KR20120086687A - 임프린트용 몰드, 그 제조 방법, 임프린트 장치 및 임프린트 방법 - Google Patents

임프린트용 몰드, 그 제조 방법, 임프린트 장치 및 임프린트 방법 Download PDF

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Abstract

접합 부분에 발생하는 단차가 작아진 엔드리스 벨트상의 임프린트용 몰드 및 그 제조 방법, 그리고 엔드리스 벨트상의 임프린트용 몰드의 접합 부분의 단차에 의해 발생하는 미경화의 광경화성 조성물의 잔존을 억제할 수 있는 임프린트 장치 및 임프린트 방법을 제공한다.
미세 패턴을 표면에 갖는 1 장 이상의 수지 필름 (12) 의 단부끼리를 맞댄 상태에서 융착시켜 접합하여 엔드리스 벨트상으로 한 임프린트용 몰드 (10)；임프린트용 몰드 (10) 를 구비한 임프린트 장치；및 임프린트용 몰드 (10) 를 사용한 임프린트 방법.

Description

임프린트용 몰드, 그 제조 방법, 임프린트 장치 및 임프린트 방법 {IMPRINT MOLD, PRODUCTION METHOD THEREOF, IMPRINT DEVICE, AND IMPRINT METHOD}
본 발명은 수지제 엔드리스 벨트상의 임프린트용 몰드, 그 제조 방법, 그 임프린트용 몰드를 사용한 임프린트 장치 및 임프린트 방법에 관한 것이다.
반사 방지 부재, 와이어 그리드형 편광자 등의 광학 부재 등의 제조에 있어서 미세 패턴을 형성하는 방법으로서, 그 미세 패턴의 반전 패턴을 표면에 갖는 몰드를, 기재의 표면에 도포된 광경화성 조성물에 접촉시킨 상태에서, 광경화성 조성물에 방사선 (자외선 등) 을 조사하여 광경화성 조성물을 경화시킴으로써, 기재의 표면에 몰드의 반전 패턴을 전사하여 미세 패턴을 형성하는, 이른바 임프린트법이 알려져 있다. 특히, 나노 오더의 반전 패턴을 표면에 갖는 몰드를 사용하는, 이른바 나노 임프린트법은, 리소그래피나 에칭을 사용하는 종래의 방법에 비해 간편한 장치이고 또한 단시간에 미세 패턴을 형성할 수 있다는 점에서 주목받고 있다.
그러나, 임프린트법에 사용되는 몰드는 매우 고가의 것이다. 예를 들어, 미크론 오더의 반전 패턴을 표면에 갖는 몰드는, 통상적으로, 금속 롤의 표면을 다이아몬드 바이트로 절삭 가공하여 제조되는데, 그 가공에는 매우 높은 정밀도 및 긴 시간이 요구되기 때문에, 수백만 내지 수천만 엔의 비용이 든다 (특허문헌 1 의 단락［0005］참조). 나노 오더의 반전 패턴에 이르러서는 금속 롤의 표면에 절삭 가공으로 형성하는 것은 사실상 불가능하여, 통상적으로, 석영 기판, 실리콘 기판 등의 표면에 반도체 소자의 제조 프로세스에서 사용되는 전자선 묘화와 에칭을 조합한 방법이나, 리소그래피와 에칭을 조합한 방법 등에 의해 반전 패턴을 형성해야 한다. 그 때문에, 나노 오더의 반전 패턴을 표면에 갖는 몰드의 가격은, 예를 들어 100 ㎜ × 100 ㎜ 의 크기로 1 천만 엔을 넘는다. 또, 어느 몰드나 반전 패턴의 형성에 시간이 들기 때문에 대면적화가 곤란하다.
그래서, 고가의 몰드를 마스터 몰드로 하고, 임프린트법에 의해 마스터 몰드의 그 반전 패턴을 수지 필름의 표면에 전사하여, 미세 패턴이 표면에 형성된 수지 필름을 얻고, 추가로 그 수지 필름의 단부 (端部) 끼리를 접합하여 엔드리스 벨트상의 몰드로 함으로써 몰드의 저비용화 및 대면적화를 양립시키는 것이 제안되어 있다 (특허문헌 1, 2 참조).
일본 공개특허공보 2008-137282호 일본 공개특허공보 2007-307752호
그러나, 수지 필름의 단부끼리를 접합하여 엔드리스 벨트상으로 하는 경우, 수지 필름의 단부끼리를 상하로 중첩한 상태에서 융착시킬 필요가 있기 때문에, 접합 부분에는 수지 필름의 두께에 상당하는 단차가 발생한다. 접합 부분에 단차가 있는 엔드리스 벨트상의 몰드를 임프린트법에 사용한 경우, 몰드를 광경화성 조성물에 접촉시켰을 때에 접합 부분의 단차에 공기가 남게 되고, 그 부분에 있어서의 광경화성 조성물의 경화가 공기에 포함된 산소에 의해 저해된다. 그 결과, 기재나 몰드의 표면에 미경화의 광경화성 조성물이 남아 버린다. 그 미경화의 광경화성 조성물은, 장치나 제품의 오염의 원인이 되는 경우가 있다.
본 발명은 미세 패턴이 표면에 형성된 수지 필름의 단부끼리를 접합하여 엔드리스 벨트상으로 한 임프린트용 몰드로서, 접합 부분에 발생하는 단차가 작아진 임프린트용 몰드 및 그 제조 방법, 그리고 엔드리스 벨트상의 임프린트용 몰드의 접합 부분의 단차에 의해 발생하는 미경화의 광경화성 조성물의 잔존을 억제할 수 있는 임프린트 장치 및 임프린트 방법을 제공한다.
본 발명의 임프린트용 몰드는, 미세 패턴을 표면에 갖는 1 장 이상의 수지 필름의 단부끼리를 맞댄 상태에서 융착시켜 접합하여, 엔드리스 벨트상으로 한 것인 것을 특징으로 한다.
상기 미세 패턴은, 복수의 볼록부 및 또는 오목부를 갖고, 그 볼록부 및 또는 오목부의 피치가, 평균으로 1 ㎚ ? 10 ㎛ 인 것이 바람직하다.
또, 상기 미세 패턴은, 엔드리스 벨트상으로 된 수지 필름의 외주면에 갖는 것이 바람직하다.
상기 임프린트용 몰드에 있어서는, 수지 필름의 단부끼리가 맞닿아 융착되고, 접합된 접합선을 중심선으로 하는 10 ㎜ 의 폭 부분에 있어서의 몰드 두께의 최대값과 최소값의 차가 20 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 임프린트용 몰드의 제조 방법은, 본 발명의 임프린트용 몰드를 제조하는 방법으로서, 상기 미세 패턴의 반전 패턴을 표면에 갖는 마스터 몰드의 그 반전 패턴을 1 장 또는 복수 장의 수지 필름의 표면에 전사하여, 미세 패턴이 표면에 형성된 1 장 또는 복수 장의 수지 필름을 얻는 공정과, 미세 패턴을 표면에 갖는 1 장 이상의 수지 필름의 단부끼리를 맞댄 상태에서 융착시켜 접합하여, 엔드리스 벨트상으로 하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 반전 패턴은, 상기 미세 패턴의 볼록부 및 또는 오목부에 대응한 복수의 오목부 및 또는 볼록부를 갖고, 그 오목부 및 또는 볼록부의 피치가, 평균으로 1 ㎚ ? 10 ㎛ 인 것이 바람직하다.
