(57)【要約】【課題】簡単で安価に基材上の機能材料をパターニングするためのパターン形成方法、およびパターン形成用シートを提供すること。また、本パターニング方法を用いて光学機能性シートを提供すること。【解決手段】基材層と、該基材層の片側または両側に表面層を形成した積層体に、金型転写することによって表面層をパターニングするパターン形成方法であって、以下の（Ａ）、（Ｂ）の要件を満たすことを特徴とするパターン形成方法。（Ａ）該表面層は、少なくとも金属微粒子、もしくは表面を金属によって被覆された金属被覆微粒子を含むこと。（Ｂ）該金型は、金型凸部高さＨが表面層膜厚Ｌより大きく、かつ金型凹部断面積Ｓ２が表面層断面積Ｓ１より大きい表面形状を有し、積層体の表面層に押しあて金型凸部により表面層を貫通させること。【選択図】図１
2007069604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層と、該基材層の片側または両側に表面層を形成した積層体に、金型転写することによって表面層をパターニングするパターン形成方法であって、以下の（Ａ）、（Ｂ）の要件を満たすことを特徴とするパターン形成方法。
（Ａ）該表面層は、少なくとも金属微粒子、もしくは表面を金属によって被覆された金属被覆微粒子を含むこと。
（Ｂ）該金型は、金型凸部高さＨが表面層膜厚Ｌより大きく、かつ金型凹部断面積Ｓ２が表面層断面積Ｓ１より大きい表面形状を有し、積層体の表面層に押しあて金型凸部により表面層を貫通させること。
【請求項２】
前記金型転写をするに際して、少なくとも、金型および／または積層体を加熱して、金型表面形状を積層体に、金型転写することを特徴とする請求項１記載のパターン形成方法。
【請求項３】
該表面層中の金属微粒子もしくは金属被覆微粒子の平均粒径Ｒと金型凹部の幅ｗ２との比Ｒ／ｗ２が０．５以下であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のパターン形成方法。
【請求項４】
該表面層中の金属微粒子もしくは金属被覆微粒子の平均粒径Ｒが０．００１〜５０μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のパターン形成方法。
【請求項５】
表面層中の金属微粒子もしくは金属被覆微粒子の含量が８０重量％以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のパターン形成方法。
【請求項６】
表面層中の金属微粒子もしくは金属被覆微粒子の平均粒径Ｒが１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のパターン形成方法。
【請求項７】
金型転写をするに際して、金型および／または積層体を加熱して金型表面形状を積層体に金型転写した後に、金型転写により得られたパターンを熱処理をする工程を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のパターン形成方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のパターン形成方法によって、基材表面に少なくとも金属微粒子または金属被覆微粒子を含む表面層が配列したパターンが形成されてなる光学機能性シートであって、ある一軸方向の偏光成分を透過し、かつ該偏光成分とは垂直方向の偏光成分は反射または吸収する偏光分離機能を有することを特徴とする光学機能性シート。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載のパターン形成方法によって、基材表面に少なくとも金属微粒子または金属被覆微粒子を含む表面層が配列したパターンが形成されなる光学機能性シートであって、電磁波を反射または吸収する機能を有することを特徴とする光学機能性シート。
【請求項１０】
基材層と、該基材層の片側又は両側に形成された表面層からなる積層体であって、表面層に少なくとも平均粒径Ｒが０．００１〜５０μｍの金属微粒子、もしくは表面を金属によって被覆された金属被覆微粒子を８０重量％以上含有することを特徴とするパターン形成用シート。
【請求項１１】
表面層中の金属微粒子もしくは金属被覆微粒子の平均粒径Ｒが、１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１０記載のパターン形成用シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型転写により、基材表面をパターニングする方法、パターン形成用のシート、およびそれを用いて基材表面に少なくとも金属微粒子または金属被覆微粒子を含む表面層が配列したパターンが形成される光学機能性シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学分野、半導体分野などの各種分野で、微細構造を形成する技術の重要性が高まっている。
【０００３】
光学分野では高精度な微細構造形成技術が、また半導体分野においては高精度な微細構造形成技術に加えて、半導体集積回路の集積度向上のために加工寸法の微細化が要求されている。
【０００４】
そのため、微細加工の代表的技術であるフォトリソグラフィーにおいても、解像度を上げて微細寸法を高精度で制御する必要性が高まり、これまで、露光波長の短波長化による高精細化の試み等が検討されている。現在までにＡｒＦレーザーを用いて最小線幅１００ｎｍの解像度が、更には、電子線、Ｘ線を用いた数１０ｎｍの解像度、いわゆるナノ構造体の形成技術も達成され、これら技術の実用化検討が進んでいる。
【０００５】
しかしながら、これらの技術は、露光波長の短波長化により解像度を向上させるため、露光機自体の初期費用や、使用するマスク価格の高騰が避けられず、その結果、コスト面で非常に不利となる。また、照射スポット径が小さく、微細構造を大面積で形成するには生産性が低いという問題があるのが現状である。
【０００６】
そこで、近年、微細構造を容易に賦形する技術として、インプリントリソグラフィーがＣｈｏｕらによって提唱されている（非特許文献１参照）。インプリントリソグラフィーとは、金型上のパターンを樹脂に転写する技術であり、熱式と光式の二種類の方式がある。
【０００７】
前者の熱式とは、熱可塑性樹脂をガラス転移温度Ｔｇ以上融点Ｔｍ未満に加熱た後に、その熱可塑性樹脂の表面に凹凸形状のパターンを有する金型を押し付けることで転写する技術であり、また、後者の光式とは、光硬化性樹脂に金型を押し付けた状態で、光を照射して硬化させることで、金型上のパターンをそれぞれの樹脂に転写する技術である。
【０００８】
これらの技術は、金型作製のための初期費用はかかるものの、一つの金型から微細構造体を多数複製することができるので、結果として、フォトリソグラフィーと比べて安価に微細構造を賦形できる技術である。
【０００９】
一方、パターンの微細化や、高精度化のみでなく、高度な構造制御が重要になってきており、任意の場所に機能材料を高精度に配列させることで新たな機能を持つ高機能材料の開発が進んでいる。
【００１０】
例えば、光拡散性を有する相（光拡散相）と実質的に透明な相（透明相）を交互に配列させて集光機能を発現させた光学機能性シート（例えば、特許文献１及び２参照）や、基材上に導電性材料をパターン状に配列することによって電磁波シールド性を有する透明なシート材料（特許文献３参照）、あるいは、偏光分離特性を有するシート（特許文献４参照）、などが提案されている。
【００１１】
これら高機能材料の開発において、任意の場所に機能材料を高精度に配列させるためには、これまでは、例えばリソグラフィーや、エッチングなどにより一方の相を先に形成した後、相間の空隙に機能材料を充填したりするなどの方法が採られるのが、通常であった。
【００１２】
しかし、これらの方法は、材料に制限を受けたり、非常に煩雑な工程を多数経由しなければならず、結果として、生産性が低く工業的には実現が困難なものであった。
【００１３】
また、光式のインプリントリソグラフィーを用いた場合には、光硬化性材料に機能材料を混合させることで、金型転写により機能材料をパターン状に配列することは可能であるが、使用できる樹脂が光硬化性材料のみであり、また混合可能な材料も光硬化性材料が感光する波長の光をよく透過するものであるという条件があるなど、用いる材料が制限を受ける。
【非特許文献１】「アプライド・フィジックス・レター（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．）」、チョウら（Ｓ．Ｙ．Ｃｈｏｕ  ｅｔａｌ．）、米国、アメリカ物理学会、１９９５年、第６７巻、第２１号、ｐ．３３１４
【特許文献１】特開２００２−２１４４１１公報（第３−２４頁）
【特許文献２】特開２００２−２７７６１３公報（第２−５頁）
【特許文献３】特開２００３−１０３６９６公報（第４−１５頁）
【特許文献４】特開２００１−７４９３５号公報（全頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、上述したような従来技術の問題点を克服し、簡単で安価に基材上の機能材料をパターニングするための方法、パターン形成用シート、およびそれを用いて形成した光学機能性シートを提供せんとすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、かかる目的を達成するために次の手段を採用するものである。
すなわち、本発明のパターン形成方法は、基材層と、該基材層の片側または両側に表面層を形成した積層体に、金型転写することによって表面層をパターニングするパターン形成方法であって、以下の（Ａ）、（Ｂ）の要件を満たすことを特徴とするパターン形成方法である。
【００１６】
（Ａ）該表面層は、少なくとも金属微粒子、もしくは表面を金属によって被覆された金属被覆微粒子を含むこと。
【００１７】
（Ｂ）該金型は、金型凸部高さＨが表面層膜厚Ｌより大きく、かつ金型凹部断面積Ｓ２が表面層断面積Ｓ１より大きい表面形状を有し、積層体の表面層に押しあて金型凸部により表面層を貫通させること。
【００１８】
また、かかる本発明のパターン形成方法は、具体的により好ましくは、以下の（１）〜（６）のいずれかの具体的構成を有するものである。
【００１９】
（１）金型転写をするに際して、少なくとも、金型および／または積層体を加熱して、金型表面形状を積層体に金型転写する工程を含むこと。
【００２０】
（２）該表面層中の微粒子の平均粒径Ｒと金型凹部の幅ｗ２との比がＲ／ｗ２が０．５以下であること。
【００２１】
（３）該表面層中の微粒子の平均粒径Ｒが０．００１〜５０μｍであること。
（４）表面層中の微粒子の含量が８０重量％以上であること。
【００２２】
（５）表面層中の微粒子の平均粒径Ｒが１００ｎｍ以下であること。
（６）金型および／または積層体を加熱して、金型表面形状を積層体に転写した後に、金型転写により得られたパターンを熱処理する工程を含むこと。
【００２３】
また、本発明の光学機能性シート（１）は、上述のパターン形成方法によって基材表面に少なくとも金属微粒子または金属被覆微粒子を含む表面層が配列したパターンが形成されてなる光学機能性シートであって、ある一軸方向の偏光成分を透過し、かつ該偏光成分とは垂直方向の偏光成分は反射または吸収する偏光分離機能を有することを特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明の光学機能性シート（２）は、上述のいずれかに記載のパターン形成方法によって基材表面に少なくとも金属微粒子または金属被覆微粒子を含む表面層が配列したパターンが形成されてなる光学機能性シートであって、電磁波を反射または吸収する機能を有することを特徴とする光学機能性シート。
