模具，亦可為主圖樣區域相接近而設定有複數個。圖7為這樣的壓印用模具的例子示意平面圖。圖7中，壓印用模具21具有：具可撓性之基材22、及設定於該基材22的一個面22a的4處之主圖樣區域23、及設定於各主圖樣區域的間隙部之5個計測圖樣區域26。圖示例中，主圖樣區域23以實線圍繞表示， 又，計測圖樣區域26以鏈線圍繞表示。如圖7所示，當4個主圖樣區域是相接近而設定的情形下，將以涵括該些主圖樣區域23的方式圍繞主圖樣區域的外側之線訂為外廓線23a(以雙點鏈線表示)。該壓印用模具21中，計測圖樣區域26，位於以涵括4個主圖樣區域23的方式劃定之外廓線23a的內側。
設定於基材22的一個面22a之主圖樣區域23中，位有主圖樣24，其由線形狀的主凸圖樣25隔著所需的間隔排列複數個而構成。圖示例中，4個主圖樣區域23的各者中，線形狀的主凸圖樣25朝箭頭A所示方向延伸設置。此外，5個計測圖樣區域26的各者中，位有計測圖樣27，其由線形狀的單位凸圖樣28a、28b隔著所需的間隔排列複數個而構成。圖示例中，計測圖樣27，是由朝箭頭B所示方向延伸設置之線形狀的單位凸圖樣28a、及同樣地朝箭頭B所示方向延伸設置之線形狀的單位凸圖樣28b這2種類的單位凸圖樣所構成，計測圖樣27的外形被作成十字形狀。另，圖7中，省略了主凸圖樣25、單位凸圖樣28a、28b，且將主圖樣區域23的一部分、計測圖樣區域26的一部分以放大的平面圖來表示，並對主凸圖樣25、單位凸圖樣28a、28b標注斜線來表示。
該壓印用模具21中同樣地，構成位於主圖樣區域23的主圖樣24之主凸圖樣25的線方向(箭頭A所示方向)，及構成位於計測圖樣區域26的計測圖樣27之單位凸圖樣28a、28b的線方向(箭頭B所示方向)係呈相 等。此外，亦可以是線形狀的主凸圖樣25的線寬與線形狀的單位凸圖樣28a、28b的線寬為相等。又，主圖樣區域23與計測圖樣區域26之距離，能夠訂為100μm以下，較佳為30μm以下。
圖8為本發明之壓印用模具的另一實施形態說明用平面圖，圖9為圖8所示壓印用模具中被實線圓圈起之部位的放大平面圖。圖8及圖9中，壓印用模具31具有：具可撓性之基材32、及設定於該基材32的一個面32a之主圖樣區域33、及4個計測圖樣區域36。圖示例中，主圖樣區域33以實線圍繞表示，又，計測圖樣區域36以鏈線圍繞表示。如圖8所示，主圖樣區域33，外廓形狀為矩形，在該矩形的各邊具有凹入區域。此外，計測圖樣區域36，其一部分區域位於主圖樣區域33所具有之上述凹入區域。是故，計測圖樣區域36的其他區域，位於主圖樣區域33的外廓線33a(以雙點鏈線表示)的外側，這點和上述壓印用模具11不同。
設定於基材32的一個面32a之主圖樣區域33中，位有主圖樣34，其由線形狀的主凸圖樣35隔著所需的間隔排列複數個而構成。如圖9所示，朝箭頭A所示方向延伸設置之線形狀的主凸圖樣35，係形成於主圖樣區域33的全域。此外，4個計測圖樣區域36的各者中，位有計測圖樣37，其由線形狀的單位凸圖樣38a、38b隔著所需的間隔排列複數個而構成。如圖9所示，計測圖樣37，是由朝箭頭B所示方向延伸設置之線形狀的單位凸圖樣 38a、及同樣地朝箭頭B所示方向延伸設置之線形狀的單位凸圖樣38b這2種類的單位凸圖樣所構成，計測圖樣37的外形呈十字形狀。另，圖8中，省略了主凸圖樣35、單位凸圖樣38a、38b。此外，圖9中，對主凸圖樣35、單位凸圖樣38a、38b標注斜線來表示。
該壓印用模具31中同樣地，構成位於主圖樣區域33的主圖樣34之主凸圖樣35的線方向(箭頭A所示方向)，及構成位於計測圖樣區域36的計測圖樣37之單位凸圖樣38a、38b的線方向(箭頭B所示方向)係呈相等。此外，亦可以是線形狀的主凸圖樣35的線寬與線形狀的單位凸圖樣38a、38b的線寬為相等。又，主圖樣區域33與計測圖樣區域36之距離，能夠訂為100μm以下，較佳為30μm以下。
作為構成上述這樣的壓印用模具11、11'、21、31之基材12、22、32，凡是具有可供滾輪壓印使用之可撓性，滾輪壓印中可供用來使被成形樹脂層硬化的光例如紫外線等穿透之光穿透性者，則無特別限定，例如能夠使用透明樹脂膜、光學用樹脂膜、薄板玻璃等透明的撓性材。此外，基材12、22、32的俯視形狀無特別限制，能夠適當設定為矩形狀、長條形狀等。另，本發明中所謂光穿透性，係意指波長200~400nm下的光線穿透率為50%以上，較佳為70%以上。光線穿透率的測定，能夠使用日本分光公司製V-650來進行。
