インプリント装置およびインプリント方法
【課題】基材フィルムの表面に転写された微細凹凸構造やモールドの表面の微細凹凸構造を傷つけることなく、微細凹凸構造の転写に関する各種試験や多品種・少量生産を効率よく簡易に行うことができるインプリント装置およびインプリント方法を提供する。
【解決手段】長尺の基材フィルム１２の表面に、モールド３０の表面に形成された微細凹凸構造を転写するインプリント装置１０であって、基材フィルム移動手段２０と、モールド３０と、モールド３０の表面に基材フィルム１２を押し付ける加圧手段４０と、剥離ロール５０と、モールド３０よりも基材フィルム１２の移動方向上流側にて剥離ロール５０を昇降させる剥離部材昇降手段と、モールド３０よりも高い位置にて剥離ロール５０を略水平移動させる剥離部材水平移動手段とを有する。
【解決手段】長尺の基材フィルム１２の表面に、モールド３０の表面に形成された微細凹凸構造を転写するインプリント装置１０であって、基材フィルム移動手段２０と、モールド３０と、モールド３０の表面に基材フィルム１２を押し付ける加圧手段４０と、剥離ロール５０と、モールド３０よりも基材フィルム１２の移動方向上流側にて剥離ロール５０を昇降させる剥離部材昇降手段と、モールド３０よりも高い位置にて剥離ロール５０を略水平移動させる剥離部材水平移動手段とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント装置およびインプリント方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
可視光波長以下の周期の微細凹凸構造を表面に有する光学フィルムは、反射防止機能等を発現することから、その有用性が注目されている。特に、モスアイ（Ｍｏｔｈ−Ｅｙｅ）構造と呼ばれる微細凹凸構造は、空気の屈折率から材料の屈折率に連続的に増大していくことで有効な反射防止機能を発現することが知られている。
【０００３】
微細凹凸構造を表面に有する光学フィルムの製造方法としては、基材フィルムの表面に、モールドの表面に形成された微細凹凸構造を転写するインプリント法が挙げられる。該インプリント法としては、例えば、下記の方法が知られている（特許文献１）。
微細凹凸構造を表面に有するロール状モールドと、透明な基材フィルムとの間に、紫外線硬化性樹脂が介在した状態で、紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射し、紫外線硬化性樹脂を硬化させた後、硬化樹脂とともに基材フィルムをロール状モールドから剥離する光インプリント法。
【０００４】
光インプリント法によって、微細凹凸構造の欠陥の少ない光学フィルムを安定して製造するためには、いかにしてモールドの微細凹凸構造を基材フィルムに安定して転写できるか、すなわち紫外線硬化性樹脂の硬化条件、モールドの耐久性、モールドの離型性（離型剤の耐久性）、硬化樹脂の強度や離型性、等が重要となる。したがって、これら微細凹凸構造の転写に関する各種試験を、あらかじめ実施しておく必要がある。
【０００５】
しかし、ロール状モールドを用いて各種試験を行う場合、下記の問題が生じる。そのため、各種試験を効率よく、かつ簡易に行うことができない。
（ｉ）ロール状モールドの表面積が広いため、離型剤の種類を変えるたびに離型剤の除去および塗布に時間がかかる。
（ii）ロール状モールドの作製に時間およびコストがかかる。
（iii）複数種のロール状モールドについて試験する際、ロール状モールドの交換に時間がかかる。
（iv）ロール状モールドを備えたインプリント装置は大掛かりなものとなるため、装置の立ち上げに人手および時間がかかる。
（ｖ）ロール状モールドを備えたインプリント装置は大掛かりなものとなるため、各種試験に用いられる基材フィルム、紫外線硬化性樹脂等の量も膨大なものとなる。
【０００６】
また、ロール状モールドを備えたインプリント装置は、１品種を大量生産するのに適しているが、多品種を少量生産する場合には、品種の切り替えのたびにロール状モールドを交換する必要があるため、生産効率が悪くなる。
【０００７】
なお、比較的コンパクトなインモールド装置としては、熱インプリント法による、平板状モールドを備えた間欠式のインプリント装置が提案されている（特許文献２）。
しかし、該インプリント装置においては、基材フィルムを平板状モールドから剥離する際に、基材フィルムを剥離ロールおよび補助ロールに抱きつかせているため、基材フィルムの表面に転写された微細凹凸構造がロールに接触して傷ついてしまうおそれがある。また、剥離ロールを平板状モールドの表面で平行移動させているため、平板状モールドの表面の微細凹凸構造が傷ついてしまうおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−０７６０８９号公報
【特許文献２】特開２００８−１０５４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、基材フィルムの表面に転写された微細凹凸構造やモールドの表面の微細凹凸構造を傷つけることなく、微細凹凸構造の転写に関する各種試験を効率よく簡易に行うことができ、かつ光学フィルム等を多品種で少量生産する場合の生産効率がよいインプリント装置およびインプリント方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のインプリント装置は、長尺の基材フィルムの表面に、モールドの表面に形成された微細凹凸構造を転写するインプリント装置であって、基材フィルムを移動させる基材フィルム移動手段と、前記基材フィルムの下方に配置されたモールドと、前記モールドの表面に前記基材フィルムを押し付ける加圧手段と、前記基材フィルムの下方に配置された剥離部材と、前記モールドよりも前記基材フィルムの移動方向上流側およびまたは下流側にて、前記剥離部材を昇降させる剥離部材昇降手段と、前記モールドよりも高い位置にて、前記剥離部材を略水平移動させる剥離部材水平移動手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明のインプリント装置は、前記基材フィルムを昇降させる基材フィルム昇降手段をさらに有することが好ましい。
本発明のインプリント装置は、前記モールドから前記剥離部材に向かう側に、前記基材フィルムに張力を加える張力付加手段をさらに有することが好ましい。
本発明のインプリント装置は、前記モールドの表面に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給する供給手段と、前記モールドの表面の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射する照射手段とをさらに有することが好ましい。
本発明のインプリント装置は、前記モールドよりも前記基材フィルムの移動方向下流側にて、前記基材フィルムに転写された微細凹凸構造を検査する検査手段をさらに有することが好ましい。
【００１２】
本発明のインプリント方法は、長尺の基材フィルムの表面に、モールドの表面に形成された微細凹凸構造を転写するインプリント方法であって、前記微細凹凸構造を転写しようとする部分が前記モールドの上方に位置するように、前記基材フィルムを移動させる基材フィルム移動ステップと、前記モールドの表面に前記基材フィルムを押し付ける押圧ステップと、前記モールドよりも前記基材フィルムの移動方向上流側およびまたは下流側にて、前記基材フィルムの下方に配置された剥離部材を上昇させて前記基材フィルムを上方に押し上げ、ついで、前記モールドよりも高い位置にて、前記剥離部材を前記モールド側に略水平移動させ、前記基材フィルムを前記モールドの表面から剥離させる剥離ステップとを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明のインプリント方法においては、前記剥離部材を上昇させる際に、前記基材フィルムも上昇させることが好ましい。
本発明のインプリント方法においては、前記剥離ステップの際に、前記モールドから前記剥離部材に向かう側に、前記基材フィルムに張力を加えることが好ましい。
本発明のインプリント方法は、前記押圧ステップよりも前段で、前記モールドの表面に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給する供給ステップと、前記押圧ステップと前記剥離ステップとの間で、前記モールドの表面の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射する照射ステップとをさらに有することが好ましい。
本発明のインプリント方法は、前記基材フィルム移動ステップによって、前記モールドよりも前記基材フィルムの移動方向下流側に移動した、前記基材フィルムに転写された微細凹凸構造を検査する検査ステップをさらに有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のインプリント装置およびインプリント方法によれば、基材フィルムの表面に転写された微細凹凸構造やモールドの表面の微細凹凸構造を傷つけることなく、微細凹凸構造の転写に関する各種試験を効率よく簡易に行うことができ、かつ光学フィルム等を多品種で少量生産する場合の生産効率がよくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のインプリント装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明のインプリント方法における装置の動作を説明するための概略構成図である。
