光学シート及びその製造方法
【課題】容易に、大型の部品に対しても、繋ぎ目なく高精度に微細構造を形成することを目的とする。
【解決手段】基材上に硬化性樹脂を塗布する塗布工程と、雰囲気の酸素濃度を所定の濃度に制御する制御工程と、前記硬化性樹脂に微細構造型を有するスタンパを押し付ける押し付け工程と、前記硬化性樹脂と前記スタンパとの接触面に微細構造を転写して硬化部として硬化させると共に、前記硬化部より柔らかい半硬化部を前記硬化性樹脂における前記スタンパの周辺に形成する硬化工程と、前記硬化性樹脂から前記スタンパを離型する離型工程と、前記硬化部に隣接する領域で、かつ、前記半硬化部および前記硬化部の一部を含む領域に、前記スタンパを押し付ける再押し付け工程と、を繰り返して、基材から光学シートを製造する。
【解決手段】基材上に硬化性樹脂を塗布する塗布工程と、雰囲気の酸素濃度を所定の濃度に制御する制御工程と、前記硬化性樹脂に微細構造型を有するスタンパを押し付ける押し付け工程と、前記硬化性樹脂と前記スタンパとの接触面に微細構造を転写して硬化部として硬化させると共に、前記硬化部より柔らかい半硬化部を前記硬化性樹脂における前記スタンパの周辺に形成する硬化工程と、前記硬化性樹脂から前記スタンパを離型する離型工程と、前記硬化部に隣接する領域で、かつ、前記半硬化部および前記硬化部の一部を含む領域に、前記スタンパを押し付ける再押し付け工程と、を繰り返して、基材から光学シートを製造する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に微細構造が形成された光学シート及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイなどの光学部品に特殊光学特性を発揮するナノメートル（ｎｍ）オーダーからミクロン（μｍ）オーダーの微細なパターンを形成することで、高精度化を実現することが望まれている。たとえば、ピッチ２５０ｎｍ、高さ２５０ｎｍの微細円錐構造（微細構造体）が規則正しく並んだ光学部品では、光学部品表面へ入射する光の反射率を低減できる特性を有していることが知られている。このような光学部品については、微細構造体を継ぎ目無く大面積に構成することが要望されている。
【０００３】
従来、ナノメートルオーダーからミクロンオーダーの微細なパターンを形成するためには、半導体製造プロセスのフォトリソグラフィ技術や電子線描画法であるＥＢ描画法が適用されてきた。これらの方法では、微細なパターンを形成できる一方で、大面積に微細なパターンを形成しようとすると、描画数の増加に伴う高精度制御や装置自体の大型化が必要であった。結果として、半導体製造プロセスを適用すると、装置の製造コストが高くなり、大型化が困難となる課題がある。
【０００４】
一方、微細な凹凸パターンの形成を低コストで行うための技術として、基板上に転写したい凹凸パターンの反転形状を有する金型を、転写層に対してナノインプリントすることで、転写する技術が開示されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００５】
さらに、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、ナノインプリントを繰り返し行った場合の転写間での繋ぎ目を発生させないために、微細構造体１の基本微細構造体３間の距離Ｄｓが基準値より小さくなるように、基本微細構造体３の端部を整形する微細構造体の製造方法が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５２５９９２６号明細書
【特許文献２】米国特許第５７７２９０５号明細書
【特許文献３】特開２０１０−８０６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の技術では、ナノインプリント技術を繰り返し行うことで、微細構造を大型化できる一方で、転写されたパターンの間にパターンが形成されていない部分が連続に発生して、繋ぎ目になり、性能を満たさない場合が発生するという課題がある。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の光学シート及びその製造方法は、容易に、大型の部品に対しても、繋ぎ目なく高精度に微細パターンを形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記従来の目的を達成するために、本発明の光学シートの製造方法は、基材上に硬化性樹脂を塗布する塗布工程と、雰囲気の酸素濃度を所定の濃度に制御する制御工程と、前記硬化性樹脂に微細構造型を有するスタンパを押し付ける押し付け工程と、前記硬化性樹脂と前記スタンパとの接触面に微細構造を転写して硬化部として硬化させると共に、前記硬化部より柔らかい半硬化部を前記硬化性樹脂における前記スタンパの周辺に形成する硬化工程と、前記硬化性樹脂から前記スタンパを離型する離型工程と、前記硬化部に隣接する領域で、かつ、前記半硬化部および前記硬化部の一部を含む領域に、前記スタンパを押し付ける再押し付け工程と、を有し、前記塗布工程と、前記制御工程と、前記押し付け工程と、前記硬化工程と、前記離型工程と、前記再押し付け工程とを繰り返して、基材から光学シートを製造することを特徴とする。
【００１０】
また、上記従来の目的を達成するために、本発明の光学シートは、基材と、前記基材上に形成される第一微細構造と、前記第一微細構造より前記基材からの高さが高い第二微細構造とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上、本発明によれば、容易に、大型の部品に対しても、繋ぎ目なく高精度に微細パターンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）、（ｂ）本発明の実施の形態にかかるインプリント装置構成を示す図
【図２】（ａ）〜（ｇ）本発明の実施の形態にかかるシート製造方法を説明する工程図
【図３】紫外線硬化樹脂の硬化に及ぼす雰囲気の酸素濃度の影響を説明する図
【図４】酸素濃度が低い雰囲気で形成された微細構造の様子を説明する図
【図５】酸素濃度が低い雰囲気で連続的に形成された微細構造の様子を説明する図
【図６】本発明の実施の形態にかかる１度の硬化工程で形成した硬化部と半硬化部の輪郭形状を示す平面図
【図７】本発明の実施の形態にかかる光学シートの平面形状を示す図
【図８】本発明の実施の形態にかかる連続的に形成された微細構造の断面構造を説明する図