본 발명의 임프린트 장치는, 이동하는 기재의 표면에 광경화성 조성물을 도포하는 도포 수단과, 상기 기재의 표면에 도포된 상기 광경화성 조성물에 접촉하는, 복수의 롤에 걸쳐져 윤전 (輪轉) 하는 엔드리스 벨트상의 몰드와, 상기 광경화성 조성물에 상기 몰드가 접촉한 상태에서, 상기 광경화성 조성물에 광을 조사하는 광조사 수단을 갖고, 상기 엔드리스 벨트상의 몰드가, 본 발명의 임프린트용 몰드인 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 임프린트 장치는, 복수의 롤에 걸쳐져 윤전하는 엔드리스 벨트상의 몰드와, 상기 몰드의 표면에 광경화성 조성물을 도포하는 도포 수단과, 이동하는 기재의 표면에, 상기 몰드의 표면에 도포된 광경화성 조성물이 접촉한 상태에서, 상기 광경화성 조성물에 광을 조사하는 광조사 수단을 갖고, 상기 엔드리스 벨트상의 몰드가, 본 발명의 임프린트용 몰드인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 임프린트 방법은, 이동하는 기재의 표면에 광경화성 조성물을 도포하는 공정과, 상기 기재의 표면에 도포된 상기 광경화성 조성물에, 복수의 롤에 걸쳐져 윤전하는 엔드리스 벨트상의 몰드를 접촉시키는 공정과, 상기 광경화성 조성물에 상기 몰드가 접촉한 상태에서, 상기 광경화성 조성물에 광을 조사하는 공정을 갖고, 상기 엔드리스 벨트상의 몰드로서, 본 발명의 임프린트용 몰드를 사용하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 임프린트 방법은, 복수의 롤에 걸쳐져 윤전하는 엔드리스 벨트상의 몰드의 표면에 광경화성 조성물을 도포하는 공정과, 상기 몰드의 표면에 도포된 상기 광경화성 조성물에, 이동하는 기재를 접촉시키는 공정과, 상기 광경화성 조성물에 상기 기재가 접촉한 상태에서, 상기 광경화성 조성물에 광을 조사하는 공정을 갖고, 상기 엔드리스 벨트상의 몰드로서, 본 발명의 임프린트용 몰드를 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 임프린트용 몰드는, 미세 패턴이 표면에 형성된 수지 필름의 단부끼리를 맞댄 상태에서 융착시켜 접합하여 엔드리스 벨트상으로 한 임프린트용 몰드로서, 접합 부분에 발생하는 단차가 작아진다.
본 발명의 임프린트용 몰드의 제조 방법에 의하면, 미세 패턴이 표면에 형성된 수지 필름의 단부끼리를 맞댄 상태에서 융착시켜 접합하여 엔드리스 벨트상으로 한 임프린트용 몰드로서, 접합 부분에 발생하는 단차가 작아진 임프린트용 몰드를 제조할 수 있다.
본 발명의 임프린트 장치에 의하면, 엔드리스 벨트상의 임프린트용 몰드의 접합 부분의 단차에 의해 발생하는 미경화의 광경화성 조성물의 잔존을 억제할 수 있다.
본 발명의 임프린트 방법에 의하면, 엔드리스 벨트상의 임프린트용 몰드의 접합 부분의 단차에 의해 발생하는 미경화의 광경화성 조성물의 잔존을 억제할 수 있다.
기재측에 광경화성 수지를 도포하는 경우, 엔드리스 벨트상의 몰드에 단차가 있으면, 단차 부분에 접촉하는 부분에 대한 도포를 중단하는 경우도 있지만, 본 발명에 있어서는, 몰드에 단차가 없기 때문에, 기재에 간헐 도포할 필요가 없어 생산성이 양호하다.
또, 몰드측에 광경화성 수지를 도포하는 경우, 엔드리스 벨트상의 몰드에 단차가 있으면, 도포 수단을 몰드로부터 퇴피시키는 (떼어놓는) 경우가 있는데, 본 발명에 있어서는, 몰드에 단차가 없기 때문에, 도포 수단과 몰드의 피치를 항상 일정하게 할 수 있어 생산성이 양호하다.
도 1 은 본 발명에 있어서의 수지 필름의 접합의 모습을 나타내는 단면도이다.
도 2 는 종래의 방법에 의한 수지 필름의 접합의 모습을 나타내는 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 임프린트 장치의 제 1 실시형태를 나타내는 개략도이다.
도 4 는 본 발명의 임프린트 장치의 제 2 실시형태를 나타내는 개략도이다.
도 5 는 본 발명의 임프린트 장치의 제 3 실시형태를 나타내는 개략도이다.
＜임프린트용 몰드＞
본 발명의 임프린트용 몰드는, 미세 패턴을 표면에 갖는 1 장 이상의 수지 필름의 단부끼리를 맞댄 상태에서 융착시켜, 미세 패턴을 갖는 측의 표면이 외주면이 되도록 엔드리스 벨트상으로 한 것이다.
(미세 패턴)
미세 패턴은, 복수의 볼록부 및 또는 오목부를 갖는다.
볼록부로는, 수지 필름의 표면으로 연이어 위치하는 장척 (長尺) 의 볼록조, 표면에 점재하는 돌기 등을 들 수 있다.
오목부로는, 수지 필름의 표면으로 연이어 위치하는 장척의 홈, 표면에 점재하는 구멍 등을 들 수 있다.
볼록조 또는 홈의 형상으로는, 직선, 곡선, 절곡 형상 등을 들 수 있다. 볼록조 또는 홈은, 복수가 평행하게 존재하여 줄무늬상을 이루고 있어도 된다.
볼록조 또는 홈의, 길이 방향과 직교하는 방향의 단면 형상으로는, 장방형, 사다리꼴, 삼각형, 반원형 등을 들 수 있다.
돌기 또는 구멍의 형상으로는, 삼각기둥, 사각기둥, 육각기둥, 원기둥, 삼각뿔, 사각뿔, 육각뿔, 원뿔, 반구, 다면체 등을 들 수 있다.
볼록조 또는 홈의 폭은, 평균으로 1 ㎚ ? 10 ㎛ 가 바람직하고, 20 ? 1000 ㎚ 가 보다 바람직하고, 30 ? 600 ㎚ 가 특히 바람직하다. 볼록조의 폭이란, 길이 방향과 직교하는 방향의 단면에 있어서의 저변의 길이를 의미한다. 홈의 폭이란, 길이 방향과 직교하는 방향의 단면에 있어서의 상변의 길이를 의미한다.
돌기 또는 구멍의 폭은, 평균으로 1 ㎚ ? 10 ㎛ 가 바람직하고, 20 ? 1000 ㎚ 가 보다 바람직하고, 30 ? 600 ㎚ 가 특히 바람직하다. 돌기의 폭이란, 저면이 가늘고 긴 경우, 길이 방향과 직교하는 방향의 단면에 있어서의 저변의 길이를 의미하고, 그렇지 않은 경우, 돌기의 저면에 있어서의 최대 길이를 의미한다. 구멍의 폭이란, 개구부가 가늘고 긴 경우, 길이 방향과 직교하는 방향의 단면에 있어서의 상변의 길이를 의미하고, 그렇지 않은 경우, 구멍의 개구부에 있어서의 최대 길이를 의미한다.
