(57)【要約】【課題】被転写材の不使用領域を削減して、被転写材の利用効率を向上すること。【解決手段】本発明の微細凹凸構造を表面に有する基材の製造方法においては、ベース基材上に第一樹脂組成物を塗布し、第一樹脂組成物に、途切れたパタンを有するパタンモールドの凹凸パタンを転写して凹凸パタン部を形成する。次いで、微細凹凸基材（Ｆ２）の凹凸パタン部が途切れた部分及びその周辺部に第二樹脂組成物を塗布する。第二樹脂組成物のみにパタンモールドの凹凸パタン（３１）を転写して、周期的な微細構造を略全面に有する微細凹凸パタン（３１）を得る。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基材上に第一樹脂組成物を塗布する第一塗布工程、
前記第一塗布工程で塗布した第一樹脂組成物に、途切れたパタンを有するパタンモールドの凹凸パタンを転写して第一凹凸パタン部を形成する第一転写工程、
前記第一転写工程において形成された前記第一凹凸パタン部が途切れた部分とその周辺部に第二樹脂組成物を塗布する第二塗布工程、及び、
前記第二塗布工程で塗布した第二樹脂組成物のみに、前記第一転写工程で用いた前記パタンモールドの凹凸パタンを転写する第二転写工程を特徴とする微細凹凸構造を表面に有する基材の製造方法。
【請求項２】
前記第一凹凸パタン部と前記第一凹凸パタン部が途切れた部分の段差が２μｍ以下であり、かつ前記第一凹凸パタン部が途切れた部分の粗さが２μｍ以下である、請求項１に記載の微細凹凸構造を表面に有する基材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細凹凸構造を表面に有する基材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のフォトリソグラフィー技術の進歩により、光の波長レベルの周期を有する微細構造（微細凹凸パタン）を形成することが可能となった。特に、１μｍ以下の周期の微細凹凸パタンを有する部材や製品は、半導体分野だけでなく、光学分野において利用範囲が広く有用である。
【０００３】
例えば、基板上に金属などの導電体線が特定の周期で格子状に配列したワイヤグリッドは、その周期長が入射光（例えば、可視光の波長４００ｎｍから８００ｎｍ）に比べてかなり小さい場合（例えば、２分の１以下）であれば、導電体線に対して平行に振動する電場ベクトル成分をほとんど反射し、垂直な電場ベクトル成分をほとんど透過させるため、単一偏光を作り出すワイヤグリッド偏光板として使用できる。このようなワイヤグリッド偏光板は、透過しない光を反射して再利用することができるので、光の有効利用の観点からも望ましいものである。特にテレビなどの大型液晶表示装置に用いる偏光板に適用ですることができれば、省エネルギーの観点からも大変望ましいものである。
【０００４】
しかしながら、現状のフォトリソグラフィー技術では大面積でなおかつ波長以下の周期を有する微細凹凸構造を均一に作製することは困難である。例えば、石英などのシリコン系材料で得られる微細凹凸原版の大きさは、大きいものでも直径１２インチのウエハサイズが汎用的なサイズである。ワイヤグリッド偏光板を安価に作製する方法として、ナノインプリント法を利用して原版から連続的に微細凹凸パタンを作製し、さらにその微細凹凸パタン上に真空蒸着法などで金属細線を形成する方法が知られている。しかしながら、従来技術では原版より大きな面積を有する微細凹凸パタンを得ることができないため、大型液晶表示装置の偏光板として用いることができなかった。汎用的な１２インチより大面積の原版を作製する場合、巨大な光学系や、位置精度を保証するための高度な駆動系などの設備が新たに必要となり、生産コストの観点から、産業上の利用価値としては低いものとなる。
【０００５】
このため、小さな原版から大面積の原版を作製する方法がいくつか提案されおり、例えば、ＵＶ転写法とＸＹステージを組み合わせて利用したステップアンドリピート法が提案されている（特許文献１参照）。このステップアンドリピート法では原版（モールド）をＸＹステージで位置決めし、モールドへの樹脂の充填とモールドから基板への樹脂のＵＶ転写とを逐次おこない、複数回転写を行うことで大面積の原版を得るものである。
【０００６】
しかしながら、ステップアンドリピート法を大面積のパターニングに適用した場合、モールドと基板との間への樹脂の充填中にモールド端面から樹脂がはみ出してしまい、このはみ出た樹脂が隣接するパタン間に存在すると、パタン同士をつなぐ精度が低下する。
【０００７】
また、一般的に微細凹凸構造の生産性を向上させるためには、表面に微細凹凸構造を持つモールドをロールに巻きつけたロールモールドを使用し、基材に連続的に転写する方法が用いられる（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第７０７７９９２号明細書
