KR20130133184A - Transfer device and method for producing resin pattern - Google Patents
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Abstract
수지제의 가요성 몰드를 안정적으로 연속 성형할 수 있는 전사 장치 및 수지 패턴 제조 방법을 제공한다. 가요성 기재 (9) 의 수지 도포 에어리어 (35) 와 강성 몰드 부재 (23) 를 대치시킨 상태에서, 하방으로부터 가압 롤러 (31) 를 Z 축 방향으로 소정 압력으로 꽉 누르면서 Y 축 정방향으로 이동시킨다. 이 때, 가요성 기재 (9) 의 우단측은 일정한 장력으로 우측 경사 하방을 향하여 잡아당겨져 있다. 이 상태에서, 가요성 기재 (9) 의 광경화성 수지 (47) 를 강성 몰드 부재 (23) 에 대해 조금씩 꽉 눌러 가면 강성 몰드 부재 (23) 의 볼록부와 볼록부 사이의 아직 전사되어 있지 않은 약간의 간극으로부터 공기를 외부로 밀어내 간다. 그래서, 본 전사 장치 (10) 를 감압 환경하에 두지 않아도 광경화성 수지 (47) 측에 기포가 남는 일은 없다.Provided are a transfer device and a resin pattern manufacturing method capable of stably and continuously forming a flexible mold made of a resin. In the state where the resin application area 35 of the flexible base material 9 and the rigid mold member 23 were replaced, the pressure roller 31 is moved to the Y-axis forward direction while pressing the pressure roller 31 at a predetermined pressure in the Z-axis direction from below. At this time, the right end side of the flexible base 9 is pulled toward the right inclined downward with a constant tension. In this state, if the photocurable resin 47 of the flexible base material 9 is pressed against the rigid mold member 23 little by little, it has not yet been transferred between the convex portion and the convex portion of the rigid mold member 23. Air is pushed out of the gap of the outside. Therefore, even if the present transfer device 10 is not placed under a reduced pressure environment, bubbles do not remain on the photocurable resin 47 side.
Description
본 발명은 전사 장치 및 수지 패턴 제조 방법에 관한 것으로, 특히 수지제의 가요성 몰드를 안정적으로 연속 성형할 수 있는 전사 장치 및 수지 패턴 제조 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a transfer apparatus and a resin pattern manufacturing method, and more particularly, to a transfer apparatus and a resin pattern manufacturing method capable of stably and continuously forming a flexible mold made of a resin.
종래, 나노미터의 오더의 미세 요철 구조가 표면에 형성된 몰드를 사용하여 이 미세 요철 구조를 레지스트나 수지에 전사하는 나노 임프린트법이 알려져 있다. 이 나노 임프린트법은, 포토리소그래피와 에칭을 이용한 종래 제법에 비해 가공 시간이 짧고, 미세 요철 구조의 형성에 필요한 장치 비용이나 재료 비용이 적어도 되고, 생산성도 우수하기 때문에, 최근 주목을 받고 있다.Conventionally, the nanoimprint method which transfers this fine uneven structure to resist or resin using the mold in which the fine uneven structure of nanometer order was formed in the surface is known. This nanoimprint method has recently attracted attention because the processing time is shorter than the conventional manufacturing method using photolithography and etching, the device cost and material cost required for forming the fine concavo-convex structure are minimized, and the productivity is also excellent.
또, 포토리소그래피와 에칭을 이용한 제법은, 일반적으로 실리콘 웨이퍼나 석영 기판 등 리지드한 (즉 강성의) 기판을 기재로 한 매엽 프로세스를 특장으로 하는 반면에, 나노 임프린트는 강성의 기판을 기재로 한 매엽 프로세스는 물론, 수지 필름과 같은 가요성 기판을 기재로 한 롤ㆍ투ㆍ롤 프로세스와의 조화가 양호한 것도 특징이다.In addition, the photolithography and etching methods generally feature sheet-fed processes based on rigid (i.e., rigid) substrates such as silicon wafers and quartz substrates, whereas nanoimprints are based on rigid substrates. It is a characteristic that not only the sheet | leaf process but the coordination with the roll-to-roll process based on flexible substrates, such as a resin film, are favorable.
한편, 롤ㆍ투ㆍ롤 프로세스에는 롤상의 몰드가 필요하지만 나노 오더의 패턴을 롤상으로 형성하는 것은 매우 곤란하기 때문에, 0.2 ㎜ 두께 정도의 얇고 구부려지는 니켈 몰드를 전사용 롤에 감아 대용하는 수법 등이 제안되고 있다.On the other hand, the roll-to-roll process requires a roll-shaped mold, but since it is very difficult to form a nano-order pattern in a roll form, a method of winding a thin, bent nickel mold, which is about 0.2 mm thick, by using a transfer roll, etc. Is being proposed.
여기서 사용하는 니켈 몰드는, 실리콘 웨이퍼 등의 강성의 기판 상에 포토리소그래피를 사용하여 레지스트 패턴을 형성한 후, 니켈 전기 주조에 의해 그 복제를 취함으로써 제작할 수 있다. 또, 이 경우 레지스트 패턴을 형성 후, 에칭한 미세 패턴으로부터 니켈 전기 주조에 의해 복제를 얻어도 된다.The nickel mold used here can be manufactured by forming a resist pattern using photolithography on rigid substrates, such as a silicon wafer, and taking the replication by nickel electroforming. In addition, in this case, after forming a resist pattern, you may obtain replication by nickel electroforming from the etched fine pattern.
