JP6991198B2 - マイクロパターンおよび/またはナノパターンをエンボス加工するための装置および方法 - Google Patents
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- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
・マイクロコンタクトプリンティングおよび/またはナノコンタクトプリンティング(μ/nCP)
・レプリカモールディング(REM)
・マイクロトランスファモールディング(μTM)またはナノインプリントリソグラフィ(NIL)
・毛細管マクロモールディング(MIMIC)
・溶媒支援式マイクロモールディング(SAMIM)および
・位相シフトリソグラフィ。
・固体、特に
○ローラ
○刃
○ブレード
・流体噴流、特に
○圧縮空気
本明細書のこれ以降は、エンボス加工エレメントは例えばとりわけローラとして説明し、図示する。
・半導体
○GE、Si、Alpha-Sn、B、Se、Te
・金属
○Cu、Ag、Au、Al、Fe、Ni、Co、Pt、W、Cr、Pb、Ti、Ta、Zn、Sn
・化合物半導体
○GaAs、GaN、InP、InxGal-xN、InSb、InAs、GaSb、AlN、InN、GaP、BeTe、ZnO、CuInGaSe2、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、Hg(1-x)Cd(x)Te、BeSe、HgS、AlxGa1-xAs、GaS、GaSe、GaTe、InS、InSe、InTe、CuInSe2、CuInS2、CuInGaS2、SiC、SiGe
・ガラス
○金属ガラス
○非金属ガラス、特に
□有機非金属ガラス
□無機非金属ガラス、特に
・非酸化物ガラス、特に
○ハロゲンガラス
○カルコゲナイドガラス
・酸化物ガラス、特に
○リン酸塩ガラス
○ケイ酸塩ガラス、特に
□アルミノケイ酸塩ガラス
□ケイ酸鉛ガラス
□アルカリケイ酸ガラス、特に
・アルカリ土類ケイ酸ガラス
□ホウケイ酸ガラス
○ホウ酸ガラス、特に
□アルカリホウ酸ガラス
・プラスチック、特に
○エラストマ、特に
□バイトン(材料)および/または
□ポリウレタンおよび/または
□ハイパロン(材料)および/または
□イソプレンゴム(材料)および/または
□ニトリルゴム(材料)および/または
□パーフロロゴム(材料)および/または
□ポリイソブテン(材料)および/または
□ポリエチレンテレフタレート(PET)および/または
□ポリカーボネート(PC)および/または
□ポリメチルメタクリレート(PMMA)および/または
□カプトン。
・ポリジメチルシロキサン(PDMS)
・パーフルオロポリエーテル(PFPE)
・多面体オリゴシルセスキオキサン(POSS)
・ポリジメチルシロキサン(PDMS)
・オルトケイ酸テトラエチル(TEOS)
・ポリ(オルガノ)シロキサン(シリコーン)
のうちの一種類のものから成っている。
・アクリル酸エステル-スチレン-アクリロニトリル
・アクリロニトリル/メタクリル酸メチル
・アクリロニトリル/ブタジエン/アクリル酸エステル
・アクリロニトリル/塩素化ポリエチレン/スチレン
・アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン
・アクリルポリマー
・アルキド樹脂
・ブタジエンゴム
・ブチルゴム
・カゼインプラスチック、人工角質
・酢酸セルロース
・セルロースエーテルおよび誘導体
・セルロース水和物
・硝酸セルロース
・キチン、キトサン
・クロロプレンゴム
・シクロオレフィン共重合体
・均質なポリ塩化ビニル
・エポキシ樹脂
・エチレン・アクリル酸エチル共重合体
・エチレン・ポリ酢酸ビニル
・エチレン・プロピレン共重合体
・エチレン・プロピレン・ジエンゴム
・エチレン・酢酸ビニル
・発泡ポリスチレン
・フッ素ゴム
・尿素ホルムアルデヒド樹脂
・尿素樹脂
・イソプレンゴム
・リグニン
・メラミンホルムアルデヒド樹脂
・メラミン樹脂
・アクリル酸メチル/ブタジエン/スチレン
・天然ゴム
・パーフルオロアルコキシルアルカン
・フェノールホルムアルデヒド樹脂
・ポリアセタール
・ポリアクリロニトリル
・ポリアミド
・ポリブチレンサクシネート
・ポリブチレンテレフタレート
・ポリカプロラクトン
・ポリカーボネート
・ポリカーボネート類
・ポリクロロトリフルオロエチレン
・ポリエステル
・ポリエステルアミド
・ポリエーテルアルコール
・ポリエーテルブロックアミド
・ポリエーテルイミド
・ポリエーテルケトン
・ポリエーテルスルホン
・ポリエチレン
・ポリエチレンテレフタレート
・ポリヒドロキシアルカノエート
・ポリヒドロキシブチレート
・ポリイミド
・ポリイソブチレン
・ポリラクチド(ポリ乳酸)
・ポリメタクリルメチルイミド
・ポリメチルメタクリレート
・ポリメチルペンテン
・ポリオキシメチレンまたはポリアセタール
・ポリフェニレンエーテル
・ポリフェニレンスルフィド
・ポリフタルアミド
・ポリプロピレン
・ポリプロピレン共重合体
・ポリピロール
・ポリスチレン
・ポリスルホン
・ポリテトラフルオロエチレン
・ポリトリメチレンテレフタレート