【００２５】
また、本発明のパターン形成用シートは、以下の（７）の特徴を具備するものである。
（７）基材層と、該基材層の片側又は両側に形成された表面層からなる積層体であって、表面層に少なくとも平均粒径Ｒが０．００１〜５０μｍの金属微粒子、もしくは表面を金属によって被覆された金属被覆微粒子を８０重量％以上含有すること。
【００２６】
また、かかる本発明のパターン形成用シートは、具体的により好ましくは、以下の（８）の具体的構成を有するものである。
【００２７】
（８）表面層中の金属微粒子もしくは金属被覆微粒子の平均粒径Ｒが１００ｎｍ以下であること。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、煩雑な工程を経ることなく、簡単かつ安価な方法で、基材上に機能材料をパターン状に形成することが可能となる。また、その形成に適したパターン形成用シートを提供できる。
【００２９】
さらに、本発明の方法を用いることによって、基材表面に少なくとも金属微粒子または金属被覆微粒子を含む表面層が配列したパターンを有した光学機能性シートを容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明者らは、基材上に機能材料をパターン状に形成する方法、およびパターン形成用シートについて鋭意検討し、基材の片側または両側に形成された表面層に凹凸形状を有する金型を押し付けて、表面層を貫通させることによって上記課題を解決し得ることを見出し、本発明に到達したものである。
【００３１】
すなわち、本発明のパターン形成方法は、基材層と、該基材層の片側または両側に形成された表面層からなる積層体に、金型転写することによって表面層をパターニングするパターン形成方法であって、以下の（Ａ）、（Ｂ）の要件を満たすことを特徴とするものである。
【００３２】
すなわち、
（Ａ）該表面層は、少なくとも金属微粒子、もしくは表面を金属によって被覆された金属被覆微粒子を含むこと。
（Ｂ）該金型は、金型凸部高さＨが表面層膜厚Ｌより大きく、かつ金型凹部断面積Ｓ２が表面層断面積Ｓ１より大きい表面形状を有し、積層体の表面層に押しあて金型凸部により表面層を貫通させること。
である。
【００３３】
本発明のパターン形成方法の原理を図１を用いて説明する。
基材１２上に表面層１１を積層させた積層体１および／または転写すべきパターン形状を反転させた凹凸形状を有する金型２を加熱し（図１（ａ））、積層体１と金型２を接近させ、そのまま所定圧力でプレスし、所定時間保持する（図１（ｂ））。ここで、積層体および／または金型の加熱は、必要に応じて行えばよいものであり、必須のものではない。
【００３４】
次に、プレスした状態を保持したまま降温する。最後にプレス圧力を解放して金型２から成形品３を離型する（図１（ｃ））。
【００３５】
本発明のパターン形成方法は、積層体１の表層に設けた表面層１１をプレス時の金型凸部２１の侵入によって貫通させ、基材部４上にパターン５を形成させることが特徴である。
【００３６】
ここで、本発明における「貫通」の定義を図２を用いて説明する。本発明において「貫通」とは、表面層１１を金型凸部２１の侵入部分で断裂させ、図２（ａ）のように基部４上にパターン５を形成することを示す。ただし、表面層１１が金型凸部２１の侵入部分で部分的、もしくは全体的に断裂せずに連結し、図２（ｄ）〜（ｆ）のように基部４上でパターン５が連結していても、機能的には連結していなければ本発明における「貫通」とみなす。なお、機能的に連結しない「貫通」の例としては、例えば、表面層１１として導電性材料を用いて導電性パターンを形成した場合に、パターン部に比べて連結部の導電率が無視できるほど小さく、実質的にパターン部のみ導通する場合などが挙げられる。
【００３７】
本発明のパターン形成方法において、金型凸部の侵入により表面層１１を貫通させるためには、金型２の金型凸部２１の高さＨが、該積層体１の表面層１１の膜厚Ｌより大きいことが必要である。
【００３８】
ここでいう表面層１１の膜厚Ｌとは、図３（ａ）に示すように、積層体１の断面を観察したときに、積層体１の膜面方向ｘに対して垂直方向ｚに法線ｌ2 を引き、その法線ｌ2 が表面層１１を横切る距離のことを示す。なお、表面層１１の膜厚Ｌが位置により異なる場合は、その最大値でもって表面層１１の膜厚Ｌとする。また、金型凸部２１の高さＨとは、図３（ｂ）に示すように、金型２の断面を観察したときに、金型凹部２２の最下点を通るように金型の面方向の線ｌ3 を引き、金型凸部２１の頂点からその線までの最短距離でもって表す。なお、金型凸部２１の高さＨが位置により異なる場合は、その最小値でもって金型凸部２１の高さＨとする。金型凸部２１の高さＨが表面層１１の膜厚Ｌより小さい場合、金型凸部２２が基材層１２まで到達することができないため、貫通することができない。
【００３９】
また、本発明のパターン形成方法における金型２は、金型凹部２２の断面積Ｓ２が、表面層１１の断面積Ｓ１より大きいことを特徴とする。ここでいう、金型凹部２２の断面積Ｓ２とは、金型２の断面を観察したときに、隣接する金型凸部間に形成される金型凹部面積のことであり、表面層１１の断面積Ｓ１とは隣接する金型凸部のくり返し単位（ピッチ）Ｗ×膜厚Ｌで与えられる値のことである。なお、ピッチとは金型凸部２１の幅ｗ１と金型凹部の幅ｗ２の和で表され、ピッチの長さ単位が位置により異なる場合はその最小値でもって表す。なお、金型凹部２２の断面積Ｓ２が位置により異なる場合は、その最小値でもって金型凹部２２の断面積Ｓ２とする。
【００４０】
金型凸部２１の侵入を受けたときに、表面層１１は金型凸部２１によって排除されると共に、金型凹部２２へと導かれて貫通する。しかしながら、金型凹部２２の断面積Ｓ２が表面層１１の断面積Ｓ１より小さい場合、金型凸部２１の侵入によって排除された表面層１１全てを金型凹部２２内へと導入することができないため、基材層１２まで到達することができずに貫通することができない。本発明において、表面層１１の断面積Ｓ１より、金型凹部２２の断面積Ｓ２を大きくすることによって、表面層１１を貫通させることが可能となり、その結果、基材上に表面層をパターン状に形成することができる。
【００４１】
つまり、本発明のパターン形成方法における金型２は、金型凸部の高さＨが該積層体の表面層１１の膜厚Ｌより大きく、かつ金型凹部の断面積Ｓ２が表面層１１の断面積Ｓ１より大きくすることによって、金型凸部２１で表面層１１を貫通させることが可能となり、その結果、基材上に表面層をパターン状に形成することができる。
【００４２】
本発明のパターン形成方法に好ましく用いられる金型２の横断面図を  図４（ａ）〜（ｇ）に例示する。図４は、金型凸部の好ましい形状を例示したものである。好ましい金型凸部２１の形状としては、矩形（図４（ａ））、台形（図４（ｂ））、三角形（図４（ｃ））、これらが変形したもの（図４（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ））、およびこれらの混在したもの等が挙げられるが、これら以外の形状も用いることができる。
【００４３】
また、隣接する金型凸部間については、図４（ａ）〜（ｆ）のように平坦部が形成されている場合、または図４（ｇ）のように平坦部が形成されることなく連続的に連結している場合のいずれでもよい。また、金型凹部の形状についても、上記金型凸部と同様に、矩形、台形、三角形、釣鐘型、またはこれらが変形したもの等の形状を好ましく用いることができる。
【００４４】
図５および図６は、金型２をその面と平行に切断した場合の断面における、金型凸部２１と金型凹部２２の好ましい形状および配置を例示する模式図である。図５および図６に示すように金型凸部２１および金型凹部２２の形状としては、線状、略三角形、略四角形、略六角形、円、楕円等から選ばれる形状を好ましく用いることができる。図５（ａ）〜（ｃ）は金型凸部２１および金型凹部２２がストライプ状、図５（ｄ）、（ｅ）はそれぞれ金型凹部２２が円形状、三角形状、図５（ｆ）は金型凹部２２が四角形状（金型凸部２１は格子状）、図５（ｇ）は金型凸部２１と金型凹部２２からなる千鳥格子状、図５（ｈ）は金型凹部２２六角形状、図６（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ図５（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｈ）の金型凸部２１と金型凹部２２が反転した場合を、それぞれ例示するものである。これら金型凸部２１と金型凹部２２は、図示した場合のように整列していてもよく、またランダムに配列していたり、異なる形状が混在していてもよい。
【００４５】
ここで、金型凸部２１の幅、金型凹部２２の幅は、図４（ａ）の場合、それぞれｗ１、ｗ２の長さでもって表される。なお、図４（ｂ）等のようにその長さ単位が高さ位置により異なる場合はそれぞれ平均値でもって表す。なお、金型凸部２１の幅ｗ１は、図５（ａ）〜（ｃ）のストライプ状パターンの場合は単位長さの短い方向で測定する。図５（ｄ）〜（ｈ）の場合は単位長さが最も短いところを金型凸部の幅ｗ１とする。また、図６（ａ）のように金型凸部２１が円形の場合はその直径を、楕円の場合はその短径を、図６（ｂ）〜（ｄ）の様に三角形・四角形などの多角形の場合はその内接円の直径を、金型凸部２１の幅ｗ１とすればよい。なお、金型凹部の幅ｗ２についても同様の定義とする。
【００４６】
また、金型２の面方向断面において、金型凸部２１の面積Ｓ２’と金型凹部１２の面積Ｓ２”の比率は任意である。
【００４７】
金型の材質としては、ガラス、シリコン、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、ニッケル（Ｎｉ）など各種材料を利用でき、特に限定されるものではないが、金型の加工性の点から、シリコンやガラス、離型性と耐久性からはステンレス鋼（ＳＵＳ）、ニッケル（Ｎｉ）などの金属材質が好ましい。
【００４８】
金型は上述の材質をそのまま用いても構わないが、金型転写後に成形品を容易に離型できるように、金型２の表面を表面処理剤で処理し、易滑性を付与するのが好ましい。表面処理後の金型２の表層の接触角は、好ましくは８０°以上、より好ましくは１００°以上である。
【００４９】
金型の表面処理の方法としては、表面処理剤を金型表面に化学結合させる方法（化学吸着法）や、表面処理剤を金型表面に物理的に吸着させる方法（物理吸着法）等を使用することができる。この中で、表面処理効果のくり返し耐久性、および成形品への汚染防止の観点から化学吸着法により表面処理するのが好ましい。
【００５０】
化学吸着法に用いられる表面処理剤の好ましい例としては、フッ素系シランカップリング剤が挙げられる。これを用いた表面処理方法としては、まず、有機溶剤（アセトン、エタノール等）中での超音波処理や、硫酸等の酸、過酸化水素等の過酸化物の溶液中での煮沸などにより金型の表面を洗浄した後、フッ素系シランカップリング剤をフッ素系溶剤に溶解させた溶液に浸漬する方法（湿式法）や真空蒸着させて金型表面に析出させる方法（乾式法）などを使用することができる。湿式法の場合には、浸漬時に溶液を加熱することも好ましく行われる。浸漬時には、溶液を加熱することも好ましく行われる。また、浸漬後に加熱処理することも好ましく行われる。
【００５１】
ここで、本発明のパターン形成方法における積層体１とは、基材層１２の表面に表面層１１を積層させたものであり、表面層１１は少なくとも金属微粒子、もしくは表面を金属によって被覆された微粒子（以下、金属被覆微粒子という）を含むことを特徴とする。
【００５２】
