(57)【要約】【課題】量産性に優れ、しかも転写から紫外線照射の間で感光性樹脂が変形することなく、微細孔形成などの後加工も容易な反射体の製造方法及び反射体製造装置を提供する。【解決手段】シート基体上に感光性樹脂層を形成してから、前記シート基体を一方向に送りつつ、該感光性樹脂層に対して周面に凹凸形状の転写面が形成されてなる略円柱状の転写型ローラを押し当てつつ回転させて、前記凹凸形状を前記感光性樹脂層に転写し、転写直後の前記感光性樹脂層に対して紫外線を予備照射することを特徴とする反射体の製造方法を採用する。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート基体上に感光性樹脂層を形成し、前記シート基体を一方向に送りながら、前記シート基体上の前記感光性樹脂層に対して周面に凹凸形状の転写面が形成されてなる略円柱状の転写型ローラを押し当てつつ回転させることにより、前記凹凸形状を前記感光性樹脂層に転写し、転写直後の前記感光性樹脂層に対して紫外線を予備照射することを特徴とする反射体の製造方法。
【請求項２】
シート基体上に感光性樹脂層を形成し、前記シート基体を固定した状態で、前記シート基体上の前記感光性樹脂層に対して周面に凹凸形状の転写面が形成されてなる略円柱状の転写型ローラを押し当てつつ回転させることにより、前記凹凸形状を前記感光性樹脂層に転写し、転写直後の前記感光性樹脂層に対して紫外線を予備照射することを特徴とする反射体の製造方法。
【請求項３】
前記予備照射後に前記感光性樹脂層に対して紫外線を本照射することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の反射体の製造方法。
【請求項４】
前記紫外線の予備照射量を、前記シート基体の単位面積あたり３０ｍＪ／ｃｍ２以下とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の反射体の製造方法。
【請求項５】
前記紫外線の予備照射を、前記感光性樹脂層から５ｃｍ以上５０ｃｍ以下まで離れた位置より、前記シート基体または前記転写型ローラの進行方向の直交方向に対して０°〜５０°に傾斜させた方向に向けて行うことを特徴とする請求項１または請求項４に記載の反射体の製造方法。
【請求項６】
前記感光性樹脂層が、アクリル系レジスト、ポリスチレン系レジスト、アジドゴム系レジスト、イミド系レジストのうちのいずれかよりなることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の反射体の製造方法。
【請求項７】
転写前の前記感光性樹脂層に帯電防止層を設けることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の反射体の製造方法。
【請求項８】
感光性樹脂層が積層されてなるシート基体を支持するとともに該シート基体を一方向に搬送する基台と、該基台から離間して配置された回転自在な略円柱状の転写型ローラと、前記転写型ローラの前記搬送方向下流側に配置されて前記シート基体に紫外線を予備照射する紫外線予備光源とが備えられてなり、前記転写型ローラの周面に凹凸形状の転写面が形成され、該転写面が前記感光性樹脂層に押し当てられるように構成されたことを特徴とする反射体製造装置。
【請求項９】
感光性樹脂層が積層されてなるシート基体を支持する基台と、該基台から離間して配置された回転自在で搬送方向に移動可能な略円柱状の転写型ローラと、前記転写型ローラの前記搬送方向下流側に配置されて前記シート基体に紫外線を予備照射する紫外線予備光源とが備えられてなり、前記転写型ローラの周面に凹凸形状の転写面が形成され、該転写面が前記感光性樹脂層に押し当てられるように構成されたことを特徴とする反射体製造装置。
【請求項１０】
前記紫外線の予備照射量が、前記感光性樹脂層の単位面積あたり３０ｍＪ／ｃｍ２以下の範囲であることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の反射体製造装置。
【請求項１１】
前記紫外線予備光源は、前記感光性樹脂層から５ｃｍ以上５０ｃｍ以下の範囲に離間され、かつ前記シート基体または前記転写型ローラの搬送方向の直交方向に対して０°〜５０°に傾斜させた方向に紫外線を予備照射させるものであることを特徴とする請求項８または請求項１０に記載の反射体の製造装置。
【請求項１２】
前記転写型ローラの周面が易剥離面とされていることを特徴とする請求項７ないし請求項１１のいずれかに記載の反射体の製造装置。
【請求項１３】
前記転写型ローラの前記搬送方向下流側に、前記転写型ローラの周面を覆う遮光カバーが備えられていることを特徴とする請求項７ないし請求項１２のいずれかに記載の反射体製造装置。
【請求項１４】
前記基台の表面が紫外線吸収面とされていることを特徴とする請求項７ないし請求項１３のいずれかに記載の反射体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射体の製造方法及び反射体製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話や携帯用ゲーム機などの携帯電子機器は、バッテリ駆動時間が使い勝手に大きく影響するために、表示部として低消費電力の反射型液晶表示装置が採用されている。反射型液晶表示装置は、その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、その形態としては液晶パネルを構成する２枚の基板の間に反射体を内蔵したものや、透過型の液晶パネルの背面側に半透過反射体を備えた反射体を配設したものが知られている。半透過反射体としては、透過光を透過させるための微細孔が形成されたものが知られている。
