JP3367985B2 - レリーフパターンの複製方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はホログラム等のレリーフ
パターンを複製する方法に関し、特にレジストをレリー
フ版からの複製に使用する基板としてフレキシブルな材
質のものを用いて樹脂版を作製するようにしたレリーフ
パターン複製方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レジストレリーフ版から複製品を
得る場合には、図６に示すように、Ｎｉ等の金型５０を
作製し、ガラス基板５１に紫外線硬化性樹脂５２を滴下
して上から金型５０で押圧してラミネートし、ガラス基
板５１側からＵＶ露光することにより、紫外線硬化性樹
脂５２を硬化させてレリーフパターンの複製を行ってい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
複製方法では樹脂を滴下してラミネートする際に泡等が
混入し易く、一度混入してしまうとこれを除去すること
ができず、欠陥が発生し易いという問題があった。ま
た、基板のフレキシブル性が欠けるため金型とガラス基
板とを反らしながら剥離することができず、この際にも
欠陥が発生し易かった。また、レジストレリーフ板から
一旦金型５０を作製して複製を行う場合、金型に傷等の
破損や樹脂残り等の異物混入の欠陥が発生した際は、再
度金型を作製しなければならない。しかしこの金型の作
製はメッキ等が必要となり、非常に手間を要してしま
う。また、金型を用いて複数回複製すると、図７に示す
ように、樹脂のはみ出し５２によるバリや異物混入およ
び原版から複製品の剥離困難等により、原版および複製
品に欠陥が発生してしまう。例えば、樹脂のはみ出しが
あった際にＵＶ照射して樹脂を硬化させると、これを剥
離除去しにくく、カッター等で無理に除去しようとする
とゴミ等の異物がパターン内に混入したり、傷つけてし
まうという問題があった。

【０００４】本発明はかかる事情に鑑みててされたもの
であり、欠陥がなく、レリーフパターンを容易に複製す
ることができ、またその最終複製の原版となる版が使用
不可能となった時にも原版の作製を容易に行うことがで
きるレリーフパターン複製方法を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のレリーフパター
ン複製方法は、ホログラム等のレリーフパターンを複製
する際、例えば泡等の異物が混入しても押し出して除去
できるようにレジストレリーフパターン版から複製する
基板としてアクリル板等のフレキシブルな材質を用い、
欠陥のないレリーフパターンの複製を可能にしたことを
特徴とするものである。

【０００６】図１は本発明の複製方法を説明するための
ものであり、図１（ａ）において、パターン５が形成さ
れたクロムマスク４とガラス基板１上にポジ型レジスト
層２が形成された乾板３を対向配置し、クロムマスク４
側からＵＶ光６で露光すると、パターン５の領域を除い
てポジ型レジストが露光され、現像すると露光部分が除
かれて、図１（ｂ）に示すようにガラス基板１上にレリ
ーフパターン７が形成され、クロムマスク４の複製が行
われる。もちろん、ネガ型レジストを使用することも可
能である。なお、レリーフパターンとしては、鏡面と粗
面からなるものや、レリーフホログラム等任意のもので
よい。

【０００７】次いで、図１（ｃ）に示すように、複製し
た版（原版）とアクリル基板８上に紫外性硬化性樹脂９
を滴下したものとを対向配置し、アクリル基板８側から
ＵＶ光６により露光する。この際アクリル基板８上には
有効領域外に離型層１０を塗布しておく。なお、紫外線
硬化性樹脂９を滴下する際、この中に泡１１等が混入す
るが、原版とアクリル基板８とを密着させる際、アクリ
ル基板８はフレキシブル性であるため破線で示すように
反らせながら中央部分から密着させることにより押し出
して除去することができる。そして、ＵＶ光６により紫
外線硬化性樹脂９がパターン状に硬化し両者を剥離する
際、図１（ｄ）に示すように、アクリル基板８がフレキ
シブル性であるとともに、離型層１０が塗布されている
ため、アクリル基板を反らせながら容易に剥離すること
ができる。また、離型層１０上の樹脂９はちぎれて容易
に除去でき、樹脂の端部を滑らかにすることができる。