볼록부의 높이는, 평균으로 1 ㎚ ? 10 ㎛ 가 바람직하고, 20 ? 1000 ㎚ 가 보다 바람직하고, 30 ? 600 ㎚ 가 특히 바람직하다.
오목부의 깊이는, 평균으로 1 ㎚ ? 10 ㎛ 가 바람직하고, 20 ? 1000 ㎚ 가 보다 바람직하고, 30 ? 600 ㎚ 가 특히 바람직하다.
볼록부의 최소 치수는 1 ㎚ ? 10 ㎛ 가 바람직하고, 20 ? 1000 ㎚ 가 보다 바람직하고, 30 ? 600 ㎚ 가 특히 바람직하다. 최소 치수란 볼록부의 폭, 길이 및 높이 중 최소의 치수를 의미한다.
오목부의 최소 치수는 1 ㎚ ? 10 ㎛ 가 바람직하고, 20 ? 1000 ㎚ 가 보다 바람직하고, 30 ? 600 ㎚ 가 특히 바람직하다. 최소 치수란 오목부의 폭, 길이 및 깊이 중 최소의 치수를 의미한다.
볼록부 및 또는 오목부가 밀집되어 있는 영역에 있어서, 볼록부 또는 오목부의 피치는, 평균으로 1 ㎚ ? 10 ㎛ 가 바람직하고, 20 ? 1000 ㎚ 가 보다 바람직하고, 30 ? 600 ㎚ 가 특히 바람직하다. 볼록부의 피치란, 볼록부의 중심 (볼록조의 경우에는 단면 폭 방향의 중심) 에서부터 인접하는 볼록부의 중심까지의 거리를 의미한다. 오목부의 피치란, 오목부의 중심 (홈의 경우에는 단면 폭 방향의 중심) 에서부터 인접하는 오목부의 중심까지의 거리를 의미한다.
본 발명의 임프린트용 몰드는, 피치가 상기 범위인, 즉 나노 오더의 미세 패턴을 갖는 경우에 있어서, 임프린트용 몰드의 저비용화 및 대면적화의 효과를 최대한으로 발휘할 수 있기 때문에, 나노 임프린트용 몰드로서 특히 유용하다.
(수지 필름)
수지 필름의 재료로는, 불소 수지, 실리콘 수지, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지 (폴리에틸렌테레프탈레이트 등), 폴리이미드 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 나일론 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 고리형 폴리올레핀 수지 등을 들 수 있다. 구체적으로 사용되는 수지 필름으로는, 수지 필름의 단부끼리를 맞댄 상태에서의 융착 방법, 융착 조건에 따라 적합한 수지 필름이 선택된다.
수지 필름으로는, 마스터 몰드의 반전 패턴을 전사하여 미세 패턴을 형성할 때에 사용하는 광경화성 조성물과의 밀착성을 높이기 위해, 표면 처리된 수지 필름을 사용해도 된다. 표면 처리로는, 프라이머 도포 처리, 오존 처리, 플라즈마 에칭 처리 등을 들 수 있다. 프라이머로는, 폴리메틸메타크릴레이트, 실란 커플링제, 실라잔 등을 들 수 있다.
수지 필름의 이면측에는, 임프린트용 몰드의 강도를 향상시키는 점에서, 점착제가 부착된 금속 테이프, 박 (알루미늄 테이프, 알루미늄박 등), 점착제가 부착된 플라스틱 필름 등의 배접 필름을 첩합 (貼合) 시키고 있어도 된다. 이와 같은 배접 필름에 의해 엔드리스 벨트상의 임프린트용 몰드의 강도를 향상시키는 경우에는, 배접 필름의 접합부에 있어서, 임프린트용 몰드의 외주면측에 단차가 발생하지 않게 된다.
(이형제)
본 발명의 임프린트용 몰드는, 미세 패턴을 갖는 측의 표면이 이형제에 의해 처리되어 있어도 된다.
이형제로는, 예를 들어 하기의 것을 들 수 있다.
불소계 이형제：조니르 TC 코트 (듀퐁사 제조), 옵툴 DSX, 옵툴 HD2100 (다이킨 공업사 제조), 듀라서프 HD-2101Z (다이킨 공업사 제조), 사이톱 CTL-107M (아사히 가라스사 제조), 사이톱 CTL-107A (아사히 가라스사 제조), 노벡 EGC-1720 (3M 사 제조) 등.
유기물계 이형제：실리콘계 수지 (디메틸실리콘계 오일 KF96 (신에츠 실리콘사 제조) 등), 알칸계 수지 (알킬계 단분자막을 형성하는 SAMLAY (닛폰 소다사 제조) 등) 등.
이상 설명한 본 발명의 임프린트용 몰드에 있어서는, 미세 패턴을 표면에 갖는 1 장 이상의 수지 필름의 단부끼리를 맞댄 상태에서 융착시켜 엔드리스 벨트상으로 한 것이기 때문에, 접합 부분의 단차가 거의 없거나, 또는 단차가 있어도 수지 필름의 단부끼리를 중첩한 상태에서 융착시킨 것과 비교하여 얼마 안 된다.
＜임프린트용 몰드의 제조 방법＞
본 발명의 임프린트용 몰드의 제조 방법은, 하기의 공정 (Ⅰ) ? (Ⅱ) 를 갖는 방법이다.
(Ⅰ) 마스터 몰드의 반전 패턴을 수지 필름의 표면에 전사하여, 미세 패턴이 표면에 형성된 수지 필름을 얻는 공정.
(Ⅱ) 미세 패턴을 표면에 갖는 1 장 이상의 수지 필름의 단부끼리를 맞댄 상태에서 융착시켜, 미세 패턴을 갖는 측의 표면이 외주면이 되도록 엔드리스 벨트상으로 하는 공정.
〔공정 (Ⅰ)〕
공정 (Ⅰ) 에 대하여, 이하에 구체적으로 설명한다.
(미세 패턴의 형성 방법)
마스터 몰드의 반전 패턴을 수지 필름의 표면에 전사하여 미세 패턴을 형성하는 방법으로는, 임프린트법 (광 임프린트법 또는 열 임프린트법) 이 바람직하고, 반전 패턴을 효율적으로 또한 고정밀도로 전사할 수 있다는 점에서 광 임프린트법이 특히 바람직하다.
광 임프린트법에 의한 미세 패턴의 형성 방법으로는, 구체적으로는 하기의 공정 (ⅰ) ? (ⅳ) 를 갖는 방법을 들 수 있다.
(ⅰ) 광경화성 조성물을 수지 필름의 표면에 도포하는 공정.
(ⅱ) 마스터 몰드를, 반전 패턴이 광경화성 조성물에 접하도록, 광경화성 조성물에 가압하는 공정.
(ⅲ) 마스터 몰드를 광경화성 조성물에 가압한 상태에서 광 (구체적으로는 자외선, 가시광, 혹은 전자선 등의 방사선 등. 본 명세서에 있어서는, 자외선, 가시광, 혹은 전자선 등의 방사선 등을 포함하여, 이들을 광이라고 총칭한다.) 을 조사하여 광경화성 조성물을 경화시켜, 반전 패턴에 대응하는 미세 패턴을 수지 필름의 표면에 형성하는 공정.