【０００３】
従来の反射体として、下記特許文献１に記載されているような、表面に複数の凹部が設けられた反射体が知られている。この反射体を製造するには、下記特許文献１に記載されているように、転写型板と、基板上に感光性樹脂層を形成させてなる樹脂基材とを用意し、樹脂基材の感光性樹脂層に対して転写型板を押し付けた後、紫外線を照射して樹脂基材を硬化させる方法が採用されている。
【０００４】
一方、可撓性シート上の感光樹脂の表面に特定形状を付与する手段として、下記特許文献２に記載されているように、回転ロールの表面に転写型を形成し、回転ロールを回転させつつ感光性樹脂層にこれを押し当てることで、転写型の形状を順次転写する方法が知られている。またこの方法では、回転ロールと感光性樹脂とが接触する部分に紫外線を照射することで、転写と樹脂の硬化とを同時に行っている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−５２１１０号公報
【特許文献２】
特開平８−５４５０３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、例えば半透過反射体を特許文献２の方法により製造する場合には、感光性樹脂に透過孔用の微細孔を形成する必要があるが、特許文献２の方法では転写と樹脂の硬化とを同時に行って感光性樹脂を完全に硬化させているため、転写後の感光性樹脂に対して微細孔の形成を行うことは困難な状況であった。よって、特許文献２の方法は、転写加工後に後加工を施す必要のある半透過反射体の製造方法としては適当ではなかった。また可撓性のない基体シートに対しては、回転ロールに十分な面積で押し当てることができず、生産性の低いものになっていた。
【０００７】
このため、特許文献２の方法において、感光性樹脂層に対する紫外線照射を、転写加工及び微細孔形成の後に行うことも考えられる。しかし、感光性樹脂層は比較的柔軟性に富むため、微細孔を形成する間に感光性樹脂の転写形状が自然変形してしまう可能性があった。また、回転ロールを回転させつつ転写加工するという特性から、シートの始めと終わりの部分では加工された時点が異なり、紫外線照射までの時間が違ってくる。このため、紫外線照射までの間に、シートの始めの部分の形状が大きく自然変形してしまう可能性もあった。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、量産性に優れ、しかも転写から紫外線照射の間で感光性樹脂が自然変形することがなく、微細孔形成などの後加工も容易に行うことが可能な反射体の製造方法及び反射体製造装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。
本発明の反射体の製造方法は、シート基体上に感光性樹脂層を形成し、前記シート基体を一方向に送りながら、前記シート基体上の前記感光性樹脂層に対して周面に凹凸形状の転写面が形成されてなる略円柱状の転写型ローラを押し当てつつ回転させることにより、前記凹凸形状を前記感光性樹脂層に転写し、転写直後の前記感光性樹脂層に対して紫外線を予備照射することを特徴とする。また、前記予備照射後に前記感光性樹脂層に対して紫外線を本照射することが好ましい。
【００１０】
また、本発明の反射体の製造方法は、シート基体上に感光性樹脂層を形成し、前記シート基体を固定した状態で、前記シート基体上の前記感光性樹脂層に対して周面に凹凸形状の転写面が形成されてなる略円柱状の転写型ローラを押し当てつつ回転させることにより、前記凹凸形状を前記感光性樹脂層に転写し、転写直後の前記感光性樹脂層に対して紫外線を予備照射するものでもよい。
【００１１】
ここで、「転写直後」とは、転写型ローラの降下と同時に、紫外線等の硬化用の光線を点灯する。これによって、転写ローラの転写面が感光性樹脂層表面より離れた時点から数秒後まで、遅くとも１秒後までをいう。また、紫外線の予備照射量は、本照射量の１〜１０％程度がよい。
【００１２】
上記のように、転写直後の感光性樹脂層に対して紫外線を予備照射することにより、感光性樹脂層の表面のみを硬化させることができ、これにより予備照射から本照射までの間における感光性樹脂層の自然変形を防止することができる。また、予備照射によっては感光性樹脂層が完全に硬化されないので、透過光用の微細孔の形成などの後加工を容易に行うことができる。
【００１３】
また本発明の反射体の製造方法は、先に記載の反射体の製造方法であり、前記紫外線の予備照射量を、前記シート基体の単位面積あたり３０ｍＪ／ｃｍ２以下とすることを特徴とする。この構成により、感光性樹脂層の表面のみを硬化させることができ、感光性樹脂に対する後加工が容易になる。
【００１４】
