ロール版、及び凹凸形状形成装置
【課題】ランダムな凹凸形状を有する反射体を、より効率的で、コストがかかることなく製造することを可能にするロール版を提供する。
【解決手段】本発明のロール版は、表面に多数の凹凸部を有する反射体を製造するに際して用いられ、凹凸を有するマスタ版３５Ａをロール４０の表面に巻回して構成される。そして、ロール４０の表面とマスタ版３５Ａとの間に、ガラス繊維を織布としてシリコンゴムを含浸させた弾性シート６０を介在したことを特徴とする。
【解決手段】本発明のロール版は、表面に多数の凹凸部を有する反射体を製造するに際して用いられ、凹凸を有するマスタ版３５Ａをロール４０の表面に巻回して構成される。そして、ロール４０の表面とマスタ版３５Ａとの間に、ガラス繊維を織布としてシリコンゴムを含浸させた弾性シート６０を介在したことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、液晶表示装置に組み込まれ、反射面に微細な凹凸形状を備えた反射体を製造するに当たって用いられるロール版、及び凹凸形状形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話、ゲーム機、情報処理装置等の携帯型の電子機器では、消費電力が抑えられるように、表示部として反射型の液晶表示装置を組み込んだものが知られている。反射型の液晶表示装置は、前面から入射する外光を反射するための反射体を備えており、この反射体は、通常、金属反射膜に多数の凹凸部を形成することで構成されている。
【０００３】
上記した反射体の表面に多数の凹凸部を形成する方法として、従来、サンドブラスト、エッチャントによるエッチング、フォトリソグラフィなどが知られているが、これらの技術によって形成された反射体は、凹凸部の分布にランダム性はあるものの、凹凸部が等方的な形状になる傾向にあり、得られる反射特性が、いわゆるガウス分布型の反射輝度−受光角特性になってしまうので、反射特性を所望の状態に制御することが極めて困難である。従って、そのような反射体を組み込んだ液晶表示装置では、反射、拡散特性に異方性や非対称性を付与することが困難となり、視認性が劣るという問題がある。また、上記した技術を用いて、凹凸部の形状を個別に制御しようとすると、加工リードタイムの延長、歩留まりの低下などの問題が発生してしまう。
【０００４】
そこで、反射体を製造するに当たって、上記した問題が生じないように、例えば、特許文献１には、予め、望ましい反射、拡散特性が得られるように設計された微細な凹凸形状を有するロール版を製造しておき、これを、紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂を塗布（有機膜を形成）したガラスやプラスチックなど（製品基板）に押圧しながら回転させて、所望の凹凸形状を転写する技術が開示されている。
【０００５】
上記した凹凸形状を有するロール版は、例えば、以下の工程によって製造される。
まず、母型となる略円柱状の基材の表面に、設計値として予め定められた形状の微小な凹凸を形成しておき、これを転写樹脂膜上に押圧しながら回転させることで、転写樹脂膜に母型の表面形状を転写する。次に、転写樹脂膜の凹凸面に金属膜を形成し、この上から金属膜を電極とした電解メッキによりＮｉ膜を形成する（Ｎｉ版を形成する）。次に、形成したＮｉ版の金属膜上に、Ｎｉ電鋳によってＮｉ膜を形成し、このＮｉ膜をマスタ版として、略円柱状のロールに巻回することで、上記したロール版を製造する。
【０００６】
このように形成されたロール版は、上述したように、有機膜を形成したガラスやプラスチックなどに押圧しながら回転され、これによって、その表面には、最初の母型の基材表面に形成された微小な凹凸と略同一な凹凸形状が形成される。従って、母型の基材の表面に、予め、反射、拡散特性に異方性や非対称性を付与するような凹凸を形成しておくことにより、上記した反射体を精度良く、容易に製造することが可能となる。
【０００７】
なお、母型の基材の表面に形成される凹凸は、例えば、所望の反射、拡散特性が得られるように外観形状が設計された圧子を、母型の基材の表面に対して打刻し、圧痕を残すことで形成される。
【０００８】
ところで、上記したマスタ版を取着したロール（ロール版）による転写方法は、ロール版と製品基板との間の押圧条件が適正に選択された場合、極めて微細な母型の凹凸が製品基板の表面に忠実、かつ効率良く形成されるという利点を有するが、押圧条件の許容幅（製造条件のマージン）が小さい傾向にあった。例えば、ロールにＮｉ膜によるマスタ版を取着してロール版を作成し、これを製品基板の表面に形成された有機膜に押圧する際、押圧力が強いと、有機膜上に形成される凹凸形状の最大深さは確保されるが、反射特性に最も重要な断面形状、特に傾斜角分布が設計値よりも崩れ易くなる傾向となり、逆に、押圧力が弱いと、所定の凹凸形状が付与できなくなる傾向となる。
【０００９】
さらに、金属材料によって形成されたマスタ版を、単に、表面が硬いロール（充分な押圧力が付与できるように、鉄、鋼材等によって製造される）に巻回し、これを製品基板に対して所定の押圧力をもって押圧すると、製品基板に転写ムラが発生することがある。これは、具体的には、ガラス製の製品基板では、その厚みに不均一な部分が存在していることがあり、また、ロール表面の精度も厳密な円周面に形成することが難しいため、剛体（ロール）−剛体（ガラスの製品基板）間の転写時において、精度のバラツキに基づく転写ムラとなるのである。特に、液晶表示素子を複数個、製品基板上にレイアウトしたマザーガラスの面全体、或いはロール版の幅方向は、少なくとも３００ｍｍ以上になるため、このような範囲で押圧力の均一性を確保するのは困難となる。
【００１０】
このため、上記した特許文献１の図６に開示されているように、マスタ版をロールに巻回する際、両者の間に、ゴムなどの弾性体からなる緩衝材を介在させることで、ローラとマスタ版を一体化し、転写時に、剛体間の上記した精度のバラツキを吸収して、転写ムラを生じさせないようにすることが行われている。
【特許文献１】特開２００４−１０９７８５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に開示されている製造方法では、単に、マスタ版とロールとの間に、ゴムのような緩衝材を介在させているに留まり、ロール版の最適な押圧条件や、緩衝材の特性、或いはその耐久性等については、充分に考慮がされていなかった。このため、上記した従来の製造方法では、製品基板に対する処理回数（ショット数）がある程度進むと、緩衝材が伸びたり破断等してしまい、その都度、緩衝材やマスタ版を交換するなど、保守に手間がかかっている。特に、ゴムのような緩衝材を介在して大きな押圧力を付与すると、ゴムにバルジが発生してしまい、それが、正確な転写を妨げる（転写率を低下させる）要因になることから、いかに速やかにバルジを開放するか、或いは小さなバルジにするかが製造効率を向上する上では問題となる。すなわち、反射体を製造するに際しては、上記した緩衝材に関する保守作業を可能な限り少なくすることで、製造効率の向上、及びコストの低減化が図れるものと考えられる。
【００１２】
本発明は、上記した事情に基づいて成されたものであり、ランダムな凹凸形状を有する反射体を、より効率的で、コストがかかることなく製造することを可能にするロール版、及び凹凸形状形成装置を提供することを目的とする。そして、特に、特許第３５４７５９１号、或いは特許第３５１５５４４号後方に記載されているように、微小なランダム凹凸形状が多数形成された反射体を、その凹部（又は凸部）の断面形状、傾斜角分布を、所望の反射特性が得られるように、高精度で再現性良く形成することができる装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した目的を達成するために、本発明に係るロール版は、表面に多数の凹凸部を有する反射体を製造するに際して用いられ、凹凸を有するマスタ版をロールの表面に巻回した略円柱状を成しており、前記ロールの表面とマスタ版との間に、強化材を含む弾性シートを介在したことを特徴とする。
【００１４】