또한 나노 임프린트에 있어서, 몰드의 흠집이나 오염 등의 결함은 전사품의 결함이 되기 때문에, 발생하면 바로 몰드를 교환할 필요가 있다. 따라서 니켈 몰드보다 저렴하게 얻어지는 몰드가 요구된다.In addition, in the nanoimprint, defects such as scratches and stains of the mold become defects of the transfer article, and therefore, it is necessary to replace the mold as soon as they occur. Therefore, a mold obtained cheaper than a nickel mold is required.
따라서, 롤ㆍ투ㆍ롤 프로세스에 사용되는 나노 임프린트용 몰드는 전사용 롤에 감을 수 있고, 또한 내구성이 우수하고, 저렴한 것이 요망된다. 그래서, 석영, 실리콘 등의 재질로 이루어지는 고가이며 평판의 원반으로부터 일단 필름 상에 패턴을 나노 임프린트한 수지제의 가요성 몰드를 사용하는 것이 실시되고 있다 (특허문헌 1).Therefore, it is desired that the mold for nanoimprint used in the roll-to-roll process can be wound on a transfer roll, which is excellent in durability and inexpensive. Therefore, using a flexible mold made of a resin made of a material such as quartz or silicon and having a nanoimprint pattern on the film once from the disk of the flat plate has been performed (Patent Document 1).
그런데, 수지제의 가요성 몰드를 제조하기 위해서는 여러 가지 방법이 제안되고 있다.By the way, in order to manufacture a flexible mold made of resin, various methods have been proposed.
예를 들어, 평행 평판이며 일정한 간격을 둔 스테이지 사이에, 광경화성 수지를 도포한 수지 필름과 몰드를, 패턴면과 광경화성 수지 도포면이 서로 마주 보는 상태로 고정시키고, 일방 스테이지를 반대측 스테이지에 정밀하게 평행을 유지시킨 채로 꽉 누른 후, UV 광을 조사하여 패턴을 수지 필름 상에 형성하는 방법이나, 광경화성 수지를 도포한 수지 필름과 몰드의 원반을 패턴면과 광경화성 수지 도포면이 서로 마주 보도록 중첩시켜 설치하고, 수지 필름에 대해 가압 롤을 꽉 눌러 주사시킨 후, UV 광을 조사하여 패턴을 수지 필름 상에 형성하는 등의 방법을 들 수 있다.For example, between the parallel flat and spaced stages, the resin film and mold coated with the photocurable resin are fixed in a state where the pattern surface and the photocurable resin coated surface face each other, and one stage is precisely placed on the opposite stage. After pressing firmly while maintaining parallelism, the pattern is formed on the resin film by irradiating UV light, or the resin film coated with the photocurable resin and the disc of the mold face each other so that the pattern surface and the photocurable resin coated surface face each other. After superimposing and installing, pressing a pressure roll with respect to a resin film and scanning, the method of irradiating UV light and forming a pattern on a resin film, etc. are mentioned.
전자 방법의 경우, 면내의 누름 불균일은 스테이지 표면의 조도 (粗度) 를 낮게 함으로써 억제할 수 있지만, 몰드의 면적이 커지면 누름압을 높게 할 필요가 있어, 장치가 대규모가 되는 등의 문제가 있다. 또, 몰드에 의해 전사될 때에 몰드의 볼록부와 볼록부 사이에 존재하는 공기가 기포로서 수지 패턴 표면에 남기 쉬워, 패턴 결함이 될 우려가 있었다. 기포를 잔존시키지 않는 방법으로서 감압하에서 전사하는 방법이 제안되어 있지만, 동일하게 몰드의 사이즈가 커지면 그것을 수용하는 챔버 사이즈가 커지고, 아울러 대용량의 진공 펌프가 필요해져, 장치가 대규모가 되는 등의 문제가 있다.In the case of the former method, in-plane press unevenness can be suppressed by lowering the roughness of the surface of the stage. However, when the area of the mold is large, it is necessary to increase the press pressure, resulting in a problem that the apparatus becomes large. . Moreover, when it transfers by the mold, the air which exists between the convex part and convex part of a mold is easy to remain on the surface of a resin pattern as a bubble, and there existed a possibility that it might become a pattern defect. A method of transferring under reduced pressure has been proposed as a method of not remaining bubbles. However, if the mold size increases, the chamber size for accommodating it increases, and a large capacity vacuum pump is required. have.
후자 방법의 경우, 가압 롤의 누름 불균일이 전사 불량의 요인이 된다.In the latter method, the pressing unevenness of the pressing roll is a cause of poor transfer.
도 11 에 나타낸 바와 같이, 전사 후에 기재가 되는 필름 (1) 상에 도포된 수지 (3) 에는 도시되지 않은 몰드로부터의 요철이 전사되지만, 이 누름 불균일에 의해 수지 (3) 의 잔막 부분 (도면 중 잔막의 높이를 H 로 나타낸다) 에는 장소에 따라 높이가 균일해지지는 않아 막두께 불균일을 발생시킬 우려가 있었다.As shown in FIG. 11, the unevenness from the mold (not shown) is transferred to the
본 발명은 이와 같은 종래의 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 수지제의 가요성 몰드를 안정적으로 연속 성형할 수 있는 전사 장치 및 수지 패턴 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.This invention is made | formed in view of such a conventional subject, and an object of this invention is to provide the transfer apparatus and resin pattern manufacturing method which can stably continuously shape a flexible mold made of resin.
