(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細複製工具を製作する方法であって、
基材と前記基材にオーバーレイする光熱変換層とを含む、レーザー誘起熱エンボス加工（ＬＩＴＥ）フィルムを提供することと、
前記光熱変換層が前記微細構造に接触した状態で、微細構造のパターンを含むマスター工具に、前記ＬＩＴＥフィルムをラミネートすることと、
前記ＬＩＴＥフィルムをパターンごとに画像化して、前記光熱変換層を選択的に露光することと、
前記マスター工具を取り除いて、前記ＬＩＴＥフィルム上に、前記マスター工具の前記微細構造に対応する微細構造化パターンを製造することと、
を含んでなる、方法。
【請求項２】
構造化された転写層を有する熱ドナーフィルムを製造する方法であって、
基材と前記基材にオーバーレイする光熱変換層とを含むレーザー誘起熱エンボス加工（ＬＩＴＥ）フィルムを提供することと、
前記光熱変換層が前記微細構造に接触した状態で、微細構造のパターンを含むマスター工具に、前記ＬＩＴＥフィルムをラミネートすることと、
前記ＬＩＴＥフィルムをパターンごとに画像化して、前記光熱変換層を選択的に露光することと、
前記マスター工具を取り除いて、前記ＬＩＴＥフィルム上に、前記マスター工具の前記微細構造に対応する微細構造化パターンを製造することと、
前記ＬＩＴＥフィルム上の前記微細構造化パターンに、転写層を適用することと、
を含んでなり、
前記ＬＩＴＥフィルムが、レセプタと密接に接触して保持されると同時に、前記転写層が前記レセプタに対して保持されている間に、前記ＬＩＴＥフィルムが照射される場合に、前記レセプタに前記転写層の一部の転写を生じる、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細複製工具並びにそれらをレーザー誘起熱エンボス加工（ＬＩＴＥ）フィルム及びレーザー誘起熱画像化（ＬＩＴＩ）方法を使用して製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微細複製工具のような多種多様なワークピースを創出するために、ダイヤモンドターニング及びプランジ放電加工のような機械加工技術を使用することができる。微細複製工具は、押出成形プロセス、射出成形プロセス、エンボス加工プロセス、鋳造プロセスなどのために一般的に使用されて、微細構造を創出する。微細構造化表面を有する物品は、光学フィルム、研磨フィルム、接着フィルム、自己嵌合輪郭を有する機械的締結具、又は相対的に小さい寸法、例えばおよそ１０００マイクロメートル未満の寸法の微細複製形状を有するいかなる成形若しくは押出部品を含んでもよい。
【０００３】
微細構造化形状はまた、様々な他の方法により製造されることができる。例えば、マスター工具の構造は、生産用工具を形成するために、鋳造及び硬化プロセスにより、マスター工具から他の媒体上、例えばポリマー材料のベルト又はウェブに転写されることができ、生産用工具は次に微細構造を製造するために使用される。マスター工具を複写するために、電鋳法のような他の方法を使用することができる。工具を製造する他の技術には、化学エッチング、ビーズブラスティング、又は他の確率的表面改質技術が挙げられる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に従うＬＩＴＥフィルムは、基材と基材にオーバーレイする光熱変換層とを含む。ＬＩＴＥフィルムの表面は、その上に選択的にエンボス加工された微細構造化表面を有することができる。
【０００５】
本発明に従う微細複製工具を製作する方法は、基材と基材にオーバーレイする光熱変換層とを含む、ＬＩＴＥフィルムを提供する工程と、光熱変換層が微細構造に接触した状態で、微細構造のパターンを含むマスター工具に、ＬＩＴＥフィルムをラミネートする工程と、ＬＩＴＥフィルムをパターンごとに画像化して、光熱変換層を選択的に露光する工程と、マスター工具を取り除いて、ＬＩＴＥフィルム上に、マスター工具の微細構造に対応する微細構造化パターンを製造する工程と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
添付図面は本明細書に組み込まれ、その一部を構成するものであって、その記載と共に本発明の利点及び原理を説明する。
【図１】エンボス加工前の代表的なＬＩＴＥフィルムの図。
【図２ａ】ＬＩＴＥフィルムをエンボス加工して微細複製工具、ライナー、又は製品、例えばＬＩＴＩドナーフィルムを製造するプロセスを例示する図。
【図２ｂ】ＬＩＴＥフィルムをエンボス加工して微細複製工具、ライナー、又は製品、例えばＬＩＴＩドナーフィルムを製造するプロセスを例示する図。
【図２ｃ】ＬＩＴＥフィルムをエンボス加工して微細複製工具、ライナー、又は製品、例えばＬＩＴＩドナーフィルムを製造するプロセスを例示する図。
【図３】エンボス加工されたライナー及び製品の図。
【図４】エンボス加工されたライナーから製造されたエンボス加工された製品の図。
【図５ａ】微細複製工具の斜視図。
【図５ｂ】図５ａに示される微細複製工具を使用して製造されたＬＩＴＥ工具の斜視図。
【図６ａ】３つの異なる微細複製工具の斜視図。
【図６ｂ】図６ａに示される３つの微細複製工具を使用して製造されたＬＩＴＥ工具の斜視図。
【図７ａ】フィルム中の構造上構造（structure on structure）パターン又は対応する工具を使用しながらＬＩＴＥフィルムをエンボス加工して、微細複製工具、ライナー、又は製品、例えばＬＩＴＩドナーフィルムを製造するプロセスを例示する図。