上記した構成のロール版においては、ロールの表面とマスタ版との間に弾性シートを介在させることで、大きな押圧力でロール版を製品基板に押し付けながら加工しても、製品基板に対する圧力分布を均一化することができ、スジ状のムラが発生することを防止することが可能になると共に、製造条件のマージン（条件設定の許容度）を広くとることができる。そして、この場合、弾性シートに強化材を混入しておくことによって、ロール版に対して安定した転写率を得るために必要とされる押圧力を付与して処理を繰り返しても、弾性シートの変形、破損が生じ難くなり、適正な押圧条件が長期に亘って維持され、安定したロール転写加工が可能になる。そして、上記した強化材を含む弾性シートを介在させることで、微小なランダム凹凸形状が多数形成された反射体を、その凹部（又は凸部）の断面形状、傾斜角分布を、所望の反射特性が得られるように、長期に亘って、高精度で再現性良く形成することが可能となる。
【００１５】
上記した構成のロール版では、前記弾性シートは、硬度を７０〜８０に設定することが好ましい。すなわち、弾性シートの硬度が上記した範囲よりも低くなると、弾性シート上にあるマスタ版の自由度が大きくなる傾向となり、転写処理時において、ロールの転写方向に沿ってスジ状のムラが発生する可能性が高くなってしまう。また、弾性シートの硬度が上記した範囲よりも高くなってしまうと、逆に、転写処理時に適度な押圧力を均一に与えることが難しくなって転写率が低下したり、同様なスジ状のムラが発生する傾向になってしまう。なお、ここでの「硬度」については、一般的に弾性体の硬度を測定する際に用いられる硬度測定器（高分子計器株式会社製、型番ＤＤ２−Ａ）によって測定した結果によって特定することとする。
【００１６】
また、介在される弾性シートの厚さについては１．５ｍｍ以下にすることが好ましい。すなわち、厚さが１．５ｍｍより厚くなってしまうと、上記した硬度と同様、弾性シート上にあるマスタ版の自由度が大きくなる傾向となり、転写処理時において、ロールの転写方向に沿ってスジ状のムラが発生する可能性が高くなってしまう。この場合、弾性シートは、薄い方が望ましいが、余り薄くなり過ぎると、混入した強化材が外部に露出してしまうことから、１．０ｍｍ以上あることが好ましい。
【００１７】
上記したようにロールとマスタ版との間に介在される弾性シートは、その母材に用いられる材料、及び混入される強化材の材料に関しては各種のものを用いることが可能であるが、強化材としてガラス繊維を用い、これを織布状に編成して母材である弾性を有するシリコンゴムに混入したものとした場合、耐久性において、特に良好な結果が得られる。
【００１８】
そして、上記したように構成されるロール版は、表面に有機膜を形成した製品基板に対し、所定の押圧力で押圧しながら回転駆動されるように、凹凸形状形成装置に支持されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るロール版、及び凹凸形状形成装置によれば、ロールとマスタ版との間に介在される緩衝材の耐久性が向上し、ランダムな凹凸形状を有する反射体を、より効率的で、コストがかかることなく製造することが可能になる。また、微小なランダム凹凸形状が多数形成された反射体を、その凹部（又は凸部）の断面形状、傾斜角分布を、所望の反射特性が得られるように、高精度で再現性良く形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係るロール版、及び凹凸形状形成装置の一実施形態について、添付図面を参照して具体的に説明する。
【００２１】
まず、本発明に係るロール版、及び凹凸形状形成装置によって作製される反射体について説明する。図１に示すように、反射体１０は、ガラスやプラスチックなどによって構成される支持層（製品基板）１１と、支持層１１の表面に形成され、所定の凹凸形状を与えるための樹脂材料（熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等）からなる有機膜１２と、有機膜１２の表面に対し、ＡｌやＡｇ等の高反射率の金属膜を被着することで形成された金属反射膜１３とを備えて構成されている。この場合、前記有機膜１２には、後述するロール版によって、複数の凹部１５が形成されており、この凹部１５上に金属反射膜１３を被着することで、予め定められた反射、拡散特性を得るようにしている。
【００２２】
上記した各凹部１５の内面（曲面）は、予め、曲率半径が異なる複数の曲面を組み合わせることで構成されている。具体的には、入射光に対する反射光を広角に散乱させて、広い受光角範囲で高い反射率が得られるようにその内面が設計されており、反射膜１３の正面方向の反射輝度をより高めるようにしている。すなわち、上記したような反射体１０を、液晶表示装置の反射層として適用するならば、液晶表示装置の正面方向における反射輝度を向上させることができ、液晶表示装置の観察者方向への輝度を高めることが可能となる。
【００２３】
上記した反射体１０の内、支持層１１の表面の有機膜１２に対する所望の凹部１５は、例えば、以下のような製造工程によって形成される。
【００２４】
図２は、反射体１０の凹凸形状を形成するために用いられる母型の構成を示す斜視図であり、図３（ａ）〜（ｄ）は、図２に示す母型を用いて、ロール版の表面部を構成する凹凸を備えた版（マスタ版）を形成するための一手順例を示す図である。
【００２５】
図２に示す母型１７は、図示されていない母型製造装置によって作成される。この母型製造装置は、円柱状に形成された基材１７ａを回転可能に支持しており、基材１７ａの表面に、凹状の圧痕を打刻するための圧子（加工ヘッド）を備えて構成されている。この圧子は、上記した凹部１５が形成されるような外観形状（曲率半径が異なる複数の曲面を組み合わせた外観形状）を有しており、回転駆動される基材１７ａに対して、軸方向にスライド駆動、及び径方向に駆動されながら、基材１７ａの表面に対して所望の凹部１８を多数、打刻形成する（各凹部１８は、図１に示す反射体１０の凹部１５と同様な形状となる）。
【００２６】
なお、前記基材１７ａは、鉛や真ちゅう、はんだ、ステンレス鋼等の塑性加工が比較的容易な金属材料で構成されており、圧子は、それよりも硬く、基材１７ａの表面を塑性変形させることが可能な材料、例えば、ステンレス製の本体の先端に所定形状に加工されたダイヤモンドを設けたもの、超硬鋼、セラミックス、タングステン等によって構成されている。もちろん、この圧子の形状は、作製する反射体の凹部１８（又は凸部）の形状に応じて適宜変更することができ、また、その構成材料については、基材１７ａの材質に応じて適宜選択することができる。
【００２７】
次に、図３（ａ）に示すように、図２に示す母型１７の表面形状を転写樹脂膜２０に転写する。この工程において、母型１７は、下側送りローラ２１と、必要に応じて設けられる上側送りローラ２２との間に、これらのローラ２１，２２と軸平行に垂直に配列されている。また、母型１７と下側送りローラ２１との間に、被加工物である転写樹脂膜２０（ここでは、紫外線硬化性樹脂が用いられる）を表面に塗布された基板２５が通過できるようになっており、母型１７及び下側送りローラ２１とが相互に滑り無く回転できるようにするための手段が設けられている。上記基板２５の送り方向上流側には、基板２５上に転写樹脂膜２０を塗布形成する樹脂供給部２６が設けられており、母型１７よりも下流側の基板２５上方に紫外線照射部２７が配設されている。なお、母型１７による加圧加工において、転写樹脂膜２０の粘度あるいは硬さを調整するために、樹脂供給部２６と母型１７との間の基板２５の上方に、補助の紫外線照射手段を設けることもできる。
【００２８】
前記基板２５は、ガラス基板やプラスチック基板、樹脂フィルム基板などを用いることができる。また、樹脂供給部２６により基板２５上に塗布形成される転写樹脂膜２０は、本実施形態では紫外線硬化性樹脂を用いているが、熱硬化性樹脂であっても良く、その場合には、紫外線照射部２７をヒートランプ等の熱源とすればよい。上記送りローラ２１，２２は、基板２５上で母型１７を滑らせることなく回転させるために設けられており、母型１７のスリップや転写樹脂膜２０の破損等が生じなければ、どのような材質のものであっても構わない。
【００２９】
上記構成の図３（ａ）に示す工程では、送りローラ２１，２２を回転させることにより母型１７を回転させた状態で、母型１７と下側送りローラ２１との間に基板２５を挿入して基板２５を図示右方向へ移動させながら、基板２５上の転写樹脂膜２０を母型１７の表面に押し付けて母型１７の表面形状を転写樹脂膜２０に転写し、転写樹脂膜２０表面に凹凸面２９を形成する。転写樹脂膜２０は、基板２５を図示右方向へ移動させながら、樹脂供給部２６により樹脂材料を順次塗布することにより形成され、母型１７による形状加工を行う前に必要に応じて紫外線照射手段による予備硬化を行い、母型１７による加工後に紫外線照射部２７による最終硬化を行ってその表面形状を保持するようになっている。以上の工程により、転写樹脂膜２０の表面に母型１７と逆凹凸の凹凸面２９が形成された樹脂版３０を得る。