【特許文献２】特開２００８−２９０３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２のロールモールドは少なくとも接合部を一つ以上有するため、転写された凹凸構造基材には凹凸パタンが途切れた部分、つまり微細凹凸パタンとしての不使用領域が生じる。そのため、被転写材の利用効率が低下する場合があった。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、被転写基材の不使用領域を削減することにより、ロールトゥロールの連続プロセスにおいて、被転写材の利用効率を向上させることができる微細凹凸構造を表面に有する基材の製造方法を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の微細凹凸構造を表面に有する基材の製造方法は、ベース基材上に第一樹脂組成物を塗布する第一塗布工程、前記第一塗布工程で塗布した第一樹脂組成物に、途切れたパタンを有するパタンモールドの凹凸パタンを転写して第一凹凸パタン部を形成する第一転写工程、前記第一転写工程において形成された前記第一凹凸パタン部が途切れた部分とその周辺部に第二樹脂組成物を塗布する第二塗布工程、及び、前記第二塗布工程で塗布した第二樹脂組成物のみに、前記第一転写工程で用いた前記パタンモールドの凹凸パタンを転写する第二転写工程を特徴とする。
【００１２】
このような構成によれば、パタンモールドの途切れたパタンに対応して生じた前記第一凹凸パタン部の途切れた部分とその周辺部に第二樹脂組成物を塗布し、第二樹脂組成物のみに、前記第一転写工程と同じパタンモールドを用いて凹凸パタンを転写することにより、基材の略全面に周期的な微細構造が形成される。
【００１３】
本発明の微細凹凸構造を表面に有する基材の製造方法においては、前記第一凹凸パタン部と前記第一凹凸パタン部が途切れた部分の段差が２μｍ以下であり、かつ前記第一凹凸パタン部が途切れた部分の粗さが２μｍ以下であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、被転写基材の不使用領域を削減することにより、ロールトゥロールの連続プロセスにおいて被転写材の利用効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施の形態に係るロールモールドの製造方法を示す模式図である。
【図２】本実施の形態の微細凹凸構造を表面に有する基材の製造方法の第一塗布工程及び第一転写工程の概略を示す模式図である。
【図３】本実施の形態の微細凹凸構造を表面に有する基材の製造方法の第一塗布工程及び第一転写工程で得られた基材を示す模式図である。
【図４】本実施の形態の微細凹凸構造を表面に有する基材の製造方法の第二塗布工程及び第二転写工程の概略を示す模式図である。
【図５】本実施の形態の微細凹凸構造を表面に有する基材を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明者らは、ロール・トゥ・ロール方式で製造されたシート状の被転写材を用いて表面に微細凹凸を有する基材（以下、微細凹凸基材という）を作製する場合、ロールモールドのパタンが途切れた部分に由来する不使用領域が生じ、この不使用領域が微細凹凸基材の収率を低下させる要因となることに着目した。そして、本発明者らは、微細凹凸基材の凹凸パタンが途切れた部分に改めて凹凸パタンを転写することによりシート状の被転写材の不使用領域を削減でき、シート状の被転写材の利用効率を向上できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１７】
（微細凹凸構造）
本発明に係る微細凹凸構造とは凹凸の周期が１０nm以上５００nm以下、凸部の高さが１０００nm以下であるものをいう。
【００１８】
（微細凹凸基材）
本実施の形態に係る微細凹凸基材は、本実施の形態に係るロールモールドを用い、樹脂組成物を硬化することにより得られる。表面に凹凸構造が設けられたロールモールド１０を用いて得られた微細凹凸基材は、ワイヤグリッド偏光板の基材として好適に用いることができる。
【００１９】
また、表面に微細凹凸構造が設けられた、本実施の形態に係るロールモールドを用いて得られた微細凹凸基材は、光学素子として好適に用いることができる。この場合、微細構造としては、例えば、凹凸構造の周期が可視光の波長以下に制御された微細な凹凸パタンが表面に形成されたモスアイ構造などを用いることができる。
【００２０】
（ベース基材）
ベース基材の材料としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィン樹脂（ＣＯＰ）、架橋ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂などの非晶性熱可塑性樹脂や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂などの結晶性熱可塑性樹脂や、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系などの紫外線（ＵＶ）硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等が挙げられる。また、紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂と、無機材料、上記熱可塑性樹脂等を組み合わせたり、単独で用いたりすることができる。これらの中でも、トリアセチルセルロース系樹脂からなるＴＡＣフィルムやシクロオレフィン系樹脂からなるＣＯＰ、ＣＯＣ樹脂フィルムは、低複屈折性にでき、高透過率であることから、微細凹凸基材を光学材料の基材として用いる場合に好適に用いることができる。