【図９】（ａ）、（ｂ）従来の微細構造パターンの構成を例示する図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図８を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態にかかるインプリント装置構成を示す図である。図２は、本発明の実施の形態にかかるシート製造方法を説明する工程断面図である。図３は、ラジカル重合系の紫外線硬化樹脂の硬化に及ぼす雰囲気の酸素濃度の影響を説明する図である。図４は、酸素濃度が低い雰囲気で形成された微細構造の様子を説明する図である。図５は、酸素濃度が低い雰囲気で連続的に形成された微細構造の様子を説明する図である。図６は、１度の硬化工程で形成した硬化部と半硬化部の輪郭形状を示す平面図である。図７は、本発明の実施の形態にかかる光学シートの平面形状を示す図である。図８は、連続的に形成された微細構造の断面構造を説明する図である。
【００１４】
まず、本発明の実施の形態にかかるインプリント装置の構成を、図１（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、インプリント装置１０１は、Ｘ軸駆動用駆動軸１０３、Ｙ軸駆動用駆動軸１０４、Ｚ軸駆動用駆動軸１０５を有し、３軸制御が可能である。また、Ｚ軸駆動用駆動軸１０５には、ＵＶ照射装置１０６が取り付けられている。ＵＶ照射装置１０６には、スタンパ２０２を固定するための型固定用ベース１０８が取り付けられている。型固定用ベース１０８は、波長３５０ｎｍから波長４００ｎｍの領域において紫外線光が９０％以上透過する素材を選定する必要があり、一例として、透過率９２％の石英を用いている。また、Ｘ軸駆動用駆動軸１０３およびＹ軸駆動用駆動軸１０４上に、テーブル１０７を配置し、このテーブル１０７上に、インプリントされる基材を載置する。Ｘ軸駆動用駆動軸１０３およびＹ軸駆動用駆動軸１０４を駆動させることで、テーブル１０７を移動させ、インプリントする位置を制御することが出来る。
【００１５】
次に、被転写対象である基材に微細構造を転写するプロセスを、図２（ａ）〜（ｇ）を用いて説明する。
図２（ａ）〜（ｇ）において、基材２０１は、材料として接着処理を施した厚み２５０μｍのポリエチレンテレフタラートを用いており、テーブル１０７上に固定されている。また、スタンパ２０２は、型固定用ベース１０８に厚み５０μｍの両面テープを用いて固定され、インプリント装置１０１に装着されている。スタンパ２０２上に形成された微細構造型３０１は、ピッチ０．８μｍ高さ０．８μｍの四角柱形状である。また、スタンパ２０２のサイズは、縦長さ１０ｍｍ、横長さ１０ｍｍ、厚み３ｍｍのものを使用した。
【００１６】
まず、図２（ａ）に示すように、基材２０１上に、スピンコーターによりラジカル重合系の紫外線硬化樹脂４０１を塗布する。紫外線硬化樹脂（ＵＶ硬化樹脂）４０１としては、例えば、粘度９ｍＰａ・ｓｅｃ、屈折率１．５１のものを使用する。紫外線硬化樹脂４０１の初期膜厚は、微細構造型３０１が転写された場合の最小膜厚０．２５６μｍから、１．０５６μｍ（＝０．８μｍ＋０．２５６μｍ）以上とする必要がある。本実施の形態では、回転数が２０００回転／分のスピンコーターを用いて、紫外線硬化樹脂４０１の基材２０１上での最小膜厚が０．３３μｍになるように、すなわち、初期膜厚が１．１３μｍ以上となるように塗布する。
【００１７】
次に、図２（ｂ）に示すように、塗布した紫外線硬化樹脂４０１にスタンパ２０２を、速度１ｍｍ／分でＺ軸マイナス方向へＺ軸駆動用駆動軸１０５を動かし、加圧力が０．７Ｎ／平方ｍｍになるまで押し付ける。
【００１８】
次に、図２（ｃ）に示すように、ＵＶ照射装置１０６からＵＶ光をスタンパ２０２およびその隣接領域にＺ軸方向に平行に光があたるように照射し、スタンパ２０２の微細構造型３０１を基材２０１上の紫外線硬化樹脂４０１へ転写させる。例えば、ＵＶ照射装置１０６の光源に波長３７５ｎｍのＬＥＤランプを採用し、ＵＶ照射パワーを３ｍＷ／ｃｍ２、照射時間を６０秒で実施する。この時、後述のように酸素濃度雰囲気を調整することにより、スタンパ２０２に覆われる部分に硬化部４０２が形成される。また、この時、ＵＶが照射され、かつスタンパ２０２に覆われない部分に、微細構造が完全に転写され硬化されていない部分（硬化部４０２より柔らかい部分）である半硬化部３０２が形成される。また、スタンパ２０２を紫外線硬化樹脂４０１に押し込んで硬化させるため、硬化部４０２と半硬化部３０２を含む硬化されていない紫外線硬化樹脂４０１の基材２０１からの高さには差ができ、硬化されていない紫外線硬化樹脂４０１の方が硬化部４０２より高くなる。
【００１９】
次に、図２（ｄ）に示すように、スタンパ２０２をＺ軸プラス方向へ、例えば、３ｍｍ／分の速度で移動させ、基材２０１上の微細構造が転写された硬化部４０２から離型し、Ｘ軸駆動用駆動軸１０３、Ｙ軸駆動用駆動軸１０４の片方、または両方を駆動し、スタンパ２０２を移動させる。移動させる時には、半硬化部３０２に重なるように、Ｘ軸またはＹ軸のプラス方向へスタンパ２０２を移動させる。例えば、半硬化部３０２の図２（ａ）〜（ｇ）のＸ方向の長さが１．８μｍであるとした場合、移動量をＸ軸プラス方向へ９．９９ｍｍ（重ね合せ量Ｂを０．０１ｍｍ）に設定する。これにより、スタンパ２０２の端部が半硬化部３０２を超えて硬化部４０２に達し、硬化部４０２上に新たな微細構造を形成することができ、微細構造に隙間が生じない。なお、重ね合わせ量Ｂは任意であるが、微細構造型３０１のピッチを考慮し、微細構造型３０１の凸部と硬化部４０２の凹部ができるだけ重なるようにすることで、硬化部４０２に形成される微細構造が整い、反射率抑制効果が維持されて好ましい。
【００２０】
次に、図２（ｅ）に示すように、図２（ｂ）の工程と同様に、スタンパ２０２を、例えば、速度１ｍｍ／分でＺ軸マイナス方向へＺ軸駆動用駆動軸１０５を動かし、０．７Ｎ／ｍｍ２になるまで押し付ける。そして、図２（ｆ）に示すように、図２（ｃ）の工程と同様に、例えば、ＵＶ照射パワーを３ｍＷ／ｃｍ２、照射時間を６０秒でＵＶ照射を行い、図２（ｃ）に示す工程で転写した硬化部４０２に重なるように、次の転写した硬化形状４０３を作成する。このようにスタンパ２０２を半硬化部３０２上に重ねて押し付けた場合、半硬化部３０２は紫外線硬化樹脂４０１より硬さが硬いため、硬化形状４０３は硬化部４０２より基材２０１からの高さが高い状態で形成される。この時、半硬化部３０２上で重ね合わせながら硬化形状４０３を形成することにより、硬化部４０２から硬化形状４０３にかけて、微細構造の隙間なく、連続的に微細構造が形成されることになる。