그래서 본 발명 (청구항 1) 은, 강성 혹은 가요성을 갖는 전사 부재와, 강성 혹은 가요성을 갖는 피전사 부재와, 상기 전사 부재 또는 상기 피전사 부재 중 어느 적어도 1 군데의 소정 에어리어에 대해 경화성 수지를 도포하는 도포 수단과, 상기 전사 부재와 상기 피전사 부재를 상기 경화성 수지를 개재하여 서로 전사하는 전사 수단과, 상기 경화성 수지를 경화시키는 경화 수단과, 상기 전사된 상기 전사 부재와 상기 피전사 부재를 서로 박리시키는 박리 수단을 구비한 전사 장치로서, 상기 전사 부재 및 상기 피전사 부재 중 어느 적어도 일방 부재는 가요성을 갖는 부재이고, 상기 전사 수단은, 상기 전사 부재 또는 상기 피전사 부재 중 가요성을 갖는 일방 부재에 대해 꽉 누르면서 상기 전사 부재 또는 상기 피전사 부재 중 타방 부재에 대해 평행하게 이송 주사하는 가압 롤러와, 상기 가요성을 갖는 일방 부재를 그 가압 롤러를 지지점으로 하여 상기 주사 방향으로부터 전방 경사 방향을 향하여 소정의 장력으로 견인하는 장력 발생 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.Accordingly, the present invention (claim 1) relates to a rigid or flexible transfer member, a transfer member having rigidity or flexibility, and a curable resin with respect to at least one predetermined area of the transfer member or transfer member. Application means for applying a film, transfer means for transferring the transfer member and the transfer member to each other via the curable resin, curing means for curing the curable resin, the transferred transfer member and the transfer member A transfer apparatus comprising peeling means for peeling each other, wherein at least one of the transfer member and the transfer member is a member having flexibility, and the transfer means is flexible among the transfer member or the transfer member. While pressing firmly against one of the members having a parallel to the other of the transfer member or the transfer member And a transmission scan the one-side member having a pressure roller and said flexible, characterized in that by the pressure roller as a supporting point with a tension generating means toward the front oblique direction from the scanning direction of traction at a predetermined tension.
전사 부재는 표면에 요철 패턴이 실시된 몰드를 구비한 부재이다.The transfer member is a member having a mold having a concavo-convex pattern applied to its surface.
그리고 가압 롤러로 전사 부재 또는 피전사 부재 중 가요성을 갖는 일방 부재에 대해 꽉 누르면서 전사 부재 또는 피전사 부재 중 타방 부재에 대해 평행하게 이송 주사한다. 그리고, 이 때에는 가요성을 갖는 일방 부재를 이 가압 롤러를 지지점으로 하여 주사 방향으로부터 전방 경사 방향을 향하여 소정의 장력으로 견인한다.Then, the pressing roller is pressed against the one member having flexibility in the transfer member or the transfer member, and is conveyed and scanned in parallel with the other member among the transfer member or the transfer member. At this time, one member having flexibility is pulled at a predetermined tension from the scanning direction toward the forward inclined direction with the pressure roller as the supporting point.
이와 같이 전사 부재 또는 피전사 부재 중 타방 부재에 대해 전사 부재 또는 피전사 부재 중 가요성을 갖는 일방 부재를 조금씩 가압해 가면 수지가 아직 전사되어 있지 않은 약간의 간극으로부터 공기가 외부로 누출되어 간다. 그래서, 감압 환경하에서 처리하지 않아도 수지측에 기포가 남는 일은 없다.In this way, when one of the transfer member or the transfer member is flexibly pressed against the other member of the transfer member or the transfer member, air leaks to the outside from a slight gap where the resin has not yet been transferred. Therefore, even if it does not process in a pressure-reduced environment, air bubbles do not remain on the resin side.
또한, 본 발명에 있어서, 전사 부재의 요철 패턴을 경화성 수지에 가압함으로써, 당해 요철 패턴이 경화성 수지에 전사된다. 그 후, 경화성 수지를 경화시켜 몰드를 이형시킴으로써, 패턴 형상을 유지할 수 있다.Moreover, in this invention, the said uneven | corrugated pattern is transferred to curable resin by pressing the uneven | corrugated pattern of a transfer member to curable resin. Thereafter, the pattern shape can be maintained by curing the curable resin and releasing the mold.
