构造物形成装置、构造物制造方法和构造物与流程

本发明涉及形成片状构造物的构造物形成装置、构造物制造方法、以及由构造物形成装置和构造物制造方法制造的构造物。

背景技术：
日本专利申请公开第2011-102039号中公开的辊式压印装置是通过利用所谓的纳米压印技术形成树脂片的装置。该装置设置有用于在树脂片上转印图案的转印辊。在转印辊的外圆周表面，形成纳米级大小的转印图案。作为树脂片，使用提供在基膜上的UV固化树脂。当树脂片经过转印辊的表面时，用UV光线照射树脂片，结果是转印辊的图案形成在树脂片上（参见，例如，日本专利申请公开第2011-102039号中的段落0085）。

技术实现要素：
在日本专利申请公开第2011-102039号中公开的装置中，转印图案的整个表面的形状由具有曲率的转印辊转印，并且从转印辊移除树脂片，即，随着转印辊的旋转执行释放。因此，要转印的图案的纵横比越高，释放就变得越困难，这可能损坏图案。鉴于以上所述的情况，理想的是，提供一种能够形成构造物并且无论构造物的图案形状如何都不会损坏图案的构造物形成装置和构造物制造方法，并且提供由此制造的构造物。根据本发明的实施方式，提供了一种构造物形成装置，包括旋转体、保持构件和照射单元。进行了图案化的掩模能够被设置在旋转体上。照射单元能够利用能量线照射沿着旋转体的旋转轴方向的区域，其中掩模介于照射单元和照射区域之间。保持构件设置为与旋转体相对，从而形成保持利用能量线固化的材料的保持区域。在本发明中，通过不利用三维铸模而利用二维掩模，利用能量线照射所固化的材料将容易从旋转的旋转体剥去。即，可以防止通过固化材料形成的图案受到损坏，这与使用三维铸模的情况不同。旋转体具有弯曲的外圆周表面，从而在保持构件和外圆周表面之间形成保持区域。通过该构造物，可以形成高分辨率的微细构造物。照射单元可以包括发射作为能量线的光的光源。照射单元可以进一步包括具有狭缝的狭缝构件，其通过使从光源发射的光穿过狭缝可以在保持区域上形成线性照射区域。通过该构造物，即使通过利用发射非相干光的光源也可以形成线性光照射区域。光源可以是发射激光的光源，并且照射单元可以进一步包括线性地扩散发射的激光的光学系统。即使当如上所述使用激光源时，也可以利用激光照射线性照射区域。旋转体可以是具有中空部的筒状体，其中光源设置在中空部中。光源设置在中空部中，中空部是作为旋转体的圆柱体的内部，所以可以实现构造物形成装置的小型化。旋转体可以具有设置有掩模的外圆周表面。利用该结构，减小掩模和保持构件之间的距离，所以可以增加图案转印的分辨率。在保持构件的表面上，至少形成保持区域的区域可以是平坦表面或弯曲表面。构造物形成装置可以进一步包括行进机构，其被构造为使保持通过固化材料形成的构造物的膜状的基材行进。在该情况下，保持构件将张力施加于基材。因此，可以在基材上形成构造物。构造物形成装置可以进一步包括卷绕筒，其被构造为卷起通过固化材料形成的构造物。因此，可以通过卷绕筒卷起该构造物。根据旋转体和保持构件之间的距离，可以确定要形成的构造物的厚度。因此，通过调节该距离可以设置构造物的厚度。根据本发明的另一个实施方式，提供了一种构造物制造方法，该方法包括将通过能量线的能量固化的材料保持在旋转体和要设置为与旋转体相对的保持构件之间，其中进行了图案化的掩模能够设置在旋转体上。利用能量线通过掩模照射所保持的材料的沿着旋转体的旋转轴方向的区域。根据本发明的另一个实施方式，提供了一种通过以上所述的方法制造的构造物。如上所述，根据本发明，可以形成该构造物，并且无论构造物的图案形状如何都不会损坏图案。根据以下如附图所示的本发明的最佳实施方式的详细说明，本发明的这些和其他目的、特征和优点将更为显而易见。附图说明图1是示意性地示出了根据本发明的第一实施方式的构造物形成装置的透视图；图2是示出了图1中所示的构造物形成装置的侧视图；图3是示出了伸展的掩模的实例的平面图；图4是示出了图3中所示的掩模上形成的构造物的实例的平面图；图5是用于说明旋转鼓的外圆周表面和照射区域的平面之间的位移量的示图；图6是示出了作为参考例的在表面上具有在压印技术中使用的三维铸模的辊的透视图；图7是示出了使用图6中所示的辊的三维铸模形成构造物的状态的示图；图8是示出了根据第一实施方式的构造物的另一个实例的平面图；图9是示出了根据本发明的第二实施方式的构造物形成装置的侧视图；以及图10A和图10B分别是根据本发明的第三实施方式的构造物形成装置的光照射单元的平面图和侧视图。具体实施方式下文中，将参考附图描述本发明的实施方式。（第一实施方式）（构造物形成装置的构造）图1是示意性地示出了根据本发明的第一实施方式的构造物形成装置100的透视图。图2是示出了图1中所示的构造物形成装置100的侧视图。构造物形成装置100设置有用作旋转体的旋转鼓10，用作被设置为与旋转鼓10相对的保持构件的台20，以及设置在旋转鼓10中的光照射单元40。旋转鼓10具有沿Y轴方向的长度，形成为筒状形状，一般为圆筒状，并且具有作为弯曲表面的圆柱形表面的外圆周表面11。多个辊15接触外圆周表面11，并且旋转鼓10由多个辊15保持。利用该结构，旋转鼓10可关于作为旋转轴方向的Y轴方向旋转。旋转鼓10是由透光材料制造的，例如玻璃和亚克力。台20具有与旋转鼓10相对的表面21。表面21形成为平面形状。驱动台20的驱动机构（未示出）连接至台20。驱动机构具有使台20可以沿例如水平方向（在该情况下，沿垂直于旋转鼓10的旋转轴方向的方向（X轴方向））移动的构造。作为驱动机构，例如，使用滚珠丝杠机构、皮带机构、利用电磁作用的线性电机等。如图2中所示，在旋转鼓10的外圆周表面11上设置有具有光透过形状图案（下文中称为透光图案）的掩模M。即，掩模M沿着外圆周表面11的弯曲表面设置。掩模M是由金属、树脂等制造的，形成为薄膜形状，并且结合在旋转鼓10的外圆周表面11。一般地，掩模M设置在外圆周表面11的整个圆周（360度）上。掩模M可以通过光刻、蚀刻、切割等形成。应当注意，掩模M的透光图案可以通过打印等直接绘制在旋转鼓10的外圆周表面11上。图3是示出了伸展的掩模M的实例的平面图。黑色部分是遮光部分，而白色部分是透光部分。换句话说，透光图案是网目形式。掩模M的透光图案不限于该图案，并且可以具有任何形状的图案。光照射单元40具有生成非相干UV线的UV灯41，其作为发射作为能量线的光的光源。UV灯41基本上设置在旋转鼓10的中空部的中央，并且具有沿着Y轴方向的长形状。进一步，光照射单元40具有设置在旋转鼓10的中空部的狭缝构件42。狭缝构件42不连接旋转鼓10，也不旋转。狭缝构件42可以由支撑构件（未示出）支撑。狭缝构件42具有在台20的相对位置沿着Y轴方向纵长的狭缝42a。一般地，狭缝42a形成在与旋转鼓10的外圆周表面11中旋转鼓10的外圆周表面11与台20的表面21之间的距离最短的区域相对应的位置（与外圆周表...