【００２１】
次に、図２（ｇ）に示すように、スタンパ２０２をＺ軸プラス方向へ、３ｍｍ／分の速度で移動させ、離型させる。また更に転写面積を増やす場合は、Ｘ軸駆動用駆動軸１０３、Ｙ軸駆動用駆動軸１０４を駆動し、図２（ｅ）から図２（ｇ）の工程を繰り返し実施し、微細構造を有する光学シート５０１を製造する。
【００２２】
本発明では、図２（ｃ）、図２（ｄ）の工程において、酸素濃度Ａを調整することで、紫外線硬化樹脂４０１の硬化状態が酸素濃度によって異なることを利用して、硬化部４０２と半硬化部３０２を形成する。
【００２３】
酸素濃度が、紫外線硬化樹脂４０１のＵＶ光による硬化に及ぼす影響を説明する。
図３では、３０μｍの膜厚の紫外線硬化樹脂４０１に対して、酸素濃度Ａを変化させて、硬化させた硬化物の高さを測定し、酸素濃度Ａによる膜厚の変化量を算出した。図３に示した結果から、雰囲気中の酸素分子量により、紫外線硬化樹脂４０１の表面硬化状態が変わることが分かり、酸素濃度Ａが高いほど、酸素にふれている紫外線硬化樹脂４０１の表面が硬化し難いことが分かった。
【００２４】
ここで、酸素濃度が低い状態でスタンパ２０２を用いて紫外線硬化樹脂４０１を硬化させて微細構造を形成した場合の問題点を説明する。
図４に、図２（ｃ）、図２（ｄ）の工程において、Ｎ２雰囲気下で、スタンパ２０２を紫外線硬化樹脂４０１へ押し付け、ＵＶ光を照射した際の転写形状を示す。ここで、微細構造型３０１の反転形状が紫外線硬化樹脂４０１へ転写された硬化部４０２に対して、スタンパ２０２の外周部分で硬化した部分を外周硬化部４０４とする。ここで、スタンパ２０２の外周部で硬化した外周硬化部４０４の高さを短焦点レーザー顕微鏡で測定すると１μｍであり、図４に示すように、転写された微細構造の高さより高く盛り上がっていた。外周盛り上がり部が硬化した外周硬化部４０４は、微細構造型３０１の反転形状が転写されている硬化部４０２と比較すると、光の反射特性が異なる。これは、外周硬化部４０４上には微細構造が形成されておらず、また、表面が曲面状に傾斜しているため、表面状態が異なるためであると考えられる。そのため、外周硬化部４０４が硬化部４０２の表面に存在すると、その部分が欠陥となる。また、外周硬化部４０４が存在したまま、図２（ｅ）から図２（ｇ）の工程にあるように転写工程を実施すると、外周硬化部４０４上にスタンパ２０２を押し付けるために、スタンパ２０２が適切に押し付けられず、適切な微細構造が形成されないという不具合が生じる。
【００２５】
図５に外周硬化部４０４に重なるように図２（ｅ）から図２（ｇ）の工程を実施した際の転写形状を示す。外周硬化部４０４に重なるように、微細形状を有する硬化形状４０３を形成すると、外周硬化部４０４のためにスタンパ２０２が押し付けられず、図５に示すように、例えば、高さ１．２μｍ程度の段差Ｔが発生する。また、微細形状を有する硬化形状４０３を形成する際にも、外周硬化部４０４は形成されるため、本工程で出来た微細構造を有する光学シート５０１は、微細構造型３０１の反転形状が転写されている硬化部４０２と、次の工程で出来た硬化形状４０３との間に、段差Ｔが発生する。そして、この段差Ｔと微細形状を有していない部分が繋ぎ目となり、繋ぎ目のある光学シートとなる。
【００２６】
ここで、段差Ｔの大きさに関して説明する。人間の目には段差Ｔの大きさが１μｍよりも大きくなると、光学シート上に段差Ｔの部分がスジとなって見える。そのため、段差Ｔの大きさは、０μｍより大きく、かつ、１μｍ以下とする必要がある。すなわち、 ０＜Ｔ≦１μｍ の範囲に抑え込む必要がある。
【００２７】
本発明では、図２（ｅ）から図２（ｇ）の工程において、雰囲気中の酸素濃度Ａを調整し、酸素にふれている部分の硬化状態をコントロールすることで、外周盛り上がり部の硬化を抑制し、外周硬化部４０４を発生させないことを特徴とする。外周硬化部４０４を発生させないことで、段差Ｔが形成されず、繋ぎ目の無い光学シート５０１を作成することができる。これは、雰囲気中の酸素濃度Ａが高くなると、ビラジカル状態の酸素が多くなり、紫外線硬化樹脂４０１にＵＶ光を照射しても、ビラジカル状態の酸素にふれている部分は、ＵＶ光による励起でラジカルが反応すると共にビラジカル状態の酸素とも反応し、硬化を抑制することが出来るためである。したがって、雰囲気中の酸素濃度Ａを高くすることで、完全に硬化しない半硬化状態である半硬化部３０２とすることが出来る。
【００２８】
図３の結果から、酸素濃度Ａの変化により半硬化状態の半硬化部３０２の樹脂量を調整することが可能であって、具体的には、５％の酸素濃度を用いれば、初期膜厚３０μｍから硬化後膜厚２８．７を引いた膜厚１．３μｍの半硬化部３０２を形成することができることが分かった。半硬化状態では、ビラジカル状態の酸素に触れている表面を硬化度０％とすると、表面から内部へ行くに従い、硬化度は上がっていく。酸素濃度５％の状態で、図２（ｂ）から図２（ｄ）の工程を実施すると、硬化部４０２を形成するスタンパ２０２エッジ部に膜厚１．３μｍの微細構造の完全に転写されていない半硬化部３０２が形成できる。
【００２９】
図６は、硬化部４０２と半硬化部３０２の輪郭形状を示す平面図である。
図６に示すように、スタンパ２０２外周部の形状が直線であるのに対して、微細構造が完全に転写されていない半硬化部３０２の外周形状は曲線になる。これは、雰囲気中のビラジカル状態の酸素との反応状態が均一でないためである。ここで、酸素濃度が５％未満の領域を使用した場合を考える。酸素濃度が０％から４％では、微細構造の完全に転写していない半硬化部３０２を作成することが出来なかった。また、酸素濃度が４％から５％の範囲では、半硬化部３０２を形成できることもあるが、ビラジカル状態の酸素との反応状態によっては、一部、半硬化部３０２が形成できない部分が発生した。
【００３０】
そのため酸素濃度Ａは、 ５％≦Ａ である必要がある。
ここで、本実施の形態では、半硬化部３０２の最大長さは０．００５ｍｍであった。そのため、重ね合せ量Ｂは、 ０．００５ｍｍ≦Ｂ にする必要がある。ここで、重ね合せ量Ｂとは、前回の硬化による硬化部に、スタンパ２０２が重なる量である。すなわち、重ね合せ量Ｂとは、本実施の形態では、半硬化部３０２を含むと共に、スタンパ２０２の外縁からの距離である。これは、半硬化部３０２が最終的に残らないように、重ね合せ量Ｂを、微細構造が完全に転写していない半硬化部３０２以上にする必要があるためである。
【００３１】