・ポリウレタン
・ポリ酢酸ビニル
・ポリビニルブチラール
・ポリ塩化ビニル(硬質PVC)
・ポリ塩化ビニル(軟質PVC)
・ポリフッ化ビニリデン
・ポリビニルピロリドン
・スチレン・アクリロニトリル共重合体
・スチレン・ブタジエンゴム
・スチレン・ブタジエン・スチレン
・合成ゴム
・熱可塑性ポリウレタン
・不飽和ポリエステル
・酢酸ビニル共重合体
・塩化ビニル/エチレン/メタクリル酸エステル
・塩化ビニル/エチレン
・塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体
・可塑化ポリ塩化ビニル
のうちの一種類の材料の使用も可能である。
特に前記のモールドもしくはモールドシステムによる、モールドもしくはモールドシステムを受容し、動かすためのモールド受容装置、
モールドに対向して、エンボス加工材料を収容し配置するためのエンボス加工材料受容装置、
モールドに沿って、特に上述したように形成されたエンボス加工エレメントを動かすためのエンボス加工エレメント駆動装置、
を有している。
・多項式、特に、
○一次関数(y=ax+b;直線)
○二次関数(y=ax2+bx+c;放物線)
・累乗根関数(y=ax1/n+b)
・対数関数(y=alogx)
・三角関数、特に、
○正弦関数
・段階関数。
パターンモールドもしくはモールドシステムのモールド面を、特に上述したように、エンボス加工材料に対向して配置するステップ、
パターンモールドに沿ってエンボス加工エレメントを動かし、この際にモールド面でエンボス加工材料を負荷することにより、エンボス加工材料をエンボス加工するステップ。
・多項式、特に、
○一次関数
○二次関数
・累乗根関数
・対数関数
・三角関数、特に、
○正弦関数
・段階関数、
のうちの1つであるようになっている。
2 モールド面
2e ナノパターン
2o エンボス面
2u 負荷面
3 ホルダ
4,4’ 緊定条片
5 モールドシステム
6,6’ エンボス加工材料
6o エンボス面
6u 背面
7 基板
8 エンボス加工エレメント
10 変形曲線
11 保持フレーム
12 ばね
14 面プロファイル
15 面プロファイル
16 固定手段
17 支持体
18 ランプハウス
19 離型手段
20 モジュール
21,21’,21’’,21’’’ エンボス加工エレメント懸架システム
22 キャリッジ
23 クロスビーム
24,24’ 装置
25 ガイドシステム
26 懸吊部
27 サンプルホルダ
28 接続層
29 回転可能に支持されたクロスメンバ
30 レール
31 エンボス加工されたナノパターン
32 昇降システム
33 コーティング
B エンボス加工領域
E 表面平面
FA,FA’,FL,FB,F,F’ 力
FR(t),FRH(t),FRV(t) 力
FS(u,t),FSH(u,t),FSV(u,t) 力
L 支点
PS,PR 作用点
u 座標
α 剥離角度
β 剥離角度
Claims (18)
- エンボス加工材料(6,6’)にマイクロパターンおよび/またはナノパターン(31)をエンボス加工する、パターンモールド(1)と可動のエンボス加工エレメント(8)とを有した装置(24,24’)において、
前記エンボス加工材料(6,6’)からの前記パターンモールド(1)の離型が、目標通りに制御可能であって、
前記パターンモールド(1)はモジュール(20’)に配置されており、前記モジュール(20’)は、懸吊部(26)に保持されていて、前記パターンモールド(1)を前記エンボス加工材料(6,6’)から全体的に離間させて、前記エンボス加工材料(6,6’)のエンボス面(6o)に対して平行なx方向および/またはy方向に沿って移動可能となっており、
エンボス加工エレメント懸架システム(21,21’,21’’,21’’’)を有しており、該エンボス加工エレメント懸架システムは、前記パターンモールド(1)および/または前記パターンモールド(1)の支持体(17)に作用させる力(F,F’)を、反力(F A ,F A’ )によって目標通りに調節可能であるように、構成されていることを特徴とする、装置(24,24’)。 - 緊定条片(4,4’)が離型曲線に沿って可動であり、前記離型曲線は以下の関数、すなわち、
・多項式
・累乗根関数
・対数関数
・三角関数
・段階関数、
のうちの1つである、請求項1記載の装置(24,24’)。 - 前記装置(24,24’)は、ステップアンドリピート式に作動するように構成されている、請求項1または2記載の装置(24,24’)。
- 前記エンボス加工材料(6,6’)から前記パターンモールド(1)を分離するための離型手段(19)を有している、請求項1から3までのいずれか1項記載の装置(24,24’)。
- 前記離型手段(19)は、直線運動を行うように、前記パターンモールド(1)の一方の側で、前記エンボス面(6o)に対して垂直に向けられた直線運動を行うように、形成されている、請求項4記載の装置(24,24’)。
- 前記離型手段(19)は棒状部材または支持された線形エレメントを有している、請求項4または5記載の装置(24,24’)。