上述壓印用模具為示例，本發明並非由該些實施形態 所限定。上述實施形態中，由線形狀的單位凸圖樣隔著所需的間隔排列複數個而構成之計測圖樣的外形形狀雖為十字形狀，但該計測圖樣的外形形狀並非限定於十字形狀。例如，如圖10所示，亦可將朝箭頭B所示方向延伸設置之線形狀的單位凸圖樣48a隔著所需的間隔排列複數個，同樣地將朝箭頭B所示方向延伸設置之線形狀的單位凸圖樣48b隔著所需的間隔排列複數個，藉由該2種類的單位凸圖樣，計測圖樣47的外形形狀構成為口形狀。或，如圖11所示，亦可將朝箭頭B所示方向延伸設置，且設有多數個缺口之線形狀的單位凸圖樣58a隔著所需的間隔排列複數個，同樣地將朝箭頭B所示方向延伸設置，且設有多數個缺口之線形狀的單位凸圖樣48b隔著所需的間隔排列複數個，藉由該2種類的單位凸圖樣，計測圖樣57的外形形狀構成為十字形狀。另，圖10、圖11中，對單位凸圖樣48a、48b、單位凸圖樣58a、58b標注斜線來表示。
<壓印方法>
本發明之壓印方法，為所謂的滾輪壓印方法，是使用上述本發明之壓印用模具，從該模具的背面(未形成有凹凸構造的面)以滾輪加壓，藉此使模具接觸被成形樹脂層，接觸後使被成形樹脂層硬化，其後對硬化的樹脂層與模具進行脫模。以使用上述本發明之壓印用模具11的情形為例，來說明這樣的壓印方法。
圖12A~圖12C及圖13A~圖13B為本發明之壓印方法的一實施形態說明用工程圖。此外，圖14為圖13B所示轉印基板的III-III線之部分剖斷面圖。
本實施形態中，首先，在於一方的面101a具備被蝕刻層102之轉印基板101的被蝕刻層102上，形成被成形樹脂層103(圖12A)。
本發明之壓印方法中使用的轉印基板101，能夠適當選擇，例如可為石英或鈉鈣玻璃、硼矽酸玻璃等玻璃，矽或砷化鎵、氮化鎵等半導體，聚碳酸酯、聚丙烯、聚乙烯等樹脂基板，金屬基板，或由該些材料任意組合而成之複合材料基板。此外，例如亦可形成有用於半導體或顯示器等之微細配線，或形成有光子結晶構造、光導波路、全像攝影(holography)這樣的光學性構造等所需之圖樣構造物。此外，被蝕刻層102，可為由形成於轉印基板101上圖樣之材質所需要的材質所構成的薄膜，例如能夠適當選擇無機物薄膜、有機物薄膜、有機無機複合薄膜等。
轉印基板101的形狀，在圖示例中雖為平板形狀，但例如亦可為在一方的面101a具有比周圍還突出的凸構造平面部位之方山(mesa)構造。
被成形樹脂層103，能夠使用所需的樹脂組成物，例如光硬化性樹脂組成物、熱硬化性樹脂組成物等，而以旋轉塗佈法(spin coating)、點膠塗佈法(dispense coating)、浸塗法(dip coating)、噴塗法(spray coating)、噴墨法(ink jet)等周知的塗佈手段來形成。 該被成形樹脂層103的厚度，能夠考量所使用的模具的凹凸構造之凸部的高度、凹部的深度、及所形成的圖樣構造體上發生之殘膜(位於凸圖樣間的部位)的厚度容許範圍等來設定。
(壓接工程)
接下來，壓接工程中，係從在一方的面12a具有凹凸構造之可撓性的壓印用模具11當中未形成有凹凸構造之面12b以滾輪151加壓，藉此使壓印用模具11的具有凹凸構造之面12a壓接於被成形樹脂層103(圖12B、圖13A)。
所使用的壓印用模具，為上述本發明之壓印用模具11，設定於具有可撓性的基材12的一方的面12a之主圖樣區域13中，位有主圖樣14，其由將線形狀的主凸圖樣15隔著所需的間隔排列複數個而構成；在設定於面12a之計測圖樣區域16中，位有計測圖樣17，其由將線形狀的單位凸圖樣18a、18b隔著所需的間隔排列複數個而構成。是故，壓印用模具11，具有由主圖樣14、及計測圖樣17所組成之凹凸構造。另，為求簡便，圖12B中示意了壓印用模具11的主圖樣14，未示意計測圖樣17。此外，圖13A中，以箭頭A表示構成壓印用模具11的主圖樣14之主凸圖樣15的延伸設置方向。
如圖12B、圖13A所示，在滾輪151的加壓所致之壓印用模具11的具有凹凸構造之面12a與被成形樹脂層 103的壓接中，係將轉印基板101朝箭頭a方向搬運，且使滾輪151朝箭頭b方向旋轉，藉此使壓印用模具11和被成形樹脂層103以相同速度移動，以免兩者間發生錯位。然後，該壓接工程中，沿著壓印用模具11的主圖樣14的線方向(圖13A中箭頭A所示方向，亦為壓印用模具11的計測圖樣17的線方向)，使壓印用模具11壓接於被成形樹脂層103。藉此，能夠抑制壓印用模具11的主圖樣14及計測圖樣17的變形。
