JP6330157B2 - Imprint method using mold for imprint - Google Patents

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Description

本発明は、微細パターンを有するフィルムに立体形状を成型する成形装置及び成形方法、立体形状の表面に微細パターンを転写することができるインプリント用型、並びに当該インプリント用型を用いたインプリント方法に関する。   The present invention relates to a molding apparatus and a molding method for molding a three-dimensional shape on a film having a fine pattern, an imprint mold capable of transferring the fine pattern onto the surface of the three-dimensional shape, and an imprint using the imprint mold Regarding the method.

従来、マイクロオーダ、ナノオーダの微細パターンを形成する方法として、ナノインプリント技術がある。これは、樹脂等の被成形物に微細パターンを有する型を加圧し、熱や光を利用して当該パターンを被成形物に転写するものである(例えば、特許文献1参照)。また、転写面積の拡大を図るために、可撓性のある型やステージを流体圧で加圧するインプリント装置も考えられている(例えば、特許文献2参照)。   Conventionally, there is a nanoimprint technique as a method of forming a micro-order or nano-order fine pattern. In this method, a mold having a fine pattern is pressed on a molded object such as resin, and the pattern is transferred to the molded object using heat or light (for example, see Patent Document 1). In order to increase the transfer area, an imprint apparatus that pressurizes a flexible mold or stage with fluid pressure is also considered (for example, see Patent Document 2).

国際公開番号WO2004/062886International Publication Number WO2004 / 062886 特開2009−154393JP 2009-154393 A

近年、レンズの曲面上にモスアイ構造を形成することが期待されている。ここで曲面上に微細パターンを転写するためには、曲面状の型が必要になる。しかしながら、曲面等の非平面上に微細パターンを転写するためのインプリント用型を作成することは、非常に困難であると共にコストが掛かるという問題があった。   In recent years, it is expected to form a moth-eye structure on the curved surface of a lens. Here, in order to transfer the fine pattern onto the curved surface, a curved surface mold is required. However, it has been very difficult and costly to produce an imprint mold for transferring a fine pattern on a non-planar surface such as a curved surface.

そこで本発明では、簡易かつ安価に、微細パターンを有するフィルムに立体形状を成形することができる成形装置及び成形方法、立体形状の表面に微細パターンを転写することができるインプリント用型、並びに当該インプリント用型を用いたインプリント方法を提供することを目的とする。   Therefore, in the present invention, a molding apparatus and a molding method capable of forming a three-dimensional shape into a film having a fine pattern easily and inexpensively, an imprint mold capable of transferring the fine pattern to the surface of the three-dimensional shape, and the concerned An object of the present invention is to provide an imprint method using an imprint mold.

上記目的を達成するために、本発明の成形装置は、微細パターンを有するフィルムに、当該フィルムの厚みを超える立体形状を成形するためのものであって、前記フィルムを前記微細パターン側から流体によって加圧するための加圧室と、当該加圧室内の流体の圧力を調節する加圧手段と、を有する加圧部と、前記立体形状からなる受圧面を有し、前記フィルムを支持する受圧ステージと、を具備することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a forming apparatus of the present invention is for forming a three-dimensional shape exceeding the thickness of the film on a film having a fine pattern, and the film is fluidized from the fine pattern side. A pressure receiving stage having a pressure chamber for pressurization and a pressure unit for adjusting the pressure of fluid in the pressure chamber, a pressure receiving surface having the three-dimensional shape, and supporting the film It is characterized by comprising.

この場合、前記フィルムの材質によっては、当該フィルムの温度を調節する温調部を具備する方が好ましい。また、前記受圧面は、少なくとも立体形状の表面が鏡面状に形成される方が好ましい。また、前記フィルムと前記受圧ステージとの間の雰囲気を減圧するための減圧室を有する減圧部を具備する方が好ましい。   In this case, depending on the material of the film, it is preferable to provide a temperature control unit for adjusting the temperature of the film. In addition, it is preferable that at least the three-dimensional surface of the pressure receiving surface is formed into a mirror surface. Moreover, it is preferable to provide a decompression unit having a decompression chamber for decompressing the atmosphere between the film and the pressure receiving stage.

また、本発明の成形方法は、微細パターンを有するフィルムに、当該フィルムの厚みを超える立体形状を成形するための方法であって、前記立体形状からなる受圧面を有する受圧ステージ上に、前記微細パターンが形成されていない面が受圧面側になるように前記フィルムを配置する配置工程と、前記微細パターン側から流体によって前記フィルムを前記受圧ステージに加圧する加圧工程と、を有することを特徴とする。   Further, the forming method of the present invention is a method for forming a three-dimensional shape exceeding the thickness of the film on a film having a fine pattern, and on the pressure receiving stage having a pressure receiving surface made of the three-dimensional shape. A disposing step of disposing the film so that a surface on which no pattern is formed is on the pressure receiving surface side; and a pressing step of pressing the film on the pressure receiving stage with fluid from the fine pattern side. And

この場合、前記フィルムの材質によっては、当該フィルムを加熱する加熱工程を有する方が好ましい。また、前記受圧面は、少なくとも前記立体形状の表面が鏡面状に形成される方が好ましい。また、前記加圧工程の前に、前記フィルムと前記受圧ステージとの間の雰囲気を減圧する減圧工程を有する方が好ましい。   In this case, depending on the material of the film, it is preferable to have a heating step of heating the film. In addition, it is preferable that at least the three-dimensional surface of the pressure receiving surface is formed in a mirror shape. Moreover, it is preferable to have the pressure reduction process which decompresses the atmosphere between the said film and the said pressure receiving stage before the said pressurization process.

また、本発明のインプリント用型は、可撓性を有するフィルムからなるものであって、前記フィルムの厚みを超える立体形状と、当該立体形状上に形成され前記フィルムの厚みより小さい深さを有する成型パターンとを有することを特徴とする。   The imprint mold of the present invention is made of a flexible film, and has a three-dimensional shape exceeding the thickness of the film and a depth smaller than the thickness of the film formed on the three-dimensional shape. It has the molding pattern which has.

また、本発明のインプリント方法は、被成形物の立体形状からなる被成形面にインプリント用型の成型パターンを転写するためのものであって、前記立体形状と略同一の立体形状が形成された成型面上に前記成型パターンを有するインプリント用型を、前記成型面が前記被成形面側となるように受圧ステージ上の被成形物に配置する配置工程と、前記インプリント用型を流体によって前記被成形物に加圧する加圧工程と、を有することを特徴とする
この場合、前記加圧工程の前に、前記インプリント用型と前記被成形物との間の雰囲気を減圧する減圧工程を有する方が好ましい。また、前記受圧ステージは、前記被成形物と接触する部分に緩衝材を有する方が好ましい。更に、前記受圧ステージは、前記被成形物の被成形面との境界部分に緩衝材を有する方が好ましい。
The imprint method of the present invention is for transferring a molding pattern of an imprint mold onto a molding surface having a three-dimensional shape of a molding, and a three-dimensional shape substantially identical to the three-dimensional shape is formed. An arrangement step of arranging an imprint mold having the molding pattern on a molded surface on a molding object on a pressure receiving stage so that the molding surface is on the molding surface side, and the imprint mold In this case, the pressure between the imprint mold and the molding object is reduced before the pressing process. It is preferable to have a decompression step. Moreover, it is preferable that the pressure receiving stage has a cushioning material at a portion in contact with the molding target. Furthermore, it is preferable that the pressure receiving stage has a buffer material at a boundary portion with the molding surface of the molding object.

