JP2014066976A - Fine concavo-convex molded body, fine concavo-convex pattern forming mold, and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、反射防止膜に用いられる微細凹凸成形体及び微細凹凸成形鋳型並びにそれらの製造方法に関する。 The present invention relates to a fine concavo-convex molded body and a fine concavo-convex molded mold used for, for example, an antireflection film, and methods for producing the same.
近年、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの表示品質向上を目的とした光の反射防止技術において、界面に凹凸構造を設けることにより、基材に入射した光に対する屈折率を連続的に変化させ、屈折率の不連続界面を消失させて光の反射を防止できることが知られている。 In recent years, the refractive index for light incident on a substrate has been changed continuously by providing a concavo-convex structure at the interface in the antireflection technology for improving the display quality of flat panel displays such as liquid crystal displays and plasma displays. Thus, it is known that the discontinuous interface of the refractive index can be eliminated to prevent light reflection.
このような反射防止効果を示す微細な凹凸構造は、モスアイ構造と呼ばれ知られている。 Such a fine concavo-convex structure exhibiting an antireflection effect is known as a moth-eye structure.
上記モスアイ構造は、一般的に微細凹凸構造を反転させた鋳型を用い、その鋳型を樹脂等からなる転写材に転写することによって製造される。しかし、モスアイ構造の中でも特に高い反射防止効果を持つ微細凹凸構造、例えば、凸部短軸長に対する凸部高さ比(アスペクト比)が高い微細凹凸構造の場合、鋳型への転写材の充填不良や、鋳型から転写材を剥離する際の剥離抵抗が大きくなることで、転写品の凸部が欠損するなどの課題があった。 The moth-eye structure is generally manufactured by using a mold having an inverted fine concavo-convex structure and transferring the mold onto a transfer material made of resin or the like. However, in the case of a fine concavo-convex structure having a particularly high antireflection effect among the moth-eye structures, for example, a fine concavo-convex structure having a high convexity height ratio (aspect ratio) to the convex minor axis length, improper filling of the transfer material into the mold In addition, there is a problem in that the protruding portion of the transferred product is lost due to an increase in peeling resistance when the transfer material is peeled from the mold.
また、転写された微細凹凸構造も、剥離の際の静電気によりパターン倒れが発生するという課題もあった。例えば、特許文献1には、微細凹凸構造の凸部を特定のテーパー状の本体部と曲面構造を持つ先端部とで構成することにより転写性を向上できる技術が開示されている。 In addition, the transferred fine concavo-convex structure also has a problem that pattern collapse occurs due to static electricity at the time of peeling. For example, Patent Document 1 discloses a technique capable of improving transferability by forming a convex portion having a fine concavo-convex structure with a specific tapered main body portion and a tip portion having a curved surface structure.
しかしながら、特許文献1に開示された技術は、微細凹凸構造の凸部を特定のテーパー状の本体部と曲面構造を持つ先端部とで構成するため、テーパーや凸部曲率の設計に左右されるというパターン作製の難しさがあった。 However, since the technology disclosed in Patent Document 1 includes a convex portion having a fine concavo-convex structure including a specific tapered main body portion and a tip portion having a curved surface structure, it depends on the design of the taper and the convex portion curvature. There was a difficulty in pattern production.
本発明は、上記課題を解決しようとするものであり、鋳型への転写材の充填不良、剥離抵抗による転写品の凸部欠損、及び、転写された微細凹凸構造の凸部のパターン倒れを防止し、高品質の微細凹凸成形体を提供すると共に、これを製造するための微細凹凸成形鋳型及びそれらの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention is intended to solve the above-described problems, and prevents improper filling of the transfer material into the mold, loss of the convex portion of the transferred product due to peeling resistance, and pattern collapse of the convex portion of the transferred fine concavo-convex structure. It is another object of the present invention to provide a fine concavo-convex molded body of high quality, and to provide a fine concavo-convex molding mold for producing the same, and a method for producing the same.
本発明者らは、微細凹凸成形体及びそれを製造するための微細凹凸成形鋳型の微細凹凸構造を特定のパターン形状と配置を有するものにすることによって上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下の通りである。 The present inventors have found that the above problems can be solved by making the fine concavo-convex molded body and the fine concavo-convex structure of the fine concavo-convex molding mold for producing the same have a specific pattern shape and arrangement. It came to be completed. That is, the present invention is as follows.
本発明の微細凹凸成形体は、基材と、前記基材の表面に設けられた複数の凸部及び複数の凹部を含む微細凹凸構造と、を有する微細凹凸成形体であって、任意の前記凸部と当該凸部と最隣接する前記凸部との間が連なった凸部密集箇所を形成し、前記凸部密集箇所が上面視にてランダム状に配置されていることを特徴する。 The fine concavo-convex molded article of the present invention is a fine concavo-convex molded article having a base material and a fine concavo-convex structure including a plurality of convex portions and a plurality of concave portions provided on the surface of the base material. A convex portion dense spot where a convex portion and the convex portion nearest to the convex portion are continuous is formed, and the convex portion dense spot is randomly arranged in a top view.
この構成によれば、微細凹凸構造が特定のパターン形状と配置を有することにより、微細凹凸成形体の製造時には、微細凹凸成形鋳型の微細凹凸構造への転写材の充填性が改善され、且つ、転写された微細凹凸構造は、微細凹凸成形鋳型から転写材を剥離する際の剥離抵抗に負けないパターン強度を得ることが可能となる。さらに、微細凹凸成形体の微細凹凸構造の凸部が、最隣接する凸部間同士が部分的に寄合う、または、部分的に融合した形態をとることで、実質パターン倒れすることなく、物理的に安定な構造を持つ。この結果、高品質の微細凹凸成形体を得ることができる。 According to this configuration, when the fine concavo-convex structure has a specific pattern shape and arrangement, when the fine concavo-convex molded body is manufactured, the filling property of the transfer material into the fine concavo-convex structure of the fine concavo-convex molding mold is improved, and The transferred fine concavo-convex structure can obtain a pattern strength that does not lose the peeling resistance when the transfer material is peeled from the fine concavo-convex mold. Furthermore, the convex part of the fine concavo-convex structure of the fine concavo-convex molded body takes a form in which the adjacent convex parts partially meet each other or are partially fused, so that the physical pattern does not fall down Has a stable structure. As a result, a high-quality fine uneven molded body can be obtained.
本発明の微細凹凸成形体において、前記微細凹凸構造の任意の前記凸部と、当該凸部と最隣接する前記凸部との間が平均間隔(pn)200nm以下で連なった凸部密集箇所を成し、隣接する前記凸部密集箇所同士の平均間隔(PN)がpn以上400nm以下であることが好ましい。 In the fine concavo-convex molded article of the present invention, convex dense areas where the convex portions of the fine concavo-convex structure and the convex portions closest to the convex portions are connected at an average interval (p n ) of 200 nm or less. It is preferable that the average interval (P N ) between the adjacent convex portion dense spots is pn or more and 400 nm or less.
また、本発明の微細凹凸成形体において、任意の前記凸部の断面視において、凸部短軸長に対する凸部高さ比が平均2以上であることが好ましい。 Moreover, in the fine uneven | corrugated molded object of this invention, it is preferable that the convex part height ratio with respect to a convex-part short-axis length is 2 or more on average in the cross sectional view of arbitrary said convex parts.
本発明の微細凹凸成形体において、前記微細凹凸構造が樹脂組成物の硬化物からなり、前記樹脂組成物が、100質量部中、1分子中に3個以上のアクリル基及び/又はメタクリル基を有する1種類以上の単量体成分を20質量部〜60質量部、N−ビニル基を有する単量体成分を5質量部〜40質量部、その他単量体成分を0〜75質量部含む組成物であることが好ましい。 In the fine concavo-convex molded article of the present invention, the fine concavo-convex structure is a cured product of a resin composition, and the resin composition contains three or more acrylic groups and / or methacrylic groups in one molecule in 100 parts by mass. Composition containing 20 to 60 parts by mass of one or more kinds of monomer components, 5 to 40 parts by mass of monomer components having an N-vinyl group, and 0 to 75 parts by mass of other monomer components It is preferable that it is a thing.
本発明の微細凹凸成形体において、前記樹脂組成物が光硬化性組成物であることが好ましい。また、前記光硬化性組成物の50℃での粘度が100mPa・s以下であることが好ましい。 In the fine uneven molded body of the present invention, the resin composition is preferably a photocurable composition. Moreover, it is preferable that the viscosity at 50 degreeC of the said photocurable composition is 100 mPa * s or less.
本発明の反射防止膜は、本発明の微細凹凸成形体を具備することを特徴とする。 The antireflection film of the present invention is characterized by comprising the fine concavo-convex molded body of the present invention.
また、本発明の微細凹凸成形鋳型は、基材と、前記基材の表面に設けられた複数の凸部及び複数の凹部を含む微細凹凸構造と、を有する微細凹凸成形鋳型であって、任意の前記凸部と当該凸部と最隣接する前記凸部との間が連なった凸部密集箇所を形成し、前記凸部密集箇所が上面視にてランダム状に配置されていることを特徴する。 The fine concavo-convex mold of the present invention is a fine concavo-convex mold having a base material and a fine concavo-convex structure including a plurality of convex portions and a plurality of concave portions provided on the surface of the base material. The convex portion and the convex portion closest to the convex portion are connected to form a convex portion dense portion, and the convex portion dense portion is randomly arranged in a top view. .
この構成によれば、微細凹凸構造が特定のパターン形状と配置を有することにより、微細凹凸成形体の製造時には、微細凹凸成形鋳型の微細凹凸構造への転写材の充填性が改善され、且つ、転写された微細凹凸構造は、微細凹凸成形鋳型から転写材を剥離する際の剥離抵抗に負けないパターン強度を得ることが可能となる。さらに、微細凹凸成形体の微細凹凸構造の凸部が、最隣接する凸部間同士が部分的に寄合う、又は、部分的に融合した形態をとることで、実質パターン倒れすることなく、物理的に安定な構造を持つ。この結果、高品質の微細凹凸成形体を得ることができる。 According to this configuration, when the fine concavo-convex structure has a specific pattern shape and arrangement, when the fine concavo-convex molded body is manufactured, the filling property of the transfer material into the fine concavo-convex structure of the fine concavo-convex molding mold is improved, and The transferred fine concavo-convex structure can obtain a pattern strength that does not lose the peeling resistance when the transfer material is peeled from the fine concavo-convex mold. Furthermore, the convex part of the fine concavo-convex structure of the fine concavo-convex molded body takes a form in which the adjacent convex parts partially meet each other or are partially fused, so that the physical pattern does not fall down, Has a stable structure. As a result, a high-quality fine uneven molded body can be obtained.
本発明の微細凹凸成形鋳型において、前記微細凹凸構造の任意の前記凸部と、当該凸部と最隣接する前記凸部との間が平均間隔(pn)200nm以下で連なった凸部密集箇所を成し、隣接する前記凸部密集箇所同士の平均間隔(PN)がpn以上400nm以下であることが好ましい。 In the fine concavo-convex molding mold of the present invention, a dense portion of convex portions in which an arbitrary interval between the arbitrary convex portion of the fine concavo-convex structure and the convex portion nearest to the convex portion is continuous with an average interval (p n ) of 200 nm or less. It is preferable that the average interval (P N ) between the adjacent convex portion dense spots is pn or more and 400 nm or less.
本発明の微細凹凸成形鋳型において、任意の前記凸部の断面視において、凸部短軸長に対する凸部高さ比が平均2以上であることが好ましい。 In the fine concavo-convex molding mold of the present invention, it is preferable that the ratio of the convex portion height to the convex minor axis length is 2 or more on average in the sectional view of the arbitrary convex portion.
本発明の微細凹凸成形体の製造方法は、基材上に、自己組織化ブロックコポリマーを含有した溶液を塗布し、塗膜層を作製し、前記塗膜層中で自己組織化によりランダム状に配置した海島状の相分離構造を作製する工程と、前記相分離構造の海又は島部を選択的にエッチングし、凹凸海島状のレジストパターン層を作製する工程と、前記凹凸海島状のレジストパターンをマスクとして、エッチングすることで、前記基材にランダム状の第1のパターン及び前記第1のパターンに沿って微細な凹凸形状の第2のパターンを作製する工程と、を具備することを特徴とする。 In the method for producing a fine concavo-convex molded article of the present invention, a solution containing a self-assembled block copolymer is applied on a substrate, a coating layer is produced, and the coating layer is randomly formed by self-assembly. A step of producing an arranged sea-island-like phase separation structure; a step of selectively etching the sea or island portion of the phase-separation structure to produce an uneven sea-island-like resist pattern layer; and the uneven sea-island-like resist pattern. And a step of forming a first pattern having a random shape on the base material and a second pattern having a fine concavo-convex shape along the first pattern by etching using the mask as a mask. And
この構成によれば、前記基材の表面に設けられた複数の凸部及び複数の凹部を含む微細凹凸構造を有し、任意の前記凸部と当該凸部と最隣接する前記凸部との間が連なった凸部密集箇所を形成し、前記凸部密集箇所が上面視にてランダム状に配置されている微細凹凸構造成形体を容易に得ることができる。 According to this configuration, it has a fine concavo-convex structure including a plurality of convex portions and a plurality of concave portions provided on the surface of the base material, and the arbitrary convex portions and the convex portions closest to the convex portions. It is possible to easily obtain a fine concavo-convex structure molded body in which convex portions densely spaced from each other are formed and the convex dense portions are randomly arranged in a top view.
また、本発明の微細凹凸成形体の製造方法においては、前記微細凹凸成形体の任意の前記凸部と当該凸部と最隣接する前記凸部との間が連なった凸部密集箇所を形成し、前記凸部密集箇所が上面視にてランダム状に配置されていることが好ましい。 Further, in the method for producing a fine concavo-convex molded article of the present invention, a convex dense portion where the convex part of the fine concavo-convex molded article and the convex part closest to the convex part are connected is formed. It is preferable that the dense portions of the convex portions are randomly arranged in a top view.
また、本発明の微細凹凸成形体の製造方法においては、前記凹凸形状の任意の凸部と、当該凸部と最隣接する前記凸部との間が平均間隔(pn)200nm以下で連なった凸部密集箇所を成し、隣接する前記凸部密集箇所同士の平均間隔(PN)がpn以上400nm以下であることが好ましい。 Moreover, in the manufacturing method of the fine uneven | corrugated molded object of this invention, between the arbitrary convex part of the said uneven | corrugated shape and the said convex part nearest to the said convex part was continued with an average space | interval ( pn ) of 200 nm or less. It is preferable that the average interval (P N ) between the adjacent dense convex portions that are convex portions dense portions is pn or more and 400 nm or less.
また、本発明の微細凹凸成形体の製造方法においては、前記凹凸形状の任意の凸部の断面視において、凸部短軸長に対する凸部高さ比が平均2以上であることが好ましい。 Moreover, in the manufacturing method of the fine uneven | corrugated molded object of this invention, it is preferable that the convex part height ratio with respect to a convex-part short-axis length is 2 or more on average in the cross sectional view of the arbitrary convex parts of the said uneven | corrugated shape.
本発明の微細凹凸成形鋳型の製造方法は、基材上に、自己組織化ブロックコポリマーを含有した溶液を塗布し、塗膜層を作製し、前記塗膜層中で自己組織化によりランダム状に配置した海島状の相分離構造を作製する工程と、前記相分離構造の海又は島部を選択的にエッチングし、凹凸海島状のレジストパターン層を作製する工程と、前記凹凸海島状のレジストパターンをマスクとして、エッチングすることで、前記基材にランダム状の第1のパターン及び前記第1のパターンに沿って微細な凹凸形状の第2のパターンを作製する工程と、を具備することを特徴とする。 The method for producing a fine concavo-convex molding mold of the present invention comprises applying a solution containing a self-assembled block copolymer on a substrate to produce a coating layer, and randomly forming the coating layer by self-assembly in the coating layer. A step of producing an arranged sea-island-like phase separation structure; a step of selectively etching the sea or island portion of the phase-separation structure to produce an uneven sea-island-like resist pattern layer; and the uneven sea-island-like resist pattern. And a step of forming a first pattern having a random shape on the base material and a second pattern having a fine concavo-convex shape along the first pattern by etching using the mask as a mask. And
この構成によれば、前記基材の表面に設けられた複数の凸部及び複数の凹部を含む微細凹凸構造を有し、任意の前記凸部と当該凸部と最隣接する前記凸部との間が連なった凸部密集箇所を形成し、前記凸部密集箇所が上面視にてランダム状に配置されている微細凹凸構造成形鋳型を容易に得ることができる。 According to this configuration, it has a fine concavo-convex structure including a plurality of convex portions and a plurality of concave portions provided on the surface of the base material, and the arbitrary convex portions and the convex portions closest to the convex portions. It is possible to easily obtain a fine concavo-convex structure molding mold in which convex portions densely spaced from each other are formed and the convex dense portions are randomly arranged in a top view.