【図３】本発明のインプリント方法における装置の動作を説明するための概略構成図である。
【図４】本発明のインプリント方法における装置の動作を説明するための概略構成図である。
【図５】本発明のインプリント方法における装置の動作を説明するための概略構成図である。
【図６】本発明のインプリント方法における装置の動作を説明するための概略構成図である。
【図７】本発明のインプリント方法における装置の動作を説明するための概略構成図である。
【図８】本発明のインプリント方法における装置の動作を説明するための概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（インプリント装置）
図１は、本発明のインプリント装置の一例を示す概略構成図である。
インプリント装置１０は、基材フィルム１２を移動させる基材フィルム移動手段２０と；基材フィルム１２の下方に配置され、加熱手段（図示略）を内蔵したモールド固定台３２の上に固定されたモールド３０と；モールド３０の表面に基材フィルム１２を押し付ける加圧手段４０と；基材フィルム１２の下方に配置され、基材フィルム移動手段２０に水平移動可能に支持された剥離ロール５０（剥離部材）と；基材フィルム移動手段２０を基材フィルム１２ごと昇降させるとともに、モールド３０よりも基材フィルム１２の移動方向上流側にて、剥離ロール５０を昇降させる昇降手段（図示略）（基材フィルム昇降手段と剥離部材昇降手段とを兼ねる。）と；モールド３０よりも高い位置にて、剥離ロール５０を水平移動させる剥離部材水平移動手段（図示略）と；モールド３０の表面に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給するディスペンサ６０（供給手段）と；モールド３０の表面の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射する照射手段７０と；モールド３０よりも基材フィルム１２の移動方向下流側にて、基材フィルム１２に転写された微細凹凸構造を検査する検査手段８０と；モールド３０近傍に不活性ガス（窒素ガス等）を供給する不活性ガス供給手段（図示略）と；モールド３０近傍のガスを排気する排気手段（図示略）と；基材フィルム移動手段２０、加熱手段、加圧手段４０、昇降手段、剥離部材水平移動手段、ディスペンサ６０、照射手段７０、検査手段８０、不活性ガス供給手段、排気手段等に電気的に接続し、これらを制御する制御手段（図示略）とを有する。
【００１７】
基材フィルム移動手段２０は、基材フィルム１２を供給する、トルクモータ（図示略）（張力付加手段）を備えた供給ロール２２と；基材フィルム１２を巻き取る、パルスモータ（図示略）を備えた巻取ロール２４と；モールド３０よりも基材フィルム１２の移動方向上流側に配置された一対のロールからなり、基材フィルム１２の送り量（ロールの回転量）を計測する計測ロール２６と；モールド３０よりも基材フィルム１２の移動方向下流側に配置されたガイドロール２８と；供給ロール２２、巻取ロール２４、計測ロール２６、ガイドロール２８および剥離ロール５０を支持する支持板２９とを有する。
【００１８】
加圧手段４０は、基材フィルム１２に当接する石英ブロック４２と；石英ブロック４２を昇降させる石英ブロック昇降手段４４（サーボモータおよびボールネジで構成される。）とを有する。石英ブロック４２の、基材フィルム１２に当接する面には、基材フィルム１２と密着しないように、摺り加工が施されている。
【００１９】
ディスペンサ６０は、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を収容し、これを押し出すシリンジ６２と；活性エネルギー線硬化性樹脂組成物をモールド３０の表面に滴下するノズル６４と；ノズル６４の先端がモールド３０上とモールド３０外との間で往復移動するようにシリンジ６２のヘッド部分を回転させる回転手段（図示略）とを有する。
【００２０】
照射手段７０は、光源（図示略）と；光源から延びる光ファイバ（図示略）と；光ファイバからの活性エネルギー線を拡大するレンズ（図示略）と；石英ブロック４２の上方に配置され、拡大された活性エネルギー線をモールド３０の表面へ向ける反射鏡７２とを有する。光源としては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等が好ましい。
【００２１】
検査手段８０は、基材フィルム１２に光を照射するＬＥＤフラット照明８２と；基材フィルム１２で反射した光を受光するＣＣＤカメラ８４と；ＣＣＤカメラ８４からの信号を処理する画像処理手段（図示略）とを有する。
画像処理手段は、画像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部（図示略）と、設定された閾値によってデジタル信号を二値化処理する二値化部（図示略）と、二値化処理によって検出された連続した欠陥（微細凹凸構造が転写されていない部分）の面積等から転写不良を判断する判定部（図示略）とを有する。
【００２２】
制御手段は、処理部（図示略）とインターフェイス部（図示略）と記憶部（図示略）とを具備する。
インターフェイス部は、前記各手段等と処理部との間を電気的に接続するものである。
処理部は、記憶部に記憶された各種設定、画像処理手段からの判定情報等に基づいて前記各手段の運転等を制御するものである。
【００２３】
なお、該処理部は専用のハードウエアにより実現されるものであってもよく、また、該処理部はメモリおよび中央演算装置（ＣＰＵ）によって構成され、処理部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
また、制御手段および画像処理手段には、周辺機器として、入力装置、表示装置等が接続されるものとする。ここで、入力装置とは、ディスプレイタッチパネル、スイッチパネル、キーボード等の入力デバイスのことをいい、表示装置とは、ＣＲＴ、液晶表示装置等のことをいう。
【００２４】
（インプリント方法）
以下、インプリント装置１０を用いた光インプリント方法について説明する。
巻取ロール２４のパルスモータを駆動させ、計測ロール２６にて基材フィルム１２の送り量を計測しながら、微細凹凸構造を転写しようとする部分がモールド３０の上方に位置するように、基材フィルム１２を移動させる（基材フィルム移動ステップ）。
【００２５】
必要に応じて、不活性ガス供給手段および排気手段を駆動させ、モールド３０近傍の雰囲気を不活性ガス（窒素ガス等）雰囲気に維持する。
ディスペンサ６０のノズル６４の先端がモールド３０上に位置するように回転手段によってシリンジ６２のヘッド部分を回転させる。
図２に示すように、ディスペンサ６０のシリンジ６２を駆動させ、ノズル６４からモールド３０の表面に所定量の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物１４を滴下、供給する（供給ステップ）。
ディスペンサ６０のノズル６４の先端がモールド３０外に退避するように回転手段によってシリンジ６２のヘッド部分を回転させる。以下、ディスペンサ６０の図示は省略する。
【００２６】
図３に示すように、昇降手段を駆動させて、基材フィルム移動手段２０を基材フィルム１２ごと降下させ、モールド３０の表面の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物１４と基材フィルム１２とを接触させる。
図４に示すように、石英ブロック昇降手段４４を駆動させて、石英ブロック４２を降下させ、モールド３０の表面に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物１４を介して基材フィルム１２を押し付ける（押圧ステップ）。
【００２７】
モールド３０の表面に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物１４を介して基材フィルム１２を押し付けた状態で、照射手段７０の光源を点灯させ、石英ブロック４２越しにモールド３０の表面の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物１４に活性エネルギー線を照射し、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物１４を硬化させ、モールドの微細凹凸構造が転写された硬化樹脂を形成する（照射ステップ）。
活性エネルギー線としては、可視光線、紫外線、電子線、プラズマ、熱線（赤外線）等が挙げられ、紫外線が好ましい。
光照射エネルギー量は、１００〜１００００ｍＪ／ｃｍ２が好ましい。
【００２８】
図５に示すように、石英ブロック昇降手段４４を駆動させて、石英ブロック４２を上昇させる。この際、石英ブロック４２の、基材フィルム１２に当接する面には、基材フィルム１２と密着しないように、摺り加工が施されているため、基材フィルム１２が石英ブロック４２とともに上昇することがない。そのため、基材フィルム１２および硬化樹脂１６に上方に向かう急な力がかかることなく、基材フィルム１２および硬化樹脂１６がモールド３０から無理に剥離されることがない。その結果、硬化樹脂１６の表面の微細凹凸構造やモールド３０の表面の微細凹凸構造を傷つけることがない。
【００２９】