滾輪151所致之加壓，能夠在使得由壓印用模具11的主圖樣14及計測圖樣17所組成之凹凸構造得以完全埋入被成形樹脂層103的範圍內適當設定。是故，例如，將從搬運轉印基板101的平台(未圖示)至滾輪151為止之間隔固定為所需的值，並讓轉印基板101及壓印用模具11通過平台與滾輪151之間，藉此，當壓印用模具11的凹凸構造完全埋入於被成形樹脂層103的情形下，便不需要將滾輪151朝轉印基板101方向彈推以加壓。
(硬化工程)
接下來，使與壓印用模具11壓接後的被成形樹脂層103硬化，藉此做成為轉印有由壓印用模具11的主圖樣14及計測圖樣17所組成的凹凸構造之轉印樹脂層104。
圖12B、圖13A所示例子中，與壓印用模具11壓接後，立刻隔著壓印用模具11從光照射裝置161照射光，藉此使被成形樹脂層103硬化來做成轉印樹脂層104，但 亦可壓印用模具11與被成形樹脂層103之壓接完成後，再使被成形樹脂層103硬化，藉此做成轉印樹脂層104。此外，當轉印基板101為光穿透性的情形下，亦可在轉印基板101的背面側配設光照射裝置161，並對與壓印用模具11之壓接完成的被成形樹脂層103，隔著轉印基板101從光照射裝置161照射光，藉此使被成形樹脂層103硬化。又，亦可將隔著壓印用模具11從光照射裝置161照射光、以及隔著轉印基板101從光照射裝置161照射光予以併用，來對與壓印用模具11之壓接完成的被成形樹脂層103進行硬化。
(脫模工程)
接下來，將轉印樹脂層104與壓印用模具11拉離，藉此使轉印樹脂層104亦即圖樣構造體成為位於轉印基板101上之狀態(圖12C、圖13B)。像這樣形成的轉印樹脂層104，如圖14所示，係具有壓印用模具11的主圖樣14的凹凸顛倒而成之主圖樣114、及計測標誌17的凹凸顛倒而成之計測標誌(未圖示)。另，圖13B中，省略了形成的轉印樹脂層104所具有之凹凸構造(主圖樣及計測標誌)。
轉印樹脂層104與壓印用模具11的拉離方向，如同上述壓接工程般，較佳是訂為壓印用模具11的主圖樣14的線方向(亦為壓印用模具11的計測圖樣17的線方向)。藉此，能夠抑制轉印樹脂層104的主圖樣114及計 測標誌(未圖示)的變形、損傷所造成之圖樣缺陷發生。
轉印樹脂層104與壓印用模具11的拉離，能夠在對被成形樹脂層103做壓印用模具11之壓接、及以被成形樹脂層103的硬化來形成轉印樹脂層104完成後進行。此外，在對被成形樹脂層103做壓印用模具11的壓接完成之前，亦可將壓印用模具11適當地拉離將已做完壓印用模具11的壓接之被成形樹脂層103予以硬化而形成之轉印樹脂層104。此外，轉印樹脂層104與壓印用模具11被拉離後，亦可進行追加曝光以使轉印樹脂層104完全硬化。
從上述這樣形成的轉印樹脂層104亦即圖樣構造體104的主圖樣114及計測標誌(未圖示)，除去殘膜114a(參照圖14)，其後以圖樣構造體104作為遮罩來蝕刻被蝕刻層102，藉此便能將所需的圖樣形成於轉印基板101上。此外，以這樣形成的圖樣作為遮罩來蝕刻轉印基板101，藉此亦能在轉印基板101上形成凹凸構造。
本發明之壓印方法，為使用了本發明之壓印用模具的滾輪壓印，在壓印用模具與被成形樹脂層之壓接中，能夠抑制圖樣的變形，藉此可實施得以抑制缺陷發生之滾輪壓印。是故，便能使用計測圖樣以高精度進行由滾輪壓印形成之主圖樣的誤差計測、對位等。此外，滾輪壓印中，將轉印樹脂層與壓印用模具的拉離方向，訂為壓印用模具的主圖樣的線方向，藉此能夠進一步抑制所形成的圖樣的變形，高精度地形成圖樣。
上述壓印方法之實施形態為示例，本發明並非限定於此。例如，亦可為，轉印基板101不具備被蝕刻層102，而被成形樹脂層103直接位於轉印基板101上。
<線柵偏光元件>
圖15為本發明之線柵偏光元件的一實施形態示意平面圖，圖16為圖15所示線柵偏光元件中被實線圓圈起之部位的放大平面圖，圖17為圖15所示線柵偏光元件中被單點鏈線圓圈起之部位的放大平面圖。此外，圖18為圖16所示線柵偏光元件的IV-IV線之剖斷面圖，圖19為圖16所示線柵偏光元件的V-V線之剖斷面圖。
圖15~圖19中，線柵偏光元件201具有：透明基板202、位於該透明基板202的一個面202a之線柵材料層203、設定於該線柵材料層203之線柵區域213及計測圖樣區域216。另，圖16、圖17中，對線柵材料層203標注斜線來表示。
圖示例中，線柵區域213以實線圍繞表示，又，計測圖樣區域216以鏈線圍繞表示。如圖15所示，線柵區域213，外廓形狀為矩形，在該矩形的各邊具有凹入區域。此外，計測圖樣區域216，位於線柵區域213所具有之上述凹入區域。