また、本発明の微細凹凸成形鋳型の製造方法においては、前記微細凹凸成形体の任意の前記凸部と当該凸部と最隣接する前記凸部との間が連なった凸部密集箇所を形成し、前記凸部密集箇所が上面視にてランダム状に配置されていることが好ましい。 Further, in the method for producing a fine concavo-convex molding mold according to the present invention, a convex dense portion where the convex part of the fine concavo-convex molded body and the convex part nearest to the convex part are continuous is formed. It is preferable that the dense portions of the convex portions are randomly arranged in a top view.
また、本発明の微細凹凸成形鋳型の製造方法においては、前記凹凸形状の任意の凸部と、当該凸部と最隣接する前記凸部との間が平均間隔(pn)200nm以下で連なった凸部密集箇所を成し、隣接する前記凸部密集箇所同士の平均間隔(PN)がpn以上400nm以下であることが好ましい。 Moreover, in the manufacturing method of the fine uneven | corrugated shaping | molding mold of this invention, between the arbitrary convex part of the said uneven | corrugated shape and the said convex part nearest to the said convex part was continued with an average space | interval ( pn ) of 200 nm or less. It is preferable that the average interval (P N ) between the adjacent dense convex portions that are convex portions dense portions is pn or more and 400 nm or less.
また、本発明の微細凹凸成形鋳型の製造方法においては、前記凹凸形状の任意の凸部の断面視において、凸部短軸長に対する凸部高さ比が平均2以上であることが好ましい。 Moreover, in the manufacturing method of the fine uneven | corrugated shaping | molding mold of this invention, it is preferable that the convex part height ratio with respect to a convex-part short-axis length is 2 or more on average in the cross sectional view of the arbitrary convex parts of the said uneven | corrugated shape.
本発明の微細凹凸成形体の製造方法は、本発明の微細凹凸成形鋳型の製造方法で得られた微細凹凸成形鋳型を用いて前記微細凹凸構造を転写材に転写して微細凹凸成形体を得ることを特徴とする。 The method for producing a fine concavo-convex molded article of the present invention is obtained by transferring the fine concavo-convex structure to a transfer material using the fine concavo-convex molded mold obtained by the method for producing a fine concavo-convex molded mold of the present invention. It is characterized by that.
本発明によれば、微細凹凸構造が特定のパターン形状と配置を有することにより、微細凹凸成形体の製造時には、微細凹凸成形鋳型の微細凹凸構造への転写材の充填性が改善され、且つ、転写された微細凹凸構造は、微細凹凸成形鋳型から転写材を剥離する際の剥離抵抗に負けないパターン強度を得ることが可能となる。さらに、微細凹凸成形体の微細凹凸構造の凸部が、最隣接する凸部間同士が部分的に寄合う、又は、部分的に融合した形態をとることで、実質パターン倒れすることなく、物理的に安定な構造を持つ。この結果、高品質の微細凹凸成形体を得ることができる。 According to the present invention, when the fine concavo-convex structure has a specific pattern shape and arrangement, when the fine concavo-convex molded body is manufactured, the filling property of the transfer material to the fine concavo-convex structure of the fine concavo-convex molding mold is improved, and The transferred fine concavo-convex structure can obtain a pattern strength that does not lose the peeling resistance when the transfer material is peeled from the fine concavo-convex mold. Furthermore, the convex part of the fine concavo-convex structure of the fine concavo-convex molded body takes a form in which the adjacent convex parts partially meet each other or are partially fused, so that the physical pattern does not fall down, Has a stable structure. As a result, a high-quality fine uneven molded body can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described.
図1を用いて、本発明の実施の形態に係る微細凹凸成形体を具体的に説明する。図1は、本実施の形態に係る微細凹凸成形体を示す断面概略図である。図1に示すように、微細凹凸成形体10は、基材11とその表面に設けられた微細凹凸構造12とからなる。 The fine concavo-convex molded body according to the embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a fine uneven molded body according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the fine concavo-convex molded body 10 includes a base material 11 and a fine concavo-convex structure 12 provided on the surface thereof.
本実施の形態に係る微細凹凸成形体10は、基材11に微細凹凸構造12を形成したものであって、これ自体で光反射防止機能等を発揮する場合の他、基材11に微細凹凸構造12を形成し、この微細凹凸構造12を他の基材に転写する成形鋳型、及び、成形鋳型から基材11に微細凹凸構造12を転写した転写品のいずれも包含される。従って、以下の説明において特に言及する場合を除き、微細凹凸成形体10には、成形鋳型及び転写品の両方が含まれる。 The fine concavo-convex molded body 10 according to the present embodiment is obtained by forming a fine concavo-convex structure 12 on a base material 11, and in addition to exhibiting a light reflection preventing function or the like itself, Both a molding mold for forming the structure 12 and transferring the fine concavo-convex structure 12 to another substrate, and a transfer product in which the fine concavo-convex structure 12 is transferred from the molding mold to the substrate 11 are included. Therefore, unless specifically mentioned in the following description, the fine concavo-convex molded body 10 includes both a mold and a transfer product.
微細凹凸構造12は、複数の凸部14及び凹部15で構成されている。任意の凸部14とこの凸部14と最隣接する凸部14との間が連なった凸部密集箇所を形成し、凸部密集箇所が、上面視にてランダム状に配置されている。 The fine concavo-convex structure 12 includes a plurality of convex portions 14 and concave portions 15. A convex dense portion where the arbitrary convex portion 14 and the convex portion 14 adjacent to the convex portion 14 are continuous is formed, and the convex portion dense portions are randomly arranged in a top view.
微細凹凸構造12は、所定の領域において、基準面13から凸部14の頂点までの高さ(H)が200nm以上、より好ましく250nm以上であることが好ましい。 In the fine concavo-convex structure 12, the height (H) from the reference surface 13 to the apex of the convex portion 14 in a predetermined region is preferably 200 nm or more, more preferably 250 nm or more.
ここで、所定の領域とはパターンを有する任意の500nm四方の領域のことであり、以下、測定領域と呼ぶ。また、当該測定領域において、凹部15の最下点をゼロ点(図1中Oで示す)とし、ゼロ点からの高さを凸部高さとする。また、このゼロ点を含む平面を基準面13とする。なお、ゼロ点とは、走査型プローブ顕微鏡から得た微細凹凸構造の高さに関するデータをテキスト変換で抜き出して、高さを最小となる位置をゼロ点とした。 Here, the predetermined region is an arbitrary 500 nm square region having a pattern, and is hereinafter referred to as a measurement region. Moreover, in the said measurement area | region, let the lowest point of the recessed part 15 be a zero point (it shows by O in FIG. 1), and let the height from a zero point be a convex part height. A plane including the zero point is defined as a reference plane 13. Note that the zero point is the data on the height of the fine concavo-convex structure obtained from the scanning probe microscope extracted by text conversion, and the position where the height is minimized is defined as the zero point.
なお、本実施の形態における凸部14とは、基準面13から100nm以上の高さを有するものを示す。また、図1中Wは、凸部14の底部における短軸長を示している。 In addition, the convex part 14 in this Embodiment shows what has a height of 100 nm or more from the reference plane 13. Further, W in FIG. 1 indicates the short axis length at the bottom of the convex portion 14.
本実施の形態に係る微細凹凸成形体10は、さらに任意の凸部14の断面視において、凸部14の底部の短軸長Wに対する凸部14の高さ(H)の比(以下、アスペクト比という)が平均3以上、さらには平均4以上であることが好ましい。アスペクト比が上記範囲内であると、凸部14の形状が細長いものとなり、凸部14の充填密度が上がり、反射防止効果がより高いものとなる。 The fine concavo-convex molded body 10 according to the present embodiment further has a ratio of the height (H) of the convex portion 14 to the minor axis length W of the bottom portion of the convex portion 14 (hereinafter referred to as aspect) in a cross-sectional view of the arbitrary convex portion 14. Ratio) is preferably 3 or more on average, and more preferably 4 or more on average. When the aspect ratio is within the above range, the shape of the protrusions 14 is elongated, the packing density of the protrusions 14 is increased, and the antireflection effect is higher.
図1に示す微細凹凸成形体10の微細凹凸構造12において、任意の凸部14と、これに最隣接する凸部14との間隔(以下、最隣接凸部間ピッチpnという)は、使用する光の波長よりも小さい距離になっている。最隣接凸部間ピッチpnを200nm以下にすることで、凸部充填性がよくなり、反射率特性がよくなる点で好ましく、150nm以下であることで、反射抑制効果が高く、且つ、ヘイズを低減できる点でより好ましい。また、最隣接凸部間ピッチPnを50nm以上にすることで、成形鋳型からの離型性が良好となり、80nm以上で、繰り返し転写時の離型性が良くなる点でさらに好ましい。 In the fine concavo-convex structure 12 of the fine concavo-convex shaped body 10 shown in FIG. 1, and any protrusion 14, the distance between the convex portion 14 that is the closest thereto (hereinafter, referred to as a pitch p n between the most adjacent convex portions) is used The distance is smaller than the wavelength of the light to be transmitted. By the nearest protrusion pitch p n to 200nm or less, the better protrusions filling properties, preferably in that the reflectance characteristics are improved, it is 150nm or less, a high antireflection effect, and the haze It is more preferable in that it can be reduced. In addition, it is more preferable that the pitch Pn between the most adjacent convex portions is 50 nm or more so that the releasability from the molding mold is improved, and the release property at the time of repeated transfer is improved when it is 80 nm or more.
なお、最隣接凸部間ピッチpnの算出方法は、図2A及び下記式(1)に示すように、任意の凸部密集箇所において、基準面13から100nm以上の高さを有する任意の凸部頂部と、この任意の凸部頂部と同一の凸部密集箇所に属し且つ最隣接した他の凸部頂部との間を、上面視において直線で結んだ距離を計測する。同様にして任意の凸部に対する最隣接凸部間距離を50点計測し、その平均をpnとして算出する。 The method of calculating the pitch p n between nearest projections, as shown in FIGS. 2A and formula (1), any convex having at any of the convex portions densely locations, from the reference plane 13 than 100nm height A distance obtained by connecting a straight line between the top of the top and another top of the convex that belongs to the same convexity dense portion as the arbitrary convex top and is adjacent to the top is measured. Similarly, 50 points of the distance between the most adjacent protrusions with respect to an arbitrary protrusion is measured, and the average is calculated as pn .
式(1)
本実施の形態に係る微細凹凸成形体10の微細凹凸構造において、任意の凸部14とこの凸部14と最隣接する凸部14との間が連なった凸部密集箇所を形成している。 In the fine concavo-convex structure of the fine concavo-convex molded body 10 according to the present embodiment, a convex portion dense portion where an arbitrary convex portion 14 and the convex portion 14 are adjacent to each other is formed.
ここで、「任意の凸部14と、その凸部14と最隣接する凸部14との間が連なった凸部密集箇所」とは、凸部14が独立して配置しておらず、凸部14と最隣接する凸部14との間が、凸部頂部以外の箇所にて融合しており、山脈状に連なった箇所のことを示す。 Here, "an arbitrary convex portion 14 and a convex portion dense spot where the convex portion 14 and the nearest adjacent convex portion 14 are connected" means that the convex portions 14 are not arranged independently, A portion between the portion 14 and the nearest adjacent convex portion 14 is fused at a place other than the top of the convex portion, and indicates a portion connected in a mountain range.
さらに、本実施の形態に係る微細凹凸成形体10の微細凹凸構造12において、凸部密集箇所が、上面視にてランダム状に配置されている。「ランダム状」とは、上面視において、海島状パターンの「海」又は「島」パターンのいずれか一方が、ランダムな縞模様として配置している状態を表す。本実施の形態における微細凹凸成形体10におけるランダム状とは、微細凹凸構造12の任意の凸部14とその凸部14と最隣接する凸部14が連なって成る山脈状の凸部密集箇所と、凸部密集箇所と最隣接する凸部密集箇所がランダムな縞模様として配置することである。このような配置により、成形鋳型からの転写剥離の際、剥離方向に寄らず、剥離抵抗を分散し、凹凸パターンの破損を軽減することができる。 Furthermore, in the fine concavo-convex structure 12 of the fine concavo-convex molded body 10 according to the present embodiment, the convex portions densely arranged are randomly arranged in a top view. “Random” means a state in which either the “sea” or “island” pattern of the sea-island pattern is arranged as a random striped pattern when viewed from above. The random shape in the fine concavo-convex molded body 10 in the present embodiment refers to a mountain-shaped convex portion dense spot formed by connecting an arbitrary convex portion 14 of the fine concavo-convex structure 12 and the convex portion 14 adjacent to the convex portion 14. The convex portion dense spots and the nearest neighboring convex portion dense spots are arranged as random striped patterns. With such an arrangement, it is possible to disperse the peeling resistance and reduce damage to the concavo-convex pattern at the time of transfer peeling from the mold, regardless of the peeling direction.
図3に示す場合を例に挙げてより詳細に説明する。図3Aは、本実施の形態に係る微細凹凸形成体の微細凹凸構造を示す平面概略図である。図3Bは、図A中の線分bに対応する位置における本実施の形態に係る微細凹凸形成体の微細凹凸構造を示す断面概略図である。図3Cは、図3A中の線分aに対応する位置における本実施の形態に係る微細凹凸形成体の微細凹凸構造を示す断面概略図である。 The case shown in FIG. 3 will be described in detail with reference to an example. FIG. 3A is a schematic plan view showing the fine uneven structure of the fine uneven structure according to the present embodiment. FIG. 3B is a schematic cross-sectional view showing the fine concavo-convex structure of the fine concavo-convex formation body according to the present embodiment at a position corresponding to the line segment b in FIG. A. FIG. 3C is a schematic cross-sectional view showing the fine concavo-convex structure of the fine concavo-convex formation body according to the present embodiment at a position corresponding to line segment a in FIG. 3A.
図3Aに示す線分bに対応する箇所では、図3Bに示すように、2つの凸部14は互いに独立することなく、凸部14と最隣接する凸部14との間が凸部頂部以外の箇所にて融合しており、山脈状に連なった凸部密集箇所を構成している。また、線分aに対応する箇所では、図3Cに示すように、ある凸部密集箇所に属している凸部14と、隣接する他の凸部密集箇所に属している凸部14との間では、2つの凸部14は互いに独立している。この際の凸部14どうしの間隔は、隣接する凸部密集箇所の間隔(以下、凸部密集箇所間ピッチPNという。)に相当する。 In the portion corresponding to the line segment b shown in FIG. 3A, as shown in FIG. 3B, the two convex portions 14 are not independent from each other, and the portion between the convex portion 14 and the nearest adjacent convex portion 14 is other than the convex top portion. It is fused at the point of, and constitutes a dense part of convex parts connected in a mountain range. Moreover, in the location corresponding to the line segment a, as shown in FIG. 3C, between the convex portion 14 belonging to a certain convex portion dense location and the convex portion 14 belonging to another adjacent convex portion dense location. Then, the two convex portions 14 are independent of each other. The interval between the convex portion 14 in this case, the distance between adjacent convex portions densely locations corresponding to (hereinafter, referred. Protrusions dense portion pitch P N).
本実施の形態においては、凸部密集箇所間ピッチPNは、反射防止として機能させるために、使用する光の波長よりも小さい距離であることが好ましい。また、PN≧pnを満たすことで、成形鋳型からの離型性が良くなる。凸部密集箇所間ピッチPNが、400nm以下であることで、光の回折を低減でき、より好ましくは、350nm以下である。さらに300nm以下であることで、最隣接凸部間ピッチpnの値との乖離を小さくでき、ヘイズの低減や反射率特性が良くなる。 In this embodiment, protrusions dense portion pitch P N, in order to function as an anti-reflection, it is preferable that the distance smaller than the wavelength of the light used. Further, by satisfying P N ≧ pn , the releasability from the mold is improved. Protrusions dense portion pitch P N is, it is 400nm or less, it is possible to reduce the diffraction of light, and more preferably is 350nm or less. By addition is 300nm or less, it is possible to reduce the deviation between the value of the pitch p n between nearest protrusion, reduction and reflectance characteristics of the haze is improved.
なお、凸部密集箇所間ピッチPNの算出方法は、図2B及び下記式(2)に示すように、任意の凸部密集箇所において、基準面13から100nm以上の高さを有する任意の凸部頂部を起点とし、この任意の凸部頂部から凹部密集箇所を介して最隣接する他の凸部頂部との間を、上面視において直線で結んだ距離を計測する。同様にして、50点計測し、その平均をPNとして算出する。 The method of calculating the protrusion dense portion pitch P N, as shown in FIGS. 2B and the following formula (2), any convex having at any of the convex portions densely locations, from the reference plane 13 than 100nm height Starting from the top of the part, the distance between the arbitrary top of the convex part and the other adjacent top of the convex part via the dense part of the concave part is measured in a straight line when viewed from above. Similarly, 50 points are measured and the average is calculated as PN .