また本発明の反射体の製造方法は、先に記載の反射体の製造方法であり、前記紫外線の予備照射を、前記感光性樹脂層から５ｃｍ以上５０ｃｍ以下まで離れた位置より、前記シート基体または転写型ローラの進行方向の直交方向に対して０°〜５０°に傾斜させた方向に向けて行うことを特徴とする。この構成により、転写型ローラが感光性樹脂層表面より離れた直後に紫外線を当てることができ、感光性樹脂層の自然変形を極力防止することができる。
【００１５】
また本発明の反射体の製造方法は、先に記載の反射体の製造方法であり、前記感光性樹脂層が、アクリル系レジスト、ポリスチレン系レジスト、アジドゴム系レジスト、イミド系レジストのうちのいずれかよりなることが好ましい。これらのレジストを用いることにより、単位面積あたり３０ｍＪ／ｃｍ２以下程度の紫外線量で感光性樹脂層の表面のみを硬化させることができ、経時変化による自然変形を防止できる。
【００１６】
また本発明の反射体の製造方法は、先に記載の反射体の製造方法であり、転写前の前記感光性樹脂層に帯電防止層を設けることを特徴とする。この帯電防止層としては、樹脂マトリックス中に、平均粒径は約５０ｎｍ以下の導電性を示す微粒子、例えば、酸化亜鉛、酸化、酸化インジウムなどを添加することにより形成される。この構成により、感光性樹脂層表面における静電気の帯電を防止できる。
【００１７】
また本発明の反射体製造装置は、感光性樹脂層が形成されてなるシート基体を支持するとともに該シート基体を一方向に搬送する基台と、該基台から離間して配置された回転自在な略円柱状の転写型ローラと、前記転写型ローラの前記搬送方向下流側に配置されて前記シート基体に紫外線を予備照射する紫外線予備光源とが備えられてなり、前記転写型ローラの周面に凹凸形状の転写面が形成され、該転写面が前記感光性樹脂層に押し当てられるように構成されたことを特徴とする。
また本発明の反射体製造装置は、感光性樹脂層が積層されてなるシート基体を支持する基台と、該基台から離間して配置された回転自在で搬送方向に移動可能な略円柱状の転写型ローラと、前記転写型ローラの前記搬送方向下流側に配置されて前記シート基体に紫外線を予備照射する紫外線予備光源とが備えられてなり、前記転写型ローラの周面に凹凸形状の転写面が形成され、該転写面が前記感光性樹脂層に押し当てられるように構成されたことを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、転写直後の感光性樹脂層に対して紫外線を予備照射することにより、感光性樹脂層の表面のみを硬化させることができ、これにより予備照射後の感光性樹脂層の変形を防止することができる。
【００１９】
また本発明の反射体製造装置は、先に記載の反射体製造装置であり、前記紫外線の予備照射量が、前記感光性樹脂層の単位面積あたり３０ｍＪ／ｃｍ２以下の範囲であることを特徴とする。この構成により、感光性樹脂層の表面のみを硬化させることができ、感光性樹脂に対する後加工が容易になる。
【００２０】
また本発明の反射体製造装置は、先に記載の反射体製造装置であり、前記紫外線予備光源は、前記感光性樹脂層から５ｃｍ以上５０ｃｍ以下の範囲に離間され、かつ前記シート基体または転写型ローラの搬送方向の直交方向に対して０°〜５０°、より好ましくは０°〜４５°に傾斜させた方向に紫外線を予備照射させるものであることを特徴とする。この構成により、転写型ローラが感光性樹脂層表面より離れた直後に紫外線を当てることができ、感光性樹脂層の自然変形を極力防止することができる。
尚、紫外線予備光源の設置角度を１０°未満にすると、転写型ロール上の凹凸型と干渉してしまい、凹凸型への損傷が生じやすくなり、４５°以上では光が未加工部に漏れてしまい、樹脂表面の硬度が変化してしまう。
【００２１】
また本発明の反射体製造装置は、先に記載の反射体製造装置であり、前記転写型ローラの周面が易剥離面とされていることを特徴とする。この構成により、感光性樹脂層表面から転写ローラが離れる際に、感光性樹脂が転写型ローラからきれいに剥離され、転写型ローラに感光性樹脂が付着するおそれがない。
【００２２】
また本発明の反射体製造装置は、先に記載の反射体製造装置であり、前記転写型ローラの前記搬送方向下流側に、前記転写型ローラの周面を覆う遮光カバーが備えられていることを特徴とする。この構成により、紫外線予備光源から発した紫外線が、転写型ローラの搬送方向上流側に漏れるおそれがなく、転写前の感光性樹脂の硬化を防止できる。
【００２３】
また本発明の反射体製造装置は、先に記載の反射体製造装置であり、前記基台の表面が紫外線吸収面とされていることを特徴とする。この構成により、照射された紫外線の大部分が基台に吸収され、感光性樹脂に再反射することがないので、紫外線の再反射による感光性樹脂の過剰な硬化反応を防止できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
本実施形態の反射体の製造方法は、シート基体上に感光性樹脂を塗布して感光性樹脂層を形成し、このシート基体を一方向に送りながら、シート基体上の感光性樹脂層に対して略円柱状の転写型ローラを押し当てつつ回転させ、凹凸形状を感光性樹脂層に転写する。そして、転写直後の感光性樹脂層に紫外線を予備照射し、更に所定の後加工を行ったのち、紫外線を本照射して感光性樹脂を完全に硬化させる、というものである。
【００２５】