図６に示すように、昇降手段を駆動させて、基材フィルム移動手段２０を基材フィルム１２ごと上昇させるとともに、モールド３０よりも基材フィルム１２の移動方向上流側にて、剥離ロール５０をモールド３０よりも高い位置に上昇させ、基材フィルム１２を上方に押し上げる。これにより、基材フィルム１２および硬化樹脂１６に上方に向かう力が均一にかかる。
ついで、剥離部材水平移動手段を駆動させ、モールド３０よりも高い位置にて、剥離ロール５０をモールド３０側に水平移動させ、剥離角度（モールド３０の表面に対する基材フィルム１２の角度）を徐々に増加させることによって、基材フィルム１２および硬化樹脂１６の上方に向かう力を徐々に増加させ、図７に示すように、硬化樹脂１６とともに基材フィルム１２をモールド３０の表面から剥離させる（剥離ステップ）。
【００３０】
剥離ステップの際に、供給ロール２２のトルクモータを駆動させ、基材フィルム１２の移動方向上流側（モールド３０から剥離ロール５０に向かう側）に、基材フィルム１２に適度な張力（バックテンション）を加える。また、巻取ロール２４のテンションを開放する。このようにして、基材フィルム１２の移動方向上流側から基材フィルム１２を手作業で剥離する状況に近い状況を再現する。
【００３１】
なお、剥離ロール５０を水平移動させる際は、剥離ロール５０が硬化樹脂１６に接触しないように、剥離ロール５０を硬化樹脂１６の手前で停止させる。
剥離ステップの後、剥離部材水平移動手段を駆動させ、剥離ロール５０を基材フィルム１２の移動方向上流側に水平移動させ、元の位置に戻す。
【００３２】
図８に示すように、巻取ロール２４のパルスモータを駆動させ、計測ロール２６にて基材フィルム１２の送り量を計測しながら、微細凹凸構造を転写しようとする部分がモールド３０の上方に位置するように、かつモールド３０の微細凹凸構造が転写された基材フィルム１２の表面の硬化樹脂１６が検査手段８０の上方に位置するように、基材フィルム１２を移動させる（基材フィルム移動ステップ）。
【００３３】
ついで、検査手段８０によって、硬化樹脂１６の表面の微細凹凸構造を検査する（検査ステップ）。基材フィルム１２を黒い囲い（図示略）で覆うことにより、微細凹凸構造が良好に転写された部分はＬＥＤフラット照明８２からの光をほとんど反射しないためＣＣＤカメラ８４には光があまり入射せず、画像処理手段における二値化処理によって黒色と判断され、欠陥（微細凹凸構造が転写されていない部分）はＬＥＤフラット照明８２からの光を反射するためＣＣＤカメラ８４には光が多く入射し、画像処理手段における二値化処理によって白色と判断される。例えば、検査手段８０の画像処理手段において、連続した白い欠陥（微細凹凸構造が転写されていない部分）の面積等が所定の範囲を超えて転写不良と判断された場合は、その情報を制御手段に伝達し、インプリント装置１０の運転を停止することができる。また、処理画像と検査結果は記憶部に記録されるため、どの時点で不良が生じたのかトレースすることができる。
以後、上述のステップを順次自動的に繰り返し、基材フィルム１２の表面に、モールド３０の表面に形成された微細凹凸構造を間欠的に転写し続ける。
【００３４】
（基材フィルム）
基材フィルムとしては、透明な樹脂フィルムを用いることが好ましい。透明とは、モールド上に供給される樹脂組成物が、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物である場合は、活性エネルギー線を透過することをいう。なお、熱インプリント法の場合は、基材フィルムが透明である必要はない。
基材フィルムは、単層フィルムであってもよく、積層フィルムであってもよい。
【００３５】
基材フィルムの材料としては、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロース系樹脂（トリアセチルセルロース等）、ポリオレフィン系樹脂、脂環式ポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。活性エネルギー線硬化性樹脂組成物としてアクリル系モノマーを主成分とするものを用いる場合は、基材フィルムの屈折率と硬化層の屈折率との差が十分に小さくなる点から、アクリル系樹脂が好ましい。
【００３６】
（活性エネルギー線硬化性樹脂組成物）
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物としては、光インプリント法に用いられる公知の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いればよい。
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物としては、基材フィルムとしてアクリルフィルムを用いる場合は、基材フィルムの屈折率と硬化層の屈折率との差が十分に小さくなる点から、アクリル系モノマーを主成分とするものが好ましい。
【００３７】
（モールド）
モールドの材料としては、金属（表面に酸化皮膜が形成されたものを含む。）、石英、ガラス、樹脂、セラミックス等が挙げられる。
モールドの形状は、平板状である。
【００３８】
モールドの作製方法としては、例えば、下記の方法（Ｘ）、（Ｙ）が挙げられる。モールドの作製が簡便である点から、方法（Ｘ）が好ましい。
（Ｘ）アルミニウムからなるモールド本体の表面に、複数の細孔（凹部）を有する陽極酸化アルミナを形成する方法。
（Ｙ）モールド本体の表面にリソグラフィ法、電子線描画法、レーザー光干渉法等によって微細凹凸構造を直接形成する方法。
【００３９】
モールドの表面は、硬化樹脂との分離が容易になるように、離型剤で処理する。
離型剤としては、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、フッ素化合物等が挙げられ、離型性に優れる点、モールドとの密着性に優れる点から、加水分解性シリル基を有するフッ素化合物が好ましい。フッ素化合物の市販品としてはフルオロアルキルシラン、ダイキン工業社製の「オプツール」シリーズが挙げられる。
【００４０】
（微細凹凸構造）
複数の細孔（凹部）を有する陽極酸化アルミナを表面に有するモールドを用いた場合、硬化樹脂の表面に形成される微細凹凸構造は、複数の凸部から構成される。
複数の凸部は、略円錐形状、角錐形状等の複数の突起が可視光線の波長以下の間隔で配列した、いわゆるモスアイ構造となっている。モスアイ構造は、空気の屈折率から材料の屈折率に連続的に屈折率が増大していくことで有効な反射防止の手段となることが知られている。
【００４１】
凸部間の平均周期は、可視光線の波長以下、すなわち４００ｎｍ以下が好ましく、２００ｎｍ以下がより好ましく、１５０ｎｍ以下が特に好ましい。ここで、凸部間の平均周期とは、硬化樹脂の断面を電子顕微鏡で観察し、隣接する凸部間の間隔（凸部の中心から隣接する凸部の中心までの距離）を５０点測定し、これらの値を平均したものである。
陽極酸化アルミナを有するモールドを用いて凸部を形成した場合、凸部間の平均周期は通常１００ｎｍ程度となる。
【００４２】
凸部の高さＨと凸部の底部の幅Ｗとの比（Ｈ／Ｗ）は、１．０以上が好ましく、１．３以上がより好ましく、１．５以上がさらに好ましい。Ｈ／Ｗが１．０以上であれば、可視光線領域から近赤外線領域の全域において反射率を低く抑えることができる。Ｈ／Ｗは、凸部の機械的強度の点から、５．０以下が好ましい。
Ｈ／Ｗは、表面に陽極酸化アルミナを有するモールドの製造条件、該モールドの細孔（凹部）内に充填される活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の粘度等を適宜選択することによって調整できる（特開２００８−１９７２１６号公報参照）。
ＨおよびＷは、硬化樹脂の断面を電子顕微鏡で観察することによって測定できる。Ｗは、凸部の周囲に形成される凹部の最底部と同一平面（以下、基準面と記す。）における幅とする。Ｈは、前記基準面から凸部１９の最頂部までの高さとする。
【００４３】
（作用効果）
以上説明したインプリント装置１０を用いたインプリント法にあっては、モールド３０として平板状のモールドを用いているため、モールド自体や装置をコンパクトにでき、ロール状モールドを用いた場合の問題が起こりにくい。その結果、微細凹凸構造の転写に関する各種試験を効率よく簡易に行うことができ、かつ光学フィルム等を多品種で少量生産する場合の生産効率がよくなる。
【００４４】
また、以上説明したインプリント装置１０を用いたインプリント法にあっては、モールド３０よりも基材フィルム１２の移動方向上流側にて、基材フィルム１２の下方に配置された剥離ロール５０を上昇させて基材フィルム１２を上方に押し上げ、ついで、モールド３０よりも高い位置にて、剥離ロール５０をモールド３０側に水平移動させ、硬化樹脂１６ごと基材フィルム１２をモールド３０の表面から剥離させているため、剥離ロール５０が硬化樹脂１６の表面の微細凹凸構造やモールド３０の表面の微細凹凸構造と接触することがなく、これら微細凹凸構造が傷つきにくい。
【００４５】
また、剥離ロール５０を上昇させる際に、基材フィルム１２も上昇させているため、モールド３０の表面から基材フィルム１２をさらに剥離しやすくなる。
また、剥離ステップの際に、モールド３０から剥離ロール５０に向かう側に、基材フィルム１２に張力を加えているため、基材フィルム１２の移動方向上流側から基材フィルム１２を手作業で剥離する状況に近い状況を再現できる。
