(57)【要約】  第１の面11と第２の面12を有する被成形物１の両面にパターンを形成するための両面成型方法であって、第１の面11に形成された第１のパターン110上に第１の保護膜２を形成する第１保護膜形成工程と、第１保護膜形成工程後に、第２の面12に第２のパターン120を形成する第２成型工程と、によって、被成形物１の両面にパターンを形成することを目的とする。また、この後に続く第１保護膜除去工程によって第１の保護膜２を除去し、成型品を作製することを目的とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面と第２の面を有する被成形物の両面にパターンを形成するための両面成型方法であって、
前記第１の面に形成された第１のパターン上に第１の保護膜を形成する第１保護膜形成工程と、
前記第１保護膜形成工程後に、前記第２の面に第２のパターンを形成する第２成型工程と、
を有することを特徴とする両面成型方法。
【請求項２】
前記第１の保護膜は、少なくとも一部が前記第１のパターンの凹部に充填されていることを特徴とする請求項１記載の両面成型方法。
【請求項３】
前記第２成型工程後に、前記第１の保護膜を除去する第１保護膜除去工程を有することを特徴とする請求項１又は２記載の両面成型方法。
【請求項４】
前記第１保護膜除去工程は、前記被成形物を溶かさない溶媒で前記第１の保護膜を溶解して除去することを特徴とする請求項３記載の両面成型方法。
【請求項５】
前記第１の保護膜は水溶性材料からなり、前記溶媒は水であることを特徴とする請求項４記載の両面成型方法。
【請求項６】
前記第１の保護膜は有機材料からなり、前記溶媒は有機溶剤であることを特徴とする請求項４記載の両面成型方法。
【請求項７】
前記被成形物は硫酸に溶けない材料からなると共に、前記第１の保護膜は有機材料からなり、
前記第１保護膜除去工程は、前記第１の保護膜を硫酸で脱水した後、当該第１の保護膜の炭化物を酸化して除去することを特徴とする請求項３記載の両面成型方法。
【請求項８】
前記被成形物は無機材料からなり、前記第１の保護膜は有機材料からなり、
前記第１保護膜除去工程は、前記第１の保護膜をアッシング処理することを特徴とする請求項３記載の両面成型方法。
【請求項９】
前記第１の面に前記第１のパターンを形成する第１成型工程を有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の両面成型方法。
【請求項１０】
前記第２の面に形成された第２のパターン上に第２の保護膜を形成する第２保護膜形成工程を有することを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の両面成型方法。
【請求項１１】
前記第２の保護膜を除去する第２保護膜除去工程を有することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の両面成型方法。
【請求項１２】
前記第２保護膜除去工程は、前記被成形物を溶かさない溶媒で前記第２の保護膜を溶解して除去することを特徴とする請求項１１記載の両面成型方法。
【請求項１３】
前記第２の保護膜は水溶性材料からなり、前記溶媒は水であることを特徴とする請求項１２記載の両面成型方法。
【請求項１４】
前記第２の保護膜は有機材料からなり、前記溶媒は有機溶剤であることを特徴とする請求項１２記載の両面成型方法。
【請求項１５】
前記被成形物は硫酸に溶けない材料からなると共に、前記第２の保護膜は有機材料からなり、
前記第２保護膜除去工程は、前記第２の保護膜を硫酸で脱水した後、当該第２の保護膜の炭化物を酸化して除去することを特徴とする請求項１１記載の両面成型方法。
【請求項１６】
前記被成形物は無機材料からなり、前記第２の保護膜は有機材料からなり、前記第２保護膜除去工程は、前記第２の保護膜をアッシング処理することを特徴とする請求項１１記載の両面成型方法。
【請求項１７】
第１の面に第１のパターンを有し、第２の面に第２のパターンを有する被成形物本体と、
前記第１のパターン上に形成された第１の保護膜と、
を具備することを特徴とする成型品。
【請求項１８】
前記第１の保護膜は水溶性材料からなることを特徴とする請求項１７記載の成型品。
【請求項１９】
前記第１の保護膜は有機材料からなることを特徴とする請求項１７記載の成型品。
【請求項２０】
前記第１の保護膜は、少なくとも一部が前記第１のパターンの凹部に充填されていることを特徴とする請求項１７ないし１９のいずれかに記載の成型品。
【請求項２１】
前記第２のパターン上に形成された第２の保護膜を具備することを特徴とする請求項１７ないし２０のいずれかに記載の成型品。
【請求項２２】
前記第２の保護膜は、少なくとも一部が前記第２のパターンの凹部に充填されていることを特徴とする請求項２１記載の成型品。
【請求項２３】
前記第２の保護膜は水溶性材料からなることを特徴とする請求項２１又は２２記載の成型品。
【請求項２４】