なお、光インプリントを行う場合には、前記被成形物に光を照射する光照射工程を有する。また、熱インプリントを行う場合には、前記被成形物をガラス転移温度以上に加熱する加熱工程を有する。   In addition, when performing a light imprint, it has the light irradiation process which irradiates light to the said to-be-molded object. Moreover, when performing a thermal imprint, it has the heating process which heats the said to-be-molded object more than a glass transition temperature.

本発明の成形装置及び成型方法は、立体形状上に微細パターンを有するフィルムを簡易かつ安価に成形することができる。また、本発明のインプリント方法は、立体形状上に微細パターンを有するフィルムをインプリント用型として用いることにより、立体形状を有する被成形物上に簡易かつ安価に精密な微細パターンを転写することができる。   The molding apparatus and molding method of the present invention can easily and inexpensively form a film having a fine pattern on a three-dimensional shape. Further, the imprint method of the present invention uses a film having a fine pattern on a three-dimensional shape as an imprint mold, thereby transferring a precise fine pattern easily and inexpensively onto a molded article having a three-dimensional shape. Can do.

本発明における成形前の成形装置を示す一部端面図である。It is a partial end view which shows the shaping | molding apparatus before shaping | molding in this invention. 本発明における成型時の成形装置を示す一部端面図である。It is a partial end view which shows the shaping | molding apparatus at the time of shaping | molding in this invention. 本発明における別の成形装置を示す一部端面図である。It is a partial end view which shows another shaping | molding apparatus in this invention. 成型前のフィルムと受圧ステージを示す端面図である。It is an end view which shows the film and pressure receiving stage before shaping | molding. 成型後のフィルムと受圧ステージを示す端面図である。It is an end view which shows the film and pressure receiving stage after shaping | molding. インプリント装置を示す一部端面図である。It is a partial end view which shows an imprint apparatus. 本発明のインプリント型を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the imprint type | mold of this invention. 本発明のインプリント型を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the imprint type | mold of this invention.

本発明の成形装置は、図1〜3に示すように、微細パターン20aを有するフィルム20(図4参照)に、当該フィルム20の厚みを超える立体形状を成形するための成形装置であって、フィルム20を微細パターン20a側から流体によって加圧するための加圧室30と、当該加圧室30内の流体の圧力を調節する加圧手段35と、を有する加圧部3と、立体形状からなる受圧面321を有し、フィルム20を支持する受圧ステージ32と、で主に構成される。また、フィルム20の材質によっては、フィルム20の温度を調節する温調部(図示せず)を更に有する。   The forming apparatus of the present invention is a forming apparatus for forming a three-dimensional shape exceeding the thickness of the film 20 on a film 20 (see FIG. 4) having a fine pattern 20a as shown in FIGS. A pressurizing unit 3 having a pressurizing chamber 30 for pressurizing the film 20 with fluid from the fine pattern 20a side, and a pressurizing means 35 for adjusting the pressure of the fluid in the pressurizing chamber 30; And a pressure receiving stage 32 that supports the film 20. Further, depending on the material of the film 20, it further includes a temperature adjustment unit (not shown) for adjusting the temperature of the film 20.

ここで微細パターン20aとは、フィルム20の厚みより小さい深さの凹凸からなる幾何学的な形状をいう。例えば、モスアイとして機能する凹凸構造などが該当する。微細パターン20aは、平面方向の凸部の幅や凹部の幅の最小寸法が100μm以下、10μm以下、2μm以下、1μm以下、100nm以下、10nm以下等種々の大きさに形成される。また、深さ方向の寸法も、10nm以上、100nm以上、200nm以上、500nm以上、1μm以上、10μm以上、100μm以上等種々の大きさに形成される。   Here, the fine pattern 20a refers to a geometric shape composed of irregularities having a depth smaller than the thickness of the film 20. For example, a concavo-convex structure that functions as a moth eye is applicable. The fine pattern 20a is formed in various sizes such as the minimum width of the convex portion and the concave portion in the plane direction is 100 μm or less, 10 μm or less, 2 μm or less, 1 μm or less, 100 nm or less, 10 nm or less. Also, dimensions in the depth direction are formed in various sizes such as 10 nm or more, 100 nm or more, 200 nm or more, 500 nm or more, 1 μm or more, 10 μm or more, 100 μm or more.

また、フィルム20とは、所定の温度と圧力によって立体形状を形成できるものであればどのようなものでも良いが、例えば、樹脂や金属を用いることができる。樹脂としては、環状オレフィン開環重合/水素添加体(COP)や環状オレフィン共重合体(COC)等の環状オレフィン系樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ビニルエーテル樹脂、パーフルオロアルコキシアルカン(PFA)やポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂、ポリスチレン、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、などの熱可塑性樹脂を用いることができる。金属としては、ニッケルや金、銀等を用いることができる。   The film 20 may be any film as long as it can form a three-dimensional shape with a predetermined temperature and pressure. For example, a resin or a metal can be used. As the resin, cyclic olefin ring-opening polymerization / hydrogenated product (COP), cyclic olefin-based resin such as cyclic olefin copolymer (COC), acrylic resin, polycarbonate, vinyl ether resin, perfluoroalkoxyalkane (PFA) and polytetra A fluororesin such as fluoroethylene (PTFE), or a thermoplastic resin such as polystyrene, polyimide resin, or polyester resin can be used. As the metal, nickel, gold, silver, or the like can be used.

加圧部3は、フィルム20を流体によって直接的に加圧するための加圧室30と、加圧室30内の流体の圧力を調節する加圧手段35とで構成される。また、加圧室30は、例えば、フィルム20と、加圧室用筐体33と、フィルム20と加圧室用筐体33との間を密閉する密閉手段34と、で構成すれば良い。   The pressurizing unit 3 includes a pressurizing chamber 30 for directly pressurizing the film 20 with a fluid, and a pressurizing unit 35 for adjusting the pressure of the fluid in the pressurizing chamber 30. The pressurizing chamber 30 may be constituted by, for example, the film 20, the pressurizing chamber casing 33, and the sealing means 34 that seals between the film 20 and the pressurizing chamber casing 33.