また、モールド３０よりも基材フィルム１２の移動方向下流側に検査手段８０を有するため、モールド３０よりも基材フィルム１２の移動方向下流側に移動した硬化樹脂１６の表面の微細凹凸構造をインラインで検査できる。
【００４６】
なお、本発明のインプリント装置は、基材フィルムを移動させる基材フィルム移動手段と、基材フィルムの下方に配置されたモールドと、モールドの表面に基材フィルムを押し付ける加圧手段と、基材フィルムの下方に配置された剥離部材と、モールドよりも基材フィルムの移動方向上流側およびまたは下流側にて、剥離部材を昇降させる剥離部材昇降手段と、モールドよりも高い位置にて、剥離部材を略水平移動させる剥離部材水平移動手段とを有するものであればよく、図示例のものに限定はされない。
例えば、図示例では、剥離部材（剥離ロール５０）は、モールドよりも基材フィルムの移動方向上流側に設けられているが、モールドよりも基材フィルムの移動方向下流側に設けても構わない。
また、剥離部材は、図示例の剥離ロール５０に限定はされず、回転しない棒状の部材であっても構わない。
【００４７】
また、本発明のインプリント方法は、上述した光インプリント法に限定されず、熱インプリント法であっても構わない。
例えば、インプリント装置１０において、モールド固定台３２に内蔵された加熱手段を用いることによって、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給、硬化させることなく、熱インプリント法によって、基材フィルムの表面に、モールドの表面に形成された微細凹凸構造を転写できる。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４９】
（基材フィルム）
アクリルフィルム（三菱レイヨン社製、商品名：アクリプレン（登録商標）ＨＢＳ０１０、幅：７０ｍｍ、厚さ：２００μｍ）を用意した。
【００５０】
（活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Ａ）
コハク酸／トリメチロールエタン／アクリル酸のモル比１：２：４の縮合反応混合物の４５質量部、
１，６−ヘキサンジオールジアクリレート（大阪有機化学工業社製）の４５質量部、
ラジカル重合性シリコーンオイル（信越化学工業社製、Ｘ−２２−１６０２）の１０質量部、
１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（チバ・スペシャリティーケミカルズ社製、イルガキュア（登録商標）１８４、波長３４０ｎｍ以上に吸収波長域を有する。）の３質量部、
ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド（チバ・スペシャリティーケミカルズ社製、イルガキュア（登録商標）８１９、波長３４０ｎｍ以上に吸収波長域を有する。）の０．２質量部
を混合し、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Ａを得た。
【００５１】
（モールドａ）
５０ｍｍ×５０ｍｍ×厚さ３００μｍのアルミニウム板（純度９９．９９％）を鏡面研磨した。
工程（ａ）：
該アルミニウム板について、４．５質量％シュウ酸水溶液中で、直流：４０Ｖ、温度：１６℃の条件で６時間陽極酸化を行った。
工程（ｂ）：
酸化皮膜が形成されたアルミニウム板を、７０℃の６質量％リン酸／１．８質量％クロム酸混合水溶液に３時間浸漬して、酸化皮膜を除去した。
【００５２】
工程（ｃ）：
該アルミニウム板について、２．７質量％シュウ酸水溶液中で、直流：４０Ｖ、温度：１６℃の条件で３０秒間陽極酸化を行った。
工程（ｄ）：
酸化皮膜が形成されたアルミニウム板を、３２℃の５質量％リン酸水溶液に８分間浸漬して、細孔径拡大処理を行った。
工程（ｅ）：
前記工程（ｃ）および工程（ｄ）を合計で５回繰り返し、平均周期：１００ｎｍ、深さ：２４０ｎｍの略円錐形状の細孔を有する陽極酸化アルミナが表面に形成された平板状のモールドａを得た。
【００５３】
モールドａを、オプツールＤＳＸ（ダイキン化成品販売社製）の０．１質量％希釈溶液に室温で１０分間浸漬し、引き上げた。モールドａを一晩風乾して、離型剤で処理されたモールドａを得た。
【００５４】
〔実施例１〕
図１に示すインプリント装置を用い、上述のステップを順次繰り返して、離型剤の耐久試験を実施した。
基材フィルム１２としては、前記アクリルフィルムを用いた。
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物１４としては、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Ａを用いた。活性エネルギー線硬化性樹脂組成物１４の供給量は、１回の転写あたり１０μＬ／とした。
モールド３０としては、前記離型剤で処理されたモールドａを用いた。
加圧手段４０によるプレス圧は、５０Ｎとした。
検査手段８０としては、キーエンス社製のＣＶ−５０００を用いた。
光源としては、高圧水銀灯（３６５ｎｍにおける照度：７０ｍＷ／ｃｍ２）を用いた。紫外線の積算光量は、１回の転写あたり４００ｍＪ／ｃｍ２とした。
基材フィルム移動手段２０の上昇時の基材フィルム１２とモールド３０との高低差は７０ｍｍであり、剥離ロール５０とモールド３０との高低差は５５ｍｍであった。
【００５５】
１３７回目の転写が終了した後、検査手段８０において 面積が所定の範囲（１０ピクセル）を超えた欠陥（微細凹凸構造が転写されていない部分）が５０個以上検出され、転写不良と判断されたため インプリント装置１０の運転が自動的に停止した。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明のインプリント装置およびインプリント方法は、微細凹凸構造の転写に関する各種試験を行う場合や、光学フィルム等を多品種で少量生産を行う場合に有用である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ インプリント装置
１２ 基材フィルム
１４ 活性エネルギー線硬化性樹脂組成物
２０ 基材フィルム移動手段
３０ モールド
４０ 加圧手段
５０ 剥離ロール（剥離部材）
６０ ディスペンサ（供給手段）
７０ 照射手段
８０ 検査手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント装置およびインプリント方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
可視光波長以下の周期の微細凹凸構造を表面に有する光学フィルムは、反射防止機能等を発現することから、その有用性が注目されている。特に、モスアイ（Ｍｏｔｈ−Ｅｙｅ）構造と呼ばれる微細凹凸構造は、空気の屈折率から材料の屈折率に連続的に増大していくことで有効な反射防止機能を発現することが知られている。
【０００３】
微細凹凸構造を表面に有する光学フィルムの製造方法としては、基材フィルムの表面に、モールドの表面に形成された微細凹凸構造を転写するインプリント法が挙げられる。該インプリント法としては、例えば、下記の方法が知られている（特許文献１）。
微細凹凸構造を表面に有するロール状モールドと、透明な基材フィルムとの間に、紫外線硬化性樹脂が介在した状態で、紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射し、紫外線硬化性樹脂を硬化させた後、硬化樹脂とともに基材フィルムをロール状モールドから剥離する光インプリント法。
【０００４】
光インプリント法によって、微細凹凸構造の欠陥の少ない光学フィルムを安定して製造するためには、いかにしてモールドの微細凹凸構造を基材フィルムに安定して転写できるか、すなわち紫外線硬化性樹脂の硬化条件、モールドの耐久性、モールドの離型性（離型剤の耐久性）、硬化樹脂の強度や離型性、等が重要となる。したがって、これら微細凹凸構造の転写に関する各種試験を、あらかじめ実施しておく必要がある。
【０００５】
しかし、ロール状モールドを用いて各種試験を行う場合、下記の問題が生じる。そのため、各種試験を効率よく、かつ簡易に行うことができない。
（ｉ）ロール状モールドの表面積が広いため、離型剤の種類を変えるたびに離型剤の除去および塗布に時間がかかる。
（ii）ロール状モールドの作製に時間およびコストがかかる。
（iii）複数種のロール状モールドについて試験する際、ロール状モールドの交換に時間がかかる。
（iv）ロール状モールドを備えたインプリント装置は大掛かりなものとなるため、装置の立ち上げに人手および時間がかかる。
（ｖ）ロール状モールドを備えたインプリント装置は大掛かりなものとなるため、各種試験に用いられる基材フィルム、紫外線硬化性樹脂等の量も膨大なものとなる。
【０００６】
また、ロール状モールドを備えたインプリント装置は、１品種を大量生産するのに適しているが、多品種を少量生産する場合には、品種の切り替えのたびにロール状モールドを交換する必要があるため、生産効率が悪くなる。
【０００７】
なお、比較的コンパクトなインモールド装置としては、熱インプリント法による、平板状モールドを備えた間欠式のインプリント装置が提案されている（特許文献２）。
しかし、該インプリント装置においては、基材フィルムを平板状モールドから剥離する際に、基材フィルムを剥離ロールおよび補助ロールに抱きつかせているため、基材フィルムの表面に転写された微細凹凸構造がロールに接触して傷ついてしまうおそれがある。また、剥離ロールを平板状モールドの表面で平行移動させているため、平板状モールドの表面の微細凹凸構造が傷ついてしまうおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−０７６０８９号公報