【０００８】次いで、フレキシブル性アクリル基板を原
版とする例について、図２により説明する。図２（ａ）
は、例えばガラス基板等の上にパターン５をのせてクロ
ムマスク４を形成し、この上にレジスト２を積層する。
即ち、クロムマスク４は、通常、蒸着等により形成する
ため、せいぜい０．１μｍ厚程度しか得られず、１．０
μｍ厚程度のレリーフを得るために上にレジストを載
せ、基板側からＵＶ光６を照射することにより所定の厚
みを持ったレリーフパターンを形成する。ついで、これ
を原版として用い、図１で示した方法によりアクリル基
板８上にレリーフパターン７を形成した版Ｍ１を得る
（図２（ｃ））。さらにこの版Ｍ１を原版とし、図２
（ｄ）に示すように、同様にフレキシブルな基板上に紫
外線硬化性樹脂からなるパターンが形成された複数の版
Ｍ２を形成し、さらにＭ２を原版として同様に図２
（ｅ）に示すような複数の版Ｍ３を形成する。こうして
形成した版Ｍ３を原版とし、ガラス基板上に樹脂層から
なるパターンを形成した最終製品を複製する。

【０００９】このように基板がガラスであるレジストレ
リーフ原版から、順次Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３のようにフレキ
シブルな基板上にパターンが形成された版を複製してこ
れを原版とし、ガラス基板を有する最終製品を複製する
ことにより、例えば版Ｍ３が傷ついて使用できなくなっ
た場合にも、版Ｍ２を原版とすれば良く、また版Ｍ２が
使用できなくなった場合でも版Ｍ１を使用すればよいの
で、原版に耐刷性がなくなった時に新たに１番最初のレ
ジストレリーフ版から作製する必要がないため手間が省
け、コストを低減化し、量産化に対応することが可能で
ある。

【００１０】このようにフレキシブルな基板を用いたレ
リーフ版からの複製に際し、図３に示すように、複製用
基板２０を複製したい有効域２１の寸法よりも大きく
し、この有効域２１にプライマーを塗布するとともに、
有効域外２２には離型剤を塗布し、これに原版２３を密
着させ、ＵＶ露光により樹脂を硬化させて両者を剥離す
る。このとき有効域２１から樹脂２４がはみ出しても有
効域外２２には離型剤が塗布されているため、複製用基
板２０と原版２３を容易に剥離することができ、または
み出した樹脂２４は離型剤が塗布されているためエアを
吹き掛けるだけで容易に除去することができる。また、
原版２３側においてもはみ出した樹脂２４の付着が比較
的少なくてすむ。なお、有効域外２２への離型剤は塗布
しなくても有効域のみにプライマーを塗布しておけば、
プライマーの塗布されてない有効域外２２には樹脂はほ
とんど付着しないので、有効域へのプライマー塗布のみ
で対応することも可能である。

【００１１】また、図４に示すように樹脂製原版３０の
パターン部である有効域３１を除く領域３２に離型剤を
塗布し、複製用基材３３の全面にプライマーを塗布して
未硬化の樹脂を介在させてラミネートするようにしても
良い。ＵＶ露光により樹脂を硬化させて両者を剥離する
と、原版のはみ出し樹脂３４はエアを吹きかけるだけで
容易に剥離することができ、無欠陥の原版として複数回
の複製に供することができ、また、複製品の方は全面に
プライマー処理をしてあるためパターンに相当する部分
は欠陥なく複製することが可能である。

【００１２】また、図５に示すように、樹脂製原版を使
用して複数回複製した後、複製原版として使用した版３
０を、スピンナーチャック台４０にセットし、ＩＰＡ
（イソプロピルアルコール）洗浄液で洗浄すると、作業
中に混入した異物を除去でき、また原版から複製品を剥
離する力を小さくすることができる。即ち、離型剤塗布
の代わりに複製原版である版３０をパターンの面を上側
にしてスピンナーチャック台４０にセットし、例えば第
１回目は７００ｒｐｍで１０秒間、第２回目は１５００
ｒｐｍで３０秒間回転し、その最初の数秒間ＩＰＡを滴
下し続け、続く数秒間ＩＰＡを滴下しながら回転せると
表面に付着している樹脂残りやゴミ等の異物を除去する
ことができる。その後、ＩＰＡの滴下を止め、そのまま
回転を続ければ、ＩＰＡを飛ばすことができる。

【００１３】なお、上記説明においては、紫外線硬化性
樹脂を用いる場合について説明したが、本発明は電子線
硬化性樹脂を用い、電子線を照射して硬化する場合にも
適用可能であることは言うまでもない。