【００３０】
次に、図３（ｂ）に示すように、図３（ａ）に示す工程により得られた樹脂版３０の凹凸面２９上に、金属膜３２を成膜する。次いで、金属膜３２を電極として用いた電解メッキによりＮｉ膜３３を形成する（Ｎｉ電鋳）。上記金属膜３２は、金メッキ膜とすることが好ましく、これらの金属膜を形成することで、金属膜３２とＮｉ膜３３との剥離をＮｉ膜３３に破損を生じることなく容易に行うことができる。
【００３１】
上記金属膜３２及びＮｉ膜３３の膜厚は、特に限定されないが、金属膜３２が５ｎｍ〜５０ｎｍ程度、Ｎｉ膜３３が３０μｍ〜２００μｍ程度とすればよい。次に、図３（ｂ）に示すように金属膜３２上にＮｉ膜３３を形成したならば、これらの金属の薄膜と、樹脂版３０とを剥離して、一面側に母型１７表面と略同一の凹凸形状が形成されたＮｉ膜３３と、Ｎｉ膜３３の凹凸形状に沿う金属膜３２とからなるＮｉ版３４を得る。
【００３２】
次に、図３（ｃ）に示すように、上記工程で得たＮｉ版３４の金属膜３２上に、Ｎｉ電鋳によりＮｉ膜３５を形成する。このＮｉ膜３５の形成に際しては、図３（ｂ）に示すＮｉ膜３３と同様の形成方法を適用することができる。また、Ｎｉ膜３５の膜厚は、特に限定されないが、３０μｍ〜２００μｍとすれば良い。次いで、上記にて形成したＮｉ膜３５を金属膜３２から剥離して、母型１７の表面と逆凹凸の表面形状を有するＮｉ電鋳版（マスタ版）３５Ａを得る（図３（ｄ））。この金属膜３２とＮｉ膜３５との剥離は、各薄膜の熱膨張差を利用することで行う。従って、金属膜３２として、熱膨張率の小さい金等を用いることで、金属膜３２とＮｉ膜３５との剥離をさらに容易に行うことが可能となる。
【００３３】
上記したようにして形成されたマスタ版３５Ａは、例えば、図４（ａ）〜（ｅ）に示す工程によってロールに取着され、最終的に、図４（ｆ）及び図５に示すようなロール版が作成される。以下、これらの図に基づいて、ロール版の形成工程について説明する。
【００３４】
ロール版５０を構成するロール４０は、後述するように、凹凸形状形成装置に設置された状態で、製品基板に対して、大きな押圧力で所定の範囲内を均一に押圧するという特殊性がある。このため、ロール４０は、押圧時にたわみが生じたり、塑性変形などが生じない材料、例えば、鉄、鋼材等を鋳造することで略円柱形状に一体形成されている。また、本実施形態のロール４０には、軸方向に沿って所定の角度切り欠かれた溝部４０ａが形成されており、溝部４０ａを利用してマスタ版３５Ａが固定されるようになっている。
【００３５】
上記したように構成されたロール４０に対し、図４（ｂ）に示すように、その外周面全面に亘って両面テープ４１ａを取着する。そして、両面テープ４１ａを取着した後、その上から、図４（ｃ）に示すように、強化材を含む弾性シート６０を巻回し、固定する（ここで用いられる弾性シート６０の詳細な構成については後述する）。そして、弾性シート６０が取着された後、その上から、図４（ｄ）に示すように、その外周面全面に亘って両面テープ４１ｂを取着する。そして、両面テープ４１ｂを取着した後、その上から、図４（ｅ）に示すように、上述したように形成されたマスタ版３５Ａを巻回し、固定する。
【００３６】
これにより、図４（ｆ）及び図５に示すようなロール版５０が形成される。なお、図５に示すように、上記した弾性シート６０、及びマスタ版３５Ａは、ロール４０に形成された溝部４０ａに設置されたクランプ機構４８によって両端部が周方向に引張された状態で固定されており、ロール４０と、弾性シート６０及びマスタ版３５Ａは、ずれ等が生じたりバルジ等が生じることなく、一体回転するよう構成されている。また、上記したロール４０−弾性シート６０−マスタ版３５Ａ間を密着固定する両面テープ４１ａ，４１ｂは、押圧処理時において、マスタ版３５Ａが確実に密着固定され、変動等しないように（自由度が無いように）、ロール４０の外周面全体に亘って取着されるシート形状に構成されていることが好ましい。
【００３７】
そして、図６に示すように、ガラスやプラスチックなどからなる製品基板７０の被加工領域７１に、紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂を塗布して有機膜を形成し、その後、上述した工程により作製したロール版５０を回転させながら被加工領域７１に押圧することで、被加工領域７１の有機膜表面にロール版５０のマスタ版３５Ａの表面形状を転写する。
【００３８】
図７は、上記したように作成されたロール版５０を組み込んだ凹凸形状形成装置の一例を示した概略図である。
【００３９】
凹凸形状形成装置１００は、上記した製品基板７０を載置する処理台１０１と、処理台１０１に対し、矢印Ａ方向に相対移動可能な支持部材１０２とを備えている。支持部材１０２は、図に示すように略コの字型に形成されており、その両側に立設された側壁１０２ａ，１０２間には、上記のように作成されたロール版５０が回転可能に支持されている。また、支持部材１０２には、ロール版５０を所定の速度で回転駆動する駆動手段（駆動モータなど）１０３が設けられると共に、支持されているロール版５０を矢印Ｂ方向（製品基板７０方向）に向けて、所定の押圧力で押圧する押圧手段（図示せず）が設けられている。
【００４０】
前記支持部材１０２の側壁１０２ａ，１０２ｂは、矢印Ａ方向に沿って設置されたガイド部材１０７に支持されており、駆動手段（図示せず）によって、支持部材１０２は、ガイド部材１０７に沿って移動可能に構成されている。
【００４１】
このような凹凸形状形成装置１００において、処理台１０１に製品基板７０を載置した状態で、ロール版５０に所定の押圧力を付与し、かつロール版５０を回転駆動させながら支持部材１０２を処理台１０１に対して相対移動することで、製品基板７０の被加工領域の有機膜表面には、上記したように、マスタ版３５Ａの表面形状が転写される。
【００４２】
上記したようにマスタ版３５Ａの表面形状が転写された製品基板７０は、加工された有機膜を紫外線照射や加熱により硬化し、有機膜表面にＡｌやＡｇ等の高反射率の金属反射膜を形成することによって、図１に示したような反射体１０を得ることができる。
【００４３】
なお、上記した反射体１０の製造方法において、ロール版５０と被加工領域７１とは、ロール版５０のマスタ版３５Ａの幅Ｗ１が被加工領域７１の幅Ｗ２よりも広く、ロール版５０の円周（マスタ版３５Ａの転がり方向の長さ）が被加工領域７１の長さＬよりも長くなるように組み合わされる。これは、ロール版５０に溝部４０ａが形成されていること、及びマスタ版３５Ａの幅が有限であることによる。すなわち、図６に示す工程で、ロール版５０の溝部形成領域が被加工領域７１上を通過しないようにする必要があり、また、マスタ版３５Ａの幅方向の端部も被加工領域７１に掛からないようにする必要があるからである。
【００４４】
上記したように構成されるロール版５０、及び凹凸形状形成装置１００によって、凹凸形状を転写するに際しては、製品基板７０に対するロール押し圧が、正確な形状を転写する上で重要となる。具体的に、ロール押し圧と、転写率との関係を側的したところ、以下の表１のような結果を得ることができた。ここでは、ロール押し圧を変えながら、転写率（マスタ版３５Ａの凹凸高さの実測値が転写凹凸の高さと比較して、どの程度忠実に転写されたかの比率）を測定した。
【００４５】
【表１】
表１の測定結果から見られるように、転写率が不足する領域から多少のマージンを考慮すると、ロール押し圧は、約１３６Ｋｇｆ／ｃｍ2 で転写率が安定することが見出された（転写加工条件は、ロール温度；４１℃、テージ温度；４１．５℃、加工速度；５ｍｍ／ｓで測定）。
【００４６】
すなわち、安定した転写率を得るためには、ロール押し圧は、少なくとも１３６Ｋｇｆ／ｃｍ2 以上が必要とされることから、上記した弾性シート６０は、そのような押し圧に充分耐えるような構成にしておくことで、処理回数（ショット数）が増加しても、伸び、断裂などの不都合が発生することはなく、安定した転写率を維持することが可能となる。
【００４７】
本実施形態の弾性シート６０は、弾性部材をシート状に形成するに際して、その内部に強化材を混入した複合材によって構成されている。このように弾性体に強化材を混入しておくことにより、弾性体としての特性を維持したまま、引き裂き強度や圧縮強度等の向上が図れ、伸びや断裂といった変形を効果的に防止することが可能になる。すなわち、上記したような大きなロール押し圧が作用しても、弾性シート６０には、伸び、断裂、圧延等を生じさせず、その耐久性を向上させることが可能になる。
