WO2017119398A1 - 微細構造付き三次元成形体の製造方法 - Google Patents

微細構造付き三次元成形体の製造方法 Download PDF

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film
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dimensional molded
resin
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Kuraray Co Ltd
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    • B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
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    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
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    • B32B3/30—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer formed with recesses or projections, e.g. hollows, grooves, protuberances, ribs
    • G—PHYSICS
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    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/08—Simple or compound lenses with non-spherical faces with discontinuous faces, e.g. Fresnel lens

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a three-dimensional molded body with a microstructure, and more particularly, to a method for manufacturing a three-dimensional molded body having a microstructure on the surface.
  • Non-Patent Document 1 discloses vacuum forming, pressure forming, vacuum / pressure forming, hot press forming, and the like.
  • vacuum forming, pressure forming, vacuum pressure forming, hot press forming, and forming methods similar to these methods are collectively referred to as “forming forming”.
  • Forming is a method of obtaining a three-dimensional molded body by heating and softening a resin film and bringing it into close contact with a mold.
  • the resin film is a film that can be wound into a roll and is a film made of a plastic material, and has a thickness of about 0.03 mm to 1 mm, for example.
  • Forming is characterized in that it is relatively easy to obtain a large three-dimensional molded body, the cost for manufacturing the mold is low, and the manufacturing period is short.
  • a three-dimensional molded body can be produced by processing the resin film with a fine structure using a forming method.
  • heating and softening the resin film with a fine structure may damage the precise fine structure formed on the surface of the resin film with a fine structure. Therefore, even if the forming molding conditions can be optimized in order to form the resin film three-dimensionally, it is difficult to obtain a desired three-dimensional molded body with a microstructure.
  • the present invention provides a method for producing a three-dimensional molded body with a fine structure, which is less likely to deform the fine structure.
  • the method for producing a microstructured three-dimensional molded body according to the present invention is as follows. Including a forming process for forming a microstructured resin film by forming a microstructured resin film;
  • the resin film with a fine structure includes a film main body made of a thermoplastic resin while having a thickness of 0.03 mm to 1 mm, and a fine structure layer covering the film main body,
  • the fine structure layer (for example, ionizing radiation curable resin 3) is made of a curable resin.
  • the development rate may be 110% or more.
  • the thickness T of the film body and the thickness t of the microstructure layer are T / 100 ⁇ t ⁇ T / 3 It is good also as satisfy
  • the curable resin may be an ionizing radiation curable resin.
  • the thermoplastic resin may transmit 10% or more of ionizing radiation.
  • the method may further include a step of continuously producing the resin film with a fine structure using a roll-to-roll method.
  • the fine structure layer includes a base layer and a fine structure portion provided in the base layer, and the fine structure portion includes a microlens, a prism lens, a cylindrical lens, a Fresnel lens, a height of 0.2 mm. It may be any one of a diffraction grating of 01 mm or less, a diffusion pattern composed of random irregularities, and a non-reflective structure having a height of 0.001 mm or less.
  • FIG. 3 is a plan view of a three-dimensional molded body with a microstructure according to the first embodiment;
  • FIG. 3 is a side view of the three-dimensional molded body with a microstructure according to the first embodiment.
  • 3 is a cross-sectional view of a three-dimensional molded body with a microstructure according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a method for manufacturing a microstructured three-dimensional molded body according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing one step of a method for manufacturing a three-dimensional molded body with a microstructure according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing one step of a method for manufacturing a three-dimensional molded body with a microstructure according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing one step of a method for manufacturing a three-dimensional molded body with a microstructure according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing one step of a method for manufacturing a three-dimensional molded body with a microstructure according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing one step of a method for manufacturing a three-dimensional molded body with a microstructure according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing one step of a method for manufacturing a three-dimensional molded body with a microstructure according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing one step of a method for manufacturing a three-dimensional molded body with a microstructure according to the first embodiment. It is a figure which shows the spreading
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing one step of a method for manufacturing a three-dimensional molded body with a microstructure according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a plan view of a three-dimensional molded body with a microstructure according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a side view of the three-dimensional molded body with a microstructure according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a sectional view of the three-dimensional molded body with a microstructure according to the first embodiment.
  • the illustration of the fine structure portion 12b (described later) is omitted for easy viewing.
  • a microstructured three-dimensional molded body 10 includes a film body 11 having a bowl-shaped three-dimensional shape having a hemispherical surface, and a microstructure layer 12 covering a main surface outside the film body 11. Including.
  • the hemisphere according to the term hemisphere is not limited to one representing a half of a true sphere.
  • a curved surface similar in shape to the surface of a hemisphere composed of half of a true sphere is also included in the hemisphere of this embodiment.
  • the three-dimensional molded body 10 with a fine structure is a three-dimensional molded body having a bowl-shaped three-dimensional shape having a hemispherical surface.
  • the three-dimensional molded body 10 with a fine structure is a molded body having a bowl-shaped three-dimensional shape having a hemispherical surface.
  • the three-dimensional shape is not particularly limited, and may be any other shape.
  • the fine structure layer 12 may cover the inner main surface of the film body 11, or may cover both the outer main surface and the inner main surface.
  • the fine structure layer 12 may cover the entire surface of the film body 11 or only a part thereof.
  • the film body 11 is made of a thermoplastic resin.
  • a thermoplastic resin for example, a thermoplastic resin that transmits ionizing radiation can be used.
  • thermoplastic resins include polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyamide resins such as nylon 6, olefin resins such as polyethylene and polypropylene, vinyl resins such as polyvinyl chloride, and polymethyl.
  • acrylic resins such as methacrylate, and cellulose films such as polycarbonate and cellophane.
  • the film body 11 may be a copolymer resin having the above-described resin as a main component, a mixture, or a laminate having a plurality of layers made of the resin described above.
  • the film made of these thermoplastic resins may be an unstretched film, a uniaxially stretched film, or a biaxially stretched film.
  • the thermoplastic resin may be subjected to corona discharge treatment or plasma treatment, or easily applied by primer application. An adhesion treatment may be performed.
  • the fine structure layer 12 includes a base layer 12a and a fine structure portion 12b provided on the surface of the base layer 12a.
  • the fine structure layer 12 is made of a curable resin.
  • a curable resin a resin having a property of being cured by being given heat, ionizing radiation, or other energy is preferable.
  • ionizing radiation curable resins are preferable from the viewpoint of productivity. This is because curing can be accelerated by irradiating the ionizing radiation curable resin with ionizing radiation such as ultraviolet rays, visible rays, and infrared rays.
  • An example of the ionizing radiation curable resin is an ultraviolet curable resin.
  • the ionizing radiation curable resin is not particularly limited, and for example, a composition containing, as a main component, a radical polymerization acrylic resin or a cationic polymerization epoxy resin can be used. Moreover, you may add an ionizing radiation polymerization initiator, a dilution solvent, etc. to ionizing radiation curable resin suitably.
  • the fine structure portion 12b is a fine structure that controls light transmitted through the three-dimensional molded body 10 with a fine structure or imparts design properties to the three-dimensional molded body 10 with a fine structure.
  • controlling light has any of light collection, transmission, reflection, refraction, scattering, and diffraction with respect to light, or a function that causes a plurality of these phenomena. Means having at the same time.
  • Designability and “light control” may be collectively referred to as “high designability”.
  • the fine structure portion 12b does not have a particularly limited shape, but has a shape that controls the light emission direction, for example.
  • a fine structure examples include a microlens, a prism lens, a cylindrical lens, a Fresnel lens, a diffraction grating having a periodic structure, and a random uneven pattern having light diffusibility.
  • the size of the fine structure portion 12b is not limited.
  • the difference in height of the unevenness t that is, the height t of the microstructure 12b (see FIG. 3) is preferably 0.1 mm or less.
  • LED light emitting diode
  • the LED light source was disposed on the back side of the three-dimensional molded body 10 with a fine structure, and the LED light was irradiated to the three-dimensional molded body 10 with a fine structure. Then, this LED light permeate
  • FIG. 7 an image of a plurality of light rays diffusing so as to extend radially from the LED as the light source is formed.
  • the above-mentioned three-dimensional molded body 10 with a fine structure is an example. Therefore, as described above, LED light can be diffused by using the three-dimensional molded body 10 with various other shapes of microstructures. For this reason, it is possible to form light images having various shapes such as a substantially straight line shape, a substantially square shape, a substantially hexagonal star shape, a substantially cross shape, and two triangular shapes that touch each other at one point.
  • the wavelength dependence of the diffraction angle can be used.
  • the three-dimensional molded body with fine structure 10 can be used as an image eraser of a point light source such as an LED. Further, when the height t of the fine structure layer 12 (see FIG. 3) is suppressed to 0.01 mm or less, the three-dimensional molded body with fine structure 10 exhibits Mie scattering and light diffraction phenomena. Further, by suppressing the height t from the base layer 12a (see FIG. 3) to the fine structure portion 12b to 0.001 mm or less, the fine structure can be made to be a non-reflective structure.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a method for manufacturing a three-dimensional molded body with a microstructure according to the first embodiment.
  • 5A to 5E and FIG. 6 are schematic views showing one step of the method for manufacturing the three-dimensional molded body with a microstructure according to the first embodiment.
  • a shape master is prepared (shape master preparation step S1).