또, 본 발명 (청구항 2) 은, 강성 혹은 가요성을 갖는 전사 부재와, 강성 혹은 가요성을 갖는 피전사 부재와, 상기 전사 부재 또는 상기 피전사 부재 중 어느 적어도 1 군데의 소정 에어리어에 대해 경화성 수지를 도포하는 도포 수단과, 상기 전사 부재와 상기 피전사 부재를 상기 경화성 수지를 개재하여 서로 전사하는 전사 수단과, 상기 경화성 수지를 경화시키는 경화 수단과, 상기 전사된 상기 전사 부재와 상기 피전사 부재를 서로 박리시키는 박리 수단을 구비한 전사 장치로서, 상기 전사 부재 및 상기 피전사 부재 중 어느 적어도 일방 부재는 가요성을 갖는 부재이고, 상기 박리 수단은, 상기 전사 부재 또는 상기 피전사 부재 중 가요성을 갖는 일방 부재에 대해 꽉 누르면서 상기 전사 부재 또는 상기 피전사 부재 중 타방 부재에 대해 평행하게 복귀 주사하는 가압 롤러와, 상기 가요성을 갖는 일방 부재를 그 가압 롤러를 지지점으로 하여 상기 주사 방향으로부터 전방 경사 방향을 향하여 소정의 장력으로 견인하는 장력 발생 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.Moreover, this invention (claim 2) is hard with respect to at least one predetermined area of the transfer member which has rigidity or flexibility, the transfer member which has rigidity or flexibility, and the said transfer member or said transfer member. Application means for applying a resin, transfer means for transferring the transfer member and the transfer member to each other via the curable resin, curing means for curing the curable resin, the transferred transfer member and the transfer target A transfer apparatus comprising peeling means for peeling members from each other, wherein at least one of the transfer member and the transfer member is a member having flexibility, and the peeling means is flexible among the transfer member or the transfer member. Returning in parallel with the other member of the said transfer member or the said to-be-transmitted member, pressing firmly with respect to the one member which has sex. And a tension generating means for pulling the flexible roller to scan, and the one member having the flexibility as a supporting point with a predetermined tension from the scanning direction toward the forward inclined direction.
전사 부재는 표면에 요철 패턴이 실시된 몰드를 구비한 부재이다.The transfer member is a member having a mold having a concavo-convex pattern applied to its surface.
그리고, 가압 롤러로 전사 부재 또는 피전사 부재 중 가요성을 갖는 일방 부재에 대해 꽉 누르면서 전사 부재 또는 피전사 부재 중 타방 부재에 대해 평행하게 복귀 주사한다. 그리고, 이 때에는 가요성을 갖는 일방 부재를 이 가압 롤러를 지지점으로 하여 주사 방향으로부터 전방 경사 방향을 향하여 소정의 장력으로 견인한다.Then, the pressing roller is pressed against the one member having flexibility in the transfer member or the transfer member, and is scanned in parallel with the other member in the transfer member or the transfer member. At this time, one member having flexibility is pulled at a predetermined tension from the scanning direction toward the forward inclined direction with the pressure roller as the supporting point.
이와 같이 구성함으로써, 전사 부재 또는 피전사 부재 중 타방 부재보다 전사 부재 또는 피전사 부재 중 가요성을 갖는 일방 부재를 일정한 위치로부터 조금씩 원활하게 박리시킬 수 있다.By configuring in this way, one member which has more flexibility among the transfer member or the to-be-transfer member than the other member of a transfer member or the to-be-transfer member can be peeled smoothly little by little from a fixed position.
또한, 본 발명 (청구항 3) 은 전사 장치의 발명으로서, 상기 전사 부재 또는 상기 피전사 부재 중 어느 하나를 반전시키는 반전 수단을 구비하여 구성하였다.In addition, the present invention (claim 3) is an invention of a transfer apparatus, and comprises a reversing means for inverting either the transfer member or the transfer member.
이것에 의해 전사 부재 또는 피전사 부재의 설치 작업을 용이하게 실시할 수 있다.Thereby, the installation work of a transfer member or a transfer member can be performed easily.
또한, 본 발명 (청구항 4) 은 전사 장치의 발명으로서, 상기 가요성을 갖는 일방 부재가 상기 타방 부재의 일단의 모서리부에서 절곡되도록 그 가요성을 갖는 일방 부재의 일단을 그 모서리부의 높이보다 높은 위치로 유지하는 제 1 승강 롤을 구비하여 구성하였다.In addition, the present invention (claim 4) is an invention of a transfer apparatus, wherein one end of one member having flexibility is higher than the height of the corner portion so that the one member having the flexibility is bent at the corner portion of one end of the other member. It comprised with the 1st lifting roll holding in a position.
가요성을 갖는 일방 부재가 타방 부재의 일단의 모서리부에서 절곡되어 있음으로써, 전사 개시점부터 완전히 전사가 실시되고, 가압 롤러 주사시에 가압 롤러의 가까운측이 박리되는 것을 방지할 수 있다.Since the flexible one member is bent at the corner of one end of the other member, the transfer is completely performed from the transfer start point, and it is possible to prevent the close side of the pressure roller from being peeled off during the pressure roller scan.
또한, 본 발명 (청구항 5) 은 전사 장치의 발명으로서, 상기 가요성을 갖는 일방 부재를 상기 경사 방향을 향하여 유지하는 제 2 승강 롤을 구비하여 구성하였다.Moreover, this invention (claim 5) was comprised in the invention of the transfer apparatus, Comprising: The 2nd lifting roll which hold | maintains the said flexible member toward the said inclination direction was comprised.
또한, 본 발명 (청구항 6) 은 전사 장치의 발명으로서, 상기 가요성을 갖는 일방 부재의 조출측을 안내하고 제 1 텐션 센서를 갖는 조출측 가이드 롤과, 상기 가요성을 갖는 일방 부재의 권취측을 안내하고 제 2 텐션 센서를 갖는 권취측 가이드 롤과, 상기 가요성을 갖는 일방 부재를 조출하는 조출 롤과, 상기 가요성을 갖는 일방 부재를 권취하는 권취 롤을 구비하고, 상기 제 1 텐션 센서로 검출한 장력을 기초로 상기 조출 롤을 구동시키고, 상기 제 2 텐션 센서로 검출한 장력을 기초로 상기 권취 롤을 구동시키는 것을 특징으로 한다.Moreover, this invention (claim 6) is invention of the transfer apparatus, The feeding side guide roll which guides the feeding side of the said one member which has the said flexibility, and has a 1st tension sensor, and the winding side of the one member which has the said flexibility And a winding-up guide roll having a second tension sensor, a feeding roll for feeding the one member having the flexibility, and a winding roll for winding the one member having the flexibility, wherein the first tension sensor is provided. The feeding roll is driven based on the tension detected by, and the winding roll is driven based on the tension detected by the second tension sensor.
