JP2019206180A - Resin mold, method of producing replica mold, and method of producing optical device - Google Patents

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Abstract

To provide a resin mold in which uneven patterns are connected so that joint portions of unit molds cannot be visually observed.SOLUTION: A resin mold 100 comprises: a transcription uneven pattern region 1A; a transcription uneven pattern region 1B; uneven patterns; and transcription boundary portion 20, in which in one side transcription uneven pattern region 1A and another side transcription uneven pattern region 1B, heights of planes 10A and 10B formed by convex portions of the transcription uneven pattern regions are the same, and the uneven patterns are located between one side transcription uneven pattern region 1A and another side transcription uneven pattern region 1B being adjacent thereto, and the transcription boundary portion 20 has a height of the plane formed by the convex portion lower than the height of the plane formed by the convex portion of the transcription uneven pattern region. A width 21 of the transcription boundary portion 20 is within 2 μm, and a lowest convex portion 22 in which a height of the convex portion in the transcription boundary portion 20 is lowest is located closer to one of the transcription uneven pattern regions than a center 23 in a width direction.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示の実施形態は、樹脂製モールド、レプリカモールドの製造方法、及び光学素子の製造方法に関するものである。   Embodiments of the present disclosure relate to a resin mold, a replica mold manufacturing method, and an optical element manufacturing method.

近年、モールド上の微細な構造を樹脂や金属等の被加工部材に転写する微細加工技術が開発され、注目を集めている。
このインプリント技術は、転写すべきパターンが予め形成された原版の型(モールド)を、基材上の液状樹脂等の被転写材料へ押し付け、光を加えながら硬化させたり、熱可塑性の被転写材料に押し付けることによってモールドのパターンを被転写材料に転写する方法である。微細な凹凸パターンとしては、10nmレベルのナノスケールのものから、100μm程度のものまで存在し、半導体材料、電子・光学デバイス、記録メディア、バイオ、環境、マイクロマシン等、様々な分野で用いられている。
In recent years, a fine processing technique for transferring a fine structure on a mold to a workpiece such as resin or metal has been developed and attracts attention.
In this imprint technology, an original mold (mold) on which a pattern to be transferred is formed is pressed against a material to be transferred such as a liquid resin on a substrate and cured while applying light, or a thermoplastic material to be transferred. In this method, the pattern of the mold is transferred to the material to be transferred by being pressed against the material. Fine concavo-convex patterns exist from nano-scales of 10 nm level to about 100 μm, and are used in various fields such as semiconductor materials, electronic / optical devices, recording media, biotechnology, environment, micromachines, etc. .

一方、近年においては、例えば液晶表示装置や発光表示装置等の表示装置の大面積化、且つ高性能化が望まれている。表示装置には、微細な凹凸パターンがその表面に転写された微細構造を有する様々な光学素子が用いられる。そのため、大面積の微細凹凸パターンを形成する技術が望まれている。   On the other hand, in recent years, for example, display devices such as liquid crystal display devices and light-emitting display devices have been desired to have a large area and high performance. Various optical elements having a fine structure in which a fine concavo-convex pattern is transferred to the surface thereof are used in the display device. Therefore, a technique for forming a large-area fine uneven pattern is desired.

ところが、ナノオーダーの微細な凹凸パターンを表面に有するモールドは、パターンの形成に時間がかかるため非常に高価である上、製造方法や装置の制約上、小面積の原版しか作製できない場合が多い。   However, a mold having a nano-order fine concavo-convex pattern on the surface is very expensive because it takes a long time to form the pattern, and in many cases, only a small-area original can be produced due to restrictions on the manufacturing method and apparatus.

そこで、基材上に複数の個片の微細構造体(基本微細構造体)同士を並べて配置した大面積の微細構造体が開示されている。
例えば、特許文献1には、表面に微細な凹凸パターンを形成した基本微細構造体を基材上で複数並べて配置した微細構造体において、相互に隣接しあう前記基本微細構造体同士の前記凹凸パターンの端同士の距離が、特定の範囲内を満足して前記基本微細構造体同士が配置可能になるように、前記基本微細構造体の端部が整形されていることを特徴とする微細構造体が開示されている。特許文献1の微細構造体は、基本微細構造体同士を可能な限り近接させて、しかもこの基本微細構造体を高精度に位置決めした微細構造体である旨が記載されている。しかしながら、複数の個片の微細構造体(基本微細構造体)同士を並べて配置した大面積の微細構造体を、モールドとして用いて、被転写体の表面に形成されたレジスト膜に対して型押しすると、隣接しあう基本微細構造体同士の間に存在する空間にレジストが入り込み、微細構造体の反転パターンとは高さが大きく異なる突起が形成されたり、空間にレジストが入り込んで硬化した影響によりモールドを剥離できなくなったり、様々な問題が生じる。
Thus, a large-area microstructure having a plurality of individual microstructures (basic microstructures) arranged side by side on a substrate is disclosed.
For example, in Patent Document 1, in a fine structure in which a plurality of basic fine structures having a fine uneven pattern formed on the surface are arranged side by side on a substrate, the uneven patterns of the basic fine structures that are adjacent to each other are arranged. The ends of the basic microstructures are shaped so that the distances between the ends satisfy a specific range so that the basic microstructures can be arranged with each other. Is disclosed. It is described that the fine structure in Patent Document 1 is a fine structure in which the basic fine structures are placed as close as possible and the basic fine structures are positioned with high accuracy. However, a large-area fine structure in which a plurality of fine structures (basic fine structures) are arranged side by side is used as a mold to emboss a resist film formed on the surface of a transfer target. Then, resist enters the space existing between adjacent basic microstructures, and protrusions that differ greatly in height from the inverted pattern of the microstructure are formed. It becomes impossible to peel off the mold, and various problems occur.

そこで、小面積の単位モールドを用いたインプリントを、加工領域が重ならないようにモールドの位置をずらしながら繰り返す行うことによって大面積のインプリントを可能にする方法が提案されている(ステップアンドリピート法)。
しかしながら、従来の加工領域が重ならないように単位モールドの位置をずらしながら繰り返し行う方法によれば、転写されたパターンの間にパターンが形成されていない部分が目視できる大きさで発生してしまい、当該パターンが形成されていない繋ぎ目部分が所望の性能を満たさない場合が生じるという課題があった。
Therefore, a method has been proposed that enables imprinting with a large area by repeating imprinting using a unit mold with a small area while shifting the position of the mold so that the processing regions do not overlap (step and repeat). Law).
However, according to the method of repeatedly performing while shifting the position of the unit mold so that the conventional processing region does not overlap, the portion where the pattern is not formed between the transferred patterns occurs in a size that can be visually observed, There existed a subject that the case where the joint part in which the said pattern was not formed does not satisfy | fill desired performance occurred.

特許文献2では、1つの樹脂製モールドから大面積モールドを形成するにあたり、接合した部分が離反したり美観を損ねたりすることが無い樹脂製モールドを提供することを目的として、一方の側のモールド構成要素と他方の側のモールド構成要素との間に連結部分を有し、前記連結部分が傾斜面で構成されており、連結部分の高さは100nm〜100μmの範囲であり、前記傾斜面は前記一方の側のモールド構成要素を含む平面に対して傾斜しており、前記一方の側のモールド構成要素を含む平面と、前記他方の側のモールド構成要素を含む平面とが互いに平行である樹脂製モールドを開示している。   In Patent Document 2, when a large area mold is formed from one resin mold, a mold on one side is provided for the purpose of providing a resin mold in which the joined portion does not separate or impair the appearance. There is a connecting portion between the component and the mold component on the other side, the connecting portion is formed of an inclined surface, the height of the connecting portion is in the range of 100 nm to 100 μm, and the inclined surface is Resin that is inclined with respect to the plane including the mold component on the one side, and the plane including the mold component on the one side and the plane including the mold component on the other side are parallel to each other A mold is disclosed.

特許文献3では、パターンが形成されていない繋ぎ目部分をなくすために、複数の基本微細構造パターンを高い精度で繋ぎ合わせることができる微細構造パターン集合体の製造方法として、平坦な基材の上に光硬化性樹脂を滴下で供給する第1ステップと、前記光硬化性樹脂に微細構造型を押し付けて広げる第2ステップと、前記光硬化性樹脂に光を照射し露光させて固めることによって、円形の基本微細構造パターンを形成する第3ステップと、前記微細構造型を前記基本微細構造パターンから離型して上昇させる離型移動第4ステップとで構成される、基本微細構造パターン形成単位ステップを複数回繰り返すことによって、微細構造パターン集合体を製造する方法であって、既に形成されている前記基本微細構造パターンに隣接する新たな前記基本微細構造パターンを形成する際に、前記既に形成されている前記基本微細構造パターンの外周部分に、前記新たな前記基本微細構造パターンの外周部分が一部重なるように、形成することを特徴とする、微細構造パターン集合体の製造方法が記載されている。   In patent document 3, in order to eliminate the joint part in which the pattern is not formed, as a manufacturing method of a fine structure pattern aggregate that can join a plurality of basic fine structure patterns with high accuracy, A first step of dropping a photocurable resin into a second step, a second step of pressing and spreading a fine structure mold on the photocurable resin, and irradiating the photocurable resin with light to expose and harden it, A basic microstructure pattern forming unit step comprising a third step of forming a circular basic microstructure pattern and a release movement fourth step of releasing the microstructure from the basic microstructure pattern and raising it Is repeated a plurality of times to produce a fine structure pattern aggregate, which is a new method adjacent to the already formed basic fine structure pattern. When forming the basic fine structure pattern, the outer peripheral portion of the new basic fine structure pattern is partially overlapped with the outer peripheral portion of the already formed basic fine structure pattern. A featured method for producing a microstructured pattern assembly is described.

特開2010−80670号公報JP 2010-80670 A 特許6100651号公報Japanese Patent No. 6100651 特開2013−161997号公報JP2013-161997A

しかしながら、特許文献2の技術で実際に製造されるものは、特許文献2の図7のように、樹脂製モールドの繋ぎ目部分の幅が30μm程度で、前記一方の側のモールド構成要素を含む平面と、前記他方の側のモールド構成要素を含む平面との段差も10μm程度と大きくなってしまい、繋ぎ目部分が目視できてしまうという問題があった。   However, what is actually manufactured by the technique of Patent Document 2 includes a mold component on the one side having a width of the joint portion of the resin mold of about 30 μm as shown in FIG. 7 of Patent Document 2. The level difference between the flat surface and the flat surface including the mold component on the other side becomes as large as about 10 μm, and there is a problem that the joint portion can be visually observed.

また、特許文献3の技術によれば、特許文献3の図5に記載されているように(本出願の図10)、既に転写されている凹凸パターン部分101に次に転写された凹凸パターン102が乗り上げるため、101と102との繋ぎ目に、凹凸パターンの凸部の高さ程度かそれ以上の段差ができてしまう。
このような繋ぎ目に凸部の高さ程度かそれ以上の段差がある樹脂製モールドを、後に詳述するようにエッチングのレジスト膜へのインプリントパターニングに適用すると、被転写材料のレジストにも同様に段差がある凹凸パターンが転写される。そして、レジストの凹部の残膜をエッチングする際に、乗り上げて高くなっている部分の凹部の残膜をエッチングしようとすると、乗り上げられて相対的に高さが低くなっている凹凸パターン自体がエッチングされてなくなってしまうという問題が生じる。特許文献3の図5(本出願の図10)では模式的に、パターンの1つの凸部が乗り上げているように記載されているが、特許文献3の技術を用いた場合、実際には繋ぎ目で乗り上げる幅を10μm以下に調整することは困難である。特許文献3の技術では、乗り上げられた段差の幅が大きくなったり、既に転写されている凹凸パターンと次に転写された凹凸パターンとが面全体で樹脂層高さに高低差ができることによって、繋ぎ目部分が目視できる大きさになってしまい、エッチングされなくなる凹凸パターンも目視できる大きさとなって、凹凸パターンにより発揮される諸性能に悪影響を与えてしまう。
そのため、小面積の単位モールドの繋ぎ目部分が目視できないように凹凸パターンが繋がれている大面積の樹脂製モールドが求められていた。
Further, according to the technique of Patent Document 3, as described in FIG. 5 of Patent Document 3 (FIG. 10 of the present application), the uneven pattern 102 transferred next to the uneven pattern portion 101 which has already been transferred. Therefore, a level difference of about the height of the convex portion of the concave-convex pattern or more is formed at the joint between 101 and 102.
Applying a resin mold with a step of about the height of the convex part at or above the joint to imprint patterning on an etching resist film, as will be described in detail later, also applies to the resist of the material to be transferred. Similarly, an uneven pattern having a step is transferred. Then, when etching the residual film of the concave portion of the resist, if the residual film of the concave portion on the elevated portion is tried to be etched, the concave / convex pattern itself that has been lowered and relatively lowered in height is etched. The problem of being lost. In FIG. 5 of Patent Document 3 (FIG. 10 of the present application), it is schematically shown that one convex part of the pattern rides on. However, when the technique of Patent Document 3 is used, it is actually connected. It is difficult to adjust the width to be ridden by eyes to 10 μm or less. In the technology of Patent Document 3, the width of the stepped difference is increased, or the height of the resin layer height between the concavo-convex pattern already transferred and the next transferred concavo-convex pattern can be increased. The eye part becomes a size that can be visually observed, and the uneven pattern that is not etched becomes a size that can be visually observed, which adversely affects various performances exhibited by the uneven pattern.
Therefore, there has been a demand for a large-area resin mold in which the concavo-convex pattern is connected so that the joint portion of the small-area unit mold cannot be visually observed.

本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、単位モールドの繋ぎ目部分が目視できないように凹凸パターンが繋がれている樹脂製モールド、当該樹脂製モールドを用いたレプリカモールドの製造方法、及び、当該樹脂製モールド又はレプリカモールドを用いた光学素子の製造方法を提供することを目的とする。   The present disclosure has been made in view of the above circumstances, and a resin mold in which a concavo-convex pattern is connected so that a joint portion of unit molds cannot be visually observed, a method for manufacturing a replica mold using the resin mold, And it aims at providing the manufacturing method of the optical element using the said resin mold or replica mold.

本開示の1実施形態は、表面に単位モールドの凹凸パターンが複数回転写されて形成されている樹脂製モールドにおいて、
一方の転写凹凸パターン領域と、当該転写凹凸パターン領域に隣接する他方の転写凹凸パターン領域とは、転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面の高さが同じであり、
前記一方の転写凹凸パターン領域と隣接する前記他方の転写凹凸パターン領域との間に、凹凸パターンを有し、当該凸部が成す面の高さが、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面の高さよりも低い転写境界部を有し、
前記転写境界部の幅は、2μm以内であり、
前記転写境界部内の凸部の高さが最も低い最低凸部は、前記転写境界部の幅方向において、幅方向の中心よりもいずれか一方の転写凹凸パターン領域側近くに位置する、樹脂製モールドを提供する。
In one embodiment of the present disclosure, in a resin mold in which a concave and convex pattern of a unit mold is transferred to a surface a plurality of times,
One transfer concavo-convex pattern region and the other transfer concavo-convex pattern region adjacent to the transfer concavo-convex pattern region have the same plane height formed by the convex portions of the transfer concavo-convex pattern region,
There is a concavo-convex pattern between the one transfer concavo-convex pattern region and the other adjacent transfer concavo-convex pattern region, and the height of the surface formed by the convex portion is the plane formed by the convex portion of the transfer concavo-convex pattern region. Having a transfer boundary lower than the height of
The width of the transfer boundary is within 2 μm,
The lowest convex part having the lowest convex part in the transfer boundary part is located in the width direction of the transfer boundary part and is located closer to one of the transfer uneven pattern areas than the center in the width direction. I will provide a.

本開示の1実施形態においては、前記転写境界部内の凸部が成す面は、前記転写境界部の幅方向において、凸部の高さが最も低い最低凸部を境に、緩傾斜面と、当該緩傾斜面よりも前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面に対する傾きが大きい面とを有する、樹脂製モールドを提供する。   In one embodiment of the present disclosure, the surface formed by the convex portion in the transfer boundary portion is a gently inclined surface with the lowest convex portion having the lowest height in the width direction of the transfer boundary portion as a boundary. There is provided a resin mold having a surface having a larger inclination with respect to a plane formed by a convex portion of the transfer concavo-convex pattern region than the gently inclined surface.