ここで、例えば、酸素濃度Ａ＝１５％で実施した場合、微細構造が完全に転写されていない半硬化部３０２の図２（ａ）〜（ｇ）のＸ方向の長さが１．８μｍであった。また、スタンパ２０２の移動量をＸ軸プラス方向へ９．９９ｍｍ（重ね合せ量Ｂを０．０１ｍｍ）に設定すると、実際に移動した距離は９．９８９ｍｍとなり、重ね合せ量０．００９ｍｍとなった。よって、この場合の重ね合せ量Ｂ＝０．００９ｍｍ（９μｍ）は、半硬化部３０２の長さ１．８μｍ以上となり、問題はないことが確認できた。
【００３２】
より大面積に微細構造を転写させるためには、図２（ｅ）〜図２（ｇ）の工程を繰り返すことが必要である。ここで、図７に、微細構造を転写した紫外線硬化樹脂４０１にＸ方向に５回、Ｙ方向に５回、ＵＶ光照射を繰り返して作成した光学シート５０１の平面図を示す。例えば、Ｘ方向幅４９．９６ｍｍ、Ｙ方向幅４９．９６ｍｍの微細構造型３０１の形状を転写した微細構造が多数個複製された光学シート５０１を作成することができる。図７のＡ部はＸ軸プラス方向へ移動させた時の重ね合せ部で、図７のＢ部はＹ軸マイナス方向へ移動させた時の重ね合せ部である。図７では、Ｘ軸マイナス方向からプラス方向へ、Ｙ軸プラス方向からＹ軸マイナス方向へ微細構造である硬化部４０２を形成したものである。
【００３３】
図８に、図７中Ｃ−Ｃ’断面形状を示す。重ね合せ部は、微細構造が完全に転写されていない半硬化部３０２上へ微細形状の硬化部４０２に形成するため、図８のＡ部（第二微細構造）では、微細構造を２層で形成している。このため、図８のＡ部の構造体の強度がその他の１層部分（第一微細構造）よりも強くなる。図８のＡ部のような２層構造を、光学シートに網目状に配置することで、図７中Ｘ方向、Ｙ方向共に、光学シート５０１の折り曲げ強度を強くすることができる。
【００３４】
そのため、通常は光学シートを折り曲げると、応力集中部分からシート構造の破壊が始まるが、前述のように、網目状に２層構造を配置することで、２層構造が存在しない場合と比較して、応力の分散が進み、強度を向上させることができる。また、強度の向上に加えて、２層構造が網目状に配置されていることで、時間経過における光学シート５０１のソリを抑制するという効果も発生する。
【００３５】
また、２層構造の表面では、微細構造である硬化部４０２が全面に形成されているため、微細構造である硬化部４０２による光の反射防止効果が低減されることなく、光学シート５０１は光学部品として機能する。
【００３６】
また、本発明では、雰囲気の酸素濃度Ａをコントロールすることで、外周硬化部４０４を発生させず、代わりに微細構造の完全に転写していない半硬化部３０２を意図的に作り、重ね合せている。そのため、図５のような盛り上がり部分（外周硬化部４０４）に転写することによる段差Ｔが大きくなることが無い。また段差Ｔの大きさは、微細構造である硬化部４０２の構造高さの大きさ以下に制御することが出来る。加えて、ミクロン（μｍ）オーダーの高性能な位置決めを行わなくても微細構造である硬化部４０２が形成されていない場所が存在しないため、繋ぎ目の発生が無い光学シート５０１を形成することが出来る。本実施の形態では、例えば、段差Ｔを０．３μｍ程度に制御することができる。これは、半硬化部３０２の転写率を４０％から８０％に制御しているために、重なり合った場所が連続的に形成でき、段差Ｔが微細構造の大きさよりも小さく作成できるためである。
【００３７】
なお、以上の説明においては、紫外線硬化樹脂（ＵＶ硬化樹脂）を用いて説明したが、本発明で目的とするように硬化状況の調整が可能であれば、熱硬化樹脂などを使用することも可能である。
【００３８】
このように、本発明の微細パターンの製造方法によると、従来技術では、パターンの半分以下の精度で位置決めをしなくては作成できなかった大面積構造体を有する光学シート５０１を、位置決め精度を要求することなく、微細構造である硬化部４０２の間にできる形状未転写領域を発生することなく、つまり隙間が形成されることなく作成できる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、容易に、大型の部品に対しても、繋ぎ目なく高精度に微細パターンを形成することができるため、表面に微細構造が形成される光学シートに適用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１ 微細構造体
３ 基本微細構造体
１０１ インプリント装置
１０３ Ｘ軸駆動用駆動軸
１０４ Ｙ軸駆動用駆動軸
１０５ Ｚ軸駆動用駆動軸
１０６ ＵＶ照射装置
１０７ テーブル
１０８ 型固定用ベース
２０１ 基材
２０２ スタンパ
３０１ 微細構造型
３０２ 半硬化部
４０１ 紫外線硬化樹脂
４０２ 硬化部
４０３ 硬化形状
４０４ 外周硬化部
５０１ 光学シート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に微細構造が形成された光学シート及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイなどの光学部品に特殊光学特性を発揮するナノメートル（ｎｍ）オーダーからミクロン（μｍ）オーダーの微細なパターンを形成することで、高精度化を実現することが望まれている。たとえば、ピッチ２５０ｎｍ、高さ２５０ｎｍの微細円錐構造（微細構造体）が規則正しく並んだ光学部品では、光学部品表面へ入射する光の反射率を低減できる特性を有していることが知られている。このような光学部品については、微細構造体を継ぎ目無く大面積に構成することが要望されている。
【０００３】
従来、ナノメートルオーダーからミクロンオーダーの微細なパターンを形成するためには、半導体製造プロセスのフォトリソグラフィ技術や電子線描画法であるＥＢ描画法が適用されてきた。これらの方法では、微細なパターンを形成できる一方で、大面積に微細なパターンを形成しようとすると、描画数の増加に伴う高精度制御や装置自体の大型化が必要であった。結果として、半導体製造プロセスを適用すると、装置の製造コストが高くなり、大型化が困難となる課題がある。
【０００４】
一方、微細な凹凸パターンの形成を低コストで行うための技術として、基板上に転写したい凹凸パターンの反転形状を有する金型を、転写層に対してナノインプリントすることで、転写する技術が開示されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００５】
さらに、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、ナノインプリントを繰り返し行った場合の転写間での繋ぎ目を発生させないために、微細構造体１の基本微細構造体３間の距離Ｄｓが基準値より小さくなるように、基本微細構造体３の端部を整形する微細構造体の製造方法が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５２５９９２６号明細書