【００４８】
具体的に、本実施形態における弾性シート６０は、図８に示すように、弾性を付与する母材６０ａをシリコンゴムとし、その内部に、強化材であるガラス繊維を混入して構成されている。この場合、強化材となるガラス繊維６０ｂは、予め織布状（織り込み間隔を１ｍｍ前後にする）に編成されており、これを厚さ１．０ｍｍのシリコンゴムに混入することで弾性シート６０が構成される。そして、このような織布状の強化材を含んだ弾性シート６０は、物性として硬度７０、引張強度８．０ＭＰａ、切断時伸び２３０％、圧縮永久ひずみ１４．１％の特徴を備えている。
【００４９】
上記した複合材による弾性シート６０を介在させたロール版と、一般的なゴムシート（シリコンゴムシート）を介在させたロール版との間で、耐久性比較試験を行ったところ、下記の表２のような結果が得られた。この比較試験においては、両シートは、同一の厚さ（１．０ｍｍ）に設定してあり、ロール押し圧、温度、駆動速度等、各種の動作条件も同一にして行った（なお、シート部材そのものを介在させないと、転写率が７５％前後となり転写率不足となる）。
【００５０】
【表２】
上記した試験結果によれば、強化繊維なしのシリコンゴムシートでは、転写が２００ショット程で、ロール押圧による圧延が顕著に現れるようになり、マスタ版にゴム厚みムラに基づく凹凸が発生するようになる。特に、ロール版の回転終端部に、圧延されたゴムが集中するようになり、忠実な転写を妨げるようになる。また、それに伴ってシリコンゴムシートも変動することから、結果として、転写される製品基板に横スジ状のムラが発生するようになる。
【００５１】
一方、ガラス繊維を混入した弾性シート６０は、表２に示す転写率からも明らかなように、約２０００ショット繰り返しても、伸び、破断、圧延等が発生することはなく、忠実な転写が維持された。そして、このような忠実な転写は、約４０００ショット程度まで維持することが確認され、一般のシリコンゴムシートと比較すると、約２０倍程度の耐久性が得られるという結果が得られた。
【００５２】
また、表２には示していないが、強化繊維を混入していないバイトン（登録商標）についても、これをシート状にして介在し、同様な耐久性試験を行ったところ、約１５０ショットで転写率の低下が確認された。さらには、一般的なオフセット印刷に用いられるブランケットについても同様な耐久性試験を行ったが、約１００ショットで転写率の低下が確認された。このようなブランケットについては、本発明において必要とされるロール押圧力が、一般的なオフセット印刷の場合と比較して、極端に高いことによるものと考えられる。
【００５３】
以上のように、弾性シート６０に強化繊維を混入しておくことによって、ロール版５０に対して安定した転写率を得るために必要とされる押圧力を付与して転写処理を繰り返しても、弾性シート６０が変形、破損、圧延等、生じることは無く、条件設定の許容度の広い適正な押圧条件が長期に亘って維持され、安定したロール転写加工が可能になる。
【００５４】
そして、上記した構成においては、強化材が混入された弾性シート６０は、その硬度が７０〜８０の範囲に設定しておくことが好ましい。これは、硬度が低くなると、弾性シート６０上に被着されたマスタ版３５Ａの自由度が大きくなる傾向となり、バルジが発生する等、転写処理時においてスジ状のムラが発生する可能性が高くなるからである。また、硬度が高くなると、転写処理時に、適度な押圧力を均一に与えることが難しくなって転写率が低下したり、同様なスジ状のムラが発生する傾向になるからである。
【００５５】
さらに、弾性シート６０の厚さＴに関しても、１．０ｍｍ〜１．５ｍｍ程度に設定しておくことが好ましい。これは、厚さを厚くしてしまうと、弾性シート６０上に被着されるマスタ版３５Ａの自由度が大きくなる傾向となり、バルジが発生する等、転写処理時においてスジ状のムラが発生する可能性が高くなるからである。また、余り薄くなり過ぎると、混入した強化材（ガラス繊維６０ｂ）が外部に露出してしまうことから、１．０ｍｍ以上あることが好ましい。
【００５６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記したようにロール４０とマスタ版３５Ａとの間に介在される弾性シートについては、その母材として用いられる弾性材料、及び混入される強化材の材料に関しては、ロール押し圧、転写処理が成される製品基板に被着される有機膜の材料、マスタ版の構成材料、加工速度等に応じて、適宜変形することが可能である。
【００５７】
具体的には、強化材を含む弾性シートは、弾性材料（母材）に強化材を混入した複合材料をシート状に成形したものであれば良い。ここで母材となる弾性材料は、例えば、フッ素ゴム、シリコンゴムなどのゴムを用いることができ、強化材としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミックス繊維などを用いることができる。この場合、強化繊維の性状については、短繊維状のもの、長繊維状のものを用いることができ、混入方法についても、上記したように織布状に編成したもの以外にも、ランダムに混入する等しても良い。また、通常の弾性材料（母材）の原料に強化材料（モノマー、ダイマー、ポリマーなど）を混合、又は重合させてなる材料を用いてシート状に成形したものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】液晶表示装置に利用可能な反射体の構成を示す斜視図。
【図２】反射体の凹凸形状を形成するための母型を示す斜視図。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、図２に示す母型を用いてロール版を作成する一工程例を示す図（その１）。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は、図２に示す母型を用いてロール版を作成する一工程例を示す図（その２）。
【図５】図３及び図４に示した工程によって作成されるロール版の断面図。
【図６】図５に示すロール版を用いて図１に示す反射体の凹凸形状を形成する工程を示す斜視図。
【図７】ロール版を組み込んだ凹凸形状形成装置の一構成例を示す斜視図。
【図８】ロールとマスタ版との間に介在される弾性シートの構成を示す図。
【符号の説明】
【００５９】
１０ 反射体
１７ 母型
３５Ａ Ｎｉ電鋳版（マスタ版）
４０ ロール
５０ ロール版
６０ 弾性シート
６０ａ 母材
６０ｂ 強化材
１００ 凹凸形状形成装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、液晶表示装置に組み込まれ、反射面に微細な凹凸形状を備えた反射体を製造するに当たって用いられるロール版、及び凹凸形状形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話、ゲーム機、情報処理装置等の携帯型の電子機器では、消費電力が抑えられるように、表示部として反射型の液晶表示装置を組み込んだものが知られている。反射型の液晶表示装置は、前面から入射する外光を反射するための反射体を備えており、この反射体は、通常、金属反射膜に多数の凹凸部を形成することで構成されている。
【０００３】
上記した反射体の表面に多数の凹凸部を形成する方法として、従来、サンドブラスト、エッチャントによるエッチング、フォトリソグラフィなどが知られているが、これらの技術によって形成された反射体は、凹凸部の分布にランダム性はあるものの、凹凸部が等方的な形状になる傾向にあり、得られる反射特性が、いわゆるガウス分布型の反射輝度−受光角特性になってしまうので、反射特性を所望の状態に制御することが極めて困難である。従って、そのような反射体を組み込んだ液晶表示装置では、反射、拡散特性に異方性や非対称性を付与することが困難となり、視認性が劣るという問題がある。また、上記した技術を用いて、凹凸部の形状を個別に制御しようとすると、加工リードタイムの延長、歩留まりの低下などの問題が発生してしまう。
【０００４】