本開示の1実施形態においては、前記最低凸部と、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面との高低差が、前記転写凹凸パターン領域の凸部の平均高さの90%以下である、樹脂製モールドを提供する。   In an embodiment of the present disclosure, a difference in height between the lowest convex portion and a plane formed by the convex portion of the transfer concavo-convex pattern region is 90% or less of an average height of the convex portions of the transfer concavo-convex pattern region. A resin mold is provided.

本開示の1実施形態は、前記転写境界部の幅方向に含まれる凸部の個数全体に対して、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面との高低差が、前記転写凹凸パターン領域の凸部の平均高さの30%以下である凸部が、50個数%以上である、樹脂製モールドを提供する。   In one embodiment of the present disclosure, a difference in height from a plane formed by the convex portions of the transfer concave / convex pattern region with respect to the entire number of convex portions included in the width direction of the transfer boundary portion may be Provided is a resin mold in which convex portions that are 30% or less of the average height of the convex portions are 50% by number or more.

本開示の1実施形態においては、樹脂製モールドの転写凹凸パターン領域における純水の静的接触角が、θ/2法で105°以上である、樹脂製モールドを提供する。   In one embodiment of the present disclosure, a resin mold is provided in which the static contact angle of pure water in the transfer concavo-convex pattern region of the resin mold is 105 ° or more by the θ / 2 method.

本開示の1実施形態においては、前記本開示の1実施形態の樹脂製モールドの反転パターンを有する、樹脂製モールドを提供する。   In one embodiment of the present disclosure, a resin mold having a reversal pattern of the resin mold of one embodiment of the present disclosure is provided.

本開示の1実施形態においては、前記本開示の1実施形態の樹脂製モールドの凹凸パターンを転写する工程を有する、レプリカモールドの製造方法を提供する。   In one embodiment of the present disclosure, a method for manufacturing a replica mold is provided, which includes a step of transferring a concavo-convex pattern of the resin mold according to one embodiment of the present disclosure.

本開示の1実施形態においては、前記本開示の1実施形態の樹脂製モールド、又は、前記本開示の1実施形態の樹脂製モールドの製造方法で製造されたレプリカモールドを用いて凹凸パターンを形成する工程を有する、光学素子の製造方法を提供する。   In one embodiment of the present disclosure, a concavo-convex pattern is formed using the resin mold of the one embodiment of the present disclosure or the replica mold manufactured by the method of manufacturing the resin mold of the one embodiment of the present disclosure. The manufacturing method of an optical element which has the process to perform is provided.

本開示の実施形態は、単位モールドの繋ぎ目部分が目視できないように凹凸パターンが繋がれている樹脂製モールド、当該樹脂製モールドを用いたレプリカモールドの製造方法、及び、当該樹脂製モールドを用いた光学素子の製造方法を提供することができる。   The embodiment of the present disclosure uses a resin mold in which a concavo-convex pattern is connected so that a joint part of unit molds cannot be visually observed, a method for manufacturing a replica mold using the resin mold, and the resin mold. It is possible to provide a method for manufacturing an optical element.

図1は、本開示の樹脂製モールドの一例を模式的に示す概略平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view schematically illustrating an example of a resin mold according to the present disclosure. 図2は、本開示の樹脂製モールドの一例を模式的に説明する図であり、(A)が図1のA−A’線方向の概略断面図であり、(B)が(A)の一部拡大断面図である。2A and 2B are diagrams schematically illustrating an example of a resin mold according to the present disclosure, in which FIG. 2A is a schematic cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 1, and FIG. It is a partially expanded sectional view. 図3は、図2の(B)の一部拡大断面図である。FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of FIG. 図4は、(A)〜(E)において、本開示の樹脂製モールドを製造する工程を説明する模式的断面図である。4A to 4E are schematic cross-sectional views illustrating a process of manufacturing the resin mold of the present disclosure in (A) to (E). 図5は、(F)〜(J)において、本開示の樹脂製モールドを製造する工程を説明する模式的断面図である。FIG. 5: is typical sectional drawing explaining the process of manufacturing the resin mold of this indication in (F)-(J). 図6は、本開示の樹脂製モールドの断面の転写境界部を含む一部を走査電子顕微鏡で撮影した写真である。FIG. 6 is a photograph of a part of the resin mold of the present disclosure including a transfer boundary portion taken with a scanning electron microscope. 図7は、従来技術(特許文献3)に記載の方法で製造した比較例の樹脂製モールドの断面の転写境界部を含む一部を走査電子顕微鏡で撮影した写真である。FIG. 7 is a photograph of a part including a transfer boundary portion of a cross section of a resin mold of a comparative example manufactured by the method described in the prior art (Patent Document 3) taken with a scanning electron microscope. 図8は、本開示の第二の実施形態の樹脂製モールドの断面の転写境界部を含む一部を走査電子顕微鏡で撮影した写真である。FIG. 8 is a photograph obtained by photographing a part including a transfer boundary portion of a cross section of the resin mold according to the second embodiment of the present disclosure with a scanning electron microscope. 図9は、部分加熱装置の一例を模式的に説明する概略斜視図である。FIG. 9 is a schematic perspective view for schematically explaining an example of the partial heating apparatus. 図10は、従来技術(特許文献3)の実施の形態により得られる基本微細構造パターンの重ねあわせの状態を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a state in which the basic fine structure patterns obtained by the embodiment of the prior art (Patent Document 3) are overlaid.

以下、本開示に係る樹脂製モールド、レプリカモールドの製造方法、及び光学素子の製造方法について詳細に説明する。
また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
また、本明細書において(メタ)アクリルとは、アクリル及びメタアクリルの各々を表す。
また、本明細書において「光」とは、活性光線又は放射線を意味し、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X線、電子線等が包含されるものである。
Hereinafter, a resin mold, a replica mold manufacturing method, and an optical element manufacturing method according to the present disclosure will be described in detail.
In addition, as used in this specification, the shape and geometric conditions and the degree thereof are specified, for example, terms such as “parallel”, “orthogonal”, “identical”, length and angle values, etc. are strictly Without being bound by meaning, it should be interpreted including the extent to which similar functions can be expected.
Moreover, in this specification, (meth) acryl represents each of acrylic and methacryl.
Further, in this specification, “light” means actinic rays or radiation, and examples thereof include an emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays represented by excimer laser, extreme ultraviolet rays (EUV light), X-rays, electron beams, and the like. It is included.

I.樹脂製モールド
(1)第一の実施形態
本開示の第一の実施形態の樹脂製モールドは、表面に単位モールドの凹凸パターンが複数回転写されて形成されている樹脂製モールドにおいて、
一方の転写凹凸パターン領域と、当該転写凹凸パターン領域に隣接する他方の転写凹凸パターン領域とは、転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面の高さが同じであり、
前記一方の転写凹凸パターン領域と隣接する前記他方の転写凹凸パターン領域との間に、凹凸パターンを有し、当該凸部が成す面の高さが、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面の高さよりも低い転写境界部を有し、
前記転写境界部の幅は、2μm以内であり、
前記転写境界部内の凸部の高さが最も低い最低凸部は、前記転写境界部の幅方向において、幅方向の中心よりもいずれか一方の転写凹凸パターン領域側近くに位置する、樹脂製モールドである。
I. Resin mold (1) First embodiment The resin mold according to the first embodiment of the present disclosure is a resin mold in which the concave / convex pattern of the unit mold is transferred to the surface a plurality of times.
One transfer concavo-convex pattern region and the other transfer concavo-convex pattern region adjacent to the transfer concavo-convex pattern region have the same plane height formed by the convex portions of the transfer concavo-convex pattern region,
There is a concavo-convex pattern between the one transfer concavo-convex pattern region and the other adjacent transfer concavo-convex pattern region, and the height of the surface formed by the convex portion is the plane formed by the convex portion of the transfer concavo-convex pattern region. Having a transfer boundary lower than the height of
The width of the transfer boundary is within 2 μm,
The lowest convex part having the lowest convex part in the transfer boundary part is located in the width direction of the transfer boundary part and is located closer to one of the transfer uneven pattern areas than the center in the width direction. It is.

以下、図面を参照して本開示の一実施形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある場合がある。
図1は、本開示の樹脂製モールドの一例を模式的に示す概略平面図である。図2は、図2(A)が図1のA−A’線方向の概略断面図であり、図2(B)が図2(A)の一部拡大断面図である。更に、図3は、図2(B)の一部拡大断面図である。
Hereinafter, an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, for convenience of illustration and easy understanding, the scale and the vertical / horizontal dimension ratio may be appropriately changed and exaggerated from those of the actual ones.
FIG. 1 is a schematic plan view schematically illustrating an example of a resin mold according to the present disclosure. 2A is a schematic cross-sectional view in the direction of the line AA ′ of FIG. 1, and FIG. 2B is a partially enlarged cross-sectional view of FIG. 2A. Further, FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of FIG.

本開示の樹脂製モールド100は、表面に単位モールドの凹凸パターンが複数回転写されて形成されている、複数の転写凹凸パターン領域(1A、1B、1C、1D)を有する樹脂製モールドである。樹脂製モールド100は、図2(A)に示されるように、必要により樹脂層40から剥離されても良い支持体50上に、表面に凹凸パターン(1A、1B、・・・)を有する樹脂層40を備える。
図1では、複数の転写凹凸パターン領域として、便宜上、1A、1B、1C、及び1Dの4つが示してあるが、複数回転写されて形成されている転写パターン領域の数は、適宜調整されればよく、限定されるものではない。
The resin mold 100 of the present disclosure is a resin mold having a plurality of transfer concavo-convex pattern regions (1A, 1B, 1C, 1D) formed on the surface by transferring the concavo-convex pattern of the unit mold a plurality of times. As shown in FIG. 2A, the resin mold 100 is a resin having a concavo-convex pattern (1A, 1B,...) On the surface of a support 50 that may be peeled off from the resin layer 40 if necessary. Layer 40 is provided.
In FIG. 1, four transfer patterns 1A, 1B, 1C, and 1D are shown as a plurality of transfer concavo-convex pattern areas for convenience, but the number of transfer pattern areas formed by transferring a plurality of times is appropriately adjusted. What is necessary is not limited.

本開示の樹脂製モールド100において、一方の転写凹凸パターン領域(1A)と、当該転写凹凸パターン領域(1A)に隣接する他方の転写凹凸パターン領域(1B)とは、転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面(10Aと10B)の高さが同じである。ここで、凸部が成す面乃至平面とは、各凸部の頂部を結んだ仮想面乃至仮想平面をいう。一方の転写凹凸パターン領域(1A)の凸部が成す平面を基準平面11とした場合に、他方の転写凹凸パターン領域(1B)の凸部が成す平面は、基準平面11とは高低差が無く、同じ平面上に位置する。なお、本開示において、転写凹凸パターン領域の各凸部の頂部を結んだ仮想面を仮想平面とする際、或いは、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面の高さが同じ、又は、高低差が無い、という範囲には、転写凹凸パターン領域の凸部の平均高さの5%以内の誤差範囲は包含されるものとする。   In the resin mold 100 of the present disclosure, one transfer uneven pattern region (1A) and the other transfer uneven pattern region (1B) adjacent to the transfer uneven pattern region (1A) are convex portions of the transfer uneven pattern region. The planes (10A and 10B) formed by have the same height. Here, the surface or plane formed by the convex portions refers to a virtual surface or a virtual plane connecting the tops of the respective convex portions. When the plane formed by the convex portion of one transfer uneven pattern region (1A) is the reference plane 11, the plane formed by the convex portion of the other transfer uneven pattern region (1B) has no difference in height from the reference plane 11. , Located on the same plane. In the present disclosure, when a virtual plane connecting the tops of the convex portions of the transfer concavo-convex pattern region is used as a virtual plane, or the height of the plane formed by the convex portions of the transfer concavo-convex pattern region is the same, or low The range in which there is no difference includes an error range within 5% of the average height of the convex portions of the transferred concave / convex pattern region.

本開示の樹脂製モールド100は、前記一方の転写凹凸パターン領域(1A)と隣接する前記他方の転写凹凸パターン領域(1B)との間に、凹凸パターンを有し、当該凸部が成す面の高さが、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面(10A,10B)の高さよりも低い転写境界部20を有する。転写境界部20の凸部が成す面の高さは、前記一方の転写凹凸パターン領域(1A)の凸部が成す平面である基準平面11よりも低くなっている。
前記転写境界部20の幅21は、2μm以内である。ここで、前記転写境界部20の幅とは、前記一方の転写凹凸パターン領域(1A)の端部のある点24と、隣接する前記他方の転写凹凸パターン領域(1B)の端部のうち最短距離にある点25との間の距離をいう。
前記転写境界部20の幅21は、1.5μm以内であることが更に好ましく、1μm以内であることがより更に好ましい。
前記転写境界部20の幅21は、小さい方が好ましいが、後述の転写境界部による樹脂調整領域の作用から、0.5μm以上であることが好ましい。
The resin mold 100 of the present disclosure has a concavo-convex pattern between the one transfer concavo-convex pattern region (1A) and the other transfer concavo-convex pattern region (1B) adjacent to the surface of the surface formed by the convex portion. The transfer boundary portion 20 is lower than the height of the plane (10A, 10B) formed by the convex portions of the transfer uneven pattern region. The height of the surface formed by the convex portion of the transfer boundary portion 20 is lower than the reference plane 11 which is the plane formed by the convex portion of the one transfer concave / convex pattern region (1A).
The width 21 of the transfer boundary 20 is within 2 μm. Here, the width of the transfer boundary 20 is the shortest of the point 24 at the end of the one transfer uneven pattern region (1A) and the end of the other adjacent transfer uneven pattern region (1B). The distance from the point 25 in the distance is said.
The width 21 of the transfer boundary 20 is more preferably within 1.5 μm, and even more preferably within 1 μm.
The width 21 of the transfer boundary 20 is preferably small, but is preferably 0.5 μm or more from the effect of a resin adjustment region by the transfer boundary described later.

従来技術では、一方の転写凹凸パターン領域と隣接する他方の転写凹凸パターン領域とに、そもそも高低差があったり、一方の転写凹凸パターン領域と隣接する他方の転写凹凸パターン領域との高低差がなくなるまでの距離が大きいため、単位モールドの繋ぎ目部分が目視できてしまい、凹凸パターンの欠陥も目視できる大きさとなって、凹凸パターンにより発揮される諸性能に悪影響を与えてしまっていた。
本開示の樹脂製モールド100は、このように、一方の転写凹凸パターン領域(1A)と、隣接する他方の転写凹凸パターン領域(1B)とは、転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面(10Aと10B)の高さが同じであって、且つ、高低差がある前記転写境界部20の幅21が、2μm以内であることにより、単位モールドの繋ぎ目部分が目視できない。そのため、本開示の樹脂製モールドを用いて凹凸パターンを形成すると、凹凸パターンの欠陥も目視できない大きさとなって、凹凸パターンにより発揮される諸性能への悪影響を抑制することができる。
In the prior art, there is originally no difference in height between one transfer uneven pattern region and the other adjacent transfer uneven pattern region, or no difference in height between one transfer uneven pattern region and the other adjacent transfer uneven pattern region. Therefore, the joint portion of the unit mold can be visually observed, and the defects of the concave / convex pattern can be visually observed, which adversely affects various performances exhibited by the concave / convex pattern.
As described above, in the resin mold 100 of the present disclosure, one transfer concavo-convex pattern region (1A) and the other adjacent transfer concavo-convex pattern region (1B) are planes (10A) formed by the convex portions of the transfer concavo-convex pattern region. 10B), and the width 21 of the transfer boundary portion 20 having a difference in height is within 2 μm, the joint portion of the unit mold cannot be visually observed. Therefore, when a concavo-convex pattern is formed using the resin mold of the present disclosure, defects in the concavo-convex pattern become invisible and the adverse effects on various performances exhibited by the concavo-convex pattern can be suppressed.