  • the shape master 1 has a microstructure having a pattern shape substantially the same as the microstructure layer 12 of the microstructured three-dimensional molded body 10 (see FIG. 3).
  • the shape master 1 is produced by using a method such as photolithography using a photosensitive resin, mechanical cutting on a metal substrate or a plastic substrate.
  • a thin stamper 2 is manufactured by using a method such as electroforming treatment on the shape master 1 or mold making using a silicone resin (stamper manufacturing step S2).
  • the thin stamper 2 is obtained after the shape master 1 is produced.
  • the thin stamper may be produced directly without using the shape master.
  • Such a production method includes, for example, a production method using a Fresnel lathe or a roll lathe.
  • the ionizing radiation curable resin 3 is poured into the thin stamper 2 (resin casting step S3), and the film 4 is laminated on the ionizing radiation curable resin 3 (resin film forming step S4).
  • the film 4 corresponds to the film body 11 (see FIG. 1)
  • the ionizing radiation curable resin 3 corresponds to the fine structure layer 12 (see FIG. 1). That is, the film 4 is made of the same type of material as the film body 11.
  • a resin made of the same material as the fine structure layer 12 may be used.
  • the thickness of the film 4 is 1 mm or less so that the film 4 can be efficiently wound into a roll. Thereby, even when the roll-to-roll method is used for winding the film 4, the fine structure layer 12 can be satisfactorily formed, which is preferable. Specifically, when the film 4 is 1 mm or less, the film 4 can be easily wound on a roll, and the film 4 can be smoothly conveyed using a roll-to-roll system. Furthermore, preferably, the thickness of the film 4 is 0.5 mm or less. On the other hand, when the film 4 is an extremely thin film, problems such as generation of wrinkles in the film 4 and poor handling of the film 4 occur. For this reason, it is preferable that the thickness of the film 4 is 0.03 mm or more.
  • the ionizing radiation is irradiated so that the ionizing radiation directly hits the film 4 (ionizing radiation irradiation step S5).
  • the ionizing radiation source 90 is used to irradiate ionizing radiation.
  • a crosslinked structure is formed in the ionizing radiation curable resin 3.
  • the ionizing radiation curable resin 3 solidified by the crosslinked structure and the film 4 supporting the solidified ionizing radiation curable resin 3 are peeled from the thin stamper 2. Thereby, the resin film 5 with a fine structure is obtained (peeling process S6).
  • the resin film 5 with a fine structure may be a long resin film with a fine structure having such a laminated structure.
  • Such a long resin film with a fine structure may be continuously produced using a roll-to-roll method. Specifically, first, the thin stamper 2 is wound around a drum roll (not shown). Further, the film coated with the ionizing radiation curable resin having a predetermined thickness is conveyed to the drum roll and wound around the drum roll.
  • the resin film 5 with a fine structure can be obtained continuously by irradiating the ionizing radiation curable resin with the thin stamper 2 while making the ionizing radiation irradiate.
  • the resin film 5 with a fine structure includes a film 4 and an ionizing radiation curable resin 3.
  • the ionizing radiation curable resin 3 covers the film 4 and is solidified.
  • the solidified ionizing radiation curable resin 3 includes a base layer 3a and a fine structure portion 3b provided on the base layer 3a.
  • the base layer 3a corresponds to the base layer 12a (see FIG. 3)
  • the fine structure portion 3b corresponds to the fine structure portion 12b (see FIG. 3).
  • the fine structure portion 3b can have the same shape as various shapes of the fine structure portion 12b described above.
  • the thickness of the film 4 is T [mm] and the thickness of the ionizing radiation curable resin 3 is t [mm], the following relational expression 1 is satisfied.
  • the size of the thickness t is exaggerated for easy understanding.
  • the ionizing radiation curable resin 3 When t ⁇ T / 100, the ionizing radiation curable resin 3 is easily broken during forming. This is because the ionizing radiation curable resin 3 is too thin for forming. On the other hand, if t ⁇ T / 3, the deformation of the ionizing radiation curable resin 3 may not easily follow the deformation of the film 4. This is because the ionizing radiation curable resin 3 is too thick for forming. In this case, it may be difficult to give the three-dimensional shape to the ionizing radiation curable resin 3.
  • the elongation at break of the film 4 at a temperature at the time of forming is at least 10% because the film 4 is hardly broken at the time of forming.
  • the resin film 5 with a fine structure is prepared, and forming is performed (forming process S7).
  • forming process S7 an example using vacuum forming in forming will be described.
  • pressure forming, hot press forming, or a forming method close to these methods may be employed.
  • the mold 21 has a convex hemispherical portion 21a.
  • the material of the mold 21 may be plastic or wood.
  • it is preferable that the material of the mold 21 is a metal because the mold 21 exhibits high durability.
  • the mold 21 is accommodated in the lower chamber 32 of the forming apparatus 30 and the fine-structure resin film 5 is sandwiched between the upper chamber 31 and the lower chamber 32.
  • the mold 21 is installed in the lower chamber 32 so that the convex hemispherical portion 21a protrudes toward the upper chamber 31 side.
  • the gas existing in the space surrounded by the resin film 5 with fine structure and the mold 21 passes through the pipe 33 penetrating the lower chamber 32 and the mold 21.
  • the gas is discharged out of the lower chamber 32.
  • the space surrounded by the resin film 5 with a fine structure and the mold 21 is brought into a vacuum state. And the resin film 5 with a fine structure is heated.
  • the temperature at this time is not limited, it is generally preferable to heat to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the thermoplastic resin constituting the film 4 by about 50 ° C. This is because if the temperature is lower than this, the film 4 is difficult to stretch, and conversely if the temperature is high, the film 4 is deformed and thus forming molding becomes difficult.
  • the three-dimensional structure when a desired three-dimensional structure is a complicated shape, the three-dimensional structure can be faithfully reproduced by a method called vacuum / pressure forming.
  • vacuum / pressure forming compressed air is introduced into the inner space 31 a of the upper chamber 31. For this reason, the pressure concerning the resin film 5 with a fine structure can be made stronger than atmospheric pressure.
  • the three-dimensional molded body 10 with fine structure can be obtained.
  • the film 4 in the resin film 5 with a fine structure corresponds to the film body 11 of the three-dimensional molded body 10 with the fine structure
  • the ionizing radiation curable resin 3 corresponds to the fine structure layer 12.
  • the film 4 and the ionizing radiation curable resin 3 satisfy the relational expression 1, the ionizing radiation curable resin 3 is not easily broken in the forming step S7. For this reason, when the deformation of the ionizing radiation curable resin 3 follows the deformation of the film 4, a three-dimensional shape can be easily given to the resin film 5 with a fine structure. Therefore, the three-dimensional molded body 10 with a fine structure can be manufactured stably.
  • the development rate Dr in the forming step S7 is 110% or more.
  • the expansion rate Dr is a percentage of the post-molding area A2 with respect to the pre-molding area A1, and is expressed using the following relational expression 2.
  • the pre-molding area A1 is an area before molding of the part molded in the forming process S7 in the resin film 5 with a fine structure.
  • the post-molding area A2 is the area of the three-dimensional surface generated by molding in the forming process S7 in the three-dimensional molded body 10 with a fine structure.
  • the three-dimensional compact 10 with a microstructure is a bowl-shaped three-dimensional film having a hemispherical surface with a diameter 2r and a height r
  • the pre-molding area A1 is ( ⁇ r 2 )
  • the post-molding area A2 is the (4 ⁇ r 2/2).
  • the development rate Dr is calculated as 200% using the relational expression 2.
  • the development rate Dr can also be obtained using the following procedure. First, before carrying out the forming step S7, the unit cell is directly written on the resin film 5 with a fine structure. Next, after completing the forming step S7, the expansion rate of each unit cell is obtained. Further, the development rate Dr is obtained by weighted averaging the obtained development rates. Even when the microstructure portion 12b of the three-dimensional molded body 10 with a microstructure has a complicated shape, the development rate Dr can be obtained by using such a procedure.
  • the microstructure layer 12 is made of a curable resin, the microstructure layer 12 is not easily deformed in the forming process S7. For this reason, the microstructure layer 12 can maintain its shape even after forming. Therefore, in Embodiment 1, the three-dimensional molded body 10 with a fine structure can be manufactured stably.
  • the three-dimensional molded body with a microstructure according to the first embodiment includes a main body of equipment such as daily necessities and daily necessities, containers for food and various articles, casings such as electronic equipment and office supplies, interiors for automobiles, and games. It can also be used for uses of amusement devices such as machines, toys, and game machines, and other uses.
  • a main body of equipment such as daily necessities and daily necessities, containers for food and various articles, casings such as electronic equipment and office supplies, interiors for automobiles, and games. It can also be used for uses of amusement devices such as machines, toys, and game machines, and other uses.
  • an LED that is a simple point light source can be used as a linear light source illumination, a surface light source illumination, or a characteristic design illumination. Can be used.
  • the three-dimensional molded body with a microstructure according to the first embodiment is not limited to the applications listed here, and can be applied to various applications.
  • the method of manufacturing the resin film 5 with a fine structure using the ionizing radiation curable resin is not limited to the manufacturing method including the shape master preparation step S1 to the peeling step S6 described above.
  • Other manufacturing methods can also be applied to this embodiment.
  • a manufacturing method for example, there is a manufacturing method by a roll-to-roll method.
