３次元表示用パターン配向膜用原版の製造方法
【課題】凹凸のない平面状の３次元表示装置用パターン位相差フィルムを、高精度で容易かつ大量に製造するための、３次元表示用パターン配向膜用原版の製造方法を提供する。
【解決手段】導電性材料からなる第１層の表面に、非導電性材料からなる第２層を平行な帯状のパターンとして形成する第２層形成工程と、第２層の表面及び第１露出部からなる表面を前記略一定方向に研磨して第１露出部に第１凹凸構造領域を形成する第１研磨工程と、第１露出部の第１凹凸構造領域上に、導電性材料からなる第３層を電解めっきによって形成する第３層形成工程と、第３層を残して第２層を選択的にエッチングして除去して第２露出部を形成する第１エッチング工程と、第３層の表面及び第２露出部からなる表面を異なる方向に研磨して第２凹凸構造領域を形成する第２研磨工程と、第３層を除去して第１凹凸構造領域を露出させる第２エッチング工程と、を備える。
【解決手段】導電性材料からなる第１層の表面に、非導電性材料からなる第２層を平行な帯状のパターンとして形成する第２層形成工程と、第２層の表面及び第１露出部からなる表面を前記略一定方向に研磨して第１露出部に第１凹凸構造領域を形成する第１研磨工程と、第１露出部の第１凹凸構造領域上に、導電性材料からなる第３層を電解めっきによって形成する第３層形成工程と、第３層を残して第２層を選択的にエッチングして除去して第２露出部を形成する第１エッチング工程と、第３層の表面及び第２露出部からなる表面を異なる方向に研磨して第２凹凸構造領域を形成する第２研磨工程と、第３層を除去して第１凹凸構造領域を露出させる第２エッチング工程と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元表示用パターン位相差フィルムを形成することが可能な３次元表示用パターン配向膜を容易かつ大量に作製することができる３次元表示用パターン配向膜用原版に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、３次元表示可能なフラットパネルディスプレイの検討が幅広い分野において進められている。３次元表示をするには、通常、視聴者に対して何らかの方式で右目用の映像と、左目用の映像とを別個に表示することが必要とされ、この一方式としてパッシブ方式がある。
【０００３】
図６はパッシブ方式の３次元表示の一例を示す概略図である。この方式では、フラットパネルディスプレイを構成する画素を、右目用映像表示画素と左目用映像表示画素の２種類の複数の画素にパターン状に分割し、一方のグループの画素では右目用の映像を表示させ、他方のグループの画素では左目用の映像を表示させる。また、直線偏光板と当該画素の分割パターンに対応したパターン状の位相差層が形成されたパターン位相差フィルムとを用い、右目用の映像と、左目用の映像とを円偏光に変換する。更に、視聴者には右目用と左目用の円偏光メガネを装着させ、右目用の映像が右目のみに届き、左目用の映像が左目のみに届くようにすることによって３次元表示を可能とする。このようにパッシブ方式においてはパターン位相差フィルムが必須になる。
【０００４】
このパターン位相差フィルムの従来技術として、下記の特許文献１には、特定の方向に延在する複数の溝を表面に有する基板上に、溝の延在方向に沿って配向すると共に重合した液晶材料が位相差層として存在する位相差板が開示されている。そして、この基板は、第１の方向に延在した溝を含む第１の溝領域と、これに直交する第２の方向に延在した溝を含む第２の溝領域とを有し、第１及び第２の溝領域はそれぞれストライプ状であると共に交互に配置されている型（版）を転写して得られ、この型の溝をパルスレーザー、研磨、バイト切削等により形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１５２２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
液晶材料を配向させるために版に溝を形成する方法としては、上記のなかでも、従来公知の研磨法が、配向精度、生産性の点から従来主に用いられている。しかしながら、パターン位相差フィルムの場合には、異なるパターンをストライプ状で交互に形成する必要があり、この特殊性が故に通常の研磨法が適用し難い。
【０００７】
実際、特許文献１の研磨方法による版では、同一平面上に研磨によりパターンを形成するために数百μｍのパターン領域毎に研磨を実施したり、微細凹凸が形成された領域パターンを組み合わせてロール版を形成する必要があり、このため精度や生産性に問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、３次元表示用パターン位相差フィルムを形成することが可能なパターン配向膜を、高精度で容易かつ大量に作製することができる３次元表示用パターン配向膜用原版を提供する。具体的には本発明は以下のものを提供する。
【０００９】
本発明は、微小なライン状凹凸構造が略一定方向に形成される帯状の第１凹凸構造領域と、前記第１凹凸構造と異なる方向に微小なライン状凹凸構造が形成される帯状の第２凹凸構造領域とが、同一平面に交互に形成されている３次元表示用パターン配向膜用原版の製造方法であって、
導電性材料からなる第１層の表面に、非導電性材料からなる第２層を平行な帯状のパターンとして形成して、帯状の第２層と帯状の第１露出部とを前記第１層の表面に交互に形成する第２層形成工程と、
前記第２層の表面及び前記第１露出部からなる表面を前記略一定方向に研磨して、前記第１露出部に前記第１凹凸構造領域を形成する第１研磨工程と、
前記第１露出部の前記第１凹凸構造領域上に、導電性材料からなる第３層を電解めっきによって形成する第３層形成工程と、
前記第３層を残し、前記第２層を選択的にエッチングして除去して第２露出部を形成する第１エッチング工程と、
前記第３層の表面及び前記第２露出部からなる表面を前記異なる方向に研磨して、前記第２露出部に前記第２凹凸構造領域を形成する第２研磨工程と、
前記第３層を除去して前記第１凹凸構造領域を露出させる第２エッチング工程と、
を備える３次元表示用パターン配向膜用原版の製造方法である。
【００１０】
本発明によれば、第２層、第３層をパターン形成した後に、いずれもエッチングによって除去する。この結果、版表面となる第１層の表面に、帯状の第１凹凸構造領域と帯状の第２凹凸構造領域とを同一平面上に交互に形成できる。同一平面上に異なる配向を形成することで、版に凹凸を形成することがないので、凹凸の高さ違いに由来する位相差量（リタデーション）の変化がなく、光学的に高い精度が得られる。なお、目視でフィルムを観察したときに、段差のないことでストライプパターンの境界線が見えない又は見えにくいという特徴がある。
【００１１】
そして本発明によれば、上記のパルスレーザーやバイト切削等と比べて、それぞれの凹凸構造領域を高い精度で形成できる。具体的には、最初の保護層となる第２層は例えばフォトリソグラフィーで形成し、次に保護層となる第３層を電解めっきによって形成することで、導電性の第１層の第１露出部の第１凹凸構造領域上のみに第３層を確実に形成できる。この点において、フォトリソグラフィーのような正確なパターン形成が不要となるので、第３層形成の位置精度が格段に向上する。
【００１２】
更に、本発明における層形成工程、研磨工程、エッチング工程は、いずれも平面状の版のみならず、ロール状の版にも適用できる。このため、版を回転させながら層形成工程、研磨工程、エッチング工程を行うことで更に生産性を向上できる。
【００１３】