そして、前記転写境界部20内の凸部の高さが最も低い最低凸部22は、前記転写境界部20の幅21方向において、幅方向の中心23よりもいずれか一方の転写凹凸パターン領域(1A)側近くに位置する。すなわち、前記転写境界部20の幅21方向において、最低凸部22の位置から基準平面11の高さに戻るまでの凸部の数が、一方の転写凹凸パターン領域(1A)側は少なく、他方の転写凹凸パターン領域(1B)側はより多い。
この場合、前記転写境界部20の幅21方向において、最低凸部22の位置からより多くの凸部で、基準平面11の高さに戻る転写凹凸パターン領域(1B)側の凸部が成す面は、基準平面11に対して比較的緩やかな傾斜となり、最低凸部22の位置からより少ない凸部で、基準平面11の高さに戻る転写凹凸パターン領域(1A)側の凸部が成す面は、基準平面11に対して比較的急な傾斜となる。
本開示の樹脂製モールド100は、このように、前記転写境界部20内の凸部が成す面が、前記転写境界部の幅方向において、凸部の高さが最も低い最低凸部を境に、基準平面11に対して比較的緩やかな傾斜を有する面(以下、緩傾斜面)と、比較的急な傾斜を有する面(以下、急傾斜面)とを有するため、被転写体へ凹凸パターンを転写する際に、凹凸パターンの欠陥の発生をより抑制することができる。
すなわち、当該樹脂製モールドを用いて凹凸パターンを転写する際に、当該転写境界部20が、被転写体の樹脂量調整領域となって、被転写体の余剰の樹脂を急傾斜面側で塞き止めることができ、当該転写境界部20内の凹凸部についてもパターン転写を良好に行うことができ、また一方で、気泡抜きが可能となり、凹凸パターンの欠陥の発生をより抑制することができる。
The lowest convex part 22 having the lowest convex part in the transfer boundary part 20 has one transfer concave / convex pattern region (in the width 21 direction of the transfer boundary part 20) than the center 23 in the width direction. 1A) Located near the side. That is, in the direction of the width 21 of the transfer boundary portion 20, the number of convex portions from the position of the lowest convex portion 22 to the height of the reference plane 11 is small on one transfer concave / convex pattern region (1A) side, while the other There are more on the transfer unevenness pattern region (1B) side.
In this case, in the width 21 direction of the transfer boundary portion 20, the surface formed by the convex portions on the transfer concave / convex pattern region (1 </ b> B) side that returns to the height of the reference plane 11 with more convex portions from the position of the lowest convex portion 22. Is a surface formed by a convex portion on the transfer concave / convex pattern area (1A) side, which has a relatively gentle inclination with respect to the reference plane 11 and has fewer convex portions from the position of the lowest convex portion 22 and returns to the height of the reference plane 11. Is relatively steep with respect to the reference plane 11.
Thus, in the resin mold 100 of the present disclosure, the surface formed by the convex portion in the transfer boundary portion 20 is bordered by the lowest convex portion where the height of the convex portion is the lowest in the width direction of the transfer boundary portion. Since it has a surface having a relatively gentle inclination with respect to the reference plane 11 (hereinafter referred to as a gently inclined surface) and a surface having a relatively steep inclination (hereinafter referred to as a steeply inclined surface), an uneven pattern is formed on the transfer target. It is possible to further suppress the occurrence of defects in the concavo-convex pattern when transferring.
That is, when transferring the concavo-convex pattern using the resin mold, the transfer boundary portion 20 becomes a resin amount adjustment region of the transferred body, and the excess resin of the transferred body is blocked on the steeply inclined surface side. It is possible to stop, and pattern transfer can be carried out well even for the concavo-convex part in the transfer boundary part 20, and on the other hand, bubbles can be removed, and the occurrence of defects in the concavo-convex pattern can be further suppressed. .

本開示の樹脂製モールド100において、前記転写境界部内の凸部が成す面は、前記転写境界部の幅方向において、凸部の高さが最も低い最低凸部22を境に、緩傾斜面(30)と、当該緩傾斜面(30)よりも前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面に対する傾きが大きい面(31)とを有することができる(図3参照)。当該実施形態は、凹凸パターンの欠陥の発生をより抑制することができることから好ましい実施形態である。   In the resin mold 100 of the present disclosure, the surface formed by the convex portion in the transfer boundary portion is a gently inclined surface (in the width direction of the transfer boundary portion, with the lowest convex portion 22 having the lowest height of the convex portion as a boundary. 30) and a surface (31) having a larger inclination with respect to the plane formed by the convex portions of the transfer concavo-convex pattern region than the gently inclined surface (30) (see FIG. 3). This embodiment is a preferred embodiment because the occurrence of defects in the concavo-convex pattern can be further suppressed.

前記転写境界部の幅21方向において、凸部の高さが最も低い最低凸部22を境界とした緩傾斜面(30)の、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面(基準平面11)に対する傾斜角は、0°超過、10°以下であることが好ましく、0°超過、5°以下であることが好ましく、0°超過、3°以下であることが更に好ましく、0°超過、2°以下であることがより更に好ましい。
一方、前記転写境界部の幅21方向において、凸部の高さが最も低い最低凸部22を境界とした前記緩斜面(30)よりも前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面に対する傾きが大きい面(31)の、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面(基準平面11)に対する傾斜角は、10°以上80°以下であることが好ましく、15°以上80°以下であることがより好ましく、20°以上80°以下であることがよりさらに好ましい。
A plane (reference plane 11) formed by the convex portion of the transfer concavo-convex pattern region of the gently inclined surface (30) with the lowest convex portion 22 having the lowest convex height as a boundary in the width 21 direction of the transfer boundary portion. Is preferably more than 0 °, less than 10 °, preferably more than 0 °, less than 5 °, more preferably more than 0 °, less than 3 °, more than 0 °, It is still more preferable that it is below °.
On the other hand, in the direction of the width 21 of the transfer boundary portion, the inclination with respect to the plane formed by the convex portion of the transfer concavo-convex pattern region is less than the gentle slope (30) bounded by the lowest convex portion 22 having the lowest convex portion height. The inclination angle of the large surface (31) with respect to the plane (reference plane 11) formed by the convex portions of the transfer concavo-convex pattern region is preferably 10 ° to 80 °, and preferably 15 ° to 80 °. More preferably, it is 20 ° or more and 80 ° or less.

本開示の樹脂製モールド100においては、前記最低凸部22は、前記転写境界部20の幅21方向において、いずれか一方の転写凹凸パターン領域の端部から、0.5μm以下の範囲にあることが好ましく、0.4μm以下の範囲にあることが好ましい。   In the resin mold 100 of the present disclosure, the lowest convex portion 22 is in a range of 0.5 μm or less from the end portion of one of the transfer concavo-convex pattern regions in the width 21 direction of the transfer boundary portion 20. It is preferable that it is in the range of 0.4 μm or less.

本開示の樹脂製モールド100においては、前記最低凸部22と、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面(基準平面11)との高低差(32)が、前記転写凹凸パターン領域の凸部の平均高さ(10h)の90%以下であることが、凹凸パターンの欠陥の発生をより抑制することができる点から好ましく、更に80%以下であることがより好ましく、70%以下であることがよりさらに好ましい(図3参照)。
ここで、凸部の平均高さ(10h)は、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面(基準平面11)に接している凸部10個について凸部の高さを測定し、測定された10個の高さの平均値を算出して求める。なお、凸部の高さは、隣り合う凹凸の凸部の頂点と凹部の底点との間の高度差を測定する。
In the resin mold 100 according to the present disclosure, the difference in height (32) between the lowest convex portion 22 and the plane (reference plane 11) formed by the convex portion of the transfer concave / convex pattern region is the convex portion of the transfer concave / convex pattern region. It is preferably 90% or less of the average height (10h) from the point that generation of defects in the uneven pattern can be further suppressed, more preferably 80% or less, and 70% or less. Is even more preferable (see FIG. 3).
Here, the average height (10h) of the convex portions is measured by measuring the height of the convex portions of ten convex portions that are in contact with the plane (reference plane 11) formed by the convex portions of the transfer concavo-convex pattern region. Further, an average value of 10 heights is calculated and obtained. In addition, the height of a convex part measures the height difference between the vertex of the convex part of an adjacent unevenness | corrugation, and the bottom point of a recessed part.

本開示の樹脂製モールド100において、前記最低凸部22と、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面(基準平面11)との高低差(32)は、凹凸パターンの大きさにより適宜変動するものであるが、例えば、凸部の平均高さが100nm程度の場合、100nm未満とすることができ、90nm以下とすることができ、80nm以下や、70nm以下とすることもできる。   In the resin mold 100 of the present disclosure, the height difference (32) between the lowest convex portion 22 and the plane (reference plane 11) formed by the convex portion of the transfer concave / convex pattern region appropriately varies depending on the size of the concave / convex pattern. However, for example, when the average height of the protrusions is about 100 nm, the average height can be less than 100 nm, 90 nm or less, 80 nm or less, or 70 nm or less.

また、本開示の樹脂製モールド100において、前記転写境界部20の幅21方向に含まれる凸部の個数全体に対して、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面との高低差が、前記転写凹凸パターン領域の凸部の平均高さ(10h)の30%以下である凸部が、50個数%以上であることが、凹凸パターンの欠陥の発生をより抑制することができる点から好ましく、更に60個数%以上であることがより好ましい(図3参照)。   Further, in the resin mold 100 of the present disclosure, the height difference between the total number of convex portions included in the width 21 direction of the transfer boundary portion 20 and the plane formed by the convex portions of the transfer concavo-convex pattern region is as described above. It is preferable from the point that it is possible to further suppress the occurrence of defects in the concavo-convex pattern, that the convex part which is 30% or less of the average height (10h) of the convex part of the transfer concavo-convex pattern region is 50% by number or more Further, it is more preferably 60% by number or more (see FIG. 3).

また、本開示の樹脂製モールド100において、前記転写境界部20の幅21方向に含まれる凸部の個数全体に対して、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面との高低差が、前記転写凹凸パターン領域の凸部の平均高さ(10h)の25%以下である凸部が、50個数%以上であることが、凹凸パターンの欠陥の発生をより抑制することができる点から好ましく、更に60個数%以上であることがより好ましい(図3参照)。   Further, in the resin mold 100 of the present disclosure, the height difference between the total number of convex portions included in the width 21 direction of the transfer boundary portion 20 and the plane formed by the convex portions of the transfer concavo-convex pattern region is as described above. It is preferable that the number of protrusions that are 25% or less of the average height (10h) of the protrusions in the transfer uneven pattern region is 50% by number or more from the point that the occurrence of defects in the uneven pattern can be further suppressed. Further, it is more preferably 60% by number or more (see FIG. 3).

また、本開示の樹脂製モールド100において、前記転写境界部20の幅21方向に含まれる凸部の個数全体に対して、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面との高低差が、前記転写凹凸パターン領域の凸部の平均高さ(10h)の90%超過の凸部が15個数%以下、更に望ましくは10個数%以下、より更に望ましくは0個数%であり、50%以上90%以下である凸部が、40個数%以下であることが、凹凸パターンの欠陥の発生をより抑制することができる点から好ましく、更に30個数%以下であることがより好ましい(図3参照)。
なお、これらの前記転写境界部20の幅21方向に含まれる凸部の個数全体に対する各凸部の個数%は、後述するように、転写境界部を含む断面を走査型電子顕微鏡を用いて観察することにより求めることができる。
Further, in the resin mold 100 of the present disclosure, the height difference between the total number of convex portions included in the width 21 direction of the transfer boundary portion 20 and the plane formed by the convex portions of the transfer concavo-convex pattern region is as described above. The number of protrusions exceeding 90% of the average height (10h) of the protrusions in the transferred uneven pattern area is 15% or less, more preferably 10% or less, and even more preferably 0%, more preferably 50% or more and 90%. The following convex portions are preferably 40% by number or less from the viewpoint of further suppressing the occurrence of defects in the uneven pattern, and more preferably 30% by number or less (see FIG. 3).
Note that the number% of each convex portion relative to the total number of convex portions included in the width 21 direction of the transfer boundary portion 20 is to observe a cross section including the transfer boundary portion using a scanning electron microscope, as will be described later. Can be obtained.

また、本開示の樹脂製モールド100は、樹脂製モールドの転写凹凸パターン領域における純水の静的接触角が、θ/2法で105°以上であることが、離型性の点から好ましい。一方、前記純水の静的接触角の上限値は、型入り(転写性)の点から、180°以下であってよい。
当該転写凹凸パターン領域における純水の静的接触角は、自動接触角計(例えば、協和界面科学株式会社製 型番: DM−SA)にて、純水をサンプルに1μL滴下し、サンプルに着水500m秒後の接触角を測定することによって求めることができる。
Further, in the resin mold 100 of the present disclosure, it is preferable from the viewpoint of releasability that the static contact angle of pure water in the transfer concavo-convex pattern region of the resin mold is 105 ° or more by the θ / 2 method. On the other hand, the upper limit of the static contact angle of the pure water may be 180 ° or less from the viewpoint of mold entry (transferability).
The static contact angle of pure water in the transferred concavo-convex pattern region is determined by dropping 1 μL of pure water onto the sample using an automatic contact angle meter (for example, model number: DM-SA manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) It can be determined by measuring the contact angle after 500 milliseconds.

また、本開示の樹脂製モールド100は、樹脂製モールドの転写凹凸パターン領域表面のマルテンス硬度が、5N/mm以上300N/mm以下であることが、更に15N/mm以上200N/mm以下であることが、離型性や形状の欠け、型入り(転写性)の点から好ましい。
当該樹脂製モールドの転写凹凸パターン領域表面のマルテンス硬度は、転写凹凸パターン領域の凸部を、ナノインデンテーション法(例えば、フィッシャー・シンスツルメント社製、型番:ピコデンターHM−500)にて、最大荷重0.2mNの条件で測定することによって求めることができる。
Further, in the resin mold 100 of the present disclosure, the Martens hardness of the surface of the transfer concavo-convex pattern region of the resin mold is 5 N / mm 2 or more and 300 N / mm 2 or less, and further 15 N / mm 2 or more and 200 N / mm 2. The following is preferable from the viewpoints of releasability, chipping of the shape, and entering the mold (transferability).
The Martens hardness of the surface of the transfer concavo-convex pattern region of the resin mold is maximum when the convex portion of the transfer concavo-convex pattern region is nano-indented (for example, model number: Picodenter HM-500, manufactured by Fisher Sinstrument Co., Ltd.). It can obtain | require by measuring on the conditions of load 0.2mN.

本開示の樹脂製モールドの樹脂層40を形成する樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、及び光硬化性樹脂からなる群から選択される少なくとも1種が挙げられ、具体的には、例えば、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、オキセタン系樹脂、フェノール系樹脂、セルロース系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂及びこれらの混合物等が挙げられる。
樹脂層40を形成する樹脂としては、室温でのハンドリング、保管の点から、軟化温度が、40℃以上であることが好ましく、更に50℃以上であることが好ましい。一方、軟化温度が高すぎると凹凸パターン転写時に既転写部へのダメージや支持体へのダメージの恐れがあることから、軟化温度は150℃以下であることが好ましく、更に100℃以下であることが好ましい。
樹脂層の軟化温度は、TMA(熱機械分析)装置を用いてJIS K7196:2012 に準拠して測定することができる。
Examples of the resin that forms the resin layer 40 of the resin mold of the present disclosure include at least one selected from the group consisting of a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a photocurable resin. Is, for example, poly (meth) acrylic resin, polyester resin, polyolefin resin, polyurethane resin, polyamide resin, polycarbonate resin, epoxy resin, oxetane resin, phenol resin, cellulose resin, diallyl phthalate Resin, silicone resin, polyarylate resin, polyacetal resin, (meth) acrylic resin, and mixtures thereof.
The resin forming the resin layer 40 has a softening temperature of preferably 40 ° C. or higher and more preferably 50 ° C. or higher from the viewpoint of handling and storage at room temperature. On the other hand, if the softening temperature is too high, there is a risk of damage to the already-transferred part or damage to the support during concavo-convex pattern transfer, so the softening temperature is preferably 150 ° C. or lower, and more preferably 100 ° C. or lower. Is preferred.
The softening temperature of the resin layer can be measured according to JIS K7196: 2012 using a TMA (thermomechanical analysis) apparatus.

また、樹脂層の材料には、適宜、重合開始剤や、離型剤などの添加剤を含有させてもよい。
樹脂層に離型剤を含有することが、樹脂製モールドの凹凸パターンを転写する際に、樹脂の版取られを抑制し、モールドを長期間連続して使用することができるようになる点から好ましい。
Moreover, you may make the material of a resin layer contain additives, such as a polymerization initiator and a mold release agent, suitably.
From the point that the release agent is contained in the resin layer, and when the uneven pattern of the resin mold is transferred, the resin plate is suppressed and the mold can be used continuously for a long period of time. preferable.