또한, 본 발명 (청구항 7) 은 전사 장치의 발명으로서, 상기 경화 수단은 자외선 발광 소자를 직선상으로 배열한 광조사 기구를 구비하여 구성하였다.Moreover, this invention (claim 7) is invention of the transfer apparatus, Comprising: The said hardening means comprised the light irradiation mechanism which arranged the ultraviolet light emitting element in linear form.
자외선 발광 소자를 직선상으로 배열하였으므로, 자외선 발광 소자를 일면에 배치하는 것과 달리 저렴하다. 또한, 일정 속도로 주사하면 주사 방향에서 조사 광량에 편차가 발생되지 않는다. 또, 경화 수단은 열 등에 의한 것도 가능하다.Since the ultraviolet light emitting elements are arranged in a straight line, it is inexpensive unlike the arrangement of the ultraviolet light emitting elements on one surface. In addition, when scanning at a constant speed, no deviation occurs in the amount of irradiation light in the scanning direction. Moreover, the hardening means can also be based on heat.
또한, 본 발명 (청구항 8) 은 전사 장치의 발명으로서, 상기 가요성을 갖는 일방 부재의 권출 치수를 계측하는 측장 수단과, 그 측장 수단에 의해 계측된 권출 치수를 기초로 상기 가요성을 갖는 일방 부재를 절단하는 절단 수단을 구비하여 구성하였다.Moreover, this invention (claim 8) is invention of the transfer apparatus, Comprising: The measuring means which measures the unwinding dimension of the said one member which has said flexibility, and the one which has the said flexibility based on the unwinding dimension measured by the measuring means. It comprised by the cutting means which cut | disconnects a member.
또한, 본 발명 (청구항 9) 은, 강성 혹은 가요성을 갖는 전사 부재의 소정 에어리어, 또는 강성 혹은 가요성을 갖는 피전사 부재의 소정 에어리어 중 어느 하나의 소정 에어리어에 대해 경화성 수지를 도포하고, 상기 전사 부재와 상기 피전사 부재를 상기 경화성 수지를 개재하여 서로 전사하고, 상기 경화성 수지를 경화시킨 후에, 상기 전사된 상기 전사 부재와 상기 피전사 부재를 서로 박리시킴으로써 수지 패턴을 제조하는 수지 패턴 제조 방법으로서, 상기 전사 공정에 있어서, 상기 전사 부재 또는 상기 피전사 부재 중 가요성을 갖는 일방 부재에 대해 가압 롤러를 꽉 누르면서 그 가압 롤러를 상기 전사 부재 또는 상기 피전사 부재 중 타방 부재에 대해 평행하게 이송 주사하고, 상기 가요성을 갖는 일방 부재를 그 가압 롤러를 지지점으로 하여 상기 주사 방향으로부터 전방 경사 방향을 향하여 소정의 장력으로 견인하는 것을 특징으로 한다.Moreover, this invention (claim 9) apply | coats curable resin to the predetermined area of the predetermined area of the transfer member which has rigidity or flexibility, or the predetermined area of the transfer member which has rigidity or flexibility, A resin pattern manufacturing method for producing a resin pattern by transferring a transfer member and the transfer member to each other via the curable resin, and curing the curable resin, then peeling the transfer member and the transfer member from each other. In the transfer step, the pressing roller is transferred in parallel to the transfer member or the other member of the transfer member while pressing the pressing roller against the flexible member of the transfer member or the transfer member. Scanning, and the said one member which has the said flexibility is made into the said support roller the support point Traction is carried out from the scanning direction toward the front oblique direction with a predetermined tension.