式(2)
本実施の形態に係る微細凹凸構造12が上述のような構造をとることによって、微細凹凸構造12の凸部14の充填密度が上がり、実質的にパターン倒れすることなく、物理的に安定な微細凹凸成形体10を得ることができる。その結果、光学素子に適した反射防止効果の高い微細凹凸成形体10を提供することができる。また、微細凹凸構造12は、ランダムパターンの表面を粗面化した形状であってもよい。これにより、階層的な微細凹凸構造12が形成され、入光側からの屈折率傾斜を調整でき、より効果的な反射防止特性を示す。 When the fine concavo-convex structure 12 according to the present embodiment has the above-described structure, the filling density of the convex portions 14 of the fine concavo-convex structure 12 is increased, and a physically stable fine structure without substantial pattern collapse. The uneven molded body 10 can be obtained. As a result, the fine concavo-convex molded article 10 having a high antireflection effect suitable for an optical element can be provided. Further, the fine concavo-convex structure 12 may have a shape obtained by roughening the surface of a random pattern. Thereby, the hierarchical fine concavo-convex structure 12 is formed, the refractive index gradient from the light incident side can be adjusted, and more effective antireflection characteristics are exhibited.
次に、本実施の形態に係る微細凹凸成形体10の材質について説明する。本実施の形態に係る微細凹凸成形体10は、上述の通り、基材11と、基材11の表面上に形成された微細凹凸構造12とで、構成されているが、基材11と微細凹凸構造12が同一組成から成る単層構成でも、基材11と微細凹凸構造12とが異なる組成からなる多層構成のいずれであっても良い。 Next, the material of the fine uneven molded body 10 according to the present embodiment will be described. As described above, the fine concavo-convex molded body 10 according to the present embodiment is composed of the base material 11 and the fine concavo-convex structure 12 formed on the surface of the base material 11. The concavo-convex structure 12 may be either a single layer structure having the same composition, or a multilayer structure in which the base material 11 and the fine concavo-convex structure 12 have different compositions.
ここで、単層構成とは、基材11と微細凹凸構造12との間に実質界面が存在せず、屈折率差がゼロ又は限りなくゼロに近いことを意味する。例えば、微細凹凸構造12と基材11との組成が同一であることや、基材11に直接微細凹凸構造12を成型することが挙げられる。 Here, the single-layer configuration means that there is no substantial interface between the base material 11 and the fine concavo-convex structure 12, and the refractive index difference is zero or as close to zero as possible. For example, the fine concavo-convex structure 12 and the base material 11 have the same composition, or the fine concavo-convex structure 12 is directly molded on the base material 11.
以下、単層構造及び多層構造のいずれの場合にも適用できる微細凹凸構造12の材質について説明する。 Hereinafter, the material of the fine concavo-convex structure 12 that can be applied to both the single-layer structure and the multilayer structure will be described.
微細凹凸構造12の材質としては、ガラス、セラミック、金属等の無機材料や、樹脂等の有機材料を用途に応じて任意に選択することができる。易加工性の観点から、樹脂製であることが好ましく、その種類は本発明の効果を満たせば特に限定されるものではない。例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂、及び、電子線硬化性樹脂等の電離放射線硬化性樹脂を挙げることができる。中でも、ロール・ツー・ロール成形でき、加工スループット性も良い光硬化性樹脂を用いることが好ましい。 As a material of the fine concavo-convex structure 12, an inorganic material such as glass, ceramic, or metal, or an organic material such as resin can be arbitrarily selected depending on the application. From the viewpoint of easy processability, it is preferably made of resin, and the type thereof is not particularly limited as long as the effects of the present invention are satisfied. Examples thereof include ionizing radiation curable resins such as thermosetting resins, thermoplastic resins, photocurable resins, and electron beam curable resins. Among these, it is preferable to use a photocurable resin that can be roll-to-roll molded and has good processing throughput.
微細凹凸構造12を構成する組成物として、光硬化組成物を用いる場合、硬化前の光硬化組成物の50℃における粘度が100mPa・s以下であることが好ましい。粘度を100mPa・s以下にすることで、基材11の表面へ光硬化組成物をロール・ツー・ロール方式により塗布する場合、光硬化組成物層の厚み均一性を高めることができ、また、スタンパーの凹凸構造部への光硬化組成物の充填率を高めることができ、結果として光学素子への転写忠実性を高めることができる。粘度は、さらに低粘度であることで、樹脂を鋳型パターンの細部まで迅速に充填することができることから、50mPa・s以下であることがより好ましく、20mPa・sであることがさらに好ましい。また、目的とする光硬化組成物層の厚みを得るために、光硬化組成物中へさらに減粘剤又は増粘剤を添加することで、上記の粘度範囲で、適宜粘度調整をしてもよい。 When using a photocuring composition as a composition which comprises the fine concavo-convex structure 12, it is preferable that the viscosity at 50 degreeC of the photocuring composition before hardening is 100 mPa * s or less. When the photocurable composition is applied to the surface of the substrate 11 by the roll-to-roll method by setting the viscosity to 100 mPa · s or less, the thickness uniformity of the photocurable composition layer can be increased, The filling rate of the photocurable composition into the uneven structure portion of the stamper can be increased, and as a result, the transfer fidelity to the optical element can be increased. The viscosity is even lower, more preferably not more than 50 mPa · s, and even more preferably 20 mPa · s, because the resin can be filled quickly to the details of the mold pattern because of its lower viscosity. Further, in order to obtain the desired thickness of the photocurable composition layer, even if the viscosity is appropriately adjusted within the above viscosity range by further adding a thickener or thickener to the photocurable composition. Good.
以下、光硬化組成物の一例を挙げる。単量体及びオリゴマー(以下、単量体成分ともいう。)の種類としては、反応速度と連続生産性の観点から、ラジカル重合系単量体成分がより好ましい。また、成形鋳型の凹凸構造パターン深部での反応性を高める観点から、ラジカル重合系単量体に反応寿命の長いカチオン重合系単量体成分を混合してもよい。光硬化用のカチオン重合系単量体としては、重合性官能基としてエポキシ基やビニルオキシ基、オキセタニル基、オキサゾリル基等を有する単量体が好ましい。 Hereinafter, an example of a photocuring composition is given. As the types of monomers and oligomers (hereinafter also referred to as monomer components), radical polymerization monomer components are more preferable from the viewpoints of reaction rate and continuous productivity. Further, from the viewpoint of increasing the reactivity at the deep part of the concavo-convex structure pattern of the molding mold, a cationic polymerization monomer component having a long reaction lifetime may be mixed with the radical polymerization monomer. As the cationic polymerization monomer for photocuring, a monomer having an epoxy group, a vinyloxy group, an oxetanyl group, an oxazolyl group or the like as a polymerizable functional group is preferable.
ラジカル系単量体成分としては、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A−EO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、及び、1,3−ビス[(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ]ベンゼンが挙げられる。 Examples of the radical monomer component include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, t-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, isodecyl acrylate, isoamyl acrylate, n-lauryl acrylate, and isomyristyl acrylate. , Stearyl acrylate, n-butoxyethyl acrylate, butoxydiethylene glycol acrylate, methoxytriethylene glycol acrylate, methoxypolyethylene glycol acrylate, tripropylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, caprolactone acrylate, cyclohexyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, benzyl acrylate The Noxyethyl acrylate, isobornyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, dicyclopentenyloxyethyl acrylate, dicyclopentanyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, diethylaminoethyl acrylate, Dimethylaminoethyl acrylate quaternized product, acrylic acid, 2-acryloyloxyethyl succinic acid, 2-acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, 2-acryloyloxyethyl phthalic acid, 2-acryloyloxyethyl 2-hydroxyethyl Phthalic acid, neopentyl glycol acrylic acid benzoate, 2-acryloyloxyethyl 2-hydroxypropyl phthalate, glycidyl acrylate, 2 Acryloyloxyethyl acid phosphate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, PEG # 200 diacrylate, PEG # 400 diacrylate, PEG # 600 diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, neo Pentyl glycol diacrylate, 3-methyl-1,5-pentanediol diacrylate, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol Diacrylate, 1,10-decanediol diacrylate, glycerin diacrylate, 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl acrylate, bisphenol A-EO adduct di Acrylate, trifluoroethyl acrylate, tetrafluoropentyl acrylate, octafluoropentyl acrylate, perfluorooctyl ethyl acrylate, nonylphenol-EO adduct acrylate, dimethylol tricyclodecane diacrylate, trimethylolpropane acrylic acid benzoate, hydroxypivalic acid Neopentyl glycol diacrylate, tetrafurfuryl alcohol oligoacrylate, ethyl carbitol oligoacrylate, 1,4-butanediol oligoacrylate, 1,6-hexanediol oligoacrylate, trimethylolpropane oligoacrylate, pentaerythritol oligoacrylate, pentamethyl Piperidyl acrylate, tetramethylpiperidyl acrylate , Paracumylphenol-EO modified acrylate, N-acryloyloxyethyl hexahydrophthalimide, isocyanuric acid-EO modified diacrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl Methacrylate, isodecyl methacrylate, isoamyl methacrylate, n-lauryl methacrylate, isomyristyl methacrylate, stearyl methacrylate, n-butoxyethyl methacrylate, butoxydiethylene glycol methacrylate, methoxytriethylene glycol methacrylate, methoxypolyethylene glycol methacrylate, tripropylene glycol dimethacrylate, tetraethylene Glico Rudimethacrylate, caprolactone methacrylate, cyclohexyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, benzyl methacrylate, phenoxyethyl methacrylate, isobornyl methacrylate, dicyclopentenyl methacrylate, dicyclopentenyloxyethyl methacrylate, dicyclopentanyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate quaternized product, methacrylic acid, 2-methacryloyloxyethyl succinic acid, 2-methacryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid , 2-methacryloyloxy Ethyl phthalic acid, 2-methacryloyloxyethyl 2-hydroxyethyl phthalic acid, neopentyl glycol methacrylic acid benzoate, 2-methacryloyloxyethyl-2-hydroxypropyl phthalate, glycidyl methacrylate, 2-methacryloyloxyethyl acid phosphate, Ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, PEG # 200 dimethacrylate, PEG # 400 dimethacrylate, PEG # 600 dimethacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, neopentylglycol dimethacrylate, 3- Methyl-1,5-pentanediol dimethacrylate, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol dimethacrylate 1,6-hexanediol dimethacrylate, 1,9-nonanediol dimethacrylate, 1,10-decanediol dimethacrylate, glycerin dimethacrylate, 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl methacrylate, bisphenol A-EO addition Dimethacrylate, trifluoroethyl methacrylate, tetrafluoropentyl methacrylate, octafluoropentyl methacrylate, perfluorooctyl ethyl methacrylate, nonylphenol-EO adduct methacrylate, dimethylol tricyclodecane dimethacrylate, trimethylolpropane methacrylic acid benzoate, hydroxy Pivalic acid neopentyl glycol dimethacrylate, tetrafurfuryl alcohol oligomethacrylate, Tylcarbitol oligomethacrylate, 1,4-butanediol oligomethacrylate, 1,6-hexanediol oligomethacrylate, trimethylolpropane oligomethacrylate, pentaerythritol oligomethacrylate, pentamethylpiperidylmethacrylate, tetramethylpiperidylmethacrylate, paracumylphenol-EO Modified methacrylate, N-methacryloyloxyethyl hexahydrophthalimide, isocyanuric acid-EO modified dimethacrylate, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 1,4-bis {[(3-ethyloxetane-3-yl) methoxy] Methyl} benzene, 3-ethyl-3-{[(3-ethyloxetane-3-yl) methoxy] methyl} oxetane, 3-ethyl-3- (2-ethyl) Hexyloxymethyl) oxetane, 3-ethyl-3- (phenoxymethyl) oxetane, 3-ethyl-3- (cyclohexyloxy) methyloxetane, oxetanylsilsesquioxane, oxetanyl silicate, phenol novolak oxetane, and 1,3- Bis [(3-ethyloxetane-3-yl) methoxy] benzene is mentioned.
微細凹凸構造12を構成する組成物中の組成比は、単量体成分合計100質量部中、1分子中に3個以上のアクリル基及び/又はメタクリル基を有する1種類以上の単量体成分が20質量部〜60質量部、N−ビニル基を有する単量体成分が5質量部〜40質量部、その他単量体成分が0〜75質量部であることが好ましい。1分子中に3個以上のアクリル基及び/又はメタクリル基を有する1種類以上の単量体成分の含有量を20質量部以上にすることにより、微細凹凸構造12を構成する組成物部分が高強度になり、また高架橋密度となるため、微細凹凸構造12を構成する組成物部分からの未反応単量体及び低重合度オリゴマーのブリードアウトや副生成物の生成を最低限抑制することができる。また1分子中に3個以上のアクリル基及び/又はメタクリル基を有する1種類以上の単量体成分の含有量を60質量部以下とすることで、微細凹凸構造12を構成する組成物の粘度上昇を抑制でき、成形鋳型の凹凸パターンへの組成物の充填率低下を防止できる。1分子中に3個以上のアクリル基及び/又はメタクリル基を含有する1種以上の単量体成分の含有量は、微細凹凸構造12を構成する組成物中の単量体成分合計100質量部中、25質量部〜50質量部であることがより好ましく、30質量部〜40質量部であることがさらに好ましい。 The composition ratio in the composition constituting the fine concavo-convex structure 12 is one or more monomer components having three or more acrylic groups and / or methacryl groups in one molecule in a total of 100 parts by mass of monomer components. Are preferably 20 to 60 parts by mass, the monomer component having an N-vinyl group is 5 to 40 parts by mass, and the other monomer components are preferably 0 to 75 parts by mass. By setting the content of one or more monomer components having three or more acrylic groups and / or methacrylic groups in one molecule to 20 parts by mass or more, the composition portion constituting the fine relief structure 12 is high. Since the strength and the crosslink density are increased, bleeding out of unreacted monomers and low-polymerization degree oligomers from the composition part constituting the fine concavo-convex structure 12 and generation of by-products can be minimized. . Moreover, the viscosity of the composition which comprises the fine concavo-convex structure 12 by making content of 1 or more types of monomer components which have 3 or more acryl group and / or methacryl group in 1 molecule into 60 mass parts or less. The rise can be suppressed, and a decrease in the filling rate of the composition into the uneven pattern of the molding mold can be prevented. The content of one or more monomer components containing three or more acrylic groups and / or methacryl groups in one molecule is 100 parts by mass in total of the monomer components in the composition constituting the fine relief structure 12. Among them, the content is more preferably 25 parts by mass to 50 parts by mass, and further preferably 30 parts by mass to 40 parts by mass.
1分子中に3個以上のアクリル基及び/又はメタクリル基を含有する単量体成分としては、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、プロポキシ化グリセルトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリアクリレート、トリスアクリロイルオキシエチルフォスフェート、3官能以上のポリエステルアクリレートオリゴマー、3官能以上のウレタンアクリレートオリゴマー、3官能以上のエポキシアクリレートオリゴマー、トリメチロールプロパントリメタアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリメタアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリメタアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタアクリレート、プロポキシ化グリセルトリメタアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラメタアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラメタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタアクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリメタアクリレート、トリスメタアクリロイルオキシエチルフォスフェート、3官能以上のポリエステルメタアクリレートオリゴマー、3官能以上のウレタンメタアクリレートオリゴマー、及び、3官能以上のエポキシメタアクリレートオリゴマーが挙げられる。ここで、エトキシ化及びプロポキシ化された単量体成分とは、単量体1分子当たり、1〜20当量の1種以上のエトキシ基及び/又はプロポキシ基を含む単量体成分をさす。 Examples of the monomer component containing three or more acrylic groups and / or methacrylic groups in one molecule include trimethylolpropane triacrylate, ethoxylated trimethylolpropane triacrylate, propoxylated trimethylolpropane triacrylate, penta Erythritol triacrylate, propoxylated glyceryl triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate tri Acrylate, trisacryloyloxyethyl phosphate, trifunctional or higher polyester acrylate Oligomer, trifunctional or higher urethane acrylate oligomer, trifunctional or higher epoxy acrylate oligomer, trimethylolpropane trimethacrylate, ethoxylated trimethylolpropane trimethacrylate, propoxylated trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, propoxy Glyceryl trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, ethoxylated pentaerythritol tetramethacrylate, ditrimethylolpropane tetramethacrylate, dipentaerythritol pentamethacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate Trimethacrylate, Trismetaacryl Yl oxy ethyl phosphate, tri- or higher-functional polyester methacrylate oligomer, trifunctional or higher urethane methacrylate oligomer, and include 3 or more functional epoxy methacrylate oligomer. Here, the ethoxylated and propoxylated monomer component refers to a monomer component containing 1 to 20 equivalents of one or more ethoxy groups and / or propoxy groups per monomer molecule.