【特許文献２】米国特許第５７７２９０５号明細書
【特許文献３】特開２０１０−８０６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の技術では、ナノインプリント技術を繰り返し行うことで、微細構造を大型化できる一方で、転写されたパターンの間にパターンが形成されていない部分が連続に発生して、繋ぎ目になり、性能を満たさない場合が発生するという課題がある。
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の光学シート及びその製造方法は、容易に、大型の部品に対しても、繋ぎ目なく高精度に微細パターンを形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記従来の目的を達成するために、本発明の光学シートの製造方法は、基材上に硬化性樹脂を塗布する塗布工程と、雰囲気の酸素濃度を所定の濃度に制御する制御工程と、前記硬化性樹脂に微細構造型を有するスタンパを押し付ける押し付け工程と、前記硬化性樹脂と前記スタンパとの接触面に微細構造を転写して硬化部として硬化させると共に、前記硬化部より柔らかい半硬化部を前記硬化性樹脂における前記スタンパの周辺に形成する硬化工程と、前記硬化性樹脂から前記スタンパを離型する離型工程と、前記硬化部に隣接する領域で、かつ、前記半硬化部および前記硬化部の一部を含む領域に、前記スタンパを押し付ける再押し付け工程と、を有し、前記塗布工程と、前記制御工程と、前記押し付け工程と、前記硬化工程と、前記離型工程と、前記再押し付け工程とを繰り返して、基材から光学シートを製造することを特徴とする。
【００１０】
また、上記従来の目的を達成するために、本発明の光学シートは、基材と、前記基材上に形成される第一微細構造と、前記第一微細構造より前記基材からの高さが高い第二微細構造とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上、本発明によれば、容易に、大型の部品に対しても、繋ぎ目なく高精度に微細パターンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）、（ｂ）本発明の実施の形態にかかるインプリント装置構成を示す図
【図２】（ａ）〜（ｇ）本発明の実施の形態にかかるシート製造方法を説明する工程図
【図３】紫外線硬化樹脂の硬化に及ぼす雰囲気の酸素濃度の影響を説明する図
【図４】酸素濃度が低い雰囲気で形成された微細構造の様子を説明する図
【図５】酸素濃度が低い雰囲気で連続的に形成された微細構造の様子を説明する図
【図６】本発明の実施の形態にかかる１度の硬化工程で形成した硬化部と半硬化部の輪郭形状を示す平面図
【図７】本発明の実施の形態にかかる光学シートの平面形状を示す図
【図８】本発明の実施の形態にかかる連続的に形成された微細構造の断面構造を説明する図
【図９】（ａ）、（ｂ）従来の微細構造パターンの構成を例示する図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図８を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態にかかるインプリント装置構成を示す図である。図２は、本発明の実施の形態にかかるシート製造方法を説明する工程断面図である。図３は、ラジカル重合系の紫外線硬化樹脂の硬化に及ぼす雰囲気の酸素濃度の影響を説明する図である。図４は、酸素濃度が低い雰囲気で形成された微細構造の様子を説明する図である。図５は、酸素濃度が低い雰囲気で連続的に形成された微細構造の様子を説明する図である。図６は、１度の硬化工程で形成した硬化部と半硬化部の輪郭形状を示す平面図である。図７は、本発明の実施の形態にかかる光学シートの平面形状を示す図である。図８は、連続的に形成された微細構造の断面構造を説明する図である。
【００１４】
まず、本発明の実施の形態にかかるインプリント装置の構成を、図１（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、インプリント装置１０１は、Ｘ軸駆動用駆動軸１０３、Ｙ軸駆動用駆動軸１０４、Ｚ軸駆動用駆動軸１０５を有し、３軸制御が可能である。また、Ｚ軸駆動用駆動軸１０５には、ＵＶ照射装置１０６が取り付けられている。ＵＶ照射装置１０６には、スタンパ２０２を固定するための型固定用ベース１０８が取り付けられている。型固定用ベース１０８は、波長３５０ｎｍから波長４００ｎｍの領域において紫外線光が９０％以上透過する素材を選定する必要があり、一例として、透過率９２％の石英を用いている。また、Ｘ軸駆動用駆動軸１０３およびＹ軸駆動用駆動軸１０４上に、テーブル１０７を配置し、このテーブル１０７上に、インプリントされる基材を載置する。Ｘ軸駆動用駆動軸１０３およびＹ軸駆動用駆動軸１０４を駆動させることで、テーブル１０７を移動させ、インプリントする位置を制御することが出来る。
【００１５】
次に、被転写対象である基材に微細構造を転写するプロセスを、図２（ａ）〜（ｇ）を用いて説明する。
図２（ａ）〜（ｇ）において、基材２０１は、材料として接着処理を施した厚み２５０μｍのポリエチレンテレフタラートを用いており、テーブル１０７上に固定されている。また、スタンパ２０２は、型固定用ベース１０８に厚み５０μｍの両面テープを用いて固定され、インプリント装置１０１に装着されている。スタンパ２０２上に形成された微細構造型３０１は、ピッチ０．８μｍ高さ０．８μｍの四角柱形状である。また、スタンパ２０２のサイズは、縦長さ１０ｍｍ、横長さ１０ｍｍ、厚み３ｍｍのものを使用した。
【００１６】
まず、図２（ａ）に示すように、基材２０１上に、スピンコーターによりラジカル重合系の紫外線硬化樹脂４０１を塗布する。紫外線硬化樹脂（ＵＶ硬化樹脂）４０１としては、例えば、粘度９ｍＰａ・ｓｅｃ、屈折率１．５１のものを使用する。紫外線硬化樹脂４０１の初期膜厚は、微細構造型３０１が転写された場合の最小膜厚０．２５６μｍから、１．０５６μｍ（＝０．８μｍ＋０．２５６μｍ）以上とする必要がある。本実施の形態では、回転数が２０００回転／分のスピンコーターを用いて、紫外線硬化樹脂４０１の基材２０１上での最小膜厚が０．３３μｍになるように、すなわち、初期膜厚が１．１３μｍ以上となるように塗布する。
【００１７】