또한, 본 발명 (청구항 10) 은, 강성 혹은 가요성을 갖는 전사 부재의 소정 에어리어, 또는 강성 혹은 가요성을 갖는 피전사 부재의 소정 에어리어 중 어느 하나의 소정 에어리어에 대해 경화성 수지를 도포하고, 상기 전사 부재와 상기 피전사 부재를 상기 경화성 수지를 개재하여 서로 전사하고, 상기 경화성 수지를 경화시킨 후에, 상기 전사된 상기 전사 부재와 상기 피전사 부재를 서로 박리시킴으로써 수지 패턴을 제조하는 수지 패턴 제조 방법으로서, 상기 박리 공정에 있어서, 상기 전사 부재 또는 상기 피전사 부재 중 가요성을 갖는 일방 부재에 대해 가압 롤러를 꽉 누르면서 그 가압 롤러를 상기 전사 부재 또는 상기 피전사 부재 중 타방 부재에 대해 평행하게 복귀 주사하고, 상기 가요성을 갖는 일방 부재를 그 가압 롤러를 지지점으로 하여 상기 주사 방향으로부터 전방 경사 방향을 향하여 소정의 장력으로 견인하는 것을 특징으로 한다.Moreover, this invention (claim 10) apply | coats curable resin to the predetermined area of the predetermined area of the transfer member which has rigidity or flexibility, or the predetermined area of the transfer member which has rigidity or flexibility, A resin pattern manufacturing method for producing a resin pattern by transferring a transfer member and the transfer member to each other via the curable resin, and curing the curable resin, then peeling the transfer member and the transfer member from each other. For example, in the peeling step, the pressing roller is returned in parallel to the transfer member or the other member of the transfer member while pressing the pressing roller against the flexible member of the transfer member or the transfer member. Scanning, and the said one member which has the said flexibility is made into the said support roller the support point Traction is carried out from the scanning direction toward the front oblique direction with a predetermined tension.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 가압 롤러로 전사 부재 또는 피전사 부재 중 가요성을 갖는 일방 부재에 대해 꽉 누르면서 전사 부재 또는 상기 피전사 부재 중 타방 부재에 대해 평행하게 이송 주사하고, 가요성을 갖는 일방 부재를 이 가압 롤러를 지지점으로 하여 주사 방향으로부터 전방 경사 방향을 향하여 소정의 장력으로 견인하도록 구성했으므로, 전사 부재 또는 피전사 부재 중 타방 부재에 대해 전사 부재 또는 피전사 부재 중 가요성을 갖는 일방 부재를 조금씩 가압해 갈 수 있고, 수지가 아직 전사되어 있지 않은 약간의 간극으로부터 공기를 외부로 밀어내 간다. 그래서, 감압 환경하에서 처리하지 않아도 수지측에 기포가 남는 일은 없다.As described above, according to the present invention, the pressing roller is pressed against the transfer member or the transfer member in a flexible manner while being pressed against the transfer member or the transfer member in parallel to the other member of the transfer member, thereby providing flexibility. Since the one member having the pressure roller is used as a supporting point to be pulled at a predetermined tension from the scanning direction toward the forward inclined direction, the member having the transfer member or the transfer member has flexibility with respect to the other member. One member can be pressed little by little, and air is pushed outward from the some gap which resin has not yet transferred. Therefore, even if it does not process in a pressure-reduced environment, air bubbles do not remain on the resin side.
도 1 은 본 발명의 실시형태인 전사 장치의 정면도이다.
도 2 는 도 1 중의 A-A 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 3 는 본 발명의 실시형태인 전사 장치의 평면도이다.
도 4 는 본 발명의 전사 개념도이다.
도 5 는 전사 장치의 각각의 처리 공정을 나타내는 도면이다.
도 6 은 전사 장치의 각각의 처리 공정을 나타내는 도면 (전사의 상세함) 이다.
도 7 은 전사 장치의 각각의 처리 공정을 나타내는 도면 (박리의 상세함) 이다.
도 8 은 본 발명의 실시형태의 다양성에 대해 설명하는 도면이다.
도 9 는 롤ㆍ투ㆍ롤 방식의 나노 임프린트 전사 시스템에 대한 적용예이다.
도 10 은 복수 매분의 도포 에어리어를 갖는 가요성 기재의 예이다.
도 11 은 종래의 전사 후의 기재의 모습을 나타내는 도면이다.1 is a front view of a transfer apparatus as an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view seen from a direction AA in FIG. 1. FIG.
3 is a plan view of the transfer apparatus as an embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram of the transfer of the present invention.
5 is a diagram illustrating respective processing steps of the transfer apparatus.
FIG. 6 is a diagram (details of transfer) showing respective processing steps of the transfer apparatus. FIG.
7 is a diagram (detail of peeling) showing respective treatment steps of the transfer apparatus.
It is a figure explaining the diversity of embodiment of this invention.
9 is an application example of a roll-to-roll type nanoimprint transfer system.
10 is an example of a flexible substrate having a plurality of coating areas.
It is a figure which shows the state of the base material after the conventional transfer.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 본 발명의 실시형태인 전사 장치의 정면도를 도 1 에, 도 1 중의 A-A 화살표 방향에서 본 단면도를 도 2 에, 평면도를 도 3 에 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The front view of the transfer apparatus which is embodiment of this invention is shown in FIG. 1, the sectional drawing seen from the arrow direction A-A in FIG. 1 is shown in FIG.