本發明之線柵偏光元件201，較佳是，該計測圖樣區域216至少具有位於線柵區域213的外廓線213a的內側之區域。圖示例中，計測圖樣區域216的全域位於線柵區 域213的外廓線213a的內側。另，圖示例中，線柵區域213的外廓線213a以雙點鏈線表示。
此處，所謂線柵區域的外廓線，係指圍繞線柵區域的外側之線，如圖示例般，當用來設定計測圖樣區域216之凹入區域存在於線柵區域213的情形下，將以涵括該凹入區域在內的方式圍繞主圖樣區域的外側之線訂為外廓線。此外，如後述圖21所示，當線柵區域是相接近而設定有複數個的情形下，將以涵括複數個線柵區域的方式圍繞線柵區域的外側之線訂為外廓線。另，圖示例中，為了容易判別線柵區域213的周圍以及外廓線213a，為求簡便係將外廓線213a稍微遠離線柵區域213來表示。以下實施形態中亦同。
設定於線柵材料層203之線柵區域213中，位有線柵214，其由線形狀的主開口部215隔著所需的間隔(線柵材料層)排列複數個而構成。圖示例中，朝箭頭A所示方向延伸設置之線形狀的主開口部215，係形成於線柵區域213的全域。線形狀的主開口部215的線寬W’a(參照圖16、圖17)，能夠因應線柵偏光元件的用途來適當設定在400nm以下的範圍內，此外，位於主開口部215間的間隔(線柵材料層)的寬度，亦能因應線柵偏光元件的用途來適當設定在400nm以下的範圍內。另，圖15中，省略了主開口部215以及後述單位開口部218a、218b。
設定於線柵材料層203之計測圖樣區域216中，位有計測圖樣217，其由線形狀的單位開口部218a、218b隔 著所需的間隔(線柵材料層)排列複數個而構成。圖示例中，將朝箭頭B所示方向延伸設置之線形狀的單位開口部218a隔著所需的間隔排列，同樣地將朝箭頭B所示方向延伸設置之線形狀的單位開口部218b隔著所需的間隔排列，藉由該2種類的單位開口部所構成之計測圖樣217，其外形形狀呈十字形狀。
本發明中，構成線柵214之主開口部215的線方向(箭頭A所示方向)，及構成計測圖樣217之單位開口部218a、28b的線方向(箭頭B所示方向)係呈相等。此外，構成計測圖樣217之線形狀的單位開口部218a、218b的線寬W’b(參照圖16、圖17)，和上述線形狀的主開口部215的線寬W’a相等。這樣的本發明之線柵偏光元件201，即使於存在計測圖樣之部位仍可獲得直線偏光，而會抑制線柵區域213中的消光比與計測圖樣區域216中的消光比之差異，防止對光配向處理造成妨礙。此外，當計測圖樣區域216至少具有位於線柵區域213的外廓線213a的內側之區域的情形下，計測圖樣與線柵會變得接近，可藉由計測圖樣的計測來達成線柵的位置、方向等之精確計測，且可將線柵偏光元件的有效偏光區域設定得較廣。藉此，能夠利用計測圖樣以高精度進行複數個線柵偏光元件的對位，得以抑制偏光軸的錯位而做良好的光配向處理。另，位於單位開口部218a，218b間的間隔(線柵材料層)的寬度，同樣地較佳是和位於主開口部215間的間隔(線柵材料層)的寬度相等。
此處，所謂構成線柵214之主開口部215的線方向與構成計測圖樣217之單位開口部218a、218b的線方向相等，係意指兩者的線方向的差異在5°以下，以下實施形態中亦同。此外，所謂主開口部215的線寬W’a與單位開口部218a、218b的線寬W’b相等，係意指兩者的線寬的差異在5nm以下，以下實施形態中亦同。
此外，本發明中，較佳是單位開口部218a、218b的中心線(圖16、圖17中沿著箭頭B所示方向之線)，與位於該中心線的延長線上之主開口部215的中心線(圖16、圖17中沿著箭頭A所示方向之線)為一致，若不一致的情形下，中心線彼此的位置偏移，較佳是未滿單位開口部218a、218b的線寬W’b的一半。藉此，如上述般，即使於線柵偏光元件201的存在計測圖樣之部位仍可獲得直線偏光，且會防止與線柵區域213中的直線偏光之間有偏光軸的偏移。
如上所述，由線形狀的單位開口部218a、218b所構成之計測圖樣217，係具有可藉由觀察手段觀察之部位。例如，當觀察手段為光學顯微鏡的情形下，即使各個單位開口部218a或單位開口部218b無法以光學顯微鏡觀察，但只要由複數個單位開口部218a或複數個單位開口部218b所組成之計測圖樣217的一部分或全體可藉由光學顯微鏡觀察即可。作為光學顯微鏡以外的觀察手段，能夠舉出螢光顯微鏡或雷射顯微鏡、拉曼(Raman)顯微鏡等。
此外，本發明之線柵偏光元件201中，線柵區域213與計測圖樣區域216之距離L(參照圖16~圖18)，能夠訂為100μm以下，較佳為30μm以下。若線柵區域213與計測圖樣區域216之距離L超過100μm，則線柵區域213的面積會減少因此不佳。