【００２１】
（樹脂組成物）
本実施の形態における樹脂組成物としてはアクリレート、メタクリレートといった一般的な紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂を含むものをいい、連続プロセスでの優位性から紫外線硬化性樹脂であることがより好ましい。また、本来の目的を損なわない範囲で、必要に応じて他の従来の添加物、例えば流動調整剤、レベリング剤、有機及び無機の染料及び顔料、増量剤、可塑剤、潤滑剤、補強剤、酸化防止剤、黄変防止剤、紫外線吸収剤、ブルーイング剤、沈降防止剤、消泡剤、耐磨耗性付与剤、摩擦低減剤、帯電防止剤、防曇剤などを含むことが出来る。
【００２２】
紫外線硬化性樹脂としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、イソデシルアクリレート、イソアミルアクリレート、ｎ−ラウリルアクリレート、イソミリスチルアクリレート、ステアリルアクリレート、ｎ−ブトキシエチルアクリレート、ブトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、カプロラクトンアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート４級化物、アクリル酸、２−アクリロイロキシエチルコハク酸、２−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−アクリロイロキシエチルフタル酸、２−アクリロイロキシエチル２−ヒドロキシエチルフタル酸、ネオペンチルグリコールアクリル酸安息香酸エステル、２−アクリロイロキシエチル２−ヒドロキシプロピルフタレート、グリシジルアクリレート、２−アクリロイロキシエチルアシッドホスフェート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ＰＥＧ＃２００ジアクリレート、ＰＥＧ＃４００ジアクリレート、ＰＥＧ＃６００ジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、３−メチル−１，５−ペンタンジオールジアクリレート、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、１，１０−デカンジオールジアクリレート、グリセリンジアクリレート、２−ヒドロキシ−３−アクリロイロキシプロピルアクリレート、ビスフェノールＡＥＯ付加物ジアクリレート、トリフロロエチルアクリレート、テトラフルオロペンチルアクリレート、オクタフルオロペンチルアクリレート、パーフロロオクチルエチルアクリレート、ノニルフェノール−ＥＯ付加物アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、トリメチロールプロパンアクリル酸安息香酸エステル、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、テトラフルフリルアルコールオリゴアクリレート、エチルカルビトールオリゴアクリレート、１，４−ブタンジオールオリゴアクリレート、１，６−ヘキサンジオールオリゴアクリレート、トリメチロールプロパンオリゴアクリレート、ペンタエリスリトールオリゴアクリレート、ペンタメチルピペリジルアクリレート、テトラメチルピペリジルアクリレート、パラクミルフェノール−ＥＯ変性アクリレート、Ｎ−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、イソシアヌル酸−ＥＯ変性ジアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、イソアミルメタクリレート、ｎ−ラウリルメタクリレート、イソミリスチルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ｎ−ブトキシエチルメタクリレート、ブトキシジエチレングリコールメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタクリレート、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート、トリプロピレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、カプロラクトンメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート４級化物、メタクリル酸、２−メタクリロイロキシエチルコハク酸、２−メタクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、２−メタクリロイロキシエチルフタル酸、２−メタクリロイロキシエチル２−ヒドロキシエチルフタル酸、ネオペンチルグリコールメタクリル酸安息香酸エステル、２−メタクリロイロキシエチル−２−ヒドロキシプロピルフタレート、グリシジルメタクリレート、２−メタクリロイロキシエチルアシッドホスフェート