【００１４】

【作用】本発明はレジストレリーフ版からの複製に使用
する基板としてフレキシブルな材質を用い、基板のフレ
キシブル性を利用して原版作製時の泡の混入等の欠陥を
なくし、また原版と複製用基板との剥離は基板を反らす
ことができるので容易となる。さらに、フレキシブルな
基板を用いて複製した版を次の複製の原版として使用す
ることにより、複製したい基材が硬い材質であっても複
製を容易に行うことができる。また、フレキシブル性の
原版を複数枚準備しておくことにより、欠陥発生時に新
たにレジストレリーフ版から作製する必要がなくなり、
コストを低減化し、手間を省略することができる。さら
に複製時に有効領域のみプライマーを塗布するか、また
有効領域外に離型剤を塗布することにより、一層複製時
の剥離効果を高めることが可能である。また複数回の複
製を行った後、その複製原版をスピンナー上にセット
し、ＩＰＡで洗浄することにより作業中に混入した異物
を除去でき、また原版からの複製品の剥離を容易に行う
ことが可能となる。

【００１５】

【実施例】図１（ａ）に示すように、フォトレジストと
して東京応化（株）製ＯＦＰＲ８００を用い、ガラス基
板１上にスピンナー法により１５００回転／分でポジ型
フォトレジスト層をコーティングし、レリーフホログラ
ム乾板３を作製した。次いで干渉縞を濃淡２値化したパ
ターン５が形成された振幅ホログラムからなるクロムマ
スク４を用意し、このマスクのクロムマスク面側を乾板
３に密着させてＵＶ光６を４０ｍＪ照射した。この後、
現像液として東京応化（株）製ＮＭＤ−３を用いて露光
済みの乾板の現像を行い、図１（ｂ）に示すようなレリ
ーフパターン７が形成されたレリーフホログラム現像が
得られた。次いで、アクリル基板８の有効域外のポリエ
チレン−ＥＶＡ製の保護フィルム（ＳＰＶ−３６７日東
電工）をラミネートして、有効域のみにプライマーをス
ピンナーにより塗布した後、その保護フィルムを剥離し
て今度はその有効域外の部分に離型剤（フロン，１，
３；ＭＳ−７７，ダイキン工業）を塗布した。次いで、
アクリル基板８に紫外線硬化性樹脂９を滴下し、レジス
ト原版を密着させた。このレジスト原版の密着によりフ
ォトレジスト７の部分は紫外線硬化性樹脂９が排除さ
れ、フォトレジストパターン間に紫外線硬化性樹脂９が
満たされ、それと同時に混入した泡等の異物はアクリル
基板のフレキシブル性により外に押し出され、除去する
ことができた。この状態でアクリル基板８側からＵＶ光
６を４５０ｍＪ照射した。そして、フレキシブルなアク
リル基板側を反らすようにして剥離していくことによ
り、容易にガラス基板側への樹脂残りが無く剥離でき、
アクリル基板上に樹脂のレリーフパターンが得られた。
得られた版に再度紫外線を照射し、充分に樹脂を硬化
（ポリマー化）させ、フレキシブルなレリーフホログラ
ムレンズが得られた。

【００１６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、欠陥のな
いレリーフパターンを容易に複製することが可能であ
り、最終複製の原版となる版が使用不可能となった時の
原版の再作製が極めて容易となり、特にホログラムの複
製等に使用した場合に極めて有効なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の複製方法を説明する図である。

【図２】 樹脂製の版を原版とする例の説明図である。

【図３】 フレキシブルな基板を用いたレリーフ版から
の複製を説明する図である。

【図４】 フレキシブルな基板を用いたレリーフ版から
の複製を説明する図である。

【図５】 樹脂製原版の洗浄を説明する図である。

【図６】 従来のレリーフ版の複製を説明する図であ
る。

【図７】 従来のレリーフ版複製の問題点を説明する図
である。

【符号の説明】

１…ガラス基板、２…ポジ型レジスト、３…乾板、４…
クロムマスク、５…パターン、６…ＵＶ光、７…レリー
フパターン、８…アクリル基板、９…紫外線硬化性樹
脂、１０…離型層、２０…複製用基板、２１…有効域、
２２…有効域外、２３…原版、２４…樹脂。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03H 1/20 G03H 1/18

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原版と複製用基板の何れか一方がフレキ
   シブルであり、両者間に未硬化の紫外線硬化性樹脂また
   は電子線硬化性樹脂を介在させて密着させ、紫外線また
   は電子線を照射して樹脂を硬化させた後、両者のうちフ
   レキシブルな方を反らせながら剥離する複製方法におい
   て、原版または複製用基板の寸法を複製パターンの領域
   よりも大きくし、複製パターンの領域以外の部分に離型
   剤を塗布したことを特徴とするレリーフパターンの複製
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の方法において、離型剤と
   してフロン１，１，３を用いることを特徴とするレリー
   フパターンの複製方法。