【図７ｂ】フィルム中の構造上構造（structure on structure）パターン又は対応する工具を使用しながらＬＩＴＥフィルムをエンボス加工して、微細複製工具、ライナー、又は製品、例えばＬＩＴＩドナーフィルムを製造するプロセスを例示する図。
【図７ｃ】フィルム中の構造上構造（structure on structure）パターン又は対応する工具を使用しながらＬＩＴＥフィルムをエンボス加工して、微細複製工具、ライナー、又は製品、例えばＬＩＴＩドナーフィルムを製造するプロセスを例示する図。
【図７ｄ】フィルム中の構造上構造（structure on structure）パターン又は対応する工具を使用しながらＬＩＴＥフィルムをエンボス加工して、微細複製工具、ライナー、又は製品、例えばＬＩＴＩドナーフィルムを製造するプロセスを例示する図。
【図７ｅ】フィルム中の構造上構造（structure on structure）パターン又は対応する工具を使用しながらＬＩＴＥフィルムをエンボス加工して、微細複製工具、ライナー、又は製品、例えばＬＩＴＩドナーフィルムを製造するプロセスを例示する図。
【図７ｆ】フィルム中の構造上構造（structure on structure）パターン又は対応する工具を使用しながらＬＩＴＥフィルムをエンボス加工して、微細複製工具、ライナー、又は製品、例えばＬＩＴＩドナーフィルムを製造するプロセスを例示する図。
【図８ａ】転写層の一部を永久レセプタに転写するために、転写層を有するエンボス加工されたＬＩＴＥフィルムを画像化するＬＩＴＩプロセスを例示する図。
【図８ｂ】転写層の一部を永久レセプタに転写するために、転写層を有するエンボス加工されたＬＩＴＥフィルムを画像化するＬＩＴＩプロセスを例示する図。
【図８ｃ】転写層の一部を永久レセプタに転写するために、転写層を有するエンボス加工されたＬＩＴＥフィルムを画像化するＬＩＴＩプロセスを例示する図。
【図９ａ】レーザー走査の９０°配向を使用してＬＩＴＥ工具を製造するためのプロセスを例示する図。
【図９ｂ】図９ａに示される走査配向を使用して製造されたサンプルＬＩＴＥ工具の画像。
【図１０ａ】レーザー走査の４５°配向を使用してＬＩＴＥ工具を製造するためのプロセスを例示する図。
【図１０ｂ】図１０ａに示される走査配向を使用して製造されたサンプルＬＩＴＥ工具の画像。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の実施形態は、微細及びナノ複製プロセスのための複雑な工具を作り出すための方法を含む。方法は、精密レーザー露光及びＬＩＴＥの態様を、従来の微細複製工具、例えば精密ダイヤモンド加工、フラットのエキシマレーザー加工（Excimer Laser Machining of Flats）（ＥＬＭｏＦ）、フォトリソグラフィーによるパターニング、又は他の技術を使用して製造されるものと組み合わせることを伴う。ＬＩＴＥは、実質上いかなる微細複製工具表面、及び十分な熱安定性を有するＬＩＴＥシート又はフィルムを使用しても実行され得る。フィルムは、微細複製工具にラミネートされ、次いで背後からレーザーで露光する。結果は、レーザー露光区域において微細複製工具のパターンに対応する３次元のエンボス加工されたパターンである。
【０００８】
ＬＩＴＥは、多くの異なる微細構造化フィルムを創出するために使用することができる。例えば、ＬＩＴＥは、単一のホログラフィックマスターを使用して、カスタマイズ可能なホログラフィックパターンをフィルム基材上に保安用用途に創出するため（例えば、運転免許証又はクレジットカード用ラミネート）の迅速な方法を提供することができる。ＬＩＴＥはまた、例えば、それらの微細構造化された光学要素に基づく様々な他の光学特性を有する微細構造化フィルムを創出するために使用されることができる。加えて、ＬＩＴＥは、異なるＭＳ工具法（MS tooling methods）からの要素を１つのＬＩＴＥ工具に組み合わせる能力を提供する。
【０００９】
ＬＩＴＥはまた、マスター工具から製品を製造するために使用され得る。ＬＩＴＥフィルムは、エンボス加工後、エンボス加工に対応する微細複製されたパターンを有する微細構造化マスター工具を形成することができる。マスター工具としてのＬＩＴＥフィルムは、工具の逆パターンを有する製品を微細複製するために使用されることができ、例えば、マスター工具の突出部は製品のくぼみに対応する。あるいは、マスター工具としてのＬＩＴＥフィルムは、微細複製された金型を製造するために使用されることができ、これは次にマスター工具と同じ微細複製されたパターンを有する製品を製造するため、又は、例えばニッケル電鋳法によって、逆パターンを有するより頑強な（金属）工具を製造するために使用されることができる。電鋳法は、例えば、米国特許第４，４７８，７６９号及び同第５，１５６，８６３号の中に記載されており、これらは参照により本明細書に組み込まれる。マスター工具としてのＬＩＴＥフィルムは、このようにして、マスター工具の微細複製されたパターンの、正及び負の複製された製品を製造するために使用されることができる。
【００１０】