1分子中に3個以上のアクリル基及び/又はメタクリル基を含有する単量体成分の中でも、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリメタアクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリメタアクリレートは諸物性のバランスが良いので好ましい。中でもトリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタアクリレートが、硬化後のスタンパーからの硬化成形体の離型性に優れるため、より好ましい。1分子中に3個以上のアクリル基及び/又はメタクリル基を含有する単量体成分は、1種類又は2種類以上用いても良い。 Among the monomer components containing three or more acrylic groups and / or methacrylic groups in one molecule, trimethylolpropane triacrylate, ethoxylated trimethylolpropane triacrylate, propoxylated trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane Trimethacrylate, ethoxylated trimethylolpropane trimethacrylate, and propoxylated trimethylolpropane trimethacrylate are preferred because of a good balance of physical properties. Among these, trimethylolpropane triacrylate and trimethylolpropane trimethacrylate are more preferable because they are excellent in the release property of the cured molded product from the cured stamper. One type or two or more types of monomer components containing three or more acrylic groups and / or methacrylic groups in one molecule may be used.
N−ビニル基を有する単量体成分は、微細凹凸構造12を構成する組成物中の単量体成分合計100質量部中、15質量部〜38質量部含有することがより好ましく、25質量部〜35質量部含有することがさらに好ましい。N−ビニル基を有する単量体成分を5質量部以上含有することにより、成形体の基材への付着性を向上できる、且つ硬化後の成形体の成形鋳型からの離型性を良好にすることができ、また40質量部以下含有することにより、未反応単量体及び低重合度オリゴマーの成形体からブリードアウトを最低限抑制でき、また成形体の過度の吸湿も抑制でき、成形体の耐湿特性を向上することができる。 The monomer component having an N-vinyl group is more preferably contained in an amount of 15 parts by mass to 38 parts by mass in a total of 100 parts by mass of the monomer components in the composition constituting the fine relief structure 12, and 25 parts by mass. It is more preferable to contain -35 mass parts. By containing 5 parts by mass or more of the monomer component having an N-vinyl group, the adhesion of the molded body to the base material can be improved, and the mold release property of the molded body after curing can be improved. In addition, by containing 40 parts by mass or less, bleed-out can be suppressed to the minimum from the molded body of the unreacted monomer and the low-polymerization degree oligomer, and excessive moisture absorption of the molded body can be suppressed. It is possible to improve the moisture resistance.
N−ビニル基を有する単量体成分としては、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルピロリドン、及びN−ビニルカプロラムタムが、特に好ましく用いることができる。N−ビニル基を有する単量体成分は、1種類又は2種類以上用いても良い。 As the monomer component having an N-vinyl group, N-vinylformamide, N-vinylacetamide, N-vinylpyrrolidone, and N-vinylcaprolatum are particularly preferably used. One or more kinds of monomer components having an N-vinyl group may be used.
微細凹凸構造12を構成する組成物には、アクリル基及び/又はメタクリル基を含むシリコン化合物を含有しても良い。微細凹凸構造12を構成する組成物の単量体成分合計100質量部に対し、アクリル基及び/又はメタクリル基を含むシリコン化合物を0.1質量部〜10質量部含有することが好ましく、0.2質量部〜5質量部含有することがより好ましく、0.3質量部〜2質量部含有することがさらに好ましい。0.1質量部以上含有させることで、硬化後の成形鋳型からの離型性をさらに向上でき、10質量部以下含有させることにより、微細凹凸構造12の強度を維持できる。 The composition constituting the fine concavo-convex structure 12 may contain a silicon compound containing an acryl group and / or a methacryl group. It is preferable that 0.1 mass part-10 mass parts of silicon compounds containing an acryl group and / or a methacryl group are contained with respect to a total of 100 mass parts of monomer components of the composition constituting the fine concavo-convex structure 12. It is more preferable to contain 2-5 mass parts, and it is still more preferable to contain 0.3-2 mass parts. By containing 0.1 part by mass or more, the releasability from the molded mold after curing can be further improved, and by containing 10 parts by mass or less, the strength of the fine concavo-convex structure 12 can be maintained.
アクリル基及び/又はメタクリル基を含むシリコン化合物の種類として、例えばシリコンアクリレート系化合物を挙げることができる。ポリジメチルシロキサン骨格にアクリル基を結合させた、BYK−UV3500、BYK−UV3570(ビックケミー・ジャパン社製)、ebecryl350(ダイセル・サイテック社製)が、硬化後の微細凹凸構造12を構成する組成物層からのブリードアウトも少なく、より好ましい。 As a kind of silicon compound containing an acryl group and / or a methacryl group, for example, a silicon acrylate compound can be exemplified. BYK-UV3500, BYK-UV3570 (manufactured by Big Chemie Japan), and ebecryl 350 (manufactured by Daicel-Cytech), in which an acrylic group is bonded to a polydimethylsiloxane skeleton, constitutes a fine relief structure 12 after curing. The bleed-out from is less and more preferable.
微細凹凸構造12を構成する組成物として、光硬化組成物を用いる場合、光重合開始剤を含有することができる。光重合開始剤としては、例えば、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンゾフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]−フェニル}−2−メチル−プロパン、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モリフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン、1,2−ジメチルアミノ−2−(4−メチル−ベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オン、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、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、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)]エタノン、及び、1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(O−アセチルオキシム)が挙げられる。特に本発明においては、高感度で、低揮発性である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、1,2−オクタンジオン、1−[4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)]エタノン、1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(O−アセチルオキシム)等を好ましく用いることができる。 When using a photocurable composition as a composition which comprises the fine concavo-convex structure 12, a photoinitiator can be contained. Examples of the photopolymerization initiator include 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, Benzophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2-hydroxy-1- {4- [ 4- (2-hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] -phenyl} -2-methyl-propane, phenylglyoxylic acid methyl ester, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2 -Morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinof Nyl) -butanone, 1,2-dimethylamino-2- (4-methyl-benzyl) -1- (4-morpholin-4-yl-phenyl) -butan-1-one, bis (2,4,6 -Trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide, bis (η5-2,4- Cyclopentadien-1-yl) -bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrol-1-yl) -phenyl) titanium, 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) -2- (O-benzoyloxime)] ethanone and 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime). Particularly in the present invention, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide, 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) -2- (O -Benzoyloxime)] ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime) and the like can be preferably used.
光重合開始剤の配合比は、光硬化組成物中の単量体成分合計100質量部に対し、0.1質量部〜5.0質量部であることが好ましい。これら光重合開始剤は単独で適用することも可能であるが、2種以上を組み合わせて使用することもできる。 The blending ratio of the photopolymerization initiator is preferably 0.1 parts by mass to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total monomer components in the photocuring composition. These photopolymerization initiators can be applied alone, but can also be used in combination of two or more.
微細凹凸構造12を構成する組成物として、光硬化組成物を用いる場合、光硬化組成物には、光重合促進剤及び光増感剤等と組み合わせて使用することもできる。例えば、光増感剤としては、n−ブチルアミン、ジ−n−ブチルアミン、トリ−n−ブチルホスフィン、アリルチオ尿素、s−ベンジスイソチウロニウム−p−トルエンスルフィネート、トリエチルアミン、ジエチルアミノエチルメタクリレート、トリエチレンテトラミン、4,4’−ビス(ジアルキルアミノ)ベンゾフェノン、N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、N,N−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、ペンチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、トリエチルアミン、トリエタノールアミン等のアミン類のような光増感剤を1種あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。 When using a photocurable composition as a composition which comprises the fine concavo-convex structure 12, it can also be used for a photocurable composition in combination with a photoinitiator, a photosensitizer, etc. For example, photosensitizers include n-butylamine, di-n-butylamine, tri-n-butylphosphine, allylthiourea, s-benzisoisouronium-p-toluenesulfinate, triethylamine, diethylaminoethyl methacrylate, Triethylenetetramine, 4,4′-bis (dialkylamino) benzophenone, N, N-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, N, N-dimethylaminobenzoic acid isoamyl ester, pentyl-4-dimethylaminobenzoate, triethylamine, triethanol Photosensitizers such as amines such as amines can be used alone or in combination of two or more.
微細凹凸構造12が積層構成の場合、基材11を使用する。微細凹凸構造12を支持できる基材11であればその材料は特に限定されるものではない。ガラス、セラミック、金属等の無機材料や、樹脂等の有機材料を用途に応じて任意に選択することができる。特に、各界面での反射率を低減させるため、各界面間での屈折率差を小さいことが好ましく、0.2以下、0.001以上であることが好ましく、0.1以下、0.001以上であることがより好ましく、0.05以下、0.001以上であることが最も好ましい。 When the fine concavo-convex structure 12 has a laminated structure, the base material 11 is used. The material is not particularly limited as long as the substrate 11 can support the fine concavo-convex structure 12. An inorganic material such as glass, ceramic, or metal, or an organic material such as resin can be arbitrarily selected depending on the application. In particular, in order to reduce the reflectance at each interface, the difference in refractive index between the interfaces is preferably small, preferably 0.2 or less, preferably 0.001 or more, 0.1 or less, 0.001 More preferably, it is 0.05 or less, and most preferably 0.001 or more.
また、基材11を転写用基材として使用する場合、微細凹凸構造12を構成する樹脂硬化物層との接着性がよく、樹脂硬化物層との間で屈折率差が小さく、ヘイズが小さい基材11を用いることが望ましい。これらを満たす材料としては、例えば、ガラス及び樹脂が挙げられる。 Moreover, when using the base material 11 as a base material for transfer, the adhesiveness with the resin cured material layer which comprises the fine concavo-convex structure 12 is good, a refractive index difference is small with a resin cured material layer, and a haze is small. It is desirable to use the substrate 11. Examples of the material that satisfies these include glass and resin.
上記樹脂の例として、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA樹脂)、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂(PC樹脂)、ポリスチレン樹脂(PS樹脂)、メタクリル酸メチル−スチレン樹脂(MS樹脂)、スチレン系樹脂、シクロオレフィン系樹脂(COP樹脂)、ポリアリレート樹脂、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、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET樹脂)、ポリエチレンナフタレート樹脂(PEN樹脂)、ポリトリメチレンテレフタレート樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、トリアセチルセルロース樹脂(TAC樹脂)、ポリイミド樹脂或いはアクリル系、エポキシ系、ウレタン系等の紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂が挙げられる。特に、PMMA樹脂、アクリル系樹脂、PC樹脂、PS樹脂、スチレン系樹脂、COP樹脂、PET樹脂、PEN樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、TAC樹脂が好ましい。 Examples of the resin include polymethyl methacrylate resin (PMMA resin), acrylic resin, polycarbonate resin (PC resin), polystyrene resin (PS resin), methyl methacrylate-styrene resin (MS resin), styrene resin, cyclohexane Olefin resin (COP resin), polyarylate resin, polyetherimide resin, polyether sulfone resin, polysulfone resin, polyether ketone resin, polyethylene terephthalate resin (PET resin), polyethylene naphthalate resin (PEN resin), polytri Examples include methylene terephthalate resin, aromatic polyester resin, triacetyl cellulose resin (TAC resin), polyimide resin, acrylic resin, epoxy resin, urethane resin, and other ultraviolet curable resins and thermosetting resins. In particular, PMMA resin, acrylic resin, PC resin, PS resin, styrene resin, COP resin, PET resin, PEN resin, aromatic polyester resin, and TAC resin are preferable.
上記透明な樹脂には、本発明の効果が得られる範囲で、必要に応じて添加剤を加えてもよい。この添加剤は、樹脂に直接含有させてもよく、樹脂基材表面に層形成させてもよい。添化剤の種類としては、例えば、有機及び/又は無機粒子、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、防曇剤、易接着剤を挙げることができる。 An additive may be added to the transparent resin as necessary within a range where the effects of the present invention are obtained. This additive may be directly contained in the resin or may be layered on the surface of the resin substrate. Examples of the additive include organic and / or inorganic particles, plasticizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, antistatic agents, antifogging agents, and easy adhesives.
また、本発明の効果が得られる範囲で、上記透明な樹脂からなる基材11の表面に、バリア性樹脂層をコーティング等により形成してもよい。基材表面に、バリア性樹脂層を形成することで、熱、光、水分、酸素、二酸化炭素、窒素、水素等の劣化要因から基材11を保護することができるからである。 Moreover, you may form a barrier resin layer in the surface of the base material 11 which consists of the said transparent resin by coating etc. in the range with which the effect of this invention is acquired. This is because the base material 11 can be protected from deterioration factors such as heat, light, moisture, oxygen, carbon dioxide, nitrogen and hydrogen by forming a barrier resin layer on the base material surface.
一方、基材11がガラスである場合、シランカップリング剤やプライマー処理やUV処理等の表面処理を適用することができる。また、これらの表面処理を組み合わせて用いてもよい。また、基材11として、表面コーティングや接着層や干渉低減層が形成されている基材を使用しても良い。 On the other hand, when the substrate 11 is glass, a surface treatment such as a silane coupling agent, primer treatment, or UV treatment can be applied. Moreover, you may use combining these surface treatments. Moreover, you may use the base material in which the surface coating, the contact bonding layer, and the interference reduction layer are formed as the base material 11. FIG.
基材11の形状は、例えば、板、シート、フィルム、薄膜、その他任意の形状、及びこれらを複合化したものを、使用目的に応じて適宜選択することができる。 The shape of the base material 11 can be appropriately selected according to the purpose of use, for example, a plate, a sheet, a film, a thin film, other arbitrary shapes, and a composite of these.
上記転写用基材の厚さは、本発明の効果を得られる範囲で、使用目的や製造方法に応じて適宜選択可能である。 The thickness of the transfer substrate can be appropriately selected depending on the purpose of use and the production method as long as the effects of the present invention can be obtained.
上記基材11上に形成される微細凹凸構造12は、耐傷性効果の観点から、凸部頂部から基材11と接する面までの厚さが、200nm以上が好ましい。透明性の観点から光路長を小さくすることが好ましく、厚さを3μm以下が好ましく、2μm以下がより好ましい。また樹脂の硬化収縮によるカールを低減するため、1.5μm以下がさらに好ましく、硬化収縮に伴う表面うねりを低減するため、1μm以下であることが最も好ましい。 The fine concavo-convex structure 12 formed on the substrate 11 preferably has a thickness from the top of the convex portion to the surface in contact with the substrate 11 of 200 nm or more from the viewpoint of the scratch resistance effect. From the viewpoint of transparency, it is preferable to reduce the optical path length, the thickness is preferably 3 μm or less, and more preferably 2 μm or less. Further, in order to reduce curling due to cure shrinkage of the resin, 1.5 μm or less is more preferable, and in order to reduce surface waviness accompanying cure shrinkage, it is most preferable to be 1 μm or less.
以上説明した本実施の形態に係る微細凹凸成形体10は、微細凹凸構造12の凸部14の高さ(H)が200nm以上であり、最隣接凸部間ピッチpnが使用する光の波長よりも小さい距離であって、複数の凸部14の平均高さ(H)avと、凸部14の高さ(H)の標準偏差(σ)から成る下記式(A)にて算出される凸部14の高さ(H)の可変率が8%以上であることにより、光の入射角度がより広角になった場合、特に可視波長領域内における反射率差が大きくなるのを防止し、反射色が強くなるのを抑制すると共に、微細凹凸パターンの破壊を防止でき、離型性にも優れている。
式(A)
σ/Hav*100
Above this exemplary fine irregularities shaped body 10 according to the embodiment of the described, the height of the convex portion 14 of the fine unevenness 12 (H) is not less 200nm or more, the wavelength of light used is a pitch p n between nearest protrusion And is calculated by the following formula (A), which is an average height (H) av of the plurality of convex portions 14 and a standard deviation (σ) of the height (H) of the convex portions 14. When the variable ratio of the height (H) of the convex portion 14 is 8% or more, when the incident angle of light becomes wider, it is possible to prevent the difference in reflectance particularly in the visible wavelength region from increasing. While suppressing that a reflective color becomes strong, destruction of a fine uneven | corrugated pattern can be prevented, and it is excellent also in mold release property.