前記第２の保護膜は有機材料からなることを特徴とする請求項２１又は２２記載の成型品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被成形物の両面にパターンを形成するための両面成型方法および成型品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マイクロオーダ、ナノオーダの微細パターンを形成する方法として、ナノインプリント技術がある。これは、樹脂等の被成形物に微細な成型パターンを有する型を加圧し、熱や光を利用して当該パターンを被成形物に転写するものである（例えば、特許文献１参照）。近年、光学部材等において、このナノインプリントを用いて被成形物の両面にパターンを転写することが求められている。その為、両面インプリント用の装置も開発されている（例えば、特許文献２参照）。【０００３】
【特許文献１】国際公開番号ＷＯ２００４／０６２８８６
【特許文献２】国際公開番号ＷＯ２０１４／０３４５７６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、両面インプリントには上述したような特別な装置の導入が必要であり、初期導入コストが高い。一方、既存のインプリント装置を用いて被成形物の第１の面に第１のパターンを転写した後、第２の面に第２のパターンを転写すると第１のパターンが毀損するという問題がある。【０００５】
そこで本発明では、従来のインプリント装置を用い、パターンの毀損を防止しながら片面ずつインプリントによるパターンの転写を行い、安価に両面インプリントを行う方法および両面インプリントされた成型品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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の両面成型方法は、第１の面と第２の面を有する被成形物の両面にパターンを形成するための方法であって、前記第１の面に形成された第１のパターン上に第１の保護膜を形成する第１保護膜形成工程と、前記第１保護膜形成工程後に、前記第２の面に第２のパターンを形成する第２成型工程と、を有することを特徴とする。【０００７】
この場合、前記第１の保護膜は、少なくとも一部が前記第１のパターンの凹部に充填されている方が好ましい。【０００８】
また、本発明の両面成型方法は、前記第２成型工程後に、前記第１の保護膜を除去する第１保護膜除去工程を有する。【０００９】
この場合、前記第１保護膜除去工程は、前記被成形物を溶かさない溶媒で前記第１の保護膜を溶解して除去すればよい。具体的には、前記第１の保護膜が水溶性材料からなる場合には、前記溶媒は水であればよい。また、前記第１の保護膜が有機材料からなる場合には、前記溶媒は有機溶剤であればよい。【００１０】
また、前記被成形物が硫酸に溶けない材料からなると共に、前記第１の保護膜が有機材料からなる場合には、前記第１保護膜除去工程は、前記第１の保護膜を硫酸で脱水した後、当該第１の保護膜の炭化物を酸化して除去するものであってもよい。【００１１】
また、前記被成形物は無機材料からなり、前記第１の保護膜は有機材料からなる場合には、前記第１保護膜除去工程は、前記第１の保護膜をアッシング処理して除去するものであってもよい。【００１２】
また、前記第１の面に前記第１のパターンを形成する第１成型工程を有していてもよい。【００１３】
また、前記第２の面に形成された第２のパターン上に第２の保護膜を形成する第２保護膜形成工程を有していてもよい。【００１４】
また、前記第２の保護膜を除去する第２保護膜除去工程を有していてもよい。【００１５】
この場合、前記第２保護膜除去工程は、前記被成形物を溶かさない溶媒で前記第２の保護膜を溶解して除去すればよい。具体的には、前記第２の保護膜が水溶性材料からなる場合には、前記溶媒は水であればよい。また、前記第２の保護膜が有機材料からなる場合には、前記溶媒は有機溶剤であればよい。【００１６】
また、前記被成形物が硫酸に溶けない材料からなると共に、前記第２の保護膜が有機材料からなる場合には、前記第２保護膜除去工程は、前記第２の保護膜を硫酸で脱水した後、当該第２の保護膜の炭化物を酸化して除去するものであってもよい。【００１７】
また、前記被成形物は無機材料からなり、前記第２の保護膜は有機材料からなる場合には、前記第２保護膜除去工程は、前記第２の保護膜をアッシング処理して除去するものであってもよい。【００１８】
このように形成された本発明の成型品は、第１の面に第１のパターンを有し、第２の面に第２のパターンを有する被成形物本体と、前記第１のパターン上に形成された第１の保護膜と、を具備することを特徴とする。【００１９】
この場合、前記第１の保護膜は、少なくとも一部が前記第１のパターンの凹部に充填されている方が好ましい。【００２０】
また、前記第１の保護膜の材質は水溶性材料や有機材料であればよい。【００２１】
また、本発明の成型品は、前記第２のパターン上に形成された第２の保護膜を具備してもよい。【００２２】