(ⅳ) 수지 필름과 마스터 몰드를 분리하는 공정.
열 임프린트법에 의한 미세 패턴의 형성 방법으로는, 구체적으로는 하기의 2 종류의 공정을 들 수 있다.
첫 번째는 이하의 공정 (ⅰ) ? (ⅳ) 를 갖는 방법이다.
(ⅰ) 열가소성 수지 필름을 가열하여 연화시키는 공정.
(ⅱ) 마스터 몰드를, 반전 패턴이 열가소성 수지 필름에 접하도록, 연화된 열가소성 수지 필름에 가압하는 공정.
(ⅲ) 마스터 몰드를 연화시킨 열가소성 수지 필름에 가압한 상태에서 냉각시켜 열가소성 수지 필름을 경화시켜, 반전 패턴에 대응하는 미세 패턴을 열가소성 수지 필름의 표면에 형성하는 공정.
(ⅳ) 열가소성 수지 필름과 마스터 몰드를 분리하는 공정.
두 번째는 이하의 공정 (ⅰ) ? (ⅳ) 를 갖는 방법이다.
(ⅰ) 마스터 몰드를 가열하는 공정.
(ⅱ) 가열된 마스터 몰드를, 반전 패턴이 열가소성 수지 필름에 접하도록, 열가소성 수지 필름에 가압하는 공정.
(ⅲ) 마스터 몰드를 열가소성 수지 필름에 가압한 상태에서 냉각시켜 열가소성 수지 필름을 경화시켜, 반전 패턴에 대응하는 미세 패턴을 열가소성 수지 필름의 표면에 형성하는 공정.
(ⅳ) 열가소성 수지 필름과 마스터 몰드를 분리하는 공정.
마스터 몰드가 롤상인 경우, 공정 (ⅰ) ? (ⅳ) 는, 띠상의 수지 필름을 이동시키고 또한 금속 롤을 회전시키면서 연속적으로 실시한다.
마스터 몰드가 평판상인 경우, 공정 (ⅰ) ? (ⅳ) 는, 복수 회 반복하여 실시한다.
(마스터 몰드)
마스터 몰드의 재료로는, 석영, 유리, 수지 (폴리디메틸실록산, 고리형 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 투명 불소 수지 등), 실리콘, 금속 (니켈, 구리, 스테인리스, 티탄 등), SiC, 마이카 등을 들 수 있다.
마스터 몰드의 반전 패턴은, 수지 필름의 표면의 미세 패턴에 대응한 반전 패턴이다.
반전 패턴은, 미세 패턴의 볼록부 및 또는 오목부에 대응한 복수의 오목부 및 또는 볼록부를 갖는다.
오목부 및 볼록부의 각 치수는, 상기 서술한 미세 패턴에 있어서의 볼록부 및 오목부의 각 치수에 대응한다.
오목부 및 또는 볼록부가 밀집되어 있는 영역에 있어서, 오목부 또는 볼록부의 피치는, 평균으로 1 ㎚ ? 10 μ 가 바람직하고, 20 ? 1000 ㎚ 가 보다 바람직하고, 30 ? 600 ㎚ 가 특히 바람직하다.
본 발명의 임프린트용 몰드의 제조 방법은, 피치가 상기 범위인, 즉 나노 오더의 반전 패턴을 갖는 마스터 몰드를 사용하여 수지제의 엔드리스 벨트상의 임프린트용 몰드를 제조하는 경우에 있어서, 임프린트용 몰드의 저비용화 및 대면적화의 효과를 최대한으로 발휘할 수 있기 때문에, 나노 임프린트용 몰드의 제조 방법으로서 특히 유용하다.
마스터 몰드의 표면에 반전 패턴을 형성하는 방법으로는, 예를 들어 전자선 묘화와 에칭을 조합한 방법, 리소그래피와 에칭을 조합한 방법 등을 들 수 있다.
또, 마스터 몰드로부터, 니켈 전주 등에 의해 복제 몰드를 제작하여, 그 복제 몰드를 마스터 몰드로서 사용해도 된다.
(광경화성 조성물)
광경화성 조성물로는, 국제 공개 제2007/116972호 팜플렛의 명세서 단락［0029］?［0074］에 기재된 광경화성 조성물 등, 공지된 광경화성 조성물을 사용할 수 있다.
(열가소성 수지 필름)
열가소성 수지 필름으로는, 불소 수지, 실리콘 수지, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르 수지 (폴리에틸렌테레프탈레이트 등), 폴리이미드 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 나일론 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 고리형 폴리올레핀 수지 등을 들 수 있다.
〔공정 (Ⅱ)〕
공정 (Ⅱ) 에 대하여, 이하에 구체적으로 설명한다.
(수지 필름의 접합 방법)
본 발명에 있어서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 수지 필름 (12) 의 단부끼리를 맞댄 상태에서 융착시켜 접합하여, 엔드리스 벨트상의 임프린트용 몰드 (10) 로 하는 것에 특징이 있다.
수지 필름의 단부끼리를 맞댄 상태에서 융착시킨 경우에는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 수지 필름 (12) 의 단부끼리를 중첩한 상태에서 융착시킨 경우에 비해 접합 부분의 단차가 거의 없거나, 또는 단차가 있어도 얼마 안 된다.
수지 필름의 접합 방법으로는, 구체적으로는 도 1 에 나타내는 바와 같이, 수지 필름 (12) 의 단부끼리를 맞댄 상태에서, 그 단부 및 그 근방을, 가열된 1 쌍의 히터 (14) 로 상하 방향으로부터 사이에 두고 가압 융착시키는 방법을 들 수 있다.
히터 (14) 의 가열 온도는, 수지 필름 (12) 의 유리 전이 온도 또는 융점 이상이 바람직하다.
히터 (14) 에 의한 가압은, 0.1 ㎫ (게이지압) ? 10 ㎫ (게이지압) 가 바람직하다.
수지 필름의 단부끼리를 맞대었을 때의 단부와 단부 사이는 간극이 전혀 없는 상태여도 되고, 약간 간극이 있는 상태여도 된다. 단부와 단부 사이에 약간 간극이 있는 경우, 그 간극의 폭은 0.1 ㎜ 이하가 바람직하다.
1 장의 수지 필름으로부터 엔드리스 벨트상의 임프린트용 몰드를 제조하는 경우, 1 장의 수지 필름의 단부끼리를 맞댄 상태에서 융착시켜 접합하여, 미세 패턴을 갖는 측의 표면이 외주면이 되도록 엔드리스 벨트상으로 한다.
2 장 이상의 수지 필름으로부터 엔드리스 벨트상의 임프린트용 몰드를 제조하는 경우, 2 장 이상의 수지 필름이 직렬로 접합되어 1 장의 장척의 수지 필름이 되도록, 인접하는 수지 필름의 단부끼리를 맞댄 상태에서 융착시켜 접합하고, 이어서 그 장척의 수지 필름의 단부끼리를 맞댄 상태에서 융착시켜 접합하여, 미세 패턴을 갖는 측의 표면이 외주면이 되도록 엔드리스 벨트상으로 한다.