次に、図２（ｂ）に示すように、塗布した紫外線硬化樹脂４０１にスタンパ２０２を、速度１ｍｍ／分でＺ軸マイナス方向へＺ軸駆動用駆動軸１０５を動かし、加圧力が０．７Ｎ／平方ｍｍになるまで押し付ける。
【００１８】
次に、図２（ｃ）に示すように、ＵＶ照射装置１０６からＵＶ光をスタンパ２０２およびその隣接領域にＺ軸方向に平行に光があたるように照射し、スタンパ２０２の微細構造型３０１を基材２０１上の紫外線硬化樹脂４０１へ転写させる。例えば、ＵＶ照射装置１０６の光源に波長３７５ｎｍのＬＥＤランプを採用し、ＵＶ照射パワーを３ｍＷ／ｃｍ２、照射時間を６０秒で実施する。この時、後述のように酸素濃度雰囲気を調整することにより、スタンパ２０２に覆われる部分に硬化部４０２が形成される。また、この時、ＵＶが照射され、かつスタンパ２０２に覆われない部分に、微細構造が完全に転写され硬化されていない部分（硬化部４０２より柔らかい部分）である半硬化部３０２が形成される。また、スタンパ２０２を紫外線硬化樹脂４０１に押し込んで硬化させるため、硬化部４０２と半硬化部３０２を含む硬化されていない紫外線硬化樹脂４０１の基材２０１からの高さには差ができ、硬化されていない紫外線硬化樹脂４０１の方が硬化部４０２より高くなる。
【００１９】
次に、図２（ｄ）に示すように、スタンパ２０２をＺ軸プラス方向へ、例えば、３ｍｍ／分の速度で移動させ、基材２０１上の微細構造が転写された硬化部４０２から離型し、Ｘ軸駆動用駆動軸１０３、Ｙ軸駆動用駆動軸１０４の片方、または両方を駆動し、スタンパ２０２を移動させる。移動させる時には、半硬化部３０２に重なるように、Ｘ軸またはＹ軸のプラス方向へスタンパ２０２を移動させる。例えば、半硬化部３０２の図２（ａ）〜（ｇ）のＸ方向の長さが１．８μｍであるとした場合、移動量をＸ軸プラス方向へ９．９９ｍｍ（重ね合せ量Ｂを０．０１ｍｍ）に設定する。これにより、スタンパ２０２の端部が半硬化部３０２を超えて硬化部４０２に達し、硬化部４０２上に新たな微細構造を形成することができ、微細構造に隙間が生じない。なお、重ね合わせ量Ｂは任意であるが、微細構造型３０１のピッチを考慮し、微細構造型３０１の凸部と硬化部４０２の凹部ができるだけ重なるようにすることで、硬化部４０２に形成される微細構造が整い、反射率抑制効果が維持されて好ましい。
【００２０】
次に、図２（ｅ）に示すように、図２（ｂ）の工程と同様に、スタンパ２０２を、例えば、速度１ｍｍ／分でＺ軸マイナス方向へＺ軸駆動用駆動軸１０５を動かし、０．７Ｎ／ｍｍ２になるまで押し付ける。そして、図２（ｆ）に示すように、図２（ｃ）の工程と同様に、例えば、ＵＶ照射パワーを３ｍＷ／ｃｍ２、照射時間を６０秒でＵＶ照射を行い、図２（ｃ）に示す工程で転写した硬化部４０２に重なるように、次の転写した硬化形状４０３を作成する。このようにスタンパ２０２を半硬化部３０２上に重ねて押し付けた場合、半硬化部３０２は紫外線硬化樹脂４０１より硬さが硬いため、硬化形状４０３は硬化部４０２より基材２０１からの高さが高い状態で形成される。この時、半硬化部３０２上で重ね合わせながら硬化形状４０３を形成することにより、硬化部４０２から硬化形状４０３にかけて、微細構造の隙間なく、連続的に微細構造が形成されることになる。
【００２１】
次に、図２（ｇ）に示すように、スタンパ２０２をＺ軸プラス方向へ、３ｍｍ／分の速度で移動させ、離型させる。また更に転写面積を増やす場合は、Ｘ軸駆動用駆動軸１０３、Ｙ軸駆動用駆動軸１０４を駆動し、図２（ｅ）から図２（ｇ）の工程を繰り返し実施し、微細構造を有する光学シート５０１を製造する。
【００２２】
本発明では、図２（ｃ）、図２（ｄ）の工程において、酸素濃度Ａを調整することで、紫外線硬化樹脂４０１の硬化状態が酸素濃度によって異なることを利用して、硬化部４０２と半硬化部３０２を形成する。
【００２３】
酸素濃度が、紫外線硬化樹脂４０１のＵＶ光による硬化に及ぼす影響を説明する。
図３では、３０μｍの膜厚の紫外線硬化樹脂４０１に対して、酸素濃度Ａを変化させて、硬化させた硬化物の高さを測定し、酸素濃度Ａによる膜厚の変化量を算出した。図３に示した結果から、雰囲気中の酸素分子量により、紫外線硬化樹脂４０１の表面硬化状態が変わることが分かり、酸素濃度Ａが高いほど、酸素にふれている紫外線硬化樹脂４０１の表面が硬化し難いことが分かった。
【００２４】
ここで、酸素濃度が低い状態でスタンパ２０２を用いて紫外線硬化樹脂４０１を硬化させて微細構造を形成した場合の問題点を説明する。
図４に、図２（ｃ）、図２（ｄ）の工程において、Ｎ２雰囲気下で、スタンパ２０２を紫外線硬化樹脂４０１へ押し付け、ＵＶ光を照射した際の転写形状を示す。ここで、微細構造型３０１の反転形状が紫外線硬化樹脂４０１へ転写された硬化部４０２に対して、スタンパ２０２の外周部分で硬化した部分を外周硬化部４０４とする。ここで、スタンパ２０２の外周部で硬化した外周硬化部４０４の高さを短焦点レーザー顕微鏡で測定すると１μｍであり、図４に示すように、転写された微細構造の高さより高く盛り上がっていた。外周盛り上がり部が硬化した外周硬化部４０４は、微細構造型３０１の反転形状が転写されている硬化部４０２と比較すると、光の反射特性が異なる。これは、外周硬化部４０４上には微細構造が形成されておらず、また、表面が曲面状に傾斜しているため、表面状態が異なるためであると考えられる。そのため、外周硬化部４０４が硬化部４０２の表面に存在すると、その部分が欠陥となる。また、外周硬化部４０４が存在したまま、図２（ｅ）から図２（ｇ）の工程にあるように転写工程を実施すると、外周硬化部４０４上にスタンパ２０２を押し付けるために、スタンパ２０２が適切に押し付けられず、適切な微細構造が形成されないという不具合が生じる。
【００２５】
図５に外周硬化部４０４に重なるように図２（ｅ）から図２（ｇ）の工程を実施した際の転写形状を示す。外周硬化部４０４に重なるように、微細形状を有する硬化形状４０３を形成すると、外周硬化部４０４のためにスタンパ２０２が押し付けられず、図５に示すように、例えば、高さ１．２μｍ程度の段差Ｔが発生する。また、微細形状を有する硬化形状４０３を形成する際にも、外周硬化部４０４は形成されるため、本工程で出来た微細構造を有する光学シート５０１は、微細構造型３０１の反転形状が転写されている硬化部４０２と、次の工程で出来た硬化形状４０３との間に、段差Ｔが発生する。そして、この段差Ｔと微細形状を有していない部分が繋ぎ目となり、繋ぎ目のある光学シートとなる。
【００２６】
ここで、段差Ｔの大きさに関して説明する。人間の目には段差Ｔの大きさが１μｍよりも大きくなると、光学シート上に段差Ｔの部分がスジとなって見える。そのため、段差Ｔの大きさは、０μｍより大きく、かつ、１μｍ以下とする必要がある。すなわち、 ０＜Ｔ≦１μｍ の範囲に抑え込む必要がある。