金属微粒子もしくは金属被覆微粒子を用いることによって、基材層１２の表面に少なくとも金属微粒子もしくは金属被覆微粒子を含む表面層が配列したパターンを形成させることができる。また、金型転写により得られたパターンに熱処理を施すことにより金属微粒子もしくは金属被覆微粒子間を融着させ、基材上に金属が配列したパターンを形成することもできる。
【００５３】
金属微粒子の材質として、例えば、金、銀、銅、白金、パラジウム、レニウム、バナジウム、オスミウム、コバルト、鉄、亜鉛、ルテニウム、プラセオジウム、クロム、ニッケル、アルミニウム、スズ、亜鉛、チタン、タンタル、ジルコニウム、アンチモン、インジウム、イットリウム、ランタニウム等の各種金属が挙げられる。また金属被覆微粒子とは、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セシウム、酸化アンチモン、酸化スズ、インジウム・スズ酸化物、酸化イットリウム 、酸化ランタニウム、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム 、酸化ケイ素等の金属酸化物、フッ化リチウム、フッ化マグネシウム、フッ化アルミニウム、氷晶石等の金属フッ化物、リン酸カルシウム等の金属リン酸塩、炭酸カルシウム等の炭酸塩、硫酸バリウム等の硫酸塩、その他タルクおよびカオリン、といった無機微粒子や、架橋スチレンや架橋アクリルといった有機微粒子の表面に、上述の各種金属が被覆されている微粒子のことである。
【００５４】
なお、金属被覆微粒子は、微粒子全面が被覆されていてもよく、あるいは、部分的に被覆されていてもよく、どちらでも構わない。なお、微粒子（以下、金属微粒子と金属被覆微粒子を総称して、「微粒子」もしくは「金属微粒子」と呼ぶことがある）１４の形状は特に限定されることなく、真球状、回転楕円体状、扁平体状、数珠状、板状または針状等、好ましく用いることができる。また、これら微粒子１４は単一の金属元素からなるものであってもよく、あるいは複数の金属元素元素、また金属元素と非金属元素からなるものであっても構わない。さらには上記の金属微粒子、もしくは金属被覆微粒子を２種以上用いてもよく、さらには金属微粒子と金属被覆微粒子を併用してもよい。また、金属微粒子以外にも、脂肪酸銀など、加熱等の処理を施すことによって容易に金属元素に還元される有機金属化合物からなる微粒子も好適に用いることができる。
【００５５】
また、本発明のパターン形成方法において、表面層１１中の微粒子１４の平均粒径Ｒと金型凹部の幅ｗ２との比Ｒ／ｗ２が０．５以下であることが好ましい。より好ましくは０．４以下、もっとも好ましくは０．３以下である。表面層１１中の微粒子１４の平均粒径Ｒと金型凹部の幅ｗ２との比Ｒ／ｗ２がこの範囲より大きいと、金型凸部２１の侵入を受けても、微粒子１４を含む表面層１１が金型凹部２２に導入することが困難となり貫通することができない。本発明のパターン形成方法において、微粒子１４の平均粒径Ｒと金型凹部の幅ｗ２との比Ｒ／ｗ２を１／２以下にすることによって、表面層１１を貫通させることが可能となり、その結果、基材上に表面層をパターン状に形成することができる。
【００５６】
本発明のパターン形成方法において、微粒子１４の平均粒径Ｒとしては０．００１〜５０μｍが好ましく用いられる。ここでいう微粒子１４の平均粒径Ｒとは、表面層１１の断面観察像において観察される微粒子１４の平均粒径Ｒのことであり、球状のものについてはその直径を、それ以外のものについては平面投影時の長軸径、短軸径の算術平均値を示す。また、共連続構造の場合は平均相間距離を微粒子の平均粒径Ｒとする。なお、これらは、電子顕微鏡により測定される値である。
【００５７】
ここで、本発明のパターン形成方法において、金型転写により得られたパターンに熱処理を施すことによって金属微粒子もしくは金属被覆微粒子間を融着させることも可能である。
【００５８】
この場合、熱処理温度は微粒子１４の融着開始温度以上の温度とするのがよい。微粒子１４の融着開始温度は微粒子１４の平均粒径Ｒが大きくなるほど高くなるため、用いる微粒子１４の平均粒径Ｒとしては１００ｎｍ以下であるのが好ましい。より好ましくは７５ｎｍ以下、最も好ましくは５０ｎｍ以下である。微粒子１４の平均粒径Ｒがこの範囲より大きいと、融着開始温度が高くなりすぎて、融着させるための熱処理温度が高くなりすぎて、熱処理工程において基材層が大きく変形したりすることがあるために好ましくない。本発明において、微粒子１４の平均粒径Ｒを１００ｎｍ以下とすることによって低温の熱処理で微粒子間を融着することができる。該微粒子１４の平均粒径Ｒの好ましい下限値は１ｎｍであり、より好ましくは２ｎｍである。
【００５９】
本発明のパターン形成方法において、表面層１１中の微粒子１４の含量としては好ましくは、８０重量％以上が好ましい。より好ましくは８５重量％以上、最も好ましくは９０重量％以上である。この範囲に満たないと、表面に金属微粒子もしくは金属被覆微粒子を配列しても、金属微粒子の配列パターンとしての機能が発現しないことがあったり、また金型転写により得られたパターンを熱処理して金属微粒子を融着させて金属パターンにしようとしても導通性が不足し、金属パターンとしての機能が発現しないことがあるため好ましくない。本発明のパターン形成方法において、金属微粒子の含量を上述の範囲にすることによって、形成したパターンについての機能を十分に得ることができる。なお、金属微粒子の含量の好ましい上限値は９９．９重量％であり、より好ましくは９９重量％である。
【００６０】
また、表面層１１には基材層１２への接着性付与や、微粒子１４の分散性向上、滑落防止等の目的ためにマトリックスとなる樹脂１３を添加しても構わない。添加することのできるマトリックス１３は、特に限定されず、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、あるいは光分解性樹脂等を好適に用いることができる。
【００６１】
本発明のパターン形成方法における積層体１の基材層１２の材質は、熱可塑性を有する樹脂を主たる成分として構成されることが好ましく、該主成分となり得る熱可塑性樹脂の好ましい具体例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２、６−ナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブテン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリエステルアミド系樹脂、ポリエーテルエステル系樹脂、ＰＭＭＡなどのアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、これらの共重合体および混合物などが挙げられる。これらの中で共重合するモノマー種の多様性、材料物性制御の容易性などの理由から、特に、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂またはこれらの混合物が好ましい。上述の主成分たる熱可塑性樹脂は、全成分中の５０重量％以上を占めることが好ましい。また、上述の熱可塑性樹脂は、熱可塑性とともに光硬化性、熱硬化性を併せ持つことも好ましい。
【００６２】
本発明のパターン形成方法における積層体１の基材層１２のパターン形成前および後のガラス転移温度Ｔｇ２は、いずれも、好ましくは３０〜２５０℃、より好ましくは４０〜２３０℃、最も好ましくは５０〜２００℃の範囲である。ガラス転移温度Ｔｇ２がこの範囲を下回ると、成形前では積層体１のハンドリング性が悪くなることがあり、成形後にはパターンの耐熱性が低くなり形状が経時変化することがあるため好ましくない。また、この範囲を上回ると、成形温度が高くエネルギー的に非効率である上、成形プロセス（加熱／冷却サイクル）において、積層体１の体積変動が大きくなり積層体１が金型２に噛み込んで離型できなくなったり、また、離型できたとしてもパターンの精度が低下したり、部分的にパターンが欠けて欠点となる等の理由により好ましくない。本発明のパターン形成方法において、積層体１の基材層１２のガラス転移温度Ｔｇ２をこの範囲とすることで良好な精度、離型性を得ることができる。なお、本発明のパターン形成方法における積層体１の表面層１１のマトリックス１３のパターン形成前および後のガラス転移温度Ｔｇ１は特に限定はされないが、好ましくは、Ｔｇ２≧Ｔｇ１−２０℃となるのが貫通の容易性の点からよい。
【００６３】
基材層１２は、主成分たる熱可塑性樹脂以外に、電磁波照射または熱により架橋して硬化する成分を添加することも好ましい。このような成分を添加した場合、形成したパターンに電磁波照射または熱処理により架橋させることで、形成したパターンまたは基材の機械的強度、熱的安定性を向上させることができる。
【００６４】
また、本発明のパターン形成方法において、表面層１１には、微粒子の他、染料、顔料、電磁波吸収体、導電材料、磁性材料、液晶材料、発光材料など各種機能性材料を添加してもよい。さらには、基材層１２に上述の機能性材料を添加してもよい。また、表面層１１および基材層１２には、本発明の効果が失われない範囲内で、その他各種添加剤を加えることができる。添加配合することができる添加剤の例としては、例えば、分散剤、酸化防止剤、耐候剤、帯電防止剤、重合禁止剤、離型剤、増粘剤、ｐＨ調整剤および塩などが挙げられる。
【００６５】
表面層１１の膜厚Ｌとしては、前述のように、金型２の金型凸部２１の高さＨが、該積層体１の表面層１１の膜厚Ｌより大きければ特に限定されないが、貫通性の観点から、好ましくは０．０１〜２００μｍ、より好ましくは０．０１〜１５０μｍ、更に好ましくは０．０１〜１００μｍである。
【００６６】
また、基材層１２の膜厚としては、特に限定されないが、シートとしての取扱性などの観点から、好ましくは５μｍ〜２ｍｍ、より好ましくは１０μｍ〜１ｍｍ、更に好ましくは１５μｍ〜８００μｍである。ただし、後述するように、積層体にその他異素材を支持体層として設ける場合の基材層１２の膜厚は、上述の範囲に限定されず、０．０１〜５μｍであっても構わない。
【００６７】
また、基材層１２としては、シート自体の機械的強度、耐熱性および取り扱いやすさ等を向上させるために、一軸または二軸延伸されたポリエチレンテレフタレートなどの樹脂層（シート）を用いてもよい。二軸延伸したポリエチレンテレフタレートなどのシートを用いる場合には、その厚みは機械的強度等の面から２０〜５００μｍが好ましく、より好ましくは３０〜３００μｍ、最も好ましくは５０〜２００μｍである。
【００６８】
本発明のパターン形成方法における積層体１は、基材層１２と、該基材層１２の片側または両側に形成された表面層１１からなるものであって、表面層１１および基材層１２は、いずれも均一な単一層または異なる材質からなる多層構造のいずれでもよい。
【００６９】
また、本発明に用いる積層体１に、その他の異素材を支持体層として設けることも好ましく行われる。
【００７０】
支持体層を用いる場合には、支持体層、基材層、表面層の順に積層された構成となる。好ましい支持体層の例としては、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂等のフィルム基材およびこれらを一軸もしくは二軸に延伸したもの、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鋼、チタン、シリコン等の金属基材および石英ガラス等の各種ガラス、コンクリート等の無機基材などが挙げられ、特に透光性光学機能性シートを形成する場合は、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂等のフィルム基材およびこれらを一軸もしくは二軸に延伸したものやガラスなど光線透過性を有するものが好ましく用いられる。なお、支持体層の厚みは特に限定されない。また、かかる支持体層には、下地調整材や下塗り材などの処理が施されたものであってもよい。