  • a roll-to-roll manufacturing method is preferable because it has high productivity.
  • a pair of rolls 43 and 44 are respectively opposed to a roll 42 around which a stamper 41 having a surface shape obtained by inverting the surface shape of the microstructure layer 12 (see FIG. 3) is wound.
  • the stamper 41 has a flat surface portion 41a and a concave portion 41b.
  • the recess 41b has the same shape as the inverted shape of the fine structure portion 3b (see FIG. 5E).
  • the recessed part 41b is described in FIG. 8, it may be a convex part. In this case, the fine structure formed in the fine-structured resin film 5 has a concave shape.
  • a UV (Ultraviolet) lamp 45 is arranged between the pair of rolls 43 and 44 as an ionizing radiation source. More specifically, the UV lamp 45 irradiates ultraviolet rays in a predetermined direction. The direction of the UV lamp 45 is adjusted such that the ultraviolet rays emitted from the UV lamp 45 are applied to the outer peripheral surface of the roll 42.
  • the film 4 coated with the ionizing radiation curable resin 3 is sandwiched between the roll 42 and each of the pair of rolls 43 and 44. Further, the film 4 is passed between the roll 42 and each of the pair of rolls 43 and 44. While the film 4 passes, the surface shape of the stamper 41 is transferred to the ionizing radiation curable resin 3 by irradiating the ionizing radiation curable resin 3 and the stamper 41 with ionizing radiation. Then, the base layer 3a and the fine structure portion 3b are formed in the ionizing radiation curable resin 3. As described above, the resin film 5 with a fine structure is formed.
  • Example 1 The manufacturing conditions of Example 1 will be described.
  • a shape master is produced by forming a fine uneven pattern on the photosensitive resin arranged on the glass substrate.
  • the fine concavo-convex pattern is formed by a photolithography method using a photomask.
  • the fine concavo-convex pattern of the present embodiment is a hexagonal close-packed array pattern in which a plurality of cylinders are arranged on a plane.
  • the height of the cylinder was 0.001 mm and the diameter was 0.001 mm.
  • the pitch of the cylinders in the hexagonal close-packed array was 0.002 mm.
  • the size of the region where the fine unevenness pattern was formed was 150 mm ⁇ 150 mm.
  • a nickel metal thin film having a thickness of about 0.3 mm is formed on the shape master by performing nickel electroforming on the obtained shape master. Then, by carefully peeling the nickel metal thin film from the shape master, a thin stamper made of the nickel metal thin film is obtained.
  • the fine structure formed on the surface of the thin stamper has a shape inverted with respect to the fine structure of the shape master.
  • a cylindrical hole is formed on the surface of the thin stamper.
  • the cylindrical holes are a plurality of holes formed by a columnar space.
  • a tape having a thickness of 0.01 mm is applied to the outer periphery of the thin stamper.
  • the thickness of the ultraviolet curable resin is controlled by the thickness of the tape.
  • the thickness t of the ultraviolet curable resin layer in the resin film with a fine structure is about 0.01 mm.
  • an acrylic ultraviolet curable resin manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd .: Elfort 1001-D2 is dropped onto the thin stamper.
  • step S4 extra acrylic ultraviolet rays are removed from the thin stamper by laminating a polycarbonate film having a thickness T of 0.2 mm (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd .: Iupilon FE-2000) using a hand roller. Remove the curable resin.
  • a polycarbonate film having a thickness T of 0.2 mm Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd .: Iupilon FE-2000
  • the acrylic ultraviolet curable resin is polymerized and solidified by irradiating ultraviolet rays having an illuminance of 100 mW / cm 2 and an integrated light quantity of 1000 mJ / cm 2 from the polycarbonate film side.
  • the polycarbonate film was peeled from the thin stamper, whereby a 150 mm ⁇ 150 mm size resin film with a fine structure could be obtained.
  • cylinders having a height of 0.001 mm and a diameter of 0.001 mm are closely arranged in a hexagonal manner with a pitch of 0.002 mm.
  • the thickness T of the polycarbonate film is 0.2 mm
  • the thickness t of the ultraviolet curable resin layer in the resin film with a fine structure is approximately 0.01 mm.
  • T / 100 and T / 3 have the following values.
  • the thickness T of the polycarbonate film and the thickness t of the ultraviolet curable resin layer satisfy the relational expression 1.
  • a vacuum / pressure forming machine (Fuse Vacuum Co., Ltd .: vacuum / pressure forming machine NGF-0406-S type) was used.
  • the resin film with a fine structure was set so that the polycarbonate film side faced or contacted the metal mold side. After setting, the resin film with fine structure was formed.
  • the obtained microstructured three-dimensional molded body was a film-shaped body having a bowl-shaped three-dimensional shape reflecting a metal-shaped hemispherical convex portion.
  • a cylindrical pattern was formed on the main surface outside the membrane. Further, in the three-dimensional molded body with a fine structure, the development rate was 200%.
  • White light was incident from one white LED on each of the resin film with a microstructure obtained in the peeling step S6 and the three-dimensional molded body with a microstructure obtained in the forming step S7. Then, it has confirmed that the fine structure formed in the surface of the resin film with a fine structure and the three-dimensional molded object with a fine structure was causing the diffraction phenomenon. In addition, 0th-order light, 1st-order light, 2nd-order light, and higher-order diffracted light were generated from white light by the diffraction phenomenon.
  • Example 2 a resin film with a microstructure and a three-dimensional molded body with a microstructure are manufactured using the same manufacturing method as in Example 1 except for the forming molding step S7.
  • the shape master preparation step S1 to the peeling step S6 are performed.
  • the resin film with a fine structure was formed by a press method (Nagai Mfg. Co., Ltd .: match forming method FILMOLD (registered trademark)).
  • a convex hemispherical metal mold having a convex hemispherical part having a diameter of 50 mm and a height of 25 mm and a concave hemispherical metal mold having a concave hemispherical part having a diameter of 50 mm and a height of 25 mm are prepared in advance.
  • the resin film with a fine structure is set so that the surface on the polycarbonate film side faces or contacts the concave hemispherical metal mold side.
  • forming was performed by pressing a resin film with a fine structure using a convex hemispherical metal mold and a concave hemispherical metal mold.
  • the obtained three-dimensional molded body with a fine structure was a film-like body having a shape reflecting the convex hemispherical portion of the metal mold.
  • a cylindrical pattern is formed on the inner main surface of the film-like body.
  • the three-dimensional molded body with a fine structure has a development rate of 200%.
  • Comparative Example 1 a resin film with a microstructure and a three-dimensional molded body with a microstructure are manufactured using the same manufacturing method as in Example 1 except for the resin casting step S3 and the resin film forming step S4.
  • the same thin stamper as in Example 1 was used.
  • a 0.05 mm thick tape is applied to the outer periphery of the thin stamper.
  • the thickness of the ultraviolet curable resin is controlled by the thickness of the tape.
  • the thickness t of the ultraviolet curable resin layer in the resin film with a fine structure is about 0.05 mm.
  • step S4 extra acrylic ultraviolet rays are removed from the thin stamper by laminating a polycarbonate film (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd .: Iupilon FE-2000) having a thickness T of 0.1 mm using a hand roller. Remove the curable resin.
  • a polycarbonate film Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd .: Iupilon FE-2000
  • Example 1 The same manufacturing conditions as in Example 1 were used in the ionizing radiation irradiation step S5 and the peeling step S6. As described above, the resin film with structure can be obtained through the resin pouring step S3 to the peeling step S6.
  • the thickness T of the polycarbonate film is 0.1 mm
  • the thickness t of the ultraviolet curable resin layer in the resin film with a fine structure is about 0.05 mm.
  • T / 100 and T / 3 have the following values.
  • the assumed three-dimensional molded body with a microstructure was not obtained. This was considered to be because the ultraviolet curable resin could not follow the deformation of the polycarbonate film because the ultraviolet curable resin was too thick.
  • Comparative Example 2 a resin film with a microstructure and a three-dimensional molded body with a microstructure are manufactured using the same manufacturing method as in Example 1 except for the resin casting step S3 and the resin film forming step S4.
  • the same thin stamper as in Example 1 was used in the resin pouring step S3. Without using tape or the like on the outer periphery of this thin stamper, it was used as it was in the next resin film forming step S4.
  • the thickness t of the ultraviolet curable resin layer in the resin film with a fine structure was about 0.003 mm.
  • step S4 extra acrylic ultraviolet rays are removed from the thin stamper by laminating a polycarbonate film (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd .: Iupilon FE-2000) having a thickness T of 0.5 mm using a hand roller. Remove the curable resin.
  • a polycarbonate film Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd .: Iupilon FE-2000
  • Example 1 The same manufacturing conditions as in Example 1 were used in the ionizing radiation irradiation step S5 and the peeling step S6. As described above, the resin film with structure can be obtained through the resin pouring step S3 to the peeling step S6.
  • the thickness T of the polycarbonate film is 0.1 mm
  • the thickness t of the ultraviolet curable resin layer in the resin film with a fine structure is approximately 0.003 mm.
  • T / 100 and T / 3 have the following values.
  • a three-dimensional molded body with a fine structure was obtained through the resin pouring step S3 to the forming step S7.
  • the obtained microstructured three-dimensional molded body was a film-shaped body having a bowl-shaped three-dimensional shape reflecting a metal-shaped hemispherical convex portion.