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ＰＥＧ＃２００ジメタクリレート、ＰＥＧ＃４００ジメタクリレート、ＰＥＧ＃６００ジメタクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、３−メチル−１，５−ペンタンジオールジメタクリレート、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、１，９−ノナンジオールジメタクリレート、１，１０−デカンジオールジメタクリレート、グリセリンジメタクリレート、２−ヒドロキシ−３−アクリロイロキシプロピルメタクリレート、ビスフェノールＡ−ＥＯ付加物ジメタクリレート、トリフロロエチルメタクリレート、テトラフルオロペンチルメタクリレート、オクタフルオロペンチルメタクリレート、パーフロロオクチルエチルメタクリレート、ノニルフェノール−ＥＯ付加物メタクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジメタクリレート、トリメチロールプロパンメタクリル酸安息香酸エステル、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジメタクリレート、テトラフルフリルアルコールオリゴメタクリレート、エチルカルビトールオリゴメタクリレート、１，４−ブタンジオールオリゴメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールオリゴメタクリレート、トリメチロールプロパンオリゴメタクリレート、ペンタエリスリトールオリゴメタクリレート、ペンタメチルピペリジルメタクリレート、テトラメチルピペリジルメタクリレート、パラクミルフェノール−ＥＯ変性メタクリレート、Ｎ−メタクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、イソシアヌル酸−ＥＯ変性ジメタクリレート、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、１，４−ビス｛［（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ］メチル｝ベンゼン、３−エチル−３−｛［（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ］メチル｝オキセタン、３−エチル−３−（２−エチルヘキシロキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−（フェノキシメチル）オキセタン、３−エチル−３−（シクロヘキシロキシ）メチルオキセタン、オキセタニルシルセスキオキサン、オキセタニルシリケート、フェノールノボラックオキセタン、１，３−ビス［（３−エチルオキセタン−３−イル）メトキシ］ベンゼンなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２３】
（第一塗布工程）
第一塗布工程において基材に樹脂組成物を塗布する方法に関しては特に制限は無く、例えば、ロールコーター法、（マイクロ）グラビアコーター法、エアドクタコーター法、ブレ−ドコーター法、ナイフコーター法、ロッドコーター法、カーテン（フロー）コーター法、キスコーター法、ビードコーター法、キャストコーター法、ロータリースクリーン法、浸漬コーティング法、スロットオリフィスコーター法、バーコード法、スプレーコーティング法、押出コーター、電着コーティング法などの方法が挙げられる。
【００２４】
（途切れたパタンを有するパタンモールド）
途切れたパタンを有するパタンモールドとは、表面にパタンを有するモールドをつなぎ合わせることにより作製した、パタンが存在しない領域を少なくとも１つ以上有するモールドのことをいう。つなぎ合わせる方法については接着剤による接着や溶接等が挙げられるが、これに限定されない。
【００２５】
（第一転写工程）
第一転写工程とは、基材に樹脂組成物を塗布した後でパタンモールドと接触させた後、光照射あるいは加熱により樹脂組成物を硬化させることで、基材表面にモールドの凹凸構造を作製することをいう。
【００２６】
第一凹凸パタン部が途切れた部分と周辺部の段差は２μｍ以下が好ましく、１μｍ以下がより好ましい。また、前記第一凹凸パタン部が途切れた部分の粗さが２μｍ以下でが好ましく、１μｍ以下がより好ましい。
【００２７】
（第二塗布工程）
第二塗布工程については、全面塗布でなく、第一凹凸パタン部が途切れた部分に選択的に樹脂を塗布する必要があるため、ディスペンサやインクジェット等を用いた部分塗布法が好ましい。
【００２８】
また、塗布量についても、樹脂組成物の硬化後の膜厚が２μｍ以下であることが好ましく、視認性の観点から１μｍ以下であることがより好ましい。
【００２９】
第二塗布工程で使用する樹脂組成物は、第一塗布工程で使用した樹脂組成物と同一のものであることが好ましい。
【００３０】
（第二転写工程）
第二転写工程とは第二塗布工程にて樹脂組成物を塗布した後でパタンモールドと接触させた後、光照射あるいは加熱により樹脂組成物を硬化させることで、第一転写工程における第一凹凸パタンが途切れた部分にモールドの凹凸構造を作製することをいう。