- 前記離型手段(19)は前記パターンモールド(1)に、前記パターンモールド(1)および/または前記パターンモールド(1)を有した支持体(17)を保持する緊定条片(4,4’) を介して接続されている、請求項4から6までのいずれか1項記載の装置(24,24’)。
- 前記エンボス加工エレメント懸架システム(21,21’,21’’,21’’’)は、回動可能に支持された揺動体(21)および/または支持体(21’)として、かつ/または螺旋体(21’’)として、構成されている、請求項1から7までのいずれか1項記載の装置(24,24’)。
- 前記パターンモールド(1)は、側方で、少なくとも1つの緊定条片(4,4’)によって固定されており、前記少なくとも1つの緊定条片(4,4’)は、昇降システム(32)を介して、前記エンボス面(6o)に対して垂直に、かつ/またはz方向に移動可能である、請求項1から8までのいずれか1項記載の装置(24,24’)。
- 前記緊定条片(4,4’)は、前記エンボス面(6o)に対して平行に配置された、かつ/またはz方向に対して垂直に配置された、かつ/または前記エンボス加工エレメント(8)の移動方向に対して垂直に配置された、かつ/またはy方向に対して平行に配置された回転軸線を中心として回動可能に支持されている、請求項9記載の装置(24,24’)。
- 前記少なくとも1つの緊定条片(4,4’)および/または前記昇降システム(32)は、x方向に、かつ/または前記エンボス面(6o)に対して平行に、かつ/または前記エンボス加工エレメント(8)の前記移動方向に対して平行に、可動である、請求項9または10記載の装置(24,24’)。
- 前記離型手段(19)の並進速度は、0.1mm/秒~100mm/秒である、請求項4から7までのいずれか1項記載の装置(24,24’)。
- エンボス加工材料(6,6’)にマイクロパターンおよび/またはナノパターン(31)をエンボス加工する方法であって、可動のエンボス加工エレメント(8)がパターンモールド(1)に力を加えることにより、前記エンボス加工材料(6,6’)にマイクロパターンおよび/またはナノパターン(31)をエンボス加工する方法において、
前記エンボス加工材料(6,6’)からの前記パターンモールド(1)の離型を目標通りに制御し、
前記パターンモールド(1)はモジュール(20’)に配置されており、前記モジュール(20’)は、懸吊部(26)に保持されていて、前記パターンモールド(1)を前記エンボス加工材料(6,6’)から全体的に離間させて、前記エンボス加工材料(6,6’)のエンボス面(6o)に対して平行なx方向および/またはy方向に沿って移動可能となっており、
エンボス加工エレメント懸架システム(21,21’,21’’,21’’’)において、前記パターンモールド(1)および/または前記パターンモールド(1)の支持体(17)に作用させる力(F,F’)を、反力(F A ,F A’ )によって目標通りに調節可能にすることを特徴とする方法。 - 緊定条片(4,4’)が離型曲線に沿って可動であり、前記離型曲線は以下の関数、すなわち、
・多項式
・累乗根関数
・対数関数
・三角関数
・段階関数、
のうちの1つである、請求項13記載の方法。 - モールドシステム(5)であって、該モールドシステムは、マイクロパターンおよび/またはナノパターン(31)をエンボス加工するためのパターンモールド(1)と、前記パターンモールド(1)に結合される、ガラス製の支持体(17)と、を有しており、
前記パターンモールド(1)と前記支持体(17)とは、エンボス加工エレメント(8)によって変形可能であるように、弾性的に形成されていて、
前記パターンモールド(1)はモジュール(20’)に配置されており、前記モジュール(20’)は、懸吊部(26)に保持されていて、前記パターンモールド(1)をエンボス加工材料(6,6’)から全体的に離間させて、前記エンボス加工材料(6,6’)のエンボス面(6o)に対して平行なx方向および/またはy方向に沿って移動可能となっている、モールドシステム(5)。 - 緊定条片(4,4’)が離型曲線に沿って可動であり、前記離型曲線は以下の関数、すなわち、
・多項式
・累乗根関数
・対数関数
・三角関数
・段階関数、
のうちの1つである、請求項15記載のモールドシステム(5)。 - 請求項1から12までのいずれか1項記載の装置(24,24’)のための、エンボス加工材料(6,6’)からパターンモールド(1)を分離するための離型手段(19)であって、前記離型手段(19)は、直線運動を行うように、前記パターンモールド(1)の一方の側で、前記エンボス面(6o)に対して垂直に向けられた直線運動を行うように、形成されている、離型手段(19)。
- 請求項1から12までのいずれか1項記載の装置(24,24’)のエンボス加工エレメント(8)を懸架するためのエンボス加工エレメント懸架システム(21,21’,21’’,21’’’)であって、前記パターンモールド(1)および/またはパターンモールド(1)の支持体(17)に作用する力(F,F’)を、反力(FA,FA’)によって目標通りに調節可能であるように構成されている、エンボス加工エレメント懸架システム(21,21’,21’’,21’’’)。
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