以下の説明では、本実施形態の反射体の製造方法に用いるシート基材、転写型ローラ、反射体製造装置について順次説明し、次に、反射体製造装置を用いた反射体の製造方法について説明する。
【００２６】
図１Ａに、反射体の製造方法に用いられるシート基体３５を示す。このシート基体３５には、感光性樹脂層３６が形成されている。シート基体３５は、ガラス基板、ＰＥＴ、ＰＥ、ポリカーボネートのどのフィルム、プラスチック板のいずれかにより構成されている。また感光性樹脂層３６は、アクリル系レジスト、ポリスチレン系レジスト、アジドゴム系レジスト、イミド系レジスト等の感光性樹脂のうちのいずれかにより構成されている。これらの感光性樹脂は、耐熱性、耐溶剤性に優れており、本実施形態に好適に用いられる。感光樹脂膜層３６の膜厚は１．５〜５μｍの範囲が好ましい。膜厚が１．５μｍ未満であると、形状の押圧が安定に行かず、また加圧力が著しくアップして装置のコストが多大になる。また５μｍ未満だと、形状付与後の形状変化が大きくなったり、予備硬化時の硬化ムラが発生しやすくなる。
【００２７】
感光性樹脂層３６を形成するには、上記の感光性樹脂を溶剤に溶解して感光性樹脂液とし、この感光性樹脂液をスピンコート、スクリーン印刷法などの塗布方法によりシート基体３６上に塗布する。そして、加熱炉またはホットプレートなどの加熱装置により、８０℃〜１３０℃で１〜３分加熱することにより形成される。
【００２８】
また、図１Ｂに示すように、感光性樹脂層３６中に帯電性を付与しても良い。帯電性は、感光性樹脂マトリックスに、平均粒径が約５０ｎｍ以下の導電性を示す微粒子が混合されて樹脂層３６’が構成される。導電性を示す微粒子としては、例えば酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化インジウムなどが望ましい。これらの粒子を重量比で光硬化性を阻害しない範囲内で例えば、０．１〜５％、より好ましくは１〜５％混入させることで帯電量を減少させることができる。
【００２９】
図２には、本実施形態の反射体の製造方法に用いる転写型ローラの斜視図を示す。図２に示すように、転写型ローラ４５は、その周面４６に微細な凹凸形状が形成された転写面４６ａを有する円柱状の部材であり、回転軸４９を有する回転ローラ４７と、回転ローラ４７に巻き付けられたＮｉからなる電鋳型４８とから構成されている。電鋳型４８の表面が前述の転写面４６ａであって微細な凹凸部が形成されている。この凹凸部の形状は、後述する感光性樹脂層３６の転写加工後の形状に凹凸逆になって対応したものとなっている。
【００３０】
また、電鋳型４８の表面に形成された微細な凹凸形状は、外面に球面の一部を含むものであり、各凸部が相互に隣接して配列されている。このような電鋳型４８を転写型として用いることにより、後述するように反射体の凹部の輪郭同士が相互に接した構造を得ることができる。
【００３１】
また、転写型ローラ４５の転写面４６ａを易剥離面にすることが好ましい。これにより、感光性樹脂層３６若しくは帯電防止層３７に対する転写ローラ４５の離型性を改善できる。転写面４６ａを易剥離面にするには、電鋳型４８の表面を低表面エネルギーを有する面、例えば撥水性にする表面改質が必要となる。このような表面改質の手段として、電鋳型４８の表面に、フッ素構造を有するシランカップリング剤か、もしくはＳｉ構造を持つシラン化合物を塗布することが挙げられる。
【００３２】
シランカップリング剤の代表例としては、フッ素構造を持つシランカップリング剤（Ｃ８Ｆ１７Ｃ２Ｈ５Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３）（東レ・ダウコーニング（株）製）を例示できる。また、シラン化合物の代表例としては、フッ素構造を有するＣＦ３ＣＨ２Ｓｉ（ＯＭｅ）３、シリコン構造を有するＣＨ３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、シリコン構造を有するＣ６Ｈ１３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、シリコン構造を有するＣ６Ｈ３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（いずれもチッソ（株）製）などを例示できる。
【００３３】
上記のシランカップリング剤またはシラン化合物を塗布する場合には、シランカップリング剤またはシラン化合物を、アルコール系の溶剤もしくはアルコール系溶剤と酢酸エステル系溶剤との混合溶剤で希釈して使用することが好ましい。シランカップリング剤（シラン化合物）と溶剤の添加比例によって転写面４６ａの表面に設ける改質膜の膜厚を制御することができる。
【００３４】
転写面４６ａ表面への改質膜の形成は、まず、シランカップリング剤またはシラン化合物が溶剤で稀釈された稀釈液を、ディッピング法、またはスピナー法、スプレイ法などの方法で転写面４６ａ表面に塗布する。ディッピングの際、稀釈液からの引き上げ速度（スピンコートの場合は回転速度）とシランカップリング剤（シラン化合物）と溶剤の添加比例によって、改質膜の膜厚を制御する。一般的にはその膜厚は０．１ｎｍ〜１０ｎｍ以下であることが望ましい。塗布後、加熱炉などの加熱装置によって焼成する。焼成温度は１１０℃〜１６０℃（シラン化合物の沸点よりも１０℃〜２０℃程度低い温度）、焼成時間は１５分〜１時間とすることが好ましい。