本発明においては、前記第３層の厚さは、０．０１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。また、本発明においては、前記第２層の厚さは、０．０１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。
【００１４】
この態様によれば、第２層及び第３層を上記範囲の薄膜とする。第２層及び第３層はマスク層であるため、下限値以上の薄膜とすることで、下の第１層を一時的に保護する層であるので研磨工程における保護を確実にできる。
【００１５】
一方、上限値以下の薄膜とすることで、後の研磨工程における段差を最小限とすることができ、第１層の表面に確実に凹凸構造領域を形成することができる。また、層形成工程後のレジスト部の剥離も確実になる。更に、エッチング工程における第２層及び第３層の除去も容易となる。
【００１６】
本発明においては、前記非導電性材料からなる第３層がＴｉＮであることが好ましい。
【００１７】
この態様によれば、ＴｉＮは非導電性材料の中でも硬度が高いという特性を有しているので、本発明に係る第３層として好ましく用いることができる。
【００１８】
本発明においては、前記第１研磨工程及び前記第２研磨工程がラビング処理であることが好ましい。
【００１９】
本発明は下地となる第１層が金属に代表される導電性材料である。このため、研磨工程において、研磨処理の一種であるラビング処理を適用対象とすることができ、凹凸構造領域に優れた配向性を付与できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、３次元表示用パターン位相差フィルムを形成することが可能なパターン配向膜を、高精度で容易かつ大量に作製することができる３次元表示用パターン配向膜用原版を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の３次元表示用パターン配向膜用原版の製造方法の一例を示す工程図であり、工程（ａ）から（ｃ）を示す図である。
【図２】図１に続き、工程（ｄ）から（ｆ）を示す図である。
【図３】図２に続き、工程（ｇ）から（ｉ）を示す図である。
【図４】本発明の製造方法によって得られた版を用いて賦型転写した３次元表示用パターン配向膜の斜視図である。
【図５】図４の３次元表示用パターン配向膜上に液晶層が配向形成されたパターン位相差フィルムの斜視図である。
【図６】パッシブ方式で３次元映像を表示可能な液晶表示装置の例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図面を用いて本発明を具体的に説明する。図１から図３は、本発明の３次元表示用パターン配向膜用原版の製造方法の一例を示す工程図である。この製造プロセスは、工程（ａ）から（ｉ）で構成されている。具体的には、図１（ａ）から図２（ｄ）に示すように、無機材料からなる第１層の表面に、金属材料からなる第２層を平行な帯状のパターンとして形成して、帯状の第２層と帯状の第１露出部とを第１層の表面に交互に形成する第２層形成工程と、図２（ｅ）に示すように、第２層の表面及び第１露出部からなる表面を略一定方向に研磨して、第１露出部に第１凹凸構造領域を形成する第１研磨工程と、図２（ｆ）に示すように、第１露出部の第１凹凸構造領域上に、導電性材料からなる第３層を電解めっきによって形成する第３層形成工程と、図３（ｇ）に示すように、第３層を残し、第２層を選択的にエッチングして除去して第２露出部を形成する第１エッチング工程と、
図３（ｈ）に示すように、第３層の表面及び第２露出部からなる表面を異なる方向に研磨して、第２露出部に第２凹凸構造領域を形成する第２研磨工程と、図３（ｉ）に示すように、第３層を除去して第１凹凸構造領域を露出させる第２エッチング工程と、からなる。以下、各工程について詳細に説明する。
【００２３】
＜第２層形成工程＞
第２層形成工程は、図２（ｄ）に示すように、導電性材料からなる第１層１０の表面に、非導電性材料からなる第２層パターン２１を平行な帯状のパターンとして形成して、帯状の第２層パターン２１と帯状の第１露出部１１とを第１層１０の表面に交互に形成する工程である。この図１（ｄ）の状態は、例えば、図１（ａ）から（ｃ）の工程を経て形成することができる。
【００２４】
まず、図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、第１層１０の表面に帯状の第１レジスト部３１と非レジスト部３２とをパターン形成する。
【００２５】
第１層１０は基材の最表層として存在する導電性材料層である。導電性材料としては、ニッケル、銅、アルミニウム、スズ、クロム、ステンレス、鉄等の単独又は合金の金属材料が例示できる。
【００２６】
レジストを平行な帯状に形成する方法としては、レジスト材料を塗布することによりレジスト膜３０を形成した後、平行な帯状に露光し、次いで、現像することにより、第１レジスト部３１と非レジスト部３２とをパターン形成することができる。レジスト材料としては特に限定されるものではなく、ポジ型レジスト材料、ネガ型レジスト材料のいずれも用いることができる。ポジ型レジスト材料としては、例えばノボラック樹脂をベース樹脂とした化学増幅型レジスト等が挙げられる。また、ネガ型レジスト材料としては、例えば架橋型樹脂をベースとした化学増幅型レジスト、具体的にはポリビニルフェノールに架橋剤を加え、更に酸発生剤を加えた化学増幅型レジスト等が挙げられる。
【００２７】
上記レジスト材料を塗工してレジスト膜３０を形成する方法としては、一般的な塗工方法を用いることができ、例えばスピンコート法、キャスティング法、ディッピング法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビアコート法、フレキソ印刷法、スプレーコート法等を使用することができる。
【００２８】
上記レジスト膜を平行な帯状に露光する方法としては、通常のフォトマスク描画に用いられる電子線描画法、もしくはレーザー描画法等を用いることができる。また、マスクを介して紫外線照射を行う方法を用いることもできる。なかでも、レーザー描画法であることが好ましい。上記金属基材の形状がロール状である場合であっても、精度良くパターン状に露光することができるからである。また、露光後のレジスト膜の現像方法としては、一般的なアルカリ現像等の現像方法を用いることができる。
【００２９】
次いで、図１（ｃ）に示すように、第１レジスト部３１及び非レジスト部３２上に、非導電性材料の第２層２０が、好ましくは０．０１μｍ以上１０μｍ以下で薄膜形成される。薄膜形成の方法は、例えば、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法等の物理蒸着法（ＰＶＤ）、気相成長法（ＣＶＤ法）、塗布法等を挙げることができる。
【００３０】
非導電性材料としては、ＳｉＯ２、ＳｉＯｘ、Ａｌ２Ｏ３、ＧｅＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＺｒＯ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ３等の無機酸化物；ＴｉＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ等の無機窒化物；ＳｉＯｘＮｙ等の無機酸化窒化物；ＳｉＣ等の無機炭化物；ＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）等を挙げることができ、なかでも、ハードビッカース高度が１０００以上でかつ選択エッチングが可能であるという観点から無機窒化物、特にＴｉＮが好ましく用いられる。ＤＬＣはエッチングによる除去が困難であるので好ましくない。