用語「微細複製工具」とは、形状がそれから複製され得る微細構造化形状、ナノ構造化形状、又は微細構造化及びナノ構造化形状の組み合わせを有する工具を意味する。用語「微細構造化（された）」とは、１ミリメートル未満の少なくとも１種の寸法（例えば、高さ、長さ、幅、又は直径）、及び典型的には少なくとも２種の寸法を有する表面の形状を指す。用語「ナノ構造化（された）」とは、１マイクロメートル未満の少なくとも１種の寸法（例えば、高さ、長さ、幅、又は直径）を有する表面の形状を指す。
【００１１】
ＬＩＴＥフィルム及びエンボス加工プロセス
図１は、代表的なＬＩＴＥフィルム１００の図である。フィルム１００は、典型的には、基材１０２と光熱変換（ＬＴＨＣ）層１０４とを含む。ＬＩＴＥは、ＬＴＨＣをエンボス加工するために使用され、ＬＴＨＣ層の上に微細構造化若しくはナノ構造化パターン、又は両方を創出する。
【００１２】
フィルム基材１０２は、フィルム１００の層のための支持を提供する。ポリマーフィルムの１つの好適な種類は、ポリエステルフィルム、例えばＰＥＴ又はポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルムである。しかしながら、加熱及びエンボス加工に光が使用される場合、十分な光学特性を有する他のフィルムが使用され得る。フィルム基材は、少なくともいくつかの場合において、均一なコーティングが形成され得るように平坦である。フィルム基材はまた、典型的には、フィルム中のいずれかの層（例えば、ＬＴＨＣ層）の加熱にもかかわらず、実質的に安定した状態を保つ材料から選択される。フィルム基材の好適な厚さは、例えば、０．０２５ミリメートル（ｍｍ）〜０．１５ｍｍ、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲であるが、より厚い又はより薄いフィルム基材が使用されてもよい。
【００１３】
ＬＴＨＣ層１０４は、典型的には、入射放射線（例えば、レーザー光線）を吸収し、入射放射線の少なくとも一部を熱に変換してＬＴＨＣ層のエンボス加工を可能にする、放射線吸収体を含む。あるいは、放射線吸収体は、ＬＴＨＣ層に加えて又はその代わりに、ＬＩＴＥフィルムの１つ以上の他の層の中に含まれることができる。典型的には、ＬＴＨＣ層（又はその他の層）中の放射線吸収体は、電磁スペクトルの赤外線、可視線、及び／又は紫外線領域内の光を吸収する。放射線吸収体は、典型的には、選択される画像化放射線に対して極めて吸収性であり、画像化放射線の波長で０．２〜３、及び好ましくは０．５〜２の範囲の光学密度を提供する。好適な放射線吸収材料には、例えば、染料（例えば、可視染料、紫外線染料、赤外線染料、蛍光染料、及び放射線極性染料）、顔料、金属、金属化合物、金属フィルム、及びその他の好適な吸収材料を挙げることができる。その他の好適な放射線吸収体の例には、カーボンブラック、金属酸化物、及び金属硫化物を挙げることができる。
【００１４】
ＬＩＴＥフィルムをエンボス加工するために、それを画像化するには、多様な放射線発生源を使用することができる。アナログ技術（例えば、マスクを通しての露光）には、強力光源（例えば、キセノン閃光電球及びレーザー）が有用である。デジタル画像化技術には、赤外線、可視光線、及び紫外線レーザーが特に有用である。好適なレーザーには、例えば、高出力（例えば≧１００ｍＷ）単一モード半導体レーザー、繊維結合半導体レーザー、及びダイオード励起固体レーザー（例えば、Ｎｄ：ＹＡＧ及びＮｄ：ＹＬＦ）が挙げられる。レーザー露光のドウェル時間は、例えば、約０．１マイクロ秒〜１００マイクロ秒の範囲であることができ、レーザーフルエンスは、例えば約０．０１Ｊ／ｃｍ２〜約１Ｊ／ｃｍ２の範囲であることができる。少なくともいくつかの場合には、ＬＴＨＣ層を微細複製工具と密接に接触して保持するために、圧力又は真空が使用されてもよい。次に、ＬＴＨＣ層をエンボス加工するために、画像的様式で（例えば、デジタルに又はマスクを通したアナログ露光により）放射線吸収体を含有するＬＴＨＣ層又は他の層を加熱するのに放射線源が使用されてもよい。
【００１５】
微細複製工具は、微細複製工具にラミネートされるときにフィルムをレーザー露光の区域に関して照射することによって、ＬＩＴＥフィルムを作り出すのに使用され得る。結果は、レーザー露光の区域中に、工具の微細複製構造に対応する構造を有する、エンボス加工されたフィルムである。加えて、プロセスは、多くの異なるパターンを有する単一のＬＩＴＥ工具を提供するために、異なるＭＳ技術から製造された異なる工具を用いて繰り返すことができる。
【００１６】
図２ａ〜２ｃは、ＬＩＴＥフィルムを使用して微細複製工具を製造するためのＬＩＴＥの使用を例示する図である。図２ａに示されるように、微細複製工具を製造することは、フィルム２００及び微細複製工具２０２の使用を伴う。フィルム２００は、基材２２２及びＬＴＨＣ層のような追加の層２２４を有し、これは基材１０２及びＬＴＨＣ層１０４に対応してもよい。微細複製工具２０２は、微細構造２０４を有する。図２ｂに例示されるように、ＬＩＴＥ微細複製工具を製造するために、微細構造２０４がＬＴＨＣ層２２４と接触した状態で、工具２０２にフィルム２００がラミネートされ、次にフィルム２００は工具２０２に対して、それにラミネートされる間に、レーザー光線２２８及び本明細書に記載されるもののような熱画像化プロセスを使用して画像化される。画像化及び画像化されたフィルム２００を工具２０２から取り除くのに続いて、ＬＴＨＣ層２２４は、図２ｃに例示されるように、工具２０２上の微細構造の画像化された部分に対応する微細複製パターン２２６を有する。微細複製パターンを有する画像化されたフィルムは、その後、例えば再利用可能な工具として使用されることもできるし、又はそれは画像化されたフィルムの金属の複写若しくはレプリカを製造するために使用されることもできる。