離型剤としては従来公知の離型剤、例えば、ポリエチレンワックス、アミドワックス、テフロンパウダー(テフロンは登録商標)等の固形ワックス、弗素系、リン酸エステル系の界面活性剤、シリコーン等が何れも使用可能である。
特に好ましいのはシリコーン系離型剤であり、前記純水の静的接触角を90°以上、更には105°以上とすることも可能である。シリコーン系離型剤には、ポリシロキサン、変性シリコーンオイル、トリメチルシロキシケイ酸を含有するポリシロキサン、シリコーン系アクリル樹脂等が挙げられる。
Examples of the release agent include conventionally known release agents such as solid waxes such as polyethylene wax, amide wax, and Teflon powder (Teflon is a registered trademark), fluorine-based and phosphate-based surfactants, and silicone. It can be used.
Particularly preferred is a silicone release agent, and the static contact angle of the pure water can be 90 ° or more, further 105 ° or more. Examples of the silicone release agent include polysiloxane, modified silicone oil, polysiloxane containing trimethylsiloxysilicic acid, silicone acrylic resin, and the like.

樹脂層40の厚みは、適宜選択されれば良く、特に限定されるものではないが、例えば、50nm以上100μm以下が挙げられ、更に、100nm以上2μm以下が挙げられる。   The thickness of the resin layer 40 may be appropriately selected and is not particularly limited. Examples thereof include 50 nm to 100 μm, and further include 100 nm to 2 μm.

また、樹脂層40の表面は、被転写体との付着を防止するための離型処理がされていてもよい。樹脂製モールドの表面の離型処理としては、樹脂層40表面にさらに離型層を有するものであってもよい。当該離型層の厚みは、好ましくは0.5nm〜10nm、より好ましくは0.5nm〜5nmの範囲内である。前記離型処理、乃至、離型層の形成は、前記離型剤を適宜選択して用いることができる。   Further, the surface of the resin layer 40 may be subjected to a mold release treatment for preventing adhesion with the transfer target. As the mold release treatment on the surface of the resin mold, the resin layer 40 surface may further have a mold release layer. The thickness of the release layer is preferably in the range of 0.5 nm to 10 nm, more preferably 0.5 nm to 5 nm. For the release treatment or the formation of the release layer, the release agent can be appropriately selected and used.

本開示の樹脂製モールドの表面の凹凸パターンの形状は、特に制限されない。凸部の形状としては、例えば、線状、円柱、モスアイ、円錐、多角錐、マイクロレンズ等が挙げられる。
本開示の樹脂製モールドの表面の凹凸パターンの大きさとしては、周期が10nm〜5μm、凸部の高さ(凹部の深さ)が10nm〜3μmであることが挙げられる。本開示の樹脂製モールドの表面の凹凸パターンは、所謂微小凹凸パターンを採用することができ、中でも、周期が50nm〜250nm、凸部の高さ(凹部の深さ)が50nm〜200nmである凹凸パターンが好適に用いられる。
The shape of the uneven pattern on the surface of the resin mold of the present disclosure is not particularly limited. Examples of the shape of the convex portion include a linear shape, a cylindrical shape, a moth eye, a cone, a polygonal pyramid, and a microlens.
As a magnitude | size of the uneven | corrugated pattern on the surface of the resin mold of this indication, a period is 10 nm-5 micrometers, and the height of a convex part (depth of a recessed part) is 10 nm-3 micrometers. A so-called micro uneven pattern can be adopted as the uneven pattern on the surface of the resin mold of the present disclosure. Among them, an uneven pattern having a period of 50 nm to 250 nm and a height of the convex part (depth of the concave part) of 50 nm to 200 nm. A pattern is preferably used.

本開示の樹脂製モールドの転写に用いられる単位モールドの大きさは、通常、5mm×5mm〜200mm×200mmの範囲内である。
本開示の樹脂製モールドの樹脂層の凹凸パターンが形成されている領域の大きさとしては、一辺の長さを200mm以上とすることができ、更に300mm以上、より更に1000mm以上とすることができる。本開示の樹脂製モールドは、大きさに特に限定はなく、所望の大きさに領域を広げることができ、任意の形状につなげることも可能である。
The size of the unit mold used for the transfer of the resin mold of the present disclosure is usually in the range of 5 mm × 5 mm to 200 mm × 200 mm.
As the size of the region in which the uneven pattern of the resin layer of the resin mold of the present disclosure is formed, the length of one side can be 200 mm or more, further 300 mm or more, and further 1000 mm or more. . The resin mold of the present disclosure is not particularly limited in size, and the area can be expanded to a desired size, and can be connected to an arbitrary shape.

必要により樹脂層40から剥離されても良い支持体50としては、樹脂層40を支持する機能を有すればよく、特に限定されるものではなく、樹脂製モールドの用途に合わせて適宜選択されれば良い。
支持体の材料としては、例えば、アセチルセルロース系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ(メタ)アクリロニトリル系樹脂、シクロオレフィン(コ)ポリマー等の樹脂材料が挙げられる。支持体が剥離される場合には、ソーダ硝子、カリ硝子、無アルカリガラス、鉛ガラス等の硝子、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン(PLZT)等のセラミックス、石英、蛍石等の透明無機材料等であってもよく、顔料、染料等の着色剤を含んだ紙、布帛、木材、陶磁器、金属、石材及びこれらの2種以上を積層、混合等により複合した複合材料、並びにこれらと前記樹脂材料との複合材料等であってもよい。
また、支持体は、シートであってもフィルムであってもよく、また、巻き取れるもの、巻き取れるほどには曲がらないが負荷をかけることによって湾曲するもの、完全に曲がらないもののいずれであってもよい。支持体の厚みは、用途に応じて適宜選択することができ、特に限定されないが、通常、10μm以上1000μm以下程度の範囲である。
The support 50 that may be peeled off from the resin layer 40 as long as it has a function of supporting the resin layer 40 is not particularly limited and is appropriately selected according to the use of the resin mold. It ’s fine.
Examples of the support material include acetylcellulose resin, polyethylene terephthalate, polyester resin, polyolefin resin, poly (meth) acrylic resin, polyurethane resin, polyamide resin, polyimide resin, polycarbonate resin, and polyresin. Examples of the resin material include (meth) acrylonitrile-based resins and cycloolefin (co) polymers. When the support is peeled off, glass such as soda glass, potassium glass, alkali-free glass, lead glass, ceramics such as lead lanthanum zirconate titanate (PLZT), transparent inorganic materials such as quartz and fluorite, etc. Paper, cloth, wood, ceramics, metal, stone, and a composite material obtained by laminating and mixing two or more of these, and these resin materials, Or a composite material or the like.
In addition, the support may be a sheet or a film, and may be any of those that can be wound, those that do not bend enough to be wound, but that can be bent by applying a load, or those that do not bend completely. Also good. The thickness of the support can be appropriately selected depending on the application and is not particularly limited, but is usually in the range of about 10 μm to 1000 μm.

本開示の樹脂製モールドは、どのような方法で製造してもよく、特に限定されるものではない。本開示の樹脂製モールドは、例えば、以下のように製造することができる。図4及び図5は、本開示の樹脂製モールドを製造する工程の一例を模式的に示した図である。
まず、図4(A)に示すように、支持体51上に、パターンを形成する領域全体に樹脂層41を有する凹凸パターン形成用基板と、単位モールド70を準備する。図4(A)の樹脂層41は、熱可塑性を有する樹脂層であり、パターンを形成する領域全体において、均一の高さを有するように設ける。パターンを形成する領域全体において、均一の高さを有するように樹脂層41を設けることにより、パターン形成後に、一方の転写凹凸パターン領域と、当該転写凹凸パターン領域に隣接する他方の転写凹凸パターン領域とは、転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面の高さが同じになる。樹脂層の高さは、SEMで断面観察する範囲(観察幅5μm)では、そのばらつきが5nm未満に収まるように設けられることが好ましい。
均一の高さを有するように樹脂層41を設ける方法としては、通常、希釈溶剤を用いて樹脂層形成用組成物を塗布液の状態に調製後、当該組成物を、前記支持体の表面に均一に塗布し、塗布後の組成物の塗膜から、必要に応じて適宜加熱して、前記希釈溶剤を除去(乾燥)することにより、樹脂層を形成する。前記塗布する方法としては、所望の厚みで精度良く成膜できる方法であればよく、適宜選択すればよい。例えば、グラビアコート法、リバースコート法、ナイフコート法、ディップコート法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、スピンコート法、ロールコート法、プリント法、浸漬引き上げ法、カーテンコート法、ダイコート法、キャスティング法、バーコート法、エクストルージョンコート法などが挙げられる。
樹脂層41は、熱可塑性を有する樹脂層であり、所定の賦形温度で加熱することにより、軟化する性質を有すればよい。所定の賦形温度で加熱する際には、単位モールド70の凹凸パターンを転写する一部を部分加熱60すればよく、加熱部分に隣接する部分は冷却61しても良い。
The resin mold of the present disclosure may be manufactured by any method and is not particularly limited. The resin mold of the present disclosure can be manufactured as follows, for example. 4 and 5 are diagrams schematically illustrating an example of a process for manufacturing the resin mold of the present disclosure.
First, as shown in FIG. 4A, an uneven pattern forming substrate having a resin layer 41 over the entire region where a pattern is to be formed and a unit mold 70 are prepared on a support 51. The resin layer 41 in FIG. 4A is a thermoplastic resin layer and is provided so as to have a uniform height in the entire region where the pattern is formed. By providing the resin layer 41 so as to have a uniform height in the entire pattern formation region, after the pattern formation, one transfer concavo-convex pattern region and the other transfer concavo-convex pattern region adjacent to the transfer concavo-convex pattern region And the height of the plane formed by the convex portions of the transfer concave / convex pattern region is the same. The height of the resin layer is preferably provided so that the variation is less than 5 nm in the range in which the cross section is observed with the SEM (observation width: 5 μm).
As a method of providing the resin layer 41 so as to have a uniform height, the resin layer forming composition is usually prepared in a coating solution state using a diluting solvent, and then the composition is applied to the surface of the support. A resin layer is formed by uniformly applying and heating (appropriately) the diluted solvent from the coating film of the composition after application to remove (dry) the diluted solvent. The coating method may be any method that can form a film with a desired thickness with high accuracy, and may be appropriately selected. For example, gravure coating method, reverse coating method, knife coating method, dip coating method, spray coating method, air knife coating method, spin coating method, roll coating method, printing method, dip pulling method, curtain coating method, die coating method, casting Method, bar coat method, extrusion coat method and the like.
The resin layer 41 is a resin layer having thermoplasticity, and may have a property of being softened by heating at a predetermined shaping temperature. When heating at a predetermined shaping temperature, a part of the unit mold 70 to which the concavo-convex pattern is transferred may be partially heated 60, and a part adjacent to the heated part may be cooled 61.

単位モールド70としては、製造される大面積の樹脂製モールドの所望の凹凸パターンの反転パターンを表面に有するものを用意する。単位モールド70は、電子線リソグラフィにより形成される石英モールド、フォトリソグラフィにより形成されるSiモールド、もしくは、切削による金型でも良い。またこれらのモールドから製造されるNi電鋳モールド、又は樹脂製モールドでも良い。単位モールド70としての樹脂製モールドとして、本願発明の樹脂製モールドが用いられても良い。
単位モールド70の表面の凹凸パターンは、樹脂層41に当該凹凸パターンを転写後の反転パターンの凸部の高さが一定になるように、凹部の深さ(凸部の高さ)が一定であることが好ましい。
また、単位モールド70の凹凸パターンのナノインデンターによる前記所定の賦形温度での押し込み硬さは、前記乾燥後の樹脂層41のナノインデンターによる前記所定の賦形温度での押し込み硬さよりも大きくなるように調整する。
ナノインデンターによる押し込み硬さは、例えば、微小押込み試験機(例えば、TI950 Triboindenter (HYSITRON社製))で、バーコビッチ圧子を使用し、100μN荷重で押し込み測定し、測定することができる。
As the unit mold 70, one having a reverse pattern of a desired concavo-convex pattern on the surface of a large-area resin mold to be manufactured is prepared. The unit mold 70 may be a quartz mold formed by electron beam lithography, a Si mold formed by photolithography, or a die by cutting. Further, a Ni electroforming mold manufactured from these molds or a resin mold may be used. As the resin mold as the unit mold 70, the resin mold of the present invention may be used.
The concave / convex pattern on the surface of the unit mold 70 is constant in the depth of the concave portion (the height of the convex portion) so that the height of the convex portion of the reverse pattern after transferring the concave / convex pattern to the resin layer 41 is constant. Preferably there is.
Further, the indentation hardness at the predetermined shaping temperature by the nanoindenter of the concavo-convex pattern of the unit mold 70 is higher than the indentation hardness at the predetermined shaping temperature by the nanoindenter of the resin layer 41 after the drying. Adjust to be larger.
The indentation hardness by the nanoindenter can be measured by indentation measurement with a load of 100 μN using a Barcovic indenter with a microindentation tester (for example, TI950 Tribodenter (manufactured by HYSITRON)).

次に、図4(B)に示すように、軟化した樹脂層41に、単位モールド70を押圧することにより、単位モールド70の凹凸パターンを前記樹脂層41の一部に転写する。
次に、単位モールド70が圧着された状態で、加熱されていた樹脂層41を冷却61することにより、樹脂層41を硬化させ、樹脂層41の一部に凹凸パターンを有する領域を形成し、その後、図4(C)に示すように、単位モールド70を剥離する。単位モールド70が圧着された状態で、加熱されていた樹脂層41を冷却61する場合には、凹凸パターン形成用基板を室温で放冷してもよい。
次に、図4(D)に示すように、次に凹凸パターンを形成する予定の領域(Y)と、前記凹凸パターンを有する領域(X)のうち、次に凹凸パターンを形成する予定の領域(Y)と隣接する側の一部とを含めて、樹脂層41の部分加熱60を行う。当該部分加熱60により、図4(E)に示すように、次に凹凸パターンを形成する予定の領域(Y)と、前記凹凸パターンを有する領域(X)のうち、次に凹凸パターンを形成する予定の領域(Y)と隣接する側の一部(X’)の樹脂層は、軟化し、未硬化乃至半硬化の状態になる。部分加熱60の際には、加熱部分に隣接する部分は、樹脂層が軟化しないように、冷却61することが好ましい。
部分加熱は、例えば、図9に示されるような、加熱部80の周囲に冷却部90が配置され、加熱部分に隣接する部分は強制冷却可能な、部分加熱装置95を用いることにより行うことができる。
加熱部としては、例えばホットプレート等を用いることができる。冷却部としては、例えば、冷却板、ペルチェ素子等を用いることができる。
部分加熱を行う境界部は、加熱部と冷却部の境界距離によってコントロールされる。
Next, as shown in FIG. 4B, the concave / convex pattern of the unit mold 70 is transferred to a part of the resin layer 41 by pressing the unit mold 70 against the softened resin layer 41.
Next, by cooling 61 the heated resin layer 41 in a state where the unit mold 70 is pressure-bonded, the resin layer 41 is cured, and a region having a concavo-convex pattern is formed in a part of the resin layer 41. Thereafter, as shown in FIG. 4C, the unit mold 70 is peeled off. In the case where the heated resin layer 41 is cooled 61 with the unit mold 70 being pressure-bonded, the uneven pattern forming substrate may be allowed to cool at room temperature.
Next, as shown in FIG. 4D, among the region (Y) where the uneven pattern is to be formed next and the region (X) having the uneven pattern, the region where the uneven pattern is to be formed next. The partial heating 60 of the resin layer 41 is performed including (Y) and a part of the adjacent side. By the partial heating 60, as shown in FIG. 4E, a concavo-convex pattern is formed next in a region (Y) where a concavo-convex pattern is to be formed next and a region (X) having the concavo-convex pattern. The resin layer on a part (X ′) on the side adjacent to the planned region (Y) is softened and becomes an uncured or semi-cured state. In the case of the partial heating 60, it is preferable that the portion adjacent to the heated portion is cooled 61 so that the resin layer is not softened.
For example, the partial heating can be performed by using a partial heating device 95 in which a cooling unit 90 is arranged around the heating unit 80 and a portion adjacent to the heating portion can be forcibly cooled as shown in FIG. it can.
For example, a hot plate or the like can be used as the heating unit. As a cooling part, a cooling plate, a Peltier element, etc. can be used, for example.
The boundary part for performing partial heating is controlled by the boundary distance between the heating part and the cooling part.