上述線柵偏光元件201中，位於外廓形狀為矩形的線柵區域213的各邊之凹入區域中，係位有計測圖樣區域216，但亦可為如圖20所示這樣，在線柵區域213的中央部也位有計測圖樣區域216之線柵偏光元件201’。另，位於線柵區域213的內部區域之計測圖樣區域216的位置、數量，並不限於圖20所示者。
另，圖20中，省略了主開口部215、單位開口部218a、218b，且將線柵區域213的一部分、計測圖樣區域216的一部分以放大的平面圖來表示，並對線柵材料層203標注斜線來表示。
本發明之線柵偏光元件，亦可為線柵區域相接近而設定有複數。圖21為這樣的線柵偏光元件的例子示意平面圖。圖21中，線柵偏光元件221具有：透明基板222、位於該透明基板222的一個面222a之線柵材料層223、設定於該線柵材料層223之4個線柵區域233及計測圖樣區域236。圖示例中，線柵區域233以實線圍繞表示，又，計測圖樣區域236以鏈線圍繞表示。如圖21所示，當4個線柵區域是相接近而設定的情形下，將以涵括該些線柵區域233的方式圍繞線柵區域的外側之線訂為外廓線 233a(以雙點鏈線表示)。該線柵偏光元件221中，計測圖樣區域236，位於以涵括4個線柵區域233的方式劃定之外廓線233a的內側。
設定於線柵材料層223之線柵區域233中，位有線柵234，其由線形狀的主開口部235隔著所需的間隔(線柵材料層)排列複數個而構成。圖示例中，朝箭頭A所示方向延伸設置之線形狀的主開口部235，係形成於4個線柵區域233的各者。此外，5個計測圖樣區域236的各者中，位有計測圖樣237，其由線形狀的單位開口部238a、238b隔著所需的間隔排列複數個而構成。圖示例中，由朝箭頭B所示方向延伸設置之線形狀的單位開口部238a、及同樣地朝箭頭B所示方向延伸設置之線形狀的單位開口部238b這2種類的單位開口部所構成之計測圖樣237，其外形形狀被作成十字形狀。另，圖21中，省略了主開口部235、單位開口部238a、238b，且將線柵區域233的一部分、計測圖樣區域236的一部分以放大的狀態來表示，並對線柵材料層223標注斜線來表示。
該線柵偏光元件221中同樣地，位於線柵區域233之主開口部235的線方向(箭頭A所示方向)，及位於計測圖樣區域236之單位開口部238a、238b的線方向(箭頭B所示方向)係為相等。此外，線形狀的主開口部235的線寬與線形狀的單位開口部238a、238b的線寬係呈相等。又，線柵區域233與計測圖樣區域236之距離，能夠訂為100μm以下，較佳為30μm以下。
圖22為本發明之線柵偏光元件的另一實施形態說明用平面圖，圖23為圖22所示線柵偏光元件中被實線圓圈起之部位的放大平面圖。圖22及圖23中，線柵偏光元件241具有：透明基板242、位於該透明基板242的一個面242a之線柵材料層243、設定於該線柵材料層243之線柵區域253及計測圖樣區域256。圖示例中，線柵區域253以實線圍繞表示，又，計測圖樣區域256以鏈線圍繞表示。如圖22所示，線柵區域253，外廓形狀為矩形，在該矩形的各邊具有凹入區域。此外，計測圖樣區域256，其一部分區域位於線柵區域253所具有之上述凹入區域。是故，計測圖樣區域256的其他區域，位於線柵區域253的外廓線253a(以雙點鏈線表示)的外側，這點和上述線柵偏光元件201不同。
設定於線柵材料層243之線柵區域253中，位有線柵254，其由線形狀的主開口部255隔著所需的間隔(線柵材料層)排列複數個而構成。圖示例中，朝箭頭A所示方向延伸設置之線形狀的主開口部255，係形成於線柵區域253的全域。此外，4個計測圖樣區域256的各者中，位有計測圖樣257，其由線形狀的單位開口部258a、258b隔著所需的間隔排列複數個而構成。圖示例中，由朝箭頭B所示方向延伸設置之線形狀的單位開口部258a、及同樣地朝箭頭B所示方向延伸設置之線形狀的單位開口部258b這2種類的單位開口部所構成之計測圖樣257，其外形形狀呈十字形狀。另，圖22中，省略了主開口部 255、單位開口部258a、258b。
該線柵偏光元件241中同樣地，位於線柵區域253之主開口部255的線方向(箭頭A所示方向)，及位於計測圖樣區域256之單位開口部258a、258b的線方向(箭頭B所示方向)係為相等。此外，線形狀的主開口部255的線寬與線形狀的單位開口部258a、258b的線寬係呈相等。又，線柵區域253與計測圖樣區域256之距離，能夠訂為100μm以下，較佳為30μm以下。