【００３１】
次いで、この状態で、有機溶剤での溶解剥離や、アルカリ処理等により第１レジスト部３１を剥離する。このとき、第１レジスト部３１上に形成される第２層２０も併せて除去されて第１露出部１１が形成されると共に第２層パターン２１が残り、第１露出部１１と第２層パターン２１とが交互に形成される図２（ｄ）に示す状態になる。この第２層パターン２１は、第１層１０の保護層としてマスクとなる部分である。
【００３２】
なお、上記は一例であり、第２層の形成は必ずしも上記方法に限らず、例えば、剥離は、粘着ロールで剥離する、又は、ＵＶ樹脂を賦型してＵＶ樹脂側に保護層が取られるようにする方法がある。また、レジスト剥離工程でレジストが綺麗に剥れなかったときに、ＵＶ樹脂で賦型してレジスト層を除去することもできる。
【００３３】
＜第１研磨工程＞
次に、図２（ｅ）に示すように、第１露出部１１と第２層パターン２１の表面を研磨して、第１露出部１１に、微小なライン状凹凸構造である、第１凹凸構造領域１２ａを形成する。なお、上記のように、第２層パターン２１の厚さは０．０１μｍ以上１０μｍ以下と小さく、このため第１露出部１１に比べて高さが高い段差があっても、第１露出部１１と第２層パターン２１の両方の表面に第１凹凸構造領域１２ａが形成できる。なお、第２層パターン２１の表面に形成される第１凹凸構造領域２１ａは、その後、第２層パターン２１と共に除去されるので不要な部分である。
【００３４】
第１凹凸構造領域１２ａは、第１層１０の第１露出部１１の表面に略一定方向にランダムに形成されたものである。ここで、略一定方向にランダムに形成された微小なライン状凹凸構造とは、例えば、表面にラビング処理がなされた場合等に形成されるような微小な傷のようなライン状凹凸構造が、略一定方向に形成されたものである。微小なライン状凹凸構造としては、本発明の原版を用いて形成されたパターン配向膜により３次元表示可能なパターン位相差フィルムとすることができるものであれば特に限定されるものではない。
【００３５】
微小なライン状凹凸構造の断面形状としては、凹凸構造を有し、上記液晶化合物を所定の方向に配列できるものであれば特に限定されるものではなく、略矩形、略三角形、略台形等とすることができる。また、一定の形状でなくともよい。微小なライン状凹凸構造の高さ、幅、及び周期としては、液晶化合物を配列させることができる範囲内であれば特に限定されるものではない。本発明において、微小なライン状凹凸構造の幅は、１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、なかでも、１ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることがより好ましく、特に、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることが更に好ましい。また、微小なライン状凹凸構造の高さは、１ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましく、なかでも、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることがより好ましく、特に、１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。更に、微小なライン状凹凸構造の周期は、必ずしも一定ではなくても良いが、概ね１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、なかでも１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましい。微小なライン状凹凸構造が上述のサイズであることにより、安定的に液晶化合物を配列させることができるからである。
【００３６】
研磨方法としては、砥石研磨、ペーパー研磨、テープ研磨、サンドブラスト法、ショットブラスト法、グリットブラスト法、ガラスビーズブラスト法等のブラスト法、ナイロン、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂等の合成繊維からなる合成樹脂毛、不織布、動物毛、スチールワイヤ等のブラシ材を用いる、ラビング法を含むブラシグレイニング法、金属ワイヤーで引っかくワイヤーグレイニング法、研磨剤を含有するスラリー液を供給しながらブラシ研磨する方法（ブラシグレイニング法）、ボールグレイン法、液体ホーニング法等のバフ研磨法、ショットピーニング法等を挙げることができる。
【００３７】
本発明においては第１層１０をクロムやニッケルのような金属材料とすることができるので、ラビンク法が好ましく用いられる。
【００３８】
＜第３層形成工程＞
次に、図２（ｆ）に示すように、第１露出部１１の第１凹凸構造領域１２ａ上に、導電性材料からなる第３層パターン５１を電解めっきによって形成する。このとき、第２層パターン２１は非導電性材料のためにめっきされず、第１露出部１１の第１凹凸構造領域１２ａ上のみが帯状のパターンとしてめっきされる。
【００３９】
第３層パターン５１は導電性材料であり、かつ第１層と異なる材料である。具体的な第１層／第３層の組み合わせとしては、ニッケル／クロム、クロム／ニッケル、銅／ニッケル、ニッケル／銅、銅／クロム、クロム／銅などが例示できる。また、第３層パターン５１のめっき厚さは０．０１μｍ以上１０μｍ以下が好ましい。
【００４０】
＜第１エッチング工程＞
次に、図３（ｇ）に示すように、第３層パターン５１を残し、第２層パターン２１を選択的にエッチングして除去して第２露出部１３を形成する。すなわち、表面に第２凹凸構造領域２１ａが形成された第２層パターン２１は、第１層１０及び第３層パターン５１に対する選択エッチングによって除去され、第１層１０が露出して第２露出部１３となる。すなわち、この図３（ｇ）は、第３層パターン５１が第１層１０上に帯状にパターン形成されている状態である。
【００４１】
選択エッチングの組み合わせの一例としては、第１層／第２層／第３層の組み合わせで、ニッケル／ＴｉＮ／クロムの場合には、ＴｉＮのエッチング液（Ｓ−ＳＥ−ＴＷ１０Ａ（昭和電工社製)／過酸化水素水（関東化学社製）＝４：１）のエッチング液を用いて第２層パターン２１を選択的にエッチングできるが、これに限定されるものではない。
【００４２】
なお、本発明におけるエッチングとは剥離の総称を意味し、他に、例えば、粘着ロールで剥離する、又は、ＵＶ樹脂を賦型してＵＶ樹脂側に保護層が取られるようにする方法も含むものである。
【００４３】
＜第２研磨工程＞
次に、図３（ｈ）に示すように、第２露出部１３と第３層パターン５１の表面を第１凹凸構造領域１２ａと異なる方向に研磨して、第２露出部１３に、微小なライン状凹凸構造である、第２凹凸構造領域１２ｂを形成する。この工程は、研磨方向が第１凹凸構造領域１２ａと異なる方向である点を除いては、基本的に図２（ｅ）で説明した上記の第１研磨工程と同じ工程である。よって研磨方向以外の詳細説明を省略する。
【００４４】
第１凹凸構造領域１２ａと第２凹凸構造領域１２ｂとは、上記微小なライン状凹凸構造の形成方向が異なる。図２（ｅ）の第１研磨工程と、図３（ｈ）の第２研磨工程とでは、ＸＹ平面における相互の微小なライン状凹凸構造の形成方向θが、それぞれ１３５度及び４５度であり９０度異なる場合（図３（ｉ）のθ１＝１３５度、θ２＝４５度参照）を示しているが、これに限らず、例えば４５度異なっていてもよい。
【００４５】