【００３１】
このとき、第一凹凸パタン部が途切れた部分に作製された凹凸パタンと第一凹凸パタン部の段差は２μｍ以下が好ましく、視認性の観点から１μｍ以下がより好ましく、０．５μｍ以下がさらに好ましい。
【００３２】
第一凹凸パタン部が途切れた部分に作製された凹凸パタンと第一凹凸パタン部の段差を２μｍ以下にするためには、第一凹凸パタン部の形成に用いられる樹脂組成物と、第二微細凹凸パタン部の形成に用いられる樹脂組成物とを、同一の樹脂組成物とすることが好ましい。同一組成物であれば、濡れ性、接着性がきわめて良好であり、自重による拡散で広がった後の接合部におけるパタン接合部の段差は２μｍ以下に抑制することができ、ほぼすべてのパタン接合部で段差が転写する微細凹凸パタンの凸部の高さと一致する。
【００３３】
（ロールモールドの製造方法）
次に、本実施の形態に係るロールモールドの製造方法について説明する。図１Ａ〜図１Ｄは、本実施の形態に係るロールモールドの製造方法を示す模式図である。本実施の形態に係るロールモールド１０の製造方法は、図１Ａに示すように、凹凸構造パタン１２ａが設けられた原版１２から、図１Ｂに示すように、四角形状の基材１１を切り出す切り出し工程と、この基材１１の一対の辺を接合して、図１Ｃ及び図１Ｄに示すように、基材１１を円筒状にする接合工程と、を含む。
【００３４】
切り出し工程では、図１Ａに示す原版１２としては、例えば、マスター型から無電解Ｎｉ電鋳などにより凹凸構造パタン１２ａが転写されたＮｉ電鋳薄板を用いる。次に、図１Ｂに示すように、原版１２から四角形状の基材１１を切り出す。転写する凹凸構造の高さが１μｍ以下の場合には、Ｎｉ電鋳薄板に代えて、Ｎｉ／Ｂ、Ｎｉ／Ｐ、Ｎｉ／ＣｏなどのＮｉ合金を用いることができる。
【００３５】
接合工程では、図１Ｃに示すように、切り出した四角形状の基材１１を折り曲げ加工して一対の辺（図１Ｂ中１１ａ、１１ｃ）を溶接により接合して基材１１をロール状にする。溶接方法としては、例えば、レーザー溶接法や、マイクロプラズマ溶接法を用いることができる。マイクロプラズマ溶接法を用いる場合においては、電流値、プラズマガス、シールドガス、電極径、ノズル径、キャップ径、トーチ角度、アーク長さ、溶接スピードなどを微調整することにより、基材１１の一対の辺を溶接でき、図１Ｃ及び図１Ｄに示すように、接合辺部１０ａを形成することができる。次に、図１Ｃに示すように、一対の辺１１ａ，１１ｃを接合した基材１１を真円状に加工することにより、ロールモールド１０が作製される。
【００３６】
ここで、マイクロプラズマ溶接法とは、水冷ノズル内で発生させた低電流（３Ａ程度）のアーク（非移行型プラズマアーク）をノズル先端の細穴を通し、熱ピンチ効果によりさらに細くなったアーク柱を発生させ、そのアーク柱を細いままで溶接ワークに届かせるためシールドガスに少量のＨ（水素）を加え、その乖離熱でアーク柱表面に冷却ピンチ効果を持続させる溶接方法である。そして、この溶接方法で得られるアーク柱は極めて低電流でも発生可能で、０．１Ａといった極小電流でも安定したアークが得られるものである。このようなマイクロプラズマ溶接法を用いれば、その溶接熱によってその基材１１が溶け落ちてしまうようなことがなく、確実に突き合わせ溶接することが可能となる。基材１１として、ステンレス鋼や耐熱耐蝕合金鋼、チタン鋼を用いる場合には、板厚が０．０１ｍｍ（１０μｍ）程度でも溶接が可能である。
【００３７】
（微細凹凸基材の製造方法）
次に、上記実施の形態に係るロールモールド１０を用いた微細凹凸基材の製造方法について説明する。図２は、本実施の形態の微細凹凸基材の製造方法の第一塗布工程及び第一転写工程の概略を示す模式図である。図２中に示す転写装置１００においては、ロールモールド１０の外周面に形成された凹凸構造を被転写材に転写して微細凹凸基材を製造する。
【００３８】
図２に示すように、この転写装置１００は、ロール状に巻き付けられたフィルム状の基材Ｆ１ａを連続して繰り出す繰り出しロール１０１と、この基材Ｆ１ａを巻き取る巻き取りロール１０２とを備えている。繰り出しロール１０１と巻き取りロール１０２との間には、基材Ｆ１ａの搬送方向の上流側から下流側に向けて、基材Ｆ１ａの一方の面に転写用の樹脂Ｊを塗布する塗工部１０３と、外周面に上記実施の形態に係るロールモールド１０が配置され、塗工部１０３によって塗布された転写用の光硬化性樹脂Ｊに凹凸構造を連続して転写する賦形ロール１０４と、この賦形ロール１０４で凹凸構造が転写された光硬化性樹脂を光硬化する光源１０５と、が複数の搬送ロール１０６を介して設けられている。
【００３９】
（第一塗布工程及び転写工程)
次に、転写装置１００による第一塗布工程及び転写工程について説明する。繰り出しロール１０１は、合紙Ｐ（図示せず）を介して巻き取られた光透過性の基材Ｆ１ａを繰り出す。繰り出しロール１０１から繰り出された基材Ｆ１ａは、合紙Ｐがロール１０７を介して搬送されると共に、複数の搬送ロール１０６を介して塗工部１０３に搬送され、基材Ｆ１ａの片面に光硬化性樹脂（例えば、紫外線硬化樹脂）が塗布される。次に、基材Ｆ１ａは、光硬化性樹脂が塗布された片面が賦形ロール１０４の外周面、すなわち、円筒状モールド１０の外周面と接触するように搬送され、光硬化性樹脂にロールモールド１０の表面に設けられた凹凸構造が押圧される。