作為構成上述這樣的線柵偏光元件201、201’、221、241之透明基板202、222、242，例如能夠使用石英玻璃、合成石英、氟化鎂等剛性(rigid)材，或透明樹脂膜、光學用樹脂板等具有可撓性之透明的撓性材。
另，本發明中所謂透明，係意指波長200~800nm下的光線穿透率為50%以上，較佳為70%以上。光線穿透率的測定，能夠使用日本分光公司製V-650來進行。
此外，作為構成線柵偏光元件201、201’、221、241之線柵材料層203、223、243的材質，例如能夠列舉鋁、金、銀、銅、白金、矽化鉬、氧化鈦等金屬、金屬化合物等導電性材料、介電性材料，能夠將它們任一者單獨或組合使用。這樣的線柵材料層的厚度，能夠在10~500nm的範圍內適當設定。
上述線柵偏光元件的實施形態為示例，本發明並非限定於此。
上述實施形態中，由線形狀的單位開口部隔著所需的 間隔(線柵材料層)排列複數個而構成之計測圖樣的外形形狀雖為十字形狀，但該計測圖樣的外形形狀並非限定於十字形狀。例如，亦可將長度不同的線形狀的單位開口部朝同一方向排列複數個，而計測圖樣的外形形狀構成為口形狀(參照圖10)。此外，亦可將長度不同的線形狀的單位開口部且為設有多數個缺口的線形狀的單位開口部隔著所需的間隔朝同一方向排列複數個，而計測圖樣的外形形狀構成為十字形狀(參照圖11)。
<線柵偏光元件之製造方法>
本發明之線柵偏光元件之製造方法，係為使用上述本發明之壓印用模具，藉由上述本發明之壓印方法，在設於透明基板之線柵材料層上形成阻劑圖樣層，再以該阻劑圖樣層作為遮罩來蝕刻線柵材料層，藉此形成開口部而製作出者。
以使用上述本發明之壓印用模具11來製造線柵偏光元件201為例，來說明這樣的線柵偏光元件之製造方法。
圖24A~圖24D為本發明之線柵偏光元件之製造方法的一實施形態說明用工程圖。
本實施形態中，首先，在透明基板202的一方的面202a形成線柵材料層203，而在該線柵材料層203上形成蝕刻阻劑層204(圖24A)。
所使用之透明基板202，能夠使用上述本發明之線柵偏光元件的說明中列舉的透明基板。此外，線柵材料層 203，可為上述本發明之線柵偏光元件的說明中列舉的材質，能夠藉由真空成膜法等來形成所需的厚度。
蝕刻阻劑層204，為在線柵材料層203的蝕刻中發揮耐蝕刻性者，能夠從習知的蝕刻阻劑材料中因應線柵材料層203的材質等來適當選擇。此外，亦可在線柵材料層203上形成金屬薄膜，然後隔著蝕刻阻劑層204蝕刻該金屬薄膜，藉此形成硬遮罩，再隔著該硬遮罩蝕刻線柵材料層203。蝕刻阻劑層204的形成，能夠使用旋轉塗佈法、點膠塗佈法、浸塗法、噴塗法、噴墨法等周知的塗佈手段來形成。該蝕刻阻劑層204的厚度，能夠考量所使用的壓印用模具11的主凸圖樣15、單位凸圖樣18a、18b之高度、及所形成的阻劑圖樣上發生之殘膜(位於凸圖樣間的部位)的厚度許容範圍等來設定。
(壓接工程)
接下來，壓接工程中，係從在一方的面12a具有凹凸構造之可撓性的壓印用模具11當中未形成有凹凸構造之面12b以滾輪271加壓，藉此使壓印用模具11的具有凹凸構造之面12a壓接於蝕刻阻劑層204(圖24B)。
所使用的壓印用模具，為上述本發明之壓印用模具11，設定於具有可撓性的基材12的一方的面12a之主圖樣區域13中，位有主圖樣14，其由線形狀的主凸圖樣15隔著所需的間隔排列複數個而構成；在設定於面12a之計測圖樣區域16中，位有計測圖樣17，其由線形狀的單位 凸圖樣18a、18b隔著所需的間隔排列複數個而構成。是故，壓印用模具11，具有由主圖樣14、及計測圖樣17所組成之凹凸構造。此外，壓印用模具11中，主圖樣14的線方向和計測圖樣17的線方向相等，又，構成主圖樣14之線形狀的主凸圖樣15的線寬，和構成計測圖樣17之線形狀的單位凸圖樣18a、18b的線寬相等。另，為求簡便，圖24B中僅示意了主圖樣14，省略了計測圖樣17。
在滾輪271的加壓所致之壓印用模具11的具有凹凸構造之面12a與蝕刻阻劑層204的壓接中，係將透明基板202朝箭頭a方向搬運，且使滾輪271朝箭頭b方向旋轉，藉此使壓印用模具11和蝕刻阻劑層204以相同速度移動，以免兩者間發生錯位。然後，該壓接工程中，沿著壓印用模具11的主圖樣14的線方向(圖24B中箭頭A所示方向，亦為壓印用模具11的計測圖樣17的線方向)，使壓印用模具11壓接於蝕刻阻劑層204。藉此，能夠抑制壓印用模具11的主圖樣14及計測圖樣17的變形。
