(57)【要約】【課題】型に形成された微細な転写パターンを光硬化性材料に転写することで上記光硬化性材料を成形する被成形品の成形方法において、残膜の除去を容易にする。【解決手段】基材１１に未硬化の被成形材料１７を設ける未硬化被成形材料設置工程と、光が透過する材料で構成された基板３と光を遮断する材料で構成された複数の微細な凸部７を有する型１の転写パターン５が、未硬化の被成形材料１７に密着するように型１を設置する型設置工程と、型１の基板３を通して被成形材料１７に光を照射し被成形材料１７の一部１７Ｂを硬化させる被成形材料硬化工程と、型１を被成形材料１７から離す型離反工程と、未硬化の被成形材料１７Ａを除去する未硬化被成形材料除去工程とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が透過する材料で構成された基板と、
光を遮断する材料で構成され、前記基板の厚さ方向の一方の面にお互いが離れて設けられた複数の微細な凸部で形成された転写パターンと、
を有することを特徴とする型。
【請求項２】
基材に、光の照射によって硬化する未硬化の被成形材料を設ける未硬化被成形材料設置工程と、
光が透過する材料で構成された基板と、光を遮断する材料で構成され前記基板の厚さ方向の一方の面にお互いが離れて設けられた複数の微細な凸部で形成された転写パターンとを有する型の前記転写パターンが、前記未硬化被成形材料設置工程で設置された未硬化の被成形材料に密着するように、前記型を前記被成形材料に設置する型設置工程と、
前記型設置工程で前記型を前記被成形材料に設置した後、前記型の基板を通して前記被成形材料に光を照射し前記被成形材料の一部を硬化させる被成形材料硬化工程と、
前記被成形材料硬化工程で前記被成形材料の一部を硬化した後、前記型を前記被成形材料から離す型離反工程と、
前記型離反工程で前記被成形材料から前記型を離した後、未硬化の被成形材料を除去する未硬化被成形材料除去工程と、
を有することを特徴とする被成形品の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、型および被成形品の成形方法に係り、たとえば、型を用いて紫外線硬化樹脂の微細なパターンを成形するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板の一方の面に未硬化の紫外線硬化樹脂を薄く膜状に設け、この紫外線硬化樹脂に型の微細な転写パターンを転写することで、紫外線硬化樹脂を成形する成形方法（転写方法）が知られている（たとえば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２０８３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の成形方式では、紫外線硬化樹脂を硬化させた後、紫外線硬化樹脂から型を離すと、上記基板に薄い残膜が残ってしまう。この残膜をＯ２アッシング等で除去するとなると、除去に多くの時間を要してしまうという問題がある。
【０００５】
なお、残膜は、硬化した紫外線硬化樹脂で構成されており、転写して形成された微細な各凸部（硬化した紫外線硬化樹脂）の間に形成されて、上記基板をごく薄く覆っているのである。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、型に形成された微細な転写パターンを光硬化性材料に転写することで上記光硬化性材料を成形する被成形品の成形方法および型において、残膜の除去が容易であるものを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、光が透過する材料で構成された基板と、光を遮断する材料で構成され、前記基板の厚さ方向の一方の面にお互いが離れて設けられた複数の微細な凸部で形成された転写パターンとを有する型である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、基材に、光の照射によって硬化する未硬化の被成形材料を設ける未硬化被成形材料設置工程と、光が透過する材料で構成された基板と、光を遮断する材料で構成され前記基板の厚さ方向の一方の面にお互いが離れて設けられた複数の微細な凸部で形成された転写パターンとを有する型の前記転写パターンが、前記未硬化被成形材料設置工程で設置された未硬化の被成形材料に密着するように、前記型を前記被成形材料に設置する型設置工程と、前記型設置工程で前記型を前記被成形材料に設置した後、前記型の基板を通して前記被成形材料に光を照射し前記被成形材料の一部を硬化させる被成形材料硬化工程と、前記被成形材料硬化工程で前記被成形材料の一部を硬化した後、前記型を前記被成形材料から離す型離反工程と、前記型離反工程で前記被成形材料から前記型を離した後、未硬化の被成形材料を除去する未硬化被成形材料除去工程とを有する被成形品の成形方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、型に形成された微細な転写パターンを光硬化性材料に転写することで上記光硬化性材料を成形する被成形品の成形方法および型において、残膜の除去が容易であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】型の概略構成を示す図である。