【００７１】
本発明のパターン形成方法に用いる積層体１の製造方法としては、例えば、基材層１２を構成する組成物と表面層１１を構成する組成物を、それぞれ別の二台の押出機に投入し、溶融して口金から冷却したキャストドラム上に共押出してシート状に加工する方法（共押出法）、単膜で作製した基材層１２に、表面層１１の原料を押出機に投入して溶融押出して口金から押出しながらラミネートする方法（溶融ラミネート法）、基材１２と表面層１１をそれぞれ別々に単膜で作製し、加熱されたロール群などにより熱圧着する方法（熱ラミネート法）、その他、表面層１１を構成する組成物を溶媒に溶解または分散させ、その溶液または分散液を基材層１２上に塗布する方法（コーティング法）等が挙げられる。これらの方法のうち、表面層１１の微粒子含量が多い場合や、融着開始温度が低い微粒子を用いる場合等はコーティング法が特に好適に用いられる。なお、コーティング法において、塗布後、溶媒を乾燥除去する必要がある場合、その乾燥温度は微粒子の融着開始温度以下で行うのが好ましい。
【００７２】
また、基材層１２を支持体層上に設ける場合は、上述の方法で積層体１を形成した後、支持体に張り合わせてもよいし、基材層１２を構成する組成物を押出機に投入し、溶融して口金から押出ながら支持体層にラミネートする方法（溶融ラミネート法）、基材１２と支持体層をそれぞれ別々に単膜で作製し、加熱されたロール群などにより熱圧着する方法（熱ラミネート法）、その他、基材層１２を構成する組成物を溶媒に溶解または分散させ、その溶液または分散液を基材層１２上に塗布する方法（コーティング法）などにより、支持体層と基材層１２とを張り合わせた後、上述の方法によって表面層１１を形成してもよい。
【００７３】
本発明のパターン形成方法は、図１に示すように、積層体１の表面に凹凸形状を有する金型２を押し付けて金型表面形状を転写するとともに、表面層１１を貫通させるものである。図１のような平版金型をプレスする方法（平版プレス法）の他に、ロール状の金型を用いるロールｔｏロールの連続成形も好ましい方法である。ロールｔｏロール連続成形の場合、生産性の点で平版プレス法より優れている。
【００７４】
本発明のパターン形成方法において、プレス成形時の金型温度Ｔ１または積層体温度Ｔ２の少なくとも一方は、表面層１１に含有するマトリックス１３のＴｇ１以上であることが好ましい。より好ましくはＴ１およびＴ２の両方が前記範囲を満たすことがより好ましい。Ｔ１およびＴ２いずれもこの範囲に満たない場合、表面層１１に金型をプレスしても表面層１１を貫通させることが困難となることがある。
【００７５】
また、プレス成形時の金型温度Ｔ１または積層体温度Ｔ２の少なくとも一方は、基材１２のＴｇ２〜Ｔｇ２＋５０℃の範囲とするのがより好ましい。また、Ｔ１およびＴ２の両方が前記範囲を満たすことがさらに好ましい。この範囲内にすることによって、基材１２も変形に追従し、貫通性が向上すると共に、金型の形状を正確に転写することができる。ただし、この範囲を上回ると、加熱／冷却サイクルにおける成形品の体積変動が大きくなり金型に噛み込んで離型できなくなったり、また、離型できたとしてもパターンが変形したり、部分的にパターンが欠けて欠点となる等の理由により好ましくない。本発明のパターン形成方法においては、プレス成形時の金型温度Ｔ１または積層体温度Ｔ２の少なくとも一方をこの範囲とすることにより、良好な貫通性、精度、及び離型性を両立することができる。
【００７６】
また、本発明のパターン形成方法において、プレス圧力は、成形時の表面層１１、基材１２の動的貯蔵弾性率Ｅ’等に依存するが、０．０１〜５０ＭＰａが好ましい。より好ましくは０．５〜３０ＭＰａである。この範囲に満たないと表面層１１に金型凸部が十分に侵入することができなくなり、表面層１１を貫通させることが困難となることがある。またこの範囲を超えると、必要とする荷重が大きくなり、金型への負荷が大きくくり返し使用耐久性が低下するため好ましくない。プレス圧力をこの範囲とすることで、良好な転写性を得ることができる。
【００７７】
また、プレス圧力保持時間は、成形時の表面層１１、基材１２の動的貯蔵弾性率Ｅ’の値や成形圧力、金型の形状や膜厚など各種条件に依存する。
【００７８】
また、本発明のパターン形成方法において、プレス圧力開放温度Ｔ３は、成形温度より低く、かつＴｇ２−２０℃〜Ｔｇ２＋２０℃の温度範囲内であることが好ましい。この範囲に満たないと、プレス時の積層体１の変形が残留応力として残り、成形品の熱的な安定性が低下することがあるため好ましくない。また、この範囲を上回ると、圧力解放時の動的貯蔵弾性率Ｅ’が低く、成形体が流動性をもった状態であるため、パターンが変形したりして精度が低下することがあるため好ましくない。本発明のパターン形成方法においては、プレス圧力開放温度Ｔ３をこの範囲とすることによって、良好な転写性と離型性とを両立することができる。
【００７９】
また、本発明のパターン形成方法において、離型温度Ｔ４は常温〜Ｔ３℃の温度範囲内であることが好ましい。この範囲を上回ると、パターンが変形することがあり精度が低下するため好ましくない。本発明のパターン形成方法においては、離型時の温度をこの範囲とすることによって、パターン精度よく離型することができる。
【００８０】
ここで、本発明のパターン形成方法において、金型転写により得られたパターンに熱処理を施すことによって微粒子１４間を融着させることで金属パターンを得ることができる。その場合融着させる方法としては、前述の金型プレス時の金型温度Ｔ１もしくは積層体１の温度Ｔ２の少なくとも一方を微粒子の融着開始温度以上にて行う方法、パターン形成工程後に微粒子の融着開始温度以上に熱処理を行う方法、どちらでもかまわない。前者の金型プレス時の金型温度Ｔ１もしくは積層体１の温度Ｔ２の少なくとも一方を微粒子の融着開始温度以上にする方法は、金型転写によってパターン形成と微粒子の融着を同時に行うことができ、その結果、工程数を減らすことができるため好適に行われる。金属の融着をさらに進めるために、また前者の方法を行った後に、後者の方法を行っても構わない。
【００８１】
前述のパターン形成方法によって得られる成形品の横断面図を、図７（ａ）〜（ｆ）に模式的に例示する。図７は、表面層１１が金型凸部の侵入により断裂して、かつ基部４の上にパターン状に表面層１１が形成されている場合の例を示している。成形後の表面層１１の好ましいパターン５の形状としては、矩形（図７（ａ）参照）、台形（図７（ｂ）参照）、三角形（図７（ｃ）参照）、これらが変形したもの（図７（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）参照）、およびこれらの組み合わせ形状などが挙げられるが、これら以外の形状も用いることができる。また、隣接する成形品凸部間については、図７（ａ）〜（ｆ）のように平坦部が形成されている場合、または図７（ｇ）のように平坦部が形成されることなく連続的に連結している場合のいずれでもよい。また、成形品凹部の形状についても、上記成形品凸部と同様に、矩形、台形、三角形、釣鐘型、またはこれらが変形したもの等の形状を好ましく用いることができる。
【００８２】
また、表面層１１の構造を詳細にみると、図２（ａ）〜（ｆ）に例示するような構造も好ましく用いられる。図２（ａ）〜（ｃ）は表面層１１が金型凸部の侵入部分で破断した状態、図２（ｄ）〜（ｆ）は表面層１１が部分的、もしくは全体的に連結しているが、機能的に連結しない場合を示しており、また、さらに、図２（ａ）、（ｄ）は、成形品凸部全体が表面層を構成する材料で形成されている場合、図２（ｂ）、（ｅ）は成形品凸部の表層が表面層１１で覆われている場合、図２（ｃ）、（ｆ）はこれらの中間の状態の場合をそれぞれ示すものである。
【００８３】
これら、図２（ａ）〜（ｆ）に示した構造は、表面層１１の材質、厚さＬ、断面積Ｓ１、動的貯蔵弾性率Ｅ１’、基材層１２の材質、動的貯蔵弾性率Ｅ２’、金型凸部２１の高さＨ、金型凹部の断面積Ｓ２、などを適宜変更することによってそれぞれ形成することができる。
【００８４】
図８（ａ）〜（ｈ）は、それぞれ、本発明のパターン形成方法によって得られる成形品をその膜面と平行に切断した場合の断面における、パターン５の配置を模式的に示す断面図である。図８（ａ）〜（ｈ）のようにパターン５の形状が、線状、略三角形、略四角形、略六角形、円、楕円等から選ばれる形状を有していてもよい。図８（ａ）〜（ｃ）はパターン５がストライプ状である場合、図８（ｄ）はパターン５の断面が円形状である場合、図８（ｅ）は三角形状である場合、図８（ｆ）〜（ｇ）は四角形状である場合、図８（ｈ）は六角形状である場合を、それぞれ例示するものである。このパターン５は、図示した場合のように整列していてもよく、またランダムに配列していたり、異なる形状が混在していてもよい。また、図９（ａ）〜（ｄ）のように、パターン５の存在しない部分の形状が、略三角形、略四角形、略六角形、円、楕円等から選ばれる形状を有していてもよい。
【００８５】
また、成形品の面方向断面において、成形品凸部の面積Ｓ３’と成形品凹部の面積Ｓ３”の比率は任意である。
【００８６】
また、本発明のパターン形成方法によって得られる成形品の基部４は平坦部４１と凸部土台部分４２とからなる。土台部分４２の高さｈ２’は任意であるが、平坦部４１の厚みｌ’は機械的強度等の面から２０μｍ〜２ｍｍが好ましく、より好ましくは３０μｍ〜１ｍｍであり、さらに好ましくは５０〜５００μｍである。しかしながら、基部４の下に支持体層を設けた場合は、平坦部４１の厚みｌ’は特に限定されず、２０μｍ以下であっても構わない。
【００８７】
本発明のパターン形成方法によって得られる成形品は、その性能を高めるため、もしくはさらに別の機能を発現させるために、形成したパターン５に電解メッキ、もしくは無電解メッキや、蒸着、スパッタなど各種金属処理を施してもよい。用いる金属種としては特に限定されず、種々の金属種等が好適に用いられる。なお、蒸着やスパッタを行う場合は、成形品の膜面に対して法線方向より蒸着もしくはスパッタすると、全面に金属層が形成され、パターンとしての機能性が大きく低下してしまう場合がある。そのため、パターン５のみに選択的に蒸着やスパッタを行うためには、成形品の膜面に対して法線方向から、斜め方向、例えばストライプの場合はその配列とは垂直に斜め方向から蒸着もしくはスパッタを行うのが好ましい。
【００８８】
本発明のパターン形成方法によって得られる成形品は、形成したパターン５の機械的強度を高めたり、表面に耐摩擦性を付与するために、形成したパターン５の表面や、パターン５が形成されている面全面に透明樹脂や、金属酸化膜などによる保護膜を形成したり、形成したパターン５の間の凹部に透明樹脂を充填したりしてもよい。用いることができる透明樹脂は、特に限定されず、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、等を好適に用いることができる。また、用いることができる金属酸化物も透明であれば特に限定されない。また、本発明のパターン形成方法によって得られる成形品の表面に保護フィルム等の別のフィルムを張り合わせたりすることも好適に行われる。
【００８９】
また、本発明のパターン形成方法によって得られる成形品のパターンの未賦形面側には、帯電防止層、反射防止層、ハードコート層など、任意の層を形成することができる。また、他の機能を有する基材等との貼り合わせをすることによって、多機能を有する機能統合高性能シートとすることも可能である。
【００９０】