そこで、反射体を製造するに当たって、上記した問題が生じないように、例えば、特許文献１には、予め、望ましい反射、拡散特性が得られるように設計された微細な凹凸形状を有するロール版を製造しておき、これを、紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂を塗布（有機膜を形成）したガラスやプラスチックなど（製品基板）に押圧しながら回転させて、所望の凹凸形状を転写する技術が開示されている。
【０００５】
上記した凹凸形状を有するロール版は、例えば、以下の工程によって製造される。
まず、母型となる略円柱状の基材の表面に、設計値として予め定められた形状の微小な凹凸を形成しておき、これを転写樹脂膜上に押圧しながら回転させることで、転写樹脂膜に母型の表面形状を転写する。次に、転写樹脂膜の凹凸面に金属膜を形成し、この上から金属膜を電極とした電解メッキによりＮｉ膜を形成する（Ｎｉ版を形成する）。次に、形成したＮｉ版の金属膜上に、Ｎｉ電鋳によってＮｉ膜を形成し、このＮｉ膜をマスタ版として、略円柱状のロールに巻回することで、上記したロール版を製造する。
【０００６】
このように形成されたロール版は、上述したように、有機膜を形成したガラスやプラスチックなどに押圧しながら回転され、これによって、その表面には、最初の母型の基材表面に形成された微小な凹凸と略同一な凹凸形状が形成される。従って、母型の基材の表面に、予め、反射、拡散特性に異方性や非対称性を付与するような凹凸を形成しておくことにより、上記した反射体を精度良く、容易に製造することが可能となる。
【０００７】
なお、母型の基材の表面に形成される凹凸は、例えば、所望の反射、拡散特性が得られるように外観形状が設計された圧子を、母型の基材の表面に対して打刻し、圧痕を残すことで形成される。
【０００８】
ところで、上記したマスタ版を取着したロール（ロール版）による転写方法は、ロール版と製品基板との間の押圧条件が適正に選択された場合、極めて微細な母型の凹凸が製品基板の表面に忠実、かつ効率良く形成されるという利点を有するが、押圧条件の許容幅（製造条件のマージン）が小さい傾向にあった。例えば、ロールにＮｉ膜によるマスタ版を取着してロール版を作成し、これを製品基板の表面に形成された有機膜に押圧する際、押圧力が強いと、有機膜上に形成される凹凸形状の最大深さは確保されるが、反射特性に最も重要な断面形状、特に傾斜角分布が設計値よりも崩れ易くなる傾向となり、逆に、押圧力が弱いと、所定の凹凸形状が付与できなくなる傾向となる。
【０００９】
さらに、金属材料によって形成されたマスタ版を、単に、表面が硬いロール（充分な押圧力が付与できるように、鉄、鋼材等によって製造される）に巻回し、これを製品基板に対して所定の押圧力をもって押圧すると、製品基板に転写ムラが発生することがある。これは、具体的には、ガラス製の製品基板では、その厚みに不均一な部分が存在していることがあり、また、ロール表面の精度も厳密な円周面に形成することが難しいため、剛体（ロール）−剛体（ガラスの製品基板）間の転写時において、精度のバラツキに基づく転写ムラとなるのである。特に、液晶表示素子を複数個、製品基板上にレイアウトしたマザーガラスの面全体、或いはロール版の幅方向は、少なくとも３００ｍｍ以上になるため、このような範囲で押圧力の均一性を確保するのは困難となる。
【００１０】
このため、上記した特許文献１の図６に開示されているように、マスタ版をロールに巻回する際、両者の間に、ゴムなどの弾性体からなる緩衝材を介在させることで、ローラとマスタ版を一体化し、転写時に、剛体間の上記した精度のバラツキを吸収して、転写ムラを生じさせないようにすることが行われている。
【特許文献１】特開２００４−１０９７８５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に開示されている製造方法では、単に、マスタ版とロールとの間に、ゴムのような緩衝材を介在させているに留まり、ロール版の最適な押圧条件や、緩衝材の特性、或いはその耐久性等については、充分に考慮がされていなかった。このため、上記した従来の製造方法では、製品基板に対する処理回数（ショット数）がある程度進むと、緩衝材が伸びたり破断等してしまい、その都度、緩衝材やマスタ版を交換するなど、保守に手間がかかっている。特に、ゴムのような緩衝材を介在して大きな押圧力を付与すると、ゴムにバルジが発生してしまい、それが、正確な転写を妨げる（転写率を低下させる）要因になることから、いかに速やかにバルジを開放するか、或いは小さなバルジにするかが製造効率を向上する上では問題となる。すなわち、反射体を製造するに際しては、上記した緩衝材に関する保守作業を可能な限り少なくすることで、製造効率の向上、及びコストの低減化が図れるものと考えられる。
【００１２】
本発明は、上記した事情に基づいて成されたものであり、ランダムな凹凸形状を有する反射体を、より効率的で、コストがかかることなく製造することを可能にするロール版、及び凹凸形状形成装置を提供することを目的とする。そして、特に、特許第３５４７５９１号、或いは特許第３５１５５４４号後方に記載されているように、微小なランダム凹凸形状が多数形成された反射体を、その凹部（又は凸部）の断面形状、傾斜角分布を、所望の反射特性が得られるように、高精度で再現性良く形成することができる装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した目的を達成するために、本発明に係るロール版は、表面に多数の凹凸部を有する反射体を製造するに際して用いられ、凹凸を有するマスタ版をロールの表面に巻回した略円柱状を成しており、前記ロールの表面とマスタ版との間に、強化材を含む弾性シートを介在したことを特徴とする。
【００１４】
上記した構成のロール版においては、ロールの表面とマスタ版との間に弾性シートを介在させることで、大きな押圧力でロール版を製品基板に押し付けながら加工しても、製品基板に対する圧力分布を均一化することができ、スジ状のムラが発生することを防止することが可能になると共に、製造条件のマージン（条件設定の許容度）を広くとることができる。そして、この場合、弾性シートに強化材を混入しておくことによって、ロール版に対して安定した転写率を得るために必要とされる押圧力を付与して処理を繰り返しても、弾性シートの変形、破損が生じ難くなり、適正な押圧条件が長期に亘って維持され、安定したロール転写加工が可能になる。そして、上記した強化材を含む弾性シートを介在させることで、微小なランダム凹凸形状が多数形成された反射体を、その凹部（又は凸部）の断面形状、傾斜角分布を、所望の反射特性が得られるように、長期に亘って、高精度で再現性良く形成することが可能となる。
【００１５】
上記した構成のロール版では、前記弾性シートは、硬度を７０〜８０に設定することが好ましい。すなわち、弾性シートの硬度が上記した範囲よりも低くなると、弾性シート上にあるマスタ版の自由度が大きくなる傾向となり、転写処理時において、ロールの転写方向に沿ってスジ状のムラが発生する可能性が高くなってしまう。また、弾性シートの硬度が上記した範囲よりも高くなってしまうと、逆に、転写処理時に適度な押圧力を均一に与えることが難しくなって転写率が低下したり、同様なスジ状のムラが発生する傾向になってしまう。なお、ここでの「硬度」については、一般的に弾性体の硬度を測定する際に用いられる硬度測定器（高分子計器株式会社製、型番ＤＤ２−Ａ）によって測定した結果によって特定することとする。
【００１６】
また、介在される弾性シートの厚さについては１．５ｍｍ以下にすることが好ましい。すなわち、厚さが１．５ｍｍより厚くなってしまうと、上記した硬度と同様、弾性シート上にあるマスタ版の自由度が大きくなる傾向となり、転写処理時において、ロールの転写方向に沿ってスジ状のムラが発生する可能性が高くなってしまう。この場合、弾性シートは、薄い方が望ましいが、余り薄くなり過ぎると、混入した強化材が外部に露出してしまうことから、１．０ｍｍ以上あることが好ましい。
【００１７】
上記したようにロールとマスタ版との間に介在される弾性シートは、その母材に用いられる材料、及び混入される強化材の材料に関しては各種のものを用いることが可能であるが、強化材としてガラス繊維を用い、これを織布状に編成して母材である弾性を有するシリコンゴムに混入したものとした場合、耐久性において、特に良好な結果が得られる。
【００１８】