＜第２エッチング工程＞
最後に、図３（ｉ）に示すように、表面に第２凹凸構造領域５１ａが形成された第３層パターン５１は、第１層１０に対する選択エッチングによって除去され、第１層１０の第１凹凸構造領域１２ａが露出して、３次元表示用パターン配向膜用原版１００が得られる。すなわち、この３次元表示用パターン配向膜用原版１００は、第１層１０の同一表面に段差なく第１凹凸構造領域１２ａと第２凹凸構造領域１２ｂとが交互に形成されている状態である。この第２エッチング工程は、基本的に図２（ｅ）で説明した上記の第１エッチング工程と同じ工程である。よってその詳細説明を省略する。
【００４６】
＜パターン配向膜／パターン位相差フィルム＞
このようにして得られた３次元表示用パターン配向膜用原版１００は、図４に示すように、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）やＣＯＣ（環状オレフィン樹脂）やアクリル樹脂等からなる位相差の小さいフィルム１１０上に、従来公知のＵＶ硬化樹脂等の賦型樹脂１２０を積層した積層体の賦型樹脂面を圧着され、３次元表示用パターン配向膜用原版１００の第１凹凸構造領域１２ａと第２凹凸構造領域１２ｂで構成される微小なライン状凹凸構造が賦型樹脂表面１２１に転写され、その後ＵＶ硬化させる。これによりパターン配向膜１５０が得られる。
【００４７】
更に、この賦型樹脂表面１２１上には重合性の液晶化合物１６０が塗布されることで、微小なライン状凹凸構造に沿って液晶分子が配向し、その後に重合硬化することでパターン位相差フィルム２００が得られる。
【００４８】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。例えば、上記実施形態の説明は平板状の版を基に説明したが、本発明はこれに限らず、ロール状のロール版に対しても適用可能である。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。以下の実施例は図１から図３に示す工程（ａ）から（ｉ）を、最表面に第１層を備える円筒状のロール基材に適用して形成したものである。
【００５０】
［実施例１］
＜第２層形成工程＞
図１（ａ）、（ｂ）：円筒状の基材の最表面クロム層５μｍ（第１層）の円周方向に対して溶剤希釈したネガ型レジストをコーティングし乾燥後、レーザー露光方法で３６０μｍ幅の平行な帯状にパターンを形成し、現像処理を行い、その後余分なレジストを除去することにより、３６０μｍ幅の非レジスト部と、３６０μｍピッチで高さ５μｍの第１レジスト部とをクロム基板上に交互に形成した。
【００５１】
図１（ｃ）：第１レジスト部及び非レジスト部に、第２層として高さ１μｍのＴｉＮ層をスパッタリングで形成した。
【００５２】
図２（ｄ）：第１レジスト部及びＴｉＮ層を剥離して第１露出部を形成することで、第２層パターンとして高さ１μｍのＴｉＮ層を３６０μｍピッチでパターン形成した。第１レジスト部は、アルカリ溶液や、ＭＥＫ，ＩＰＡ、メタノールの混合溶剤で溶解剥離できた。
【００５３】
＜第１研磨工程＞
図２（ｅ）：第２層パターンの表面及び第１露出部１１からなる表面を、円筒の円周方向から＋４５度方向でラビング処理し、第１露出部１１に第１凹凸構造領域１２ａを形成した。
【００５４】
＜第３層形成工程＞
図２（ｆ）：電解めっき法により、第１露出部１１の第１凹凸構造領域１２ａ上のみに、ニッケルの第３層パターン５１を３６０μｍピッチ、厚さ１μｍで形成した。
＜第１エッチング工程＞
図３（ｇ）：エッチング液（Ｓ−ＳＥ−ＴＷ１０Ａ（昭和電工社製)／過酸化水素水（関東化学社製）＝４：１）のＴｉＮ選択的エッチング液を用いて、第３層パターン５１を残し、第２層パターン２１を選択的にエッチングして除去して第１層上に第２露出部１３を形成した。
【００５５】
＜第２研磨工程＞
図３（ｈ）：第３層パターンの表面及び第２露出部１３からなる表面を、円筒の円周方向から＋１３５度方向にラビング処理し、第２露出部に第２凹凸構造領域１２ｂを形成した。
＜第２エッチング工程＞
図３（ｉ）：ＮＣ−Ａ／ＮＣ−Ｂ＝１：４０（いずれも日本化学産業社製)のエッチング液を用いて、第３層パターン５１をエッチングして除去して第１層上の第１露出部１１の第１凹凸構造領域１２ａを露出させ、第１層１０の同一表面に段差なく第１凹凸構造領域１２ａと第２凹凸構造領域１２ｂとが交互に形成されている状態を形成して３次元表示用パターン配向膜用原版１００を得た。
【００５６】
［評価］
透明フィルム基材として６０μｍのＴＡＣに、希釈溶剤としてＭＥＫとＭＩＢＫとが質量比４対１で混合されてなる希釈溶剤で希釈された固形分４５％、２５００ｍＰａ・ｓのアクリル系紫外線硬化樹脂組成物を厚み８μｍとなるようにコーティングし、溶剤を８０℃で３０秒間で乾燥蒸発させた後、上記で作製した版にゴムロールで１０００ＭＰａ／ｃｍの加重で押し付けた後、紫外線を照射し、固化させたのち剥離し、パターン配向層をもつ基材（パターン配向膜）を得た。
【００５７】
得られたパターン配向膜表面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて、表面の凹凸形状を測定したところ、微小なライン状凹凸構造の周期（ピッチ）は、ほぼ５ｎｍ〜５００μｍの範囲内でランダムに分布していた。また、微小なライン状凹凸構造の高さは１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であり、幅は５ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であった。このように、実施例１ではパターン配向膜を容易に形成できることが確認できた。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 第１層
１１ 第１露出部
１２ａ 第１凹凸構造領域
１２ｂ 第２凹凸構造領域
１３ 第２露出部
２０ 第２層
２１ 第２層パターン
３１ 第１レジスト部
３２ 非レジスト部
５１ 第３層パターン
１００ ３次元表示用パターン配向膜用原版
１１０ 位相差の小さいフィルム
１２０ 賦型樹脂
１２１ 賦型樹脂表面
１５０ パターン配向膜
１６０ 液晶化合物
２００ パターン位相差フィルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元表示用パターン位相差フィルムを形成することが可能な３次元表示用パターン配向膜を容易かつ大量に作製することができる３次元表示用パターン配向膜用原版に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、３次元表示可能なフラットパネルディスプレイの検討が幅広い分野において進められている。３次元表示をするには、通常、視聴者に対して何らかの方式で右目用の映像と、左目用の映像とを別個に表示することが必要とされ、この一方式としてパッシブ方式がある。
【０００３】
図６はパッシブ方式の３次元表示の一例を示す概略図である。この方式では、フラットパネルディスプレイを構成する画素を、右目用映像表示画素と左目用映像表示画素の２種類の複数の画素にパターン状に分割し、一方のグループの画素では右目用の映像を表示させ、他方のグループの画素では左目用の映像を表示させる。また、直線偏光板と当該画素の分割パターンに対応したパターン状の位相差層が形成されたパターン位相差フィルムとを用い、右目用の映像と、左目用の映像とを円偏光に変換する。更に、視聴者には右目用と左目用の円偏光メガネを装着させ、右目用の映像が右目のみに届き、左目用の映像が左目のみに届くようにすることによって３次元表示を可能とする。このようにパッシブ方式においてはパターン位相差フィルムが必須になる。