【図２】型を被成形体に設置し紫外線を照射している状態を示す図である。
【図３】紫外線硬化樹脂の一部を硬化した後、型を被成形体から離した状態を示す図である。
【図４】未硬化の紫外線硬化樹脂を除去して得られた被成形品を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態に係る型１は、図１で示すように、基板（基材）３と転写パターン５とを備えて構成されている。基板３は、光が透過する材料で構成され板状に形成されている。たとえば、基板３は、紫外線が透過する石英ガラスで構成され矩形な平板状になっている。
【００１２】
転写パターン５は、複数の微細な凸部７で形成されている。各凸部７は、基板３の厚さ方向の一方の面にお互いが僅かに離れて一体的に設けられている。また、凸部７は、光（たとえば紫外線）を遮断する（光が透過しない）材料で構成されている。
【００１３】
凸部７は微細な直方体状に形成されている。凸部７の高さ（図１の上下方向の寸法）、横方向の寸法（図１の左右方向の寸法）、縦方向（図１の紙面に直交する方向の寸法）の寸法、および、お互いが隣接している各凸部７間の距離（図１の左右方向の寸法）は、たとえば、可視光線の波長と同程度の大きさになっている。また、凸部７の高さ寸法は、凸部７の横方向の寸法や縦方向の寸法よりも大きくなっている。
【００１４】
これによって、基板３の厚さ方向の一方の面（図１では基板３の上面）には、ドット＆スペースの形態で複数の柱状の凸部７（転写パターン５）が形成されていることになる。なお、各凸部７がライン＆スペースの形態で形成されていてもよい。また、凸部７が設けられていないところ（お互いが隣接している各凸部７の間）では、基板３が剥き出しになって露出している。すなわち、型１では、図１で示すような残膜８が除去されて非存在の状態になっている。
【００１５】
転写パターン５は、図１では、基板３の全面に設けられているが、転写パターン５が、基板３の一部に設けられている構成であってもよい。たとえば、転写パターン５が、基板３の厚さ方向の一方の面の中央部のみに設けられている構成であってもよいし、基板３の厚さ方向の一方の面の周辺部のみに設けられている構成であってもよい。
【００１６】
各凸部７の生成は、マスクレスリゾグラフィ（ｍａｓｋｌｅｓｓ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）によってなされるのであるが、上記特許文献１（特開２００９−２０８３１６号公報）に記載されているような転写で生成してもよいし、フォトリソグラフィとエッチングとで生成されてもよい。
【００１７】
また、凸部７を構成している光を遮断する材料として、不透明な合成樹脂（たとえば黒インクを混ぜた紫外線硬化樹脂）等が採用されている。
【００１８】
型１において、転写で各凸部７として、紫外線硬化樹脂に代えて、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を採用してもよい。そして、常温よりも高い温度もしくは常温で各凸部７を生成してもよい。
【００１９】
被成形品９は、図４で示すように、基材（基板）１１と被成形体１３とを備えて構成されている。基材１１は、たとえば、ＰＥＴフィルム（ポリエチレンテレフタレートで矩形な平板状に形成された材料）で構成されている。
【００２０】
被成形体１３は、硬化した光硬化性樹脂（たとえば紫外線硬化樹脂）で構成されている。また、被成形体１３は、複数の微細な凸部１５で形成されている。各凸部１５は、基材１１の厚さ方向の一方の面にお互いが離れて一体的に設けられている。
【００２１】
なお、詳しくは後述するが、被成形体１３は、型１の転写パターン５を転写することで形成されている。
【００２２】
したがって、被成形体１３の凸部１５は、微細な直方体状に形成されている。凸部１５の高さ（図４の上下方向の寸法）、横方向の寸法（図４の左右方向の寸法）、縦方向（図４の紙面に直交する方向の寸法）の寸法、および、お互いが隣接している各凸部１５間の距離（図４の左右方向の寸法）も、図１に示す各凸部７と同様に、たとえば、可視光線の波長と同程度の大きさになっている。
【００２３】