そして、上記したように構成されるロール版は、表面に有機膜を形成した製品基板に対し、所定の押圧力で押圧しながら回転駆動されるように、凹凸形状形成装置に支持されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るロール版、及び凹凸形状形成装置によれば、ロールとマスタ版との間に介在される緩衝材の耐久性が向上し、ランダムな凹凸形状を有する反射体を、より効率的で、コストがかかることなく製造することが可能になる。また、微小なランダム凹凸形状が多数形成された反射体を、その凹部（又は凸部）の断面形状、傾斜角分布を、所望の反射特性が得られるように、高精度で再現性良く形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係るロール版、及び凹凸形状形成装置の一実施形態について、添付図面を参照して具体的に説明する。
【００２１】
まず、本発明に係るロール版、及び凹凸形状形成装置によって作製される反射体について説明する。図１に示すように、反射体１０は、ガラスやプラスチックなどによって構成される支持層（製品基板）１１と、支持層１１の表面に形成され、所定の凹凸形状を与えるための樹脂材料（熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等）からなる有機膜１２と、有機膜１２の表面に対し、ＡｌやＡｇ等の高反射率の金属膜を被着することで形成された金属反射膜１３とを備えて構成されている。この場合、前記有機膜１２には、後述するロール版によって、複数の凹部１５が形成されており、この凹部１５上に金属反射膜１３を被着することで、予め定められた反射、拡散特性を得るようにしている。
【００２２】
上記した各凹部１５の内面（曲面）は、予め、曲率半径が異なる複数の曲面を組み合わせることで構成されている。具体的には、入射光に対する反射光を広角に散乱させて、広い受光角範囲で高い反射率が得られるようにその内面が設計されており、反射膜１３の正面方向の反射輝度をより高めるようにしている。すなわち、上記したような反射体１０を、液晶表示装置の反射層として適用するならば、液晶表示装置の正面方向における反射輝度を向上させることができ、液晶表示装置の観察者方向への輝度を高めることが可能となる。
【００２３】
上記した反射体１０の内、支持層１１の表面の有機膜１２に対する所望の凹部１５は、例えば、以下のような製造工程によって形成される。
【００２４】
図２は、反射体１０の凹凸形状を形成するために用いられる母型の構成を示す斜視図であり、図３（ａ）〜（ｄ）は、図２に示す母型を用いて、ロール版の表面部を構成する凹凸を備えた版（マスタ版）を形成するための一手順例を示す図である。
【００２５】
図２に示す母型１７は、図示されていない母型製造装置によって作成される。この母型製造装置は、円柱状に形成された基材１７ａを回転可能に支持しており、基材１７ａの表面に、凹状の圧痕を打刻するための圧子（加工ヘッド）を備えて構成されている。この圧子は、上記した凹部１５が形成されるような外観形状（曲率半径が異なる複数の曲面を組み合わせた外観形状）を有しており、回転駆動される基材１７ａに対して、軸方向にスライド駆動、及び径方向に駆動されながら、基材１７ａの表面に対して所望の凹部１８を多数、打刻形成する（各凹部１８は、図１に示す反射体１０の凹部１５と同様な形状となる）。
【００２６】
なお、前記基材１７ａは、鉛や真ちゅう、はんだ、ステンレス鋼等の塑性加工が比較的容易な金属材料で構成されており、圧子は、それよりも硬く、基材１７ａの表面を塑性変形させることが可能な材料、例えば、ステンレス製の本体の先端に所定形状に加工されたダイヤモンドを設けたもの、超硬鋼、セラミックス、タングステン等によって構成されている。もちろん、この圧子の形状は、作製する反射体の凹部１８（又は凸部）の形状に応じて適宜変更することができ、また、その構成材料については、基材１７ａの材質に応じて適宜選択することができる。
【００２７】
次に、図３（ａ）に示すように、図２に示す母型１７の表面形状を転写樹脂膜２０に転写する。この工程において、母型１７は、下側送りローラ２１と、必要に応じて設けられる上側送りローラ２２との間に、これらのローラ２１，２２と軸平行に垂直に配列されている。また、母型１７と下側送りローラ２１との間に、被加工物である転写樹脂膜２０（ここでは、紫外線硬化性樹脂が用いられる）を表面に塗布された基板２５が通過できるようになっており、母型１７及び下側送りローラ２１とが相互に滑り無く回転できるようにするための手段が設けられている。上記基板２５の送り方向上流側には、基板２５上に転写樹脂膜２０を塗布形成する樹脂供給部２６が設けられており、母型１７よりも下流側の基板２５上方に紫外線照射部２７が配設されている。なお、母型１７による加圧加工において、転写樹脂膜２０の粘度あるいは硬さを調整するために、樹脂供給部２６と母型１７との間の基板２５の上方に、補助の紫外線照射手段を設けることもできる。
【００２８】
前記基板２５は、ガラス基板やプラスチック基板、樹脂フィルム基板などを用いることができる。また、樹脂供給部２６により基板２５上に塗布形成される転写樹脂膜２０は、本実施形態では紫外線硬化性樹脂を用いているが、熱硬化性樹脂であっても良く、その場合には、紫外線照射部２７をヒートランプ等の熱源とすればよい。上記送りローラ２１，２２は、基板２５上で母型１７を滑らせることなく回転させるために設けられており、母型１７のスリップや転写樹脂膜２０の破損等が生じなければ、どのような材質のものであっても構わない。
【００２９】
上記構成の図３（ａ）に示す工程では、送りローラ２１，２２を回転させることにより母型１７を回転させた状態で、母型１７と下側送りローラ２１との間に基板２５を挿入して基板２５を図示右方向へ移動させながら、基板２５上の転写樹脂膜２０を母型１７の表面に押し付けて母型１７の表面形状を転写樹脂膜２０に転写し、転写樹脂膜２０表面に凹凸面２９を形成する。転写樹脂膜２０は、基板２５を図示右方向へ移動させながら、樹脂供給部２６により樹脂材料を順次塗布することにより形成され、母型１７による形状加工を行う前に必要に応じて紫外線照射手段による予備硬化を行い、母型１７による加工後に紫外線照射部２７による最終硬化を行ってその表面形状を保持するようになっている。以上の工程により、転写樹脂膜２０の表面に母型１７と逆凹凸の凹凸面２９が形成された樹脂版３０を得る。
【００３０】
次に、図３（ｂ）に示すように、図３（ａ）に示す工程により得られた樹脂版３０の凹凸面２９上に、金属膜３２を成膜する。次いで、金属膜３２を電極として用いた電解メッキによりＮｉ膜３３を形成する（Ｎｉ電鋳）。上記金属膜３２は、金メッキ膜とすることが好ましく、これらの金属膜を形成することで、金属膜３２とＮｉ膜３３との剥離をＮｉ膜３３に破損を生じることなく容易に行うことができる。
【００３１】
上記金属膜３２及びＮｉ膜３３の膜厚は、特に限定されないが、金属膜３２が５ｎｍ〜５０ｎｍ程度、Ｎｉ膜３３が３０μｍ〜２００μｍ程度とすればよい。次に、図３（ｂ）に示すように金属膜３２上にＮｉ膜３３を形成したならば、これらの金属の薄膜と、樹脂版３０とを剥離して、一面側に母型１７表面と略同一の凹凸形状が形成されたＮｉ膜３３と、Ｎｉ膜３３の凹凸形状に沿う金属膜３２とからなるＮｉ版３４を得る。
【００３２】
次に、図３（ｃ）に示すように、上記工程で得たＮｉ版３４の金属膜３２上に、Ｎｉ電鋳によりＮｉ膜３５を形成する。このＮｉ膜３５の形成に際しては、図３（ｂ）に示すＮｉ膜３３と同様の形成方法を適用することができる。また、Ｎｉ膜３５の膜厚は、特に限定されないが、３０μｍ〜２００μｍとすれば良い。次いで、上記にて形成したＮｉ膜３５を金属膜３２から剥離して、母型１７の表面と逆凹凸の表面形状を有するＮｉ電鋳版（マスタ版）３５Ａを得る（図３（ｄ））。この金属膜３２とＮｉ膜３５との剥離は、各薄膜の熱膨張差を利用することで行う。従って、金属膜３２として、熱膨張率の小さい金等を用いることで、金属膜３２とＮｉ膜３５との剥離をさらに容易に行うことが可能となる。
【００３３】
上記したようにして形成されたマスタ版３５Ａは、例えば、図４（ａ）〜（ｅ）に示す工程によってロールに取着され、最終的に、図４（ｆ）及び図５に示すようなロール版が作成される。以下、これらの図に基づいて、ロール版の形成工程について説明する。
【００３４】
ロール版５０を構成するロール４０は、後述するように、凹凸形状形成装置に設置された状態で、製品基板に対して、大きな押圧力で所定の範囲内を均一に押圧するという特殊性がある。このため、ロール４０は、押圧時にたわみが生じたり、塑性変形などが生じない材料、例えば、鉄、鋼材等を鋳造することで略円柱形状に一体形成されている。また、本実施形態のロール４０には、軸方向に沿って所定の角度切り欠かれた溝部４０ａが形成されており、溝部４０ａを利用してマスタ版３５Ａが固定されるようになっている。