【００３５】
図３には、本実施形態の反射体の製造方法に用いる反射体製造装置の側面模式図を示す。この反射体製造装置４１は、シート基体３５を支持してこれを一方向に搬送する基台４２と、基台４２から離間して回転自在に配置された転写型ローラ４５と、転写型ローラ４５の搬送方向下流側（図中右側）に配置されて感光性樹脂層３６に紫外線を予備照射する紫外線予備光源４３とが備えられて構成されている。
【００３６】
基台４２は、感光性樹脂層３６が積層されたシート基体３５を、図中右方向（一方向）の搬送できるようになっている。また、基台４２と転写型ローラ４５とが離間されており、これらの間に、感光性樹脂層３６を備えたシート基体３５が通過するようになっており、更に通過の際に転写型ローラ４５の転写面４６ａが感光性樹脂層３６に押し当てられるように構成されている。
【００３７】
また、基台４２の基台面４２ａは、紫外線吸収面とされていることが好ましい。具体的には、基台面４２ａの材質をレイデント処理された金型用鉄鋼材料等より構成することが望ましい。これにより、感光性樹脂層３６及びシート基材３５を透過した紫外線の予備照射光の大部分が基台面４２ａに吸収されるので、感光性樹脂層３６に再反射することなく、紫外線の再反射による感光性樹脂層３６の過剰な硬化を防止できる。
【００３８】
また、基台４２によるシート基体３５の搬送速度は、例えば１ｍｍ／秒〜１５ｍｍ／秒に範囲に設定されている。転写型ローラ４５の回転速度は、基台４２の搬送速度に対応して、転写面４６ａの移動速度が１ｍｍ／秒〜１５ｍｍ／秒に範囲に設定されている。搬送速度が１ｍｍ／秒未満ではシート基体３５の送り出しスピードが遅くなって生産性が低下するので好ましくなく、搬送速度が１５ｍｍ／秒を越えると感光性樹脂層３６に対する形状の転写性が悪くなるので好ましくない。
【００３９】
次に、紫外線予備光源４３は、感光性樹脂層３６から所定の間隔Ｌだけ離れて配置されている。間隔Ｌは５ｃｍ以上５０ｃｍ以下範囲が好ましい。また紫外線予備光源４３は、紫外線の出射方向が、シート基体３５の搬送方向の直交方向に対して角度θだけ傾斜された方向に設定されている。傾斜角度θは０°〜５０°の範囲が好ましい。このように配置させた紫外線予備光源４３から、紫外線を斜め方向より照射することで、転写ローラ４５より離れた直後の感光性樹脂層３６に紫外線を当てることが可能になる。
【００４０】
間隔Ｌが５０ｃｍ以上離れると、紫外線量が不足して感光性樹脂層が自然変形しやすくなるので好ましくなく、間隔Ｌが５ｃｍ未満だと紫外線量が強すぎて感光性樹脂層が過度に硬化してしまうので好ましくない。そして、傾斜角度θが１０°未満になると転写型ローラ４５と干渉を起こしやすくなったり、転写型ローラ４５から離れた直後の感光性樹脂層３６に紫外線を当てることができなくなるので好ましくない。また傾斜角度θが５０°を越えると、転写前の感光性樹脂層３６に紫外線を当ててしまうので好ましくない。
【００４１】
また、紫外線の予備照射量は、感光性樹脂層３６の単位面積あたり３０ｍＪ／ｃｍ２以下の範囲が好ましい。紫外線量が３０ｍＪ／ｃｍ２を越えると、感光性樹脂層３６の表面が硬くなり過ぎ、転写性が悪くなり、充分強いと完全に硬化してしまうので後加工ができず好ましくない。
【００４２】
また予備照射する紫外線の波長は３００ｎｍ以上が好ましい。波長が３００ｎｍ未満になると、紫外線エネルギーが高くなり、感光性樹脂層３６が過度に硬化してしまったり、樹脂が分解し始めるので好ましくない。
【００４３】
また、反射体製造装置４１には、遮光カバー５０が備えられている。遮光カバー５０は、転写型ローラ４５の搬送方向下流側に位置して転写型ローラ４５の周面４６を覆うように備えられている。これにより、紫外線予備光源４３から発した紫外線が、転写型ローラ４５の搬送方向上流側に漏れるおそれがなく、転写前の感光性樹脂３６の硬化を防止できる。
【００４４】
次に、上記の反射体製造装置４１を用いた反射体の製造方法について説明する。まず、図１Ａまたは図１Ｂに示すシート基体３５を基台４２上に載置し、続いて基台４２を駆動させてシート基体３５を一方向（図３中左側から右側に向かう方向）に搬送させる。搬送されたシート基材３５は、基台４２と転写型ローラ４５の間に挿入され、感光性樹脂層３６に転写型ローラ４５の転写面４６ａが押し付けられる。転写面４６ａが押し付けられることで、感光性樹脂層３６には、転写面４６ａの形状に対応する凹部１３が多数形成される。
【００４５】
次に、転写型ローラ４５から離型された直後（転写直後）の感光性樹脂層３６に対し、紫外線予備光源４３から紫外線を予備照射する。この紫外線予備照射により、感光性樹脂層３６の最表面層のみが硬化され、凹部１３の形状が維持される。
【００４６】
また、感光性樹脂層３６は絶縁性であり、一方、転写型ローラ４５の転写面４６ａを構成する電鋳型４８は導電性であるため、転写型ローラ４５との接触により感光性樹脂層３６に静電気が帯電する場合がある。この場合、図１Ｂに示したように、感光性樹脂層３６を帯電性を有する層３６’にしておけば、静電気が速やかに徐去され、異物等の付着を防止し、更に静電破壊が未然に防止されることとなる。
【００４７】