【特許文献２】特開２００８−１０５４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、基材フィルムの表面に転写された微細凹凸構造やモールドの表面の微細凹凸構造を傷つけることなく、微細凹凸構造の転写に関する各種試験を効率よく簡易に行うことができ、かつ光学フィルム等を多品種で少量生産する場合の生産効率がよいインプリント装置およびインプリント方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のインプリント装置は、長尺の基材フィルムの表面に、モールドの表面に形成された微細凹凸構造を転写するインプリント装置であって、基材フィルムを移動させる基材フィルム移動手段と、前記基材フィルムの下方に配置されたモールドと、前記モールドの表面に前記基材フィルムを押し付ける加圧手段と、前記基材フィルムの下方に配置された剥離部材と、前記モールドよりも前記基材フィルムの移動方向上流側およびまたは下流側にて、前記剥離部材を昇降させる剥離部材昇降手段と、前記モールドよりも高い位置にて、前記剥離部材を略水平移動させる剥離部材水平移動手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明のインプリント装置は、前記基材フィルムを昇降させる基材フィルム昇降手段をさらに有することが好ましい。
本発明のインプリント装置は、前記モールドから前記剥離部材に向かう側に、前記基材フィルムに張力を加える張力付加手段をさらに有することが好ましい。
本発明のインプリント装置は、前記モールドの表面に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給する供給手段と、前記モールドの表面の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射する照射手段とをさらに有することが好ましい。
本発明のインプリント装置は、前記モールドよりも前記基材フィルムの移動方向下流側にて、前記基材フィルムに転写された微細凹凸構造を検査する検査手段をさらに有することが好ましい。
【００１２】
本発明のインプリント方法は、長尺の基材フィルムの表面に、モールドの表面に形成された微細凹凸構造を転写するインプリント方法であって、前記微細凹凸構造を転写しようとする部分が前記モールドの上方に位置するように、前記基材フィルムを移動させる基材フィルム移動ステップと、前記モールドの表面に前記基材フィルムを押し付ける押圧ステップと、前記モールドよりも前記基材フィルムの移動方向上流側およびまたは下流側にて、前記基材フィルムの下方に配置された剥離部材を上昇させて前記基材フィルムを上方に押し上げ、ついで、前記モールドよりも高い位置にて、前記剥離部材を前記モールド側に略水平移動させ、前記基材フィルムを前記モールドの表面から剥離させる剥離ステップとを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明のインプリント方法においては、前記剥離部材を上昇させる際に、前記基材フィルムも上昇させることが好ましい。
本発明のインプリント方法においては、前記剥離ステップの際に、前記モールドから前記剥離部材に向かう側に、前記基材フィルムに張力を加えることが好ましい。
本発明のインプリント方法は、前記押圧ステップよりも前段で、前記モールドの表面に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給する供給ステップと、前記押圧ステップと前記剥離ステップとの間で、前記モールドの表面の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射する照射ステップとをさらに有することが好ましい。
本発明のインプリント方法は、前記基材フィルム移動ステップによって、前記モールドよりも前記基材フィルムの移動方向下流側に移動した、前記基材フィルムに転写された微細凹凸構造を検査する検査ステップをさらに有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のインプリント装置およびインプリント方法によれば、基材フィルムの表面に転写された微細凹凸構造やモールドの表面の微細凹凸構造を傷つけることなく、微細凹凸構造の転写に関する各種試験を効率よく簡易に行うことができ、かつ光学フィルム等を多品種で少量生産する場合の生産効率がよくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のインプリント装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明のインプリント方法における装置の動作を説明するための概略構成図である。
【図３】本発明のインプリント方法における装置の動作を説明するための概略構成図である。
【図４】本発明のインプリント方法における装置の動作を説明するための概略構成図である。
【図５】本発明のインプリント方法における装置の動作を説明するための概略構成図である。
【図６】本発明のインプリント方法における装置の動作を説明するための概略構成図である。
【図７】本発明のインプリント方法における装置の動作を説明するための概略構成図である。
【図８】本発明のインプリント方法における装置の動作を説明するための概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（インプリント装置）
図１は、本発明のインプリント装置の一例を示す概略構成図である。
インプリント装置１０は、基材フィルム１２を移動させる基材フィルム移動手段２０と；基材フィルム１２の下方に配置され、加熱手段（図示略）を内蔵したモールド固定台３２の上に固定されたモールド３０と；モールド３０の表面に基材フィルム１２を押し付ける加圧手段４０と；基材フィルム１２の下方に配置され、基材フィルム移動手段２０に水平移動可能に支持された剥離ロール５０（剥離部材）と；基材フィルム移動手段２０を基材フィルム１２ごと昇降させるとともに、モールド３０よりも基材フィルム１２の移動方向上流側にて、剥離ロール５０を昇降させる昇降手段（図示略）（基材フィルム昇降手段と剥離部材昇降手段とを兼ねる。）と；モールド３０よりも高い位置にて、剥離ロール５０を水平移動させる剥離部材水平移動手段（図示略）と；モールド３０の表面に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給するディスペンサ６０（供給手段）と；モールド３０の表面の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射する照射手段７０と；モールド３０よりも基材フィルム１２の移動方向下流側にて、基材フィルム１２に転写された微細凹凸構造を検査する検査手段８０と；モールド３０近傍に不活性ガス（窒素ガス等）を供給する不活性ガス供給手段（図示略）と；モールド３０近傍のガスを排気する排気手段（図示略）と；基材フィルム移動手段２０、加熱手段、加圧手段４０、昇降手段、剥離部材水平移動手段、ディスペンサ６０、照射手段７０、検査手段８０、不活性ガス供給手段、排気手段等に電気的に接続し、これらを制御する制御手段（図示略）とを有する。
【００１７】
基材フィルム移動手段２０は、基材フィルム１２を供給する、トルクモータ（図示略）（張力付加手段）を備えた供給ロール２２と；基材フィルム１２を巻き取る、パルスモータ（図示略）を備えた巻取ロール２４と；モールド３０よりも基材フィルム１２の移動方向上流側に配置された一対のロールからなり、基材フィルム１２の送り量（ロールの回転量）を計測する計測ロール２６と；モールド３０よりも基材フィルム１２の移動方向下流側に配置されたガイドロール２８と；供給ロール２２、巻取ロール２４、計測ロール２６、ガイドロール２８および剥離ロール５０を支持する支持板２９とを有する。
【００１８】
加圧手段４０は、基材フィルム１２に当接する石英ブロック４２と；石英ブロック４２を昇降させる石英ブロック昇降手段４４（サーボモータおよびボールネジで構成される。）とを有する。石英ブロック４２の、基材フィルム１２に当接する面には、基材フィルム１２と密着しないように、摺り加工が施されている。
【００１９】
ディスペンサ６０は、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を収容し、これを押し出すシリンジ６２と；活性エネルギー線硬化性樹脂組成物をモールド３０の表面に滴下するノズル６４と；ノズル６４の先端がモールド３０上とモールド３０外との間で往復移動するようにシリンジ６２のヘッド部分を回転させる回転手段（図示略）とを有する。
【００２０】
照射手段７０は、光源（図示略）と；光源から延びる光ファイバ（図示略）と；光ファイバからの活性エネルギー線を拡大するレンズ（図示略）と；石英ブロック４２の上方に配置され、拡大された活性エネルギー線をモールド３０の表面へ向ける反射鏡７２とを有する。光源としては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等が好ましい。
【００２１】