【００１７】
図３は、エンボス加工されたライナー及び製品を含むフィルム構築物２５０の図である。エンボス加工されたライナーは、基材２５２及び構造化されたＬＴＨＣ  ２５４から構成され、これは基材１０２及びＬＴＨＣ層１０４に対応してもよく、上記の技術を使用してエンボス加工されて、その中に構造２５７を付与することができる。製品は、基材２５８及び材料層２５６から構成され、これはエンボス加工されたライナーをそれにラミネート又は適用することにより構造化される。図４は、エンボス加工されたライナーから製造されたエンボス加工された製品の図である。エンボス加工された製品は、基材２５８、及びライナーの構造化されたＬＴＨＣ２５４から付与された構造２５９を有する材料２５６から構成される。構造化されたライナーの例は、米国特許第６，８３８，１５０号に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。
【００１８】
微細複製工具のためのＬＩＴＥフィルム
図５ａは、微細構造化されたプリズムを有する微細複製工具３００の斜視図である。図５ｂは、微細複製工具３００を使用して製造されたＬＩＴＥ工具３０２の斜視図である。特に、微細複製工具３０２は、基材３０４及びＬＴＨＣ層のような追加の層３０６を有するＬＩＴＥフィルムを含み、これは基材１０２及びＬＴＨＣ層１０４に対応してもよい。工具３０２は、図２ａ〜２ｃに関して記載されたのと同じ又は同様のプロセスを使用して製造されることができる。特に、ＬＩＴＥ工具３０２を製造するために、微細構造化されたプリズムがＬＴＨＣ層３０６に接触した状態で、工具３００にそれがラミネートされ、次にそれは工具３００に対して画像化される。画像化に続いて、層３０６は、非画像化部分３０８により分離された微細構造３０５を有してエンボス加工される。
【００１９】
ＬＩＴＥプロセスの変形は、より複雑なＬＩＴＥ工具を創出するために、異なる微細構造化パターンを有する複数の微細複製工具の使用を伴う。図６ａは、各々が異なるピッチ及び高さを有する微細構造化されたプリズムを有する３つの微細複製工具４００、４０２、及び４０４の斜視図である。図６ｂは、図６ａに示される微細複製工具を使用して製造されたＬＩＴＥ工具４０６の斜視図である。特に、微細複製工具４０６は、基材４０８及びＬＴＨＣ層のような追加の層４１０を有するＬＩＴＥフィルムを含み、これは基材１０２及びＬＴＨＣ層１０４に対応してもよい。工具４０６は、図２ａ〜２ｃに関して記載されたのと同じ又は同様のプロセスを使用して製造されることができる。特に、ＬＩＴＥ工具４０６を製造するために、微細構造化されたプリズムが画像化の間にＬＴＨＣ層４１０に接触した状態で、工具４００、４０２、及び４０４に対して順番にそれがラミネートされ画像化される。画像化に続いて、層４１０は、それぞれ工具４０４、４０２、及び４００に対応し非画像化部分４１８及び４２０により分離された微細構造４１２、４１４、及び４１６を有してエンボス加工される。
【００２０】
構造上構造を有するＬＩＴＥフィルム
ＬＩＴＥプロセスの別の変形は、それらの表面上にナノ構造化形状を有する、プリズムのようなマイクロメートル規模の形状を含む構造上構造の配列又はパターンの創出を可能にする。例として、ナノ構造化形状は、１次元又は２次元の回折格子を含むことができる。図７ａ〜７ｃは、構造上構造パターンを有する微細複製工具を製造するためのＬＩＴＥの使用を例示する図である。図７ａに示されるように、構造上構造の微細複製工具を製造することは、フィルム５００及び微細複製工具５０２の使用を伴う。フィルム５００は、基材５２０及びＬＴＨＣ層のような追加の層５２４を有し、これは基材１０２及びＬＴＨＣ層１０４に対応してもよい。ＬＴＨＣ層５２４はナノ構造化表面５２５を有し、微細複製工具５０２は微細構造５０４を有する。図７ｂに例示されるように、ＬＩＴＥ微細複製工具を製造するために、微細構造５０４がＬＴＨＣ層５２４に接触した状態で、工具５０２にフィルム５００がラミネートされ、次にフィルム５００は工具５０２に対して、それにラミネートされる間に、レーザー光線５２１及び本明細書に記載されるもののような熱画像化プロセスを使用して画像化される。画像化及び画像化されたフィルム５００を工具５０２から取り除くのに続いて、ＬＴＨＣ層５２４は、図７ｃに例示されるように、ナノ構造化表面を有し工具５０２上の微細構造の画像化された部分に対応する微細複製パターン５２８を有する。
【００２１】
図７ｄ〜７ｆは、構造上構造パターンの代替物を例示する。図７ｄは、工具５０２に対してエンボス加工されたＬＩＴＥフィルム５００の図であり、その場合、図７ｂに関して記載されたように、エンボス加工プロセスの間に、区域５３０中において特定のナノ構造が取り除かれている。特に、工具５０２に対して画像化される区域５３０中のナノ構造化形状の破壊を生じさせるために、十分なエネルギーのレーザー光線５２１を使用することができる。別の変形では、図７ｅに示されるように、工具５３２は、微細構造化形状５３６、及び微細構造化形状と微細構造化形状との間、又は微細構造化形状に混ざってナノ構造化形状５３４を含む構造上構造パターンを有する。図７ｆは、工具５３２及び上記のようなエンボス加工プロセスを使用してエンボス加工された、基材５３８及びＬＴＨＣのような追加の層５４０を含むＬＩＴＥフィルムを例示する図である。工具５３２に対してエンボス加工した後、ＬＩＴＥフィルムは、工具５３２上の微細構造化形状５３６に対応する空間５４４により分離された微細構造化形状上のナノ構造化形状５４２を有する。