【００２７】
本発明では、図２（ｅ）から図２（ｇ）の工程において、雰囲気中の酸素濃度Ａを調整し、酸素にふれている部分の硬化状態をコントロールすることで、外周盛り上がり部の硬化を抑制し、外周硬化部４０４を発生させないことを特徴とする。外周硬化部４０４を発生させないことで、段差Ｔが形成されず、繋ぎ目の無い光学シート５０１を作成することができる。これは、雰囲気中の酸素濃度Ａが高くなると、ビラジカル状態の酸素が多くなり、紫外線硬化樹脂４０１にＵＶ光を照射しても、ビラジカル状態の酸素にふれている部分は、ＵＶ光による励起でラジカルが反応すると共にビラジカル状態の酸素とも反応し、硬化を抑制することが出来るためである。したがって、雰囲気中の酸素濃度Ａを高くすることで、完全に硬化しない半硬化状態である半硬化部３０２とすることが出来る。
【００２８】
図３の結果から、酸素濃度Ａの変化により半硬化状態の半硬化部３０２の樹脂量を調整することが可能であって、具体的には、５％の酸素濃度を用いれば、初期膜厚３０μｍから硬化後膜厚２８．７を引いた膜厚１．３μｍの半硬化部３０２を形成することができることが分かった。半硬化状態では、ビラジカル状態の酸素に触れている表面を硬化度０％とすると、表面から内部へ行くに従い、硬化度は上がっていく。酸素濃度５％の状態で、図２（ｂ）から図２（ｄ）の工程を実施すると、硬化部４０２を形成するスタンパ２０２エッジ部に膜厚１．３μｍの微細構造の完全に転写されていない半硬化部３０２が形成できる。
【００２９】
図６は、硬化部４０２と半硬化部３０２の輪郭形状を示す平面図である。
図６に示すように、スタンパ２０２外周部の形状が直線であるのに対して、微細構造が完全に転写されていない半硬化部３０２の外周形状は曲線になる。これは、雰囲気中のビラジカル状態の酸素との反応状態が均一でないためである。ここで、酸素濃度が５％未満の領域を使用した場合を考える。酸素濃度が０％から４％では、微細構造の完全に転写していない半硬化部３０２を作成することが出来なかった。また、酸素濃度が４％から５％の範囲では、半硬化部３０２を形成できることもあるが、ビラジカル状態の酸素との反応状態によっては、一部、半硬化部３０２が形成できない部分が発生した。
【００３０】
そのため酸素濃度Ａは、 ５％≦Ａ である必要がある。
ここで、本実施の形態では、半硬化部３０２の最大長さは０．００５ｍｍであった。そのため、重ね合せ量Ｂは、 ０．００５ｍｍ≦Ｂ にする必要がある。ここで、重ね合せ量Ｂとは、前回の硬化による硬化部に、スタンパ２０２が重なる量である。すなわち、重ね合せ量Ｂとは、本実施の形態では、半硬化部３０２を含むと共に、スタンパ２０２の外縁からの距離である。これは、半硬化部３０２が最終的に残らないように、重ね合せ量Ｂを、微細構造が完全に転写していない半硬化部３０２以上にする必要があるためである。
【００３１】
ここで、例えば、酸素濃度Ａ＝１５％で実施した場合、微細構造が完全に転写されていない半硬化部３０２の図２（ａ）〜（ｇ）のＸ方向の長さが１．８μｍであった。また、スタンパ２０２の移動量をＸ軸プラス方向へ９．９９ｍｍ（重ね合せ量Ｂを０．０１ｍｍ）に設定すると、実際に移動した距離は９．９８９ｍｍとなり、重ね合せ量０．００９ｍｍとなった。よって、この場合の重ね合せ量Ｂ＝０．００９ｍｍ（９μｍ）は、半硬化部３０２の長さ１．８μｍ以上となり、問題はないことが確認できた。
【００３２】
より大面積に微細構造を転写させるためには、図２（ｅ）〜図２（ｇ）の工程を繰り返すことが必要である。ここで、図７に、微細構造を転写した紫外線硬化樹脂４０１にＸ方向に５回、Ｙ方向に５回、ＵＶ光照射を繰り返して作成した光学シート５０１の平面図を示す。例えば、Ｘ方向幅４９．９６ｍｍ、Ｙ方向幅４９．９６ｍｍの微細構造型３０１の形状を転写した微細構造が多数個複製された光学シート５０１を作成することができる。図７のＡ部はＸ軸プラス方向へ移動させた時の重ね合せ部で、図７のＢ部はＹ軸マイナス方向へ移動させた時の重ね合せ部である。図７では、Ｘ軸マイナス方向からプラス方向へ、Ｙ軸プラス方向からＹ軸マイナス方向へ微細構造である硬化部４０２を形成したものである。
【００３３】
図８に、図７中Ｃ−Ｃ’断面形状を示す。重ね合せ部は、微細構造が完全に転写されていない半硬化部３０２上へ微細形状の硬化部４０２に形成するため、図８のＡ部（第二微細構造）では、微細構造を２層で形成している。このため、図８のＡ部の構造体の強度がその他の１層部分（第一微細構造）よりも強くなる。図８のＡ部のような２層構造を、光学シートに網目状に配置することで、図７中Ｘ方向、Ｙ方向共に、光学シート５０１の折り曲げ強度を強くすることができる。
【００３４】
そのため、通常は光学シートを折り曲げると、応力集中部分からシート構造の破壊が始まるが、前述のように、網目状に２層構造を配置することで、２層構造が存在しない場合と比較して、応力の分散が進み、強度を向上させることができる。また、強度の向上に加えて、２層構造が網目状に配置されていることで、時間経過における光学シート５０１のソリを抑制するという効果も発生する。
【００３５】
また、２層構造の表面では、微細構造である硬化部４０２が全面に形成されているため、微細構造である硬化部４０２による光の反射防止効果が低減されることなく、光学シート５０１は光学部品として機能する。
【００３６】
また、本発明では、雰囲気の酸素濃度Ａをコントロールすることで、外周硬化部４０４を発生させず、代わりに微細構造の完全に転写していない半硬化部３０２を意図的に作り、重ね合せている。そのため、図５のような盛り上がり部分（外周硬化部４０４）に転写することによる段差Ｔが大きくなることが無い。また段差Ｔの大きさは、微細構造である硬化部４０２の構造高さの大きさ以下に制御することが出来る。加えて、ミクロン（μｍ）オーダーの高性能な位置決めを行わなくても微細構造である硬化部４０２が形成されていない場所が存在しないため、繋ぎ目の発生が無い光学シート５０１を形成することが出来る。本実施の形態では、例えば、段差Ｔを０．３μｍ程度に制御することができる。これは、半硬化部３０２の転写率を４０％から８０％に制御しているために、重なり合った場所が連続的に形成でき、段差Ｔが微細構造の大きさよりも小さく作成できるためである。
【００３７】
なお、以上の説明においては、紫外線硬化樹脂（ＵＶ硬化樹脂）を用いて説明したが、本発明で目的とするように硬化状況の調整が可能であれば、熱硬化樹脂などを使用することも可能である。
【００３８】