また、凸部１５が設けられていないところ（お互いが隣接している各凸部１５の間）では、基材１１が剥き出しになって露出している。
【００２４】
被成形体１３は、図４では、基材１１の全面に設けられているが、型１の場合と同様にして、被成形体１３が、基材１１の一部に設けられている構成であってもよい。
【００２５】
ここで、被成形品９の成形方法について説明する。
【００２６】
被成形品９は、たとえば、未硬化被成形材料設置工程と型設置工程と被成形材料硬化工程と型離反工程と未硬化被成形材料除去工程とを経て生成されるようになっている。
【００２７】
未硬化被成形材料設置工程は、基材１１の厚さ方向の一方の面に、光の照射によって硬化する未硬化の被成形材料（レジン（ｒｅｓｉｎ）；たとえば紫外線硬化樹脂等の光硬化性材料）を設ける工程である（図示せず）。未硬化被成形材料設置工程で設置された未硬化の被成形材料は、平板状の基材１１の厚さ方向の一方の面で薄い膜状になっている。
【００２８】
型設置工程は、図２で示すように、型１の転写パターン５が未硬化被成形材料設置工程で設置された未硬化の紫外線硬化樹脂１７に密着するように、型１を紫外線硬化樹脂１７に設置する工程である。
【００２９】
型設置工程で型１が設置された状態についてさらに説明すると、型１の基板３の厚さ方向と被成品の基材１１の厚さ方向とがお互いに一致しており、基板３と基材１１とが、転写パターン５の凸部７の高さの値よりもごく僅かに大きい距離を隔て、お互いに対向している。
【００３０】
また、図２に示す状態では、たとえば、型１が下方に付勢されている。これにより、型と基材１１とで、未硬化の紫外線硬化樹脂１７が挟まれて所定の力で押圧されていることになる。
【００３１】
上記押圧がなされているにもかかわらず、図２に示す状態では、型１の凸部７の先端（図２では下端）と基材１１との間に、未硬化の紫外線硬化樹脂１７のごく薄い部位１７Ａが存在している。この部位１７Ａは、従来の転写で残膜になる部位である。
【００３２】
被成形材料硬化工程は、図２で示すように、型設置工程で型１を紫外線硬化樹脂１７（紫外線硬化樹脂１７が設けられた基材１１）に設置した後、型１の基板３を通して被成形材料１７に光（たとえば紫外線）を照射し、紫外線硬化樹脂１７の一部（光が照射された部位）１７Ｂを硬化する工程である。
【００３３】
紫外線は、型１の上方に設置された紫外線発生装置１９によって生成される。紫外線発生装置１９が発した紫外線（たとえば平行光線）は、型１の基板３を通って、紫外線硬化樹脂１７に照射される。ただし、紫外線が紫外線硬化樹脂１７の総ての部位に照射されるわけではない。すなわち、型１に設けられている凸部７が紫外線を遮断するので、紫外線発生装置１９が発した紫外線は、各凸部７の間に存在している部位（たとえば直方体状の部位）１７Ｂには照射されるが、前述した部位１７Ａには照射されない。
【００３４】
これによって、被成形材料硬化工程では、紫外線硬化樹脂１７の部位１７Ｂが硬化し、部位１７Ａは硬化しない。
【００３５】
型離反工程は、被成形材料硬化工程で紫外線硬化樹脂の一部１７Ｂを硬化した後、型１を被成形材料１７から離す工程である。型離反工程で、型１を被成形材料１７から離すと、図３で示すようになる。図３では、基材１１の厚さ方向の一方の面に、被成形体１３（各凸部１５；硬化した紫外線硬化樹脂１７Ｂ）が形成されている。また、各凸部１５の間であって各凸部１５の底部（基端）には、ごく薄い未硬化の紫外線硬化樹脂１７Ａが存在している。
【００３６】
未硬化被成形材料除去工程は、型離反工程で紫外線硬化樹脂１７から型１を離した後、未硬化の紫外線硬化樹脂１７Ａを除去する工程である。未硬化の紫外線硬化樹脂１７Ａの除去は、未硬化の紫外線硬化樹脂１７Ａをたとえば溶剤（硬化した紫外線硬化樹脂１７Ｂは溶かさない溶剤）に溶かすことでなされる。
【００３７】
被成形品の成形方法によれば、被成形品９に残っている残膜１７Ａが未硬化になっているので、残膜の除去が容易になる。また、未硬化の残膜１７Ａを除去するので、従来のように硬化している残膜をアッシング（Ｏ２アッシング）等で除去する場合に比べて、本来除去されてはならない部位１７Ｂ（光硬化性材料で硬化している凸部１５）の損傷や欠落をほぼ無くすことができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  型
３  基板
５  転写パターン
７  凸部
９  被成形品
１１  基材
１７  未硬化の被成形材料
１７Ａ  硬化しない被成形材料の部位
１７Ｂ  硬化する被成形材料の部位
【図１】
2013135107.tif 000003
【図２】
2013135107.tif 000004
【図３】
2013135107.tif 000005
【図４】
2013135107.tif 000006