이상 설명한 본 발명의 임프린트용 몰드의 제조 방법에 있어서는, 미세 패턴을 표면에 갖는 1 장 이상의 수지 필름의 단부끼리를 맞댄 상태에서 융착시켜 접합하여 엔드리스 벨트상으로 하고 있기 때문에, 접합 부분의 단차가 거의 없거나, 또는 단차가 있어도 약간인 임프린트용 몰드를 제조할 수 있다.
＜임프린트 장치＞
본 발명의 임프린트 장치는, 이동하는 기재의 표면에 광경화성 조성물을 도포하는 도포 수단과, 상기 기재의 표면에 도포된 상기 광경화성 조성물에 접촉하는, 복수의 롤에 걸쳐져 윤전하는 엔드리스 벨트상의 몰드와, 상기 광경화성 조성물에 상기 몰드가 접촉한 상태에서, 상기 광경화성 조성물에 광을 조사하는 광조사 수단을 갖는다.
또, 본 발명의 임프린트 장치는, 복수의 롤에 걸쳐져 윤전하는 엔드리스 벨트상의 몰드와, 상기 몰드의 표면에 광경화성 조성물을 도포하는 도포 수단과, 이동하는 기재의 표면에, 상기 몰드의 표면에 도포된 광경화성 조성물이 접촉한 상태에서, 상기 광경화성 조성물에 광을 조사하는 광조사 수단을 갖는다.
그리고, 본 발명의 임프린트 장치에 있어서는, 엔드리스 벨트상의 몰드가, 상기 서술한, 미세 패턴을 표면에 갖는 1 장 이상의 수지 필름의 단부끼리를 맞댄 상태에서 융착시켜 접합하여 엔드리스 벨트상으로 한, 본 발명의 임프린트용 몰드인 것에 특징이 있다.
이하, 본 발명의 임프린트 장치의 실시형태를 설명한다.
〔제 1 실시형태〕
도 3 은 본 발명의 임프린트 장치의 제 1 실시형태를 나타내는 개략도이다.
임프린트 장치는, 각 롤을 따라 이동하는 띠상의 기재 (20) 의 표면에 광경화성 조성물을 도포하는 도포 수단 (22) 과；대롤 (24) 및 소롤 (26) 에 걸쳐진 엔드리스 벨트상의 임프린트용 몰드 (10) 와；대롤 (24) 의 하반분의 표면에서, 기재 (20) 의 표면에 도포된 광경화성 조성물에 임프린트용 몰드 (10) 가 접촉한 상태에서, 광경화성 조성물에 광을 조사하는 광조사 수단 (28) 과；기재 (20) 를 개재하여 도포 수단 (22) 에 대향하여 배치된 다이 하(下)롤 (30) 과；광경화성 조성물이 도포된 기재 (20) 를, 대롤 (24) 표면의 임프린트용 몰드 (10) 에 가압하는 닙롤 (32) 과；대롤 (24) 표면의 임프린트용 몰드 (10) 로부터, 미세 패턴이 표면에 형성된 기재 (20) 를 박리하는 박리 롤 (34) 을 가지고 개략 구성된다.
임프린트용 몰드 (10) 는, 상기 서술한, 미세 패턴을 표면에 갖는 1 장 이상의 수지 필름의 단부끼리를 맞댄 상태에서 융착시켜 엔드리스 벨트상으로 한 본 발명의 임프린트용 몰드이다.
도포 수단 (22) 으로는, 다이 코터, 롤 코터, 그라비아 코터, 잉크젯식 도포 장치, 스프레이 코터, 스핀 코터, 플로우 코터, 브레이드 코터, 딥 코터 등을 들 수 있다. 도시예에 있어서의 도포 수단 (22) 은, 다이 코터이다.
광조사 수단 (28) 으로는, 예를 들어 고압 수은등, 초고압 수은등, 저압 수은등, 자외선 형광등, 크세논등, 탄소 아크등, 자외선 LED 등(燈), 가시광 형광등, 가시광 백열등, 가시광 LED 등 등을 들 수 있다.
대롤 (24) 및 소롤 (26) 은, 동일 방향으로 회전함으로써, 대롤 (24) 의 하반분의 표면에서 임프린트용 몰드 (10) 가 기재 (20) 의 이동 방향과 동일 방향으로 이동하도록 임프린트용 몰드 (10) 를 윤전시키는 것이다.
또, 닙롤 (32) 및 박리 롤 (34) 은, 대롤 (24) 을 사이에 두도록 하여 배치됨으로써, 닙롤 (32) 에 의해 대롤 (24) 표면의 임프린트용 몰드 (10) 에 가압된 기재 (20) 를, 대롤 (24) 의 하반분의 표면을 따라 임프린트용 몰드 (10) 와 함께 이동시킨다.
〔제 2 실시형태〕
도 4 는 본 발명의 임프린트 장치의 제 2 실시형태를 나타내는 개략도이다. 제 1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.
임프린트 장치는, 각 롤을 따라 이동하는 띠상의 기재 (20) 의 표면에 광경화성 조성물을 도포하는 도포 수단 (22) 과；상류측 롤 (36), 하류측 롤 (38) 및 냉각 롤 (40) 에 걸쳐진 엔드리스 벨트상의 임프린트용 몰드 (10) 와；상류측 롤 (36) 과 하류측 롤 (38) 사이에서, 광경화성 조성물이 도포된 기재 (20) 를 표면을 따라 이동시키면서, 기재 (20) 의 표면에 도포된 광경화성 조성물을 임프린트용 몰드 (10) 에 가압한 상태에서, 광경화성 조성물에 광을 조사하는 광조사 롤 (42) 과；기재 (20) 를 개재하여 도포 수단 (22) 에 대향하여 배치된 다이 하롤 (30) 과；광방사선 조사 롤 (42) 로부터, 임프린트용 몰드 (10) 의 미세 패턴에 대응하는 반전 패턴이 표면에 형성된 기재 (20) 를 떼어놓는 가이드 롤 (44) 을 가지고 개략 구성된다.
광조사 롤 (42) 은, 내부에 광조사 수단이 형성된 유리 롤이다.
광조사 롤 (42) 은, 기재 (20) 의 표면에 도포된 광경화성 조성물과 임프린트용 몰드 (10) 의 접촉 면적이 커지도록, 광조사 롤 (42) 의 하부가 상류측 롤 (36) 의 가장 높은 점과 하류측 롤 (38) 의 가장 높은 점을 연결하는 선보다 하측에 위치하도록 배치된다.
상류측 롤 (36), 하류측 롤 (38) 및 냉각 롤 (40) 은, 동일 방향으로 회전함으로써, 상류측 롤 (36) 과 하류측 롤 (38) 사이에서 임프린트용 몰드 (10) 가 기재 (20) 의 이동 방향과 동일 방향으로 이동하도록, 임프린트용 몰드 (10) 를 윤전시키는 것이다.
또, 냉각 롤 (40) 은, 광의 조사에 의해 가열된 임프린트용 몰드 (10) 를 냉각시키는 것이다.
〔제 3 실시형태〕
도 5 는 본 발명의 임프린트 장치의 제 3 실시형태를 나타내는 개략도이다. 제 1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.