加圧室用筐体33は、開口部を有する有底筒状に形成され、開口部をフィルム20によって閉じることにより、密閉された空間である加圧室30を構成するものである。この開口部は、フィルム20に成形される立体形状より大きく形成される。材質は、成形条件に対し、耐圧性、耐熱性を有するものであればどのようなものでも良く、例えば、ステンレス鋼などの金属を用いることができる。なお、フィルム20は、微細パターン20aが加圧室30側に向くように開口部を閉じる。   The pressurizing chamber casing 33 is formed in a bottomed cylindrical shape having an opening, and constitutes the pressurizing chamber 30 which is a sealed space by closing the opening with the film 20. This opening is formed larger than the three-dimensional shape formed on the film 20. Any material may be used as long as it has pressure resistance and heat resistance with respect to molding conditions. For example, a metal such as stainless steel can be used. The film 20 closes the opening so that the fine pattern 20a faces the pressurizing chamber 30 side.

密閉手段34は、加圧室30を密閉にするために、加圧室用筐体33とフィルム20との間を密接させるものである。例えば、図1に示すように、密閉手段34としてOリングを用意すると共に、加圧室用筐体33の側壁33aの受圧ステージ32側端部にOリングの断面の直径より浅い凹状の溝33bを形成し、この溝にOリングを配置すれば良い。これにより、フィルム20を加圧室用筐体33と受圧ステージ32とによって挟持し、加圧室用筐体33とフィルム20とを密接させることができるので、加圧室30内を密閉することができる。また、加圧室用筐体33とフィルム20との間に傾きがあっても、その平行度がOリングのつぶし代以内であれば、加圧室30を確実に密閉することができる。   The sealing means 34 closes the pressurizing chamber housing 33 and the film 20 in order to seal the pressurizing chamber 30. For example, as shown in FIG. 1, an O-ring is prepared as the sealing means 34, and a concave groove 33b shallower than the diameter of the cross section of the O-ring is formed at the end of the side wall 33a of the pressurizing chamber housing 33 on the pressure receiving stage 32 side. And an O-ring may be disposed in the groove. Thus, the film 20 can be sandwiched between the pressurizing chamber casing 33 and the pressure receiving stage 32, and the pressurizing chamber casing 33 and the film 20 can be brought into close contact with each other. Can do. Even if there is an inclination between the pressurizing chamber casing 33 and the film 20, the pressurizing chamber 30 can be reliably sealed if the parallelism is within the crushing margin of the O-ring.

なお、加圧室30の開閉には、開閉手段を用いる。開閉手段は、図示しないが、加圧室用筐体33と受圧ステージ32の距離を調節するように、相対的に移動するものである。例えば、電気モータとボールねじによって、加圧室用筐体33を受圧ステージ32に対して相対的に近接又離間すれば良い。もちろん、加圧室用筐体33を受圧ステージ32に対して相対的に近接又離間できるものであればどのようなものでも良く、油圧式又は空圧式のシリンダによって移動することもできる。   An opening / closing means is used to open and close the pressurizing chamber 30. Although not shown, the opening / closing means moves relatively so as to adjust the distance between the pressurizing chamber casing 33 and the pressure receiving stage 32. For example, the pressurizing chamber housing 33 may be relatively close to or separated from the pressure receiving stage 32 by an electric motor and a ball screw. Of course, any type can be used as long as the pressurizing chamber housing 33 can be relatively close to or separated from the pressure receiving stage 32, and can be moved by a hydraulic or pneumatic cylinder.

加圧手段35は、受圧ステージ32の立体形状をフィルム20に転写可能な圧力まで、加圧室30内の流体の圧力を調節可能であればどのようなものでも良い。例えば、図1に示すように、加圧室用筐体33に加圧室用気体給排流路351を接続し、加圧室用気体給排流路351を介して加圧室30へ空気や不活性ガス等の気体を給気又は排気すれば良い。当該気体の供給には、圧縮された気体を有するボンベやコンプレッサー等の気体供給源352を用いることができる。また、気体の排気には、図示しないが、脱気弁の開閉によって気体を排気するようにすれば良い。なお、適宜安全弁等を設けても良い。   The pressurizing means 35 may be anything as long as the pressure of the fluid in the pressurizing chamber 30 can be adjusted to a pressure at which the three-dimensional shape of the pressure receiving stage 32 can be transferred to the film 20. For example, as shown in FIG. 1, a pressurization chamber gas supply / exhaust flow path 351 is connected to the pressurization chamber casing 33, and air is supplied to the pressurization chamber 30 via the pressurization chamber gas supply / exhaust flow path 351. Or a gas such as an inert gas may be supplied or exhausted. For the gas supply, a gas supply source 352 such as a cylinder or a compressor having a compressed gas can be used. Further, although not shown in the drawings, the gas may be exhausted by opening and closing a deaeration valve. In addition, you may provide a safety valve etc. suitably.

受圧ステージ32は、加圧部3の圧力を受けたフィルム20を支持すると共に、フィルム20へ立体形状を転写するためのものである。立体形状は、受圧ステージのフィルム20と接触する側の面である受圧面321に形成される。ここで立体形状とは、深さ方向に対してフィルム20の厚みを超える大きさの形状を意味し、例えば、凸レンズや凹レンズの曲面に相当するものなどが該当する。また、受圧面321は、少なくとも立体形状の表面が微細パターン20aや立体形状の機能を損なわないような表面粗さの鏡面状に形成される方が好ましい。材質は、成形条件に対し、耐圧性、耐熱性を有するものであればどのようなものでも良く、例えば、炭素鋼等の鉄材やSUSなどの金属を用いることができる。また、フィルム20を受圧ステージ32側から加熱する場合には、金属等の熱伝導性の高いものを用いる方が好ましい。また、フィルム20を加圧室30側から加熱する場合には、受圧ステージ32側に熱が逃げるのを防止するため熱伝導性の低いものを用いても良いが、加熱むらを防止するため、ステージ表面は熱伝導性の高いもので構成する方が好ましい。   The pressure receiving stage 32 supports the film 20 that has received the pressure of the pressurizing unit 3 and transfers the three-dimensional shape to the film 20. The three-dimensional shape is formed on the pressure receiving surface 321 that is the surface of the pressure receiving stage that is in contact with the film 20. Here, the three-dimensional shape means a shape having a size exceeding the thickness of the film 20 in the depth direction, and corresponds to a curved surface of a convex lens or a concave lens, for example. In addition, it is preferable that the pressure receiving surface 321 is formed in a mirror-like shape having a surface roughness so that at least the three-dimensional surface does not impair the fine pattern 20a or the three-dimensional function. Any material may be used as long as it has pressure resistance and heat resistance with respect to molding conditions. For example, an iron material such as carbon steel or a metal such as SUS can be used. In addition, when the film 20 is heated from the pressure receiving stage 32 side, it is preferable to use a film having high thermal conductivity such as metal. Further, when heating the film 20 from the pressurizing chamber 30 side, it is possible to use a low thermal conductivity to prevent heat from escaping to the pressure receiving stage 32 side, but in order to prevent uneven heating, The stage surface is preferably composed of a material having high thermal conductivity.