次に、図5(F)に示すように、軟化した樹脂層41に、単位モールド70を押圧することにより、単位モールド70の凹凸パターンを前記樹脂層41の一部に転写する。前記凹凸パターンを有する領域(X)の一部(X’)は、樹脂層が軟化しているため、単位モールド70の凹凸パターンを上書きできる。前記領域(X)の一部(X’)に単位モールド70を重ねて、前記単位モールドのパターンを転写することにより、転写されたパターンの間にパターンが形成されていない部分が発生することなく、小面積の単位モールドによるパターン同士をつなげ、単位モールドの繋ぎ目の段差を抑制することが可能となる。加熱部分に隣接する部分を強制冷却する機構を導入して、加熱部分から非加熱部分に伝搬する温度勾配を極小に制御することによって、前記転写境界部の幅は、2μm以内に抑制される。前記領域(X)の一部(X’)に単位モールド70を重ねる際に、前記領域(X)の一部(X’)に元々形成されていた凹凸パターンの影響や、軟化されていない前記領域(X)の部分の影響により、単位モールド70の前記領域(X)の一部(X’)上の端部のみが、次に凹凸パターンを形成する予定の領域(Y)上に比べて十分に樹脂層に押圧できない場合がある。そのような場合でもなるべく、単位モールド70の他の部分は十分に押圧して凹凸パターンを転写可能とするために、単位モールドは可撓性であることが好ましく、樹脂製であることが好ましい。
図5(F)に示すように、単位モールド70の前記領域(X)の一部(X’)上の端部のみが、次に凹凸パターンを形成する予定の領域(Y)に比べて十分に押圧できない場合、単位モールド70の押圧は、次に凹凸パターンを形成する予定の領域(Y)方向にわずかに傾斜した面で押圧し、また、(X’)上の端部の十分に押圧できない部分に軟化した樹脂層が入り込む場合がある。
次に、単位モールド70が圧着された状態で、加熱されていた樹脂層41を冷却61することにより、樹脂層41を硬化させ、樹脂層41の一部に凹凸パターンを有する領域を形成し、その後、図5(G)に示すように、単位モールド70を剥離する。
このようにして、図5(H)に示すように、表面に単位モールド70の凹凸パターンが複数回転写されて形成されている樹脂層45を支持体51上に備えた、樹脂製モールド101が形成される。単位モールド70の前記領域(X)の一部(X’)上の端部のみが、次に凹凸パターンを形成する予定の領域(Y)上に比べて十分に樹脂層に押圧できずに、単位モールド70の押圧が、次に凹凸パターンを形成する予定の領域(Y)方向にわずかに傾斜した面で押圧した場合、樹脂製モールド101は、一方の転写凹凸パターン領域と、他方の転写凹凸パターン領域とは、転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面の高さが同じであり、前記一方の転写凹凸パターン領域と隣接する前記他方の転写凹凸パターン領域との間に、凹凸パターンを有し、当該凸部が成す面の高さが、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面の高さよりも高い転写境界部を有することになる。前記樹脂製モールド101は、一方の転写凹凸パターン領域と、他方の転写凹凸パターン領域とは、転写凹凸パターン領域の凹部が成す平面の高さが同じであり、前記一方の転写凹凸パターン領域と隣接する前記他方の転写凹凸パターン領域との間に、凹凸パターンを有し、当該凹部が成す面の高さが、前記転写凹凸パターン領域の凹部が成す平面の高さよりも高い転写境界部を有する。その場合、図5(I)に示すように、樹脂製モールド101の表面の凹凸パターンを別の樹脂層42に転写して、図5(J)に示すように、樹脂製モールド101の反転パターンを有する樹脂製モールド100を得る。このようにして、表面に単位モールドの凹凸パターンが複数回転写されて形成されており、一方の転写凹凸パターン領域と、他方の転写凹凸パターン領域とは、転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面の高さが同じであり、前記一方の転写凹凸パターン領域と隣接する前記他方の転写凹凸パターン領域との間に、凹凸パターンを有し、当該凸部が成す面の高さが、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面の高さよりも低い転写境界部を有する樹脂層40を支持体50上に備えた、本開示の樹脂製モールド100を得ることができる。
Next, as shown in FIG. 5F, the concave / convex pattern of the unit mold 70 is transferred to a part of the resin layer 41 by pressing the unit mold 70 against the softened resin layer 41. A part (X ′) of the region (X) having the concavo-convex pattern can overwrite the concavo-convex pattern of the unit mold 70 because the resin layer is softened. By superimposing the unit mold 70 on a part (X ′) of the region (X) and transferring the pattern of the unit mold, there is no occurrence of a portion where no pattern is formed between the transferred patterns. It is possible to connect patterns formed by unit molds having a small area and suppress a step difference in the joints of the unit molds. By introducing a mechanism for forcibly cooling the portion adjacent to the heated portion and controlling the temperature gradient propagating from the heated portion to the non-heated portion to a minimum, the width of the transfer boundary portion is suppressed to within 2 μm. When the unit mold 70 is overlaid on a part (X ′) of the region (X), the influence of the uneven pattern originally formed on the part (X ′) of the region (X) Due to the influence of the portion of the region (X), only the end portion on a part (X ′) of the region (X) of the unit mold 70 is compared with the region (Y) where the uneven pattern is to be formed next. In some cases, the resin layer cannot be sufficiently pressed. Even in such a case, the unit mold is preferably flexible and is preferably made of a resin so that other portions of the unit mold 70 can be sufficiently pressed so that the uneven pattern can be transferred.
As shown in FIG. 5 (F), only the end portion on the part (X ′) of the region (X) of the unit mold 70 is sufficiently larger than the region (Y) where the uneven pattern is to be formed next. When the unit mold 70 cannot be pressed, the unit mold 70 is pressed with a surface slightly inclined in the region (Y) direction where the uneven pattern is to be formed next, and the end on (X ′) is sufficiently pressed. A softened resin layer may enter a portion where it cannot be done.
Next, by cooling 61 the heated resin layer 41 in a state where the unit mold 70 is pressure-bonded, the resin layer 41 is cured, and a region having a concavo-convex pattern is formed in a part of the resin layer 41. Thereafter, as shown in FIG. 5G, the unit mold 70 is peeled off.
In this way, as shown in FIG. 5 (H), a resin mold 101 having a resin layer 45 formed on the surface by transferring the concave / convex pattern of the unit mold 70 a plurality of times on the support 51 is provided. It is formed. Only the end on a part (X ′) of the region (X) of the unit mold 70 cannot be sufficiently pressed against the resin layer as compared with the region (Y) where the uneven pattern is to be formed next. When the pressing of the unit mold 70 is performed on a surface slightly inclined in the area (Y) direction where the uneven pattern is to be formed next, the resin mold 101 has one transfer uneven pattern area and the other transfer uneven pattern. The pattern region has the same height of the plane formed by the convex portions of the transfer concavo-convex pattern region, and has a concavo-convex pattern between the one transfer concavo-convex pattern region and the other adjacent transfer concavo-convex pattern region. The height of the surface formed by the convex portion has a transfer boundary portion higher than the height of the plane formed by the convex portion of the transfer concavo-convex pattern region. In the resin mold 101, one transfer concavo-convex pattern region and the other transfer concavo-convex pattern region have the same plane height formed by the concave portions of the transfer concavo-convex pattern region, and are adjacent to the one transfer concavo-convex pattern region. And a transfer boundary portion having a concavo-convex pattern between the other transfer concavo-convex pattern region and the height of the surface formed by the concave portion being higher than the height of the plane formed by the concave portion of the transfer concavo-convex pattern region. In that case, as shown in FIG. 5 (I), the uneven pattern on the surface of the resin mold 101 is transferred to another resin layer 42, and as shown in FIG. 5 (J), the reverse pattern of the resin mold 101 is transferred. A resin mold 100 having the following is obtained. In this way, the concavo-convex pattern of the unit mold is formed on the surface by being transferred a plurality of times. One transfer concavo-convex pattern region and the other transfer concavo-convex pattern region are planes formed by the convex portions of the transfer concavo-convex pattern region. The height of the surface formed by the convex part is the convex and concave pattern between the one transfer concave and convex pattern area adjacent to the other transfer concave and convex pattern area. The resin mold 100 of the present disclosure including the resin layer 40 having the transfer boundary portion lower than the plane height formed by the convex portions of the pattern region on the support 50 can be obtained.

なお、前記領域(X)の一部(X’)に単位モールド70を重ねる際に、前記領域(X)の一部(X’)に元々形成されていた凹凸パターンの影響により、単位モールド70の前記領域(X)の一部(X’)上の端部のみが、次に凹凸パターンを形成する予定の領域(Y)上に比べて強く樹脂層に押圧された場合には、その部分だけ凸部が成す面の高さが、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面の高さよりも低くなる(図示せず)。この場合、単位モールド70が圧着された状態で、樹脂層41を冷却61して、樹脂層41を硬化させ、樹脂層41の一部に凹凸パターンを有する領域を形成し、その後、単位モールド70を剥離することにより、一方の転写凹凸パターン領域と、他方の転写凹凸パターン領域とは、転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面の高さが同じであり、前記一方の転写凹凸パターン領域と隣接する前記他方の転写凹凸パターン領域との間に、凹凸パターンを有し、当該凸部が成す面の高さが、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面の高さよりも低い転写境界部を有する樹脂層40を支持体50上に備えた、本開示の樹脂製モールド100を得ることができる。   When the unit mold 70 is overlaid on a part (X ′) of the region (X), the unit mold 70 is influenced by the influence of the uneven pattern originally formed on a part (X ′) of the region (X). When only the end portion on a part (X ′) of the region (X) is pressed against the resin layer more strongly than on the region (Y) where the uneven pattern is to be formed next, that portion The height of the surface formed by the convex portion is lower than the height of the plane formed by the convex portion of the transfer concavo-convex pattern region (not shown). In this case, the resin layer 41 is cooled 61 in a state in which the unit mold 70 is pressure-bonded, the resin layer 41 is cured, and a region having a concavo-convex pattern is formed in a part of the resin layer 41. By removing the pattern, one transfer uneven pattern region and the other transfer uneven pattern region have the same plane height formed by the convex portions of the transfer uneven pattern region and are adjacent to the one transfer uneven pattern region. A transfer boundary portion having a concavo-convex pattern with the other transfer concavo-convex pattern region, wherein the height of the surface formed by the convex portion is lower than the height of the plane formed by the convex portion of the transfer concavo-convex pattern region. The resin mold 100 of the present disclosure including the resin layer 40 having the support 50 on the support 50 can be obtained.

なお、図6は、本開示の樹脂製モールドの断面の転写境界部20を含む一部を走査電子顕微鏡で撮影した写真であり、図2(B)の断面図に対応している。
図6に示した本開示の樹脂製モールドの例において、一方の転写凹凸パターン領域(10A)と、他方の転写凹凸パターン領域(10B)とは、転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面の高さが同じであり、前記一方の転写凹凸パターン領域(10A)と隣接する前記他方の転写凹凸パターン領域(10B)との間に、凹凸パターンを有し、当該凸部が成す面の高さが、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面の高さよりも低い転写境界部20を有し、前記転写境界部の幅21は、1.7μmと、2μm以内であり、前記転写境界部内の凸部の高さが最も低い最低凸部22は、前記転写境界部の幅方向において、幅方向の中心23よりもいずれか一方の転写凹凸パターン領域側近くに位置している。
図6の本開示の樹脂製モールドは、単位モールドの繋ぎ目部分が目視できないものである。図6の本開示の樹脂製モールドを用いて、当該凹凸パターンを転写すると、凹凸パターンの欠陥も目視できない大きさとなって、凹凸パターンにより発揮される諸性能への悪影響を抑制することができる。
6 is a photograph of a part including the transfer boundary portion 20 of the cross section of the resin mold of the present disclosure taken with a scanning electron microscope, and corresponds to the cross sectional view of FIG.
In the example of the resin mold of the present disclosure shown in FIG. 6, one of the transfer concavo-convex pattern region (10A) and the other transfer concavo-convex pattern region (10B) are high in the plane formed by the convex portions of the transfer concavo-convex pattern region. Between the one transfer uneven pattern region (10A) and the other transfer uneven pattern region (10B) adjacent to the other transfer uneven pattern region (10B). The transfer boundary portion 20 is lower than the height of the plane formed by the convex portions of the transfer concavo-convex pattern region, and the width 21 of the transfer boundary portion is 1.7 μm, which is within 2 μm. The lowest convex portion 22 having the lowest height is located closer to one of the transfer concavo-convex pattern regions than the center 23 in the width direction in the width direction of the transfer boundary portion.
The resin mold of the present disclosure shown in FIG. 6 is such that the joint portion of the unit mold cannot be visually observed. When the concavo-convex pattern is transferred using the resin mold of the present disclosure shown in FIG. 6, defects in the concavo-convex pattern become invisible so that adverse effects on various performances exhibited by the concavo-convex pattern can be suppressed.

図6の例において、前記最低凸部22と、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面との高低差は、64nmであり、前記転写凹凸パターン領域の凸部の平均高さ99nmの65%である。
また、図6の例において、前記転写境界部20の幅21方向に含まれる凸部の個数全体に対して、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面との高低差が、前記転写凹凸パターン領域の凸部の平均高さ(10h)の30%以下である凸部は、68個数%である。
また、図6の例において、前記転写境界部20の幅21方向に含まれる凸部の個数全体に対して、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面との高低差が、前記転写凹凸パターン領域の凸部の平均高さ(10h)の90%超過のものがなく、50%以上90%以下である凸部が、11個数%である。
また、図6の例では、前記転写境界部の幅21方向において、凸部の高さが最も低い最低凸部22を境界とした緩傾斜面(30)の、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面(基準平面11)に対する傾斜角は、2.0°であり、最低凸部22を境界とした前記緩斜面(30)よりも前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面に対する傾きが大きい面(31)の、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面(基準平面11)に対する傾斜角は、13°である。
In the example of FIG. 6, the height difference between the lowest convex portion 22 and the plane formed by the convex portion of the transfer concavo-convex pattern region is 64 nm, and 65% of the average height of the convex portion of the transfer concavo-convex pattern region is 99 nm. It is.
In the example of FIG. 6, the difference in height from the plane formed by the convex portions of the transfer concave / convex pattern region with respect to the total number of convex portions included in the width 21 direction of the transfer boundary portion 20 is the transfer concave / convex pattern. The number of convex portions that is 30% or less of the average height (10 h) of the convex portions in the region is 68% by number.
In the example of FIG. 6, the difference in height from the plane formed by the convex portions of the transfer concave / convex pattern region with respect to the total number of convex portions included in the width 21 direction of the transfer boundary portion 20 is the transfer concave / convex pattern. There are no more than 90% of the average height (10h) of the convex portions in the region, and the number of convex portions that are 50% or more and 90% or less is 11% by number.
Further, in the example of FIG. 6, in the width 21 direction of the transfer boundary part, the convex part of the transfer concave / convex pattern area of the gently inclined surface (30) with the lowest convex part 22 having the lowest height as the boundary. The inclination angle with respect to the plane formed by (reference plane 11) is 2.0 °, and the inclination with respect to the plane formed by the convex portions of the transfer concavo-convex pattern region is less than the gentle slope (30) with the lowest convex portion 22 as a boundary. The inclination angle of the large surface (31) with respect to the plane (reference plane 11) formed by the convex portions of the transfer concavo-convex pattern region is 13 °.