  • a cylindrical pattern was formed on the main surface outside the membrane. Further, the three-dimensional molded body with a fine structure had a development rate of 200%.
  • a method using a three-dimensional molding matrix made of metal is conceived.
  • the three-dimensional molding die is called a mold or a stamper.
  • a shape in which a male and a female are inverted is formed on the surface as a fine structure.
  • a molten thermoplastic resin is molded using a three-dimensional molding matrix. Examples of the method for molding the thermoplastic resin include injection molding and hot press molding.
  • a method for producing a three-dimensional forming mother die there is a method in which an inverted shape of a fine structure is directly formed by mechanical cutting on the surface of a mother die that has been processed in advance to the outer dimensions of a three-dimensional formed body.
  • the three-dimensional molded body has a shape having a three-dimensional curved surface, it is difficult to produce a three-dimensional molding matrix by mechanical cutting when a fine structure must be formed on the three-dimensional curved surface. .
  • a method of manufacturing a three-dimensional molded body with a fine structure a method of forming a fine structure without directly forming a fine structure on a three-dimensional forming matrix is conceived.
  • a thin plate called a thin stamper on which a fine structure is formed is used in combination with a three-dimensional forming mother die to form a fine structure.
  • a shape master having a fine structure similar to the fine structure to be formed on the surface of the three-dimensional molded body is prepared in advance by a highly accurate method such as photolithography. By performing nickel electroforming on the shape master, a thin stamper that is an inversion type of a fine structure is produced.
  • a three-dimensional molded body with a fine structure can be obtained.
  • a shape master produced by photolithography or the like is usually produced on a planar substrate made of glass or silicon, only a planar stamper can inevitably be produced. Therefore, it is difficult to apply the stamper method to manufacture a three-dimensional molded body having a curved surface.
  • a process or stamper for forming the microstructure by mechanical cutting or the like is performed.
  • the manufacturing process is very time consuming and must be expensive.
  • the three-dimensional molding die is damaged or when the three-dimensional molding die reaches the end of its life, the three-dimensional molding die must be remanufactured. Therefore, manufacturing a three-dimensional molded body with a fine structure by these methods leads to an increase in cost of the product. That is, the manufacturing method of the microstructured three-dimensional molded body according to the first embodiment is lower in cost than such a manufacturing method.
  • a method of performing forming molding on a resin film in which a fine structure is previously formed of a thermoplastic resin is conceived.
  • a microstructure layer made of a thermoplastic resin is formed in advance by injection molding or hot pressing.
  • the fine structure is likely to be deformed by heating at the time of forming, and the shape thereof may not be maintained.
  • the manufacturing method of a three-dimensional molded body with a microstructure according to the first embodiment is less likely to deform, and can stably manufacture a three-dimensional molded body with a microstructure. it can.

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Abstract

本発明は微細構造を変形させるおそれの少ない微細構造付き三次元成形体の製造方法を提供する。本発明の方法は微細構造付き樹脂フィルム（５）をフォーミング成形して、微細構造付き三次元成形体（１０）を製造するフォーミング成形工程（Ｓ７）を含む。微細構造付き樹脂フィルム（５）は、０．０３ｍｍ以上１ｍｍ以下の厚みを有しつつ熱可塑性樹脂からなるフィルム本体（４）と、フィルム本体（４）を覆う微細構造層（３）と、を備える。微細構造層（３）は、熱硬化性樹脂からなる。

Description

微細構造付き三次元成形体の製造方法
　本発明は、微細構造付き三次元成形体の製造方法に関し、特に、微細構造を表面に有する三次元成形体の製造方法に関する。
　非特許文献１に開示されている真空成形、圧空成形、真空圧空成形、熱プレス成形などが知られている。なお、本明細書においては、真空成形、圧空成形、真空圧空成形、熱プレス成形や、これらの方法に似た成形法を総称して、「フォーミング成形」と呼ぶこととする。フォーミング成形は、樹脂フィルムを加熱・軟化し、型に密着させて三次元成形体を得る方法である。ここで、樹脂フィルムとは、ロール状に巻き取ることができる膜であって、プラスチック材料からなる膜を示し、例えば、約０．０３ｍｍ～１ｍｍの程度の厚みを有する。フォーミング成形は、大型の三次元成形体を得ることが比較的容易で、型の製作費が安く、製作期間が短く済むことに特徴がある。
布施真空株式会社、"成形加工技術"、［online］、平成 24年、布施真空株式会社、［平成 27 年 3 月 27 日検索］、インターネット〈URL：http://www.fvf.co.jp/technology/〉
　ところで、樹脂フィルムに微細構造が付されている場合でも、フォーミング成形方法を用いて、微細構造付き樹脂フィルムを加工することによって、三次元成形体を製造することができると思われる。しかしながら、微細構造付き樹脂フィルムを加熱・軟化することによって、微細構造付き樹脂フィルム表面に形成された精密な微細構造を損なってしまうおそれがある。そのため、樹脂フィルムを三次元に成形するためにフォーミング成形の条件を最適化できたとしても、所望の微細構造付き三次元成形体を得るのは困難である。
　本発明は、微細構造付き三次元成形体の製造方法であって、微細構造を変形させるおそれの少ない方法を提供する。