【００２２】
ＬＩＴＩプロセスにおけるＬＩＴＥフィルム
図８ａ〜８ｃは、転写層の一部をレセプタ６０８に転写するために、転写層６０６を有するエンボス加工されたＬＩＴＥフィルム６００を画像化するＬＩＴＩプロセスを例示する図である。図８ａに示されるように、ＬＩＴＥフィルム６００は、転写層でコーティングされたエンボス加工されたＬＩＴＥフィルムから構成される。ＬＩＴＥフィルムは、基材６０２及び上記のような微細複製工具に対して構造を画像化するプロセスを使用して製造された構造６０５を有するＬＴＨＣ層６０４から構成される。転写層６０６は、構造化されたＬＴＨＣ層６０４に適用される。画像化の間に、図８ｂに示されるように、ＬＩＴＥフィルムはレセプタと密接に接触して保持されると同時に、転写層はレセプタ６０８に対して保持され、レーザー光線６１０はＬＩＴＥフィルムを照射して、レセプタ６０８に転写層６０６の一部の転写を生じる。図８ｃに示されるように、ＬＩＴＥフィルムが取り除かれると、転写層６０６の転写された部分６１２は、レセプタ６０８上に残り、転写された部分６１２は、ＬＩＴＥフィルムのＬＴＨＣ６０４中の構造６０５により付与されるような構造６１４を有する。
【００２３】
代表的なＬＩＴＩドナーフィルムの様々な層及びそれを画像化する方法は、米国特許第６，８６６，９７９号、同第６，５８６，１５３号、同第６，４６８，７１５号、同第６，２８４，４２５号、及び同第５，７２５，９８９号により完全に記載されており、これらのすべては、完全に説明されているかのように、参照により本明細書に組み込まれる。
【００２４】
フィルム６００は、ＬＴＨＣ層６０６とエンボス加工層６０８との間に任意の中間層を有することができる。任意の中間層は、層の転写された部分の損傷及び汚染を最小限にするために熱ドナーに使用されることができ、また層の転写された部分のひずみを減少させ得る。中間層はまた、転写層と熱転写ドナーの残りの部分との接着に影響を与えることができる。典型的には、中間層は、高い耐熱性を有する。好ましくは、中間層は、画像化条件下において変形又は化学的に分解せず、特に、転写された画像が機能しない状態になる程度まで、変形又は化学的に分解しない。中間層は、典型的には、転写プロセスの間、ＬＴＨＣ層と接触した状態のままであり、転写層と共に実質的に転写されない。好適な中間層には、例えば、ポリマーフィルム、金属層（例えば、蒸着金属層）、無機層（例えば、ゾル−ゲル付着層及び無機酸化物（例えば、シリカ、チタニア、及びその他の金属酸化物）の蒸着層）、並びに有機／無機複合層が挙げられる。中間層材料として好適な有機材料には、熱硬化性材料と熱可塑性材料との両方が挙げられる。好適な熱硬化性材料には、架橋された又は架橋可能なポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリエステル、エポキシ、及びポリウレタンが挙げられるがこれらに限定されない、熱、放射線、又は化学処理によって架橋され得る樹脂が挙げられる。熱硬化性材料は、例えば、熱可塑性前駆体としてＬＴＨＣ層上にコーティングされ、続いて架橋されて、架橋された中間層を形成してもよい。中間層は、例えば、光開始剤、界面活性剤、顔料、可塑剤、及びコーティング補助剤を含む添加剤を含有してもよい。
【００２５】
転写層６０６は、典型的には、レセプタ６０８に転写するための１つ以上の層を含む。これらの１つ以上の層は、有機、無機、有機金属、又はその他の材料を使用して形成されてもよい。有機材料には、例えば、小分子材料、ポリマー、オリゴマー、デンドリマー、及び超分枝材料が挙げられる。熱転写層は、例えば、ディスプレイ装置の発光素子、電子回路、レジスタ、コンデンサ、ダイオード、整流器、エレクトロルミネセントランプ、記憶素子、電界効果トランジスタ、バイポーラトランジスタ、単接トランジスタ、金属酸化物半導体（ＭＯＳ）トランジスタ、金属−絶縁体−半導体トランジスタ、電荷結合素子、絶縁体−金属−絶縁体積み重ね体、有機導電体−金属−有機導電体積み重ね体、集積回路、光検出器、レーザー、レンズ、導波管、格子、ホログラフィック素子、信号処理のためのフィルタ（例えば、アドドロップフィルタ、利得平坦化フィルタ、遮断フィルタなど）、光学フィルタ、鏡、スプリッタ、カップラー、コンバイナ、モジュレータ、センサ（例えば、エバネセントセンサ、位相変調センサ、干渉センサなど）、光学キャビティ、圧電素子、強誘電体素子、薄膜電池、又はこれらの組み合わせ、例えば、光ディスプレイのための能動マトリックス配列としての電界効果トランジスタ及び有機エレクトロルミネセントランプの組み合わせを形成するために使用することができる転写層を含むことができる。その他の品目は、マルチコンポーネント転写アセンブリ又は単一層を転写することによって形成されてもよい。
【００２６】