【００４０】
次に、賦形ロール１０４上のロールモールド１０の表面の凹凸構造が基材Ｆ１ａ上の光硬化性樹脂に押し当てられた状態で、光源１０５からロールモールド１０の外周面に対して露光し、光硬化樹脂を光硬化する。
【００４１】
次に、凹凸構造が転写された基材Ｆ１ａは、ロール１０７を介して搬送された合紙Ｐを保護層として凹凸構造上に貼着された後、巻き取りロール１０２に巻き取られ、基材Ｆ１ｂとなる。
【００４２】
図３は、本実施の形態の微細凹凸構造を表面に有する基材の製造方法の第一塗布工程及び第一転写工程で得られた基材を示す模式図である。図３に示すように、基材Ｆ１ｂには、凹凸パタンが途切れた部分２１が生じている。
【００４３】
（第二塗布工程及び第二転写工程）
次に、転写装置１００による第一塗布工程及び転写工程について説明する。図４は、本実施の形態の微細凹凸構造を表面に有する基材の製造方法の第二塗布工程及び第二転写工程の概略を示す模式図である。凹凸構造が転写された基材Ｆ１ｂは、図４に示すように、繰り出しロール１０１にセットされる。繰り出しロール１０１から繰り出された基材Ｆ１ｂは、合紙Ｐ（図示せず）がロール１０７を介して搬送されると共に、複数の搬送ロール１０６を介し、賦形ロール１０４に到達するまでの間でディスペンサ１０８(例えば、武蔵エンジニアリング製ＭＬ‐５０００ＸＩＩや岩下エンジニアリング製ＡＣＣＵＲＡシリーズ)により、基材Ｆ１ｂの凹凸パタンが途切れた部分に光硬化性樹脂（例えば、紫外線硬化樹脂）が塗布される。このとき、基材Ｆ１ｂの流れ方向における凹凸パタンが途切れた部分どうしの距離で周期的に光硬化性樹脂を塗布すれば、凹凸パタンが途切れた部分のみに選択的に光硬化性樹脂を塗布することができる。次に、基材Ｆ１ｂは、賦形ロール１０４において、光硬化性樹脂が塗布された片面の外周面、すなわちロールモールド１０の外周面と接触するように搬送され、光硬化性樹脂にロールモールド１０の表面に設けられた凹凸構造が押圧される。
【００４４】
次に、ロールモールド１０表面の凹凸構造が基材Ｆ１ｂ上の光硬化性樹脂に押し当てられた状態で、光源１０５からロールモールド１０の外周面に対して露光し、光硬化樹脂を光硬化する。
【００４５】
次に、凹凸構造が転写された基材Ｆ１ｂは、ロール１０７を介して搬送された合紙Ｐを保護層として凹凸構造上に貼着された後、巻き取りロール１０２に巻き取られ、基材Ｆ２となる。以上のようにして微細凹凸基材Ｆ２が製造される。
【００４６】
図５は、本実施の形態の微細凹凸基材Ｆ２を示す模式図である。図５に示すように、微細凹凸基材Ｆ２には、第二塗布工程及び第二転写工程により、凹凸パタン３１が形成されている。
【００４７】
（ワイヤグリッド偏光板）
本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光板は、上記実施の形態に係るロールモールド１０を用いて得られた微細凹凸基材Ｆ２と、この微細凹凸基材Ｆ２上に設けられた金属ワイヤと、を備える。このワイヤグリッド偏光板は、ロールモールド１０を用いて作製されたグリッド構造の凹凸構造を有する微細凹凸基材Ｆ２上にＡｌなどの金属を蒸着し、不要な金属をエッチングにより除去して金属ワイヤを形成することにより製造される。なお、必要に応じて、微細凹凸基材Ｆ２と金属ワイヤとの間に、微細凹凸基材Ｆ２と金属ワイヤとの間の接着性を向上する誘電体層を設けてもよい。
【００４８】
金属ワイヤの形成方法としては、例えば、生産性や光学特性等を考慮し、微細凹凸基材Ｆ２の凹凸構造形成面の表面に対して傾斜した方向から蒸着を行う、斜め蒸着法などを用いることができる。斜め蒸着法を用いることにより、生産効率の良いロール・トゥ・ロール方式でワイヤグリッド偏光板を製造することができる。
【００４９】
エッチング方法は、微細凹凸基材Ｆ２に悪影響を及ぼさず、導電体部分が選択的に除去できる方法であれば特に限定は無いが、生産性の観点からアルカリ性の水溶液に浸漬させる方法が好ましい。
【００５０】
このように微細凹凸基材の凹凸パタンが途切れた部分に改めて凹凸パタンを転写することにより不使用領域を削減した微細凹凸パタン形状基材上、もしくはそれらの反転凹凸パタン形状を有する金型などから複製された大面積の微細凹凸パタン基材上に反射性を有する金属を直線状に形成することによって得られたワイヤグリッド偏光板は、クロスニコル時の光漏れがなく、重ね部分の視認性がない、大面積反射型偏光板として使用することができる。
【実施例】
【００５１】
以下、本発明の効果を明確にするために行った実施例及び比較例について説明する。なお、本発明は、これらの実施例及び比較例によって何ら限定されるものではない。
【００５２】
以下の実施例及び比較例においては、微細凹凸基材を作製し、作製した微細凹凸基材の凸部にＡｌを蒸着することによりワイヤグリッド偏光板シートを作製した。そして、作製したワイヤグリッド偏光板シートから液晶ディスプレイなどに使用される略矩形形状のワイヤグリッド偏光板を切り出し、ＬＣＤのバックライト上に配置して、重ね部分の輝度及び視認性（白輝度および黒輝度の視認性）を評価した（実施例１）。
【００５３】
（ロールモールドの作製）