検査手段８０は、基材フィルム１２に光を照射するＬＥＤフラット照明８２と；基材フィルム１２で反射した光を受光するＣＣＤカメラ８４と；ＣＣＤカメラ８４からの信号を処理する画像処理手段（図示略）とを有する。
画像処理手段は、画像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部（図示略）と、設定された閾値によってデジタル信号を二値化処理する二値化部（図示略）と、二値化処理によって検出された連続した欠陥（微細凹凸構造が転写されていない部分）の面積等から転写不良を判断する判定部（図示略）とを有する。
【００２２】
制御手段は、処理部（図示略）とインターフェイス部（図示略）と記憶部（図示略）とを具備する。
インターフェイス部は、前記各手段等と処理部との間を電気的に接続するものである。
処理部は、記憶部に記憶された各種設定、画像処理手段からの判定情報等に基づいて前記各手段の運転等を制御するものである。
【００２３】
なお、該処理部は専用のハードウエアにより実現されるものであってもよく、また、該処理部はメモリおよび中央演算装置（ＣＰＵ）によって構成され、処理部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
また、制御手段および画像処理手段には、周辺機器として、入力装置、表示装置等が接続されるものとする。ここで、入力装置とは、ディスプレイタッチパネル、スイッチパネル、キーボード等の入力デバイスのことをいい、表示装置とは、ＣＲＴ、液晶表示装置等のことをいう。
【００２４】
（インプリント方法）
以下、インプリント装置１０を用いた光インプリント方法について説明する。
巻取ロール２４のパルスモータを駆動させ、計測ロール２６にて基材フィルム１２の送り量を計測しながら、微細凹凸構造を転写しようとする部分がモールド３０の上方に位置するように、基材フィルム１２を移動させる（基材フィルム移動ステップ）。
【００２５】
必要に応じて、不活性ガス供給手段および排気手段を駆動させ、モールド３０近傍の雰囲気を不活性ガス（窒素ガス等）雰囲気に維持する。
ディスペンサ６０のノズル６４の先端がモールド３０上に位置するように回転手段によってシリンジ６２のヘッド部分を回転させる。
図２に示すように、ディスペンサ６０のシリンジ６２を駆動させ、ノズル６４からモールド３０の表面に所定量の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物１４を滴下、供給する（供給ステップ）。
ディスペンサ６０のノズル６４の先端がモールド３０外に退避するように回転手段によってシリンジ６２のヘッド部分を回転させる。以下、ディスペンサ６０の図示は省略する。
【００２６】
図３に示すように、昇降手段を駆動させて、基材フィルム移動手段２０を基材フィルム１２ごと降下させ、モールド３０の表面の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物１４と基材フィルム１２とを接触させる。
図４に示すように、石英ブロック昇降手段４４を駆動させて、石英ブロック４２を降下させ、モールド３０の表面に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物１４を介して基材フィルム１２を押し付ける（押圧ステップ）。
【００２７】
モールド３０の表面に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物１４を介して基材フィルム１２を押し付けた状態で、照射手段７０の光源を点灯させ、石英ブロック４２越しにモールド３０の表面の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物１４に活性エネルギー線を照射し、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物１４を硬化させ、モールドの微細凹凸構造が転写された硬化樹脂を形成する（照射ステップ）。
活性エネルギー線としては、可視光線、紫外線、電子線、プラズマ、熱線（赤外線）等が挙げられ、紫外線が好ましい。
光照射エネルギー量は、１００〜１００００ｍＪ／ｃｍ２が好ましい。
【００２８】
図５に示すように、石英ブロック昇降手段４４を駆動させて、石英ブロック４２を上昇させる。この際、石英ブロック４２の、基材フィルム１２に当接する面には、基材フィルム１２と密着しないように、摺り加工が施されているため、基材フィルム１２が石英ブロック４２とともに上昇することがない。そのため、基材フィルム１２および硬化樹脂１６に上方に向かう急な力がかかることなく、基材フィルム１２および硬化樹脂１６がモールド３０から無理に剥離されることがない。その結果、硬化樹脂１６の表面の微細凹凸構造やモールド３０の表面の微細凹凸構造を傷つけることがない。
【００２９】
図６に示すように、昇降手段を駆動させて、基材フィルム移動手段２０を基材フィルム１２ごと上昇させるとともに、モールド３０よりも基材フィルム１２の移動方向上流側にて、剥離ロール５０をモールド３０よりも高い位置に上昇させ、基材フィルム１２を上方に押し上げる。これにより、基材フィルム１２および硬化樹脂１６に上方に向かう力が均一にかかる。
ついで、剥離部材水平移動手段を駆動させ、モールド３０よりも高い位置にて、剥離ロール５０をモールド３０側に水平移動させ、剥離角度（モールド３０の表面に対する基材フィルム１２の角度）を徐々に増加させることによって、基材フィルム１２および硬化樹脂１６の上方に向かう力を徐々に増加させ、図７に示すように、硬化樹脂１６とともに基材フィルム１２をモールド３０の表面から剥離させる（剥離ステップ）。
【００３０】
剥離ステップの際に、供給ロール２２のトルクモータを駆動させ、基材フィルム１２の移動方向上流側（モールド３０から剥離ロール５０に向かう側）に、基材フィルム１２に適度な張力（バックテンション）を加える。また、巻取ロール２４のテンションを開放する。このようにして、基材フィルム１２の移動方向上流側から基材フィルム１２を手作業で剥離する状況に近い状況を再現する。
【００３１】
なお、剥離ロール５０を水平移動させる際は、剥離ロール５０が硬化樹脂１６に接触しないように、剥離ロール５０を硬化樹脂１６の手前で停止させる。
剥離ステップの後、剥離部材水平移動手段を駆動させ、剥離ロール５０を基材フィルム１２の移動方向上流側に水平移動させ、元の位置に戻す。
【００３２】
図８に示すように、巻取ロール２４のパルスモータを駆動させ、計測ロール２６にて基材フィルム１２の送り量を計測しながら、微細凹凸構造を転写しようとする部分がモールド３０の上方に位置するように、かつモールド３０の微細凹凸構造が転写された基材フィルム１２の表面の硬化樹脂１６が検査手段８０の上方に位置するように、基材フィルム１２を移動させる（基材フィルム移動ステップ）。
【００３３】
ついで、検査手段８０によって、硬化樹脂１６の表面の微細凹凸構造を検査する（検査ステップ）。基材フィルム１２を黒い囲い（図示略）で覆うことにより、微細凹凸構造が良好に転写された部分はＬＥＤフラット照明８２からの光をほとんど反射しないためＣＣＤカメラ８４には光があまり入射せず、画像処理手段における二値化処理によって黒色と判断され、欠陥（微細凹凸構造が転写されていない部分）はＬＥＤフラット照明８２からの光を反射するためＣＣＤカメラ８４には光が多く入射し、画像処理手段における二値化処理によって白色と判断される。例えば、検査手段８０の画像処理手段において、連続した白い欠陥（微細凹凸構造が転写されていない部分）の面積等が所定の範囲を超えて転写不良と判断された場合は、その情報を制御手段に伝達し、インプリント装置１０の運転を停止することができる。また、処理画像と検査結果は記憶部に記録されるため、どの時点で不良が生じたのかトレースすることができる。
以後、上述のステップを順次自動的に繰り返し、基材フィルム１２の表面に、モールド３０の表面に形成された微細凹凸構造を間欠的に転写し続ける。
【００３４】
（基材フィルム）
基材フィルムとしては、透明な樹脂フィルムを用いることが好ましい。透明とは、モールド上に供給される樹脂組成物が、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物である場合は、活性エネルギー線を透過することをいう。なお、熱インプリント法の場合は、基材フィルムが透明である必要はない。
基材フィルムは、単層フィルムであってもよく、積層フィルムであってもよい。
【００３５】
基材フィルムの材料としては、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロース系樹脂（トリアセチルセルロース等）、ポリオレフィン系樹脂、脂環式ポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。活性エネルギー線硬化性樹脂組成物としてアクリル系モノマーを主成分とするものを用いる場合は、基材フィルムの屈折率と硬化層の屈折率との差が十分に小さくなる点から、アクリル系樹脂が好ましい。
【００３６】
（活性エネルギー線硬化性樹脂組成物）
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物としては、光インプリント法に用いられる公知の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いればよい。