임프린트 장치는, 대략 정삼각형의 정점에 배치된 상롤 (46), 상류측 하롤 (48) 및 하류측 하롤 (50) 의 3 개의 롤에 걸쳐진 엔드리스 벨트상의 임프린트용 몰드 (10) 와；임프린트용 몰드 (10) 를 개재하여 상롤 (46) 에 대향하여 배치되고, 임프린트용 몰드 (10) 의 표면에 광경화성 조성물을 도포하는 도포 수단 (22) 과；상류측 하롤 (48) 과 하류측 하롤 (50) 사이에서, 각 롤을 따라 이동하는 기재 (20) 에, 임프린트용 몰드 (10) 의 표면에 도포된 광경화성 조성물이 접촉한 상태에서, 광경화성 조성물에 광을 조사하는 광조사 수단 (28) 과；임프린트용 몰드 (10) 보다 상류측에서 기재 (20) 를 지지하는 지지 롤 (52) 과；기재 (20) 를 개재하여 상류측 하롤 (48) 에 대향하여 배치된 상류측 닙롤 (54) 과；기재 (20) 를 개재하여 하류측 하롤 (50) 에 대향하여 배치된 하류측 닙롤 (56) 과；상류측 하롤 (48) 과 하류측 하롤 (50) 사이에서, 임프린트용 몰드 (10) 를 기재 (20) 의 표면에 도포된 광경화성 조성물에 가압하는 3 개의 가압 롤 (58) 을 가지고 개략 구성된다.
상롤 (46), 상류측 하롤 (48) 및 하류측 하롤 (50) 은, 동일 방향으로 회전함으로써, 상류측 하롤 (48) 과 하류측 하롤 (50) 사이에서, 임프린트용 몰드 (10) 가 기재 (20) 의 이동 방향과 동일 방향으로 이동하도록, 임프린트용 몰드 (10) 를 윤전시키는 것이다.
이상 설명한 본 발명의 임프린트 장치에 있어서는, 엔드리스 벨트상의 몰드가, 접합 부분에 발생하는 단차가 작아진 본 발명의 임프린트용 몰드이기 때문에, 그 임프린트용 몰드를 광경화성 조성물에 접촉시켰을 때에 접합 부분에 남게 되는 공기가 적어져, 그 부분에 있어서의 광경화성 조성물의 경화가 잘 저해되지 않는다. 그 결과, 엔드리스 벨트상의 임프린트용 몰드의 접합 부분의 단차에 의해 발생하는 미경화의 광경화성 조성물의 잔존을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 임프린트 장치는, 도시예의 실시형태의 것에 한정은 되지 않는다. 예를 들어, 엔드리스 벨트상의 몰드를 구비한 공지된 임프린트 장치라 하더라도, 엔드리스 벨트상의 몰드로서, 본 발명의 임프린트용 몰드를 구비함으로써 본 발명의 효과를 나타낼 수 있다.
＜임프린트 방법＞
본 발명의 임프린트 방법은, 하기의 공정 (a) ? (d) 를 갖는 방법이다.
(a) 이동하는 기재의 표면에 광경화성 조성물을 도포하는 공정.
(b) 기재의 표면에 도포된 광경화성 조성물에, 복수의 롤에 걸쳐져 윤전하는 엔드리스 벨트상의 몰드를 접촉시키는 공정.
(c) 광경화성 조성물에 몰드가 접촉한 상태에서, 광경화성 조성물에 광을 조사하여 광경화성 조성물을 경화시켜, 몰드의 미세 패턴에 대응하는 반전 패턴을 기재의 표면에 형성하는 공정.
(d) 기재와 몰드를 분리하는 공정.
또, 본 발명의 임프린트 방법은, 하기의 공정 (a') ? (d') 를 갖는 방법이다.
(a') 복수의 롤에 걸쳐져 윤전하는 엔드리스 벨트상의 몰드의 표면에 광경화성 조성물을 도포하는 공정.
(b') 몰드의 표면에 도포된 광경화성 조성물에, 이동하는 기재를 접촉시키는 공정.
(c') 광경화성 조성물에 기재가 접촉한 상태에서, 광경화성 조성물에 광을 조사하여 광경화성 조성물을 경화시켜, 몰드의 미세 패턴에 대응하는 반전 패턴을 기재의 표면에 형성하는 공정.
(d') 기재와 몰드를 분리하는 공정.
그리고, 본 발명의 임프린트 방법에 있어서는, 엔드리스 벨트상의 몰드로서, 상기 서술한, 미세 패턴을 표면에 갖는 1 장 이상의 수지 필름의 단부끼리를 맞댄 상태에서 융착시켜 엔드리스 벨트상으로 한, 본 발명의 임프린트용 몰드를 사용하는 것에 특징이 있다.
특히, 임프린트용 몰드로서, 그 몰드의 접합 부분의 최대 단차가 기재의 표면에 도포된 광경화성 조성물의 막두께보다 낮은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 접합 부분의 단차가 광경화성 조성물의 막두께보다 낮으면, 접합 부분의 단차를, 기재의 표면에 도포된 광경화성 조성물에 의해 흡수할 수 있기 때문에, 단차가 광경화성 조성물에 의해 메워지고, 접합 부분에 남게 되는 공기가 적어져, 그 부분에 있어서의 광경화성 조성물의 경화가 잘 저해되지 않게 된다. 그 결과, 엔드리스 벨트상의 임프린트용 몰드의 접합 부분의 단차에 의해 발생하는 미경화의 광경화성 조성물의 잔존을 억제할 수 있다.
또, 임프린트용 몰드로서, 그 몰드의 접합 부분 (즉, 맞대는 위치를 중심선으로 하는 10 ㎜ 의 폭 부분) 에 있어서, 가로세로 1 ㎜ 의 면적 내의 몰드 두께의 최대값과 최소값의 차가 20 ㎛ 를 초과하는 영역이 존재하지 않는 것, 즉 상기 부분의 어느 가로세로 1 ㎜ 를 봐도 그 차가 20 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 상기 임프린트용 몰드에 있어서, 수지 필름의 단부끼리가 맞닿아 융착되고, 접합된 접합선을 중심선으로 하는 10 ㎜ 의 폭 부분에 있어서의 몰드 두께의 최대값과 최소값의 차가 20 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이와 같은 차이는 15 ㎛ 이하가 보다 바람직하고, 10 μ 이하가 더욱 바람직하다.
본 발명의 임프린트 방법은, 예를 들어 상기 서술한 제 1 ? 3 실시형태의 임프린트 장치 외에, 엔드리스 벨트상의 몰드를 구비한 공지된 임프린트 장치 등을 사용함으로써 실시할 수 있다.
기재의 재료로는, 수지 (예를 들어, 불소 수지, 실리콘 수지, 아크릴 수지, 폴리카보네이트, 폴리에스테르 (폴리에틸렌테레프탈레이트 등), 폴리이미드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 나일론 수지, 폴리페닐렌설파이드, 고리형 폴리올레핀 등), 유리, 금속 등을 들 수 있다.
제 1 실시형태의 임프린트 장치를 사용하는 경우에는, 가요성 및 광투과성이 요구되는 점에서, 기재로는 투명 수지 기재가 바람직하다. 제 2 실시형태의 임프린트 장치를 사용하는 경우에는, 가요성 및 광투과성이 요구되는 점에서, 기재로는 투명 수지 기재가 바람직하다. 제 3 실시형태의 임프린트 장치를 사용하는 경우에는, 가요성이 요구되지 않는 점에서, 기재로서 유리 기재를 사용할 수도 있다.