転写層６０６の少なくとも一部を受容するための永久レセプタ６０８は、透明なフィルム、ディスプレイ用ブラックマトリックス、電子ディスプレイの受動及び能動部分、金属、半導体、ガラス、様々な紙、並びにプラスチックが挙げられるがこれらに限定されない、特定の用途に好適ないかなる品目であってもよい。レセプタ基材の例には、陽極酸化アルミニウム及びその他の金属、プラスチックフィルム（例えば、ＰＥＴ、ポリプロピレン）、酸化インジウムスズでコーティングされたプラスチックフィルム、ガラス、酸化インジウムスズでコーティングされたガラス、フレキシブル回路、回路基板、シリコン又はその他の半導体、並びに多様な異なる種類の紙（例えば、充填若しくは無充填紙、光沢紙、又はコーティングされた紙）が挙げられる。
【００２７】
図９ａは、レーザー走査の９０°の配向を使用してＬＩＴＥ工具を製造するためのプロセスを例示する図であり、図９ｂは、１００マイクロメートルの水平ピッチを有する微細構造を有し図９ａに示される走査配向を使用して製造されたサンプルＬＩＴＥ工具の画像である。図１０ａは、レーザー走査の４５°の配向を使用してＬＩＴＥ工具を製造するためのプロセスを例示する図であり、図１０ｂは、１００マイクロメートルの対角ピッチを有する微細構造を有し図１０ａに示される走査配向を使用して製造されたサンプルＬＩＴＥ工具の画像である。これらの工具は、上記のような微細複製工具に対してＬＩＴＥフィルムを画像化するプロセスを使用して製造されることができる。図９ａ、９ｂ、１０ａ、及び１０ｂはまた、形状の様々なパターンをＬＩＴＥフィルム中にエンボス加工するために、どのようにしてレーザー走査ラインと工具とのレジストレーションが制御され得るかを例示する。例えば、いくつかの実施形態では、工具は、微細構造化形状の高解像度の規則的配列を有し、ＬＩＴＥフィルムはその中にパターン化された情報を持たず、レーザーパターンは、高い位置精度を有するが、そうした実施形態では、エンボス加工後にＬＩＴＥフィルム中に結果として生じるパターンは、好ましくはレーザー走査ラインより小さい、高解像度のエンボス加工された形状を有し、高い位置精度を含む。他の実施形態は、エンボス加工された形状の様々な構成を有してＬＩＴＥフィルムをエンボス加工するために、レーザーシステムと工具とのレジストレーションが必要な場合がある。ひとたびＬＩＴＥフィルムがエンボス加工されたら、それは、その後でレーザーシステムとＬＩＴＥフィルムを、エンボス加工されたパターンに従って位置合わせするために、基準マーク又は任意の他の種類のレジストレーションマークを含むことができる。ウェブ系システムにおける基準の使用の例は、米国特許第７，１８７，９９５号に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれる。
【実施例】
【００２８】
ＬＩＴＥフィルム１
ＬＩＴＥフィルム１は、ＰＥＴフィルム上に２つのコーティングされた層を含み、次の方式で調製された。逆マイクログラビアコーター（康井精機（Yasui Seiki）ＣＡＧ−１５０）を使用してＬＴＨＣ−１（表１）をコーティングすることにより、ＬＴＨＣが０．０７ｍｍ（２．８８ミル）厚さのＰＥＴフィルム基材（Ｍ７Ｑフィルム、デュポン・テイジン・フィルムズ（DuPont Teijin Films）、バージニア州ホープウェル（Hopewell））上に適用された。コーティングは、およそ２．７マイクロメートルのＬＴＨＣの乾燥厚さを実現するために、インラインで乾燥され、紫外線下で光硬化された。硬化されたコーティングは、１０６４ナノメートル（ｎｍ）で、およそ１．１８の光学密度を有した。
【００２９】
逆マイクログラビアコーター（康井精機（Yasui Seiki）ＣＡＧ−１５０）を使用してＣＣ−１（表２）をコーティングすることにより、クリアコートがＬＴＨＣ層に適用された。コーティングは、およそ１．１マイクロメートルのクリアコートの乾燥厚さを実現するために、インラインで乾燥され、紫外線下で光硬化された。
【００３０】
【表１】
0005475474.tif 000002
【００３１】
【表２】
0005475474.tif 000003
【００３２】
ＬＩＴＥフィルム２
ＬＩＴＥフィルム２は、ＰＥＴフィルム上に単一のコーティングされた層を含み、次の方式で調製された。逆マイクログラビアコーター（康井精機（Yasui Seiki）ＣＡＧ−１５０）を使用してＬＴＨＣ−２（表３）をコーティングすることにより、ＬＴＨＣ層が０．０７ｍｍ（２．８８ミル）厚さのＰＥＴフィルム基材（Ｍ７Ｑフィルム、デュポン・テイジン・フィルムズ（DuPont Teijin Films）、バージニア州ホープウェル（Hopewell））上に適用された。コーティングは、およそ３．７マイクロメートルのＬＴＨＣの乾燥厚さを実現するために、インラインで乾燥された。乾燥コーティングは、８０８ｎｍで、およそ３．２の光学密度を有した。
【００３３】
【表３】
0005475474.tif 000004
【００３４】
ニッケル電鋳工具
パターン付きシリコンウエファーのマスターが、シプリー（Shipley）１８１３フォトレジスト（ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ（Rohm and Haas Electronic Materials）、デラウェア州ニューアーク（Newark））でコーティングされた基準配向の１０．２ｃｍ（４インチ）シリコンウエファー上に製作された。レジストは、標準的Ｉ−ラインマスクアライナ（クインテル（Quintel）、カリフォルニア州サンノゼ（San Jose））及び電子ビーム書き込みクロム加工ガラスフォトツールを使用して、コンタクトフォトリソグラフィーの手段により、５マイクロメートル線状形状の小さい正方形配列でパターン付けされた。シプリー（Shipley）レジストのために標準的現像技術が使用されたが、レジスト上で最終的なハードベークは実行されなかった。サンプルは次に、誘導結合プラズマ発生器（オックスフォード・インスツルメンツ（Oxford Instruments）、英国エインシャム（Eynsham））装備反応性イオンエッチング工具でエッチングされた。サンプルは、Ｃ４Ｆ８及びＯ２、７０ＷのＲＦ電力、１６００ＷのＩＣＰ電力、及び０．７３Ｐａ（５．５ミリトール）の圧力を使用して、およそ０．５マイクロメートルのエッチング深さまで２分間エッチングされた。サンプルは次に、加熱された超音波フォトレジストストリッパー浴の中で、シプリー（Shipley）１１６５レジストストリッパーを使用してレジストが剥離されて、マスター工具を得た。