먼저, 제 1 실시형태로서 전사 부재가 강성 몰드이고, 피전사 부재가 가요성 기재 (9) 인 형태에 대해 설명한다.First, as a 1st Embodiment, the form whose transfer member is a rigid mold and the to-be-transfer member is the
도 1 ∼ 도 3 에 있어서, 전사 장치 (10) 의 좌단에는, 가요성 기재 (9) 가 권회되어 있는 조출 롤 (11) 과 그 우상에 이 가요성 기재 (9) 를 안내하는 조출측 가이드 롤 (13) 이 부착되어 있다. 한편, 이 전사 장치 (10) 의 우단에는 가요성 기재 (9) 를 권취하는 권취 롤 (15) 과 그 좌상에 이 가요성 기재 (9) 를 안내하는 권취측 가이드 롤 (17) 이 부착되어 있다.1 to 3, a feeding side guide roll for guiding the
조출측 가이드 롤 (13) 과 권취측 가이드 롤 (17) 은 Z 축 방향의 높이가 동일해지도록 부착되어 있다. 따라서, 가요성 기재 (9) 에 종이가 통과했을 때에는 가요성 기재 (9) 는 이 조출측 가이드 롤 (13) 과 권취측 가이드 롤 (17) 사이에서 Y 축 방향을 향하여 수평하게 펼쳐지도록 되어 있다.The feeding
조출측 가이드 롤 (13) 과 권취측 가이드 롤 (17) 에는 각각 텐션 센서 (19, 21) 가 구비되어 있고, 텐션 센서 (19) 로 검출한 장력을 기초로 조출 롤 (11) 구동용의 도시되지 않은 모터에 대해 토크 제어를 실시하도록 되어 있다. 한편, 텐션 센서 (21) 로 검출한 장력을 기초로 권취 롤 (15) 구동용의 도시되지 않은 모터에 대해 토크 제어를 실시하도록 되어 있다. 이것에 의해 가요성 기재 (9) 의 장력을 조정할 수 있도록 되어 있다.The feeding
전사 장치 (10) 의 중앙부에는 도시되지 않은 진공 펌프로부터 진공화할 수 있는 진공 흡착 스테이지 (20) 가 배치 형성되어 있다. 진공 흡착 스테이지 (20) 의 편면에는 복수의 소구멍이 형성되고, 이 소구멍을 통해 외기가 진공 펌프측에 흡인되도록 되어 있다.In the center part of the
이 진공 흡착 스테이지 (20) 는 수평축 (25) 둘레로 자유롭게 회전 운동할 수 있게 되어 있고, 수평축 (25) 둘레로 열린 상태에서 강성 몰드 부재 (23) 를 위에서부터 재치 (載置) 가능하게 되어 있다. 그리고, 재치된 강성 몰드 부재 (23) 는 이 진공 흡착 스테이지 (20) 의 소구멍에서의 흡인에 의해 진공 흡착 스테이지 (20) 에 대해 고정되도록 되어 있다.The
수평하게 뉘였을 때의 진공 흡착 스테이지 (20) 및 강성 몰드 부재 (23) 의 좌우측부에는 가요성 기재 (9) 를 Z 축 방향 상측과 하측 사이에 끼우고, 또한 Z 축 방향으로 자유롭게 승강할 수 있는 제 1 승강 롤 (27a, 27b) 과 제 2 승강 롤 (29a, 29b) 이 각각 배치 형성되어 있다.The left and right sides of the
강성 몰드 부재 (23) 의 가요성 기재 (9) 를 사이에 둔 하측에는 가압 롤러 (31) 가 Y 축 방향을 향하여 수평하게 일정 속도로 자유롭게 이동할 수 있게 배치 형성되어 있다. 또, 강성 몰드 부재 (23) 의 가요성 기재 (9) 를 사이에 둔 하측에는 도 2 에 나타낸 바와 같이 X 축 방향으로 도시되지 않은 LED 등의 자외선 발광 소자를 직선상으로 배치한 UV 조사 램프 (33) 가 광조사 기구로서 구비되고, 이 UV 조사 램프 (33) 는 Y 축 방향을 향하여 수평하게 일정 속도로 자유롭게 이동할 수 있게 되어 있다.On the lower side of the
수평하게 뉘였을 때의 진공 흡착 스테이지 (20) 및 강성 몰드 부재 (23) 의 제 1 승강 롤 (27a, 27b) 을 사이에 둔 좌방에는 수지 도포 에어리어 (35) 가 형성되고, 이 에어리어 내에 수지를 도포하는 수지 도포용 노즐 (37) 이 XYZ 축형 로봇 (39) 에 의해 위치 결정 제어되도록 되어 있다.A
권취측 가이드 롤 (17) 에는, 도시되지 않은 측장계가 배치 형성되고, 가요성 기재 (9) 의 이동 거리를 계측할 수 있게 되어 있다. 그리고, 소정 길이분의 전사가 종료된 단계에서 가요성 기재 (9) 는, 도 3 에 나타내는 절단 스테이지 (40) 에 이송되고, 도시되지 않은 필름 커터에 의해 가요성 기재 (9) 를 절단할 수 있게 되어 있다.On the winding-up
다음으로 본 발명의 실시형태의 동작을 설명한다.Next, operation | movement of embodiment of this invention is demonstrated.