本発明のパターン形成方法により得られた成形品は、そのパターンを構成する材料を適宜選択することによって、ディスプレイ部材、半導体集積材料、意匠部材、光回路、光コネクタ部材、バイオチップなど各種用途に展開可能である。特に、基材層１２として透光性基材を用いた場合、各種透光性光学機能性を有するシートを形成することが可能である。
【００９１】
その例として（１）反射型偏光板、（２）電磁波シールドフィルムなどが挙げられる。  以下、これらの例の詳細を示す。
【００９２】
（１）反射型偏光板
本発明のパターン形成方法によって得られる光学機能性シート（１）は、ある一軸方向の偏光成分を透過し、かつ該偏光成分とは垂直方向の偏光成分を反射または吸収する偏光分離機能を有することを特徴とする。
【００９３】
本発明の光学機能性シート（１）の具体的な形状としては、図１０のように基部１４０の上にパターン状に金属層１５０が形成されていることが挙げられる。なお、図１０は、表面層１１が金型凸部の侵入により断裂して、かつ基部１４０の上にパターン状に金属層１５０が形成されている場合の例を示しているが、これに限定されず、図１１（ａ）〜（ｆ）に例示するような構造も好ましく用いられる。図１１（ａ）〜（ｃ）は表面層１１が金型凸部の侵入部分で破断した状態、図１１（ｄ）〜（ｆ）は表面層１１が部分的、もしくは全体的に連結しているが、機能的に連結しない場合を示しており、また、さらに、図１１（ａ）、（ｄ）は、凸部全体が表面層を構成する材料で形成されている場合、図１１（ｂ）、（ｅ）は凸部の表層が表面層１１で覆われている場合、図１１（ｃ）、（ｆ）はこれらの中間の状態の場合をそれぞれ示すものである。これら、図１１（ａ）〜（ｇ）に示した構造は、表面層１１の材質、厚さＬ、断面積Ｓ１、動的貯蔵弾性率Ｅ１’、基材層１２の材質、動的貯蔵弾性率Ｅ２’金型凸部２１の高さＨ、金型凹部の断面積Ｓ２、などを適宜変更することによってそれぞれ形成することができる。
【００９４】
本発明の光学機能性シート（１）において、金属層１５０の好ましい形状としては、矩形（図１０（ａ）参照）、台形（図１０（ｂ）参照）、三角形（図１０（ｃ）参照）、これらが変形したもの（図１０（ｄ）〜（ｇ）参照）、およびこれらの組み合わせ形状などが挙げられるが、これらに限定されることなく、面内で線状の凹凸が形成されれば好ましく用いることができる。また、隣接するパターン間については、図１０（ａ）〜（ｆ）のように平坦部が形成されている場合、または図１０（ｇ）のように平坦部が形成されることなく連続的に連結している場合のいずれでもよい。これら以外の形状も用いることができ、形状を適宜選択することによって任意の偏光分離特性を得ることができる。
【００９５】
図１２は、本発明の光学機能性シート（１）のパターン形状を模式的に示す斜視図であり、面内において、基部１４０の上にストライプ状に金属層１５０が形成されている。なお、各ストライプパターンは平行に形成されるのが好ましい。また、各ストライプパターンは直線であることが好ましいが、連続な直線ではなく破線状となってもかまわない。また、完全に直線でなくても構わない。
【００９６】
つまり、本発明の光学機能性シート（１）は、基材１４０上に細い金属層のライン１５０を平行に並べた構造、もしくは周期的なストライプ形状の凹凸を有する基材１４０の凹凸面側に金属層１５０が形成された構造である。また、本発明の光学機能性シート（１）の金属層のライン１５０もしくは金属層１５０の凹凸の周期は、適用する光の波長領域よりも短くすることにより、該波長領域において均一な光学異方性構造体とみなすことができる。そのため、ストライプパターンの長手方向に平行な方向と垂直な方向での構造異方性に由来する光学的な異方性が発現する。これにより、ストライプパターンの長手方向に平行な偏光成分は反射され、垂直な偏光成分は透過することで反射型偏光板として機能する。
【００９７】
ここで、偏光分離特性は偏光度Ｐを用いて表される。偏光度Ｐは、ガラス偏光フィルター（エドモンド・オプティクス・ジャパン（株）製）と光学機能性シート（１）の金属層１５０が形成されている側を重ね、ガラス偏光フィルターが光源側（光線入射側）になるように分光光度計Ｕ−３４１０（（株）日立製作所製）に設置し、各波長における最大の透過率Ｔｍａｘおよび最大透過率の位置から位置から９０°光学機能性シート（１）を回転させたときの透過率（最小透過率）Ｔｍｉｎをそれぞれ測定し、得られた値を用いて、偏光度Ｐ＝（（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）／（Ｔｍａｘ＋Ｔｍｉｎ））0.5にて求められる値のことであり、本発明の光学機能性シート（１）において,適用する光の波長領域の中心波長における偏光度Ｐｃは、好ましくは０．４以上、より好ましくは０．６以上である。該偏光度Ｐｃの好ましい上限値は１である。
【００９８】
本発明の光学機能性シート（１）は、その形状（ピッチ、開口率、幅、アスペクト比等）を適宜選択することによって、適用波長領域に特別な制限を受けることなく、任意の波長領域で反射型偏光分離特性を有する光学機能性シートを得ることができる。以下、特に、可視光領域（４００〜８００ｎｍ）に適用波長領域を有する反射型偏光板について詳細に説明する。
【００９９】
本発明の光学機能性シート（１）において、金属層のライン１５０もしくは金属層１５０の凹凸の繰り返し単位（ピッチ）ｐ１’（＝ｗ１１’＋ｗ１２’）が５０〜４００ｎｍの範囲となることが好ましく、より好ましくは５０〜３５０ｎｍ、最も好ましくは５０〜３００ｎｍである。ピッチｐ１’が、この範囲を超えると、短波長領域での偏光度Ｐが低下し、特に可視光領域において偏光度Ｐの低下が顕著となるため好ましくない。またピッチｐ１’がこの範囲に満たないと、成形が困難となったり、成形できても、金属層１５０の物理的強度が極端に低下し、外的な力によって容易に倒壊したりすることがある上、金属層１５０が金属性を失い、機能を果たさなくなって、反射型偏光板としての機能を失うため好ましくない。本発明の光学機能性シート（１）において、ピッチｐ１’を上述の範囲とすることで、物理的な強度を保ちつつ、可視光領域全体において高い偏光度Ｐを得ることができる。
【０１００】
また、本発明の光学機能性シート（１）において、金属層１５０の幅ｗ１１’は２０〜３８０ｎｍであることが好ましく、より好ましくは２０〜３００ｎｍ、最も好ましくは２０〜２５０ｎｍである。金属層１５０の幅ｗ１１’がこの範囲より小さいと、成形が困難となったり、成形できたとしても、金属層の物理的強度が極端に低下し、外的な力によって容易に倒壊したりすることがある上、金属層１５０が金属性を失い、機能を果たさなくなって、反射型偏光板としての機能を失う（反射率や偏光度の低下）ことがあるため好ましくない。また、幅ｗ１１’がこの範囲より大きいと、開口率が低くなり、光線透過性が低下することになり好ましくない。本発明の光学機能性シート（１）において、金属層１５０の幅ｗ１１’を上述の範囲とすることによって、物理的な強度を保ったまま、可視光領域における高い透過率、反射率、偏光度を得ることができる。
【０１０１】
また、本発明の光学機能性シート（１）において、基材上１４０に形成された金属層１５０の高さｈ１１’は１０〜４００ｎｍであることが好ましく、より好ましくは２０〜３００ｎｍ、最も好ましくは３０〜３００ｎｍである。金属層１５０の高さｈ１１’がこの範囲に満たないと、偏光度が低下するため好ましくない。また、高さｈ１１’がこの範囲を超えると、偏光特性が光の入射角度に依存するようになるため好ましくない。本発明の光学機能性シート（１）において、金属層１５０の高さｈ１１’を上述の範囲とすることによって、広視野角領域にわたって高い偏光特性を得ることができる。
【０１０２】
本発明の光学機能性シート（１）において、基材上１４０に形成された金属層１５０の高さｈ１１’と凹部の幅ｗ１２’の比（ｈ１１’／ｗ１２’、以下、アスペクト比という）が、０．５〜５の範囲であることが好ましい。アスペクト比ｈ１１’／ｗ１２’がこの範囲に満たない場合には、十分な偏光特性が得られないため好ましくない。また、この範囲を超える場合には、成形が困難となって、凸部が蛇行したりして、面内における偏光特性のむらが現れることがあるため、好ましくない。本発明の光学機能性シート（１）において、アスペクト比ｈ１１’／ｗ１２’を上述の範囲にすることによって、面内において均一でかつ高い偏光度を得ることができる。
【０１０３】
また、本発明の光学機能性シート（１）の基部１４０は、平坦部１４１と凸部土台部分１４２とからなる。土台部分１４２の高さｈ１２’は任意であるが、平坦部１４１の厚みｌ１’は機械的強度と、薄型化への対応の面から２０μｍ〜１ｍｍが好ましく、より好ましくは３０μｍ〜５００μｍであり、さらに好ましくは５０〜３００μｍである。しかしながら、基部１４０の下に支持体層を設けた場合は、平坦部１４１の厚みｌ１’は特に限定されず、２０μｍ以下であっても構わない。
【０１０４】
本発明の光学機能性シート（１）は、その形状（ピッチ、開口率、幅、アスペクト比等）を適宜選択することによって、適用波長領域に特別な制限を受けることなく、任意の波長領域で反射型偏光特性を有する光学機能性シートを得ることができる。特に、上述の寸法で形成することによって、可視光領域、すなわち、概ね４００〜８００ｎｍの波長領域において偏光特性を発現する反射型偏光板を得ることができる。
【０１０５】
本発明の光学機能性シート（１）は、ある一軸方向の偏光成分を透過し、かつ該偏光成分とは垂直方向の偏光成分を反射する偏光分離機能を有することを特徴とし、本機能が求められる各種用途に使用することができるが、その用途の一例としては、特に液晶表示装置の中に組み込んで使用した場合に輝度向上効果が発揮されることがあげられる。このメカニズムについて説明する。
【０１０６】
図１３において、導光板６００の上面側に拡散シート７００が配置され、さらにその上にプリズムシート８００が配置され、また、導光板６００の下面側には反射シート５００が配置されている。さらに、導光板６００の側面には蛍光管４００が配置されている。蛍光管４００から照射される光は、導光板６００の側面から導光板６００内に入り、導光板６００の上面から拡散シート７００、プリズムシート８００を経て上方に出射する。なお、前記構成例に制限されず、導光板６００として、表裏面にドット、プリズム状など様々な加工を施したものを用いたり、蛍光管４００を複数本を設置したりしてもよく、さらには、光拡散シート７００やプリズムシート８００に関しては、どちらか一方のみ使用する場合やそれぞれ複数枚用いる場合など、種々の部材および構成が好ましく用いられる。また、図２５は面光源としてサイドライト型面光源を用いた例を示したが、該面光源として、直下型面光源であってもく、任意の面光源を用いることができる。
【０１０７】
次に、これら面光源の上側に、本発明の光学機能性シート（１）１００、および液晶セル９００を順に組み上げることで液晶表示装置として好ましい構成となる。
【０１０８】
本発明の光学機能性シート（１）を用いて輝度向上効果を発現させるためには、少なくとも、上述の液晶装置において、液晶セル９００を構成する光源側の偏光板が透過する偏光軸の方向と、本発明の光学機能性シート（１）１００が透過する偏光軸の方向とが合致させるように設置する。
【０１０９】
液晶セル９００は、２枚の偏光板の間に液晶層が形成されている。液晶セル９００に用いられる偏光板は吸収型の偏光板であり、透過軸と直交する偏光は吸収されるため、理論的に光の最大利用効率は５０％である。本発明の光学機能性シート（１）を面光源と液晶セルの間に設置すると、従来吸収されていた偏光成分が面光源側に反射されて戻される。反射して戻った偏光成分は、面光源部で偏光解消されて等方的な光となり、再度液晶セルに向けて再利用することができる。このサイクルを繰り返すことにより、全光線のうち５０％しか利用できなかった従来の面光源と比べて光利用効率を高めることができ、その結果、輝度を向上させることが可能となる。