温調部は、図示しないが、フィルム20を加熱又は冷却することによりフィルム20の温度を調節するものである。温調部は、フィルム20を直接的又は間接的に加熱する加熱手段や冷却する冷却手段で構成される。   Although not shown, the temperature adjustment unit adjusts the temperature of the film 20 by heating or cooling the film 20. The temperature control unit includes a heating unit that directly or indirectly heats the film 20 and a cooling unit that cools the film 20.

加熱手段は、フィルム20を受圧ステージ32に加圧した際に立体形状に変形できる温度、例えば樹脂フィルムであれば、当該樹脂のガラス転移温度以上又は溶融温度以上に加熱することができるものを用いれば良い。また、フィルム20を受圧ステージ32側から加熱するものでも、加圧室30側から加熱するものでも良い。具体的には、受圧ステージ32内や、受圧ステージ32を載置するステージ本体320にヒータを設けて受圧ステージ32側からフィルム20を加熱するものを用いることができる。また、加圧室30にセラミックヒータやハロゲンヒータのような電磁波による放射によって加熱する放射熱源を設け、フィルム20を加熱するものを用いることもできる。また、加圧室30に供給する気体を加熱しておき、加熱気体によって加熱することも可能である。なお、フィルム20の材質が金属である場合などには、加熱手段を省略することも可能である。   The heating means may be a temperature that can be transformed into a three-dimensional shape when the film 20 is pressed against the pressure receiving stage 32, for example, a resin film that can be heated above the glass transition temperature or the melting temperature of the resin. It ’s fine. Further, the film 20 may be heated from the pressure receiving stage 32 side or heated from the pressurizing chamber 30 side. Specifically, it is possible to use a device that heats the film 20 from the pressure receiving stage 32 side by providing a heater in the pressure receiving stage 32 or a stage main body 320 on which the pressure receiving stage 32 is placed. In addition, a radiant heat source for heating by radiation by electromagnetic waves such as a ceramic heater or a halogen heater may be provided in the pressurizing chamber 30 to heat the film 20. It is also possible to heat the gas supplied to the pressurizing chamber 30 and heat it with the heated gas. When the material of the film 20 is a metal, the heating means can be omitted.

冷却手段は、フィルム20を、所定温度、例えば樹脂フィルムであれば、当該樹脂のガラス転移温度未満又は溶融温度未満に冷却することができるものを用いれば良い。また、フィルム20を受圧ステージ32側から冷却するものでも、加圧室30側から冷却するものでも良い。具体的には、受圧ステージ32内又はステージ本体320に冷却用の水路を設けて受圧ステージ32側からフィルム20を冷却するものを用いることができる。また、加圧室30に冷却用の気体や液体を循環させて冷却するものを用いても良い。   As the cooling means, a film capable of cooling the film 20 to a predetermined temperature, for example, a resin film, lower than the glass transition temperature or lower than the melting temperature may be used. Further, the film 20 may be cooled from the pressure receiving stage 32 side or may be cooled from the pressurizing chamber 30 side. Specifically, a cooling water channel provided in the pressure receiving stage 32 or in the stage main body 320 to cool the film 20 from the pressure receiving stage 32 side can be used. Alternatively, a cooling gas or liquid circulating in the pressurizing chamber 30 may be used for cooling.

また、温調部は、上述した加熱手段や冷却手段を複数組み合わせたものでも構わない。   Further, the temperature control unit may be a combination of a plurality of heating means and cooling means described above.

なお、本発明の成形装置は、フィルム20と受圧ステージ32の間の雰囲気を減圧するための減圧室を有する減圧部4を備えていても良い。これにより、フィルム20と受圧ステージ32の間に存在する気体を除去し、フィルム20と受圧ステージ32を均一に押圧して成形することができる。   Note that the molding apparatus of the present invention may include the decompression unit 4 having a decompression chamber for decompressing the atmosphere between the film 20 and the pressure receiving stage 32. Thereby, the gas existing between the film 20 and the pressure receiving stage 32 can be removed, and the film 20 and the pressure receiving stage 32 can be uniformly pressed to be molded.

減圧部4としては、例えば図1に示すように、フィルム20を内包する減圧室40と、減圧室40内の気体を排出する減圧手段45とで構成すれば良い。   For example, as shown in FIG. 1, the decompression unit 4 may be composed of a decompression chamber 40 containing the film 20 and decompression means 45 for discharging the gas in the decompression chamber 40.

減圧室40は、減圧室用筐体と、減圧室用密閉手段44と、受圧ステージ32又は受圧ステージ32を載置するステージ本体320とで構成される。   The decompression chamber 40 includes a decompression chamber casing, a decompression chamber sealing means 44, and a pressure receiving stage 32 or a stage body 320 on which the pressure receiving stage 32 is placed.

減圧室用筐体は、例えば、加圧室用筐体33と、加圧室用筐体33の上部から水平に延伸するフランジ部431と、加圧室用筐体33を覆うようにフランジ部431から垂下する蛇腹432と、で構成することができる。この場合、加圧室30も減圧室40の一部となる。   The decompression chamber casing includes, for example, a pressurization chamber casing 33, a flange portion 431 extending horizontally from the upper portion of the pressurization chamber casing 33, and a flange portion so as to cover the pressurization chamber casing 33. And accordion 432 depending from 431. In this case, the pressurization chamber 30 is also a part of the decompression chamber 40.

減圧室用密閉手段44は、減圧室40を密閉するために、減圧室用筐体33と受圧ステージ32又はステージ本体320との間を密接させるものである。例えば、図1に示すように、減圧室用密閉手段44としてOリングを用意すると共に、蛇腹432のステージ本体側端部にOリングの断面の直径より浅い凹状の溝432bを形成し、この溝432bにOリングを配置すれば良い。これにより、減圧室40内を密閉することができる。また、減圧室用筐体と受圧ステージ32との間に傾きがあっても、その平行度がOリングのつぶし代以内であれば、減圧室40を確実に密閉することができる。   The decompression chamber sealing means 44 is for bringing the decompression chamber casing 33 and the pressure receiving stage 32 or the stage main body 320 into close contact with each other in order to seal the decompression chamber 40. For example, as shown in FIG. 1, an O-ring is prepared as the decompression chamber sealing means 44, and a concave groove 432b shallower than the diameter of the cross section of the O-ring is formed at the stage body side end of the bellows 432. An O-ring may be disposed at 432b. Thereby, the inside of the decompression chamber 40 can be sealed. Even if there is an inclination between the decompression chamber casing and the pressure receiving stage 32, the decompression chamber 40 can be reliably sealed if the parallelism is within the crushing margin of the O-ring.