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物としては、基材フィルムとしてアクリルフィルムを用いる場合は、基材フィルムの屈折率と硬化層の屈折率との差が十分に小さくなる点から、アクリル系モノマーを主成分とするものが好ましい。
【００３７】
（モールド）
モールドの材料としては、金属（表面に酸化皮膜が形成されたものを含む。）、石英、ガラス、樹脂、セラミックス等が挙げられる。
モールドの形状は、平板状である。
【００３８】
モールドの作製方法としては、例えば、下記の方法（Ｘ）、（Ｙ）が挙げられる。モールドの作製が簡便である点から、方法（Ｘ）が好ましい。
（Ｘ）アルミニウムからなるモールド本体の表面に、複数の細孔（凹部）を有する陽極酸化アルミナを形成する方法。
（Ｙ）モールド本体の表面にリソグラフィ法、電子線描画法、レーザー光干渉法等によって微細凹凸構造を直接形成する方法。
【００３９】
モールドの表面は、硬化樹脂との分離が容易になるように、離型剤で処理する。
離型剤としては、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、フッ素化合物等が挙げられ、離型性に優れる点、モールドとの密着性に優れる点から、加水分解性シリル基を有するフッ素化合物が好ましい。フッ素化合物の市販品としてはフルオロアルキルシラン、ダイキン工業社製の「オプツール」シリーズが挙げられる。
【００４０】
（微細凹凸構造）
複数の細孔（凹部）を有する陽極酸化アルミナを表面に有するモールドを用いた場合、硬化樹脂の表面に形成される微細凹凸構造は、複数の凸部から構成される。
複数の凸部は、略円錐形状、角錐形状等の複数の突起が可視光線の波長以下の間隔で配列した、いわゆるモスアイ構造となっている。モスアイ構造は、空気の屈折率から材料の屈折率に連続的に屈折率が増大していくことで有効な反射防止の手段となることが知られている。
【００４１】
凸部間の平均周期は、可視光線の波長以下、すなわち４００ｎｍ以下が好ましく、２００ｎｍ以下がより好ましく、１５０ｎｍ以下が特に好ましい。ここで、凸部間の平均周期とは、硬化樹脂の断面を電子顕微鏡で観察し、隣接する凸部間の間隔（凸部の中心から隣接する凸部の中心までの距離）を５０点測定し、これらの値を平均したものである。
陽極酸化アルミナを有するモールドを用いて凸部を形成した場合、凸部間の平均周期は通常１００ｎｍ程度となる。
【００４２】
凸部の高さＨと凸部の底部の幅Ｗとの比（Ｈ／Ｗ）は、１．０以上が好ましく、１．３以上がより好ましく、１．５以上がさらに好ましい。Ｈ／Ｗが１．０以上であれば、可視光線領域から近赤外線領域の全域において反射率を低く抑えることができる。Ｈ／Ｗは、凸部の機械的強度の点から、５．０以下が好ましい。
Ｈ／Ｗは、表面に陽極酸化アルミナを有するモールドの製造条件、該モールドの細孔（凹部）内に充填される活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の粘度等を適宜選択することによって調整できる（特開２００８−１９７２１６号公報参照）。
ＨおよびＷは、硬化樹脂の断面を電子顕微鏡で観察することによって測定できる。Ｗは、凸部の周囲に形成される凹部の最底部と同一平面（以下、基準面と記す。）における幅とする。Ｈは、前記基準面から凸部１９の最頂部までの高さとする。
【００４３】
（作用効果）
以上説明したインプリント装置１０を用いたインプリント法にあっては、モールド３０として平板状のモールドを用いているため、モールド自体や装置をコンパクトにでき、ロール状モールドを用いた場合の問題が起こりにくい。その結果、微細凹凸構造の転写に関する各種試験を効率よく簡易に行うことができ、かつ光学フィルム等を多品種で少量生産する場合の生産効率がよくなる。
【００４４】
また、以上説明したインプリント装置１０を用いたインプリント法にあっては、モールド３０よりも基材フィルム１２の移動方向上流側にて、基材フィルム１２の下方に配置された剥離ロール５０を上昇させて基材フィルム１２を上方に押し上げ、ついで、モールド３０よりも高い位置にて、剥離ロール５０をモールド３０側に水平移動させ、硬化樹脂１６ごと基材フィルム１２をモールド３０の表面から剥離させているため、剥離ロール５０が硬化樹脂１６の表面の微細凹凸構造やモールド３０の表面の微細凹凸構造と接触することがなく、これら微細凹凸構造が傷つきにくい。
【００４５】
また、剥離ロール５０を上昇させる際に、基材フィルム１２も上昇させているため、モールド３０の表面から基材フィルム１２をさらに剥離しやすくなる。
また、剥離ステップの際に、モールド３０から剥離ロール５０に向かう側に、基材フィルム１２に張力を加えているため、基材フィルム１２の移動方向上流側から基材フィルム１２を手作業で剥離する状況に近い状況を再現できる。
また、モールド３０よりも基材フィルム１２の移動方向下流側に検査手段８０を有するため、モールド３０よりも基材フィルム１２の移動方向下流側に移動した硬化樹脂１６の表面の微細凹凸構造をインラインで検査できる。
【００４６】
なお、本発明のインプリント装置は、基材フィルムを移動させる基材フィルム移動手段と、基材フィルムの下方に配置されたモールドと、モールドの表面に基材フィルムを押し付ける加圧手段と、基材フィルムの下方に配置された剥離部材と、モールドよりも基材フィルムの移動方向上流側およびまたは下流側にて、剥離部材を昇降させる剥離部材昇降手段と、モールドよりも高い位置にて、剥離部材を略水平移動させる剥離部材水平移動手段とを有するものであればよく、図示例のものに限定はされない。
例えば、図示例では、剥離部材（剥離ロール５０）は、モールドよりも基材フィルムの移動方向上流側に設けられているが、モールドよりも基材フィルムの移動方向下流側に設けても構わない。
また、剥離部材は、図示例の剥離ロール５０に限定はされず、回転しない棒状の部材であっても構わない。
【００４７】
また、本発明のインプリント方法は、上述した光インプリント法に限定されず、熱インプリント法であっても構わない。
例えば、インプリント装置１０において、モールド固定台３２に内蔵された加熱手段を用いることによって、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給、硬化させることなく、熱インプリント法によって、基材フィルムの表面に、モールドの表面に形成された微細凹凸構造を転写できる。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４９】
（基材フィルム）
アクリルフィルム（三菱レイヨン社製、商品名：アクリプレン（登録商標）ＨＢＳ０１０、幅：７０ｍｍ、厚さ：２００μｍ）を用意した。
【００５０】
（活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Ａ）
コハク酸／トリメチロールエタン／アクリル酸のモル比１：２：４の縮合反応混合物の４５質量部、
１，６−ヘキサンジオールジアクリレート（大阪有機化学工業社製）の４５質量部、
ラジカル重合性シリコーンオイル（信越化学工業社製、Ｘ−２２−１６０２）の１０質量部、
１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（チバ・スペシャリティーケミカルズ社製、イルガキュア（登録商標）１８４、波長３４０ｎｍ以上に吸収波長域を有する。）の３質量部、
ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド（チバ・スペシャリティーケミカルズ社製、イルガキュア（登録商標）８１９、波長３４０ｎｍ以上に吸収波長域を有する。）の０．２質量部
を混合し、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Ａを得た。
【００５１】
（モールドａ）
５０ｍｍ×５０ｍｍ×厚さ３００μｍのアルミニウム板（純度９９．９９％）を鏡面研磨した。
工程（ａ）：
該アルミニウム板について、４．５質量％シュウ酸水溶液中で、直流：４０Ｖ、温度：１６℃の条件で６時間陽極酸化を行った。
工程（ｂ）：
酸化皮膜が形成されたアルミニウム板を、７０℃の６質量％リン酸／１．８質量％クロム酸混合水溶液に３時間浸漬して、酸化皮膜を除去した。
【００５２】
工程（ｃ）：
該アルミニウム板について、２．７質量％シュウ酸水溶液中で、直流：４０Ｖ、温度：１６℃の条件で３０秒間陽極酸化を行った。
工程（ｄ）：
酸化皮膜が形成されたアルミニウム板を、３２℃の５質量％リン酸水溶液に８分間浸漬して、細孔径拡大処理を行った。
工程（ｅ）：
前記工程（ｃ）および工程（ｄ）を合計で５回繰り返し、平均周期：１００ｎｍ、深さ：２４０ｎｍの略円錐形状の細孔を有する陽極酸化アルミナが表面に形成された平板状のモールドａを得た。
【００５３】
モールドａを、オプツールＤＳＸ（ダイキン化成品販売社製）の０．１質量％希釈溶液に室温で１０分間浸漬し、引き上げた。モールドａを一晩風乾して、離型剤で処理されたモールドａを得た。
【００５４】
〔実施例１〕
図１に示すインプリント装置を用い、上述のステップを順次繰り返して、離型剤の耐久試験を実施した。
基材フィルム１２としては、前記アクリルフィルムを用いた。
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物１４としては、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物Ａを用いた。活性エネルギー線硬化性樹脂組成物１４の供給量は、１回の転写あたり１０μＬ／とした。