【００３５】
マスター工具は、およそ０．６４ｍｍ（２５ミル）の厚さまで、電解ニッケルでめっきされた。ニッケルめっきの前に、ウエファーを導電性にするために、１０００オングストロームの気相コーティングされたニッケルが表面上に蒸着された。ニッケルめっきは、ニッケルの均一の導電性層が構築されることを確実にするための低蒸着速度による６時間の予備めっきと、０．６４ｍｍ（２５ミル）の目標の厚さ値を実現するためのその後のより迅速な蒸着からなる２工程で実行された。電鋳法により、およそ１．２９マイクロメートル（ＡＦＭ分析により測定されたとき）の均一高さを有する５マイクロメートル幅の線状形状の配列を有するニッケル電鋳工具を得た。
【００３６】
ＬＩＴＥ手順
ＬＩＴＥ工具を創出するために、ＬＩＴＥフィルムは、構造化工具と密接に接触させられた。フィルムと工具との間の空気は、真空チャックアセンブリにより取り除かれ、フィルム−工具ラミネートは、フィルムの支持層（基材）を通してレーザー放射線に露光した。レーザーシステムＡの露光（λ＝１０６４ｎｍ）については、走査速度は０．６３５ｍ／ｓであり、画像平面中のスポット電力は１Ｗであり、放射線量は、０．８５Ｊ／ｃｍ２であった。レーザーシステムＢの露光（λ＝８０８ｎｍ）については、走査速度は１．０ｍ／ｓであり、スポット電力は１．３Ｗであり、放射線量は、１．３Ｊ／ｃｍ２であった。
【００３７】
【表４】
0005475474.tif 000005
【００３８】
ＬＩＴＥフィルム２のエンボス加工された形状並びにニッケル電鋳及びＩＤＦの対応する形状を特徴付けるために、タッピングモードにおいて原子間力顕微鏡法（ＡＦＭ）が使用された。ＴＭＦフィルム及び対応するＬＩＴＥフィルム２の分析のために使用された機器は、デジタル・インスツルメンツ（Digital Instruments）のディメンション（Dimension）３１００ＳＰＭであった。ナノ工具及び対応するＬＩＴＥフィルム２の分析のために使用された機器は、デジタル・インスツルメンツ（Digital Instruments）のディメンション（Dimension）５０００ＳＰＭであった。使用されたプローブは、約４０Ｎ／Ｍの力定数を有するオリンパス（Olympus）ＯＴＥＳＰ単結晶シリコンレバーであった。設定点の値は、もとの自由空間の振幅点（２．０Ｖ）の７５％に設定された。
（態様１）
基材と、
前記基材にオーバーレイする光熱変換層と、
を含んでなり、
ＬＩＴＥフィルムの表面が、その上に選択的にエンボス加工された微細構造化表面を有することができる、
レーザー励起熱エンボス加工（ＬＩＴＥ）フィルム。
（態様２）
前記光熱変換層に適用されたフィルムと、
前記フィルムと前記光熱変換層との間の材料と、
を更に含み、
前記ＬＩＴＥフィルムが、前記光熱変換層の前記微細構造化表面の適用によって、前記材料の構造化を生じさせるライナーを含む、態様１に記載のＬＩＴＥフィルム。
（態様３）
前記光熱変換層が、金属、顔料、又は染料の内の少なくとも１種を含む、態様１に記載のＬＩＴＥフィルム。
（態様４）
前記光熱変換層が、約０．０１マイクロメートル〜約１０マイクロメートルの厚さを有する、態様１に記載のＬＩＴＥフィルム。
（態様５）
前記微細構造化表面が、不連続の微細構造化形状を有する、態様１に記載のＬＩＴＥフィルム。
（態様６）
前記微細構造化表面が、ナノ構造化形状を有する、態様１に記載のＬＩＴＥフィルム。
（態様７）
前記微細構造化表面が、微細構造化された光学要素を有する、態様１に記載のＬＩＴＥフィルム。
（態様８）
前記微細構造化表面が、微細構造化されたプリズムを有する、態様１に記載のＬＩＴＥフィルム。
（態様９）
微細複製工具を製作する方法であって、
基材と前記基材にオーバーレイする光熱変換層とを含む、レーザー誘起熱エンボス加工（ＬＩＴＥ）フィルムを提供することと、
前記光熱変換層が前記微細構造に接触した状態で、微細構造のパターンを含むマスター工具に、前記ＬＩＴＥフィルムをラミネートすることと、
前記ＬＩＴＥフィルムをパターンごとに画像化して、前記光熱変換層を選択的に露光することと、
前記マスター工具を取り除いて、前記ＬＩＴＥフィルム上に、前記マスター工具の前記微細構造に対応する微細構造化パターンを製造することと、
を含んでなる、方法。
（態様１０）
前記光熱変換層に、転写層を適用することを更に含む、態様９に記載の方法。
（態様１１）
前記提供する工程が、前記ＬＩＴＥフィルムに、金属、顔料、又は染料の内の少なくとも１種を含む、前記光熱変換層を提供することを含む、態様９に記載の方法。
（態様１２）
前記提供する工程が、前記ＬＩＴＥフィルムに、ナノ構造化表面を含む前記光熱変換層を提供することを含む、態様９に記載の方法。