なお、減圧室用筐体、減圧室用密閉手段44は、減圧した際の外力に耐えられる強度を有するものであることは言うまでもない。   It goes without saying that the decompression chamber casing and the decompression chamber sealing means 44 have strengths that can withstand external forces when decompressed.

減圧手段45は、減圧室40に接続される減圧室用気体給排流路451と、減圧室用気体給排流路451を介して減圧室40内の気体を排気する減圧用ポンプ452とで構成すれば良い。   The decompression means 45 includes a decompression chamber gas supply / exhaust flow path 451 connected to the decompression chamber 40, and a decompression pump 452 that exhausts the gas in the decompression chamber 40 via the decompression chamber gas supply / exhaust flow path 451. What is necessary is just to comprise.

減圧用ポンプ452は、フィルム20と受圧ステージ32を加圧した際に転写不良が生じない範囲まで減圧室40を減圧できるものであれば良い。   The decompression pump 452 only needs to be capable of decompressing the decompression chamber 40 to the extent that no transfer failure occurs when the film 20 and the pressure receiving stage 32 are pressurized.

また、減圧室40内において、減圧時にフィルム20と受圧ステージ32の間を離し、フィルム20と受圧ステージ32との間の気体を除去し易くするための離間手段46を設けても良い。これにより、気体の除去を確実に行い、転写不良を防止することができる。離間手段46は、フィルム20と受圧ステージ32の間に隙間を形成するものであればどのようなものでも良いが、例えば図1に示すように、フィルム20の端部を挟持する挾持部461と、フィルム20と受圧ステージ32が離間する方向に当該挟持部461を移動させる昇降手段(図示せず)とで構成すれば良い。   Further, in the decompression chamber 40, a separation means 46 may be provided for separating the film 20 and the pressure receiving stage 32 during decompression so that the gas between the film 20 and the pressure receiving stage 32 can be easily removed. Thereby, it is possible to reliably remove the gas and prevent transfer failure. The separation means 46 may be anything as long as it forms a gap between the film 20 and the pressure receiving stage 32. For example, as shown in FIG. Further, it may be configured by an elevating means (not shown) that moves the clamping unit 461 in a direction in which the film 20 and the pressure receiving stage 32 are separated from each other.

挾持部461は、例えば、ばね等の弾性力を付勢して挾持するクリップ等を用いることができる。   For example, a clip or the like that urges and holds an elastic force such as a spring can be used as the holding unit 461.

昇降手段としては、油圧式又は空圧式のシリンダによって移動させるものや、電動モータとボールねじによって移動させるもの等を用いることができる。   As the raising / lowering means, one that is moved by a hydraulic or pneumatic cylinder, one that is moved by an electric motor and a ball screw, or the like can be used.

次に、本発明の成形方法を本発明の成形装置を用いて説明する。   Next, the molding method of the present invention will be described using the molding apparatus of the present invention.

本発明の成形方法は、微細パターン20aを有するフィルム20(図4参照)に、当該フィルム20の厚みを超える立体形状を成形するための成形方法であって、配置工程と加熱工程と加圧工程とからなる。   The forming method of the present invention is a forming method for forming a three-dimensional shape exceeding the thickness of the film 20 on a film 20 (see FIG. 4) having a fine pattern 20a, which is an arrangement step, a heating step, and a pressing step. It consists of.

配置工程では、立体形状からなる受圧面321を有する受圧ステージ32上に、微細パターン20aが形成されていない面が受圧面321側になるようにフィルム20を配置する。換言すると、成形中に微細パターン20aが損傷するのを防止するため、微細パターン20aが形成されている面を形成装置の加圧室30側にする。この場合、受圧面321は、少なくとも立体形状の表面が微細パターン20aや立体形状の機能を損なわないような表面粗さの鏡面状に形成される方が好ましい。   In the arrangement step, the film 20 is arranged on the pressure receiving stage 32 having the three-dimensional pressure receiving surface 321 so that the surface on which the fine pattern 20a is not formed is on the pressure receiving surface 321 side. In other words, in order to prevent the fine pattern 20a from being damaged during molding, the surface on which the fine pattern 20a is formed is set to the pressurizing chamber 30 side of the forming apparatus. In this case, it is preferable that the pressure receiving surface 321 is formed in a mirror-like shape having a surface roughness that does not impair the function of the fine pattern 20a and the three-dimensional shape, at least.

加熱工程では、温調部の加熱手段によって、加圧工程時にフィルム20が立体形状に変形できる温度、例えば、樹脂フィルムの場合には当該樹脂のガラス転移温度以上に加熱する。一方、フィルム20の材質が金属である場合などには、加熱工程を省略することも可能である。   In the heating step, the heating means of the temperature control unit heats the film 20 to a temperature at which the film 20 can be deformed into a three-dimensional shape during the pressing step, for example, in the case of a resin film, the glass transition temperature or higher. On the other hand, when the material of the film 20 is a metal, the heating step can be omitted.

加圧工程では、微細パターン20a側から流体によってフィルム20を受圧ステージ32に加圧する。すなわち、開閉手段によって加圧室用筐体33及び密閉手段34をフィルム20及び受圧ステージ32に押し付けて加圧室30を構成する。次に加圧手段35によって加圧室30に流体を供給し、加圧室30内の流体圧を上げる。これにより、フィルム20が受圧ステージ32の立体形状に変形する。   In the pressurizing step, the film 20 is pressurized to the pressure receiving stage 32 by fluid from the fine pattern 20a side. That is, the pressurizing chamber 30 is configured by pressing the pressurizing chamber casing 33 and the sealing means 34 against the film 20 and the pressure receiving stage 32 by the opening / closing means. Next, a fluid is supplied to the pressurizing chamber 30 by the pressurizing means 35, and the fluid pressure in the pressurizing chamber 30 is increased. As a result, the film 20 is deformed into the three-dimensional shape of the pressure receiving stage 32.

この後、温調部の冷却手段又は自然冷却によって、フィルム20の温度を所定温度以下、例えば樹脂フィルムの場合には、当該樹脂のガラス転移温度以下に冷却する冷却工程を経て、フィルム20に立体形状が成形される。   Thereafter, the temperature of the film 20 is cooled to a predetermined temperature or lower, for example, in the case of a resin film, by the cooling means of the temperature control unit or natural cooling, and then cooled to the glass transition temperature of the resin or lower, and then the film 20 is solidified. The shape is molded.