【０１１０】
また、本発明の光学機能性シート（１）を液晶表示装置に設置する場合、金属層形成面を液晶セル９００側に向けて設置することが好ましい。このように設置することにより、基部１４０として複屈折性を有する樹脂を用いた場合にも偏光特性の低下を抑制することが可能な場合があり好ましい。
【０１１１】
また、上述ではプリズムシート８００と液晶セル９００との間に光学機能性シート（１）を搭載した例を示したが、これに限らず、偏光度ｐが０．９０以上、より好ましくは０．９５以上、更に好ましくは０．９９以上と高いものであれば、液晶セルの下側の偏光板のかわりに使用することも可能である。この場合、従来のヨウ素型偏光板を使用した場合と比べて、再利用することができる分、高輝度の液晶表示装置とすることができるため、好ましい。
【０１１２】
また、本発明の光学機能性シート（１）は、偏光分離性能を高めるために、形成した金属層２５０に電解メッキ、もしくは無電解メッキや、蒸着、スパッタなどを施してもよい。金属種としては特に限定されないが、可視光領域での反射率の高い金属、例えば銀、クロム、アルミニウム、チタン等が好適に用いられる。なお、蒸着やスパッタを行う場合は、光学機能性シート（１）の膜面方向に対して法線方向より蒸着もしくはスパッタすると、全面に金属層が形成されてしまい、その結果、透過させたい方向の偏光の透過率も低下してしまう場合がある。そのため、膜面に対して法線方向から、ストライプの配列とは垂直に斜め方向から蒸着もしくはスパッタを行うのが好ましい。
【０１１３】
本発明の光学機能性シート（１）は、形成した金属層１５０の機械的強度を高めたり、表面に耐摩擦性を付与するために、金属層１５０表面や、金属層１５０を含む全面に全面に透明樹脂や、金属酸化膜等による保護膜を形成してもよい。また、金属層１５０と金属層１５０間の凹部に透明樹脂を充填してもよい。用いることができる透明樹脂は使用する波長領域の光に対して透明であればよく、特に限定されず、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、等を好適に用いることができる。また、用いることができる金属酸化物も使用する波長領域の光に対して透明であればよく、特に限定されない。また、本発明の光学機能性シート（１）の表面に保護フィルム等別のフィルムを張り合わせたりすることも好適に行われる。
【０１１４】
また、本発明の光学機能性シート（１）のパターン未形成面側には、帯電防止層、反射防止層、ハードコート層など、任意の層を形成するなどができる。また、他の機能を有する基材等との貼り合わせをすることによって、多機能を有する機能統合高性能シートとすることも可能である。
【０１１５】
（２）電磁波シールドフィルム
本発明のパターン形成方法によって得られる光学機能性シート（２）は、電磁波を反射または吸収する機能を有することを特徴とする。
【０１１６】
本発明の光学機能性シート（２）は、その形状（ピッチ、開口率、幅、アスペクト比等）を適宜選択することによって、適用波長領域に特別な制限を受けることなく、任意の波長領域で電磁波シールド特性を有する光学機能性シートを得ることができる。
【０１１７】
本発明の光学機能性シート（２）の具体的な形状としては、図１４のように基部２４０の上にパターン状に金属層２５０が形成されていることがあげられる。金属層が形成されているため電磁波シールドの機能を有するとともに、基材２４０に金属層２５０をパターン状に配列した構造のため、金属層２５０と金属層２５０に挟まれる凹部は可視光を透過することが可能である。なお、図１４は、表面層１１が金型凸部の侵入により断裂して、かつ基部２４０の上にパターン状に金属層２５０が形成されている場合の例を示しているが、これに限定されず、図１５（ａ）〜（ｆ）に例示するような構造も好ましく用いられる。図１５（ａ）〜（ｃ）は表面層１１が金型凸部の侵入部分で破断した状態、図１５（ｄ）〜（ｆ）は表面層１１が部分的、もしくは全体的に連結しているが、機能的に連結しない場合を示しており、またさらに、図１５（ａ）、（ｄ）は、凸部全体が表面層を構成する材料で形成されている場合、図１５（ｂ）、（ｅ）は凸部の表層が表面層１１で覆われている場合、図１５（ｃ）、（ｆ）はこれらの中間の状態の場合をそれぞれ示すものである。
【０１１８】
これら、図１５（ａ）〜（ｆ）に示した構造は、表面層１１の材質、厚さＬ、断面積Ｓ１、動的貯蔵弾性率Ｅ１’、基材層１２の材質、動的貯蔵弾性率Ｅ２’、金型凸部２１の高さＨ、金型凹部の断面積Ｓ２、などを適宜変更することによってそれぞれ形成することができる。
【０１１９】
本発明の光学機能性シート（２）において、金属層２５０の好ましい形状としては、矩形（図１４（ａ）参照）、台形（図１４（ｂ）参照）、三角形（図１４（ｃ）参照）、これらが変形したもの（図１４（ｄ）〜（ｇ）参照）、およびこれらの組み合わせ形状などが挙げられるが、これらに限定されることなく、形状を適宜選択することによって任意の電磁波シールド特性を得ることができる。また、隣接する線状パターン間については、図１４（ａ）〜（ｆ）のように平坦部が形成されている場合、または図１４（ｇ）のように平坦部が形成されることなく連続的に連結している場合のいずれでもよい。これら、図１４（ａ）〜（ｆ）に示した構造は、表面層１１の材質、厚さＬ、断面積Ｓ１、Ｅ１’、基材層１２の材質、Ｅ２’金型凸部２１の高さＨ、金型凹部の断面積Ｓ２、などを適宜変更することによってそれぞれ形成することができる。
【０１２０】
図１６（ａ）〜（ｈ）は、それぞれ、本発明の光学機能性シート（１）をその膜面と平行に切断した場合の断面における、金属層２５０の配置を模式的に示す断面図である。
【０１２１】
図１６（ａ）〜（ｈ）のように、金属層２５０の形状が、線状、略三角形、略四角形、略六角形、円、楕円等から選ばれる形状を有していてもよい。図１６（ａ）〜（ｃ）は金属層２５０がストライプ状である場合、図１６（ｄ）は金属層２５０の断面が円形状である場合、図１６（ｅ）は三角形状である場合、図１６（ｆ）〜（ｇ）は四角形状である場合、図１６（ｈ）は六角形状である場合を、それぞれ例示するものである。この金属層２５０は、図示した場合のように整列していてもよく、またランダムに配列していたり、異なる形状が混在していてもよい。また、図１７（ａ）〜（ｄ）のように、金属層２５０の存在しない部分の形状が、略三角形、略四角形、略六角形、円、楕円等から選ばれる形状を有していてもよい。
【０１２２】
また、光学機能性シート（２）の面方向断面において、成形品凸部の面積Ｓ５’と成形品凹部の面積Ｓ５”の比率は（＝凹部の面積／凸部の面積）は、５０／１〜１／１であることが好ましく、さらには４０／１〜２／１であることが好ましい。この範囲より大きくなると、金属層２５０の占める割合が少なくなりすぎて、電磁波シールド特性が十分に発揮されなかったり、金属層２５０の機械的強度が低下することがあるため好ましくない。また、この範囲に満たないと、シート全体の光線透過率が低くなったり、透過光が着色したりすることがあるため好ましくない。本発明の光学機能性シート（２）において、成形品凸部の面積Ｓ４’と成形品凹部の面積Ｓ４”の比率を上記比率とすることによって高透過性を保ちながら、金属層２５０による十分な電磁波シールド特性を発揮させることができるため好ましい。
【０１２３】
また、本発明の光学機能性シート（２）において、シート膜厚方向における凸部の高さＨ２’と、シート断面における膜面方向の凹部幅ｗ２２’との比率（Ｈ２’／ｗ２２’、アスペクト比）を変更することによって任意の視野制御特性を得ることができる。すなわち、アスペクト比（Ｈ２’／ｗ２２’）を低くすると視野角が広がり、高くすると視野角を狭くすることが可能となる。
【０１２４】
ここで、凹部幅ｗ２２’は、図１４（ａ）に示したように、シート断面において、凸部と凹部とが交互に繰返し配列する方向での凸部間の長さである。なお、図１６（ａ）〜（ｃ）のようにストライプ状パターンの場合や、図１６（ｄ）〜（ｈ）のように、金属層２５０が円形もしくは多角形状である場合は、金属層２５０間の最短距離を凹部の幅ｗ２２‘とする。また、図１７（ａ）のように、凹部が円形の場合はその直径が、楕円の場合はその短径が、図１７（ｂ）〜（ｄ）のように三角形・四角形などの多角形の場合はその内接円の直径が、凹部の幅ｗ２２’に相当する。なお、金属層２５０の幅ｗ２１’についても同様の定義とする。
【０１２５】
また、本発明の光学機能性シート（２）は、凹部の幅ｗ２２’が５〜２５０μｍであることが好ましい。この範囲とすることで、液晶ディスプレイ用途へ使用した場合に、目視でシート上の繰り返しパターンが確認されず、画素パターンとの干渉が生じないため好ましい。また、繰り返しパターンのピッチｐ２’（＝ｗ２１’＋ｗ２２’）は一定であってもよいし、規則的に変化しても、またランダムであってもよい。なお、凹部の幅ｗ２２’は、図１４（ｂ）等のようにその長さ単位が膜厚方向で異なる場合はその平均値でもって表す。
【０１２６】
また、本発明の光学機能性シート（２）の凸部の高さＨ２’は、パターンの形成しやすさ（プロセス面）、十分な視野角特性、および薄型化への対応等を考慮した場合、１〜１００μｍが好ましい。
【０１２７】
また、本発明の光学機能性シート（２）の基部２４０は平坦部２４１と凸部土台部分２４２とからなる。土台部分２４２の高さｈ２２’は任意であるが、平坦部２４１の厚みｌ２’は機械的強度と、薄型化への対応の面から２０μｍ〜１ｍｍが好ましく、より好ましくは３０μｍ〜５００μｍであり、さらに好ましくは５０〜３００μｍである。しかしながら、基部２４０の下に支持体層を設けた場合は、平坦部２４１の厚みｌ２’は特に限定されず、２０μｍ以下であっても構わない。
【０１２８】
本発明の光学機能性シート（２）は、基材２４０に金属層２５０をパターン状に配列した構造のため、金属層２５０と金属層２５０に挟まれる凹部は可視光を透過することが可能となる。そのため、電磁波を発生する測定機器、電子機器、パソコン、携帯電話などの筐体に設置したり、電磁波遮蔽ルームの壁材として使用可能だけでなく、透明性を必要とする分野、例えば、機器の覗き窓、電磁波遮蔽ルームの窓、ＣＲＴ、ＰＤＰ、液晶などの各種ディスプレイの前面等に設置することも可能である。
【０１２９】
また、本発明の光学機能性シート（２）は、電磁波シールド性を高めるために、形成した金属層２５０に電解メッキ、もしくは無電解メッキや、蒸着、スパッタなど各種金属処理を施してもよい。金属種としては特に限定されないが、電磁波シールド性の高い金属、例えば、銀、銅、ニッケルまたは金等が好適に用いられる。なお、蒸着やスパッタを行う場合は、光学機能性シート（２）の膜面方向に対して法線方向より蒸着すると、全面に金属層が形成されてしまい、その結果、成形品凹部の透過率が大きく低下してしまう場合がある。そのため、膜面に対して法線方向から、金属層の配列方向とは垂直に斜め方向から蒸着もしくはスパッタを行うのが好ましい。
【０１３０】
また、本発明の光学機能性シート（２）は、パターンのコントラストを向上させるため、金属層２５０の表面を黒色化処理も好適に行われる。黒色化処理の方法としては、例えば、亜塩素酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、リン酸三ナトリウムの混合水溶液中に本発明の光学機能性シート（２）を浸漬すること等により金属層２５０を酸化させる方法、電界メッキにより、黒化ニッケルを金属層２５０表面に析出させる方法などがあげられるが、これに限定されず、公知の黒色化処理を施すことができる。
【０１３１】