광경화성 조성물로는, 상기 서술한 임프린트용 몰드의 제조 방법에 사용한 광경화성 조성물과 동일한 것을 사용할 수 있으며, 임프린트용 몰드의 제조 방법에 사용한 광경화성 조성물과 동일해도 되고 상이해도 된다.
광경화성 조성물의 도포 방법으로는, 다이 코트법, 롤 코트법 외에, 잉크젯법, 포팅법, 스핀 코트법, 캐스트법, 딥 코트법, 량뮤어 플라젯법, 진공 증착법 등을 들 수 있다.
광경화성 조성물은, 기재의 전체면에 배치해도 되고, 기재의 표면 일부에 배치해도 된다.
이상 설명한 본 발명의 임프린트 방법에 있어서는, 엔드리스 벨트상의 몰드로서, 접합 부분에 발생하는 단차가 작아진 본 발명의 임프린트용 몰드를 사용하고 있기 때문에, 그 임프린트용 몰드를 광경화성 조성물에 접촉시켰을 때에 접합 부분에 남게 되는 공기가 적어져, 그 부분에 있어서의 광경화성 조성물의 경화가 잘 저해되지 않는다. 그 결과, 엔드리스 벨트상의 임프린트용 몰드의 접합 부분의 단차에 의해 발생하는 미경화의 광경화성 조성물의 잔존을 억제할 수 있다.
＜미세 패턴을 표면에 갖는 물품＞
본 발명의 임프린트 장치 및 임프린트 방법에 의하면, 미세 패턴을 표면에 갖는 물품을 제조할 수 있다.
미세 패턴을 표면에 갖는 물품으로는, 하기의 물품을 들 수 있다.
ㆍ광학 소자：마이크로렌즈 어레이, 광도파로 소자, 광스위칭 소자 (그리드 편광 소자, 파장판 등), 프레넬 존 플레이트 소자, 바이너리 소자, 브레이즈 소자, 포토닉 결정 등.
ㆍ반사 방지 부재：AR (Anti Reflection) 코트 부재 등.
ㆍ칩류：바이오칩, μ-TAS (Micro-Total Analysis Systems) 용 칩, 마이크로리액터 칩 등.
ㆍ기타：기록 미디어, 디스플레이 재료, 촉매의 담지체, 필터, 센서 부재, 반도체 (MEMS 를 포함함), 전해용 레플리카 등.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다.
〔예 1〕
(광경화성 조성물의 조제)
교반기 및 냉각관을 장착한 1000 ㎖ 의 4 구 플라스크에,
디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 (신나카무라 화학 공업사 제조, NK 에스테르 A-DPH) 60 g,
네오펜틸글리콜디아크릴레이트 (신나카무라 화학 공업사 제조, NK 에스테르 A-NPG) 40 g,
광중합 개시제 (치바 스페셜티 케미컬즈사 제조, IRGACURE907) 4.0 g,
함불소 계면 활성제 (아사히 가라스사 제조, 플루오로아크릴레이트 (CH2=CHCOO(CH2)2(CF2)8F) 와 부틸아크릴레이트의 코올리고머, 불소 함유량：약 30 질량％, 질량 평균 분자량：약 3000) 0.1 g,
중합 금지제 (와코 순약사 제조, Q1301) 1.0 g, 및
시클로헥사논 65.0 g 을 넣었다.
플라스크 내를 상온 및 차광으로 한 상태에서 1 시간 교반하여 균일화하였다. 이어서, 플라스크 내를 교반하면서, 콜로이드상 실리카 100 g (고형분：30 g) 을 천천히 첨가하고, 추가로 플라스크 내를 상온 및 차광으로 한 상태에서 1 시간 교반하여 균일화하였다. 이어서, 시클로헥사논 340 g 을 첨가하고, 플라스크 내를 상온 및 차광으로 한 상태에서 1 시간 교반하여 광경화성 조성물 (1) 을 얻었다.
(마스터 몰드 (복제) 의 제작)
복수의 홈이, 그 홈 사이에 형성되는 평탄부를 개재하여 서로 평행하게 또한 소정 피치로 형성된 석영제 몰드 (면적：150 ㎜ × 150 ㎜, 패턴 면적：100 ㎜ × 100 ㎜, 홈의 피치：160 ㎚, 홈의 폭：65 ㎚, 홈의 깊이：200 ㎚, 홈의 길이：100 ㎜, 홈의 단면 형상：대략 이등변 삼각형) 를 준비하였다.
그 석영제 몰드로부터 니켈 전주에 의해, 복수의 볼록조가, 그 볼록조 사이에 형성되는 평탄부를 개재하여 서로 평행하게 또한 소정 피치로 형성된 니켈제 마스터 몰드 (면적：150 ㎜ × 150 ㎜, 패턴 면적：100 ㎜ × 100 ㎜, 볼록조의 피치：160 ㎚, 볼록조의 저부의 폭：65 ㎚, 볼록조의 높이：200 ㎚, 볼록조의 길이：100 ㎜, 볼록조의 단면 형상：대략 이등변 삼각형) 를 복제하였다.
(수지 필름의 제조)
공정 (ⅰ)：
길이 150 ㎜, 폭 150 ㎜, 두께 100 ㎛ 의 고투과 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 (테이진 듀퐁사 제조, 테이진 테토론 O3) 의 표면에, 광경화성 조성물 (1) 을 스핀 코트법에 의해 도포하여, 두께 5 ㎛ 의 광경화성 조성물 (1) 의 도막을 형성하였다.
공정 (ⅱ)：
상기 니켈제 마스터 몰드를, 볼록조가 광경화성 조성물 (1) 의 도막에 접하도록, 25 ℃ 에서 0.5 ㎫ (게이지압) 로 광경화성 조성물 (1) 의 도막에 가압하였다.
공정 (ⅲ)：
공정 (ⅱ) 에 의해 얻어진 상태를 유지한 채로, PET 필름측으로부터, 조사의 광으로서, 고압 수은등 (주파수：1.5 ㎑ ? 2.0 ㎑, 주 파장광：255 ㎚, 315 ㎚ 및 365 ㎚, 365 ㎚ 에 있어서의 조사 에너지：1000 mJ) 의 자외선을 15 초간 조사하고, 광경화성 조성물 (1) 을 경화시켜, 니켈제 마스터 몰드의 볼록조에 대응하는 복수의 홈 및 그 홈 간의 평탄부를 표면의 일부에 갖는 PET 필름 (홈의 피치：160 ㎚, 홈의 폭：65 ㎚, 홈의 깊이：200 ㎚) 을 얻었다.
공정 (ⅳ)：
PET 필름으로부터 니켈제 마스터 몰드를 천천히 분리하였다.
이상의 공정 (ⅰ) ? (ⅳ) 를 10 회 반복 실시하여, 니켈제 마스터 몰드의 볼록조에 대응하는 복수의 홈 및 그 홈 간의 평탄부를 표면의 일부에 갖는 수지 필름 (1) 10 장을 얻었다.
불소계 이형제 (다이킨 공업사 제조, 옵툴 DSX) 를 불소계 용매 (아사히 가라스사 제조, CT-Solv.100) 에 용해시켜, 이형제 용액 (1) (불소계 화합물의 농도：0.1 질량％) 을 조제하였다.