この場合、前記第２の保護膜は、少なくとも一部が前記第２のパターンの凹部に充填されている方が好ましい。【００２３】
また、前記第２の保護膜は水溶性材料や有機材料であればよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のインプリント方法は、第１の保護膜を用いてパターンの毀損を防止するため、従来のインプリント装置を用いて被成形物の両面にインプリントによるパターンを転写することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の両面成型方法を示す断面図である。
【図２】本発明の成型品を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の両面成型方法は、第１の面11と第２の面12を有する被成形物１の両面にパターンを形成するための方法であって、第１の面11に形成された第１のパターン110上に第１の保護膜２を形成する第１保護膜形成工程と、第２の面12に第２のパターン120を形成する第２成型工程と、で主に構成される。
【００２７】
被成形物１は、インプリント法によってパターンを形成できるものであればどのような形状や材質でも良い。例えば、被成形物の形状は板状のものや可撓性のあるフィルム状のもの、レンズ状のものなどが挙げられる。また、被成形物１の材質としては、光インプリントが可能な光硬化性樹脂や、熱インプリント可能な熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂が挙げられる。また、ガラスやシリコン等の無機材料、またはアルミニウム等の金属材料からなる被成形物本体の表面に、インプリント法によってパターンを転写可能な樹脂が形成されたものであっても良い。例えば、第１の面11側は第１のパターン110が形成された無機材料や金属材料からなり、第２の面12側はインプリント法に用いることができる樹脂からなるものが挙げられる。
【００２８】
また、第１のパターン110や第２のパターン120とは、微細な凹凸構造からなるもので、被成形物１の表面に所望の機能を付与するためのものである。凹凸構造としては、例えば、モスアイのように反射を抑える構造、ワイヤーグリッドのように光を偏光させる構造、導光板のように光を導くための構造、導電板のような電気を流すための構造などが該当する。なお、第１のパターン110と第２のパターン120は機能や構造が異なるものであっても良い。
【００２９】
ここで、第１のパターン110は、第１保護膜形成工程の前の第１成型工程によって、被成形物１の第１の面11に形成される。第１のパターン110の形成はどのように行っても良いが、例えば、図１（ａ）に示すような被成形物１を用意し、図１（ｂ）に示すように、当該被成形物１の第１の面11に光インプリントや熱インプリント等の周知のインプリント法を用いて形成すればよい。また、被成形物１上にインプリント法によってパターンが転写されたマスクを作成し、当該マスクを用いてエッチングを行い被成形物１に第１のパターン110を形成してもよい。
【００３０】
第１保護膜形成工程は、図１（ｃ）に示すように、第１の面11に形成された第１のパターン110上に第１の保護膜２を形成する工程である。第１の保護膜２の形成にはコーター等の回転式の装置やスプレー式の装置等を用いれば良い。ここで、第１の保護膜２は第１のパターン110を保護できると共に、第２のパターン120を形成する際の障害とならなければ、どのような厚さでも良いが、なるべく薄い方が除去がし易い。例えば、第１のパターンの凹凸構造の高さ（深さ）と同程度の膜厚とすることができる。一例としては、第１のパターンの凹凸構造の高さが200ｎｍの場合には、200ｎｍ程度にすれば良い。なお、第２のパターン120の転写時に第２の面12における圧力を均一にするためには、第１の保護膜２の膜厚も均一である方が好ましい。また、第１の保護膜２は、第１のパターン110を確実に保護するために、少なくとも一部が第１のパターン110の凹部に充填されている方が好ましい。
【００３１】
第１の保護膜２の材質は、被成形物１の両面にパターンを形成した後に除去できるものであればどのようなものでも良く、例えば、水のり（ＰＶＡ等）のような水溶性材料や、樹脂のような有機材料を用いることができる。
【００３２】
第２成型工程は、図１（ｄ）、（ｅ）に示すように、第１保護膜形成工程後に、第２の面12に第２のパターン120を形成する工程である。第２のパターン120の形成はどのように行っても良いが、例えば、光インプリントや熱インプリント等の周知のインプリント法を用いればよい。また、被成形物１上にインプリント法を適用可能なレジスト等の樹脂を塗布し、当該樹脂にインプリント法によってパターンを転写した後、当該パターンが形成された樹脂をマスクとしてエッチングを行い、第２のパターン120を形成してもよい。
【００３３】