モールド３０としては、前記離型剤で処理されたモールドａを用いた。
加圧手段４０によるプレス圧は、５０Ｎとした。
検査手段８０としては、キーエンス社製のＣＶ−５０００を用いた。
光源としては、高圧水銀灯（３６５ｎｍにおける照度：７０ｍＷ／ｃｍ２）を用いた。紫外線の積算光量は、１回の転写あたり４００ｍＪ／ｃｍ２とした。
基材フィルム移動手段２０の上昇時の基材フィルム１２とモールド３０との高低差は７０ｍｍであり、剥離ロール５０とモールド３０との高低差は５５ｍｍであった。
【００５５】
１３７回目の転写が終了した後、検査手段８０において 面積が所定の範囲（１０ピクセル）を超えた欠陥（微細凹凸構造が転写されていない部分）が５０個以上検出され、転写不良と判断されたため インプリント装置１０の運転が自動的に停止した。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明のインプリント装置およびインプリント方法は、微細凹凸構造の転写に関する各種試験を行う場合や、光学フィルム等を多品種で少量生産を行う場合に有用である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ インプリント装置
１２ 基材フィルム
１４ 活性エネルギー線硬化性樹脂組成物
２０ 基材フィルム移動手段
３０ モールド
４０ 加圧手段
５０ 剥離ロール（剥離部材）
６０ ディスペンサ（供給手段）
７０ 照射手段
８０ 検査手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺の基材フィルムの表面に、モールドの表面に形成された微細凹凸構造を転写するインプリント装置であって、
基材フィルムを移動させる基材フィルム移動手段と、
前記基材フィルムの下方に配置されたモールドと、
前記モールドの表面に前記基材フィルムを押し付ける加圧手段と、
前記基材フィルムの下方に配置された剥離部材と、
前記モールドよりも前記基材フィルムの移動方向上流側およびまたは下流側にて、前記剥離部材を昇降させる剥離部材昇降手段と、
前記モールドよりも高い位置にて、前記剥離部材を略水平移動させる剥離部材水平移動手段と
を有する、インプリント装置。
【請求項２】
前記基材フィルムを昇降させる基材フィルム昇降手段をさらに有する、請求項１に記載のインプリント装置。
【請求項３】
前記モールドから前記剥離部材に向かう側に、前記基材フィルムに張力を加える張力付加手段をさらに有する、請求項１または２に記載のインプリント装置。
【請求項４】
前記モールドの表面に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給する供給手段と、
前記モールドの表面の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射する照射手段と
をさらに有する、請求項１〜３のいずれかに記載のインプリント装置。
【請求項５】
前記モールドよりも前記基材フィルムの移動方向下流側にて、前記基材フィルムに転写された微細凹凸構造を検査する検査手段をさらに有する、請求項１〜４のいずれかに記載のインプリント装置。
【請求項６】
長尺の基材フィルムの表面に、モールドの表面に形成された微細凹凸構造を転写するインプリント方法であって、
前記微細凹凸構造を転写しようとする部分が前記モールドの上方に位置するように、前記基材フィルムを移動させる基材フィルム移動ステップと、
前記モールドの表面に前記基材フィルムを押し付ける押圧ステップと、
前記モールドよりも前記基材フィルムの移動方向上流側およびまたは下流側にて、前記基材フィルムの下方に配置された剥離部材を上昇させて前記基材フィルムを上方に押し上げ、ついで、前記モールドよりも高い位置にて、前記剥離部材を前記モールド側に略水平移動させ、前記基材フィルムを前記モールドの表面から剥離させる剥離ステップと
を有する、インプリント方法。
【請求項７】
前記剥離部材を上昇させる際に、前記基材フィルムも上昇させる、請求項６に記載のインプリント方法。
【請求項８】
前記剥離ステップの際に、前記モールドから前記剥離部材に向かう側に、前記基材フィルムに張力を加える、請求項６または７に記載のインプリント方法。
【請求項９】
前記押圧ステップよりも前段で、前記モールドの表面に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給する供給ステップと、
前記押圧ステップと前記剥離ステップとの間で、前記モールドの表面の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射する照射ステップと
をさらに有する、請求項６〜８のいずれかに記載のインプリント方法。
【請求項１０】
前記基材フィルム移動ステップによって、前記モールドよりも前記基材フィルムの移動方向下流側に移動した、前記基材フィルムに転写された微細凹凸構造を検査する検査ステップをさらに有する、請求項６〜９のいずれかに記載のインプリント方法。
【請求項１】
長尺の基材フィルムの表面に、モールドの表面に形成された微細凹凸構造を転写するインプリント装置であって、
基材フィルムを移動させる基材フィルム移動手段と、
前記基材フィルムの下方に配置されたモールドと、
前記モールドの表面に前記基材フィルムを押し付ける加圧手段と、
前記基材フィルムの下方に配置された剥離部材と、
前記モールドよりも前記基材フィルムの移動方向上流側およびまたは下流側にて、前記剥離部材を昇降させる剥離部材昇降手段と、
前記モールドよりも高い位置にて、前記剥離部材を略水平移動させる剥離部材水平移動手段と
を有する、インプリント装置。
【請求項２】
前記基材フィルムを昇降させる基材フィルム昇降手段をさらに有する、請求項１に記載のインプリント装置。
【請求項３】
前記モールドから前記剥離部材に向かう側に、前記基材フィルムに張力を加える張力付加手段をさらに有する、請求項１または２に記載のインプリント装置。
【請求項４】
前記モールドの表面に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給する供給手段と、
前記モールドの表面の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射する照射手段と
をさらに有する、請求項１〜３のいずれかに記載のインプリント装置。
【請求項５】
前記モールドよりも前記基材フィルムの移動方向下流側にて、前記基材フィルムに転写された微細凹凸構造を検査する検査手段をさらに有する、請求項１〜４のいずれかに記載のインプリント装置。
【請求項６】
長尺の基材フィルムの表面に、モールドの表面に形成された微細凹凸構造を転写するインプリント方法であって、
前記微細凹凸構造を転写しようとする部分が前記モールドの上方に位置するように、前記基材フィルムを移動させる基材フィルム移動ステップと、
前記モールドの表面に前記基材フィルムを押し付ける押圧ステップと、
前記モールドよりも前記基材フィルムの移動方向上流側およびまたは下流側にて、前記基材フィルムの下方に配置された剥離部材を上昇させて前記基材フィルムを上方に押し上げ、ついで、前記モールドよりも高い位置にて、前記剥離部材を前記モールド側に略水平移動させ、前記基材フィルムを前記モールドの表面から剥離させる剥離ステップと
を有する、インプリント方法。
【請求項７】
前記剥離部材を上昇させる際に、前記基材フィルムも上昇させる、請求項６に記載のインプリント方法。
【請求項８】
前記剥離ステップの際に、前記モールドから前記剥離部材に向かう側に、前記基材フィルムに張力を加える、請求項６または７に記載のインプリント方法。
【請求項９】
前記押圧ステップよりも前段で、前記モールドの表面に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を供給する供給ステップと、
前記押圧ステップと前記剥離ステップとの間で、前記モールドの表面の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に活性エネルギー線を照射する照射ステップと
をさらに有する、請求項６〜８のいずれかに記載のインプリント方法。
【請求項１０】
前記基材フィルム移動ステップによって、前記モールドよりも前記基材フィルムの移動方向下流側に移動した、前記基材フィルムに転写された微細凹凸構造を検査する検査ステップをさらに有する、請求項６〜９のいずれかに記載のインプリント方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−５７６５（Ｐ２０１１−５７６５Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５２２６４（Ｐ２００９−１５２２６４）
【出願日】平成２１年６月２６日（２００９．６．２６）
【出願人】（０００００６０３５）三菱レイヨン株式会社 (2,875)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２６日（２００９．６．２６）
【出願人】（０００００６０３５）三菱レイヨン株式会社 (2,875)
【Ｆターム（参考）】
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