滾輪271所致之加壓，能夠在使得由壓印用模具11的主圖樣14及計測圖樣17所組成之凹凸構造得以完全埋入蝕刻阻劑層204的範圍內適當設定。是故，例如，將從搬運透明基板202的平台(未圖示)至滾輪271為止之間隔固定為所需的值，並讓透明基板202及壓印用模具11通過平台與滾輪271之間，藉此，當壓印用模具11的凹凸構造完全埋入於蝕刻阻劑層204的情形下，便不需要將 滾輪151朝透明基板202方向彈推以加壓。
(硬化工程)
接下來，使與壓印用模具11壓接後的蝕刻阻劑層204硬化，藉此做成為轉印有由壓印用模具11的主圖樣14及計測圖樣17所組成的凹凸構造之阻劑圖樣層205。
圖24B所示例子中，與壓印用模具11壓接後，立刻隔著壓印用模具11從光照射裝置281照射光，藉此使蝕刻阻劑層204硬化，但亦可壓印用模具11與蝕刻阻劑層204之壓接完成後，再使蝕刻阻劑層204硬化。
(脫模工程)
接下來，將阻劑圖樣層205與壓印用模具11拉離，藉此使阻劑圖樣層205成為位於線柵材料層203上之狀態(圖24C)。圖24C係示意和圖24B所示透明基板202的搬運方向(箭頭a所示方向)呈正交的方向之剖斷面，阻劑圖樣層205具有主圖樣206及計測標誌(未圖示)。另，圖24C中，省略了阻劑圖樣層205中的殘膜(殘存於凸部之間的阻劑層)。
阻劑圖樣層205與壓印用模具11的拉離方向，如同上述壓接工程般，是訂為壓印用模具11的主圖樣14的線方向(亦為壓印用模具11的計測圖樣17的線方向)。藉此，所形成的阻劑圖樣層205中，便能抑制主圖樣206及計測標誌(未圖示)的變形、損傷所造成之圖樣缺陷發 生。
阻劑圖樣層205與壓印用模具11的拉離，能夠在對蝕刻阻劑層204做壓印用模具11之壓接、及以蝕刻阻劑層204的硬化來形成阻劑圖樣層205完成後進行。此外，在對蝕刻阻劑層204做壓印用模具11的壓接完成之前，亦可將壓印用模具11適當地拉離將壓接後之蝕刻阻劑層204予以硬化而形成之阻劑圖樣層205。
(蝕刻工程)
接下來，從上述這樣形成的阻劑圖樣層205的主圖樣206及計測標誌(未圖示)，除去殘膜(未圖示)，其後以阻劑圖樣層205作為遮罩來蝕刻線柵材料層203，藉此便能形成由主開口部215構成之線柵區域214及由單位開口部構成之計測圖樣(未圖示)(圖24D)。藉此，便能製作出本發明之線柵偏光元件201。另，圖24D亦如同圖24C般，係示意和圖24B所示透明基板202的搬運方向(箭頭a所示方向)呈正交的方向之剖斷面，示意了形成於線柵材料層203之主開口部215，但未示意單位開口部。
本發明之線柵偏光元件之製造方法，係使用本發明之壓印用模具，且使用本發明之壓印方法亦即滾輪壓印，在壓印用模具與蝕刻阻劑層之壓接中，能夠抑制圖樣的變形，此外，在阻劑圖樣層與壓印用模具之拉離中，會抑制所形成之圖樣的變形，能夠高精度地形成圖樣。是故，製 作出的線柵偏光元件201，即使於存在計測圖樣之部位仍可獲得直線偏光，而會抑制線柵區域213中的消光比與計測圖樣區域216中的消光比之差異，防止對光配向處理造成妨礙。此外，計測圖樣與線柵互相接近，可藉由計測圖樣的計測來達成線柵的位置、方向等之精確計測，且可將線柵偏光元件的有效偏光區域設定得較廣。藉此，能夠利用計測圖樣以高精度進行複數個線柵偏光元件的對位，得以抑制偏光軸的錯位而做良好的光配向處理。
上述線柵偏光元件之製造方法的實施形態為示例，本發明並非限定於此。
〔產業利用性〕
可運用於使用了滾輪壓印之各種圖樣構造體的製造，及對基板等被加工體做微細加工等，及光配向處理等。
12‧‧‧基材
12a‧‧‧基材12的一個面
13‧‧‧主圖樣區域
13a‧‧‧主圖樣區域13的外廓線
14‧‧‧主圖樣
15‧‧‧主凸圖樣
16‧‧‧計測圖樣區域
17‧‧‧計測圖樣
18a，18b‧‧‧單位凸圖樣
Wa，Wb‧‧‧線寬
L‧‧‧距離

Claims (15)

  1. 一種壓印用模具，其特徵為，具有：具可撓性之基材、及設定於該基材的一個面之主圖樣區域與計測圖樣區域，前述主圖樣區域中，位有主圖樣，其由線形狀的主凸圖樣或主凹圖樣隔著所需的間隔(space)排列複數個而構成，前述計測圖樣區域中，位有計測圖樣，其由線形狀的單位凸圖樣或單位凹圖樣隔著所需的間隔排列複數個而構成，前述主圖樣的線方向，和前述計測圖樣的線方向相等。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之壓印用模具，其中，構成前述主圖樣之線形狀的主凸圖樣或主凹圖樣的線寬，和構成前述計測圖樣之線形狀的單位凸圖樣或單位凹圖樣的線寬相等。