【０００４】
このパターン位相差フィルムの従来技術として、下記の特許文献１には、特定の方向に延在する複数の溝を表面に有する基板上に、溝の延在方向に沿って配向すると共に重合した液晶材料が位相差層として存在する位相差板が開示されている。そして、この基板は、第１の方向に延在した溝を含む第１の溝領域と、これに直交する第２の方向に延在した溝を含む第２の溝領域とを有し、第１及び第２の溝領域はそれぞれストライプ状であると共に交互に配置されている型（版）を転写して得られ、この型の溝をパルスレーザー、研磨、バイト切削等により形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１５２２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
液晶材料を配向させるために版に溝を形成する方法としては、上記のなかでも、従来公知の研磨法が、配向精度、生産性の点から従来主に用いられている。しかしながら、パターン位相差フィルムの場合には、異なるパターンをストライプ状で交互に形成する必要があり、この特殊性が故に通常の研磨法が適用し難い。
【０００７】
実際、特許文献１の研磨方法による版では、同一平面上に研磨によりパターンを形成するために数百μｍのパターン領域毎に研磨を実施したり、微細凹凸が形成された領域パターンを組み合わせてロール版を形成する必要があり、このため精度や生産性に問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、３次元表示用パターン位相差フィルムを形成することが可能なパターン配向膜を、高精度で容易かつ大量に作製することができる３次元表示用パターン配向膜用原版を提供する。具体的には本発明は以下のものを提供する。
【０００９】
本発明は、微小なライン状凹凸構造が略一定方向に形成される帯状の第１凹凸構造領域と、前記第１凹凸構造と異なる方向に微小なライン状凹凸構造が形成される帯状の第２凹凸構造領域とが、同一平面に交互に形成されている３次元表示用パターン配向膜用原版の製造方法であって、
導電性材料からなる第１層の表面に、非導電性材料からなる第２層を平行な帯状のパターンとして形成して、帯状の第２層と帯状の第１露出部とを前記第１層の表面に交互に形成する第２層形成工程と、
前記第２層の表面及び前記第１露出部からなる表面を前記略一定方向に研磨して、前記第１露出部に前記第１凹凸構造領域を形成する第１研磨工程と、
前記第１露出部の前記第１凹凸構造領域上に、導電性材料からなる第３層を電解めっきによって形成する第３層形成工程と、
前記第３層を残し、前記第２層を選択的にエッチングして除去して第２露出部を形成する第１エッチング工程と、
前記第３層の表面及び前記第２露出部からなる表面を前記異なる方向に研磨して、前記第２露出部に前記第２凹凸構造領域を形成する第２研磨工程と、
前記第３層を除去して前記第１凹凸構造領域を露出させる第２エッチング工程と、
を備える３次元表示用パターン配向膜用原版の製造方法である。
【００１０】
本発明によれば、第２層、第３層をパターン形成した後に、いずれもエッチングによって除去する。この結果、版表面となる第１層の表面に、帯状の第１凹凸構造領域と帯状の第２凹凸構造領域とを同一平面上に交互に形成できる。同一平面上に異なる配向を形成することで、版に凹凸を形成することがないので、凹凸の高さ違いに由来する位相差量（リタデーション）の変化がなく、光学的に高い精度が得られる。なお、目視でフィルムを観察したときに、段差のないことでストライプパターンの境界線が見えない又は見えにくいという特徴がある。
【００１１】
そして本発明によれば、上記のパルスレーザーやバイト切削等と比べて、それぞれの凹凸構造領域を高い精度で形成できる。具体的には、最初の保護層となる第２層は例えばフォトリソグラフィーで形成し、次に保護層となる第３層を電解めっきによって形成することで、導電性の第１層の第１露出部の第１凹凸構造領域上のみに第３層を確実に形成できる。この点において、フォトリソグラフィーのような正確なパターン形成が不要となるので、第３層形成の位置精度が格段に向上する。
【００１２】
更に、本発明における層形成工程、研磨工程、エッチング工程は、いずれも平面状の版のみならず、ロール状の版にも適用できる。このため、版を回転させながら層形成工程、研磨工程、エッチング工程を行うことで更に生産性を向上できる。
【００１３】
本発明においては、前記第３層の厚さは、０．０１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。また、本発明においては、前記第２層の厚さは、０．０１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。
【００１４】
この態様によれば、第２層及び第３層を上記範囲の薄膜とする。第２層及び第３層はマスク層であるため、下限値以上の薄膜とすることで、下の第１層を一時的に保護する層であるので研磨工程における保護を確実にできる。
【００１５】
一方、上限値以下の薄膜とすることで、後の研磨工程における段差を最小限とすることができ、第１層の表面に確実に凹凸構造領域を形成することができる。また、層形成工程後のレジスト部の剥離も確実になる。更に、エッチング工程における第２層及び第３層の除去も容易となる。
【００１６】
本発明においては、前記非導電性材料からなる第３層がＴｉＮであることが好ましい。
【００１７】
この態様によれば、ＴｉＮは非導電性材料の中でも硬度が高いという特性を有しているので、本発明に係る第３層として好ましく用いることができる。
【００１８】
本発明においては、前記第１研磨工程及び前記第２研磨工程がラビング処理であることが好ましい。
【００１９】
本発明は下地となる第１層が金属に代表される導電性材料である。このため、研磨工程において、研磨処理の一種であるラビング処理を適用対象とすることができ、凹凸構造領域に優れた配向性を付与できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、３次元表示用パターン位相差フィルムを形成することが可能なパターン配向膜を、高精度で容易かつ大量に作製することができる３次元表示用パターン配向膜用原版を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の３次元表示用パターン配向膜用原版の製造方法の一例を示す工程図であり、工程（ａ）から（ｃ）を示す図である。
【図２】図１に続き、工程（ｄ）から（ｆ）を示す図である。
【図３】図２に続き、工程（ｇ）から（ｉ）を示す図である。
【図４】本発明の製造方法によって得られた版を用いて賦型転写した３次元表示用パターン配向膜の斜視図である。
【図５】図４の３次元表示用パターン配向膜上に液晶層が配向形成されたパターン位相差フィルムの斜視図である。
【図６】パッシブ方式で３次元映像を表示可能な液晶表示装置の例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図面を用いて本発明を具体的に説明する。図１から図３は、本発明の３次元表示用パターン配向膜用原版の製造方法の一例を示す工程図である。この製造プロセスは、工程（ａ）から（ｉ）で構成されている。具体的には、図１（ａ）から図２（ｄ）に示すように、無機材料からなる第１層の表面に、金属材料からなる第２層を平行な帯状のパターンとして形成して、帯状の第２層と帯状の第１露出部とを第１層の表面に交互に形成する第２層形成工程と、図２（ｅ）に示すように、第２層の表面及び第１露出部からなる表面を略一定方向に研磨して、第１露出部に第１凹凸構造領域を形成する第１研磨工程と、図２（ｆ）に示すように、第１露出部の第１凹凸構造領域上に、導電性材料からなる第３層を電解めっきによって形成する第３層形成工程と、図３（ｇ）に示すように、第３層を残し、第２層を選択的にエッチングして除去して第２露出部を形成する第１エッチング工程と、