なお、加圧工程の前に、フィルム20と受圧ステージ32との間の雰囲気を減圧する減圧工程を有する方が良い。例えば、蛇腹432とステージ本体320の間を減圧室用密閉手段44を介して密閉し、減圧室40を構成する。次に減圧手段45によって減圧室40の気体を排気し、減圧室内の気圧を下げる。これにより、フィルム20と受圧ステージ32の間に存在する気体を除去し、フィルム20と受圧ステージ32を均一に押圧して成形することができる。なお、減圧する際には、離間手段46を用いて、フィルム20と受圧ステージ32の間を離し、フィルム20と受圧ステージ32との間の気体を確実に除去する方が好ましい。   In addition, it is better to have a pressure reducing step for reducing the atmosphere between the film 20 and the pressure receiving stage 32 before the pressure step. For example, the space between the bellows 432 and the stage main body 320 is sealed via the decompression chamber sealing means 44 to configure the decompression chamber 40. Next, the gas in the decompression chamber 40 is exhausted by the decompression means 45 to lower the pressure in the decompression chamber. Thereby, the gas existing between the film 20 and the pressure receiving stage 32 can be removed, and the film 20 and the pressure receiving stage 32 can be uniformly pressed to be molded. When the pressure is reduced, it is preferable to use the separating means 46 to separate the film 20 and the pressure receiving stage 32 and to reliably remove the gas between the film 20 and the pressure receiving stage 32.

このようにして、簡易かつ安価に、微細パターン20aを有するフィルム20に立体形状を成形することができる。なお、このようにして形成されたものは、図6に示すように、可撓性を有するフィルムからなり、フィルムの厚みを超える立体形状と、当該立体形状上に形成されフィルムの厚みより小さい深さを有する成型パターン1aとを有するインプリント用型1として用いることもできる。このインプリント用型1を用いれば、インプリント技術を用いて、当該立体形状を有する被成形物に成型パターン1aを精密に転写することができる。立体形状と成型パターン1aの組み合わせの例としては、例えば、レンズ曲面(立体的形状)と当該曲面状に形成されたモスアイ構造(成型パターン)が該当する。   In this way, a three-dimensional shape can be formed on the film 20 having the fine pattern 20a simply and inexpensively. In addition, what was formed in this way consists of a film which has flexibility, as shown in FIG. 6, and the depth smaller than the thickness of the three-dimensional shape exceeding the thickness of a film, and the three-dimensional shape formed on the said three-dimensional shape. It can also be used as an imprint mold 1 having a molding pattern 1a having a thickness. If this imprint mold 1 is used, it is possible to precisely transfer the molding pattern 1a to the molding having the three-dimensional shape by using the imprint technique. As an example of the combination of the three-dimensional shape and the molding pattern 1a, for example, a lens curved surface (three-dimensional shape) and a moth-eye structure (molding pattern) formed in the curved surface shape are applicable.

次に、図6〜図8を用いて、立体的形状を有する被成形物2に成型パターン1aを転写する方法について説明する。本発明のインプリント方法は、被成形物2の立体形状からなる被成形面2aにインプリント用型1の成型パターン1aを転写するための方法であって、上述した本発明のインプリント用型1を、受圧ステージ32A上の被成形物2に配置する配置工程と、インプリント用型1を流体によって被成形物2に加圧する加圧工程と、からなる。また、光インプリントを行う場合には、被成形物2に光を照射する光照射工程を有し、熱インプリントを行う場合には、被成形物2をガラス転移温度以上に加熱する加熱工程を有する。   Next, a method for transferring the molding pattern 1a to the molding object 2 having a three-dimensional shape will be described with reference to FIGS. The imprinting method of the present invention is a method for transferring the molding pattern 1a of the imprinting mold 1 onto the molding surface 2a having a three-dimensional shape of the molding object 2, and is the above-described imprinting mold of the present invention. 1 is arranged on the molding object 2 on the pressure receiving stage 32A, and a pressing process for pressurizing the imprint mold 1 to the molding object 2 with a fluid. Moreover, when performing a photoimprint, it has the light irradiation process which irradiates light to the to-be-molded object 2, and when performing a thermal imprint, the heating process which heats the to-be-molded object 2 more than a glass transition temperature Have

ここで、被成形物2とは、例えばレンズの曲面のような所定の立体的形状を有するガラスやシリコン等の無機化合物、金属、樹脂等の表面に、熱可塑性樹脂や重合反応性基含有化合物類の重合反応(熱硬化、または光硬化)によって製造される樹脂からなる薄膜を形成したものが挙げられる。   Here, the molding 2 is, for example, a thermoplastic resin or a polymerizable reactive group-containing compound on the surface of an inorganic compound such as glass or silicon having a predetermined three-dimensional shape such as a curved surface of a lens, a metal, or a resin. And a thin film made of a resin produced by a polymerization reaction (thermal curing or photocuring).

熱可塑性樹脂としては、環状オレフィン開環重合/水素添加体(COP)や環状オレフィン共重合体(COC)等の環状オレフィン系樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ビニルエーテル樹脂、パーフルオロアルコキシアルカン(PFA)やポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂、ポリスチレン、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂等を用いることができる。   Examples of the thermoplastic resin include cyclic olefin ring-opening polymerization / hydrogenated product (COP) and cyclic olefin-based resin such as cyclic olefin copolymer (COC), acrylic resin, polycarbonate, vinyl ether resin, perfluoroalkoxyalkane (PFA), and the like. Fluorine resin such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polystyrene, polyimide resin, polyester resin, or the like can be used.

重合反応性基含有化合物類の重合反応(熱硬化、または光硬化)によって製造される樹脂としては、エポキシド含有化合物類、(メタ)アクリル酸エステル化合物類、ビニルエーテル化合物類、ビスアリルナジイミド化合物類のようにビニル基・アリル基等の不飽和炭化水素基含有化合物類等を用いることができる。この場合、熱的に重合するために重合反応性基含有化合物類を単独で使用することも可能であるし、熱硬化性を向上させるために熱反応性の開始剤を添加して使用することも可能である。更に光反応性の開始剤を添加して光照射により重合反応を進行させて成型パターン1aを形成できるものでもよい。熱反応性のラジカル開始剤としては有機過酸化物、アゾ化合物が好適に使用でき、光反応性のラジカル開始剤としてはアセトフェノン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾインエーテル誘導体、キサントン誘導体等が好適に使用できる。また、反応性モノマーは無溶剤で使用しても良いし、溶媒に溶解して塗布後に脱溶媒して使用しても良い。   Resins produced by polymerization reaction (thermosetting or photocuring) of polymerizable reactive group-containing compounds include epoxide-containing compounds, (meth) acrylic acid ester compounds, vinyl ether compounds, bisallyl nadiimide compounds As described above, unsaturated hydrocarbon group-containing compounds such as vinyl groups and allyl groups can be used. In this case, it is possible to use the polymerization-reactive group-containing compounds alone for thermal polymerization, and to add a heat-reactive initiator to improve thermosetting. Is also possible. Furthermore, the thing which can add the photoreactive initiator and advance a polymerization reaction by light irradiation, and can form the shaping | molding pattern 1a may be used. Organic peroxides and azo compounds can be preferably used as the heat-reactive radical initiator, and acetophenone derivatives, benzophenone derivatives, benzoin ether derivatives, xanthone derivatives and the like can be preferably used as the photoreactive radical initiator. The reactive monomer may be used without a solvent, or may be used after being dissolved in a solvent and desolvated after coating.