まず、ピッチ１４０ｎｍのＬ／Ｓの微細凹凸パタンを有するＮｉ電鋳金型を用い、微細凹凸パタンをシクロオレフィン樹脂板(ＣＯＰ樹脂板)に熱転写した。この樹脂板の表面に導電化処理としてＮｉをスパッタリングした後、Ｎｉを電気めっきし、幅２１０ｍｍ×長さ２６０ｍｍ、厚さ０．２ｍｍの原版（Ｎｉ電鋳板）を作製した。次に、このＮｉ電鋳板を筒状に曲げ加工すると共に、両端部をマイクロプラズマ溶接によって突き合わせ溶接して、内径８２．５ｍｍの円筒状モールド（ロールスタンパ）を作製した。
【００５４】
（微細凹凸基材の作製）
（第一塗布工程及び転写工程）
作製したロールスタンパを、その外径が８０ｍｍ〜８５ｍｍの範囲で拡縮自在な回転軸上に挿着し、回転軸を拡径してロールスタンパをその回転軸上に固定した。回転軸は拡径時外径が８２．５ｍｍで、固定後のロールスタンパの真円度が１５μｍになるように加工した。これを図２で表される転写装置１００の賦形ロール１０４としてセットし、連続ＵＶ転写により格子状凸部を転写して微細凹凸基材を作製した。基材フィルムＦ１として、膜厚８０μｍのＴＡＣフィルム（ＴＤ８０ＵＬ−Ｈ：富士フイルム社製）を用い、＃２２５斜線、パタン部幅１８０ｍｍのグラビアロール（塗工部１０３）によってその片面にアクリル系紫外線硬化樹脂（屈折率１．５２）を幅１８０ｍｍ×塗布厚２μｍ−３μｍとなるように塗布した。アクリル系紫外線硬化樹脂を硬化させるための装置としてＵＶランプ（光源１０５）を用い、これを回転軸上に固定したロールスタンパの頂点（基材フィルムＦ１ａ最接近時）に配置し、２００ｍＷ／ｃｍ２の照度で照射した。作製したフィルム状の微細凹凸基材Ｆ１ｂは、巻き取りロール１０２によってロール状に巻き取った。
【００５５】
第一転写工程により作製したＦ１ｂの一部を切り取り、接触式膜厚計、レーザー顕微鏡にてシート膜厚、表面粗さを測定したところ、凹凸パタン部と凹凸パタンが途切れた部分の段差は１．６μｍであり、粗さは最大で１μｍであった。
【００５６】
（光硬化性樹脂の作製）
三官能以上のアクリレート化合物である単量体としてトリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）を３２質量％、Ｎ−ビニル化合物である単量体としてＮ−ビニル−２−ピロリドン（ＮＶＰ）を３２質量％、その他の単量体として１，９−ノナンジオールジアクリレートを３３質量％、光重合開始剤として２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド（ダロキュアＴＰＯ  チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製）を２質量％、アクリル基を含有するシリコン化合物としてシリコンジアクリレートを１質量％配合し、異物をろ過して光硬化性樹脂（組成物１）を作製した。
【００５７】
（第二塗布工程及び第二転写工程）
以上のようにして得られた微細凹凸基材Ｆ１ｂを、図４に示すような、転写装置１００の繰り出しロール１０１にセットし、転写装置１００のディスペンサ１０８にて凹凸パタンが途切れた部分とその周辺部に上記アクリル系紫外線硬化樹脂を０．００２ｃｃ塗布した。前記アクリル系紫外線硬化樹脂は第一転写工程で使用した樹脂と同じであるため、濡れ性良く薄塗りをすることが可能となる。また、凹凸パタンの延在方向が凹凸パタンの途切れた部分の長辺の延在方向と同一のため、紫外線硬化樹脂が第一転写工程で凹凸パタンを転写した部分に漏れ出すことを防止することができる。塗布した基材を転写装置１００の賦形ロール１０４上において光源１０５で２００ｍＷ／ｃｍ２の照度で照射した。作製したフィルム上の微細凹凸基材Ｆ２は巻き取りロール１０２によってロール状に巻き取った。
【００５８】
その後、第一転写工程と第二転写工程の境界部の段差を触針式膜厚計にて測定したところ、９８２ｎｍであった。
【００５９】
（実施例２）
（微細凹凸基材の作製）
第一塗布工程及び第一転写工程で実施例１と同様にして微細凹凸基材Ｆ１ｂを得た。  
【００６０】
次に、第二塗布工程及び第二転写工程で微細凹凸基材Ｆ１ｂを転写装置１００の繰り出しロール１０１にセットし、凹凸パタンが途切れた部分とその周辺部にエタノールで１０倍に希釈した前記アクリル系紫外線硬化樹脂をディスペンサにて０．０１５ｃｃ塗布した。エタノール希釈した前記アクリル系紫外線硬化樹脂のエタノールの大部分あるいは全量は賦形ロール１０４に達するまでに揮発することにより、実施例１で塗布した場合と比較して、前記アクリル系紫外線硬化樹脂の塗布膜厚を薄くすることが出来る。これを転写装置１００の賦形ロール１０４上において光源１０５で２００ｍＷ／ｃｍ２の照度で照射した。作製したフィルム上の微細凹凸基材Ｆ２は巻き取りロール１０２によってロール状に巻き取った。
【００６１】
実施例１と同様に第一転写工程と第二転写工程の境界部の段差を触針式膜厚計にて測定したところ、４２０ｎｍであった。
【００６２】
実施例１、実施例２で得られた微細凹凸基材Ｆ２を用いてワイヤグリッドを作製した。
【００６３】
（ワイヤグリッドの作製）
（凹凸基材の乾燥）