次に、図３に示すように、予備照射が完了した感光性樹脂層３６に対して所定のパターンのフォトマスクＭを用いて、紫外線予備照射源４３の下流側に配置した紫外線本照射源５１からの光により紫外線を本照射する。この本照射により、感光性樹脂層３６のうちマスクＭのうちの遮蔽されない部分が完全に硬化され、一方、マスクＭの遮蔽パターンに被覆された部分は未硬化のままとなる（未硬化部分Ｎ）。続いて、現像液で４５秒〜１分で現像したのち、純水でリンスして未硬化部分Ｎを除去する。その後、２２０℃〜２４０℃のポストベークを行う。こうすることで、図４に示すように、感光性樹脂層３６に微細孔３６ａを設けることができる。マスクＭの遮蔽部により形成された未硬化部分Ｎは、予備照射によりその最表面層のみが硬化されているだけなので、現像液による現像とリンス液による洗浄でこの未硬化部分Ｎを容易に除去することができる。
【００４８】
最後に、感光性樹脂層３６上に、Ａｌ膜等の反射膜３８を設け、更に所定パターンのマスクを用いてフォトリソグラフィを行うことにより、図５に示すような、表面に凹部１３を有し、かつ透過光用の微細孔３６ａが形成された反射体１０を得ることができる。
【００４９】
本照射時の紫外線強度は、１００ｍＪ／ｃｍ２〜５２０ｍＪ／ｃｍ２の範囲が好ましい。紫外線強度が１００ｍＪ／ｃｍ２未満だと、現像により感光性樹脂層３６の膜厚減りが発生してしまうので好ましくなく、紫外線強度が５２０ｍＪ／ｃｍ２を越えるとそれに見合う効果が得られないので好ましくない。
【００５０】
上記の反射体の製造方法によれば、転写直後の感光性樹脂層３６に対して紫外線を予備照射することにより、感光性樹脂層３６の表面のみを硬化させることができ、これにより予備照射から本照射までの間における感光性樹脂層３６の自然変形を防止することができる。また、予備照射後の感光性樹脂層３６は完全に硬化されていないので、透過光用の微細孔３６ａの形成を容易に行うことができる。
【００５１】
また、紫外線の予備照射量を、感光性樹脂層３６の単位面積あたり３０ｍＪ／ｃｍ２以下とするので、感光性樹脂層３６の表面のみを硬化させることができ、感光性樹脂３６に対する後加工が容易になる。
【００５２】
更に、紫外線の予備照射を、感光性樹脂層３６から５ｃｍ以上５０ｃｍ以下の位置であって、シート基体３５の進行方向の直交方向に対して０°〜５０°に傾斜させた方向から行うので、感光性樹脂層３６表面から転写型ローラ４５が離れた直後に紫外線を当てることができ、感光性樹脂層３６の自然変形を極力防止できる。また、感光性樹脂層３６をアクリル系レジスト、ポリスチレン系レジスト、アジドゴム系レジスト、イミド系レジストのうちのいずれかにより形成するので、単位面積あたり３０ｍＪ／ｃｍ２以下程度の紫外線量で感光性樹脂層３６の表面のみを硬化させて経時変化による自然変形を防止できる。
【００５３】
図６には、図５に示した反射体１０の部分斜視図を示す。また図７Ａには、図６の反射体に形成された凹部の平面構成図を示し、図７Ｂには、図７ＡのＧ−Ｇ線に対応する断面構成図を示す。
【００５４】
図６に示す反射体１０は、シート基体３５、硬化された感光性樹脂層３６及び反射膜３８とから概略構成されている。感光性樹脂層の表面３６ｂには複数の凹部１３…が設けられており、この凹部１３…上に形成された反射膜３８により反射性を得ている。また反射膜３８は、ＡｌやＡｇ等を蒸着して形成したもので、膜厚は０．０５〜０．２μｍの範囲が良く、０．０８〜０．１５μｍの範囲が得によい。反射膜３８の膜厚が０．０５μｍ未満だと反射率が低下してしまうので好ましくなく、０．２μｍを超えると必要以上に成膜コストがかかることや、凹部１３による起伏が小さくなってしまうので好ましくない。
【００５５】
凹部１３…は、上述したように、感光性樹脂層３６に転写加工を行うことによって形成されたもので、図６に示すように、各凹部１３…の輪郭１３ｃ同士が相互に接している。この輪郭１３ｃ同士が接する部分は先の尖ったピーク形状、すなわち傾きが不連続になった形状を示しており、凹部１３…同士の間にある平坦部分１３ｄの領域が少なくなっている。このような形状を付与することにより、拡散反射性が受光角に対し非ガウス分布型の良好な特性となる。
【００５６】
また、感光性樹脂層３６には複数の微細孔３６ａが形成され、この微細孔３６ａが反射膜３８表面に開口している。この微細孔３６ａを設けることで、透過モードの際にバックライト等からの光を透過させることができる。
【００５７】
また図７Ａ及び図７Ｂに示すように、凹部１３の内面は、各々半径が異なる２つの球面の一部である第１曲面１３ａと、第２曲面１３ｂとを含んでおり、これらの曲面１３ａ，１３ｂの中心Ｏ１，Ｏ２は凹部１３の最深点Ｏの法線上に配置されており、第１曲面１３ａはＯ１を中心とする半径Ｒ１の球面の一部とされ、第２曲面１３ｂはＯ２を中心とする半径Ｒ２の球面の一部とされている。そして、図７Ａに示す平面図において、凹部１３の最深点Ｏを通過し、Ｇ−Ｇ線に直交する直線Ｈの近傍において第１曲面１３ａと第２曲面１３ｂとが概ね区画されている。凹部１３の深さは０．３〜２．０μｍ程度である。
【００５８】
図８は、上記構成を備えた反射体１０に、図７における図示右側から入射角３０°で光を照射し、受光角を反射面に対する正反射の方向である３０°を中心として±３０°の範囲（０°〜６０°；０°が反射体一面の法線方向に相当）で振って反射体１０の反射率（％）を測定した結果を示すグラフである。