Formula (A)
σ / Hav * 100
また、本実施の形態に係る微細凹凸成形体10は、任意の凸部14と、当該任意の凸部14と最隣接する凸部14との間が連なった凸部密集箇所を成し、任意の凸部密集箇所と隣接する凸部密集箇所との間に凹部15が連なった凹部密集箇所とが海島状に配置されていることにより、凸部14の充填密度が上がって反射防止効果がより高まり、さらには、微細凹凸構造12がより破壊されにくくなり、離型性がさらに向上する。 Moreover, the fine concavo-convex molded body 10 according to the present embodiment forms a dense portion where the convex portions 14 and the convex portions 14 that are adjacent to the arbitrary convex portions 14 are connected to each other. Since the concave portion dense portions where the concave portions 15 are connected between the convex portion dense portions and the adjacent convex portion dense portions are arranged in a sea-island shape, the filling density of the convex portions 14 is increased and the antireflection effect is further improved. Furthermore, the fine concavo-convex structure 12 becomes more difficult to break, and the releasability is further improved.
本実施の形態に係る微細凹凸成形体10は、反射防止膜として使用することができる。反射防止膜は、少なくとも、光反射防止特性を備えた微細凹凸成形体10を備えていれば足りるが、それ以外に少なくとも一層の機能層を備えていても良い。本実施の形態に係る微細凹凸成形体10を備えた反射防止膜は、表面に凹凸構造を設けるだけで、表面反射を十分に軽減し、さらに光の入射角度がより広角になった場合、特に可視波長領域における反射率差が大きくなることを防止でき、反射色が強くなるのを抑制できるという優れた効果を奏する。 The fine uneven molded body 10 according to the present embodiment can be used as an antireflection film. The antireflection film is sufficient if it includes at least the fine concavo-convex molded body 10 having the light antireflection property, but may include at least one functional layer. The antireflection film provided with the fine concavo-convex molded body 10 according to the present embodiment can reduce the surface reflection sufficiently only by providing the concavo-convex structure on the surface, and when the incident angle of light becomes wider, especially It is possible to prevent an increase in the difference in reflectance in the visible wavelength region, and to achieve an excellent effect of suppressing an increase in reflected color.
次に、本実施の形態に係る微細凹凸成形体10の製造方法について説明する。まず、微細凹凸成形体10が、基材11及び微細凹凸構造12が互いに異なる組成からなる多層構造である場合について説明する。この場合、まず、微細凹凸成形鋳型(以下、成形鋳型ともいう)を製造し、この成形鋳型を使用して、基材上の転写材に微細凹凸構造を転写して、転写品としての微細凹凸成形体10を得ることができる。 Next, the manufacturing method of the fine uneven | corrugated molded object 10 which concerns on this Embodiment is demonstrated. First, the case where the fine uneven | corrugated molded object 10 is the multilayer structure which the base material 11 and the fine uneven structure 12 consist of mutually different compositions is demonstrated. In this case, first, a fine concavo-convex molding mold (hereinafter also referred to as a molding mold) is manufactured, and using this molding mold, the fine concavo-convex structure is transferred to a transfer material on the base material, so that the fine concavo-convex structure as a transfer product is obtained. The molded object 10 can be obtained.
本実施の形態に係る成形鋳型について説明する。成形鋳型は、基材の上に、自己組織化ブロックコポリマーを含有した溶液を塗布し塗膜層を作製し、塗膜層中で自己組織化により分子集合体からなる海島状の相分離構造を作製する第1工程と、塗膜層をレジスト膜としてエッチングし、凹凸海島状のレジストパターン層を作製する第2工程と、凹凸海島状のレジストパターンをマスクとして、エッチングすることで、基材に海島状の第1のパターンと、第1のパターンに沿って微細な凹凸形状の第2のパターンを作製する第3工程により得ることができる。 The molding mold according to the present embodiment will be described. The mold is made by applying a solution containing a self-assembled block copolymer onto a substrate to produce a coating layer, and forming a sea-island-like phase separation structure consisting of molecular aggregates by self-organization in the coating layer. The first step to be manufactured, the second step to etch the coating layer as a resist film, and the uneven sea-island resist pattern layer to be etched, and the uneven sea-island resist pattern as a mask are used for etching. It can be obtained by a third step of producing a sea-island-shaped first pattern and a second pattern of fine irregularities along the first pattern.
ここで使用する成形鋳型の基材は、少なくともエッチング可能な材質であれば特に限定はしないが、無機材料又は無機有機複合材料から成る材質であると、市販の離型剤を用いて効果的な離型処理ができる点で好ましい。特にガラスやシリコン系材料等は、シランカップリング系を具備した離型剤と化学的に結合し易く、安定した離型性が得られる点でより好ましい。転写用基材の表面は、酸化層が形成されてもよく、また中性化膜が積層されていても良い。 The base material of the molding mold used here is not particularly limited as long as it is at least an etchable material, but if it is a material made of an inorganic material or an inorganic organic composite material, it is effective to use a commercially available release agent. It is preferable at the point which can perform a mold release process. In particular, glass, silicon-based materials, and the like are more preferable in that they are easily chemically bonded to a release agent having a silane coupling system and stable release properties can be obtained. On the surface of the transfer substrate, an oxide layer may be formed or a neutralized film may be laminated.
第1工程で用いられる自己組織化ブロックコポリマーは、芳香環含有ポリマー及び(メタ)アクリレートポリマーを含む。ここで自己組織化とは、分子内又は分子間相互作用により自己集合し、一定の規則に従った構造形態を形成することを示す。ただし、本発明においては、厳密な規則形態である必要はなく、構造形態に不均一さが混在しても構わない。 The self-assembled block copolymer used in the first step includes an aromatic ring-containing polymer and a (meth) acrylate polymer. Here, self-organization means self-assembly by intramolecular or intermolecular interaction to form a structural form according to a certain rule. However, in the present invention, it is not necessary to have a strict regular form, and non-uniformity may be mixed in the structure form.
ブロックコポリマー全体に対する、芳香環含有ポリマー部分と(メタ)アクリレートポリマー部分を合わせたモノマー単位での比率は、50モル%以上である。 The ratio of the monomer unit including the aromatic ring-containing polymer part and the (meth) acrylate polymer part to the entire block copolymer is 50 mol% or more.
本実施の形態で用いるブロックコポリマーを構成するブロックの必須成分の一つである芳香環含有ポリマーは、芳香環又はピリジン環のような複素芳香環を側鎖として有するビニルモノマーの単独重合体であり、例えば、ポリスチレン(以下、PSともいう。)、ポリメチルスチレン、ポリエチルスチレン、ポリt−ブチルスチレン、ポリメトキシスチレン、ポリN、N−ジメチルアミノスチレン、ポリクロロスチレン、ポリブロモスチレン、ポリトリフルオロメチルスチレン、ポリトリメチルシリルスチレン、ポリジビニルベンゼン、ポリシアノスチレン、ポリα−メチルスチレン、ポリビニルナフタレン、ポリビニルビフェニル、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、ポリイソプロペニルナフタレン、及び、ポリビニルピリジンを挙げることができる。 The aromatic ring-containing polymer that is one of the essential components of the block constituting the block copolymer used in the present embodiment is a homopolymer of a vinyl monomer having a heteroaromatic ring such as an aromatic ring or a pyridine ring as a side chain. For example, polystyrene (hereinafter also referred to as PS), polymethylstyrene, polyethylstyrene, polyt-butylstyrene, polymethoxystyrene, polyN, N-dimethylaminostyrene, polychlorostyrene, polybromostyrene, polytristyrene Fluoromethylstyrene, polytrimethylsilylstyrene, polydivinylbenzene, polycyanostyrene, polyα-methylstyrene, polyvinyl naphthalene, polyvinyl biphenyl, polyvinyl pyrene, polyvinyl phenanthrene, polyisopropenyl naphthalene, and polyvinyl pyridi It can be mentioned.
ここで、本実施の形態において最も好ましく用いられる芳香環含有ポリマーは、相分離性に優れる点、原料モノマーの入手性、合成の容易性の観点から、ポリスチレンである。 Here, the aromatic ring-containing polymer most preferably used in the present embodiment is polystyrene from the viewpoint of excellent phase separation, availability of raw material monomers, and ease of synthesis.
本実施の形態で用いるブロックコポリマーを構成するブロックのもう一つの必須成分である(メタ)アクリレートポリマーとは、下記のアクリレートモノマー及びメタクリレートモノマーからなる群から選ばれる少なくとも1種の単独重合体又は共重合体である。ここで用いることができるアクリレートモノマー及びメタクリレートモノマーからなる群としては、例えば、メタクリル酸メチル(以下、MMAともいう。)、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−ヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸n−ヘキシル、及び、アクリル酸シクロヘキシルを挙げることができる。 The (meth) acrylate polymer, which is another essential component of the block constituting the block copolymer used in the present embodiment, is at least one homopolymer or copolymer selected from the group consisting of the following acrylate monomers and methacrylate monomers. It is a polymer. Examples of the group consisting of acrylate monomers and methacrylate monomers that can be used here include methyl methacrylate (hereinafter also referred to as MMA), ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, and n-butyl methacrylate. , Isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, acrylic Mention may be made of t-butyl acid, n-hexyl acrylate and cyclohexyl acrylate.
ここで本実施の形態において最も好ましく用いられるポリ(メタ)アクリレートとしては、相分離性の優れる点、原料モノマーの入手性、合成の容易性の観点から、メタクリル酸メチルの単独重合体ポリメタクリル酸メチル(以下、ポリメチルメタクリレート、PMMAともいう。)である。 Here, the poly (meth) acrylate most preferably used in the present embodiment is a methyl methacrylate homopolymer polymethacrylic acid from the viewpoint of excellent phase separation, availability of raw material monomers, and ease of synthesis. It is methyl (hereinafter also referred to as polymethyl methacrylate or PMMA).
本実施の形態で用いるブロックコポリマーは、上記芳香環含有ポリマーの片末端又は両末端と上記ポリ(メタ)アクリレートの片末端又は両末端が結合した、ジブロック、トリブロック又はそれ以上のマルチブロックコポリマーであり、合成の容易性の観点から、好ましくは、芳香環含有ポリマーとポリ(メタ)アクリレートの片末端同士が結合したジブロックコポリマーであり、より好ましくは、ポリスチレン(PS)とポリメチルメタクリレート(PMMA)のジブロックコポリマーである。 The block copolymer used in the present embodiment is a diblock, triblock or higher multiblock copolymer in which one end or both ends of the aromatic ring-containing polymer and one end or both ends of the poly (meth) acrylate are bonded. From the viewpoint of ease of synthesis, a diblock copolymer in which one end of an aromatic ring-containing polymer and poly (meth) acrylate is bonded to each other is preferable, and polystyrene (PS) and polymethyl methacrylate ( PMMA).
なお、ブロックコポリマー中には、上記芳香環含有ポリマー部分及びポリ(メタ)アクリレート部分以外に、モノマー単位で50モル%を超えない割合でその他のポリマー成分のブロックを含むこともできる。その他のポリマー成分の具体例としては、例えば、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、及び、ポリテトラメチレングリコールを挙げることができる。 In addition to the aromatic ring-containing polymer portion and the poly (meth) acrylate portion, the block copolymer may contain other polymer component blocks in a proportion not exceeding 50 mol% in terms of monomer units. Specific examples of the other polymer component include, for example, polyethylene oxide, polypropylene oxide, and polytetramethylene glycol.
ブロックコポリマーは、リビングアニオン重合やリビングラジカル重合、又は反応性末端基を有するポリマー同士のカップリング等により合成することができる。 The block copolymer can be synthesized by living anion polymerization, living radical polymerization, coupling of polymers having reactive end groups, or the like.
例えば、リビングアニオン重合では、ブチルリチウムのようなアニオン種を開始剤として、まず、芳香環含有ポリマーを合成した後、その末端を開始剤として、(メタ)アクリレートモノマーを重合することで芳香環含有ポリマーとポリ(メタ)アクリレートのブロックコポリマーを合成することができる。このとき、開始剤の添加量を下げることにより、得られるポリマーの数平均分子量を高めることができ、水や空気等の系内の不純物を取り除くことにより、ポリマーの数平均分子量を設計値通りに制御することができる。また、ポリ(メタ)アクリレート部分を重合する際は、系の温度を0℃以下に下げることにより、副反応を抑えることができる。 For example, in living anionic polymerization, an aromatic ring-containing polymer is first synthesized by synthesizing an aromatic ring-containing polymer using an anionic species such as butyl lithium as an initiator, and then polymerizing a (meth) acrylate monomer using the terminal as an initiator. Block copolymers of polymers and poly (meth) acrylates can be synthesized. At this time, the number average molecular weight of the resulting polymer can be increased by lowering the amount of initiator added, and the number average molecular weight of the polymer can be set as designed by removing impurities in the system such as water and air. Can be controlled. Further, when polymerizing the poly (meth) acrylate moiety, the side reaction can be suppressed by lowering the temperature of the system to 0 ° C. or lower.
リビングラジカル重合においては、まず、(メタ)アクリレートモノマーの二重結合に臭素等のハロゲン化合物を付加させ、末端をハロゲン化し、銅錯体を触媒としてポリ(メタ)アクリレートを合成した後、その末端ハロゲンを利用して芳香環含有ポリマーを合成することで芳香環含有ポリマーとポリ(メタ)アクリレートのブロックコポリマーを得ることができる。 In living radical polymerization, first, a halogen compound such as bromine is added to the double bond of the (meth) acrylate monomer, the terminal is halogenated, and poly (meth) acrylate is synthesized using a copper complex as a catalyst. A block copolymer of an aromatic ring-containing polymer and a poly (meth) acrylate can be obtained by synthesizing an aromatic ring-containing polymer.
また、リビングアニオン重合で芳香環含有ポリマーを合成し、その末端をハロゲン化した後、(メタ)アクリレートモノマーを銅触媒存在下で反応させ、芳香環含有ポリマーとポリ(メタ)アクリレートのブロックコポリマーを合成することもできる。 In addition, an aromatic ring-containing polymer is synthesized by living anionic polymerization, and the terminal is halogenated. Then, a (meth) acrylate monomer is reacted in the presence of a copper catalyst to form a block copolymer of the aromatic ring-containing polymer and poly (meth) acrylate. It can also be synthesized.
反応性末端基を有するポリマー同士のカップリングを用いて合成する場合は、例えば、末端にアミノ基を有する芳香環含有ポリマーと、末端に無水マレイン酸を有するポリ(メタ)アクリレートを反応させて芳香環含有ポリマーとポリ(メタ)アクリレートのブロックコポリマーとする方法が挙げられる。 When synthesizing using a coupling between polymers having reactive end groups, for example, an aromatic ring-containing polymer having an amino group at the terminal and a poly (meth) acrylate having maleic anhydride at the terminal are reacted to produce an aromatic. A method of forming a block copolymer of a ring-containing polymer and poly (meth) acrylate may be mentioned.
本実施の形態で用いるブロックコポリマーの数平均分子量は、光学特性の観点から、300万以下、好ましくは100万以下であり、パターンの転写性の観点から、10万以上、好ましくは15万以上である。 The number average molecular weight of the block copolymer used in the present embodiment is 3 million or less, preferably 1 million or less, from the viewpoint of optical properties, and 100,000 or more, preferably 150,000 or more, from the viewpoint of pattern transferability. is there.
ブロックコポリマーの数平均分子量は以下の方法により求める。まず、以下の(1)の方法により芳香環含有ポリマー部分の数平均分子量の測定を行い、次いで、以下の(2)の方法によりポリ(メタ)アクリレート部分の数平均分子量の測定を行う。 The number average molecular weight of the block copolymer is determined by the following method. First, the number average molecular weight of the aromatic ring-containing polymer portion is measured by the following method (1), and then the number average molecular weight of the poly (meth) acrylate portion is measured by the following method (2).
ブロックコポリマーが芳香環含有ポリマー部分とポリ(メタ)アクリレート部分のみから成る場合には、ブロックコポリマーの数平均分子量は、(1)で得られた芳香環含有ポリマー部分の数平均分子量と、(2)で得られたポリ(メタ)アクリレート部分の数平均分子量の和として計算される。 When the block copolymer is composed only of an aromatic ring-containing polymer portion and a poly (meth) acrylate portion, the number average molecular weight of the block copolymer is the number average molecular weight of the aromatic ring-containing polymer portion obtained in (1), (2 ) Is calculated as the sum of the number average molecular weights of the poly (meth) acrylate moieties obtained.
ブロックコポリマーが、芳香環含有ポリマー部分、ポリ(メタ)アクリレート部分、及びその他ポリマー部分を含む場合には、(2)に続いて、(3)その他のポリマー部分の数平均分子量の測定方法により測定を行う。この場合には、ブロックコポリマーの数平均分子量は、(1)で得られた芳香環含有ポリマー(a)部分の数平均分子量と、(2)で得られたポリ(メタ)アクリレート部分の数平均分子量と、(3)で得られたその他のポリマー部分の数平均分子量の和として計算される。 When the block copolymer contains an aromatic ring-containing polymer part, a poly (meth) acrylate part, and other polymer parts, measurement is performed by (3) the number average molecular weight measurement method of the other polymer parts following (2). I do. In this case, the number average molecular weight of the block copolymer is the number average molecular weight of the aromatic ring-containing polymer (a) part obtained in (1) and the number average molecular weight of the poly (meth) acrylate part obtained in (2). Calculated as the sum of the molecular weight and the number average molecular weight of the other polymer moieties obtained in (3).