なお、被成形物2は、上述した樹脂のみで形成されたものを用いても良い。   In addition, you may use the to-be-molded product 2 formed only with resin mentioned above.

本明細書においては、被成形物2として、凸レンズ上に光硬化性樹脂を塗布したものを用いて説明する。なお、光硬化性樹脂の塗布は、凸レンズ上に均一な膜を形成できるものであれば、既存の技術を用いることができる。   In this specification, it demonstrates using the thing which apply | coated the photocurable resin on the convex lens as the to-be-molded object 2. FIG. In addition, the application | coating of photocurable resin can use the existing technique if a uniform film | membrane can be formed on a convex lens.

また、当該インプリントを行うためのインプリント装置は、図6に示すように、受圧ステージ32Aを除き、上述した成形装置と同様の装置を用いることができるため、同一部分については同一符号を付して説明を省略する。   Further, as the imprint apparatus for performing the imprint, as shown in FIG. 6, except for the pressure receiving stage 32A, the same apparatus as the above-described molding apparatus can be used. Therefore, the description is omitted.

受圧ステージ32Aは、被成形物2の一面と略同一の形状に形成された受圧面321Aを有し、加圧部3の圧力を受けた被成形物2を支持するためのものである。材質は、成形条件に対し、耐圧性、耐熱性を有するものであればどのようなものでも良く、例えば、炭素鋼等の鉄材やSUSなどの金属を用いることができる。また、フィルム20を受圧ステージ32A側から加熱する場合には、金属等の熱伝導性の高いものを用いる方が好ましい。また、フィルム20を加圧室30側から加熱する場合には、受圧ステージ32A側に熱が逃げるのを防止するため熱伝導性の低いものを用いても良いが、加熱むらを防止するため、ステージ表面は熱伝導性の高いもので構成する方が好ましい。また、受圧ステージ32Aは、被成形物2と接触する部分にPDMS等の樹脂からなる緩衝材322を有する方が好ましい。これにより、被成形物2表面の損傷を防止することができる。また、受圧ステージ32Aは、被成形物2の被成形面2aとの境界部分にもPDMS等の樹脂からなる緩衝材323を有する方が好ましい。これにより、受圧ステージ32Aと被成形物2との境界部分でインプリント用型1が流体圧によって損傷するのを防止することができる。   The pressure receiving stage 32 </ b> A has a pressure receiving surface 321 </ b> A formed in substantially the same shape as one surface of the molding object 2, and is for supporting the molding object 2 that has received the pressure of the pressurizing unit 3. Any material may be used as long as it has pressure resistance and heat resistance with respect to molding conditions. For example, an iron material such as carbon steel or a metal such as SUS can be used. Further, when the film 20 is heated from the pressure receiving stage 32A side, it is preferable to use a film having high thermal conductivity such as metal. Further, when heating the film 20 from the pressurizing chamber 30 side, it is possible to use a low thermal conductivity to prevent heat from escaping to the pressure receiving stage 32A side, but in order to prevent uneven heating, The stage surface is preferably composed of a material having high thermal conductivity. In addition, the pressure receiving stage 32A preferably has a buffer material 322 made of a resin such as PDMS at a portion in contact with the object 2 to be molded. Thereby, damage to the surface of the molding 2 can be prevented. Further, the pressure receiving stage 32A preferably has a buffer material 323 made of a resin such as PDMS at a boundary portion between the molding object 2 and the molding surface 2a. Thereby, it is possible to prevent the imprint mold 1 from being damaged by the fluid pressure at the boundary portion between the pressure receiving stage 32A and the workpiece 2.

また、光インプリントを行う場合には、光照射手段(図示せず)を有する。光照射手段は、加圧室側に設けても良いし、受圧ステージ32A側に設けても良い。ただし、加圧室30側に設ける場合には、インプリント用型1を光透過性のあるものにする必要があり、受圧ステージ32A側に設ける場合には、被成形物2や受圧ステージ32Aを光透過性のあるものにする必要がある。   Moreover, when performing optical imprinting, it has a light irradiation means (not shown). The light irradiation means may be provided on the pressure chamber side or on the pressure receiving stage 32A side. However, when it is provided on the pressurizing chamber 30 side, it is necessary to make the imprint mold 1 light transmissive. When it is provided on the pressure receiving stage 32A side, the molding 2 and the pressure receiving stage 32A are provided. It must be light transmissive.

配置工程では、図7に示すように、被成形物2の立体形状と略同一の立体形状が形成された成型面1b上に成型パターン1aを有するインプリント用型1を、成型面1bが被成形面2a側となるように受圧ステージ32A上の被成形物2に配置する。   In the arranging step, as shown in FIG. 7, the imprint mold 1 having the molding pattern 1a on the molding surface 1b on which the three-dimensional shape substantially the same as the three-dimensional shape of the molding object 2 is formed is applied to the molding surface 1b. It arrange | positions to the to-be-molded object 2 on the receiving pressure stage 32A so that it may become the molding surface 2a side.

加圧工程では、開閉手段によって加圧室用筐体33及び密閉手段34をインプリント用型1及び受圧ステージ32Aに押し付けて加圧室30を構成する。次に加圧手段35によって加圧室30に流体を供給し、加圧室30内の流体圧を上げる。これによりインプリント用型1は、流体によって被成形物2に加圧され、光硬化性樹脂に成型パターン1aが形成される。   In the pressurizing step, the pressurizing chamber 30 is configured by pressing the pressurizing chamber casing 33 and the sealing unit 34 against the imprint mold 1 and the pressure receiving stage 32A by opening and closing means. Next, a fluid is supplied to the pressurizing chamber 30 by the pressurizing means 35, and the fluid pressure in the pressurizing chamber 30 is increased. As a result, the imprint mold 1 is pressed against the molding 2 by the fluid, and a molding pattern 1a is formed on the photocurable resin.

この後、被成形物2に光を照射する光照射工程を経ることにより、光硬化性樹脂が硬化し成型パターン1aが定着する。   Thereafter, through a light irradiation step of irradiating the molding object 2 with light, the photocurable resin is cured and the molding pattern 1a is fixed.