これにより、本発明の成型品を形成することができる。すなわち、本発明の成型品は、図１（ｅ）に示すように、第１の面11に第１のパターン110を有し、第２の面12に第２のパターン120を有する被成形物１と、第１のパターン110上に形成された第１の保護膜２とで構成される。当該第１の保護膜２は、少なくとも一部が第１のパターン110の凹部に充填されていればよい。また、第１の保護膜２の材質は、後述する第１保護膜除去工程に応じて選択され、例えば、水のり（ＰＶＡ等）のような水溶性材料であってもよいし、有機溶剤等によって溶解できる樹脂のような有機材料であってもよい。
【００３４】
また、第１保護膜形成工程で形成された第１の保護膜２は、パーティクルによる汚染等から第１のパターン110を保護するため、必要な時期まで残しておいても良いが、第２成型工程後の第１保護膜除去工程によって除去してもよい。第１の保護膜２を除去する方法は、当該除去によって被成形物１を毀損しない限りどのような方法でもよいが、例えば、第１の保護膜２を溶解するが被成形物１は溶解しない溶媒で除去する方法がある。具体的には、第１の保護膜２が水溶性材料からなり被成形物１が非水溶性である場合、溶媒として水を用いればよい。また、第１の保護膜２が有機材料からなり、非成形物が有機溶剤に溶けない無機材料や金属などの材料である場合は、溶媒として有機溶剤を用いればよい。
【００３５】
また、被成形物１が硫酸に溶解しない材料からなると共に第１の保護膜２がレジストの様な有機材料からなる場合は、第１の保護膜２を硫酸で脱水した後、当該第１の保護膜２の炭化物を過酸化水素等で酸化して除去してもよい。
【００３６】
また、被成形物１が無機材料からなり、第１の保護膜２がレジストの様な有機材料からなる場合、第１の保護膜２にアッシング処理を行って除去してもよい。この場合、廃液処理の問題がない点で好ましい。
【００３７】
このように、第１保護膜除去工程を行うことにより、図１（ｆ）に示すように、被成形物１の両面に第１のパターン110と第２のパターン120が形成された製品を作製することができる。
【００３８】
また、本発明の両面成型方法は、パーティクルによる汚染等から第２のパターン120を保護するため、第２のパターン120上に第２の保護膜３を形成する第２保護膜形成工程を更に有していても良い。
【００３９】
この場合、本発明の成型品は、図２に示すように、第１の面11に第１のパターン110を有し、第２の面12に第２のパターン120を有する被成形物１本体と、第１のパターン110上に形成された第１の保護膜２と、第２のパターン120上に形成された第２の保護膜３とで構成される。当該第２の保護膜３は、少なくとも一部が第２のパターン120の凹部に充填されていればよい。また、第２の保護膜３の材質は、後述する第２保護膜除去工程に応じて選択され、例えば、水のり（ＰＶＡ等）のような水溶性材料であってもよいし、有機溶剤等によって溶解できる樹脂のような有機材料であってもよい。
【００４０】
また、このように形成された成型品は、最終的には、第２の保護膜３を除去する第２保護膜除去工程を有することになる。第２の保護膜３を除去する方法は、当該除去によって被成形物１を毀損しない限りどのような方法でもよいが、例えば、第２の保護膜３を溶解するが被成形物１は溶解しない溶媒で除去する方法がある。具体的には、第２の保護膜３が水溶性材料からなり被成形物１が非水溶性である場合、溶媒として水を用いればよい。また、第２の保護膜３が有機材料からなり、非成形物が有機溶剤に溶けない無機材料や金属などの材料である場合は、溶媒として有機溶剤を用いればよい。
【００４１】
また、被成形物１が硫酸に溶解しない材料からなると共に第２の保護膜３がレジストの様な有機材料からなる場合は、第２の保護膜３を硫酸で脱水した後、当該第２の保護膜３の炭化物を過酸化水素等で酸化して除去してもよい。
【００４２】
また、被成形物１が無機材料からなり、第２の保護膜３がレジストの様な有機材料からなる場合、第２の保護膜３にアッシング処理を行って除去してもよい。この場合、廃液処理の問題がない点で好ましい。
【００４３】
また、第１の保護膜除去工程と第２の保護膜除去工程は、可能であれば同時に行うことも可能である。例えば、第１の保護膜２と第２の保護膜３が共に水のり（ＰＶＡ等）のような水溶性材料である場合には、溶媒として水を用いて、第１の保護膜２と第２の保護膜３を溶解し同時に除去することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１  被成形物
２  第１の保護膜
３  第２の保護膜
11  第１の面
12  第２の面
110  第１のパターン
120  第２のパターン
【図１】
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【図２】
2019159969.tif 000004
【国際調査報告】
2019159969.tif 000005
2019159969.tif 000006
2019159969.tif 000007