この図に示すように、上記構成を備えた反射体１０によれば、半径の比較的小さい球面からなる第２曲面１３ｂの傾斜角の絶対値が比較的大きいことから、反射光が広角に散乱されて約１５°〜５０°の広い受光角範囲で高い反射率を得ることができ、また、半径が比較的大きい球面からなる第１曲面１３ａにおける反射により、第２曲面１３ｂよりも特定方向の狭い範囲に散乱される反射が生じるため、全体として反射率が正反射方向である３０°よりも小さい角度で最大となり、そのピークの近傍における反射率も高くなる。その結果、反射体１０に入射し反射された光のピークが正反射方向よりも反射体１０の法線方向に近い側にシフトするので、反射体１０正面方向の反射輝度を高めることができる。従って、例えば本実施形態の反射体１０を液晶表示装置の反射層に適用するならば、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、もって液晶表示装置の観察者方向への輝度を高めることができる。
【００５９】
図９には、上記の反射体１０を備えた液晶表示装置の斜視構成図を示し、図１０には、図９の部分断面図を示す。図９及び図１０に示す液晶表示装置は、バックライト１１０と、その前面側（図示上面側）に配置された半透過型の液晶パネル１２０とを備えて構成されている。
【００６０】
液晶パネル１２０は、対向して配置された表示面１２１ａを有する上基板１２１と下基板１２２とを備えて構成され、図９に点線で示す矩形状の領域１２０Ｄが液晶パネル１２０の表示領域とされ、表示領域１２０Ｄ内には実際には液晶パネルの画素がマトリクス状に配列形成されている。また、液晶パネル１２０の表示領域１２０Ｄ下にはバックライト１１０が配置されている。外光が得られない暗所では、バックライト１１０を点灯させて、その光を液晶パネル１２０へ向けて出射させ、液晶パネル１２０を照明するようになっている。
【００６１】
また、液晶パネル１２０は、カラー表示が可能な反射型のパッシブマトリクス型液晶パネルであり、図１０に示すように、対向して配置された上基板１２１と下基板１２２との間に、液晶層１２３を挟持して構成され、上基板１２１の内面側に、図示左右方向に延在する平面視短冊状の複数の透明電極１２６ａとこの透明電極１２６ａ上に形成された配向膜１２６ｂとを備え、下基板１２２の内面側には、カラーフィルタ層１２９、複数の平面視短冊状の透明電極１２８ａ、及び配向膜１２８ｂが順次形成されている。また下基板１２２の外面側には反射体１０が配置されている。
【００６２】
上基板１２１の透明電極１２６ａと、下基板１２２の透明電極１２８ａは、いずれも短冊状の平面形状に形成されており、平面視ストライプ状に配列されている。そして、透明電極１２６ａの延在方向と、透明電極１２８ａの延在方向とは平面視において互いに直交するように配置されている。従って、一つの透明電極１２６ａと一つの透明電極１２８ａとが交差する位置に液晶パネル１２０の１ドットが形成され、それぞれのドットに対応して後述する３色（赤、緑、青）のカラーフィルタのうち１色のカラーフィルタが配置されるようになっている。そして、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に発色する３ドットが、液晶パネル１２０の１画素を構成している。
【００６３】
カラーフィルタ層１２９は、赤、緑、青のそれぞれのカラーフィルタ１２９Ｒ，１２９Ｇ，１２９Ｂが、周期的に配列された構成とされており、各カラーフィルタは、それぞれ対応する透明電極１２８ａの下側に形成され、各画素１２０ｃ毎にカラーフィルタ１２９Ｒ，１２９Ｇ，１２９Ｂの組が配置されている。そして、それぞれのカラーフィルタ１２９Ｒ，１２９Ｇ，１２９Ｂと対応する電極を駆動制御することで、画素１２０ｃの表示色が制御されるようになっている。
【００６４】
次に、図１０に示すように下基板１２２の外面側に配置された反射体１０は、図６の斜視構成図に示す構成を備えたものであり、図６に示すように、反射膜３８と、この反射膜３８に所定の表面形状を与えるための感光性樹脂層３６とを具備して構成されている。感光性樹脂層３６には複数の微細孔３６ａ…が設けられている。感光性樹脂層３６の表面に複数の凹部１３…が設けられており、この凹部１３…上に形成された反射膜３８により所定の反射性を得ている。従って、この液晶表示装置の反射体１０の凹部１３は、図７に示す形状を有しており、図８に示す反射特性を有しているので、広い角度範囲で高輝度の反射表示が可能であるとともに、反射輝度のピークが、正反射方向よりもパネル法線方向へシフトしているため、通常液晶表示装置の観察者が配置されるパネル正面方向の輝度を高めることができ、実質的に明るい表示を得ることができる。
【００６５】
また、感光性樹脂層３６には複数の微細孔３６ａが設けられているので、バックライト１１０から反射体１０に照射された光をこの微細孔３６ａを介して液晶表示パネル１２０側に透過させることが可能になる。また、表示領域１２０Ｄ側から入射する光は反射膜１２により反射される。このように、本実施形態に係る液晶表示装置は半透過型の液晶表示装置として用いることができる。
【００６６】