(1)ブロックコポリマー中の芳香環含有ポリマー部分の数平均分子量の測定方法
リビングアニオン重合によりブロックコポリマーを合成する場合、一般にまず芳香環含有モノマーを重合し、その末端から(メタ)アクリルモノマーを重合させるが、ここで芳香環含有モノマーの重合が終わった時点でその一部を取り出し、反応を停止させれば、ブロックコポリマー中の芳香環含有ポリマー部分のみを得ることができる。このようにして得られた芳香族ホモポリマーについて、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、GPCともいう。)を用いて溶出時間分布を測定する。次に、数平均分子量の異なる数種類の標準ポリスチレンの溶出時間を測定し、溶出時間を数平均分子量に換算する。
(1) Method for measuring number average molecular weight of aromatic ring-containing polymer portion in block copolymer When synthesizing a block copolymer by living anion polymerization, generally an aromatic ring-containing monomer is first polymerized, and then a (meth) acryl monomer is polymerized from the terminal. However, when a portion of the aromatic ring-containing monomer is polymerized and the reaction is stopped, only the aromatic ring-containing polymer portion in the block copolymer can be obtained. The aromatic homopolymer thus obtained is measured for elution time distribution using gel permeation chromatography (hereinafter also referred to as GPC). Next, the elution time of several kinds of standard polystyrenes having different number average molecular weights is measured, and the elution time is converted into the number average molecular weight.
(2)ブロックコポリマー中のポリ(メタ)アクリレート部分の数平均分子量の測定方法
ブロックコポリマーを重クロロホルム等の重水素化溶媒に溶解させ、1H NMRスペクトルを測定する。そのとき芳香環含有ポリマー由来のプロトン数と、ポリ(メタ)アクリレート由来のプロトンの数を比較することにより、ブロックコポリマー中の芳香環含有ポリマー部分とポリ(メタ)アクリレート部分のモル比を求めることができる。従って、前記したように、予めGPCにより求めた芳香環含有ポリマー部分の数平均分子量から、ポリ(メタ)アクリレート部分の数平均分子量を求めることができる。
(2) Method for measuring number average molecular weight of poly (meth) acrylate moiety in block copolymer A block copolymer is dissolved in a deuterated solvent such as deuterated chloroform, and a 1 H NMR spectrum is measured. At that time, the molar ratio between the aromatic ring-containing polymer portion and the poly (meth) acrylate portion in the block copolymer is determined by comparing the number of protons derived from the aromatic ring-containing polymer and the number of protons derived from the poly (meth) acrylate. Can do. Therefore, as described above, the number average molecular weight of the poly (meth) acrylate portion can be determined from the number average molecular weight of the aromatic ring-containing polymer portion determined in advance by GPC.
(3)ブロックコポリマー中のその他のポリマー部分の数平均分子量の測定方法
ブロックコポリマーを重クロロホルム等の重水素化溶媒に溶解させ、1H NMRスペクトルを測定する。そのとき芳香環含有ポリマー由来のプロトン数と、その他のポリマー部分由来のプロトンの数を比較することにより、ブロックコポリマー中の芳香環含有ポリマー部分とその他のポリマー部分のモノマー単位でのモル比が求められる。従って、前記したように、予めGPCにより求めた芳香環含有ポリマーの数平均分子量から、その他のポリマー部分の数平均分子量を求めることができる。
(3) Method for measuring number average molecular weight of other polymer portion in block copolymer A block copolymer is dissolved in a deuterated solvent such as deuterated chloroform, and a 1 H NMR spectrum is measured. At that time, by comparing the number of protons derived from the aromatic ring-containing polymer and the number of protons derived from the other polymer part, the molar ratio of the aromatic ring-containing polymer part and the other polymer part in the block copolymer in the monomer unit is obtained. It is done. Therefore, as described above, the number average molecular weight of the other polymer portion can be obtained from the number average molecular weight of the aromatic ring-containing polymer obtained in advance by GPC.
また、本実施の形態で用いるパターンは、光学特性の観点から、ドットパターン、又はランダムパターンを形成させることが好ましく、より好ましくはランダムパターンを形成させることである。 The pattern used in this embodiment is preferably a dot pattern or a random pattern, more preferably a random pattern, from the viewpoint of optical characteristics.
ドットパターンを形成させるには、芳香環含有ポリマーの質量をWa、(メタ)アクリレートポリマーの質量をWbとしたとき、(メタ)アクリレートポリマー部が島相、芳香環含有ポリマーが海相となるようにWa/Wbの下限を4以上であり、好ましくは5以上である。一方、Wa/Wbの上限は20以下であり、好ましくは10以下である。 In order to form a dot pattern, when the mass of the aromatic ring-containing polymer is W a and the mass of the (meth) acrylate polymer is W b , the (meth) acrylate polymer portion is the island phase, and the aromatic ring-containing polymer is the sea phase. Thus, the lower limit of W a / W b is 4 or more, preferably 5 or more. On the other hand, the upper limit of W a / W b is 20 or less, preferably 10 or less.
ランダムパターンを形成させるには、Wa/Wbの下限を0.25以上であり、好ましくは0.67以上であり、より好ましくは1.5以上である。一方、Wa/Wbの上限は4以下であり、好ましくは3以下である。 In order to form a random pattern, the lower limit of W a / W b is 0.25 or more, preferably 0.67 or more, and more preferably 1.5 or more. On the other hand, the upper limit of W a / W b is 4 or less, preferably 3 or less.
上記ブロックコポリマーは、溶剤に溶解させて、パターン形成用溶液とすることができる。用いられる溶剤としては、上記ブロックコポリマーを溶解させることができるものであればよく、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソホロン、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルイミダゾリノン、テトラメチルウレア、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下、PGMEAともいう。)、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、メチル−1,3−ブチレングリコールアセテート、1,3−ブチレングリコール−3−モノメチルエーテル、及び、メチル−3−メトキシプロピオネートが挙げられる。これらを単独で又は2種以上混合して溶媒として使用することができる。 The block copolymer can be dissolved in a solvent to form a pattern forming solution. Any solvent can be used as long as it can dissolve the block copolymer. For example, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, cyclopentanone, cyclohexanone, isophorone. , N, N-dimethylacetamide, dimethylimidazolinone, tetramethylurea, dimethyl sulfoxide, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl Ether acetate (hereinafter also referred to as PGMEA), methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate Methyl-1,3-butylene glycol acetate, 1,3-butylene glycol-3-monomethyl ether, and, methyl 3-methoxypropionate. These can be used alone or in admixture of two or more.
より好ましい溶媒の例としては、N−メチルピロリドン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、γ−ブチロラクトン、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、PGMEAを挙げることができる。 Examples of more preferable solvents include N-methylpyrrolidone, cyclopentanone, cyclohexanone, γ-butyrolactone, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, and PGMEA.
該溶液に対するブロックコポリマーの質量比は、薄膜を作るという観点から、好ましくは0.1〜30質量%である。 The mass ratio of the block copolymer to the solution is preferably 0.1 to 30% by mass from the viewpoint of forming a thin film.
次に、本発明の好ましい態様である、凸部密集箇所と凹部密集箇所が海島状に配置されている成形鋳型の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the shaping | molding die with which the convex part dense location and recessed part dense location which are the preferable aspects of this invention are arrange | positioned at sea island shape is demonstrated.
[第1工程]
相分離構造の形成に際しては、少なくとも、基材上に上述したパターン形成用溶液を塗布し塗膜層を得る工程、及び、塗膜層を基材ごと加熱する工程を順に行う。
[First step]
When forming the phase separation structure, at least a step of applying the above-described pattern forming solution on the substrate to obtain a coating layer and a step of heating the coating layer together with the substrate are sequentially performed.
相分離構造がラメラになる場合、例えば、Wa/Wbが1の時、ラメラを垂直配向させるために基材上に中性化膜を塗布する場合もある。 When the phase separation structure is a lamella, for example, when W a / W b is 1, a neutralized film may be applied on the substrate in order to vertically align the lamella.
基材上へ塗布する方法としては、上記パターン形成用溶液を、スピンコーター、バーコーター、ブレードコーター、カーテンコーター、スプレーコーター又はインクジェット法で塗布する方法や、スクリーン印刷機、グラビア印刷機、オフセット印刷機等で印刷する方法を挙げることができる。 As a method for coating on a substrate, the pattern forming solution is applied by a spin coater, bar coater, blade coater, curtain coater, spray coater or ink jet method, a screen printing machine, a gravure printing machine, or offset printing. Examples of the printing method include a printing machine.
次いで、得られた塗膜を、風乾、オーブン、ホットプレート等により加熱乾燥又は真空乾燥させて溶剤を揮発させる。溶剤を揮発させた後の膜厚は、パターン転写性能の観点から、10nm〜500nmが好ましく、より好ましくは10nm〜300nmであり、さらに好ましくは10nm〜100nmである。 Next, the obtained coating film is heat-dried or vacuum-dried by air drying, oven, hot plate or the like to volatilize the solvent. The film thickness after volatilizing the solvent is preferably 10 nm to 500 nm, more preferably 10 nm to 300 nm, and still more preferably 10 nm to 100 nm, from the viewpoint of pattern transfer performance.
なお、膜厚の測定法としては、膜に傷を付け、端子を表面に接触させてその段差を測る接触法や、エリプソメトリーを用いる非接触法を挙げることができる。 Examples of the method for measuring the film thickness include a contact method in which a film is scratched and a terminal is brought into contact with the surface to measure the step, and a non-contact method using ellipsometry.
塗膜を基材ごと加熱する方法としては、大別してホットプレートのように基材の下側から直接伝熱させる方法と、オーブンのように高温の気体を対流させる方法を挙げることができる。直接伝熱させる場合の方が、より短時間で相分離構造を得ることができるため、好ましい。 The method of heating the coating film together with the base material can be broadly classified into a method of directly transferring heat from the lower side of the base material like a hot plate and a method of convection of a high-temperature gas like an oven. Direct heat transfer is preferable because a phase separation structure can be obtained in a shorter time.
加熱する工程における加熱温度は、好ましくは130℃以上280℃以下、より好ましくは140℃以上270℃以下、さらに好ましくは150℃以上260℃以下の温度範囲である。 The heating temperature in the heating step is preferably 130 ° C. or higher and 280 ° C. or lower, more preferably 140 ° C. or higher and 270 ° C. or lower, and further preferably 150 ° C. or higher and 260 ° C. or lower.
加熱時間は、10秒以上100時間以下、好ましくは10時間以下、さらに好ましくは1時間以下である。直接伝熱の場合、10秒以上1時間以下が好ましく、10秒以上30分以内がより好ましい。加熱温度が130℃以上ならばTgより高く相分離構造を形成させることができ、280℃以下ならばポリマーの分解が抑えられる。また、直接伝熱の場合、加熱時間が10秒以上ならば相分離構造を形成させることができ、また1時間以下ならばポリマーの分解が抑えられる。加熱温度が高いほど短時間で相分離構造が得られる。また、加熱温度が高いほど、ドットパターンの場合は島と島の平均重心間距離が長く成り易い。 The heating time is 10 seconds or more and 100 hours or less, preferably 10 hours or less, more preferably 1 hour or less. In the case of direct heat transfer, it is preferably from 10 seconds to 1 hour, more preferably from 10 seconds to 30 minutes. If the heating temperature is 130 ° C. or higher, a phase separation structure can be formed higher than Tg, and if it is 280 ° C. or lower, polymer decomposition is suppressed. In the case of direct heat transfer, a phase separation structure can be formed if the heating time is 10 seconds or longer, and decomposition of the polymer is suppressed if it is 1 hour or shorter. The higher the heating temperature, the faster the phase separation structure can be obtained. Also, the higher the heating temperature, the longer the distance between the islands and the average center of gravity of the islands in the case of a dot pattern.
本実施の形態においては、ドットパターンの場合は芳香環含有ポリマーが海、ポリ(メタ)アクリレートポリマーが島の海島パターンが得られる。 In the present embodiment, in the case of a dot pattern, a sea-island pattern in which the aromatic ring-containing polymer is the sea and the poly (meth) acrylate polymer is the island is obtained.
加熱する工程の雰囲気は、空気、窒素、真空等特に限定されない。 The atmosphere of the heating process is not particularly limited, such as air, nitrogen, vacuum, or the like.
上述のように作製された海島パターンは、ドライエッチング法を用いることによって基材にそのパターンを作製することができる。 The sea-island pattern produced as described above can be produced on a substrate by using a dry etching method.
使用するドライエッチング装置はプラズマ生成用、バイアス用の電源が独立で制御可能であり、生成するプラズマ密度を高くする可能な装置であることが作製できる形状の自由度が比較的高く、好ましい。 The dry etching apparatus to be used is preferably a plasma generation and bias power supply that can be controlled independently, and is capable of increasing the density of the generated plasma.
基材にパターンを作製するには2段階に分けてパターンを作製する必要がある。 In order to produce a pattern on a substrate, it is necessary to produce the pattern in two stages.
ポリマーのみのレジストパターンではドライエッチング耐性が低いため、所望の深さに基材をエッチングする前にレジストパターンが消滅してしまう。そのため、ドライエッチング耐性の高いハードマスクを中間に設けることにより、レジストパターンをハードマスクに作製(第2工程)し、ハードマスクパターンを基材に作製(第3工程)することで海島パターンを基材に作製することが可能である。 Since a resist pattern made of only a polymer has low dry etching resistance, the resist pattern disappears before the substrate is etched to a desired depth. Therefore, by providing a hard mask with high dry etching resistance in the middle, a resist pattern is produced on the hard mask (second step), and a hard mask pattern is produced on the substrate (third step), thereby creating a sea island pattern. It can be made into a material.
[第2工程]
まず、レジストパターンの作製であるが、芳香環含有ポリマーが海、ポリ(メタ)アクリレートポリマーが島の海島パターンの場合、その2種類のポリマーのエッチング速度差を利用して海島パターンが作製できる。
[Second step]
First, a resist pattern is produced. When the aromatic ring-containing polymer is a sea and the poly (meth) acrylate polymer is an island-island pattern, a sea-island pattern can be produced using the difference in etching rate between the two types of polymers.
具体的にはポリ(メタ)アクリレートポリマーが、芳香環含有ポリマーより早くエッチングされるようなガスを用いてドライエッチングを行えば、所定の時間の後に、先にポリ(メタ)アクリレートポリマーがエッチングにより除去され、芳香環含有ポリマーのみのパターンが残り、海島パターンが形成される。 Specifically, if dry etching is performed using a gas that causes the poly (meth) acrylate polymer to be etched faster than the aromatic ring-containing polymer, the poly (meth) acrylate polymer is first etched after a predetermined time. The pattern of only the aromatic ring-containing polymer remains, and a sea-island pattern is formed.
使用するエッチング用ガスとしてはフッ素系含有ガス、酸素ガス、アルゴンガス又はこれらの混合ガスが挙げられる。特にエッチング速度差が大きくなるようなガスとしてはCF4、SF6、CHF3、あるいは酸素ガスにアルゴンガスを混合させたガスを用いるのが好ましい。 Examples of the etching gas to be used include fluorine-containing gas, oxygen gas, argon gas, or a mixed gas thereof. In particular, it is preferable to use CF 4 , SF 6 , CHF 3 , or a gas obtained by mixing an argon gas with an oxygen gas as the gas that increases the etching rate difference.
次にハードマスクであるが、エッチング耐性の低いポリマーのレジストパターンからハードマスクパターンを作製するので、ガスによっては、若干エッチングされやすいが、基材の材質よりかはエッチングされにくい材質が好ましく、SiO2、Si3N4等の誘電体マスクが挙げられる。 Next, a hard mask, which is made of a polymer resist pattern with low etching resistance, is preferably a material that is easily etched depending on the gas, but is harder to etch than the material of the substrate. 2 and a dielectric mask such as Si 3 N 4 .
誘電体マスクの成膜方法についてはスパッタリング法、蒸着法、CVD法、熱酸化処理法等が挙げられるが、特に基材がSiの場合、より簡略に作製可能な熱酸化法では、基材表面に細かい制御でSiO2膜厚を作製することができるので、膜厚のみを調整し、誘電体マスク込みの基材を準備するのが特に好ましい。 Examples of the method for forming the dielectric mask include sputtering, vapor deposition, CVD, thermal oxidation, etc. Especially when the base material is Si, the surface of the base material can be simplified by the thermal oxidation method that can be more easily produced. Since it is possible to produce the SiO 2 film thickness with fine control, it is particularly preferable to prepare a base material including a dielectric mask by adjusting only the film thickness.