以上のようにして得られた微細凹凸基材Ｆ２に含まれる水分を乾燥するために、ロール状の微細凹凸基材Ｆ２を２００Ｗの赤外線ヒーターが３台設けられた真空槽に移し、ロール状の微細凹凸基材Ｆ２のフィルムを真空中でほどきながら２ｍ／分で走行させ、加熱後、ロール状に巻き取った。フィルム走行停止時の真空度は０．０３Ｐａであり、フィルム走行中（乾燥中）の真空度は０．１５Ｐａであった。また、赤外線ヒーター通過後の微細凹凸基材Ｆ２のＴＡＣフィルムの表面温度を知るためにＴＡＣフィルム上には予めサーモラベルを貼っておいた。ヒーター通過後のＴＡＣフィルムの表面温度は６０℃から１１０℃の間であった。
【００６４】
（スパッタリング法を用いた誘電体層の形成）
乾燥後の微細凹凸基材Ｆ２を乾燥機の真空槽中に１２時間放置し、微細凹凸基材Ｆ２のＴＡＣフィルムの温度を２３℃まで下げた。その後、微細凹凸基材Ｆ２を誘電体層形成及び金属ワイヤ形成用の真空槽へと移し、格子状凸部の転写面に誘電体層及び金属ワイヤを設けた。誘電体層の形成には反応性ＡＣマグネトロンスパッタリング法を用いた。ターゲットサイズ１２７ｍｍ×７５０ｍｍ×１０ｍｍｔのシリコンターゲットを２枚並べ、基板〜ターゲット距離８０ｍｍ、アルゴンガス流量２００ｓｃｃｍ、窒素ガス流量３００ｓｃｃｍ、出力１１ｋＷ、周波数３７．５ｋＨｚ、走行速度５ｍ／分の条件下、ロール状の微細凹凸基材Ｆ２をほどきながら、フィルム搬送用ロール（メインローラー）で巻き取りロール側に搬送して誘電体層としての窒化珪素層を設けた。その後、誘電体層を設けた微細凹凸基材Ｆ２をロール状に巻き取った。スパッタリングの際の張力は３０Ｎ、メインローラー温度は３０℃、スパッタリング開始前のバックグラウンドの真空度は０．００５Ｐａ、スパッタリング中の真空度は０．３８Ｐａであった。同じ条件でＳｉチップに窒化珪素を成膜し、エリプソメーターにて窒化珪素層の厚みを算出したところ、厚みは３ｎｍであった。
【００６５】
（アルミニウム蒸着）
微細凹凸基材Ｆ２の格子状凸部の転写面に誘電体層として窒化珪素層をスパッタリング法にて形成した後、微細凹凸基材Ｆ２のフィルムを窒化珪素層のスパッタリング時と逆方向にメインローラーで送り、抵抗加熱蒸着法にて金属ワイヤを形成し、金属ワイヤを形成した微細凹凸基材Ｆ２をロール状に巻き取った。なお、本実施例では、金属としてアルミニウム（Ａｌ）を用いた。
【００６６】
アルミニウムの蒸着には斜め蒸着法を用い、格子の長手方向と垂直に交わる平面内において基材面の法線蒸着源とのなす角が３２°（θｄ）からはじまり１５°（θｓ）で終わるようにマスクを配置して行った。マスクの開口幅は６０ｍｍであり、マスク開口部の中心と蒸着ボート（蒸着材）との距離は４００ｍｍであった。蒸着ボート加熱前の真空度は０．００５Ｐａであった。張力は３０Ｎ、メインローラーの温度は３０℃とした。以上のような条件にて、フィルム送り速度３．５ｍ／分で格子状凸部を転写した微細凹凸基材Ｆ２のフィルムを走行させながら、加熱されたボート上に純度９９．９％以上、線径１．７ｍｍのアルミワイヤを送り速度２００ｍｍ／分でフィードし、アルミニウムを蒸着した。その後、アルミニウムを蒸着した微細凹凸基材Ｆ２をロール状に巻き取った。得られた微細凹凸基材Ｆ２について、蒸着後期のフィルム部を切り出し、アルミニウムの膜厚を蛍光Ｘ線の発光強度より換算したところ、１３０ｎｍであった。
【００６７】
（アルミニウムのエッチング）
窒化珪素層及び金属ワイヤ（アルミニウム）が成膜された格子状凸部を転写した微細凹凸基材Ｆ２のフィルムロールを、微細凹凸基材Ｆ２のフィルムをほどきながら温度２３℃の０．１重量％のＮａＯＨ水溶液槽内を６５秒間走行させた。次に、水洗・風乾し、目的とするワイヤグリッド偏光板のロールを得た。
【００６８】
（バックライト上での白輝度および黒輝度の視認性評価）
バックライト上にＬＣＤの裏面偏光板としてＰＶＡ型偏光板と置き換えてワイヤグリッド偏光板を配置し、正面の白輝度、黒輝度を測定した。それぞれ２２０ｃｄ／ｍ２、０．２ｃｄ／ｍ２  ２３０ｃｄ／ｍ２、０．３ｃｄ／ｍ２であった。白表示、黒表示状態で第一転写工程と第二転写工程の境界部におけるワイヤグリッドの視認性の変化はなく、実用上問題ないレベルであった。
【００６９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、微細凹凸基材の収率を向上できる製造方法であり、例えば、液晶ディスプレイ、偏光ビームスプリッター、赤外線通信機器、センサー、医療関連の検査装置などに用いられるワイヤグリッド偏光板や、ディスプレイ装置、太陽電池、各種照明、複写機などの反射防止フィルムとして用いられる光学素子などの製造に好適に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１０  ロールモールド
１０ａ  接合辺部
１１  基材
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ  対辺
１２  原版
１０１  繰り出しロール
１０２  巻き取りロール
１０３  塗工部
１０４  賦形ロール
１０５  光源
１０６  搬送ロール
１０７  ロール
１０８  ディスペンサ
【図１】
2013254866.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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