一方、図7は、前記特許文献3(特開2013−161997)に記載の方法で製造した比較例の樹脂製モールドの断面の転写境界部を含む一部を走査電子顕微鏡で撮影した写真である。特許文献3のように光硬化性樹脂を滴下してモールドを押し付けて広げる場合、硬化後凹凸パターンの端部に単位モールドを重ねて凹凸パターンを転写すると、重ねた部分に樹脂が乗り上げて繋ぎ目部分に凸部の高さ程度かそれ以上の段差が生じ、一方の転写凹凸パターン領域と、他方の転写凹凸パターン領域とは、転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面の高さに凸部の高さ程度かそれ以上の高低差ができる。転写境界部の幅が2μm以内では、一方の転写凹凸パターン領域と、他方の転写凹凸パターン領域との高さが同じにならない。
図7の比較例の樹脂製モールドは、単位モールドの繋ぎ目部分が目視できてしまうものである。図7の比較例の樹脂製モールドを用いて、当該凹凸パターンを転写すると、凹凸パターンの欠陥も目視できる大きさとなって、凹凸パターンにより発揮される諸性能に悪影響を与えてしまう。
On the other hand, FIG. 7 is a photograph of a part including a transfer boundary portion of a cross section of a resin mold of a comparative example manufactured by the method described in Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2013-161997) taken with a scanning electron microscope. . When the photocurable resin is dropped and spread by pressing the mold as in Patent Document 3, the unit mold is transferred to the end of the concavo-convex pattern after curing and the concavo-convex pattern is transferred. A level difference of approximately the height of the convex portion or more occurs in the portion, and one transfer concave / convex pattern region and the other transfer concave / convex pattern region are located at the height of the plane formed by the convex portion of the transfer concave / convex pattern region. A height difference of about the height or higher is possible. If the width of the transfer boundary is within 2 μm, the height of one transfer uneven pattern region and the other transfer uneven pattern region are not the same.
In the resin mold of the comparative example of FIG. 7, the joint portion of the unit mold can be visually observed. When the concave / convex pattern is transferred using the resin mold of the comparative example of FIG. 7, defects in the concave / convex pattern also become a size that can be visually observed, which adversely affects various performances exhibited by the concave / convex pattern.

なお、樹脂製モールドの凹凸パターン表面や、転写境界部(繋ぎ目部分)を含む断面については、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM、例えば、株式会社日立ハイテクノロジーズ製:走査電子顕微鏡SU−8000)を用いて観察することができる。転写境界部(繋ぎ目部分)を含む断面写真は、樹脂製モールドにおいて、転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面の高さとは凸部が成す面の高さが異なる転写境界部(繋ぎ目部分)において、支持体の表面に対して垂直方向且つ例えば線状凸部の延在方向に対して垂直方向に切断した断面を観察したものが挙げられる。断面写真の横方向が支持体の表面に対して水平方向となり、凹凸パターンの繋ぎ目部分がほぼ中央になるように撮影して観察することが好ましい。
走査型電子顕微鏡(SEM)の観察は、例えば、加速電圧1〜15kV、撮像倍率25000倍で行うことができる。
In addition, about the cross section containing the uneven | corrugated pattern surface of a resin mold, and a transfer boundary part (joint part), for example, a scanning electron microscope (SEM, for example, Hitachi High-Technologies Corporation make: scanning electron microscope SU-8000). Can be observed. The cross-sectional photograph including the transfer boundary part (joint part) is the transfer boundary part (joint part) in the resin mold, where the height of the surface formed by the convex part is different from the height of the plane formed by the convex part of the transfer uneven pattern area. ), A cross section cut in a direction perpendicular to the surface of the support and in a direction perpendicular to the extending direction of the linear protrusions, for example, is observed. It is preferable to photograph and observe such that the lateral direction of the cross-sectional photograph is horizontal with respect to the surface of the support and the joint portion of the uneven pattern is substantially in the center.
Observation with a scanning electron microscope (SEM) can be performed, for example, at an acceleration voltage of 1 to 15 kV and an imaging magnification of 25000 times.

(2)第二の実施形態
本開示の第二の実施形態の樹脂製モールドは、前記本開示の第一の実施形態の樹脂製モールドの反転パターンを有する、樹脂製モールドである。
すなわち、本開示の第二の実施形態の樹脂製モールドは、表面に単位モールドの凹凸パターンが複数回転写されて形成されている樹脂製モールドにおいて、
一方の転写凹凸パターン領域と、当該転写凹凸パターン領域に隣接する他方の転写凹凸パターン領域とは、転写凹凸パターン領域の凹部が成す平面の高さが同じであり、
前記一方の転写凹凸パターン領域と隣接する前記他方の転写凹凸パターン領域との間に、凹凸パターンを有し、当該凹部が成す面の高さが、前記転写凹凸パターン領域の凹部が成す平面の高さよりも高い転写境界部を有し、
前記転写境界部の幅は、2μm以内であり、
前記転写境界部内の凹部の高さが最も高い最高凹部は、前記転写境界部の幅方向において、幅方向の中心よりもいずれか一方の転写凹凸パターン領域側近くに位置する、樹脂製モールドである。
(2) Second embodiment The resin mold of the second embodiment of the present disclosure is a resin mold having a reversal pattern of the resin mold of the first embodiment of the present disclosure.
That is, the resin mold of the second embodiment of the present disclosure is a resin mold in which the concave / convex pattern of the unit mold is transferred to the surface a plurality of times.
One transfer concavo-convex pattern region and the other transfer concavo-convex pattern region adjacent to the transfer concavo-convex pattern region have the same plane height formed by the concave portions of the transfer concavo-convex pattern region,
There is a concavo-convex pattern between the one transfer concavo-convex pattern region and the other adjacent transfer concavo-convex pattern region, and the height of the surface formed by the concave portion is the height of the plane formed by the concave portion of the transfer concavo-convex pattern region. Has a higher transfer boundary,
The width of the transfer boundary is within 2 μm,
The highest concave portion in which the height of the concave portion in the transfer boundary portion is the highest is a resin mold located in the width direction of the transfer boundary portion and closer to one of the transfer uneven pattern regions than the center in the width direction. .

前記本開示の第一の実施形態の樹脂製モールドは、従来技術に対して、前述のような顕著な効果を有するものである。本開示の第二の実施形態の樹脂製モールドは、前記本開示の第一の実施形態の樹脂製モールドの反転パターンを有する、樹脂製モールド(例えば、図5(H)の101)であるので、第二の実施形態の樹脂製モールドの凹凸パターンを転写することにより、前記本開示の第一の実施形態の樹脂製モールドを製造できる(例えば、図5(I)、図5(J))。このように、本開示の第二の実施形態の樹脂製モールドは、前記本開示の第一の実施形態の樹脂製モールドのレプリカモールドを作成するための中間版として有用である。   The resin mold of the first embodiment of the present disclosure has a remarkable effect as described above with respect to the prior art. Since the resin mold of the second embodiment of the present disclosure is a resin mold (for example, 101 in FIG. 5H) having a reverse pattern of the resin mold of the first embodiment of the present disclosure. The resin mold of the first embodiment of the present disclosure can be manufactured by transferring the uneven pattern of the resin mold of the second embodiment (for example, FIG. 5 (I), FIG. 5 (J)). . Thus, the resin mold of the second embodiment of the present disclosure is useful as an intermediate plate for creating a replica mold of the resin mold of the first embodiment of the present disclosure.

なお、図8は、本開示の第二の実施形態の樹脂製モールド101の断面の転写境界部20’を含む一部を走査電子顕微鏡で撮影した写真である。
図8に示した本開示の樹脂製モールドの例において、一方の転写凹凸パターン領域(1A’)と、他方の転写凹凸パターン領域(1B’)とは、転写凹凸パターン領域の凹部が成す平面の高さが同じであり、前記一方の転写凹凸パターン領域(1A’)と隣接する前記他方の転写凹凸パターン領域(1B’)との間に、凹凸パターンを有し、当該凹部が成す面の高さが、前記転写凹凸パターン領域の凹部が成す平面の高さ(10A’、10B’)よりも高い転写境界部20’を有し、前記転写境界部の幅21’は、1.8μmと、2μm以内であり、前記転写境界部内の凹部の高さが最も高い最高凹部22’は、前記転写境界部の幅方向において、幅方向の中心23’よりもいずれか一方の転写凹凸パターン領域側近くに位置している。図8において、基準平面11’は、前記一方の転写凹凸パターン領域(10A’)の凹部が成す平面である。
図8の本開示の樹脂製モールドは、単位モールドの繋ぎ目部分が目視できないものである。図8の本開示の樹脂製モールドを用いて、当該凹凸パターンを転写すると、凹凸パターンの欠陥も目視できない大きさとなって、凹凸パターンにより発揮される諸性能への悪影響を抑制することができる。
FIG. 8 is a photograph of a part of the cross section of the resin mold 101 according to the second embodiment of the present disclosure including a transfer boundary 20 ′ taken with a scanning electron microscope.
In the example of the resin mold of the present disclosure shown in FIG. 8, one transfer concavo-convex pattern region (1A ′) and the other transfer concavo-convex pattern region (1B ′) are planes formed by the concave portions of the transfer concavo-convex pattern region. The height of the surface which has the same height and has a concavo-convex pattern between the one transfer concavo-convex pattern region (1A ′) and the other adjacent transfer concavo-convex pattern region (1B ′), and which is formed by the concave portion. Has a transfer boundary 20 ′ higher than the height (10A ′, 10B ′) of the plane formed by the recess of the transfer uneven pattern region, and the width 21 ′ of the transfer boundary is 1.8 μm, The highest concave portion 22 ′ within 2 μm and having the highest concave portion in the transfer boundary portion is closer to any one of the transfer concavo-convex pattern regions than the center 23 ′ in the width direction in the width direction of the transfer boundary portion. Is located. In FIG. 8, a reference plane 11 ′ is a plane formed by a recess of the one transfer uneven pattern region (10A ′).
The resin mold of the present disclosure in FIG. 8 is one in which the joint portion of the unit mold cannot be visually observed. When the concavo-convex pattern is transferred using the resin mold of the present disclosure shown in FIG. 8, defects in the concavo-convex pattern become invisible, and adverse effects on various performances exhibited by the concavo-convex pattern can be suppressed.

図8の例において、前記最高凹部22’と、前記転写凹凸パターン領域の凹部が成す平面(基準平面11’)との高低差は、58nmであり、前記転写凹凸パターン領域の凸部の平均高さ104nmの56%である。
また、図8の例において、前記転写境界部20’の幅21’方向に含まれる凹部の個数全体に対して、前記転写凹凸パターン領域の凹部が成す平面との高低差が、前記転写凹凸パターン領域の凸部の平均高さ(10h)の30%以下である凹部は、59個数%である。
また、図8の例において、前記転写境界部20’の幅21’方向に含まれる凹部の個数全体に対して、前記転写凹凸パターン領域の凹部が成す平面との高低差が、前記転写凹凸パターン領域の凸部の平均高さ(10h)の90%超過の凹部が、0個数%であり、50%以上90%以下である凸部が、12個数%である。
また、図8の例では、前記転写境界部の幅21’方向において、凹部の高さが最も高い最高凹部22’を境界として凹部が成す面のうち緩傾斜面(30’)の、前記転写凹凸パターン領域の凹部が成す平面(基準平面11’)に対する傾斜角は、2.2°であり、最高凹部22’を境界とした前記緩斜面(30’)よりも前記転写凹凸パターン領域の凹部が成す平面に対する傾きが大きい面(31’)の、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面(基準平面11’)に対する傾斜角は、12.1°である。
In the example of FIG. 8, the height difference between the highest concave portion 22 ′ and the plane (reference plane 11 ′) formed by the concave portion of the transferred concave / convex pattern region is 58 nm, and the average height of the convex portions of the transferred concave / convex pattern region is It is 56% of 104 nm.
Further, in the example of FIG. 8, the difference in height from the plane formed by the concave portions of the transfer concave / convex pattern region with respect to the total number of concave portions included in the width 21 ′ direction of the transfer boundary portion 20 ′ is the transfer concave / convex pattern. The number of concave portions that is 30% or less of the average height (10 h) of the convex portions in the region is 59% by number.
Further, in the example of FIG. 8, the difference in height from the plane formed by the concave portions of the transfer concave / convex pattern region with respect to the total number of concave portions included in the width 21 ′ direction of the transfer boundary portion 20 ′ is the transfer concave / convex pattern. The number of concave portions exceeding 90% of the average height (10 h) of the convex portions in the region is 0% by number, and the number of convex portions being 50% to 90% is 12% by number.
Further, in the example of FIG. 8, in the width 21 ′ direction of the transfer boundary portion, the transfer of the gently inclined surface (30 ′) among the surfaces formed by the recesses with the highest recess 22 ′ having the highest height as the boundary. The inclination angle with respect to the plane (reference plane 11 ′) formed by the concave portion of the concave / convex pattern region is 2.2 °, and the concave portion of the transferred concave / convex pattern region is more than the gentle slope (30 ′) with the highest concave portion 22 ′ as a boundary. The inclination angle of the surface (31 ′) having a large inclination with respect to the plane formed by the angle with respect to the plane (reference plane 11 ′) formed by the convex portions of the transfer concavo-convex pattern region is 12.1 °.

本開示の樹脂製モールドの大きさとしては、一辺の長さを200mm以上とすることができ、更に300mm以上、より更に1000mm以上とすることができ、大きさに特に限定はなく、所望の大きさに領域を広げることができ、任意の形状につなげることも可能であるため、本開示の樹脂製モールドは、様々な用途に適用することができる。
本開示の樹脂製モールドは、凹凸パターンを形成することが必要な、半導体材料分野、後述するような光学素子等の電子・光学デバイス分野、ディスプレイ分野、磁気記録媒体や光ディスク等の記録メディア分野、DNAチップやタンパク質チップや分離チップ等のμ−TAS、細胞培養シート等の再生医療用部材、μリアクターやマイクロミキサー等の化学バイオ分野、MEMS等、様々な分野に適用することができる。
As the size of the resin mold of the present disclosure, the length of one side can be 200 mm or more, further 300 mm or more, and further 1000 mm or more. The size is not particularly limited, and a desired size. Since the area can be expanded further and it is possible to connect to an arbitrary shape, the resin mold of the present disclosure can be applied to various applications.
The resin mold of the present disclosure is required to form a concavo-convex pattern, the field of semiconductor materials, the field of electronic and optical devices such as optical elements as described later, the field of display, the field of recording media such as magnetic recording media and optical disks, It can be applied to various fields such as μ-TAS such as DNA chip, protein chip and separation chip, regenerative medical member such as cell culture sheet, chemical bio field such as μ reactor and micromixer, and MEMS.

(3)レプリカモールドの製造方法
本開示のレプリカモールドの製造方法は、前記本開示の第一の実施形態の樹脂製モールド、又は、第二の実施形態の樹脂製モールドの凹凸パターンを転写する工程を有することを特徴とする。
レプリカモールドの製造方法における凹凸パターンを転写する方法は、従来公知の方法を適宜選択して用いることができる。
レプリカモールドの製造方法において、前記本開示の第一の実施形態の樹脂製モールド、又は、第二の実施形態の樹脂製モールドの凹凸パターンを転写する樹脂層としては、光硬化性樹脂層又は熱硬化性樹脂層であることが、樹脂製モールドの耐久性の点から好ましい。凹凸パターンを転写する樹脂層には、前記本開示の第一の実施形態の樹脂製モールドの樹脂層と同様に、離型剤等の添加剤を適宜選択して用いることが好ましく、離型処理などの表面処理を行うことが好ましい。
(3) Method of manufacturing replica mold The method of manufacturing the replica mold of the present disclosure is a process of transferring the uneven pattern of the resin mold of the first embodiment of the present disclosure or the resin mold of the second embodiment. It is characterized by having.
As a method for transferring the concavo-convex pattern in the replica mold manufacturing method, a conventionally known method can be appropriately selected and used.
In the replica mold manufacturing method, as the resin layer for transferring the uneven pattern of the resin mold of the first embodiment of the present disclosure or the resin mold of the second embodiment, a photocurable resin layer or a heat A curable resin layer is preferable from the viewpoint of the durability of the resin mold. As in the resin layer of the resin mold of the first embodiment of the present disclosure, it is preferable to appropriately select and use an additive such as a release agent for the resin layer to which the uneven pattern is transferred. It is preferable to perform surface treatment such as.