　本発明にかかる微細構造付き三次元成形体の製造方法は、
　微細構造付き樹脂フィルムをフォーミング成形して、微細構造付き三次元成形体を製造するフォーミング成形工程を含み、
　前記微細構造付き樹脂フィルムは、０．０３ｍｍ以上１ｍｍ以下の厚みを有しつつ熱可塑性樹脂からなるフィルム本体と、前記フィルム本体を覆う微細構造層と、を備え、
　前記微細構造層（例えば、電離放射線硬化性樹脂３）は、硬化性樹脂からなる。
　また、前記フォーミング成形工程では、展開率は１１０％以上であることを特徴としてもよい。
　また、前記フィルム本体の厚みＴと、前記微細構造層の厚みｔとが、
　Ｔ／１００＜ｔ＜Ｔ／３
を満たすことを特徴としてもよい。
　また、前記硬化性樹脂は、電離放射線硬化性樹脂であることを特徴としてもよい。
　また、前記熱可塑性樹脂は、電離放射線を１０％以上透過することを特徴としてもよい。
　また、ロールトゥロール方式を用いて、前記微細構造付き樹脂フィルムを連続的に製造する工程をさらに含むことを特徴としてもよい。
　また、前記微細構造層は、ベース層と、前記ベース層に設けられている微細構造部と、を含み、前記微細構造部は、マイクロレンズ、プリズムレンズ、シリンドリカルレンズ、フレネルレンズ、高さ０．０１ｍｍ以下の回折格子、ランダムな凹凸からなる拡散パターン、高さ０．００１ｍｍ以下の無反射構造のいずれか１つであることを特徴としてもよい。
　本発明によれば、微細構造付き三次元成形体の製造方法であって、微細構造を変形させるおそれの少ない方法を提供することができる。
実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体の平面図である。 実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体の側面図である。 実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体の断面図である。 実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体の製造方法を示すフローチャートである。 実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体の製造方法の一工程を示す模式図である。 実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体の製造方法の一工程を示す模式図である。 実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体の製造方法の一工程を示す模式図である。 実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体の製造方法の一工程を示す模式図である。 実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体の製造方法の一工程を示す模式図である。 実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体の製造方法の一工程を示す模式図である。 微細構造付き三次元成形体の一例によるＬＥＤ光の拡散を示す図である。 実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体の製造方法の一工程を示す模式図である。
　実施の形態１．
　図１～３を用いて実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体について説明する。図１は、実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体の平面図である。図２は、実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体の側面図である。図３は、実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体の断面図である。図１及び図２では、見易さのために、微細構造部１２ｂ（後述）の図示を省略した。
　図１～３に示すように、微細構造付き三次元成形体１０は、半球面を有するボウル型の三次元形状からなるフィルム本体１１と、フィルム本体１１の外側の主たる面を覆う微細構造層１２とを含む。本実施形態において半球面の用語に係る半球は、真球の半分を表すものに限定されない。真球の半分からなる半球の表面に形状が類似する曲面も本実施形態の半球面に含まれる。微細構造付き三次元成形体１０は、半球面を有するボウル型の三次元形状からなる三次元成形体である。
　なお、微細構造付き三次元成形体１０は、半球面を有するボウル型の三次元形状からなる成形体であるが、係る三次元形状に特に制約は無く、他のいかなる形状であっても構わない。また、図示しないが、微細構造層１２は、フィルム本体１１の内側の主たる面を覆ってもよく、また外側の主たる面及び内側の主たる面の両面を覆ってもよい。微細構造層１２は、フィルム本体１１の全面を覆ってもよく、一部のみを覆ってもよい。
　フィルム本体１１は、熱可塑性樹脂からなる。このような熱可塑性樹脂として、例えば、電離放射線を透過させる熱可塑性樹脂を利用することができる。このような熱可塑性樹脂として、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂、ナイロン６などのポリアミド系樹脂、ポリエチレンやポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニルなどのビニル系樹脂、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリカーボネートやセロファンなどのセルロース系フィルムなどが挙げられる。このような熱可塑性樹脂の電離放射線の透過率が１０％以上であると、後述する電離放射線照射工程Ｓ５を良好なサイクルタイムで行えるため、好ましい。
　また、フィルム本体１１は、以上に説明した樹脂を主成分とする共重合樹脂、または混合体、もしくは以上に説明した樹脂からなる層を複数有する積層体であってもよい。また、これらの熱可塑性樹脂からなるフィルムは未延伸フィルムでも一軸延伸フィルムでも二軸延伸フィルムでもよい。更に、熱可塑性樹脂と電離放射線硬化性樹脂３（後述）との密着性を向上することを目的に、熱可塑性樹脂に対してコロナ放電処理やプラズマ処理を行っても良いし、プライマー塗布による易接着処理を施してもよい。
　微細構造層１２は、ベース層１２ａと、ベース層１２ａの表面に設けられている微細構造部１２ｂとを含む。微細構造層１２は、硬化性樹脂からなる。このような硬化性樹脂として、熱や電離放射線やその他のエネルギーを与えられることによって、硬化する性質を持つ樹脂が好ましい。特にその中でも、電離線放射線硬化性樹脂が、生産性の観点から、好ましい。これは電離線放射線硬化性樹脂に紫外線、可視光線、赤外線などの電離放射線を照射することによって、硬化を促進することができるからである。電離線放射線硬化性樹脂の一例として、紫外線硬化樹脂が挙げられる。
　また、電離放射線硬化性樹脂として、特に限定されるものではなく、例えば、ラジカル重合系のアクリル系樹脂やカチオン重合系のエポキシ系樹脂などを主成分とする組成物を用いることができる。また、電離放射線重合開始剤や希釈溶剤などを適宜、電離放射線硬化性樹脂に添加してもよい。
　微細構造部１２ｂは、微細構造付き三次元成形体１０を透過する光を制御する、又は、意匠性を微細構造付き三次元成形体１０に付与する微細構造である。ここで、「光を制御する」とは、光に対する集光、透過、反射、屈折、散乱、及び回折のいずれかを有していること、又は、これらのうちの複数の現象を生じさせる機能を同時に有していることを意味する。「意匠性」と「光の制御」をまとめて、「高意匠性」と示すこともある。
　具体的には、微細構造部１２ｂは、特に限定される形状を有するものではないものの、例えば、光の出射方向を制御する形状を有する。このような微細構造として、例えば、マイクロレンズ、プリズムレンズ、シリンドリカルレンズ、フレネルレンズ、周期構造を有する回折格子、更には光の拡散性を有するランダム凹凸パターンなどがある。いずれの微細構造を選択した場合も、微細構造部１２ｂのサイズは限定されないが、前述したように、高意匠性の微細構造付き三次元成形体を実現するためには、凹凸の高さの差ｔ、つまり、微細構造部１２ｂ（図３参照。）の高さｔを０．１ｍｍ以下にすることが好ましい。
　ここで、微細構造付き三次元成形体１０を用いてＬＥＤ（light emitting diode）光を拡散させた例について説明する。具体的には、ＬＥＤ光源を微細構造付き三次元成形体１０の背面側に配置し、ＬＥＤ光を微細構造付き三次元成形体１０に照射した。すると、このＬＥＤ光は微細構造付き三次元成形体１０を透過し、拡散した。微細構造付き三次元成形体１０の正面からＬＥＤ光を観察すると、図７に示すように、光源たるＬＥＤから放射状に延びるように拡散する複数本の光線の像が形成されている。
　上記の微細構造付き三次元成形体１０は一例である。したがって、上記同様に、他の様々な形状の微細構造付き三次元成形体１０を用いてＬＥＤ光を拡散させることができる。このため、略一直線状、略正方形状、略六芒星状、略十字状、一点で互いに接し合う二つの三角形の形状等の様々な形状を有する光線の像を形成することができる。
　また、光を回折させることを目的に、微細構造層１２（図３参照。）の高さｔを０．０１ｍｍ以下となるように抑制すると、回折角の波長依存性を利用することができる。
　さらに、微細構造部１２ｂがランダムな凹凸からなる拡散パターンを有する場合、微細構造付き三次元成形体１０はＬＥＤなどの点光源のイメージ消しとして利用し得る。また、微細構造層１２（図３参照。）の高さｔを０．０１ｍｍ以下に抑えると、微細構造付き三次元成形体１０はミー散乱や光の回折現象を発現する。また、ベース層１２ａ（図３参照。）から微細構造部１２ｂまでの高さｔを０．００１ｍｍ以下に抑えることで、微細構造を無反射構造とすることもできる。
　（製造方法）
　次に、図４～図６を用いて、実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体の製造方法の一例について説明する。図４は、実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体の製造方法を示すフローチャートである。図５Ａ～Ｅ、及び、図６は、実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体の製造方法の一工程を示す模式図である。