図３（ｈ）に示すように、第３層の表面及び第２露出部からなる表面を異なる方向に研磨して、第２露出部に第２凹凸構造領域を形成する第２研磨工程と、図３（ｉ）に示すように、第３層を除去して第１凹凸構造領域を露出させる第２エッチング工程と、からなる。以下、各工程について詳細に説明する。
【００２３】
＜第２層形成工程＞
第２層形成工程は、図２（ｄ）に示すように、導電性材料からなる第１層１０の表面に、非導電性材料からなる第２層パターン２１を平行な帯状のパターンとして形成して、帯状の第２層パターン２１と帯状の第１露出部１１とを第１層１０の表面に交互に形成する工程である。この図１（ｄ）の状態は、例えば、図１（ａ）から（ｃ）の工程を経て形成することができる。
【００２４】
まず、図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、第１層１０の表面に帯状の第１レジスト部３１と非レジスト部３２とをパターン形成する。
【００２５】
第１層１０は基材の最表層として存在する導電性材料層である。導電性材料としては、ニッケル、銅、アルミニウム、スズ、クロム、ステンレス、鉄等の単独又は合金の金属材料が例示できる。
【００２６】
レジストを平行な帯状に形成する方法としては、レジスト材料を塗布することによりレジスト膜３０を形成した後、平行な帯状に露光し、次いで、現像することにより、第１レジスト部３１と非レジスト部３２とをパターン形成することができる。レジスト材料としては特に限定されるものではなく、ポジ型レジスト材料、ネガ型レジスト材料のいずれも用いることができる。ポジ型レジスト材料としては、例えばノボラック樹脂をベース樹脂とした化学増幅型レジスト等が挙げられる。また、ネガ型レジスト材料としては、例えば架橋型樹脂をベースとした化学増幅型レジスト、具体的にはポリビニルフェノールに架橋剤を加え、更に酸発生剤を加えた化学増幅型レジスト等が挙げられる。
【００２７】
上記レジスト材料を塗工してレジスト膜３０を形成する方法としては、一般的な塗工方法を用いることができ、例えばスピンコート法、キャスティング法、ディッピング法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビアコート法、フレキソ印刷法、スプレーコート法等を使用することができる。
【００２８】
上記レジスト膜を平行な帯状に露光する方法としては、通常のフォトマスク描画に用いられる電子線描画法、もしくはレーザー描画法等を用いることができる。また、マスクを介して紫外線照射を行う方法を用いることもできる。なかでも、レーザー描画法であることが好ましい。上記金属基材の形状がロール状である場合であっても、精度良くパターン状に露光することができるからである。また、露光後のレジスト膜の現像方法としては、一般的なアルカリ現像等の現像方法を用いることができる。
【００２９】
次いで、図１（ｃ）に示すように、第１レジスト部３１及び非レジスト部３２上に、非導電性材料の第２層２０が、好ましくは０．０１μｍ以上１０μｍ以下で薄膜形成される。薄膜形成の方法は、例えば、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法等の物理蒸着法（ＰＶＤ）、気相成長法（ＣＶＤ法）、塗布法等を挙げることができる。
【００３０】
非導電性材料としては、ＳｉＯ２、ＳｉＯｘ、Ａｌ２Ｏ３、ＧｅＯ２、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＺｒＯ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ３等の無機酸化物；ＴｉＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ等の無機窒化物；ＳｉＯｘＮｙ等の無機酸化窒化物；ＳｉＣ等の無機炭化物；ＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）等を挙げることができ、なかでも、ハードビッカース高度が１０００以上でかつ選択エッチングが可能であるという観点から無機窒化物、特にＴｉＮが好ましく用いられる。ＤＬＣはエッチングによる除去が困難であるので好ましくない。
【００３１】
次いで、この状態で、有機溶剤での溶解剥離や、アルカリ処理等により第１レジスト部３１を剥離する。このとき、第１レジスト部３１上に形成される第２層２０も併せて除去されて第１露出部１１が形成されると共に第２層パターン２１が残り、第１露出部１１と第２層パターン２１とが交互に形成される図２（ｄ）に示す状態になる。この第２層パターン２１は、第１層１０の保護層としてマスクとなる部分である。
【００３２】
なお、上記は一例であり、第２層の形成は必ずしも上記方法に限らず、例えば、剥離は、粘着ロールで剥離する、又は、ＵＶ樹脂を賦型してＵＶ樹脂側に保護層が取られるようにする方法がある。また、レジスト剥離工程でレジストが綺麗に剥れなかったときに、ＵＶ樹脂で賦型してレジスト層を除去することもできる。
【００３３】
＜第１研磨工程＞
次に、図２（ｅ）に示すように、第１露出部１１と第２層パターン２１の表面を研磨して、第１露出部１１に、微小なライン状凹凸構造である、第１凹凸構造領域１２ａを形成する。なお、上記のように、第２層パターン２１の厚さは０．０１μｍ以上１０μｍ以下と小さく、このため第１露出部１１に比べて高さが高い段差があっても、第１露出部１１と第２層パターン２１の両方の表面に第１凹凸構造領域１２ａが形成できる。なお、第２層パターン２１の表面に形成される第１凹凸構造領域２１ａは、その後、第２層パターン２１と共に除去されるので不要な部分である。
【００３４】
第１凹凸構造領域１２ａは、第１層１０の第１露出部１１の表面に略一定方向にランダムに形成されたものである。ここで、略一定方向にランダムに形成された微小なライン状凹凸構造とは、例えば、表面にラビング処理がなされた場合等に形成されるような微小な傷のようなライン状凹凸構造が、略一定方向に形成されたものである。微小なライン状凹凸構造としては、本発明の原版を用いて形成されたパターン配向膜により３次元表示可能なパターン位相差フィルムとすることができるものであれば特に限定されるものではない。
【００３５】