II.光学素子の製造方法
本開示の光学素子の製造方法は、前記本開示の樹脂製モールド、又は、前記本開示の樹脂製モールドの製造方法で製造されたレプリカモールドを用いて凹凸パターンを形成する工程を有する。
本開示の光学素子の製造方法を用いて製造された光学素子は、前記本開示の樹脂製モールド、又は、そのレプリカモールドを用いて凹凸パターンを形成することから、繋ぎ目部分が目視できないように凹凸パターンが繋がれており、且つ、繋ぎ目部分に凹凸パターンが無い部分が存在せずパターン同士が繋がれているので、転写境界部に起因する欠陥が抑制された光学素子を製造することができる。
II. Manufacturing method of optical element The manufacturing method of the optical element of the present disclosure is a process of forming a concavo-convex pattern using the resin mold of the present disclosure or the replica mold manufactured by the method of manufacturing the resin mold of the present disclosure. Have
Since the optical element manufactured using the method for manufacturing an optical element of the present disclosure forms a concavo-convex pattern using the resin mold of the present disclosure or a replica mold thereof, the joint portion is not visible. Since the concavo-convex pattern is connected and there is no portion where the concavo-convex pattern is not present in the joint portion, and the patterns are connected to each other, it is possible to manufacture an optical element in which defects due to the transfer boundary portion are suppressed. it can.

光学素子としては、例えば、ワイヤグリッド偏光子、反射防止板、光拡散板、集光板、接触防止板、光回折格子、導光板、及びホログラムからなる群から選ばれるいずれかの素子が挙げられる。   Examples of the optical element include any element selected from the group consisting of a wire grid polarizer, an antireflection plate, a light diffusion plate, a light collecting plate, a contact prevention plate, an optical diffraction grating, a light guide plate, and a hologram.

以下、本開示の光学素子の製造方法の1実施形態として、前記本開示の樹脂製モールドをモールドとして用いて、ワイヤグリッド偏光子を製造する方法を説明するが、当該方法に限定されるものではない。   Hereinafter, a method for manufacturing a wire grid polarizer using the resin mold of the present disclosure as a mold will be described as an embodiment of a method for manufacturing an optical element of the present disclosure. However, the method is not limited to this method. Absent.

まず、前記本開示の樹脂製モールドを準備する。
一方で、ガラス基板上にアルミニウム層とシリカ層が積層された積層体を準備する。
前記ガラス基板上にアルミニウム層とシリカ層が積層された積層体の、シリカ層上に、感光性組成物(レジスト)を塗布してレジスト層を形成する。
次いで、前記レジスト層に、樹脂製モールドを押し付け、樹脂製モールドを押し付けたまま樹脂製モールド側から露光し、レジスト層を硬化させ、レジスト層に樹脂製モールドの凹凸パターンを転写する。
次いで、樹脂製モールドを剥離し、表面にレジスト凹凸パターンが形成されている積層体を得る。
次いで、レジスト凹凸パターンの凹部の残膜をエッチングで除去後、更に、凹部においてアルミニウム層が露出するまで、凹部のシリカ層をエッチングする。
ここで、本開示の製造方法によれば、前記樹脂製モールドにおいて繋ぎ目部分が目視できないように凹凸パターンが繋がれていることから、被転写材料のレジストにも同様に繋ぎ目部分が目視できない凹凸パターンが転写される。そのため、レジスト凹凸パターンの凹部の残膜をエッチングする際に、高い部分の凹部に合わせると低い部分の凸部のパターンがなくなってしまうという問題が生じたとしても目視ができない幅であり、欠陥が抑制された光学素子を製造することができる。
前記エッチングとしては、ドライエッチングが用いられ、ドライエッチングとしては、イオンが主として関与する反応性イオンエッチング(RIE)や、ラジカルが主として関与するプラズマエッチング(PE)等を用いることができる。前記ドライエッチングにおいて用いられるエッチャントガスとしては、ドライエッチングを行う膜の材質に合わせて適宜選択されたエッチャントガスを使用する。
次いで、凸部のシリカ層をマスクとして、凹部に露出されているアルミニウム層をエッチングすることにより、ガラス基板上にアルミニウム層による凸部を有する凹凸パターンを形成する。マスクとして用いられた凸部のシリカ層は、適宜剥離処理かエッチングにより除かれる。
ワイヤグリッド偏光子の製造方法においては、他にも従来公知の他の工程を含んでいても良い。
First, the resin mold of the present disclosure is prepared.
On the other hand, a laminate in which an aluminum layer and a silica layer are laminated on a glass substrate is prepared.
A photosensitive composition (resist) is applied on the silica layer of the laminate in which an aluminum layer and a silica layer are laminated on the glass substrate to form a resist layer.
Next, a resin mold is pressed against the resist layer, the resin mold is exposed while pressing the resin mold, the resist layer is cured, and the uneven pattern of the resin mold is transferred to the resist layer.
Next, the resin mold is peeled off to obtain a laminate having a resist uneven pattern formed on the surface.
Next, after removing the remaining film of the concave portion of the resist concave / convex pattern by etching, the silica layer of the concave portion is further etched until the aluminum layer is exposed in the concave portion.
Here, according to the manufacturing method of the present disclosure, since the concavo-convex pattern is connected so that the joint portion cannot be seen in the resin mold, the joint portion cannot be seen in the resist of the transfer material as well. The uneven pattern is transferred. Therefore, when etching the remaining film of the concave portion of the resist concave / convex pattern, even if there is a problem that the pattern of the convex portion of the lower portion disappears when it is aligned with the concave portion of the high portion, the width is not visible and the defect is A suppressed optical element can be manufactured.
As the etching, dry etching is used. As the dry etching, reactive ion etching (RIE) mainly involving ions, plasma etching (PE) mainly involving radicals, or the like can be used. As the etchant gas used in the dry etching, an etchant gas appropriately selected according to the material of the film to be dry etched is used.
Next, by using the silica layer of the convex portion as a mask, the aluminum layer exposed in the concave portion is etched to form a concave / convex pattern having the convex portion of the aluminum layer on the glass substrate. The convex silica layer used as a mask is appropriately removed by peeling treatment or etching.
The method for manufacturing the wire grid polarizer may include other conventionally known processes.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.

(実施例1:樹脂製モールドの製造)
(1)単位モールドの準備
150mm×150mmで、厚さが6.35mmの合成石英の片面に、パターンエリアを100mm×100mmとして、幅50nm、深さ100nmの線状凹部を、ピッチ100nm(線状凸部幅50nm)でドライエッチングにより形成したモールドを原版として準備した。
上記原版の合成石英モールドの凹凸面に、光硬化性樹脂を滴下し、その上に厚さ100μmの易接着PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムを重ね合わせた後、紫外線を照射し、光硬化性樹脂を硬化させた。
PETフィルムを合成石英モールドから剥離することにより、硬化した光硬化性樹脂の表面に原版モールドの凹凸面の凹凸パターンが再現された樹脂製単位モールドを得た。
(Example 1: Production of resin mold)
(1) Preparation of a unit mold 150 mm × 150 mm, a synthetic quartz having a thickness of 6.35 mm, a pattern area of 100 mm × 100 mm, a linear recess having a width of 50 nm and a depth of 100 nm, and a pitch of 100 nm (linear A mold formed by dry etching with a protrusion width of 50 nm was prepared as an original plate.
A photocurable resin is dropped on the uneven surface of the original synthetic quartz mold, and an easy-adhesive PET (polyethylene terephthalate) film having a thickness of 100 μm is overlaid thereon. Cured.
By peeling the PET film from the synthetic quartz mold, a resin unit mold in which the uneven pattern of the uneven surface of the original mold was reproduced on the surface of the cured photocurable resin was obtained.

(2)凹凸パターン形成用基板の準備
厚さ100μmの易接着PETフィルムの易接着面に、熱可塑性樹脂(ポリアクリル系樹脂、軟化温度50℃)をバーコートした後、定温乾燥機で110℃、30秒間乾燥することにより、塗工量1.7g/mの塗膜を形成し、PETフィルム基材上に樹脂層を有する凹凸パターン形成用基板を得た。
(2) Preparation of substrate for forming concavo-convex pattern After the thermoplastic resin (polyacrylic resin, softening temperature 50 ° C.) is bar coated on the easy-adhesion surface of 100 μm thick easy-adhesion PET film, it is 110 ° C. with a constant temperature dryer. By drying for 30 seconds, a coating film having a coating amount of 1.7 g / m 2 was formed, and an uneven pattern forming substrate having a resin layer on a PET film substrate was obtained.

(3)凹凸パターン転写
成形装置 熱ロール転写装置(ナビタス RH−150)の加圧ステージ上に部分加熱装置を設置して、加熱部で70℃の加熱及び冷却部で23℃の冷却を行い、加熱部上に凹凸パターン形成用基板を樹脂層が上面になるように載せて部分加熱を行った。部分加熱装置としては、図9に示されるような、加熱部80(アルミ平板にヒーターと熱電対温度センサを付けたホットプレート、自社製)の周囲に冷却部90(アクリル樹脂板に水冷配管を挿入したもの、自社製)が配置され、加熱部分に隣接する部分が強制冷却可能な部分加熱装置95を用いた。部分加熱装置95においては、表面は加熱部80と冷却部90とを段差と隙間がないように接触させ、裏面は冷却効率を上げるために加熱部80と冷却部90との間を離すように、加熱部80と冷却部90とを設置した。
図4(B)に示されるように、加熱した凹凸パターン形成用基板の樹脂層上に、前記単位モールドを凹凸パターン面が樹脂層と接触するように重ねて置き、転写装置の加圧ロールでホットプレートに圧しつけて加熱加圧することで、樹脂層と前記単位モールドを一体化させた。(加圧ロール線圧:10kg/150mm幅、ロール速度:5mm/秒)
前記単位モールドが圧着された状態で、凹凸パターン形成用基板を部分加熱装置上から取り除き、室温(23℃)で放冷することにより、樹脂層を室温(23℃)に冷却した後、図4(C)に示されるように前記単位モールドを剥離することで、表面に前記単位モールドの凹凸パターンを有する領域(X)が形成された樹脂層を得た。
(3) Concavity and convexity pattern transfer molding device A partial heating device is installed on the pressure stage of the heat roll transfer device (Navitas RH-150), heating at 70 ° C by the heating unit and cooling at 23 ° C by the cooling unit, A substrate for forming a concavo-convex pattern was placed on the heating portion so that the resin layer was on the upper surface, and partial heating was performed. As a partial heating device, as shown in FIG. 9, a cooling unit 90 (water cooling pipe on an acrylic resin plate) around a heating unit 80 (a hot plate with a heater and a thermocouple temperature sensor on an aluminum flat plate, manufactured in-house). A partial heating device 95 was used, in which a portion adjacent to the heating portion was forcibly cooled. In the partial heating device 95, the front surface makes the heating unit 80 and the cooling unit 90 contact with each other so that there is no step and no gap, and the rear surface keeps the heating unit 80 and the cooling unit 90 apart to increase cooling efficiency. The heating unit 80 and the cooling unit 90 were installed.
As shown in FIG. 4 (B), the unit mold is placed on the resin layer of the heated concavo-convex pattern forming substrate so that the concavo-convex pattern surface is in contact with the resin layer, and the pressure roll of the transfer device is used. The resin layer and the unit mold were integrated by pressing against a hot plate and applying heat and pressure. (Pressure roll linear pressure: 10 kg / 150 mm width, roll speed: 5 mm / sec)
In the state where the unit mold is pressure-bonded, the substrate for forming an uneven pattern is removed from the partial heating apparatus and allowed to cool at room temperature (23 ° C.), thereby cooling the resin layer to room temperature (23 ° C.), and FIG. As shown in (C), the unit mold was peeled to obtain a resin layer in which a region (X) having an uneven pattern of the unit mold was formed on the surface.

(4)次面凹凸パターン転写
図4(D)に示されるように、次に凹凸パターンを形成する予定の領域(Y)と、前記凹凸パターンを有する領域(X)のうち、次に凹凸パターンを形成する予定の領域(Y)と隣接する側の一部とを含めて、樹脂層の部分加熱を行った。
成形装置 熱ロール転写装置(ナビタス RH−150)の加圧ステージ上に、前記部分加熱装置を設置して、70℃の加熱及び23℃での冷却を行って部分加熱を行うことにより、図4(E)に示すように、次に凹凸パターンを形成する予定の領域(Y)と、前記凹凸パターンを有する領域(X)のうち、次に凹凸パターンを形成する予定の領域(Y)と隣接する側の一部(X’)の樹脂層を、軟化させた。
次に、図5(F)に示されるように、次に凹凸パターンを形成する予定の領域(Y)と隣接する側の一部(X’)が軟化した樹脂層に、前記領域(X)のうち軟化した一部(X’)に前記単位モールドを重ねて置き、転写装置の加圧ロールでホットプレートに圧しつけて加熱加圧することで、樹脂層と前記単位モールドを一体化させた。
前記単位モールドが圧着された状態で、凹凸パターン形成用基板を部分加熱装置上から取り除き、室温(23℃)で放冷することにより、樹脂層を硬化させ、樹脂層の一部に凹凸パターンを有する領域を形成し、その後、図5(G)に示すように、前記単位モールドを剥離した。
その後、上記次面凹凸パターン転写工程と同様にして、樹脂層の部分加熱、単位モールド加圧、樹脂層の冷却、単位モールド剥離の工程を順次繰り返し行うことにより、樹脂層に前記単位モールドの凹凸パターンを多面付けした樹脂製モールドを製造した。
このようにして得られた実施例1の樹脂製モールドは、図8に示されるように、一方の転写凹凸パターン領域と、当該転写凹凸パターン領域に隣接する他方の転写凹凸パターン領域とは、転写凹凸パターン領域の凹部が成す平面の高さが同じであり、前記一方の転写凹凸パターン領域と隣接する前記他方の転写凹凸パターン領域との間に、凹凸パターンを有し、当該凹部が成す面の高さが、前記転写凹凸パターン領域の凹部が成す平面の高さよりも高い転写境界部を有し、前記転写境界部の幅は、2μm以内であり、前記転写境界部内の凹部の高さが最も高い最高凹部は、前記転写境界部の幅方向において、幅方向の中心よりもいずれか一方の転写凹凸パターン領域側近くに位置していた。実施例1の樹脂製モールドは、単位モールドの繋ぎ目部分が目視できないものであった。
(4) Next-surface concavo-convex pattern transfer As shown in FIG. 4D, among the region (Y) where the concavo-convex pattern is to be formed next and the region (X) having the concavo-convex pattern, the concavo-convex pattern is next. The resin layer was partially heated including the region (Y) to be formed and a part on the adjacent side.
Forming device The partial heating device is installed on the pressure stage of a heat roll transfer device (Navitas RH-150), and heating is performed at 70 ° C. and cooling at 23 ° C., thereby performing partial heating. As shown in (E), among the region (Y) where the uneven pattern is to be formed next and the region (X) having the uneven pattern, it is adjacent to the region (Y) where the uneven pattern is to be formed next. A part (X ′) of the resin layer on the side to be softened was softened.
Next, as shown in FIG. 5F, the region (X) is formed on the resin layer in which a part (X ′) on the side adjacent to the region (Y) where the uneven pattern is to be formed next is softened. The unit mold was placed over the softened part (X ′), pressed against a hot plate with a pressure roll of a transfer device, and heated and pressed to integrate the resin layer and the unit mold.
In a state where the unit mold is pressure-bonded, the concave / convex pattern forming substrate is removed from the partial heating device and allowed to cool at room temperature (23 ° C.), thereby curing the resin layer and forming the concave / convex pattern on a part of the resin layer. Then, as shown in FIG. 5G, the unit mold was peeled off.
Thereafter, in the same manner as the above-described next surface unevenness pattern transfer step, by repeating the partial heating of the resin layer, the unit mold pressure, the cooling of the resin layer, and the unit mold peeling step sequentially, the unevenness of the unit mold on the resin layer is performed. A resin mold with multiple patterns was produced.
As shown in FIG. 8, the resin mold of Example 1 obtained in this way has one transfer concavo-convex pattern area and the other transfer concavo-convex pattern area adjacent to the transfer concavo-convex pattern area. The height of the plane formed by the concave portions of the concave / convex pattern region is the same, and there is a concave / convex pattern between the one transfer concave / convex pattern region and the other adjacent transfer concave / convex pattern region, and the surface of the concave portion is formed. The transfer boundary portion has a height that is higher than the height of the plane formed by the recess of the transfer unevenness pattern region, the width of the transfer boundary portion is within 2 μm, and the height of the recess in the transfer boundary portion is the largest. The highest highest concave portion was located closer to one of the transfer concavo-convex pattern regions than the center in the width direction in the width direction of the transfer boundary portion. In the resin mold of Example 1, the joint portion of the unit mold was not visible.