　まず、図５Ａに示すように、形状マスターを準備する（形状マスター準備工程Ｓ１）。形状マスター１は、微細構造付き三次元成形体１０（図３参照。）の微細構造層１２と実質的に同一のパターン形状からなる微細構造を有する。形状マスター１は、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィー、金属基板又はプラスチック基板に対する機械切削などの方法を用いることによって、作製される。
　続いて、図５Ｂに示すように、形状マスター１への電鋳処理、又は、シリコーン樹脂による型取り等の方法を用いることによって、薄型スタンパ２を作製する（スタンパ製造工程Ｓ２）。
　なお、本製造方法では、形状マスター１を作製した後に薄型スタンパ２を得たが、形状マスターを用いることなくダイレクトに薄型スタンパを作製してもよい。このような作製方法には、例えば、フレネル旋盤やロール旋盤を用いた作製方法が含まれる。
　続いて、図５Ｃに示すように、電離放射線硬化性樹脂３を薄型スタンパ２に流し込み（樹脂流し込み工程Ｓ３）、さらにフィルム４を電離放射線硬化性樹脂３の上にラミネートする（樹脂フィルム形成工程Ｓ４）。なお、本実施例ではフィルム４がフィルム本体１１（図１参照）に相当するとともに、電離放射線硬化性樹脂３が微細構造層１２（図１参照）に相当する。すなわち、フィルム４は、フィルム本体１１と同じ種類の材料からなる。また、電離放射線硬化性樹脂３の代わりに、微細構造層１２と同じ材料からなる樹脂を用いてもよい。
　また、フィルム４を効率的にロール状に巻き取れるようにフィルム４の厚みを１ｍｍ以下とすることが好ましい。これにより、フィルム４の巻き取りにロールトゥロール方式を用いた場合でも微細構造層１２を良好に形成することができるため、好ましい。具体的には、フィルム４が１ｍｍ以下であると、ロールに巻き取りやすくなり、また、ロールトゥロール方式を用いてフィルム４をスムーズに搬送することができる。さらに、好ましくは、フィルム４の厚みは０．５ｍｍ以下である。一方、フィルム４が極端に薄いフィルムである場合、フィルム４にシワが発生したり、フィルム４のハンドリング性が悪くなったりするなどの問題が出てくる。このため、フィルム４の厚みは０．０３ｍｍ以上であることが好ましい。
　続いて、図５Ｄに示すように、電離放射線がフィルム４に直接当たるように、電離放射線を照射する（電離放射線照射工程Ｓ５）。具体的には、電離放射線源９０を用いて電離放射線を照射する。すると、電離放射線硬化性樹脂３に架橋構造が形成される。
　続いて、図５Ｅに示すように、架橋構造によって固化した電離放射線硬化性樹脂３と、固化した電離放射線硬化性樹脂３を支持するフィルム４と、を薄型スタンパ２から剥離する。これにより、微細構造付き樹脂フィルム５が得られる（剥離工程Ｓ６）。
　なお、微細構造付き樹脂フィルム５を、このような積層構成を有する長尺の微細構造付き樹脂フィルムとしてもよい。このような長尺の微細構造付き樹脂フィルムはロールトゥロール方式を用いて連続的に作製してもよい。具体的には、まず、薄型スタンパ２をドラムロール（図示略）に巻き付ける。さらに、所定の厚みを有する電離放射線硬化性樹脂を塗設したフィルムをドラムロールまで搬送して、ドラムロールに巻きつける。ここで電離放射線硬化性樹脂を薄型スタンパ２に密着させながら電離放射線を照射することで、連続的に微細構造付き樹脂フィルム５が得られる。
　微細構造付き樹脂フィルム５は、フィルム４と、電離放射線硬化性樹脂３とを備える。電離放射線硬化性樹脂３はフィルム４を覆うとともに、固化している。固化した電離放射線硬化性樹脂３は、ベース層３ａと、ベース層３ａに設けられている微細構造部３ｂとを含む。なお、ベース層３ａはベース層１２ａ（図３参照）に対応し、微細構造部３ｂは微細構造部１２ｂ（図３参照）に対応する。微細構造部３ｂは上記説明した微細構造部１２ｂの様々な形状と同じ形状とすることができる。
　フィルム４の厚みをＴ［ｍｍ］、電離放射線硬化性樹脂３の厚みをｔ［ｍｍ］とすると、下記の関係式１を満足している。なお、図５Ｅでは、厚みｔを分かり易く表すため、厚みｔのサイズを誇張して描画している。
Ｔ／１００＜ｔ＜Ｔ／３　　　・・・（関係式１）
　ｔ≦Ｔ／１００の場合、フォーミング成形時に電離放射線硬化性樹脂３が破断しやすい。これはフォーミング成形を行うには電離放射線硬化性樹脂３が薄すぎるためである。一方、ｔ≧Ｔ／３の場合、フィルム４の変形に電離放射線硬化性樹脂３の変形が追随しにくくなる恐れがある。これはフォーミング成形を行うには電離放射線硬化性樹脂３が厚すぎるためである。この場合、三次元形状を電離放射線硬化性樹脂３に与えることが困難になるおそれがある。
　フォーミング成形時の温度におけるフィルム４の破断伸度が少なくとも１０％以上であると、フォーミング成形時にフィルム４が破断しにくいため、好ましい。
　続いて、微細構造付き樹脂フィルム５を準備しフォーミング成形を実施する（フォーミング成形工程Ｓ７）。なお、ここでは、フォーミング成形のうち、真空成形を用いた一例について説明する。しかしながら、フォーミング成形として、圧空成形、熱プレス成形、これらの方法に近い成形法を採用することもできる。
　まず、図６に示すように、所望の三次元構造を具現化するために必要な型２１を準備する。型２１は、凸半球形状部２１ａを有する。型２１の材質はプラスチックや木材などであってもよい。あるいは型２１の材質が金属であると、型２１が高い耐久性を示すため、好ましい。なお、本製造方法では、凸半球形状部２１ａの表面であって微細構造付き樹脂フィルム５と接する表面に微細構造を形成させる必要が無い。このため、型２１が金属からなる場合でも型２１を安価に作製することができる。
　型２１をフォーミング成形設備３０の下チャンバー３２に収容するとともに、微細構造付き樹脂フィルム５を上チャンバー３１と下チャンバー３２とで挟み込む。型２１は、凸半球形状部２１ａが上チャンバー３１側に向かって張り出るように、下チャンバー３２に設置される。次いで、微細構造付き樹脂フィルム５と型２１とに囲まれる空間に存在する気体が、下チャンバー３２及び型２１を貫通するパイプ３３を、通過する。これにより気体を下チャンバー３２の外に排出させる。これによって、微細構造付き樹脂フィルム５と型２１とに囲まれる空間を真空状態にする。そして、微細構造付き樹脂フィルム５を加熱する。この時の温度は限定される訳ではないが、フィルム４を構成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度と同等か、それよりも５０℃くらい高い温度まで加熱することが一般的には好ましい。これよりも温度が低いとフィルム４が伸びにくくなり、逆に温度が高いとフィルム４が変形してしまうためフォーミング成形しにくくなるためである。
　次に、下チャンバー３２内にある型２１を上チャンバー３１に向かって上昇させることで、凸半球形状部２１ａの表面を押し付けて微細構造付き樹脂フィルム５を変形させる。これにより、細構造付き樹脂フィルム５に対して型２１と略同一なボウル型の三次元形状を付与する。ただし、この状態では型２１の細部まで微細構造付き樹脂フィルム５が追随することはできない。このため、さらに上チャンバー３１の内側空間３１ａのみを大気圧に戻すことで、微細構造付き樹脂フィルム５を上方から気圧によって型２１に押し付ける。この工程により、微細構造付き樹脂フィルム５を型２１の細部まで追随させることができる。
　なお、所望の三次元構造が複雑形状である場合、真空圧空成形と呼ばれる方法によって三次元構造を忠実に再現することも可能である。真空圧空成形では上チャンバー３１の内側空間３１ａに圧縮空気を入れる。このため、微細構造付き樹脂フィルム５にかかる圧力を大気圧よりも強めることができる。
　最後に上チャンバー３１の内側空間３１ａと、微細構造付き樹脂フィルム５及び型２１に囲まれる空間を大気圧に戻すことにより、微細構造付き三次元成形体１０を得ることができる。なお、微細構造付き樹脂フィルム５におけるフィルム４が微細構造付き三次元成形体１０のフィルム本体１１に相当し、電離放射線硬化性樹脂３が微細構造層１２に相当する。
　上記したように、フィルム４及び電離放射線硬化性樹脂３が、関係式１を満足しているため、フォーミング成形工程Ｓ７において、電離放射線硬化性樹脂３が破断しにくい。このため、電離放射線硬化性樹脂３の変形がフィルム４の変形に追随することで、微細構造付き樹脂フィルム５に対して三次元形状を容易に与えることができる。したがって、安定して微細構造付き三次元成形体１０を製造することができる。
　さらに、フォーミング成形工程Ｓ７における展開率Ｄｒが１１０％以上であると好ましい。ここで、展開率Ｄｒは、成形前面積Ａ１に対する成形後面積Ａ２の割合を百分率で表したものであり、以下の関係式２を用いて、表現される。
Ｄｒ＝Ａ２／Ａ１　　　・・・（関係式２）
　成形前面積Ａ１は、微細構造付き樹脂フィルム５において、フォーミング成形工程Ｓ７で成形される部分の成形前の面積である。成形後面積Ａ２は、微細構造付き三次元成形体１０において、フォーミング成形工程Ｓ７で成形により生じた三次元表面の面積である。
　例えば、微細構造付き三次元成形体１０が直径２ｒ、高さｒの半球面を有するボウル型の三次元形状からなる膜である場合、成形前面積Ａ１が（πｒ２）であり、成形後面積Ａ２が（４πｒ２／２）である。展開率Ｄｒは、関係式２を用いて、２００％と求められる。
　なお、展開率Ｄｒは、次の手順を用いても求められる。まず、フォーミング成形工程Ｓ７を実施する前に、単位格子を微細構造付き樹脂フィルム５に直接書き込む。次いで、フォーミング成形工程Ｓ７を完了した後にそれぞれの単位格子の展開率を求める。さらに、求めた展開率を加重平均することによって、展開率Ｄｒを求める。微細構造付き三次元成形体１０の微細構造部１２ｂが複雑な形状を有するときであっても、このような手順を用いると、展開率Ｄｒを求めることができる。
　以上に示した通り、実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体では、微細構造層１２が硬化性樹脂からなることから、フォーミング成形工程Ｓ７において微細構造層１２が変形しにくい。このため微細構造層１２は、フォーミング成形後もその形状を維持し得る。したがって、実施の形態１では、微細構造付き三次元成形体１０を安定して製造することができる。