微小なライン状凹凸構造の断面形状としては、凹凸構造を有し、上記液晶化合物を所定の方向に配列できるものであれば特に限定されるものではなく、略矩形、略三角形、略台形等とすることができる。また、一定の形状でなくともよい。微小なライン状凹凸構造の高さ、幅、及び周期としては、液晶化合物を配列させることができる範囲内であれば特に限定されるものではない。本発明において、微小なライン状凹凸構造の幅は、１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、なかでも、１ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることがより好ましく、特に、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることが更に好ましい。また、微小なライン状凹凸構造の高さは、１ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましく、なかでも、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることがより好ましく、特に、１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。更に、微小なライン状凹凸構造の周期は、必ずしも一定ではなくても良いが、概ね１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、なかでも１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましい。微小なライン状凹凸構造が上述のサイズであることにより、安定的に液晶化合物を配列させることができるからである。
【００３６】
研磨方法としては、砥石研磨、ペーパー研磨、テープ研磨、サンドブラスト法、ショットブラスト法、グリットブラスト法、ガラスビーズブラスト法等のブラスト法、ナイロン、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂等の合成繊維からなる合成樹脂毛、不織布、動物毛、スチールワイヤ等のブラシ材を用いる、ラビング法を含むブラシグレイニング法、金属ワイヤーで引っかくワイヤーグレイニング法、研磨剤を含有するスラリー液を供給しながらブラシ研磨する方法（ブラシグレイニング法）、ボールグレイン法、液体ホーニング法等のバフ研磨法、ショットピーニング法等を挙げることができる。
【００３７】
本発明においては第１層１０をクロムやニッケルのような金属材料とすることができるので、ラビンク法が好ましく用いられる。
【００３８】
＜第３層形成工程＞
次に、図２（ｆ）に示すように、第１露出部１１の第１凹凸構造領域１２ａ上に、導電性材料からなる第３層パターン５１を電解めっきによって形成する。このとき、第２層パターン２１は非導電性材料のためにめっきされず、第１露出部１１の第１凹凸構造領域１２ａ上のみが帯状のパターンとしてめっきされる。
【００３９】
第３層パターン５１は導電性材料であり、かつ第１層と異なる材料である。具体的な第１層／第３層の組み合わせとしては、ニッケル／クロム、クロム／ニッケル、銅／ニッケル、ニッケル／銅、銅／クロム、クロム／銅などが例示できる。また、第３層パターン５１のめっき厚さは０．０１μｍ以上１０μｍ以下が好ましい。
【００４０】
＜第１エッチング工程＞
次に、図３（ｇ）に示すように、第３層パターン５１を残し、第２層パターン２１を選択的にエッチングして除去して第２露出部１３を形成する。すなわち、表面に第２凹凸構造領域２１ａが形成された第２層パターン２１は、第１層１０及び第３層パターン５１に対する選択エッチングによって除去され、第１層１０が露出して第２露出部１３となる。すなわち、この図３（ｇ）は、第３層パターン５１が第１層１０上に帯状にパターン形成されている状態である。
【００４１】
選択エッチングの組み合わせの一例としては、第１層／第２層／第３層の組み合わせで、ニッケル／ＴｉＮ／クロムの場合には、ＴｉＮのエッチング液（Ｓ−ＳＥ−ＴＷ１０Ａ（昭和電工社製)／過酸化水素水（関東化学社製）＝４：１）のエッチング液を用いて第２層パターン２１を選択的にエッチングできるが、これに限定されるものではない。
【００４２】
なお、本発明におけるエッチングとは剥離の総称を意味し、他に、例えば、粘着ロールで剥離する、又は、ＵＶ樹脂を賦型してＵＶ樹脂側に保護層が取られるようにする方法も含むものである。
【００４３】
＜第２研磨工程＞
次に、図３（ｈ）に示すように、第２露出部１３と第３層パターン５１の表面を第１凹凸構造領域１２ａと異なる方向に研磨して、第２露出部１３に、微小なライン状凹凸構造である、第２凹凸構造領域１２ｂを形成する。この工程は、研磨方向が第１凹凸構造領域１２ａと異なる方向である点を除いては、基本的に図２（ｅ）で説明した上記の第１研磨工程と同じ工程である。よって研磨方向以外の詳細説明を省略する。
【００４４】
第１凹凸構造領域１２ａと第２凹凸構造領域１２ｂとは、上記微小なライン状凹凸構造の形成方向が異なる。図２（ｅ）の第１研磨工程と、図３（ｈ）の第２研磨工程とでは、ＸＹ平面における相互の微小なライン状凹凸構造の形成方向θが、それぞれ１３５度及び４５度であり９０度異なる場合（図３（ｉ）のθ１＝１３５度、θ２＝４５度参照）を示しているが、これに限らず、例えば４５度異なっていてもよい。
【００４５】
＜第２エッチング工程＞
最後に、図３（ｉ）に示すように、表面に第２凹凸構造領域５１ａが形成された第３層パターン５１は、第１層１０に対する選択エッチングによって除去され、第１層１０の第１凹凸構造領域１２ａが露出して、３次元表示用パターン配向膜用原版１００が得られる。すなわち、この３次元表示用パターン配向膜用原版１００は、第１層１０の同一表面に段差なく第１凹凸構造領域１２ａと第２凹凸構造領域１２ｂとが交互に形成されている状態である。この第２エッチング工程は、基本的に図２（ｅ）で説明した上記の第１エッチング工程と同じ工程である。よってその詳細説明を省略する。
【００４６】
＜パターン配向膜／パターン位相差フィルム＞
このようにして得られた３次元表示用パターン配向膜用原版１００は、図４に示すように、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）やＣＯＣ（環状オレフィン樹脂）やアクリル樹脂等からなる位相差の小さいフィルム１１０上に、従来公知のＵＶ硬化樹脂等の賦型樹脂１２０を積層した積層体の賦型樹脂面を圧着され、３次元表示用パターン配向膜用原版１００の第１凹凸構造領域１２ａと第２凹凸構造領域１２ｂで構成される微小なライン状凹凸構造が賦型樹脂表面１２１に転写され、その後ＵＶ硬化させる。これによりパターン配向膜１５０が得られる。
【００４７】
更に、この賦型樹脂表面１２１上には重合性の液晶化合物１６０が塗布されることで、微小なライン状凹凸構造に沿って液晶分子が配向し、その後に重合硬化することでパターン位相差フィルム２００が得られる。
【００４８】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。例えば、上記実施形態の説明は平板状の版を基に説明したが、本発明はこれに限らず、ロール状のロール版に対しても適用可能である。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。以下の実施例は図１から図３に示す工程（ａ）から（ｉ）を、最表面に第１層を備える円筒状のロール基材に適用して形成したものである。
【００５０】
［実施例１］
＜第２層形成工程＞
図１（ａ）、（ｂ）：円筒状の基材の最表面クロム層５μｍ（第１層）の円周方向に対して溶剤希釈したネガ型レジストをコーティングし乾燥後、レーザー露光方法で３６０μｍ幅の平行な帯状にパターンを形成し、現像処理を行い、その後余分なレジストを除去することにより、３６０μｍ幅の非レジスト部と、３６０μｍピッチで高さ５μｍの第１レジスト部とをクロム基板上に交互に形成した。
【００５１】
図１（ｃ）：第１レジスト部及び非レジスト部に、第２層として高さ１μｍのＴｉＮ層をスパッタリングで形成した。
【００５２】
図２（ｄ）：第１レジスト部及びＴｉＮ層を剥離して第１露出部を形成することで、第２層パターンとして高さ１μｍのＴｉＮ層を３６０μｍピッチでパターン形成した。第１レジスト部は、アルカリ溶液や、ＭＥＫ，ＩＰＡ、メタノールの混合溶剤で溶解剥離できた。