수지 필름 (1) 을 이형제 용액 (1) 에 딥하고, 끌어올린 후, 즉시 불소계 용매 (아사히 가라스사 제조, CT-Solv.100) 로 린스하고, 60 ℃, 90 ％RH 의 항온 고습조 중에서 1 시간 큐어하고, 수지 필름 (1) 의 표면에 이형제 처리를 실시하였다.
(임프린트용 몰드의 제조)
이형제 처리한 수지 필름 (1) 의 단부끼리를 맞댄 상태에서, 맞댄 부분을 250 ℃ 로 가열된 폭 10 ㎜ 의 1 쌍의 히터로 5 ㎫ (게이지압) 로 상하 방향으로부터 사이에 두고 가열 융착시켜 접합하여, 엔드리스 벨트상의 임프린트용 몰드 (1) 을 얻었다.
접합 부분의 단차를, 마이크로미터 (미츠토요사 제조) 를 사용하여 측정한 결과, 접합 부분 (맞대는 위치를 중심선으로 하는 10 ㎜ 의 폭의 부분) 에 있어서, 가로세로 1 ㎜ 의 면적 내의 몰드 두께의 최대값과 최소값의 차가 20 ㎛ 를 초과하는 영역이 존재하지 않는다.
(광투과성 기판의 제조)
엔드리스 벨트상의 임프린트용 몰드 (1) 을, 도 3 에 나타내는 임프린트 장치의 대롤 (24) 및 소롤 (26) 에 걸쳤다.
기재 (20) 로서 두께 100 ㎛ 의 상기와 동일한 PET 필름을 사용하고, 광경화성 조성물로서 상기와 동일한 광경화성 조성물 (1) 을 사용하고, 광조사 수단 (28) 으로서 상기 고압 수은등을 사용하였다.
기재 (20) 의 이동 속도 1 m/분, 광경화성 조성물 (1) 의 도포 막두께 10 ㎛ 의 조건으로 임프린트를 실시하여, 임프린트용 몰드 (1) 의 미세 패턴에 대응하는 반전 패턴 (볼록조의 피치：160 ㎚, 볼록조의 저부의 폭：65 ㎚, 볼록조의 높이：200 ㎚, 볼록조의 길이：100 ㎜, 볼록조의 단면 형상：대략 이등변 삼각형) 을 기재 (20) 의 표면에 갖는, 와이어 그리드형 편광자의 광투과성 기판을 얻었다.
산업상 이용 가능성
본 발명의 임프린트용 몰드는, 반사 방지 부재, 와이어 그리드형 편광자 등의 광학 부재 등을 임프린트법, 특히 나노 임프린트법으로 제조할 때의 몰드로서 유용하다.
또한, 2009년 10월 21일에 출원된 일본 특허출원 2009-242392호의 명세서, 특허청구의 범위, 도면 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하여, 본 발명의 개시로서 도입하는 것이다.
10 : 임프린트용 몰드
12 : 수지 필름
20 : 기재
22 : 도포 수단
24 : 대롤
26 : 소롤
28 : 방사선 조사 수단
36 : 상류측 롤
38 : 하류측 롤
40 : 냉각 롤
42 : 방사선 조사 롤
46 : 상롤
48 : 상류측 하롤
50 : 하류측 하롤
58 : 가압 롤

Claims (10)

  1. 미세 패턴을 표면에 갖는 1 장 이상의 수지 필름을, 그 단부끼리를 맞댄 상태에서 융착시켜 접합하여, 엔드리스 벨트상으로 한 임프린트용 몰드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미세 패턴이, 복수의 볼록부 및 또는 오목부를 갖고,
    그 볼록부 및 또는 오목부의 피치가, 평균으로 1 ㎚ ? 10 ㎛ 인 임프린트용 몰드.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    엔드리스 벨트상으로 된 수지 필름의 외주면에 미세 패턴을 갖는 임프린트용 몰드.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    수지 필름의 단부끼리가 맞닿아 융착되고, 접합된 접합선을 중심선으로 하는 10 ㎜ 의 폭 부분에 있어서의 몰드 두께의 최대값과 최소값의 차가 20 ㎛ 이하인 임프린트용 몰드.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 임프린트용 몰드를 제조하는 방법으로서,
    상기 미세 패턴의 반전 패턴을 표면에 갖는 마스터 몰드의 그 반전 패턴을 수지 필름의 표면에 전사하여, 미세 패턴이 표면에 형성된 수지 필름을 얻는 공정과,
    미세 패턴을 표면에 갖는 1 장 이상의 수지 필름을, 그 단부끼리를 맞댄 상태에서 융착시켜 접합하여, 엔드리스 벨트상으로 하는 공정을 갖는 임프린트용 몰드의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 반전 패턴이, 상기 미세 패턴의 볼록부 및 또는 오목부에 대응한 복수의 오목부 및 또는 볼록부를 갖고,
    그 오목부 및 또는 볼록부의 피치가, 평균으로 1 ㎚ ? 10 ㎛ 인 임프린트용 몰드의 제조 방법.
  7. 이동하는 기재의 표면에 광경화성 조성물을 도포하는 도포 수단과,
    상기 기재의 표면에 도포된 상기 광경화성 조성물에 접촉하는, 복수의 롤에 걸쳐져 윤전하는 엔드리스 벨트상의 몰드와,
    상기 광경화성 조성물에 상기 몰드가 접촉한 상태에서, 상기 광경화성 조성물에 광을 조사하는 광조사 수단을 갖고,
    상기 엔드리스 벨트상의 몰드가, 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 임프린트용 몰드인 임프린트 장치.
  8. 복수의 롤에 걸쳐져 윤전하는 엔드리스 벨트상의 몰드와,
    상기 몰드의 표면에 광경화성 조성물을 도포하는 도포 수단과,
    이동하는 기재의 표면에, 상기 몰드의 표면에 도포된 광경화성 조성물이 접촉한 상태에서, 상기 광경화성 조성물에 광을 조사하는 광조사 수단을 갖고,
    상기 엔드리스 벨트상의 몰드가, 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 임프린트용 몰드인 임프린트 장치.
  9. 이동하는 기재의 표면에 광경화성 조성물을 도포하는 공정과,
    상기 기재의 표면에 도포된 상기 광경화성 조성물에, 복수의 롤에 걸쳐져 윤전하는 엔드리스 벨트상의 몰드를 접촉시키는 공정과,
    상기 광경화성 조성물에 상기 몰드가 접촉한 상태에서, 상기 광경화성 조성물에 광을 조사하는 공정을 갖고,
    상기 엔드리스 벨트상의 몰드로서, 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 임프린트용 몰드를 사용하는 임프린트 방법.
  10. 복수의 롤에 걸쳐져 윤전하는 엔드리스 벨트상의 몰드의 표면에 광경화성 조성물을 도포하는 공정과,
    상기 몰드의 표면에 도포된 상기 광경화성 조성물에, 이동하는 기재를 접촉시키는 공정과,
    상기 광경화성 조성물에 상기 기재가 접촉한 상태에서, 상기 광경화성 조성물에 광을 조사하는 공정을 갖고,
    상기 엔드리스 벨트상의 몰드로서, 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 임프린트용 몰드를 사용하는 임프린트 방법.
KR1020127004589A 2009-10-21 2010-10-19 임프린트용 몰드, 그 제조 방법, 임프린트 장치 및 임프린트 방법 KR101735133B1 (ko)

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