　また、実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体は、日用品や生活用品などの機器本体、食品や各種物品の容器類、電子機器や事務用品などの筐体類、自動車用内装、遊技機や玩具、及びゲーム機などのアミューズメント機器の用途、並びにこれら以外の用途に利用することもできる。実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体によれば、光を自在に制御することで、単なる点光源であるＬＥＤを、線光源照明や面光源照明、更には特徴のあるデザイン照明として利用することができる。実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体は、ここで挙げた用途に限定されるわけではなく、様々な用途に適用することができる。
　なお、電離放射線硬化性樹脂を用いて微細構造付き樹脂フィルム５を製造する方法は、上記した形状マスター準備工程Ｓ１～剥離工程Ｓ６を含む製造方法に限定されない。それ以外の製造方法も、本実施形態に応用することができる。そのような製造方法として、例えば、ロールトゥロール方式による製造方法がある。ロールトゥロール方式による製造方法は、高い生産性を有するため、好ましい。
　ここで、微細構造付き樹脂フィルム５のロールトゥロール方式による製造方法の一例について説明する。
　図８に示すように、まず、微細構造層１２（図３参照）の表面形状を反転させた表面形状を有するスタンパ４１を巻き付けたロール４２に対して、１対のロール４３、４４をそれぞれ対向させる。スタンパ４１は、平面部４１ａと、凹部４１ｂとを有する。凹部４１ｂは、微細構造部３ｂ（図５Ｅ参照。）を反転した形状と同じ形状を有する。なお、図８には凹部４１ｂが記載されているが、凸部であっても構わない。この場合、微細構造付き樹脂フィルム５に形成される微細構造は凹形状になる。
　続いて、電離放射線源としてＵＶ（Ultraviolet）ランプ４５を、１対のロール４３、４４との間に配置する。より具体的には、ＵＶランプ４５は、所定の方向に紫外線を照射する。ＵＶランプ４５の向きは、ＵＶランプ４５の発する紫外線がロール４２の外周面に照射されるように、調整されている。
　続いて、ロール４２と、１対のロール４３及び４４のそれぞれとの間の隙間に、電離放射線硬化性樹脂３を塗布したフィルム４を挟み込む。さらに、フィルム４をロール４２と１対のロール４３及び４４のそれぞれとの間を通過させる。フィルム４が通過する間に、電離放射線を電離放射線硬化性樹脂３及びスタンパ４１に対して照射することで、電離放射線硬化性樹脂３に対してスタンパ４１の有する表面形状を転写する。すると、電離放射線硬化性樹脂３には、ベース層３ａと、微細構造部３ｂとが形成される。以上により、微細構造付き樹脂フィルム５が形成される。
　次に、上記した実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体の実施例及び比較例について説明する。実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体の製造方法を用いて、微細構造付き三次元成形体を製造し、各種実験計測等を行った。
　（実施例１）
　実施例１の製造条件について説明する。
　形状マスター準備工程Ｓ１では、ガラス基板上に配置した感光性樹脂に対して微細凹凸パターンを形成することで形状マスターを作製する。微細凹凸パターンの形成はフォトマスクを用いて、フォトリソグラフィー法によって行う。本実施例の微細凹凸パターンは、複数の円柱を平面に配置した六方細密配列パターンである。なお、円柱の高さは０．００１ｍｍ、直径は０．００１ｍｍとした。また、六方細密配列中における円柱のピッチを０．００２ｍｍとした。その微細凹凸パターンが形成されている領域のサイズは、１５０ｍｍ×１５０ｍｍとした。
　スタンパ製造工程Ｓ２では、得られた形状マスターにニッケル電鋳処理を行うことによって、その形状マスター上に０．３ｍｍ厚み程度のニッケル金属薄膜を形成する。そして、形状マスターからニッケル金属薄膜を慎重に剥離することで、ニッケル金属薄膜からなる薄型スタンパを得る。なお、その薄型スタンパの表面に形成されている微細構造は、形状マスターの微細構造に対して反転した形状を有している。本実施例では円筒孔が薄型スタンパの表面に形成されている。本実施例において円筒孔とは円柱形状の空間で構成された複数の孔である。
　樹脂流し込み工程Ｓ３では、この薄型スタンパの外周部に厚み０．０１ｍｍのテープを貼る。このテープの厚みによって、紫外線硬化性樹脂の膜厚を制御する。ここでは、該微細構造付き樹脂フィルムにおける紫外線硬化性樹脂層の厚みｔはおよそ０．０１ｍｍとなる。次いで、アクリル系紫外線硬化性樹脂（日立化成株式会社製：エルフォート１００１－Ｄ２）を薄型スタンパに滴下する。
　樹脂フィルム形成工程Ｓ４では、ハンドローラーを用いて、０．２ｍｍの厚みＴを有するポリカーボネートフィルム（三菱ガス化学株式会社製：ユーピロンＦＥ－２０００）をラミネートすることによって、薄型スタンパから余分なアクリル系紫外線硬化性樹脂を除去する。
　電離放射線照射工程Ｓ５では、照度１００ｍＷ／ｃｍ２、積算光量１０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線をポリカーボネートフィルム側から照射することによって、該アクリル系紫外線硬化性樹脂を重合固化する。
　剥離工程Ｓ６では、薄型スタンパからポリカーボネートフィルムを剥離することで、１５０ｍｍ×１５０ｍｍサイズの微細構造付き樹脂フィルムを得ることができた。得られた微細構造付き樹脂フィルムの微細凹凸パターンでは、高さ０．００１ｍｍ、直径０．００１ｍｍの円柱が、ピッチ０．００２ｍｍで六方細密配列されている。なお、ポリカーボネートフィルムの厚みＴは０．２ｍｍであり、該微細構造付き樹脂フィルムにおける紫外線硬化性樹脂層の厚みｔはおよそ０．０１ｍｍである。このとき、Ｔ／１００及びＴ／３は、下記の値を有する。
Ｔ／１００＝０．００２＜ｔ（＝０．０１）
Ｔ／３＝０．０６６６…＞ｔ（＝０．０１）
　したがって、ポリカーボネートフィルムの厚みＴと紫外線硬化性樹脂層の厚みｔとは関係式１を満たす。
　フォーミング成形工程Ｓ７では、真空圧空成形機（布施真空株式会社：真空圧空成形機ＮＧＦ－０４０６－Ｓ型）を用いた。直径５０ｍｍ、高さ２５ｍｍの半球凸形状部分を有する金属型をあらかじめ準備した。金属型側に対してポリカーボネートフィルム側の面が対向又は接触するように微細構造付き樹脂フィルムをセッティングした。セッティングの後、微細構造付き樹脂フィルムのフォーミング成形を行った。
　以上、形状マスター準備工程Ｓ１～フォーミング成形工程Ｓ７を経て、微細構造付き三次元成形体が得られた。得られた微細構造付き三次元成形体は、金属型の半球凸形状部分を反映したボウル型の三次元形状を有する膜状体であった。膜状体の外側の主たる面には円柱パターンが形成されていた。また、該微細構造付き三次元成形体において、展開率は２００％であった。
　次に、剥離工程Ｓ６で得られた微細構造付き樹脂フィルムと、フォーミング成形工程Ｓ７で得られた微細構造付き三次元成形体とについて、光学実験を行った。
　剥離工程Ｓ６で得られた微細構造付き樹脂フィルムと、フォーミング成形工程Ｓ７で得られた微細構造付き三次元成形体とのそれぞれに、一個の白色ＬＥＤから白色光を入射した。すると、微細構造付き樹脂フィルム及び微細構造付き三次元成形体の表面に形成された微細構造が回折現象を引き起こしていることが確認できた。また回折現象により白色光から、０次光、１次光、２次光、及びさらに高次の回折光を生じていた。ここで、微細構造付き樹脂フィルム又は微細構造付き三次元成形体を通して白色ＬＥＤを見ると、あたかも一個の白色ＬＥＤが複数の光源として分離しているかのように見えた。また、白色光が波長ごとの光に分解され、きれいな虹色のパターンに変化していた。また、微細構造付きフィルムと微細構造付き三次元成形体とのそれぞれの表面を顕微鏡観察して比較したところ、フォーミング成形の前後において微細構造がきちんと保持されていることを確認できた。
　（実施例２）
　実施例２では、フォーミング成形工程Ｓ７の部分を除いて、実施例１と同じ製造方法を用いて、微細構造付き樹脂フィルム、及び微細構造付き三次元成形体を製造する。
　まず、形状マスター準備工程Ｓ１～剥離工程Ｓ６を実施する。
　続いて、フォーミング成形工程Ｓ７では、プレス法によって（有限会社永井製作所：マッチフォーミング法ＦＩＬＭＯＬＤ（登録商標））、前記微細構造付き樹脂フィルムのフォーミング成形を行った。具体的には、直径５０ｍｍ、高さ２５ｍｍの凸半球形状部分を有する凸半球金属型と、直径５０ｍｍ、高さ２５ｍｍの凹半球形状部分を有する凹半球金属型とをあらかじめ準備する。また、凹半球金属型側にポリカーボネートフィルム側の面が対向又は接触するように微細構造付き樹脂フィルムをセッティングする。本実施例のプレス法では、凸半球金属型と凹半球金属型とを用いて、微細構造付き樹脂フィルムを押圧することによって、フォーミング成形を行なった。
　以上、形状マスター準備工程Ｓ１～フォーミング成形工程Ｓ７を経ると、微細構造付き三次元成形体が得られた。得られた微細構造付き三次元成形体は、金属型の凸半球形状部分を反映した形状を有する膜状体であった。膜状体の内側の主たる面に円柱パターンが形成されている。また、該微細構造付き三次元成形体は、展開率２００％である。
　次に、剥離工程Ｓ６で得られた微細構造付き樹脂フィルムと、フォーミング成形工程Ｓ７で得られた微細構造付き三次元成形体とについて、光学実験を行った。
　詳細には、剥離工程Ｓ６で得られた微細構造付き樹脂フィルムと、フォーミング成形工程Ｓ７で得られた微細構造付き三次元成形体とのそれぞれに、白色ＬＥＤから白色光を入射した。すると、微細構造付き樹脂フィルム及び微細構造付き三次元成形体の表面に形成された微細構造が回折現象を引き起こしていることが確認できた。また回折現象により白色光から、０次光、１次光、２次光、及びさらに高次の回折光を生じていた。ここで、微細構造付き樹脂フィルム又は微細構造付き三次元成形体を通して白色ＬＥＤを見ると、あたかも一個の白色ＬＥＤが複数の光源として分離しているかのように見えた。また、白色光が波長ごとの光に分解され、きれいな虹色のパターンに変化していた。また、微細構造付きフィルムと微細構造付き三次元成形体とのそれぞれの表面を顕微鏡観察して比較したところ、フォーミング成形の前後において微細構造がきちんと保持されていることを確認できた。
　（比較例１）
　比較例１は、樹脂流し込み工程Ｓ３と樹脂フィルム形成工程Ｓ４を除いて、実施例１と同じ製造方法を用いて、微細構造付き樹脂フィルムと、微細構造付き三次元成形体とを製造する。