レジストパターンよりハードマスクを作製するのに使用するエッチング用ガスは、レジストパターンを作製するガスと同様にフッ素系含有ガス、酸素ガス、アルゴンガスあるいはこれらの混合ガスが挙げられる。特にエッチング速度差が大きくなるようなガスとしてはCF4、SF6、CHF3、あるいは酸素ガスにアルゴンガスを混合させたガスを用いるのが好ましい。 The etching gas used for producing the hard mask from the resist pattern includes a fluorine-containing gas, oxygen gas, argon gas, or a mixed gas thereof, similarly to the gas for producing the resist pattern. In particular, it is preferable to use CF 4 , SF 6 , CHF 3 , or a gas obtained by mixing an argon gas with an oxygen gas as the gas that increases the etching rate difference.
工程の簡略化のため、レジストパターンを作製し、ハードマスクパターンを作製するのに同じガスを用いるのがより好ましい。 In order to simplify the process, it is more preferable to use the same gas to prepare a resist pattern and a hard mask pattern.
[第3工程]
ハードマスクパターンを基材に作製するのに使用するエッチング用ガスは、塩素系含有ガス、酸素ガス、アルゴンガスあるいはこれらの混合ガスが挙げられる。
[Third step]
Examples of the etching gas used for producing the hard mask pattern on the substrate include a chlorine-containing gas, oxygen gas, argon gas, or a mixed gas thereof.
混合するガスやその比率によって、作製できる形状の自由度を左右するエッチング等方性、異方性を制御することができるので、混合ガスを用いることが好ましい。 Since the etching isotropy and anisotropy that affect the degree of freedom of the shape that can be produced can be controlled by the gas to be mixed and the ratio thereof, it is preferable to use a mixed gas.
前述のようにSi基材及びハードマスクがSiO2の場合、塩素ガスにアルゴンを混合したガスを用いるのが特に好ましい。 As described above, when the Si base and the hard mask are SiO 2 , it is particularly preferable to use a gas obtained by mixing argon with chlorine gas.
塩素ガスにアルゴンを混合したガスを用いた場合、ガス混合比によって、エッチング速度差は約5〜20の間で調整を行うことが可能であり、ガス混合比によるエッチング等方性、異方性のバランス調整による形状との関係性を考慮し、誘電体ハードマスクの膜厚を選択することが可能である。 When a gas in which argon is mixed with chlorine gas is used, the etching rate difference can be adjusted between about 5 and 20 depending on the gas mixture ratio. The film thickness of the dielectric hard mask can be selected in consideration of the relationship with the shape by adjusting the balance.
光学特性の観点及び転写性の観点からハードマスクの膜厚は10nm〜100nmの間が好ましく、10nm〜30nmの間がより好ましい。 From the viewpoints of optical properties and transferability, the thickness of the hard mask is preferably between 10 nm and 100 nm, and more preferably between 10 nm and 30 nm.
以上の2段階の工程(第2工程及び第3工程)により、基材に海島パターンを所望の高さの凹凸で作製することが可能であり、この基材を成形鋳型として本実施の形態に係る微細凹凸成形体10の製造に使用することが可能である。 By the above-described two-stage process (second process and third process), it is possible to produce a sea-island pattern with unevenness of a desired height on the base material. It can be used for the manufacture of the fine concavo-convex molded body 10.
上述のように作製した成形鋳型を使って、微細凹凸構造の光硬化性組成物への転写を行う方法について説明する。 A method for transferring the fine concavo-convex structure to the photocurable composition using the molding mold produced as described above will be described.
本実施の形態に使用できる転写方法としては、光硬化組成物の硬化条件に応じて、熱ナノインプリント法、光ナノインプリント法、室温ナノインプリント法やキャスト法等が挙げられ、複数の組み合わせても良い。迅速に転写でき、且つロール・ツー・ロールで連続生産できる観点から、光ナノインプリント法がより好ましい。 Examples of the transfer method that can be used in the present embodiment include a thermal nanoimprint method, a photo nanoimprint method, a room temperature nanoimprint method, and a casting method according to the curing conditions of the photocurable composition, and a plurality of combinations may be used. The optical nanoimprint method is more preferable from the viewpoint of rapid transfer and continuous production by roll-to-roll.
光硬化組成物が硬化した樹脂硬化物層を成形鋳型から剥離する際、樹脂硬化物層と成形鋳型との間の離型性をよくするため、あらかじめ成形鋳型の表面に離型処理を施すことが好ましい。離型処理剤としては、シランカップリング系離型剤が好ましく、フッ素含有離型剤であることがより好ましい。市販されている離型剤の例としては、ダイキン工業社製のオプツールDSX、オプツールHD−1100Z、HD−2100Z、住友スリーエム社製のノベック等が挙げられる。 When the cured resin layer cured with the photocurable composition is peeled from the mold, the surface of the mold is subjected to a release treatment in advance in order to improve the releasability between the cured resin layer and the mold. Is preferred. As the release treatment agent, a silane coupling release agent is preferable, and a fluorine-containing release agent is more preferable. Examples of commercially available release agents include OPTOOL DSX, OPTOOL HD-1100Z and HD-2100Z manufactured by Daikin Industries, Ltd., Novec manufactured by Sumitomo 3M, and the like.
まず、基材11上に軟質の光硬化組成物を塗布する(塗布工程)。次に、この光硬化組成物を成形鋳型の微細凹凸構造に押圧する(押圧工程)。押圧した状態で光硬化組成物を露光して硬化させる(露光工程)。得られた樹脂硬化物層を基材11と共に成形鋳型から剥離して転写品としての微細凹凸成形体10を得る(剥離工程)。 First, a soft photocurable composition is applied on the base material 11 (application process). Next, this photocurable composition is pressed against the fine concavo-convex structure of the molding mold (pressing step). The photocurable composition is exposed and cured in the pressed state (exposure process). The obtained cured resin layer is peeled from the molding mold together with the base material 11 to obtain a fine uneven molded body 10 as a transfer product (peeling step).
塗布工程においては、軟質の光硬化組成物を基材11上に塗布して成膜する。光硬化組成物の基材11上に塗布する方法としては、流延法、ポッティング法、スピンコート法、ローラーコート法、バーコート法、キャスト法、ディップコート法、ダイコート法、ラングミュアプロジェット法、噴霧コート法、エアーナイフコート法、フローコート法、カーテンコート法等が挙げられる。 In the coating step, a soft photocurable composition is coated on the substrate 11 to form a film. As a method for applying the photocurable composition onto the substrate 11, a casting method, a potting method, a spin coating method, a roller coating method, a bar coating method, a casting method, a dip coating method, a die coating method, a Langmuir projet method, Examples thereof include spray coating, air knife coating, flow coating, and curtain coating.
基材11の面積が成形鋳型の面積よりも大きい場合、光硬化組成物を基材11の全面に塗布しても良いし、光硬化組成物を基材11の一部に塗布し、型押しする範囲にのみに光硬化組成物が存在するようにしても良い。 When the area of the base material 11 is larger than the area of the molding mold, the photocurable composition may be applied to the entire surface of the base material 11, or the photocurable composition may be applied to a part of the base material 11 and embossed. The photo-curing composition may be present only in the range.
基材11に光硬化組成物を塗布した後、プリベイクすることで、溶剤を含む場合には溶剤を留去でき、硬化後の残留溶媒に由来するボイド形成を低減できる。他の効果としては、内添した添加剤(例えば、含フッ素重合性(メタ)アクリレートや含シリコーン系(メタ)アクリレート)の表面移行を促進させることができ、樹脂硬化物層の表面のすべり性が良くなる。その結果、樹脂硬化物層の表面の耐傷性が良くなり、また、モールドからの離型性が良くなることで、低欠陥で高品位な樹脂硬化物層を得ることもできる。プリベイク温度は、25℃〜120℃が好ましく、40℃〜100℃がより好ましく、50℃〜100℃がさらに好ましく、60℃〜100℃が最も好ましい。プリベイク時間は30秒〜30分が好ましく、1分〜15分がより好ましく、3分〜10分がさらに好ましい。 By applying the photo-curing composition to the substrate 11 and then pre-baking, the solvent can be distilled off when the solvent is contained, and void formation derived from the residual solvent after curing can be reduced. Another effect is that the surface migration of the internally added additives (for example, fluorine-containing polymerizable (meth) acrylate and silicone-containing (meth) acrylate) can be promoted, and the surface of the cured resin layer is slippery. Will be better. As a result, the scratch resistance of the surface of the cured resin layer is improved, and the release property from the mold is improved, so that a high-quality cured resin layer with low defects can be obtained. The prebaking temperature is preferably 25 ° C to 120 ° C, more preferably 40 ° C to 100 ° C, further preferably 50 ° C to 100 ° C, and most preferably 60 ° C to 100 ° C. The prebaking time is preferably 30 seconds to 30 minutes, more preferably 1 minute to 15 minutes, and further preferably 3 minutes to 10 minutes.
基材11と樹脂硬化物層との接着性を向上させる処理を施すことが好ましい。例えば、基材11の接着させる面に、樹脂硬化物層との化学結合や、浸透等の物理的結合のための易接着コーティング、プライマー処理、コロナ処理、プラズマ処理、UV/オゾン処理、高エネルギー線照射処理、表面粗化処理、多孔質化処理等を施すことが好ましい。 It is preferable to perform the process which improves the adhesiveness of the base material 11 and a resin cured material layer. For example, easy adhesion coating for physical bonding such as chemical bonding to the resin cured material layer or penetration, primer treatment, corona treatment, plasma treatment, UV / ozone treatment, high energy It is preferable to perform a beam irradiation treatment, a surface roughening treatment, a porous treatment, or the like.
押圧工程においては、気泡が入らないように柔軟性の高い基材11を端から静かに成形鋳型の微細凹凸構造上に被膜し、一定圧力下にて押圧することが好ましい。押圧する際のプレス圧力は、0MPa超〜10MPaが好ましく、0.01MPa〜5MPaがより好ましく、0.01MPa〜1MPaがさらに好ましい。 In the pressing step, it is preferable that the highly flexible base material 11 is gently coated on the fine concavo-convex structure of the molding mold from the end so that bubbles do not enter and pressed under a constant pressure. The press pressure at the time of pressing is preferably more than 0 MPa to 10 MPa, more preferably 0.01 MPa to 5 MPa, and further preferably 0.01 MPa to 1 MPa.
露光工程においては、成形鋳型の光透過性が低い場合、基材側から露光することが好ましい。一方、成形鋳型が紫外波長の光に対する透過率が高い場合、例えば、成形鋳型の材質が合成石英の場合は、基材側又は成形鋳型側の少なくとも一側面から露光することが好ましく、基材側と成形鋳型側の両面から露光するとより好ましい。基材11を使用せず、光硬化組成物のみを成形鋳型に塗布して硬化させてもよい。その場合は、酸素による重合阻害を防ぐため、窒素雰囲気下又はアルゴン雰囲気下での露光する方法、又は、接着性の低い基材で被覆し、硬化後、基材及び樹脂硬化物層を剥がしとる方法等で硬化物を製造できる。 In the exposure step, it is preferable to expose from the substrate side when the light transmittance of the molding mold is low. On the other hand, when the mold has a high transmittance with respect to ultraviolet light, for example, when the material of the mold is synthetic quartz, it is preferable to expose from at least one side of the substrate side or the mold side. It is more preferable to expose from both sides on the mold side. Instead of using the substrate 11, only the photocurable composition may be applied to a molding mold and cured. In that case, in order to prevent polymerization inhibition by oxygen, a method of exposing in a nitrogen atmosphere or an argon atmosphere, or coating with a substrate having low adhesiveness, and after curing, the substrate and the cured resin layer are peeled off. A cured product can be produced by a method or the like.
使用する露光光源としては、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、ケミカルランプ、UV−LEDが好ましい。長時間露光時の発熱を抑える観点から、可視波長以上の波長をカットするフィルター(バンドパスフィルターを含む)を利用することが好ましい。積算光量としては、波長365nmで300mJ/cm2以上が好ましく、反応率の高い硬化物を得る目的で、800mJ/cm2以上が好ましく、800mJ/cm2〜6000mJ/cm2がより好ましく、光による樹脂劣化性を防ぐため、800mJ/cm2〜3000mJ/cm2が特に好ましい。 As an exposure light source to be used, a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, a chemical lamp, or a UV-LED is preferable. From the viewpoint of suppressing heat generation during long-time exposure, it is preferable to use a filter (including a band-pass filter) that cuts a wavelength longer than the visible wavelength. As integrated light quantity is preferably 300 mJ / cm 2 or more at a wavelength of 365 nm, in order to obtain high reaction rates cured product is preferably 800 mJ / cm 2 or more, more preferably 800mJ / cm 2 ~6000mJ / cm 2 , with light In order to prevent resin deterioration, 800 mJ / cm 2 to 3000 mJ / cm 2 is particularly preferable.
剥離工程においては、露光によって光硬化組成物が硬化してなる樹脂硬化物層を成形鋳型から剥離する。なお、剥離工程においては、上述したように、成形鋳型表面に離型処理を施していた場合には、成形鋳型の表面から樹脂硬化物層を容易に剥離することが可能となる。 In the peeling step, the cured resin layer obtained by curing the photocurable composition by exposure is peeled from the molding mold. In the peeling step, as described above, when the mold release surface is subjected to the release treatment, the cured resin layer can be easily peeled off from the surface of the mold.
上述の製造方法によって、マイクロサイズのランダム状配置の中に、ナノサイズのモスアイ様高アスペクトパタンを得ることができる。このナノ・マイクロサイズの階層的なパターン配置を実現することで、樹脂の充填性が改善され、且つ、剥離の際の剥離抵抗に負けないパターン強度を得ることが可能となる。さらに、剥離後の微細凹凸構造12の凸部14が、最隣接する凸部14間同士が部分的に寄合う、又は、部分的に融合した形態をとることで、実質パターン倒れすることなく、物理的に安定な構造を持つ微細構造成形体10が得られる。その結果、得られる微細構造成形体10は高い反射防止効果を有し、反射防止膜等の光学素子に好適に用いることができる。 By the manufacturing method described above, a nano-sized moth-eye-like high aspect pattern can be obtained in a micro-sized random arrangement. By realizing this nano / micro size hierarchical pattern arrangement, it is possible to improve the filling property of the resin and to obtain a pattern strength that does not lose the peeling resistance at the time of peeling. Furthermore, the convex part 14 of the fine concavo-convex structure 12 after peeling takes a form in which the adjacent convex parts 14 are close to each other, or partly fused, without substantial pattern collapse, A microstructured compact 10 having a physically stable structure is obtained. As a result, the obtained microstructured molded body 10 has a high antireflection effect and can be suitably used for an optical element such as an antireflection film.
以上説明したように、本実施の形態に係る微細凹凸成形鋳型において、微細凹凸構造が特定のパターン形状と配置を有することにより、転写品としての微細凹凸成形体10の製造時には、微細凹凸成形鋳型の微細凹凸構造への転写材の充填性が改善され、且つ、転写された微細凹凸成形体10の微細凹凸構造12は、微細凹凸成形鋳型から転写材を剥離する際の剥離抵抗に負けないパターン強度を得ることが可能となる。さらに、微細凹凸成形体10の微細凹凸構造12の凸部14が、最隣接する凸部14間同士が部分的に寄合う、又は、部分的に融合した形態をとることで、実質パターン倒れすることなく、物理的に安定な構造を持つ。この結果、高品質の微細凹凸成形体10を得ることができる。 As described above, in the fine concavo-convex mold according to the present embodiment, the fine concavo-convex structure has a specific pattern shape and arrangement. The filling property of the transfer material into the fine concavo-convex structure is improved, and the fine concavo-convex structure 12 of the transferred fine concavo-convex molded body 10 is a pattern that does not lose the peeling resistance when the transfer material is peeled from the fine concavo-convex mold. Strength can be obtained. Furthermore, the convex part 14 of the fine concavo-convex structure 12 of the fine concavo-convex molded body 10 collapses substantially by taking a form in which the adjacent convex parts 14 are close to each other or partially fused. Without having a physically stable structure. As a result, a high-quality fine uneven molded body 10 can be obtained.
また、本実施の形態に係る微細凹凸成形鋳型の製造方法によれば、基材の表面に設けられた複数の凸部及び複数の凹部を含む微細凹凸構造を有し、任意の凸部と当該凸部と最隣接する凸部との間が連なった凸部密集箇所を形成し、凸部密集箇所が上面視にてランダム状に配置されている微細凹凸構造成形鋳型を容易に得ることができる。 In addition, according to the method for manufacturing a fine concavo-convex mold according to the present embodiment, it has a fine concavo-convex structure including a plurality of convex portions and a plurality of concave portions provided on the surface of the substrate, It is possible to easily obtain a mold having a fine concavo-convex structure in which a convex portion dense portion where the convex portion and the nearest adjacent convex portion are continuous is formed and the convex portion dense portion is randomly arranged in a top view. .