【００３５】
上記したように構成されたロール４０に対し、図４（ｂ）に示すように、その外周面全面に亘って両面テープ４１ａを取着する。そして、両面テープ４１ａを取着した後、その上から、図４（ｃ）に示すように、強化材を含む弾性シート６０を巻回し、固定する（ここで用いられる弾性シート６０の詳細な構成については後述する）。そして、弾性シート６０が取着された後、その上から、図４（ｄ）に示すように、その外周面全面に亘って両面テープ４１ｂを取着する。そして、両面テープ４１ｂを取着した後、その上から、図４（ｅ）に示すように、上述したように形成されたマスタ版３５Ａを巻回し、固定する。
【００３６】
これにより、図４（ｆ）及び図５に示すようなロール版５０が形成される。なお、図５に示すように、上記した弾性シート６０、及びマスタ版３５Ａは、ロール４０に形成された溝部４０ａに設置されたクランプ機構４８によって両端部が周方向に引張された状態で固定されており、ロール４０と、弾性シート６０及びマスタ版３５Ａは、ずれ等が生じたりバルジ等が生じることなく、一体回転するよう構成されている。また、上記したロール４０−弾性シート６０−マスタ版３５Ａ間を密着固定する両面テープ４１ａ，４１ｂは、押圧処理時において、マスタ版３５Ａが確実に密着固定され、変動等しないように（自由度が無いように）、ロール４０の外周面全体に亘って取着されるシート形状に構成されていることが好ましい。
【００３７】
そして、図６に示すように、ガラスやプラスチックなどからなる製品基板７０の被加工領域７１に、紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂を塗布して有機膜を形成し、その後、上述した工程により作製したロール版５０を回転させながら被加工領域７１に押圧することで、被加工領域７１の有機膜表面にロール版５０のマスタ版３５Ａの表面形状を転写する。
【００３８】
図７は、上記したように作成されたロール版５０を組み込んだ凹凸形状形成装置の一例を示した概略図である。
【００３９】
凹凸形状形成装置１００は、上記した製品基板７０を載置する処理台１０１と、処理台１０１に対し、矢印Ａ方向に相対移動可能な支持部材１０２とを備えている。支持部材１０２は、図に示すように略コの字型に形成されており、その両側に立設された側壁１０２ａ，１０２間には、上記のように作成されたロール版５０が回転可能に支持されている。また、支持部材１０２には、ロール版５０を所定の速度で回転駆動する駆動手段（駆動モータなど）１０３が設けられると共に、支持されているロール版５０を矢印Ｂ方向（製品基板７０方向）に向けて、所定の押圧力で押圧する押圧手段（図示せず）が設けられている。
【００４０】
前記支持部材１０２の側壁１０２ａ，１０２ｂは、矢印Ａ方向に沿って設置されたガイド部材１０７に支持されており、駆動手段（図示せず）によって、支持部材１０２は、ガイド部材１０７に沿って移動可能に構成されている。
【００４１】
このような凹凸形状形成装置１００において、処理台１０１に製品基板７０を載置した状態で、ロール版５０に所定の押圧力を付与し、かつロール版５０を回転駆動させながら支持部材１０２を処理台１０１に対して相対移動することで、製品基板７０の被加工領域の有機膜表面には、上記したように、マスタ版３５Ａの表面形状が転写される。
【００４２】
上記したようにマスタ版３５Ａの表面形状が転写された製品基板７０は、加工された有機膜を紫外線照射や加熱により硬化し、有機膜表面にＡｌやＡｇ等の高反射率の金属反射膜を形成することによって、図１に示したような反射体１０を得ることができる。
【００４３】
なお、上記した反射体１０の製造方法において、ロール版５０と被加工領域７１とは、ロール版５０のマスタ版３５Ａの幅Ｗ１が被加工領域７１の幅Ｗ２よりも広く、ロール版５０の円周（マスタ版３５Ａの転がり方向の長さ）が被加工領域７１の長さＬよりも長くなるように組み合わされる。これは、ロール版５０に溝部４０ａが形成されていること、及びマスタ版３５Ａの幅が有限であることによる。すなわち、図６に示す工程で、ロール版５０の溝部形成領域が被加工領域７１上を通過しないようにする必要があり、また、マスタ版３５Ａの幅方向の端部も被加工領域７１に掛からないようにする必要があるからである。
【００４４】
上記したように構成されるロール版５０、及び凹凸形状形成装置１００によって、凹凸形状を転写するに際しては、製品基板７０に対するロール押し圧が、正確な形状を転写する上で重要となる。具体的に、ロール押し圧と、転写率との関係を側的したところ、以下の表１のような結果を得ることができた。ここでは、ロール押し圧を変えながら、転写率（マスタ版３５Ａの凹凸高さの実測値が転写凹凸の高さと比較して、どの程度忠実に転写されたかの比率）を測定した。
【００４５】
【表１】
表１の測定結果から見られるように、転写率が不足する領域から多少のマージンを考慮すると、ロール押し圧は、約１３６Ｋｇｆ／ｃｍ2 で転写率が安定することが見出された（転写加工条件は、ロール温度；４１℃、テージ温度；４１．５℃、加工速度；５ｍｍ／ｓで測定）。
【００４６】
すなわち、安定した転写率を得るためには、ロール押し圧は、少なくとも１３６Ｋｇｆ／ｃｍ2 以上が必要とされることから、上記した弾性シート６０は、そのような押し圧に充分耐えるような構成にしておくことで、処理回数（ショット数）が増加しても、伸び、断裂などの不都合が発生することはなく、安定した転写率を維持することが可能となる。
【００４７】
本実施形態の弾性シート６０は、弾性部材をシート状に形成するに際して、その内部に強化材を混入した複合材によって構成されている。このように弾性体に強化材を混入しておくことにより、弾性体としての特性を維持したまま、引き裂き強度や圧縮強度等の向上が図れ、伸びや断裂といった変形を効果的に防止することが可能になる。すなわち、上記したような大きなロール押し圧が作用しても、弾性シート６０には、伸び、断裂、圧延等を生じさせず、その耐久性を向上させることが可能になる。
【００４８】
具体的に、本実施形態における弾性シート６０は、図８に示すように、弾性を付与する母材６０ａをシリコンゴムとし、その内部に、強化材であるガラス繊維を混入して構成されている。この場合、強化材となるガラス繊維６０ｂは、予め織布状（織り込み間隔を１ｍｍ前後にする）に編成されており、これを厚さ１．０ｍｍのシリコンゴムに混入することで弾性シート６０が構成される。そして、このような織布状の強化材を含んだ弾性シート６０は、物性として硬度７０、引張強度８．０ＭＰａ、切断時伸び２３０％、圧縮永久ひずみ１４．１％の特徴を備えている。
【００４９】
上記した複合材による弾性シート６０を介在させたロール版と、一般的なゴムシート（シリコンゴムシート）を介在させたロール版との間で、耐久性比較試験を行ったところ、下記の表２のような結果が得られた。この比較試験においては、両シートは、同一の厚さ（１．０ｍｍ）に設定してあり、ロール押し圧、温度、駆動速度等、各種の動作条件も同一にして行った（なお、シート部材そのものを介在させないと、転写率が７５％前後となり転写率不足となる）。
【００５０】
【表２】
上記した試験結果によれば、強化繊維なしのシリコンゴムシートでは、転写が２００ショット程で、ロール押圧による圧延が顕著に現れるようになり、マスタ版にゴム厚みムラに基づく凹凸が発生するようになる。特に、ロール版の回転終端部に、圧延されたゴムが集中するようになり、忠実な転写を妨げるようになる。また、それに伴ってシリコンゴムシートも変動することから、結果として、転写される製品基板に横スジ状のムラが発生するようになる。
【００５１】
一方、ガラス繊維を混入した弾性シート６０は、表２に示す転写率からも明らかなように、約２０００ショット繰り返しても、伸び、破断、圧延等が発生することはなく、忠実な転写が維持された。そして、このような忠実な転写は、約４０００ショット程度まで維持することが確認され、一般のシリコンゴムシートと比較すると、約２０倍程度の耐久性が得られるという結果が得られた。
【００５２】
また、表２には示していないが、強化繊維を混入していないバイトン（登録商標）についても、これをシート状にして介在し、同様な耐久性試験を行ったところ、約１５０ショットで転写率の低下が確認された。さらには、一般的なオフセット印刷に用いられるブランケットについても同様な耐久性試験を行ったが、約１００ショットで転写率の低下が確認された。このようなブランケットについては、本発明において必要とされるロール押圧力が、一般的なオフセット印刷の場合と比較して、極端に高いことによるものと考えられる。