(実施例2:樹脂製モールドの製造)
実施例1と同様にして、図8に示されるような、一方の転写凹凸パターン領域と、当該転写凹凸パターン領域に隣接する他方の転写凹凸パターン領域とは、転写凹凸パターン領域の凹部が成す平面の高さが同じであり、前記一方の転写凹凸パターン領域と隣接する前記他方の転写凹凸パターン領域との間に、凹凸パターンを有し、当該凹部が成す面の高さが、前記転写凹凸パターン領域の凹部が成す平面の高さよりも高い転写境界部を有し、前記転写境界部の幅は、2μm以内であり、前記転写境界部内の凹部の高さが最も高い最高凹部は、前記転写境界部の幅方向において、幅方向の中心よりもいずれか一方の転写凹凸パターン領域側近くに位置していた樹脂製モールドを製造した。
当該樹脂製モールドを用いて、図5(I)に示すように、樹脂製モールドの表面の凹凸パターンを別の樹脂層に転写した。具体的には、上記樹脂製モールドの凹凸面に、光硬化性樹脂を滴下し、その上に厚さ100μmの易接着PETフィルムを重ね合わせた後、紫外線を照射し、光硬化性樹脂を硬化させた。PETフィルムを上記樹脂製モールドから剥離することにより、硬化した光硬化性樹脂の表面に上記樹脂製モールドの表面の凹凸パターンの反転パターンが再現された樹脂製モールドを得た。
このようにして得られた実施例2の樹脂製モールドは、図6に示されるように、表面に単位モールドの凹凸パターンが複数回転写されて形成されており、一方の転写凹凸パターン領域と、他方の転写凹凸パターン領域とは、転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面の高さが同じであり、前記一方の転写凹凸パターン領域と隣接する前記他方の転写凹凸パターン領域との間に、凹凸パターンを有し、当該凸部が成す面の高さが、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面の高さよりも低い転写境界部を有し、前記転写境界部の幅は、2μm以内であり、前記転写境界部内の凸部の高さが最も低い最低凸部は、前記転写境界部の幅方向において、幅方向の中心よりもいずれか一方の転写凹凸パターン領域側近くに位置していた。実施例2の樹脂製モールドは、単位モールドの繋ぎ目部分が目視できないものであった。
(Example 2: Production of resin mold)
In the same manner as in Example 1, as shown in FIG. 8, one transfer uneven pattern region and the other transfer uneven pattern region adjacent to the transfer uneven pattern region are planes formed by recesses in the transfer uneven pattern region. The height of the surface formed by the concave portion is the height of the surface having the concave / convex pattern between the one transfer concave / convex pattern region adjacent to the other transfer concave / convex pattern region. A transfer boundary portion having a height higher than the height of a plane formed by the concave portion of the region, the width of the transfer boundary portion is within 2 μm, and the highest concave portion having the highest height in the transfer boundary portion is the transfer boundary portion In the width direction of the part, a resin mold was manufactured that was positioned closer to one of the transfer concavo-convex pattern regions than the center in the width direction.
Using the resin mold, the uneven pattern on the surface of the resin mold was transferred to another resin layer as shown in FIG. Specifically, a photocurable resin is dropped on the uneven surface of the resin mold, and an easy-adhesive PET film with a thickness of 100 μm is superimposed thereon, and then irradiated with ultraviolet rays to cure the photocurable resin. I let you. By peeling the PET film from the resin mold, a resin mold was obtained in which the reverse pattern of the uneven pattern on the surface of the resin mold was reproduced on the surface of the cured photocurable resin.
As shown in FIG. 6, the resin mold of Example 2 obtained in this way is formed by transferring the concavo-convex pattern of the unit mold a plurality of times on the surface, and one transfer concavo-convex pattern region, The other transfer concavo-convex pattern region has the same height of the plane formed by the convex portions of the transfer concavo-convex pattern region, and concavo-convex between the one transfer concavo-convex pattern region and the other transfer concavo-convex pattern region adjacent A transfer boundary portion having a pattern, wherein the height of the surface formed by the convex portion is lower than the height of the plane formed by the convex portion of the transfer concavo-convex pattern region, and the width of the transfer boundary portion is within 2 μm And the lowest convex part having the lowest convex part in the transfer boundary part is located closer to one of the transfer concavo-convex pattern areas than the center in the width direction in the width direction of the transfer boundary part. . In the resin mold of Example 2, the joint portion of the unit mold was not visible.

(比較例1:比較樹脂製モールドの製造)
実施例1と同様の単位モールドを用いて、前記特許文献3(特開2013−161997)に記載の方法で製造した比較例1の比較樹脂製モールドを製造した。特許文献3に記載されているように光硬化性樹脂を滴下してモールドを押し付けて広げる製造方法では、硬化後凹凸パターンの端部に単位モールドを重ねて凹凸パターンを転写すると、重ねた部分に樹脂が乗り上げて繋ぎ目部分に凸部の高さ程度かそれ以上の段差が生じ、一方の転写凹凸パターン領域と、他方の転写凹凸パターン領域とは、転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面の高さに凸部の高さ程度かそれ以上の高低差ができた。転写境界部の幅が2μm以内では、一方の転写凹凸パターン領域と、他方の転写凹凸パターン領域との高さが同じにならなかった(図7)。比較例の樹脂製モールドは、単位モールドの繋ぎ目部分が目視できてしまうものであった。
(Comparative Example 1: Production of comparative resin mold)
Using the same unit mold as that of Example 1, a comparative resin mold of Comparative Example 1 manufactured by the method described in Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-161997) was manufactured. As described in Patent Document 3, in the manufacturing method in which a photocurable resin is dropped and a mold is pressed and spread, the unit mold is transferred to the end of the concavo-convex pattern after curing, and the concavo-convex pattern is transferred. As the resin rides on, a level difference of approximately the height of the convex portion is formed at the joint portion, and one transfer concave / convex pattern region and the other transfer concave / convex pattern region are planes formed by the convex portions of the transfer concave / convex pattern region. A height difference of about the height of the convex portion or more was made. When the width of the transfer boundary portion was within 2 μm, the height of one transfer concavo-convex pattern region and the other transfer concavo-convex pattern region were not the same (FIG. 7). In the resin mold of the comparative example, the joint portion of the unit mold can be visually observed.

[樹脂製モールドを用いた凹凸パターン転写の評価]
実施例1、2の樹脂製モールド、及び比較例1の比較樹脂製モールドをそれぞれ用いて、凹凸パターンを転写する評価を行った。
具体的には、上記樹脂製モールドの凹凸面に、光硬化性樹脂を滴下し、その上に厚さ100μmの易接着PETフィルムを重ね合わせた後、紫外線を照射し、光硬化性樹脂を硬化させた。PETフィルムを上記樹脂製モールドから剥離することにより、硬化した光硬化性樹脂の表面に上記樹脂製モールドの表面の凹凸パターンの反転パターンが転写された。
比較例1の比較樹脂製モールドを用いて、凹凸パターンを転写して形成された凹凸パターンは、単位モールドの境界部に相当する箇所に、未賦形エリアが発生し欠陥が目視された。これは、比較樹脂製モールドにおける単位モールドの境界部に相当する箇所の段差に起因する気泡によって、比較樹脂製モールドの凹凸パターンの一部が、光硬化性樹脂に賦形されなかった為と考えられた。
それに対して、実施例1の樹脂製モールドを用いて凹凸パターンを転写して形成された凹凸パターンは、単位モールドの境界部に相当する箇所にも未賦形エリアが発生することなく、反転パターンが形成されており、欠陥が目視されなかった。また、実施例2の樹脂製モールドを用いて凹凸パターンを転写して形成された凹凸パターンも、単位モールドの境界部に相当する箇所にも未賦形エリアが発生することなく、反転パターンが形成されており、欠陥が目視されなかった。実施例1及び2の樹脂製モールドは、単位モールドの境界部に相当する箇所における段差が抑制されていて、気泡の影響を受け難く、光硬化性樹脂に十分に賦形された為と考えられた。
[Evaluation of concavo-convex pattern transfer using resin mold]
Using the resin molds of Examples 1 and 2 and the comparative resin mold of Comparative Example 1, the evaluation of transferring the concavo-convex pattern was performed.
Specifically, a photocurable resin is dropped on the uneven surface of the resin mold, and an easy-adhesive PET film with a thickness of 100 μm is superimposed thereon, and then irradiated with ultraviolet rays to cure the photocurable resin. I let you. By detaching the PET film from the resin mold, a reverse pattern of the concavo-convex pattern on the surface of the resin mold was transferred to the surface of the cured photocurable resin.
In the concavo-convex pattern formed by transferring the concavo-convex pattern using the comparative resin mold of Comparative Example 1, an unshaped area was generated at a position corresponding to the boundary portion of the unit mold, and the defect was visually observed. This is thought to be because part of the uneven pattern of the comparative resin mold was not shaped into the photocurable resin due to air bubbles caused by the level difference in the portion corresponding to the boundary of the unit mold in the comparative resin mold. It was.
On the other hand, the concavo-convex pattern formed by transferring the concavo-convex pattern using the resin mold of Example 1 is a reverse pattern without generating an unshaped area in a portion corresponding to the boundary portion of the unit mold. Was formed, and no defects were visually observed. In addition, the concavo-convex pattern formed by transferring the concavo-convex pattern using the resin mold of Example 2 also forms a reversal pattern without generating an unshaped area in a portion corresponding to the boundary portion of the unit mold. The defect was not visually observed. The resin molds of Examples 1 and 2 are thought to be because the steps at the locations corresponding to the boundary portions of the unit mold are suppressed, are not easily affected by bubbles, and are sufficiently shaped into the photocurable resin. It was.

1A、1B、1C、1D 転写凹凸パターン領域
1A’、1B’ 転写凹凸パターン領域
10A、10B 転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面
10A’、10B’ 転写凹凸パターン領域の凹部が成す平面
10h 凸部の平均高さ
11、11’ 基準平面
20、20’ 転写境界部
21、21’ 転写境界部の幅
22 転写境界部の幅方向における最低凸部
22’ 転写境界部の幅方向における最高凹部
23、23’ 転写境界部の幅方向の中心
24 一方の転写凹凸パターン領域(1A)の端部のある点
25 転写凹凸パターン領域(1A)に隣接する他方の転写凹凸パターン領域(1B)の端部のうち最短距離にある点
30、30’ 転写境界部の幅方向の緩斜面
31、31’ 転写境界部の幅方向の傾きが大きい面
32 最低凸部と、転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面との高低差
40、41、42、45 樹脂層
50、51 支持体
60 加熱
61 冷却
70 単位モールド
100、101 樹脂製モールド
X 凹凸パターンを有する領域
Y 次に凹凸パターンを形成する予定の領域
X’ 凹凸パターンを有する領域(X)のうち、次に凹凸パターンを形成する予定の領域(Y)と隣接する側の一部
1A, 1B, 1C, 1D Transfer concavo-convex pattern region 1A ′, 1B ′ Transfer concavo-convex pattern region 10A, 10B Plane 10A ′ formed by the convex portion of the transfer concavo-convex pattern region 10B ′ Plane 10h formed by the concave portion of the transfer concavo-convex pattern region Average height 11, 11 ′ reference plane 20, 20 ′ transfer boundary 21, 21 ′ transfer boundary width 22, minimum protrusion 22 ′ in the transfer boundary width direction, maximum recess 23, in the transfer boundary width direction, 23 ′ Center in the width direction of the transfer boundary 24 A point 25 having an end of one transfer uneven pattern area (1A) 25 An end of the other transfer uneven pattern area (1B) adjacent to the transfer uneven pattern area (1A) Of these, the shortest point 30, 30 'is the gentle slope 31 in the width direction of the transfer boundary portion, 31' is the surface 32 having the large inclination in the width direction of the transfer boundary portion, and the lowest convex portion and the convex portion of the transfer concave / convex pattern region. Height difference 40, 41, 42, 45 Resin layer 50, 51 Support body 60 Heating 61 Cooling 70 Unit mold 100, 101 Resin mold X Area Y having uneven pattern Next, area X where an uneven pattern is to be formed 'A part of the region (X) having the uneven pattern on the side adjacent to the region (Y) where the uneven pattern is to be formed next

Claims (8)

表面に単位モールドの凹凸パターンが複数回転写されて形成されている樹脂製モールドにおいて、
一方の転写凹凸パターン領域と、当該転写凹凸パターン領域に隣接する他方の転写凹凸パターン領域とは、転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面の高さが同じであり、
前記一方の転写凹凸パターン領域と隣接する前記他方の転写凹凸パターン領域との間に、凹凸パターンを有し、当該凸部が成す面の高さが、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面の高さよりも低い転写境界部を有し、
前記転写境界部の幅は、2μm以内であり、
前記転写境界部内の凸部の高さが最も低い最低凸部は、前記転写境界部の幅方向において、幅方向の中心よりもいずれか一方の転写凹凸パターン領域側近くに位置する、樹脂製モールド。
In the resin mold formed by transferring the uneven pattern of the unit mold multiple times on the surface,
One transfer concavo-convex pattern region and the other transfer concavo-convex pattern region adjacent to the transfer concavo-convex pattern region have the same plane height formed by the convex portions of the transfer concavo-convex pattern region,
There is a concavo-convex pattern between the one transfer concavo-convex pattern region and the other adjacent transfer concavo-convex pattern region, and the height of the surface formed by the convex portion is the plane formed by the convex portion of the transfer concavo-convex pattern region. Having a transfer boundary lower than the height of
The width of the transfer boundary is within 2 μm,
The lowest convex part having the lowest convex part in the transfer boundary part is located in the width direction of the transfer boundary part and is located closer to one of the transfer uneven pattern areas than the center in the width direction. .
前記転写境界部内の凸部が成す面は、前記転写境界部の幅方向において、凸部の高さが最も低い最低凸部を境に、緩傾斜面と、当該緩傾斜面よりも前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面に対する傾きが大きい面とを有する、請求項1に記載の樹脂製モールド。   The surface formed by the convex portion in the transfer boundary portion is a gentle inclined surface with the lowest convex portion having the lowest height in the width direction of the transfer boundary portion, and the transfer unevenness than the gentle inclined surface. The resin mold according to claim 1, further comprising a surface having a large inclination with respect to a plane formed by the convex portions of the pattern region. 前記最低凸部と、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面との高低差が、前記転写凹凸パターン領域の凸部の平均高さの90%以下である、請求項1又は2に記載の樹脂製モールド。   The height difference between the lowest convex portion and a plane formed by the convex portion of the transfer concavo-convex pattern region is 90% or less of the average height of the convex portions of the transfer concavo-convex pattern region. Resin mold. 前記転写境界部の幅方向に含まれる凸部の個数全体に対して、前記転写凹凸パターン領域の凸部が成す平面との高低差が、前記転写凹凸パターン領域の凸部の平均高さの30%以下である凸部が、50個数%以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂製モールド。   The difference in height from the plane formed by the convex portions of the transfer concave / convex pattern region with respect to the total number of convex portions included in the width direction of the transfer boundary portion is 30 as the average height of the convex portions of the transfer concave / convex pattern region. The resin mold according to any one of claims 1 to 3, wherein the number of convex portions that are% or less is 50% by number or more. 樹脂製モールドの転写凹凸パターン領域における純水の静的接触角が、θ/2法で105°以上である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の樹脂製モールド。   The resin mold according to any one of claims 1 to 4, wherein a static contact angle of pure water in the transfer uneven pattern area of the resin mold is 105 ° or more by a θ / 2 method. 前記請求項1〜5のいずれか1項に記載の樹脂製モールドの反転パターンを有する、樹脂製モールド。   The resin mold which has the inversion pattern of the resin mold of any one of the said Claims 1-5. 前記請求項1〜6のいずれか1項に記載の樹脂製モールドの凹凸パターンを転写する工程を有する、レプリカモールドの製造方法。   The manufacturing method of a replica mold which has the process of transferring the uneven | corrugated pattern of the resin mold of any one of the said Claims 1-6. 前記請求項1〜6のいずれか1項に記載の樹脂製モールド、又は、前記請求項7に記載の樹脂製モールドの製造方法で製造されたレプリカモールドを用いて凹凸パターンを形成する工程を有する、光学素子の製造方法。   It has the process of forming an uneven | corrugated pattern using the resin mold of any one of the said Claims 1-6, or the replica mold manufactured with the manufacturing method of the resin mold of the said Claim 7. The manufacturing method of an optical element.
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