なお、上記説明した各工程により、本発明の微細凹凸成形体10を製造することができるが、これに限定されるものではない。上述の成形鋳型と同様にして、単層構造からなる本実施の形態の微細凹凸成形体10を製造することができる。 In addition, although the fine uneven | corrugated molded object 10 of this invention can be manufactured according to each process demonstrated above, it is not limited to this. In the same manner as the above-described molding mold, the fine concavo-convex molded body 10 of the present embodiment having a single layer structure can be manufactured.
すなわち、本実施の形態に係る微細凹凸成形体10は、基材11上に、自己組織化ブロックコポリマーを含有した溶液を塗布し、塗膜層を作製し、塗膜層中で自己組織化によりランダム状に配置した海島状の相分離構造を作製する工程と、相分離構造の海又は島部を選択的にエッチングし、凹凸海島状のレジストパターン層を作製する工程と、凹凸海島状のレジストパターンをマスクとして、エッチングすることで、基材11にランダム状の第1のパターン及び第1のパターンに沿って微細な凹凸形状の第2のパターンを作製する工程と、を具備する。 That is, the fine concavo-convex molded article 10 according to the present embodiment applies a solution containing a self-assembled block copolymer on the base material 11 to produce a coating film layer, and self-organization is performed in the coating film layer. A step of producing a sea-island-like phase separation structure arranged in a random manner, a step of selectively etching the sea or island portion of the phase-separation structure to produce a concavo-convex sea-island-like resist pattern layer, and a concavo-convex sea-island-like resist Etching with the pattern as a mask to form a first pattern having a random shape on the substrate 11 and a second pattern having a fine concavo-convex shape along the first pattern.
本実施の形態に係る微細凹凸成形体10の製造方法によれば、基材11の表面に設けられた複数の凸部14及び複数の凹部15を含む微細凹凸構造12を有し、任意の凸部14と当該凸部14と最隣接する凸部14との間が連なった凸部密集箇所を形成し、凸部密集箇所が上面視にてランダム状に配置されている微細凹凸構造成形体10を容易に得ることができる。 According to the manufacturing method of the fine uneven molded body 10 according to the present embodiment, it has the fine uneven structure 12 including the plurality of convex portions 14 and the plurality of concave portions 15 provided on the surface of the substrate 11, and has an arbitrary convex shape. The fine concavo-convex structure molded body 10 is formed such that a convex portion dense portion where the portion 14 and the convex portion 14 adjacent to the convex portion 14 are continuous is formed, and the convex portion dense portion is randomly arranged in a top view. Can be easily obtained.
以下、本発明の効果を明確にするために行った実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。 Hereinafter, although demonstrated in detail based on the Example performed in order to clarify the effect of this invention, this invention is not limited at all by the following Examples.
一例として、成形体Aの作製方法について説明する。 As an example, a method for producing the molded body A will be described.
[合成例]
2Lフラスコに、溶媒として脱水・脱気したテトラヒドロフラン(以下、THFともいう。):490g、開始剤としてn−ブチルリチウム(以下、n−BuLiともいう。)のヘキサン溶液(約0.16mol/L):1.19mL、モノマーとして脱水・脱気したスチレン:20.8g入れ、窒素雰囲気下、−78℃に冷却しながら30分間撹拌した。次いで、第2モノマーとして脱水・脱気したメタクリル酸メチル(以下、MMAという。):12gを加えて2時間撹拌した。その後、メタノールを3L入れた容器に、反応溶液を撹拌しながら加え、析出したポリマーを室温で一晩真空乾燥した。
[Synthesis example]
In a 2 L flask, 490 g of tetrahydrofuran dehydrated and degassed as a solvent (hereinafter also referred to as THF) and a hexane solution (about 0.16 mol / L) of n-butyllithium (hereinafter also referred to as n-BuLi) as an initiator. ): 1.19 mL, 20.8 g of styrene dehydrated and degassed as a monomer, and stirred for 30 minutes while cooling to −78 ° C. in a nitrogen atmosphere. Next, 12 g of dehydrated and degassed methyl methacrylate (hereinafter referred to as MMA) as a second monomer was added and stirred for 2 hours. Thereafter, the reaction solution was added to a container containing 3 L of methanol while stirring, and the precipitated polymer was vacuum-dried overnight at room temperature.
スチレンの重合が終わり、MMAを加える前に、反応溶液を3ml採取した。GPCの分析から数平均分子量が136,000のポリスチレン(以下、PSという。)と同定された。 After the polymerization of styrene was completed, 3 ml of the reaction solution was collected before adding MMA. From the analysis of GPC, it was identified as polystyrene having a number average molecular weight of 136,000 (hereinafter referred to as PS).
<ポリマーの数平均分子量測定方法>
以下のGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)装置、カラム、及び標準ポリスチレンを用いて、ポリマーの数平均分子量を測定した。
装置:東ソー(株)製 HLC−8220
溶離液:クロロホルム 40℃
カラム:東ソー(株)製、商標 TSKgel SuperHZ2000、TSKgel SuperHZM−N 直列
流速:1.0ml/min
分子量較正用標準物質:東ソー(株)製TSKstandardポリスチレン(12サンプル)
<Method for measuring number average molecular weight of polymer>
The number average molecular weight of the polymer was measured using the following GPC (gel permeation chromatography) apparatus, column, and standard polystyrene.
Device: HLC-8220 manufactured by Tosoh Corporation
Eluent: Chloroform 40 ° C
Column: manufactured by Tosoh Corporation, trademark TSKgel SuperHZ2000, TSKgel SuperHZM-N series
Flow rate: 1.0 ml / min
Reference material for molecular weight calibration: TSK standard polystyrene (12 samples) manufactured by Tosoh Corporation
<ブロックコポリマーのブロック部分の比率の測定方法>
以下の核磁気共鳴法(NMR)装置を用いて得た測定値の解析の結果から、ブロックコポリマー(I)のPS部分とPMMA部分のモル比を得た。用いたNMRの装置、溶媒は下記の通りである。
装置:日本電子(株)製 JNM−GSX400 FT−NMR
溶媒:重ジクロロエチレン
<Measurement method of ratio of block part of block copolymer>
From the results of analysis of the measured values obtained using the following nuclear magnetic resonance (NMR) apparatus, the molar ratio of the PS part and the PMMA part of the block copolymer (I) was obtained. The NMR apparatus and solvent used are as follows.
Apparatus: JNM-GSX400 FT-NMR manufactured by JEOL Ltd.
Solvent: Heavy dichloroethylene
上述したGPCの結果と併せ、主生成物であるブロックコポリマーは、PS部分の数平均分子量が136,000、ポリメタクリル酸メチル(以下、PMMAという。)部分の数平均分子量が82,000であると同定された。得られたブロックコポリマーをBC−1とした。 Along with the GPC results described above, the block copolymer, which is the main product, has a PS portion number average molecular weight of 136,000 and a polymethyl methacrylate (hereinafter referred to as PMMA) portion number average molecular weight of 82,000. Was identified. The obtained block copolymer was designated as BC-1.
[微細凹凸成形鋳型(鋳型A)の作製]
上述の合成例で得られたBC−1のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下、PGMEAという。)2.0質量%溶液を調整した。
[Fabrication of fine uneven mold (mold A)]
A 2.0% by mass solution of BC-1 in propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter referred to as PGMEA) obtained in the above synthesis example was prepared.
膜厚10nmの熱酸化膜を有するシリコン基材にこの溶液をスピンコートし、110℃90秒でプリベークをした。この時の膜厚は55nmだった。 This solution was spin-coated on a silicon substrate having a thermal oxide film having a thickness of 10 nm, and prebaked at 110 ° C. for 90 seconds. The film thickness at this time was 55 nm.
次に、230℃に設定されたアズワン社製のホットプレートの上で3分間熱処理をし、室温に冷却した。次にULVAC社製ドライエッチング装置NE−550を用いて、前記ランダム状のパターンを基材に作製した。まず、CF4ガスを用いてガス流量20sccm、ガス圧0.5Pa、アンテナ/バイアス電力を50W/50Wに設定し、40秒の時間でエッチングを行った。その後、Cl2ガスとArガスの混合ガスを用いて、ガス流量10sccm/10sccmの割合、ガス圧0.5Pa、アンテナ/バイアス電力を50W/50Wに設定し、200秒の時間でエッチングを行った。 Next, it was heat-treated for 3 minutes on a hot plate manufactured by AS ONE at 230 ° C. and cooled to room temperature. Next, the random pattern was produced on a substrate using a dry etching apparatus NE-550 manufactured by ULVAC. First, CF 4 gas was used, the gas flow rate was 20 sccm, the gas pressure was 0.5 Pa, the antenna / bias power was set to 50 W / 50 W, and etching was performed for 40 seconds. Thereafter, using a mixed gas of Cl 2 gas and Ar gas, the gas flow rate was set to 10 sccm / 10 sccm, the gas pressure was set to 0.5 Pa, the antenna / bias power was set to 50 W / 50 W, and etching was performed for 200 seconds. .
その後、電界放出形走査電子顕微鏡(FE−SEM) S−4800((株)日立ハイテクノロジーズ製)にて表面観察を行ったところ、ランダム状の凹凸パターンの形状(鋳型A)が得られた。 Then, when surface observation was performed with a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) S-4800 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), the shape of a random uneven pattern (mold A) was obtained.
[光硬化性樹脂(樹脂A)の調合]
1分子中に3個以上のアクリル基及び/又はメタクリル基を含有する単量体成分としてトリメチロールプロパントリアクリレートを32質量部、N−ビニル基を含有する単量体成分としてN−ビニル−2−ピロリドン(NVP)を32質量部、その他の単量体成分として1,9−ノナンジオールジアクリレートを33質量部、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(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、ダロキュアTPO)を2質量部、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質量部配合し、孔径1μmのフィルターを用いて異物をろ過して凹凸構造を構成する組成物を作製した。得られた凹凸構造を構成する光硬化組成物の50℃での粘度は5mPa・sであった。当該粘度は、E型粘度計(東機産業社製、型番:RE550L)を用いて50℃で測定した。
[Preparation of photocurable resin (resin A)]
32 parts by mass of trimethylolpropane triacrylate as a monomer component containing three or more acrylic groups and / or methacryl groups in one molecule, and N-vinyl-2 as a monomer component containing an N-vinyl group -32 parts by weight of pyrrolidone (NVP), 33 parts by weight of 1,9-nonanediol diacrylate as the other monomer component, and 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide (Ciba 2 parts by mass of Specialty Chemicals, Darocur TPO), 1 part by mass of silicon diacrylate as a silicon compound containing an acrylic group, and a composition that forms a concavo-convex structure by filtering foreign matter using a filter having a pore diameter of 1 μm A product was made. The viscosity at 50 ° C. of the photocurable composition constituting the obtained uneven structure was 5 mPa · s. The said viscosity was measured at 50 degreeC using the E-type viscosity meter (the Toki Sangyo company make, model number: RE550L).
[UV転写例]
上述のように作製した鋳型Aの表面をエキシマーUVで洗浄後、オプツールHD−1100Z(ダイキン工業株式会社製)を均一に塗布し、鋳型表面を離型処理した。終夜乾燥後、鋳型表面をオプツールHD−ZV(ダイキン工業株式会社製)でリンスし、過剰量の離型剤を除去した。この鋳型を用いて、光ナノインプリント法にてパターンをフィルムに転写した。厚み80μmのトリアセチルセルロース樹脂(以下、TACと略す)フィルム(TD80UL−H/富士フィルム社製、屈折率1.48)に前記にて調合した樹脂Aを塗布し、塗布面を下にして鋳型とTACフィルムとの間に空気が入らいないように被せた。TACフィルム側からメタルハライドランプを用いて紫外線を1500mJ/cm2照射し、鋳型の微細凹凸構造を転写した。TACフィルムを鋳型から剥離し、ランダム状の微細凹凸構造を具備した成形体Aを得た。
[Example of UV transfer]
After the surface of the mold A produced as described above was washed with excimer UV, OPTOOL HD-1100Z (manufactured by Daikin Industries, Ltd.) was uniformly applied to release the mold surface. After drying overnight, the mold surface was rinsed with OPTOOL HD-ZV (manufactured by Daikin Industries, Ltd.) to remove an excessive amount of the release agent. Using this template, the pattern was transferred to a film by the optical nanoimprint method. The resin A prepared above was applied to a 80 μm thick triacetyl cellulose resin (hereinafter abbreviated as TAC) film (TD80UL-H / Fuji Film Co., Ltd., refractive index 1.48), and the mold was applied with the coated surface down. And TAC film so that no air entered. Ultraviolet rays were irradiated from the TAC film side using a metal halide lamp at 1500 mJ / cm 2 to transfer the fine concavo-convex structure of the mold. The TAC film was peeled from the mold to obtain a molded product A having a random fine uneven structure.
[評価結果]
成形体A:
成形体Aは、鋳型からの剥離抵抗は小さく、且つ視認されるような欠陥は確認されなかった。次に、走査型電子顕微鏡(SEM)を使った形態観察を行った。図4に示す上面視より、凸部密集箇所がランダムに配置されていることが確認された。このランダム配置は、図5に示すように、走査型プローブ顕微鏡を使った表面形態観察でも確認できた。なお、図5において、基準面から0nm以上、100nm未満の領域を薄グレー色で表示している。基準面から100nm以上の領域、すなわち凸部密集箇所を濃グレー色で表示している。また、最隣接凸部間ピッチ(pn)は50nm、凸部密集箇所間ピッチ(PN)は100nmであった。一方、図6に示す凸部の断面視より、凸部断面形状の底部短軸方向に対するアスペクト比は平均4であった。パターン倒れは確認されず、繰り返し転写(20回以上)しても、転写品又は鋳型表面にも視認される欠陥は発生せず、高アスペクト比であっても良好な転写性を示した。
[Evaluation results]
Molded body A:
The molded product A had a small peeling resistance from the mold, and no visible defect was confirmed. Next, morphological observation using a scanning electron microscope (SEM) was performed. From the top view shown in FIG. 4, it was confirmed that the dense portions of the convex portions were randomly arranged. As shown in FIG. 5, this random arrangement could be confirmed by surface morphology observation using a scanning probe microscope. In FIG. 5, a region of 0 nm or more and less than 100 nm from the reference plane is displayed in a light gray color. A region of 100 nm or more from the reference surface, that is, a dense portion of convex portions is displayed in a dark gray color. Moreover, the pitch ( pn ) between the most adjacent convex parts was 50 nm, and the pitch (P N ) between convex part dense spots was 100 nm. On the other hand, from the sectional view of the convex portion shown in FIG. No pattern collapse was confirmed, and even after repeated transfer (20 times or more), no visible defects were generated on the transfer product or the mold surface, and good transferability was exhibited even at a high aspect ratio.
次に成形体Aの光学特性について評価を行った。ヘイズ値は0.20%であり、正+拡散反射率は波長550nmにおいて、0.5%であり、400nm〜750nm波長領域内においては、0.75%以下であった。20回転写後も、光学特性は初期転写品と同等であった。 Next, the optical characteristics of the molded product A were evaluated. The haze value was 0.20%, the positive + diffuse reflectance was 0.5% at a wavelength of 550 nm, and was 0.75% or less in the wavelength range of 400 nm to 750 nm. Even after 20 times of transfer, the optical characteristics were equivalent to the initial transfer product.
成形体B:
比較例として、アスペクト比3以上の凸部が、独立して配置するパターン鋳型Bを作製した。鋳型Aを使った転写法と同様にして、樹脂Aを使って鋳型Bからの転写を試みたものの、鋳型から剥離できず、転写用基材が凝集破壊した。
Molded body B:
As a comparative example, a pattern mold B in which convex portions having an aspect ratio of 3 or more are independently arranged was produced. Although the transfer from the mold B was attempted using the resin A in the same manner as in the transfer method using the mold A, the transfer substrate could not be peeled off and the transfer substrate was agglomerated and destroyed.
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等については、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。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change and implement variously. In the above-described embodiment, the size, shape, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within a range in which the effects of the present invention are exhibited.
本発明は、例えば、反射防止膜やその製造に好適に適用することが可能である。 The present invention can be suitably applied to, for example, an antireflection film and its production.
10 微細凹凸成形体
11 基材
12 微細凹凸構造
13 基準面
14 凸部
15 凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fine uneven molded body 11 Base material 12 Fine uneven structure 13 Reference surface 14 Convex part 15 Concave part
Claims (19)
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