【００５３】
以上のように、弾性シート６０に強化繊維を混入しておくことによって、ロール版５０に対して安定した転写率を得るために必要とされる押圧力を付与して転写処理を繰り返しても、弾性シート６０が変形、破損、圧延等、生じることは無く、条件設定の許容度の広い適正な押圧条件が長期に亘って維持され、安定したロール転写加工が可能になる。
【００５４】
そして、上記した構成においては、強化材が混入された弾性シート６０は、その硬度が７０〜８０の範囲に設定しておくことが好ましい。これは、硬度が低くなると、弾性シート６０上に被着されたマスタ版３５Ａの自由度が大きくなる傾向となり、バルジが発生する等、転写処理時においてスジ状のムラが発生する可能性が高くなるからである。また、硬度が高くなると、転写処理時に、適度な押圧力を均一に与えることが難しくなって転写率が低下したり、同様なスジ状のムラが発生する傾向になるからである。
【００５５】
さらに、弾性シート６０の厚さＴに関しても、１．０ｍｍ〜１．５ｍｍ程度に設定しておくことが好ましい。これは、厚さを厚くしてしまうと、弾性シート６０上に被着されるマスタ版３５Ａの自由度が大きくなる傾向となり、バルジが発生する等、転写処理時においてスジ状のムラが発生する可能性が高くなるからである。また、余り薄くなり過ぎると、混入した強化材（ガラス繊維６０ｂ）が外部に露出してしまうことから、１．０ｍｍ以上あることが好ましい。
【００５６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記したようにロール４０とマスタ版３５Ａとの間に介在される弾性シートについては、その母材として用いられる弾性材料、及び混入される強化材の材料に関しては、ロール押し圧、転写処理が成される製品基板に被着される有機膜の材料、マスタ版の構成材料、加工速度等に応じて、適宜変形することが可能である。
【００５７】
具体的には、強化材を含む弾性シートは、弾性材料（母材）に強化材を混入した複合材料をシート状に成形したものであれば良い。ここで母材となる弾性材料は、例えば、フッ素ゴム、シリコンゴムなどのゴムを用いることができ、強化材としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミックス繊維などを用いることができる。この場合、強化繊維の性状については、短繊維状のもの、長繊維状のものを用いることができ、混入方法についても、上記したように織布状に編成したもの以外にも、ランダムに混入する等しても良い。また、通常の弾性材料（母材）の原料に強化材料（モノマー、ダイマー、ポリマーなど）を混合、又は重合させてなる材料を用いてシート状に成形したものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】液晶表示装置に利用可能な反射体の構成を示す斜視図。
【図２】反射体の凹凸形状を形成するための母型を示す斜視図。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、図２に示す母型を用いてロール版を作成する一工程例を示す図（その１）。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は、図２に示す母型を用いてロール版を作成する一工程例を示す図（その２）。
【図５】図３及び図４に示した工程によって作成されるロール版の断面図。
【図６】図５に示すロール版を用いて図１に示す反射体の凹凸形状を形成する工程を示す斜視図。
【図７】ロール版を組み込んだ凹凸形状形成装置の一構成例を示す斜視図。
【図８】ロールとマスタ版との間に介在される弾性シートの構成を示す図。
【符号の説明】
【００５９】
１０ 反射体
１７ 母型
３５Ａ Ｎｉ電鋳版（マスタ版）
４０ ロール
５０ ロール版
６０ 弾性シート
６０ａ 母材
６０ｂ 強化材
１００ 凹凸形状形成装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に多数の凹凸部を有する反射体を製造するに際して用いられ、凹凸を有するマスタ版をロールの表面に巻回した略円柱状のロール版であって、
前記ロールの表面とマスタ版との間に、強化材を含む弾性シートを介在したことを特徴とするロール版。
【請求項２】
前記弾性シートは、硬度が７０〜８０で、厚さが１．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のロール版。
【請求項３】
前記弾性シートは、ガラス繊維を織布としてシリコンゴムを含浸して形成されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のロール版。
【請求項４】
表面に有機膜を形成した製品基板に対し、所定の押圧力で押圧しながら回転駆動されるロール版を回転可能に支持し、前記ロール版の回転によって、前記製品基板の表面に多数の凹凸部を有する反射体を製造するに際して用いられる凹凸形状形成装置であって、
前記ロール版は、略円柱状に形成されたロールと、このロールの表面に取着される強化材を含む弾性シートと、この弾性シートの表面に取着され、前記凹凸部を形成する所定形状の凹凸を有するマスタ版とを有することを特徴とする凹凸形状形成装置。
【請求項５】
前記弾性シートは、硬度が７０〜８０で、厚さが１．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の凹凸形状形成装置。
【請求項６】
前記弾性シートは、ガラス繊維を織布としてシリコンゴムを含浸して形成されたものであることを特徴とする請求項４又は５に記載の凹凸形状形成装置。
【請求項１】
表面に多数の凹凸部を有する反射体を製造するに際して用いられ、凹凸を有するマスタ版をロールの表面に巻回した略円柱状のロール版であって、
前記ロールの表面とマスタ版との間に、強化材を含む弾性シートを介在したことを特徴とするロール版。
【請求項２】
前記弾性シートは、硬度が７０〜８０で、厚さが１．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のロール版。
【請求項３】
前記弾性シートは、ガラス繊維を織布としてシリコンゴムを含浸して形成されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のロール版。
【請求項４】
表面に有機膜を形成した製品基板に対し、所定の押圧力で押圧しながら回転駆動されるロール版を回転可能に支持し、前記ロール版の回転によって、前記製品基板の表面に多数の凹凸部を有する反射体を製造するに際して用いられる凹凸形状形成装置であって、
前記ロール版は、略円柱状に形成されたロールと、このロールの表面に取着される強化材を含む弾性シートと、この弾性シートの表面に取着され、前記凹凸部を形成する所定形状の凹凸を有するマスタ版とを有することを特徴とする凹凸形状形成装置。
【請求項５】
前記弾性シートは、硬度が７０〜８０で、厚さが１．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の凹凸形状形成装置。
【請求項６】
前記弾性シートは、ガラス繊維を織布としてシリコンゴムを含浸して形成されたものであることを特徴とする請求項４又は５に記載の凹凸形状形成装置。
【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２００６−２１２７７９（Ｐ２００６−２１２７７９Ａ）
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２４７８８（Ｐ２００５−２４７８８）
【出願日】平成１７年２月１日（２００５．２．１）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月１７日（２００６．８．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月１日（２００５．２．１）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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