また、形成した金属層２５０の機械的強度を高めたり、表面に耐摩擦性を付与するために、金属層２５０表面や、金属層２５０が形成されている面全面に透明樹脂や、金属酸化膜などによる保護膜を形成したり、金属層２５０と金属層２５０の間の凹部に透明樹脂を充填したりしてもよい。用いることができる透明樹脂は可視光の波長領域の光に対して透明であれば、特に限定されず、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、等を好適に用いることができる。また、用いることができる金属酸化物も可視光の波長領域の光に対して透明であれば特に限定されない。また、本発明の光学機能性シート（２）の表面に保護フィルム等別のフィルムを張り合わせたりすることも好適に行われる。
【０１３２】
また、本発明の光学機能性シート（２）のパターン未形成面側には、帯電防止層、反射防止層、ハードコート層など、任意の層を形成するなどができる。また、他の機能を有する基材等との貼り合わせをすることによって、多機能を有する機能統合高性能シートとすることも可能である。
【０１３３】
本発明のパターン形成方法を用いると、微粒子１４として金属微粒子、もしくは金属被覆微粒子を用いることによって、（１）反射型偏光板、（２）電磁波シールドシートなどの光学機能性シートを作製できる。これら光学機能性シートは従来まではフォトリソ、エッチング等の多くの工程を経なければならなかった。本発明のパターン形成方法は、金型転写のみで各種光学機能性シートを形成できるため、従来の方法と比べて、生産時間を大幅に短縮でき、コスト大幅に低下できるという点で優れている。
【０１３４】
また、本発明のパターン形成方法は、上述の例以外にも導電シート、電気回路等への展開例も挙げられ、その他、微粒子１４を適宜選択することで、各種産業分野へも応用展開可能なシートを形成することが可能である。
【０１３５】
［特性の評価方法］
Ａ．断面構造：
積層体、金型、成形品の断面を切り出し、白金−パラジウムを蒸着した後電界放射走査型電子顕微鏡ＪＳＭ−６７００Ｆ、（日本電子（株）製）を用いて断面観察を行って写真を撮影し、得られた写真から、積層体の表面層１１の膜厚Ｌ、金型凸部の高さＨ、隣接する金型凸部間Ｗを求めた。また、表面層１１の断面積Ｓ１（＝Ｗ×Ｌ）、金型凹部の幅ｗ２、断面積Ｓ２、微粒子の平均粒径Ｒを求めた。
【０１３６】
なお、微粒子の平均粒径Ｒは、得られた画像から、無作為に１００個の粒子の径を求め、その平均値でもって、平均粒径Ｒとした。
【０１３７】
また、貫通は、次のように判定した。成形品の断面構造を観察して、
完全に表面層が貫通している場合を○、
ごく僅かに表面層が残っているが殆ど貫通している場合を△、
表面層が貫通していない場合を×、
とした。
【０１３８】
また、転写性は次のように判定した。成形品凸部の断面積Ａ’と金型凹部断面積Ｓ２との比Ａ’／Ｓ２が、
０．９２以上：○、
０．９０以上  ０．９２未満：△、
０．９０未満：×、
とした。
【０１３９】
Ｂ．微粒子含有率：
積層体から、表層をカッターで削り取り、その削り取った表層の重量Ｗ１を測定した。次いで、削り取った表層にアセトンを加え、超音波を５分間照射して攪拌し、その分散液を遠心分離後、上澄み液をデカンテーションで除去した。この操作を５回繰り返した後、残った残差を一晩減圧乾燥した後、その重量Ｗ２を測定し、下記式により、微粒子の含有率を求めた。
微粒子含有率（％）＝（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１×１００
【０１４０】
Ｃ．反射型偏光板の特性評価方法：
Ｃ−１．透過率、波長依存性、偏光度
得られた光学機能性シート（１）を分光光度計Ｕ−３４１０（（株）日立製作所製）を用い、波長４００〜８００ｎｍの範囲において全光線透過率を求め、該波長領域の平均値を透過率とした。また、４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍの各波長における透過率を比較し、３点の透過率の最大の値と最小の値の差を求め波長依存性とした。
【０１４１】
また、偏光度については、ガラス偏光フィルター（エドモンド・オプティクス・ジャパン（株）製）とサンプルの金属層１５０が形成されている側を重ね、ガラス偏光フィルターが光源側（光線入射側）になるように前記分光光度計に設置し、５５０ｎｍにおける最大透過率Ｔｍａｘおよび最小透過率Ｔｍｉｎを測定し、下記式にあてはめることで偏光度を得た。
・偏光度Ｐ＝（（Ｔｍａｘ−Ｔｍｉｎ）／（Ｔｍａｘ＋Ｔｍｉｎ））0.5
【０１４２】
なお、透過率および偏光度のいずれの測定においても、各反射型偏光板サンプルは金属層が形成されている面側が光源側（光線入射側）になるように設置し、光線の入射角は０°とした。
【０１４３】
Ｃ−２．輝度
１インチ角のアクリル導光板、導光板の側面に１本の蛍光管、導光板下側に反射シート“ルミラー”Ｅ６０Ｌ（東レ（株）製）、導光板上側に拡散シート“オパルス”ＢＳ−０４（恵和（株）製）、プリズムシートＢＥＦII（住友スリーエム（株）製）を用いてサイドライト型面光源を組み上げた。次いで、プリズムシート上に、本発明の光学機能性シート（１）を、パターンが観察者側になるように重ね、さらに得られた本発明の光学機能性シート（１）と透過軸の方向が一致するように吸収型偏光板（ＬＮ−１８２５Ｔ、ポラテクノ（株）製）を置き、１２Ｖで面光源を立ち上げた。色彩輝度計ＢＭ−７／ＦＡＳＴ（トプコン（株）製）を用いて正面輝度（ａ）を測定した。次いで、光学機能性シート（１）のみを取り外して同様にして輝度（ｂ）を測定した。得られた結果より、下記式から輝度向上率を算出した。
輝度向上率（％）＝１００×（（ａ）−（ｂ））／（ｂ）
【０１４４】
Ｄ．電磁波シールドシートの特性評価：
Ｄ−１．透過率
スガ試験機（株）製、全自動直読ヘーズコンピューターＨＧＭ−２ＤＰを用い、透過率を測定した。
【０１４５】
Ｄ−２．電磁波シールド性
得られた光学機能性シート（２）の電磁波シールド特性を、電磁波シールド効果測定装置ＴＲ−１７３０１（アドバンテスト（株）製）を用いて、周波数３０ＭＨｚ〜１ＧＨｚの波長領域での電界シールド性を測定した。
【実施例】
【０１４６】
以下、本発明について実施例を挙げて説明するが、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではない。
【０１４７】
実施例１
基材層として、１１０℃で４時間真空乾燥させたフルオレン共重合ポリエステル（ＯＫＰ４：大阪ガスケミカル（株）製）を押出機内で２８０℃で溶融させて、所定の方法により溶融口金からキャストドラム上に共押出して厚さ５００μｍの基材層を得た。この基材層に銀ナノペースト（ＮＰＳ−Ｊ：第一実業（株）製、平均粒径５ｎｍ）３０重量部、ヘキサデカン７０重量部からなる組成物をスピンコーターで４５００ｒｐｍ、３０秒で塗布後、１６０℃で１５秒乾燥させて、厚さ６０ｎｍの表面層を形成した。
【０１４８】
得られた積層体、及び金型（ストライプパターン（ピッチ２００ｎｍ、幅ｗ１＝１００ｎｍ、高さＨ＝１５０ｎｍ、アスペクト比Ｈ／ｗ１＝１．５（図１８（ａ）参照））の断面を走査型電子顕微鏡で観察し、得られた画像から、積層体の表面層１１の膜厚Ｌ、断面積Ｓ１、金型凸部の高さＨ、金型凹部の幅ｗ２、断面積Ｓ２、微粒子の平均粒径Ｒを求めた。結果を表１に示す。また、表面層の微粒子含有率を求めたところ、９０．４重量％であった。
【０１４９】
次に、得られた積層体、および金型をともに１６５℃に加熱し、シート表面と金型の凹凸面を接触させて２０ＭＰａでプレスし、そのまま１０分間保持した。その後１３０℃まで冷却後プレス圧力を解放し、５０℃に冷却して金型から離型して樹脂成形品を得た。
【０１５０】
得られた成形品の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、金型の形状が転写されているとともに、表面層が貫通しており、ピッチ２００ｎｍ、幅１００ｎｍ、深さ１５０ｎｍのストライプパターン（成形品凸部：幅ｗ１１’＝１００ｎｍ、高さＨ１’＝１５０ｎｍ（表面層高さｈ１１’＝１２０ｎｍ、土台部分高さｈ１２’＝３０ｎｍ）、短軸アスペクト比Ｈ１’／ｗ１１’＝１．５（図１８（ｂ）参照））を形成できていることを確認した。
【０１５１】
得られたシートの透過率は１３．９％、波長依存性は２６．２％、偏光度は０．７４であり、偏光特性を有するシートが得ることができた。また、得られたシートの輝度向上率を測定したところ、１３％であり、輝度向上効果が発現することがわかった。
【０１５２】
実施例２
表面層の膜厚を４０ｎｍ、金型をストライプパターン（ピッチ１５０ｎｍ、幅ｗ１＝７５ｎｍ、高さＨ＝１２０ｎｍ、アスペクト比Ｈ／ｗ１＝１．６（図１９（ａ）参照、金型凸部の高さＨ、金型凹部断面積Ｓ２を表１に示す）とした以外は実施例１と同様の方法で、樹脂成形品を得た。
【０１５３】
得られた成形品の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、金型の形状が転写されていると共に、表面層が貫通しており、ピッチ１５０ｎｍ、幅７５ｎｍ、深さ１２０ｎｍのストライプパターン（成形品凸部：幅ｗ１１’＝７５ｎｍ、高さＨ１’＝１２０ｎｍ（表面層高さｈ１１’＝８０ｎｍ、土台部分高さｈ１２’＝４０ｎｍ）、短軸アスペクト比Ｈ１’／ｗ１１’＝１．６（図１９（ｂ）参照））を形成できていることを確認した。
【０１５４】
得られたシートの透過率は１４．５％、波長依存性は２０．７％、偏光度は０．７８であり、偏光特性を有するシートが得ることができた。また、得られたシートの輝度向上率を測定したところ１５％であり、輝度向上効果が発現することがわかった。
【０１５５】
実施例３
基材層として、１１０℃で４時間真空乾燥させたフルオレン共重合ポリエステル（ＯＫＰ４：大阪ガスケミカル（株）製）を押出機内で２８０℃で溶融させて、所定の方法により溶融口金からキャストドラム上に共押出して厚さ５００μｍの基材層を得た。この基材層に銀ナノペースト（ファインスフェアＳＶＥ１０２：日本ペイント（株）製、平均粒径Ｒ３０ｎｍ）をアプリケーターで塗布後、１６０℃で２分乾燥させて、厚さ２μｍの表面層を形成した。
【０１５６】
得られた積層体、及び金型（ストライプパターン（ピッチ２００μｍ、幅ｗ１＝１８０μｍ、高さＨ＝４０μｍ、アスペクト比Ｈ／ｗ１＝０．２２（図２０（ａ）参照））の断面を走査型電子顕微鏡で観察し、得られた画像から、積層体の表面層１１の膜厚Ｌ、断面積Ｓ１、金型凸部の高さＨ、金型凹部の幅ｗ２，断面積Ｓ２、微粒子の平均粒径Ｒを求めた。結果を表１に示す。また、表面層の微粒子含有率を求めたところ、９２．１重量％であった。
【０１５７】
次に、得られた積層体、及び金型をともに１６５℃に加熱し、シート表面と金型の凹凸面を接触させて２０ＭＰａでプレスし、そのまま１０分間保持した。その後、１３０℃まで冷却後プレス圧力を解放し、５０℃に冷却して金型から離型して樹脂成形品を得た。
【０１５８】
得られた成形品の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、金型の形状が転写されていると共に、表面層が貫通しており、ピッチ２００μｍ、幅２０μｍ、深さ４０μｍのストライプパターン（成形品凸部：幅ｗ２１’＝２０μｍ、高さＨ２’＝４０μｍ（表面層高さｈ２１’＝２０μｍ、土台部分高さｈ２２’＝２０μｍ）、短軸アスペクト比Ｈ２’／ｗ２１’＝２（図２０（ｂ）参照））を形成できていることを確認した。
【０１５９】
また、得られたシートの特性を評価したところ、透過率は５０．５％、電磁波シールド性は３３ｄＢであった。
【０１６０】
実施例４
金型を正方形格子パターン（ピッチ２００μｍ、幅１８０μｍ、深さ４０μｍ（図２１（ａ）参照、金型凸部の高さＨ、金型凹部断面積Ｓ２を表１に示す）とした以外は実施例１と同様の方法で、樹脂成形品を得た。