（態様１３）
微細複製工具を製作する方法であって、
基材と前記基材にオーバーレイする光熱変換層とを含む、レーザー誘起熱エンボス加工（ＬＩＴＥ）フィルムを提供することと、
前記光熱変換層が前記微細構造の第１パターンと接触した状態で、微細構造の第１パターンを含む第１マスター工具に、前記ＬＩＴＥフィルムをラミネートすることと、
前記ＬＩＴＥフィルムをパターンごとに画像化して、前記微細構造の第１パターンで前記光熱変換層を選択的に露光することと、
前記第１マスター工具から前記ＬＩＴＥフィルムを取り除くことと、
前記光熱変換層が前記微細構造の第２パターンに接触した状態で、微細構造の第２パターンを含む第２マスター工具に、前記ＬＩＴＥフィルムをラミネートすることと、
前記ＬＩＴＥフィルムをパターンごとに画像化して、前記微細構造の第２パターンで前記光熱変換層を選択的に露光することと、
前記第２マスター工具から前記ＬＩＴＥフィルムを取り除いて、前記微細構造の第１及び第２パターンの組み合わせに対応するパターンを有する前記ＬＩＴＥフィルムを製造することと、
を含んでなる、方法。
（態様１４）
前記光熱変換層に転写層を適用することを更に含む、態様１３に記載の方法。
（態様１５）
前記提供する工程が、前記ＬＩＴＥフィルムに、金属、顔料、又は染料の内の少なくとも１種を含む前記光熱変換層を提供することを含む、態様１３に記載の方法。
（態様１６）
前記提供する工程が、前記ＬＩＴＥフィルムに、ナノ構造化表面を含む前記光熱変換層を提供することを含む、態様１３に記載の方法。
（態様１７）
前記微細構造の第１パターンが、前記微細構造の第２パターンと異なる、態様１３に記載の方法。
（態様１８）
前記パターンごとの画像化工程が、前記ＬＩＴＥフィルムに、前記微細構造の第２パターンに対してゼロでない角度で、微細構造の第１パターンを画像化することを含む、態様１３に記載の方法。
（態様１９）
前記微細構造の第１パターン及び第２パターンが、それぞれ、微細構造化プリズムの配列を含む、態様１３に記載の方法。
（態様２０）
前記微細構造の第１パターン中の前記微細構造化プリズムの配列が、前記微細構造の第２パターン中の前記微細構造化プリズムの配列と異なるピッチを有する、態様１９に記載の方法。
（態様２１）
熱ドナーフィルムを製造するために使用されるレーザー誘起熱エンボス加工（ＬＩＴＥ）フィルムであって、
基材と、
前記基材にオーバーレイする光熱変換層であって、前記ＬＩＴＥフィルムの表面は、その上に選択的にエンボス加工された微細構造化表面を有することができる、光熱変換層と、
前記微細構造化表面を有することができる前記光熱変換層の前記表面に適用される転写層と、
を含んでなり、
前記ＬＩＴＥフィルムがレセプタと密接に接触して保持されると同時に、前記転写層が前記レセプタに対して保持されている間に、前記ＬＩＴＥフィルムが照射される場合に、前記レセプタに前記転写層の一部の転写を生じる、レーザー誘起熱エンボス加工（ＬＩＴＥ）フィルム。
（態様２２）
構造化された転写層を有する熱ドナーフィルムを製造する方法であって、
基材と前記基材にオーバーレイする光熱変換層とを含むレーザー誘起熱エンボス加工（ＬＩＴＥ）フィルムを提供することと、
前記光熱変換層が前記微細構造に接触した状態で、微細構造のパターンを含むマスター工具に、前記ＬＩＴＥフィルムをラミネートすることと、
前記ＬＩＴＥフィルムをパターンごとに画像化して、前記光熱変換層を選択的に露光することと、
前記マスター工具を取り除いて、前記ＬＩＴＥフィルム上に、前記マスター工具の前記微細構造に対応する微細構造化パターンを製造することと、
前記ＬＩＴＥフィルム上の前記微細構造化パターンに、転写層を適用することと、
を含んでなり、
前記ＬＩＴＥフィルムが、レセプタと密接に接触して保持されると同時に、前記転写層が前記レセプタに対して保持されている間に、前記ＬＩＴＥフィルムが照射される場合に、前記レセプタに前記転写層の一部の転写を生じる、方法。
【図１】
0005475474.tif 000006
【図２ａ】
0005475474.tif 000007
【図２ｂ】
0005475474.tif 000008
【図２ｃ】
0005475474.tif 000009
【図３】
0005475474.tif 000010
【図４】
0005475474.tif 000011
【図５ａ】
0005475474.tif 000012
【図５ｂ】
0005475474.tif 000013
【図６ａ】
0005475474.tif 000014
【図６ｂ】
0005475474.tif 000015
【図７ａ】
0005475474.tif 000016
【図７ｂ】
0005475474.tif 000017
【図７ｃ】
0005475474.tif 000018
【図７ｄ】
0005475474.tif 000019
【図７ｅ】
0005475474.tif 000020
【図７ｆ】
0005475474.tif 000021
【図８ａ】
0005475474.tif 000022
【図８ｂ】
0005475474.tif 000023
【図８ｃ】
0005475474.tif 000024
【図９ａ】
0005475474.tif 000025
【図９ｂ】
0005475474.tif 000026
【図１０ａ】
0005475474.tif 000027
【図１０ｂ】
0005475474.tif 000028