　樹脂流し込み工程Ｓ３では、実施例１と同じ薄型スタンパを用いた。この薄型スタンパの外周部に厚み０．０５ｍｍのテープを貼る。このテープの厚みによって、紫外線硬化性樹脂の膜厚を制御する。ここでは、該微細構造付き樹脂フィルムにおける紫外線硬化性樹脂層の厚みｔはおよそ０．０５ｍｍとなる。
　樹脂フィルム形成工程Ｓ４では、ハンドローラーを用いて、０．１ｍｍの厚みＴを有するポリカーボネートフィルム（三菱ガス化学株式会社製：ユーピロンＦＥ－２０００）をラミネートすることによって、薄型スタンパから余分なアクリル系紫外線硬化性樹脂を除去する。
　電離放射線照射工程Ｓ５及び剥離工程Ｓ６では、実施例１と同じ製造条件を用いた。以上、樹脂流し込み工程Ｓ３～剥離工程Ｓ６を経ると、構造付き樹脂フィルムを得ることができた。
　ここで、ポリカーボネートフィルムの厚みＴは０．１ｍｍであり、該微細構造付き樹脂フィルムにおける紫外線硬化性樹脂層の厚みｔはおよそ０．０５ｍｍである。このとき、Ｔ／１００及びＴ／３は、下記の値を有する。
Ｔ／１００＝０．００１＜ｔ（＝０．０５）
Ｔ／３＝０．０３３３…＜ｔ（＝０．０５）
　したがって、ｔ＞Ｔ／３となり、ポリカーボネートフィルムの厚みＴと紫外線硬化性樹脂層の厚みｔとは関係式１を満たさなかった。
　以上、樹脂流し込み工程Ｓ３～フォーミング成形工程Ｓ７を経たが、想定した微細構造付き三次元成形体が得られなかった。これは紫外線硬化性樹脂が厚すぎるために、ポリカーボネートフィルムの変形に紫外線硬化性樹脂の変形が追随できなかったことが原因と考えられた。
　（比較例２）
　比較例２は、樹脂流し込み工程Ｓ３と樹脂フィルム形成工程Ｓ４を除いて、実施例１と同じ製造方法を用いて、微細構造付き樹脂フィルムと、微細構造付き三次元成形体とを製造する。
　樹脂流し込み工程Ｓ３では、実施例１と同じ薄型スタンパを用いた。この薄型スタンパの外周部にテープ等を貼らずに、そのまま、次工程の樹脂フィルム形成工程Ｓ４で用いた。該微細構造付き樹脂フィルムにおける紫外線硬化性樹脂層の厚みｔはおよそ０．００３ｍｍとなった。
　樹脂フィルム形成工程Ｓ４では、ハンドローラーを用いて、０．５ｍｍの厚みＴを有するポリカーボネートフィルム（三菱ガス化学株式会社製：ユーピロンＦＥ－２０００）をラミネートすることによって、薄型スタンパから余分なアクリル系紫外線硬化性樹脂を除去する。
　電離放射線照射工程Ｓ５及び剥離工程Ｓ６では、実施例１と同じ製造条件を用いた。以上、樹脂流し込み工程Ｓ３～剥離工程Ｓ６を経ると、構造付き樹脂フィルムを得ることができた。
　ここで、ポリカーボネートフィルムの厚みＴは０．１ｍｍであり、該微細構造付き樹脂フィルムにおける紫外線硬化性樹脂層の厚みｔはおよそ０．００３ｍｍである。このとき、Ｔ／１００及びＴ／３は、下記の値を有する。
Ｔ／１００＝０．００５＞ｔ（＝０．００３）
Ｔ／３＝０．１６６…＞ｔ（＝０．００３）
　したがって、ｔ＜Ｔ／１００となり、ポリカーボネートフィルムの厚みＴと紫外線硬化性樹脂層の厚みｔとは関係式１を満たさなかった。
　以上、樹脂流し込み工程Ｓ３～フォーミング成形工程Ｓ７を経て、微細構造付き三次元成形体が得られた。得られた微細構造付き三次元成形体は、金属型の半球凸形状部分を反映したボウル型の三次元形状を有する膜状体であった。膜状体の外側の主たる面には円柱パターンが形成されていた。また、該微細構造付き三次元成形体は、展開率２００％であった。
　次に、剥離工程Ｓ６で得られた微細構造付き樹脂フィルムと、フォーミング成形工程Ｓ７で得られた微細構造付き三次元成形体とについて、光学実験を行った。
　剥離工程Ｓ６で得られた微細構造付き樹脂フィルムと、フォーミング成形工程Ｓ７で得られた微細構造付き三次元成形体とのそれぞれに、白色ＬＥＤから白色光を入射した。すると、比較例１と同様に、微細構造付き樹脂フィルム及び微細構造付き三次元成形体の表面に形成された微細構造が回折現象を殆ど引き起こさなかった。また、微細構造付きフィルムと微細構造付き三次元成形体とのそれぞれの表面を顕微鏡観察すると、微細構造が部分的に破断しており、きちんと保持されていないことを確認した。
　（関連する技術）
　ところで、実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体の製造方法に関連する技術として、他の微細構造付き三次元成形体の製造方法について説明する。
　微細構造付き三次元成形体を製造する製造方法として金属からなる三次元成形用母型を用いる方法が想起される。三次元成形用母型は、金型やスタンパと呼ばれるものである。三次元成形用母型では、微細構造として雄と雌が反転した形状がその表面に形成されている。具体的には、三次元成形用母型を用いて、溶融状態になった熱可塑性樹脂を成形する。熱可塑性樹脂を成形する方法として、例えば、射出成形や熱プレス成形などが挙げられる。
　三次元成形用母型の作製方法として、あらかじめ三次元成形体の外形寸法に加工しておいた母型の表面に、微細構造の反転形状を機械切削で直接形成する方法がある。しかし、前述したような高さｔが０．１ｍｍ以下の微細構造の反転形状を、母型の表面を切削することによって精度良く形成することは技術的に容易ではない。特に、三次元成形体が三次元曲面を有する形状であることから、三次元曲面上に微細構造を形成しなければならない場合、機械切削で三次元成形用母型を作製するのは困難である。
　また、微細構造付き三次元成形体の製造方法として、三次元成形用母型に微細構造を直接形成せずに、微細構造を形成する方法が想起される。係る方法では薄型スタンパと呼ばれる、微細構造が形成された薄板を三次元成形用母型と併用して微細構造を形成する。三次元成形体の表面に形成したい微細構造と同様の微細構造を有する形状マスターを、フォトリソグラフィーなどの高精度な方法であらかじめ作製しておく。該形状マスターにニッケル電鋳を行うことで、微細構造の反転型となる薄型スタンパを作製する。該薄型スタンパを三次元成形用母型の中に設置し、樹脂を射出成形することにより、微細構造付き三次元成形体を得ることができる。しかし、フォトリソグラフィーなどで作製する形状マスターは通常、ガラスやシリコンなどで作られた平面状の基板上に作製されるため、必然的に平面状のスタンパしか作製できないこととなる。したがって、曲面を有する三次元成形体の製造にはスタンパ法を適用することは困難である。
　また、三次元成形用母型に直接微細構造を形成する方法や、三次元成形用母型とスタンパを併用する方法のいずれの場合においても、機械切削などで微細構造を形成する工程やスタンパを作製する工程は非常に時間がかかるため高コストにならざるを得ない。更に、三次元成形用母型に傷を付けた場合や三次元成形用母型が寿命に達した場合、三次元成形用母型を再作製しなければならない。したがって、これらの方法で微細構造付き三次元成形体を製造することは製品の高コスト化に繋がる。つまり、実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体の製造方法は、このような製造方法と比較して、コストが低い。
　また、関連する微細構造付き三次元成形体の製造方法として、微細構造が予め熱可塑性樹脂で形成されている樹脂フィルムに対してフォーミング成形を行う方法が想起される。係る樹脂フィルムには熱可塑性樹脂からなる微細構造層が射出成形や熱プレス法で予め形成されている。このような微細構造付き三次元成形体の製造方法では、フォーミング成形を行う時の加熱によって、微細構造が変形しやすく、その形状を維持できないことがあった。実施の形態１にかかる微細構造付き三次元成形体の製造方法は、このような製造方法と比較して、微細構造が変形しにくく、微細構造付き三次元成形体を安定して製造することができる。
　なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
　この出願は、２０１６年１月４日に出願された日本出願特願２０１６－０００１６７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
３　電離放射線硬化性樹脂
３ａ　ベース層　　　　　　　　　　　　３ｂ　微細構造部
４　フィルム
５　微細構造付き樹脂フィルム
１０　微細構造付き三次元成形体
１１　フィルム本体　　　　　　　　　　１２　微細構造層
１２ａ　ベース層　　　　　　　　　　　１２ｂ　微細構造部
Ｓ７　フォーミング成形工程

Claims (7)

  1. 　微細構造付き樹脂フィルムをフォーミング成形して、微細構造付き三次元成形体を製造するフォーミング成形工程を含み、
    　前記微細構造付き樹脂フィルムは、
    　０．０３ｍｍ以上１ｍｍ以下の厚みを有しつつ熱可塑性樹脂からなるフィルム本体と、
    　前記フィルム本体を覆う微細構造層と、を備え、
    　前記微細構造層は、硬化性樹脂からなる
    微細構造付き三次元成形体の製造方法。
  2. 　前記フォーミング成形工程では、展開率は１１０％以上である
    ことを特徴とする請求項１に記載の微細構造付き三次元成形体の製造方法。
  3. 　前記フィルム本体の厚みＴと、前記微細構造層の厚みｔとが、
    　Ｔ／１００＜ｔ＜Ｔ／３
    を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の微細構造付き三次元成形体の製造方法。
  4. 　前記硬化性樹脂は、電離放射線硬化性樹脂である
    ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の微細構造付き三次元成形体の製造方法。
  5. 　前記熱可塑性樹脂は、電離放射線を１０％以上透過する
    ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の微細構造付き三次元成形体の製造方法。
  6. 　ロールトゥロール方式を用いて、前記微細構造付き樹脂フィルムを連続的に製造する工程をさらに含む
    ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の微細構造付き三次元成形体の製造方法。
  7. 　前記微細構造層は、ベース層と、前記ベース層に設けられている微細構造部と、を含み、
    　前記微細構造部は、マイクロレンズ、プリズムレンズ、シリンドリカルレンズ、フレネルレンズ、高さ０．０１ｍｍ以下の回折格子、ランダムな凹凸からなる拡散パターン、高さ０．００１ｍｍ以下の無反射構造のいずれか１つであることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の微細構造付き三次元成形体の製造方法。
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