最後に、被成形物2からインプリント用型1を離型する離型工程を終了すれば、立体的形状を有する被成形物2に成型パターン1aを転写することができる。   Finally, when the mold release step of releasing the imprint mold 1 from the molding object 2 is completed, the molding pattern 1a can be transferred to the molding object 2 having a three-dimensional shape.

なお、加圧工程の前に、インプリント用型1と被成形物2との間の雰囲気を減圧する減圧工程を有する方が良い。例えば、蛇腹432とステージ本体の間を減圧室用密閉手段44を介して密閉し、減圧室40を構成する。次に減圧手段45によって減圧室40の気体を排気し、減圧室内の気圧を下げる。これにより、インプリント用型1と被成形物2の間に存在する気体を除去し、インプリント用型1と被成形物2を均一に押圧して成型パターン1aを転写することができる。なお、減圧する際には、離間手段46を用いて、インプリント用型1と被成形物2の間を離し、インプリント用型1と被成形物2との間の気体を確実に除去する方が好ましい。   In addition, it is better to have the pressure reduction process which decompresses the atmosphere between the imprint type | mold 1 and the to-be-molded product 2 before a pressurization process. For example, the decompression chamber 40 is configured by sealing between the bellows 432 and the stage body via the decompression chamber sealing means 44. Next, the gas in the decompression chamber 40 is exhausted by the decompression means 45 to lower the pressure in the decompression chamber. Thereby, the gas existing between the imprint mold 1 and the molding object 2 is removed, and the molding pattern 1a can be transferred by pressing the imprint mold 1 and the molding object 2 uniformly. When the pressure is reduced, the separating means 46 is used to separate the imprint mold 1 and the molding 2 from each other, and the gas between the imprint mold 1 and the molding 2 is reliably removed. Is preferred.

なお、上記説明では、光インプリントを行う場合について説明したが、凸レンズ上に熱可塑性樹脂を塗布したものを被成形物2として用いる場合には、熱インプリントを行うことも勿論可能である。この場合には、インプリント用型1を、受圧ステージ32A上の被成形物2に配置する配置工程の後に、当該熱可塑性樹脂を当該樹脂のガラス転移温度以上に加熱する加熱工程を行う。次に、インプリント用型1を流体によって被成形物2に加圧する加圧工程、フィルムを当該樹脂のガラス転移温度以下に冷却する冷却工程、被成形物2からインプリント用型1を離型する離型工程を行えば良い。   In the above description, the case where optical imprinting is performed has been described. However, when a product obtained by applying a thermoplastic resin on a convex lens is used as the molding 2, it is of course possible to perform thermal imprinting. In this case, after the placing step of placing the imprint mold 1 on the molding 2 on the pressure receiving stage 32A, a heating step of heating the thermoplastic resin to a temperature higher than the glass transition temperature of the resin is performed. Next, a pressurizing step for pressurizing the imprint mold 1 onto the molding 2 with a fluid, a cooling process for cooling the film below the glass transition temperature of the resin, and releasing the imprint mold 1 from the molding 2 What is necessary is just to perform the mold release process to perform.

加熱工程では、温調部の加熱手段によって、被成形物2の熱可塑性樹脂をガラス転移温度以上に加熱する。もちろん、インプリント用型1の材質は、加熱工程における加熱温度よりも高い耐熱性が必要である。   In the heating step, the thermoplastic resin of the molding 2 is heated to the glass transition temperature or higher by the heating means of the temperature control unit. Of course, the material of the imprint mold 1 needs to have heat resistance higher than the heating temperature in the heating process.

また、冷却工程では、温調部の冷却手段又は自然冷却によって、被成形物2の熱可塑性樹脂をガラス転移温度以下に冷却すれば良い。   Moreover, what is necessary is just to cool the thermoplastic resin of the to-be-molded product 2 to below glass transition temperature by the cooling means of a temperature control part, or natural cooling in a cooling process.

1 インプリント用型
1a 成型パターン
1b 成形面
2 被成形物
2a 被成形面
3 加圧部
4 減圧部
20 フィルム
20a 微細パターン
30 加圧室
31 加圧ステージ
32 受圧ステージ
32A 受圧ステージ
32a 立体形状
33 加圧室用筐体
35 加圧手段
40 減圧室
321 受圧面
322 緩衝材
323 緩衝材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Imprint type | mold 1a Molding pattern 1b Molding surface 2 Molding object 2a Molding surface 3 Pressurization part 4 Decompression part
20 films
20a fine pattern
30 Pressurization chamber
31 Pressure stage
32 Pressure receiving stage
32A pressure receiving stage
32a solid shape
33 Pressurization chamber housing
35 Pressurizing means
40 decompression chamber
321 Pressure-receiving surface
322 cushioning material
323 cushioning material

Claims (6)

被成形物の立体形状からなる被成形面にインプリント用型の成型パターンを転写するためのインプリント方法であって、
前記立体形状と略同一の立体形状が形成された成型面上に前記成型パターンを有するインプリント用型を、前記成型面が前記被成形面側となるように受圧ステージ上の被成形物に配置する配置工程と、
加圧室内の流体によって当該加圧室を構成する前記インプリント用型を前記被成形物に加圧する加圧工程と、
を有することを特徴とするインプリント方法。
An imprint method for transferring a molding pattern of an imprint mold onto a molding surface having a three-dimensional shape of a molding,
An imprint mold having the molding pattern on a molding surface on which a three-dimensional shape substantially the same as the three-dimensional shape is formed is arranged on a molding on the pressure receiving stage so that the molding surface is on the molding surface side. An arrangement process to
A pressurizing step of pressurizing the object to be molded with the imprint mold constituting the pressurizing chamber with a fluid in the pressurizing chamber ;
The imprint method characterized by having.
前記加圧工程の前に、前記インプリント用型と前記被成形物との間の雰囲気を減圧する減圧工程を有することを特徴とする請求項1記載のインプリント方法。   The imprinting method according to claim 1, further comprising a depressurizing step of depressurizing an atmosphere between the imprint mold and the molding target before the pressurizing step. 前記受圧ステージは、前記被成形物と接触する部分に緩衝材を有することを特徴とする請求項1又は2記載のインプリント方法。   The imprint method according to claim 1, wherein the pressure receiving stage has a buffer material at a portion in contact with the molding target. 前記受圧ステージは、前記被成形物の被成形面との境界部分に緩衝材を有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のインプリント方法。   The imprint method according to any one of claims 1 to 3, wherein the pressure receiving stage includes a buffer material at a boundary portion between the molding object and a molding surface. 前記被成形物に光を照射する光照射工程を有することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のインプリント方法。   The imprint method according to any one of claims 1 to 4, further comprising a light irradiation step of irradiating the molding object with light. 前記被成形物をガラス転移温度以上に加熱する加熱工程を有することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のインプリント方法。   The imprint method according to claim 1, further comprising a heating step of heating the molding object to a glass transition temperature or higher.
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