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之壓印用模具，其中，前述計測圖樣區域，至少具有位於前述主圖樣區域的外廓線的內側之區域。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之壓印用模具，其中，前述計測圖樣，具有可藉由觀察手段觀察之部位。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之壓印用模具，其中，前述主圖樣區域與前述計測圖樣區域之距離為 100μm以下。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之壓印用模具，其中，構成前述計測圖樣之線形狀的單位凸圖樣或單位凹圖樣的中心線，和位於該中心線的延長線上而構成前述主圖樣之線形狀的主凸圖樣或主凹圖樣的中心線之間的位置錯位，係未滿構成前述計測圖樣之線形狀的單位凸圖樣或單位凹圖樣的線寬的一半。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之壓印用模具，其中，前述基材為樹脂膜。
  8. 一種壓印方法，其特徵為，具有：壓接工程，將在一方的面具有凹凸構造之可撓性的壓印用模具當中具有前述凹凸構造之面，從未形成有前述凹凸構造之面以滾輪予以加壓，藉此使其壓接於位於轉印基板的一方的面之被成形樹脂層；硬化工程，使與前述壓印用模具壓接後的前述被成形樹脂層硬化，藉此做成為轉印有前述凹凸構造之轉印樹脂層；脫模工程，將前述轉印樹脂層與前述壓印用模具拉離，藉此使前述轉印樹脂層亦即圖樣構造體成為位於前述轉印基板上之狀態；前述壓印用模具，係使用申請專利範圍第1項或第2項所述之壓印用模具，前述壓接工程中，係沿著前述壓印用模具的前述主圖樣的線方向，使前述壓印用模具壓接於前述被成形樹脂層。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之壓印方法，其中，前述脫模工程中，沿著前述壓印用模具的前述主圖樣的線方向，將前述轉印樹脂層與前述壓印用模具拉離。
  10. 一種線柵偏光元件，其特徵為，具有：透明基板、及位於該透明基板的一個面之線柵材料層、及設定於該線柵材料層之線柵區域與計測圖樣區域，在前述線柵材料層之前述線柵區域中，位有線柵，其由線形狀的主開口部隔著所需的間隔排列複數個而構成，在前述線柵材料層之前述計測圖樣區域中，位有計測圖樣，其由線形狀的單位開口部隔著所需的間隔排列複數個而構成，前述主開口部的線方向，和前述單位開口部的線方向相等，又，前述主開口部的線寬，和前述單位開口部的線寬相等。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之線柵偏光元件，其中，前述計測圖樣區域，至少具有位於前述線柵區域的外廓線的內側之區域。
  12. 如申請專利範圍第10項或第11項所述之線柵偏光元件，其中，前述計測圖樣，具有可藉由觀察手段觀察之部位。
  13. 如申請專利範圍第10項或第11項所述之線柵偏光元件，其中，前述線柵區域與前述計測圖樣區域之距離為100μm以下。
  14. 如申請專利範圍第10項或第11項所述之線柵偏 光元件，其中，前述單位開口部的中心線，和位於該中心線的延長線上之前述主開口部的中心線之間的位置錯位，係未滿前述單位開口部的線寬的一半。
  15. 一種線柵偏光元件之製造方法，其特徵為，具有：壓接工程，將在一方的面具有凹凸構造之可撓性的壓印用模具當中具有前述凹凸構造之面，從未形成有前述凹凸構造之面以滾輪予以加壓，藉此使其壓接於在一個面上具備線柵材料層之透明基板當中位於該線柵材料層上之蝕刻阻劑層；硬化工程，使與前述壓印用模具壓接後的前述蝕刻阻劑層硬化，藉此做成為轉印有前述凹凸構造之阻劑圖樣層；脫模工程，將前述阻劑圖樣層與前述壓印用模具拉離；蝕刻工程，以前述阻劑圖樣層作為蝕刻遮罩來蝕刻前述線柵材料層，藉此形成構成線柵之線形狀的主開口部、及構成計測圖樣之線形狀的單位開口部；前述壓印用模具，係使用申請專利範圍第2項所述之壓印用模具，前述壓接工程中，係沿著前述壓印用模具的前述主圖樣的線方向，使前述壓印用模具壓接於前述蝕刻阻劑層，前述脫模工程中，係沿著前述壓印用模具的前述主圖樣的線方向，將前述阻劑圖樣層與前述壓印用模具拉離。
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