液晶パネル１２０に備えられた感光性樹脂層３６は、上記の反射体の製造方法により容易かつ再現性よく製造することができる。また、係る製造方法によれば、転写型の形状を変更することで反射面の凹凸形状の配列方向を任意に変更することができ、上記製造方法を適用することで、電極２６ａ、２８ａや、カラーフィルタ層１２９のピッチに変更が生じた場合であっても、極めて容易に反射体１０の凹凸の配列パターンを変更し、モアレ模様が生じるのを効果的に防止することができる。
【００６７】
【実施例】
以下、実施例により更に詳細に反射体の製造方法について説明する。
シート基体上に、アクリル系レジストからなる厚さ３μｍの感光性樹脂層を形成した。このシート基体を図３に示す反射体製造装置の基台上に載置し、シート基体を１０ｍｍ／秒の搬送速度で一方向に搬送させつつ、基台と転写型ローラとの間に挿入させた。そして、感光性樹脂層に転写型ローラを押し付けることにより、転写型ローラの転写面の形状に対応する複数の凹部を形成した。そして、転写型ローラから離型された直後の感光性樹脂層に対し、５ｍＪ／ｃｍ２〜３０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を予備照射した。
【００６８】
予備照射から１０分間放置した後、感光性樹脂層にマスク層を積層し、５２０ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を本照射した。次に、現像液で６０秒間現像したのち、純水でリンスしてマスク層及び未硬化部分を除去した。その後、２３０℃で６０分間のポストベークを行った。このようにして、複数の凹部を有するとともに複数の微細孔が設けられてなる感光性樹脂層を形成した。
【００６９】
得られた感光性樹脂層について、転写形状保持率及び残膜率と、紫外線予備照射強度との関係を調べた。結果を図１１及び図１２に示す。図１２は、図１１の一部を拡大した図であって、紫外線予備照射強度が１〜１００ｍＪ／ｃｍ２の範囲を拡大した図である。また、転写形状保持率とは、（各条件の転写形状の深さ）／（予備照射量５２０ｍＪ／ｃｍ２時の転写形状の深さ）と定義される。更に残膜率とは、マスク層により遮光された未硬化部分を基準としたとき、微細孔内部に残存した感光性樹脂層の割合を示すものであり、残膜率０％とは、微細孔内部に感光性樹脂層が全く残っていないことを意味する。
【００７０】
図１１及び図１２に示すように、残膜率は、予備照射強度が大きくなるほど高くなることが分かる。また、転写形状保持率は、予備照射強度が５ｍＪ／ｃｍ２でも比較的高い値を示していることが分かる。図１１及び図１２に示す結果から、予備照射強度が３０ｍＪ／ｃｍ２以下のときに残膜率が０．４％以下になり、予備照射強度が２０ｍＪ／ｃｍ２以下のときに残膜率がほぼ０％以下になることがわかる。
【００７１】
尚、上記実施形態では、転写型ローラを固定した状態で感光性樹脂層を移動させつつ転写を行ったが、本発明はこれに限らず、固定状態の感光性樹脂層上で転写型ローラを転がせながら転写しても良い。
【００７２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の反射体の製造方法によれば、転写直後の前記感光性樹脂層に対して紫外線を予備照射することにより、感光性樹脂層の表面のみを硬化させることができ、これにより予備照射から本照射までの間における感光性樹脂層の変形を防止することができる。また、感光性樹脂層は完全に硬化されていないので、透過光用の微細孔の形成などの後加工を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である反射体の製造方法に用いられるシート基材を示す図であって、Ａは感光性樹脂層を積層した例を示す断面模式図であり、Ｂは感光性樹脂層と帯電防止層を積層した例を示す断面模式図。
【図２】本発明の実施形態である反射体の製造方法に用いられる転写型ローラを示す斜視図。
【図３】本発明の実施形態である反射体の製造方法に用いる反射体製造装置を示す側面模式図。
【図４】本発明の実施形態である反射体の製造方法により加工された感光性樹脂層を示す断面模式図。
【図５】本発明の実施形態である反射体の製造方法により製造された反射体を示す断面模式図。
【図６】図５に示した反射体の部分斜視図。
【図７】図５及び図６に示した反射体に形成された凹部の形状を示す図であって、Ａが平面図、Ｂが断面模式図。
【図８】図５及び図６に示した反射体の反射特性を示す図であって、反射率と受光角との関係を示すグラフ。
【図９】図５及び図６に示した反射体を備えた液晶表示装置の分解斜視図。
【図１０】図９に示した液晶表示装置の断面模式図。
【図１１】転写形状保持率及び残膜率と、紫外線予備照射強度との関係を示すグラフ。
【図１２】図１１の一部を拡大した図であって、紫外線予備照射強度が１〜１００ｍＪ／ｃｍ２の範囲を拡大したグラフ。
【符号の説明】
３５…シート基体、３６…感光性樹脂層、４１…反射体製造装置、４２…基台、４２ａ…基台面（紫外線吸収面）、４３…紫外線予備光源、４５…転写型ローラ、４６ａ…転写面（易剥離面）、５０…遮光カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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