【０１６１】
得られた成形品の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、金型の形状が転写されているとともに、表面層が貫通しており、ピッチ２００μｍ、幅ｗ１＝２０μｍ、高さＨ＝４０μｍ、アスペクト比Ｈ２’／ｗ２１’＝２の正方形格子パターン（成型品凸部：幅ｗ２１’＝２０μｍ、高さＨ２’＝４０μｍ（表面層高さｈ２１’＝１８μｍ、土台部分高さｈ２２’＝２２μｍ）、アスペクト比Ｈ２’／ｗ２１’＝２（図２１（ｂ）参照））を形成できていることを確認した。
【０１６２】
また、得られたシートの特性を評価したところ、透過率は４５．１％、電磁波シールド性は３６ｄＢであった。
【０１６３】
比較例１
表面層の膜厚を２００ｎｍとする他は実施例１と同様の方法で成形品を得た。
得られた成形品の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、金型の形状（図２２（ａ）参照）が十分に転写されており、ピッチ２００μｍ、幅１００μｍ、深さ１５０μｍのストライプパターン（成形品凸部：幅ｗ１１’＝２０μｍ、高さＨ１’＝１６０μｍ、アスペクト比Ｈ１’／ｗ１１’＝１．５（図２２（ｂ）参照））を形成できていたが、表面層は貫通していなかった。
【０１６４】
得られたシートの透過率は２．０％、波長依存性は３２．９％、偏光度は０．８２であり、偏光特性を有するシートが得ることができたが、得られたシートの輝度向上率を測定したところ輝度向上効果は発現しなかった。
【０１６５】
比較例２
表面層の膜厚を１００ｎｍとする他は実施例１と同様の方法で成形品を得た。
得られた成形品の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、金型の形状（図２２（ａ）参照）が十分に転写されており、ピッチ２００μｍ、幅１００μｍ、深さ１５０μｍのストライプパターン（成形品凸部：幅ｗ１１’＝２０μｍ、高さＨ１’＝１６０μｍ、アスペクト比Ｈ１’／ｗ１１’＝１．５（図２２（ｂ）参照））を形成できていたが、表面層は貫通していなかった。
【０１６６】
得られたシートの透過率は２．０％、波長依存性は３２．９％、偏光度は０．８２であり、偏光特性を有するシートが得ることができたが、得られたシートの輝度向上率を測定したところ輝度向上効果は発現しなかった。
【０１６７】
比較例３
表面層の膜厚を６μｍ、金型をストライプパターン（ピッチ２００μｍ、幅ｗ１＝１８０μｍ、高さＨ＝５μｍ、アスペクト比Ｈ／ｗ１＝０．０３（図２３（ａ）参照、金型凸部の高さＨ、金型凹部断面積Ｓ２を表１に示す）とした以外は実施例１と同様の方法で、樹脂成形品を得た。
【０１６８】
得られた成形品の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、金型の形状（図２３（ａ）参照）が十分に転写されており、ピッチ２００μｍ、幅２０μｍ、深さ５μｍのストライプパターン（成形品凸部：幅ｗ２１’＝２０μｍ、高さＨ２’＝５μｍ、アスペクト比Ｈ２’／ｗ２１’＝０．２５（図２３（ｂ）参照））を形成できていたが、表面層は貫通していなかった。
【０１６９】
得られたシートの特性を評価したところ、電磁波シールド性は４２ｄＢであったが、透過率は０．３％しかなかった。
【０１７０】
比較例４
表面層の膜厚を６μｍとした以外は実施例１と同様の方法で、樹脂成形品を得た。
得られた成形品の断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、金型の形状（図２４（ａ）参照）が十分に転写されており、ピッチ２００μｍ、幅２０μｍ、深さ４０μｍのストライプパターン（成形品凸部：幅ｗ２１’＝２０μｍ、高さＨ２’＝４０μｍ、アスペクト比Ｈ２’／ｗ２１’＝２（図２４（ｂ）参照））を形成できていたが、表面層は貫通していなかった。
【０１７１】
得られたシートの特性を評価したところ、電磁波シールド性は３９ｄＢであったが、透過率は１．８％しかなかった。
【０１７２】
【表１】
2007069604.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【０１７３】
本発明のパターン形成方法、および、本発明のパターン形成用シートを用いてパターン形成する方法）によって得られる成形品は、ディスプレイ部材に好適に適用可能であるが、ディスプレイ部材の他にも回路材料、光学素子、半導体集積材料、バイオチップ、意匠部材など各種分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】図１（ａ）〜（ｇ）は、本発明のパターン形成方法の工程を模式的に例示するものである。
【図２】図２（ａ）〜（ｆ）は、いずれも本発明のパターン形成方法によって得られた成形品を示す横断面図であり、横断面における成形品凸部中のパターン５の形状を模式的に例示するものである。
【図３】図３（ａ）は、本発明のパターン形成方法における積層体１を示す横断面図であり、横断面における膜厚Ｌを模式的に例示するものであり、図３（ｂ）は本発明のパターン形成方法における金型２を示す横断面図であり、金型凸部の高さＨを模式的に例示するものである。
【図４】図４（ａ）〜（ｆ）は、いずれも本発明のパターン形成方法に用いる金型を示す横断面図であり、横断面における金型凸部２１の形状を模式的に例示するものである。
【図５】図５（ａ）〜（ｈ）は、いずれも本発明のパターン形成方法に用いる金型の面と平行な断面における断面図であり、金型凸部２１の形状を模式的に例示するものである。
【図６】図６（ａ）〜（ｄ）は、いずれも本発明のパターン形成方法に用いる金型の面と平行な断面における断面図であり、金型凸部２１の形状を模式的に例示するものである。
【図７】図７（ａ）〜（ｆ）は、いずれも本発明のパターン形成方法によって得られた成形品を示す横断面図であり、横断面における成形品凸部の形状を模式的に例示するものである。
【図８】図８（ａ）〜（ｈ）は、いずれも本発明のパターン形成方法によって得られた成形品の面と平行な断面における断面図であり、成形品凸部の形状を模式的に例示するものである。
【図９】図９（ａ）〜（ｄ）は、いずれも本発明のパターン形成方法によって得られた成形品の面と平行な断面における断面図であり、成形品凸部の形状を模式的に例示するものである。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｇ）は、いずれも本発明のパターン形成方法によって得られた光学機能性シート（１）を示す横断面図であり、横断面における光学機能性シート（１）の金属層１５０の形状を模式的に例示するものである。
【図１１】図１１（ａ）〜（ｆ）は、いずれも本発明のパターン形成方法によって得られた光学機能性シート（１）を示す横断面図であり、横断面における成形品凸部中の金属層１５０の形状を模式的に例示するものである。
【図１２】図１２は、本発明のパターン形成方法によって得られた光学機能性シート（１）の金属層１５０の配列形状を模式的に例示する斜視図である。
【図１３】図１３は本発明の光学機能性シート（１）を液晶表示装置に組み込んだ場合の構成を模式的に示す図である。
【図１４】図１４（ａ）〜（ｇ）は、いずれも本発明のパターン形成方法によって得られた光学機能性シート（２）を示す横断面図であり、横断面における光学機能性シート（２）の金属層２５０の形状を模式的に例示するものである。
【図１５】図１５（ａ）〜（ｆ）は、いずれも本発明のパターン形成方法によって得られた光学機能性シート（２）を示す横断面図であり、横断面における成形品凸部中の金属層２５０の形状を模式的に例示するものである。
【図１６】図１６（ａ）〜（ｈ）は、いずれも本発明のパターン形成方法によって得られた光学機能性シート（２）の面と平行な断面における断面図であり、光学機能性シート（２）の金属層２５０の形状を模式的に例示するものである。
【図１７】図１７（ａ）〜（ｄ）は、いずれも本発明のパターン形成方法によって得られた光学機能性シート（２）の面と平行な断面における断面図であり、光学機能性シート（２）の金属層２５０の形状を模式的に例示するものである。
【図１８】図１８（ａ）は、実施例において用いた金型の一部分を模式的に表す斜視図であり、図１８（ｂ）は、実施例において賦形された成形品の一部分を模式的に表す斜視図である。
【図１９】図１８（ａ）は、実施例において用いた金型の一部分を模式的に表す斜視図であり、図１８（ｂ）は、実施例において賦形された成形品の一部分を模式的に表す斜視図である。
【図２０】図２０（ａ）は、実施例において用いた金型の一部分を模式的に表す斜視図であり、図２０（ｂ）は、実施例において賦形された成形品の一部分を模式的に表す斜視図である。
【図２１】図２１（ａ）は、実施例において用いた金型の一部分を模式的に表す斜視図であり、図２１（ｂ）は、実施例において賦形された成形品の一部分を模式的に表す斜視図である。
【図２２】図２２（ａ）は、比較例において用いた金型の一部分を模式的に表す斜視図であり、図２２（ｂ）は、実施例において賦形された成形品の一部分を模式的に表す斜視図である。
【図２３】図２３（ａ）は、比較例において用いた金型の一部分を模式的に表す斜視図であり、図２３（ｂ）は、比較例において賦形された成形品の一部分を模式的に表す斜視図である。
【図２４】図２４（ａ）は、比較例において用いた金型の一部分を模式的に表す斜視図であり、図２４（ｂ）は、比較例において賦形された成形品の一部分を模式的に表す斜視図である。
【符号の説明】
【０１７５】
１：積層体
２：金型
３：成形品
４：基部
５：パターン
１１：表面層
１２：基材層
１３：表面層マトリックス
１４：微粒子
２１：金型凸部
２２：金型凹部
４１：成形品基部平坦部分
４２：成形品基部土台部分
１００：光学機能性シート（１）
１４０：光学機能性シート（１）の基部
１４１：光学機能性シート（１）の基部平坦部分
１４２：光学機能性シート（１）の基部土台部分
１５０：光学機能性シート（１）の金属層
２００：光学機能性シート（２）
２４０：光学機能性シート（２）の基部
２４１：光学機能性シート（２）の基部平坦部分
２４２：光学機能性シート（２）の基部土台部分
２５０：光学機能性シート（２）の金属層
４００：蛍光管
５００：反射シート
６００：導光板
７００：拡散シート
８００：プリズムシート
９００：液晶セル
ｌ1 ：積層体の膜面方向に対する平行線
ｌ2 ：積層体の膜面方向に対する垂線
ｌ3 ：金型面に対する平行線
ｌ4 ：金型面に対する垂線
Ｌ：表面層の膜厚
Ｈ：金型凸部の高さ
ｗ１：金型凸部の幅
ｗ２：金型凹部の幅
Ｓ１：表面層の断面積
Ｓ２：金型凹部の断面積
Ｈ’：成型品凸部の高さ
ｈ１’：成形品凸部パターン部の高さ
ｈ２’：成形品凸部土台部分の高さ
ｌ’：成形品の平坦部の厚さ
ｗ１’：成形品凸部の幅
ｗ２’：成形品凹部の幅
Ｈ１’：光学機能性シート（１）凸部の高さ
ｈ１１’：光学機能性シート（１）凸部パターン部の高さ
ｈ１２’：光学機能性シート（１）凸部土台部分の高さ
ｌ１’： 光学機能性シート（１）平坦部の厚さ
ｗ１１’：光学機能性シート（１）凸部の幅
ｗ１２’：光学機能性シート（１）凹部の幅
Ｈ２’：光学機能性シート（２）凸部の高さ
ｈ２１’：光学機能性シート（２）凸部パターン部の高さ
ｈ２２’：光学機能性シート（２）凸部土台部分の高さ
ｌ２’：光学機能性シート（２）平坦部の厚さ
ｗ２１’：光学機能性シート（２）凸部の幅
ｗ２２’：光学機能性シート（２）凹部の幅
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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