【００５３】
＜第１研磨工程＞
図２（ｅ）：第２層パターンの表面及び第１露出部１１からなる表面を、円筒の円周方向から＋４５度方向でラビング処理し、第１露出部１１に第１凹凸構造領域１２ａを形成した。
【００５４】
＜第３層形成工程＞
図２（ｆ）：電解めっき法により、第１露出部１１の第１凹凸構造領域１２ａ上のみに、ニッケルの第３層パターン５１を３６０μｍピッチ、厚さ１μｍで形成した。
＜第１エッチング工程＞
図３（ｇ）：エッチング液（Ｓ−ＳＥ−ＴＷ１０Ａ（昭和電工社製)／過酸化水素水（関東化学社製）＝４：１）のＴｉＮ選択的エッチング液を用いて、第３層パターン５１を残し、第２層パターン２１を選択的にエッチングして除去して第１層上に第２露出部１３を形成した。
【００５５】
＜第２研磨工程＞
図３（ｈ）：第３層パターンの表面及び第２露出部１３からなる表面を、円筒の円周方向から＋１３５度方向にラビング処理し、第２露出部に第２凹凸構造領域１２ｂを形成した。
＜第２エッチング工程＞
図３（ｉ）：ＮＣ−Ａ／ＮＣ−Ｂ＝１：４０（いずれも日本化学産業社製)のエッチング液を用いて、第３層パターン５１をエッチングして除去して第１層上の第１露出部１１の第１凹凸構造領域１２ａを露出させ、第１層１０の同一表面に段差なく第１凹凸構造領域１２ａと第２凹凸構造領域１２ｂとが交互に形成されている状態を形成して３次元表示用パターン配向膜用原版１００を得た。
【００５６】
［評価］
透明フィルム基材として６０μｍのＴＡＣに、希釈溶剤としてＭＥＫとＭＩＢＫとが質量比４対１で混合されてなる希釈溶剤で希釈された固形分４５％、２５００ｍＰａ・ｓのアクリル系紫外線硬化樹脂組成物を厚み８μｍとなるようにコーティングし、溶剤を８０℃で３０秒間で乾燥蒸発させた後、上記で作製した版にゴムロールで１０００ＭＰａ／ｃｍの加重で押し付けた後、紫外線を照射し、固化させたのち剥離し、パターン配向層をもつ基材（パターン配向膜）を得た。
【００５７】
得られたパターン配向膜表面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて、表面の凹凸形状を測定したところ、微小なライン状凹凸構造の周期（ピッチ）は、ほぼ５ｎｍ〜５００μｍの範囲内でランダムに分布していた。また、微小なライン状凹凸構造の高さは１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であり、幅は５ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であった。このように、実施例１ではパターン配向膜を容易に形成できることが確認できた。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 第１層
１１ 第１露出部
１２ａ 第１凹凸構造領域
１２ｂ 第２凹凸構造領域
１３ 第２露出部
２０ 第２層
２１ 第２層パターン
３１ 第１レジスト部
３２ 非レジスト部
５１ 第３層パターン
１００ ３次元表示用パターン配向膜用原版
１１０ 位相差の小さいフィルム
１２０ 賦型樹脂
１２１ 賦型樹脂表面
１５０ パターン配向膜
１６０ 液晶化合物
２００ パターン位相差フィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小なライン状凹凸構造が略一定方向に形成される帯状の第１凹凸構造領域と、前記第１凹凸構造と異なる方向に微小なライン状凹凸構造が形成される帯状の第２凹凸構造領域とが、同一平面に交互に形成されている３次元表示用パターン配向膜用原版の製造方法であって、
導電性材料からなる第１層の表面に、非導電性材料からなる第２層を平行な帯状のパターンとして形成して、帯状の第２層と帯状の第１露出部とを前記第１層の表面に交互に形成する第２層形成工程と、
前記第２層の表面及び前記第１露出部からなる表面を前記略一定方向に研磨して、前記第１露出部に前記第１凹凸構造領域を形成する第１研磨工程と、
前記第１露出部の前記第１凹凸構造領域上に、導電性材料からなる第３層を電解めっきによって形成する第３層形成工程と、
前記第３層を残し、前記第２層を選択的にエッチングして除去して第２露出部を形成する第１エッチング工程と、
前記第３層の表面及び前記第２露出部からなる表面を前記異なる方向に研磨して、前記第２露出部に前記第２凹凸構造領域を形成する第２研磨工程と、
前記第３層を除去して前記第１凹凸構造領域を露出させる第２エッチング工程と、
を備える３次元表示用パターン配向膜用原版の製造方法。
【請求項２】
前記第３層の厚さは、０．０１μｍ以上１０μｍ以下である請求項１に記載の３次元表示用パターン配向膜用原版の製造方法。
【請求項３】
前記第２層の厚さは、０．０１μｍ以上１０μｍ以下である請求項１又は２に記載の３次元表示用パターン配向膜用原版の製造方法。
【請求項４】
前記非導電性材料からなる第３層がＴｉＮである請求項１から３のいずれかに記載の３次元表示用パターン配向膜用原版の製造方法。
【請求項５】
前記第１研磨工程及び前記第２研磨工程がラビング処理である請求項１から４のいずれかに記載の３次元表示用パターン配向膜用原版の製造方法。
【請求項１】
微小なライン状凹凸構造が略一定方向に形成される帯状の第１凹凸構造領域と、前記第１凹凸構造と異なる方向に微小なライン状凹凸構造が形成される帯状の第２凹凸構造領域とが、同一平面に交互に形成されている３次元表示用パターン配向膜用原版の製造方法であって、
導電性材料からなる第１層の表面に、非導電性材料からなる第２層を平行な帯状のパターンとして形成して、帯状の第２層と帯状の第１露出部とを前記第１層の表面に交互に形成する第２層形成工程と、
前記第２層の表面及び前記第１露出部からなる表面を前記略一定方向に研磨して、前記第１露出部に前記第１凹凸構造領域を形成する第１研磨工程と、
前記第１露出部の前記第１凹凸構造領域上に、導電性材料からなる第３層を電解めっきによって形成する第３層形成工程と、
前記第３層を残し、前記第２層を選択的にエッチングして除去して第２露出部を形成する第１エッチング工程と、
前記第３層の表面及び前記第２露出部からなる表面を前記異なる方向に研磨して、前記第２露出部に前記第２凹凸構造領域を形成する第２研磨工程と、
前記第３層を除去して前記第１凹凸構造領域を露出させる第２エッチング工程と、
を備える３次元表示用パターン配向膜用原版の製造方法。
【請求項２】
前記第３層の厚さは、０．０１μｍ以上１０μｍ以下である請求項１に記載の３次元表示用パターン配向膜用原版の製造方法。
【請求項３】
前記第２層の厚さは、０．０１μｍ以上１０μｍ以下である請求項１又は２に記載の３次元表示用パターン配向膜用原版の製造方法。
【請求項４】
前記非導電性材料からなる第３層がＴｉＮである請求項１から３のいずれかに記載の３次元表示用パターン配向膜用原版の製造方法。
【請求項５】
前記第１研磨工程及び前記第２研磨工程がラビング処理である請求項１から４のいずれかに記載の３次元表示用パターン配向膜用原版の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２４７５１１（Ｐ２０１２−２４７５１１Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１７４８８（Ｐ２０１１−１１７４８８）
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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