このように、本発明の微細パターンの製造方法によると、従来技術では、パターンの半分以下の精度で位置決めをしなくては作成できなかった大面積構造体を有する光学シート５０１を、位置決め精度を要求することなく、微細構造である硬化部４０２の間にできる形状未転写領域を発生することなく、つまり隙間が形成されることなく作成できる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、容易に、大型の部品に対しても、繋ぎ目なく高精度に微細パターンを形成することができるため、表面に微細構造が形成される光学シートに適用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１ 微細構造体
３ 基本微細構造体
１０１ インプリント装置
１０３ Ｘ軸駆動用駆動軸
１０４ Ｙ軸駆動用駆動軸
１０５ Ｚ軸駆動用駆動軸
１０６ ＵＶ照射装置
１０７ テーブル
１０８ 型固定用ベース
２０１ 基材
２０２ スタンパ
３０１ 微細構造型
３０２ 半硬化部
４０１ 紫外線硬化樹脂
４０２ 硬化部
４０３ 硬化形状
４０４ 外周硬化部
５０１ 光学シート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に硬化性樹脂を塗布する塗布工程と、
雰囲気の酸素濃度を所定の濃度に制御する制御工程と、
前記硬化性樹脂に微細構造型を有するスタンパを押し付ける押し付け工程と、
前記硬化性樹脂と前記スタンパとの接触面に微細構造を転写して硬化部として硬化させると共に、前記硬化部より柔らかい半硬化部を前記硬化性樹脂における前記スタンパの周辺に形成する硬化工程と、
前記硬化性樹脂から前記スタンパを離型する離型工程と、
前記硬化部に隣接する領域で、かつ、前記半硬化部および前記硬化部の一部を含む領域に、前記スタンパを押し付ける再押し付け工程と、を有し、
前記塗布工程と、前記制御工程と、前記押し付け工程と、前記硬化工程と、前記離型工程と、前記再押し付け工程とを繰り返して、基材から光学シートを製造することを特徴とする
光学シートの製造方法。
【請求項２】
前記制御工程において、前記酸素濃度が５%以上であることを特徴とする
請求項１記載の光学シートの製造方法。
【請求項３】
前記再押し付け工程において、前記半硬化部および前記硬化部の一部を含む領域が、前記スタンパの外縁から５μｍ以上となることを特徴とする
請求項１または請求項２のいずれかに記載の光学シートの製造方法。
【請求項４】
前記スタンパが、波長３５０ｎｍから波長４００ｎｍのＵＶ光を９０%以上透過する材質からなり、
前記硬化性樹脂が、紫外線硬化性樹脂であることを特徴とする
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光学シートの製造方法。
【請求項５】
基材と、
前記基材上に形成される第一微細構造と、前記第一微細構造より前記基材からの高さが高い第二微細構造とを有することを特徴とする
光学シート。
【請求項６】
前記第二微細構造が、２層構造を有することを特徴とする
請求項５記載の光学シート。
【請求項７】
前記第一微細構造と前記第二微細構造との境界部分である段差が前記第一微細構造と前記第二微細構造との表面に網目状に形成されることを特徴とする
請求項５または請求項６のいずれかに記載の光学シート。
【請求項８】
前記第一微細構造と前記第二微細構造との前記基材からの高さの差が０μｍより大きく１μｍ以下であることを特徴とする
請求項５〜請求項７のいずれかに記載の光学シート。
【請求項１】
基材上に硬化性樹脂を塗布する塗布工程と、
雰囲気の酸素濃度を所定の濃度に制御する制御工程と、
前記硬化性樹脂に微細構造型を有するスタンパを押し付ける押し付け工程と、
前記硬化性樹脂と前記スタンパとの接触面に微細構造を転写して硬化部として硬化させると共に、前記硬化部より柔らかい半硬化部を前記硬化性樹脂における前記スタンパの周辺に形成する硬化工程と、
前記硬化性樹脂から前記スタンパを離型する離型工程と、
前記硬化部に隣接する領域で、かつ、前記半硬化部および前記硬化部の一部を含む領域に、前記スタンパを押し付ける再押し付け工程と、を有し、
前記塗布工程と、前記制御工程と、前記押し付け工程と、前記硬化工程と、前記離型工程と、前記再押し付け工程とを繰り返して、基材から光学シートを製造することを特徴とする
光学シートの製造方法。
【請求項２】
前記制御工程において、前記酸素濃度が５%以上であることを特徴とする
請求項１記載の光学シートの製造方法。
【請求項３】
前記再押し付け工程において、前記半硬化部および前記硬化部の一部を含む領域が、前記スタンパの外縁から５μｍ以上となることを特徴とする
請求項１または請求項２のいずれかに記載の光学シートの製造方法。
【請求項４】
前記スタンパが、波長３５０ｎｍから波長４００ｎｍのＵＶ光を９０%以上透過する材質からなり、
前記硬化性樹脂が、紫外線硬化性樹脂であることを特徴とする
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光学シートの製造方法。
【請求項５】
基材と、
前記基材上に形成される第一微細構造と、前記第一微細構造より前記基材からの高さが高い第二微細構造とを有することを特徴とする
光学シート。
【請求項６】
前記第二微細構造が、２層構造を有することを特徴とする
請求項５記載の光学シート。
【請求項７】
前記第一微細構造と前記第二微細構造との境界部分である段差が前記第一微細構造と前記第二微細構造との表面に網目状に形成されることを特徴とする
請求項５または請求項６のいずれかに記載の光学シート。
【請求項８】
前記第一微細構造と前記第二微細構造との前記基材からの高さの差が０μｍより大きく１μｍ以下であることを特徴とする
請求項５〜請求項７のいずれかに記載の光学シート。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−９４４（Ｐ２０１３−９４４Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３２７６０（Ｐ２０１１−１３２７６０）
【出願日】平成２３年６月１５日（２０１１．６．１５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１５日（２０１１．６．１５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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