도 4 에 본 발명의 전사 개념도를 나타낸다. 도 4(A) 에 있어서, 도시되지 않은 진공 흡착 스테이지 (20) 상에는 요철 패턴이 실시된 패턴부 (43) 를 갖는 강성 몰드 부재 (23) 가 재치되고, 이 강성 몰드 부재 (23) 는 진공 흡착 스테이지 (20) 에 흡착된 상태이다. 강성 몰드 부재 (23) 의 재질은 석영, 실리콘, 니켈 등이다.4 shows a transfer conceptual diagram of the present invention. In Fig. 4A, the
한편, 가요성 기재 (9) 의 수지 도포 에어리어 (35) 에는 수지 도포용 노즐 (37) 에 의해 광경화성 수지 (47) 가 도포되어 있다. 여기에 가요성 기재 (9) 의 재질로서는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지 필름을 사용할 수 있다.On the other hand, the
또, 광경화성 수지 (47) 의 재질로서는 광라디칼 중합에 의해 광경화할 수 있는 광경화성 조성물을 사용할 수 있다. 광경화성 수지 (47) 를 도포하는 방법으로는, 다이 코트, 바 코트, 블레이드 코트, 나이프 코트, 롤 코트, 스프레이 코트, 잉크젯 등으로 가능하다.As the material of the
또한, 광경화성 수지 (47) 대신에 열 라디칼 중합에 의해 열경화할 수 있는 열경화성 수지를 사용할 수도 있다. 그 때에는, UV 조사 램프 (33) 대신에 X 축 방향으로 직선상의 적외 히터 등을 가열 장치로서 구비하고, 이 적외 히터를 Y 축 방향을 향하여 수평하게 일정 속도로 주사하면 된다.Instead of the
강성 몰드 부재 (23) 의 표면에는 이형성을 향상시키 위해 미리 표면 처리가 실시되어 있어도 된다. 이 표면 처리에는 플루오로알킬기 (에테르성 산소 원자를 갖고 있어도 된다.), 실리콘 사슬, 또는 탄소수 4 ∼ 24 의 장사슬 알킬기를 갖는 화합물을 함유하는 것이 바람직하고, 플루오로알킬기를 갖는 화합물을 함유하는 것이 특히 바람직하다.The surface of the
도 4(B) 에 있어서, 도시되지 않은 진공 흡착 스테이지 (20) 상에 강성 몰드 부재 (23) 를 재치한 후, 진공 흡착 스테이지 (20) 를 반전시켜 가요성 기재 (9) 와 대치시킨다. 이와 같이 강성 몰드 부재 (23) 를 재치한 후에 반전시키면 되므로 작업이 용이하다.In FIG. 4B, after the
이 때에는, 가요성 기재 (9) 의 수지 도포 에어리어 (35) 가 강성 몰드 부재 (23) 의 패턴부 (43) 전체보다 넓고, 강성 몰드 부재 (23) 의 외형보다 좁게 배치되어 있다. 즉, 도 4(A) 에 나타낸 바와 같이, 수지 도포 에어리어 (35) 는 가요성 기재 (9) 의 내측에 형성되고, 또한 강성 몰드 부재 (23) 는 수지 도포 에어리어 (35) 의 면보다 외측에 형성되어 있다.At this time, the
도 4(C) 는 전사 공정이다. 이와 같이 가요성 기재 (9) 의 수지 도포 에어리어 (35) 와 강성 몰드 부재 (23) 를 대치시킨 상태에서, 하방으로부터 가압 롤러 (31) 를 Z 축 방향으로 소정 압력으로 가압하면서 Y 축 정방향으로 이동시킨다. 이 때, 가요성 기재 (9) 의 우단측은 일정한 장력으로 우측 경사 하방을 향하여 잡아당겨져 있다.4C is a transfer step. Thus, in the state which replaced the
이 상태에서, 가요성 기재 (9) 상의 광경화성 수지 (47) 를 강성 몰드 부재 (23) 에 대해 조금씩 가압해 가면 강성 몰드 부재 (23) 의 볼록부와 볼록부 사이의 아직 전사되어 있지 않은 약간의 간극으로부터 공기가 외부에 누출되어 간다. 그래서, 본 전사 장치 (10) 를 감압 환경하에 두지 않아도 광경화성 수지 (47) 측에 기포가 남는 일은 없다.In this state, when the
또한, 도 4(D) 에 나타낸 바와 같이, UV 조사에 의해 광경화성 수지 (47) 를 경화시키지만, 자외선이 투과 가능하다면, 강성 몰드 부재 (23) 측, 가요성 기재 (9) 측 중 어느 측으로부터 조사되어도 된다.In addition, as shown in FIG.4 (D), if the
그 후, 도 4(E) 에 나타낸 바와 같이 가요성 기재 (9) 의 광경화성 수지 (47) 를 강성 몰드 부재 (43) 로부터 박리시켜 간다. 이 처리에서는, 하방으로부터 가압 롤러 (31) 를 Z 축 방향으로 소정 압력으로 가압하면서 도 4(C) 의 전사 공정과는 반대로 Y 축 부방향으로 이동시킨다. 이 때, 가요성 기재 (9) 의 우단측은 일정한 장력으로 우측 경사 하방을 향하여 잡아당겨져 있다. 이것에 의해 박리부의 위치가 일정하게 유지되고, 또한 박리 속도가 일정하게 유지되며, 그 결과 서서히 박리가 이루어지기 때문에 원활한 박리가 가능하다.Thereafter, as shown in FIG. 4E, the
다음으로, 전사 장치의 각각의 처리 공정을 도 5, 도 6 및 도 7 에 의거하여 상세하게 설명한다. 도 5(A) 는 수지 기재 통과 공정이다. 제 1 승강 롤 (27a, 27b) 과 제 2 승강 롤 (29a, 29b) 은 각각 개방되어 있고, 조출측 가이드 롤 (13) 과 권취측 가이드 롤 (17) 사이에 가요성 기재 (9) 가 Y 축 방향으로 수평하게 소정의 장력으로 균형잡힌 상태로 당겨져 있다.Next, each processing process of the transfer apparatus will be described in detail with reference to Figs. 5, 6 and 7. 5 (A) is a resin substrate passing step. The 1st lifting rolls 27a and 27b and the 2nd lifting rolls 29a and 29b are opened, respectively, and the
다음으로, 도 5(B) 의 수지 도포 공정에서는, 제 1 승강 롤 (27a, 27b) 과 제 2 승강 롤 (29a, 29b) 을 각각 폐쇄한다. 이 상태에서 수지 도포용 노즐 (37) 은, XYZ 축형 로봇 (39) 에 의해 이동되면서 수지 도포 에어리어 (35) 내에 대해 수지를 도포한다. 이 때, 제 1 승강 롤 (27a, 27b) 에 의해 가요성 기재 (9) 의 일단은 고정되어 있는 한편, 타단은 텐션 센서 (19) 로 장력이 일정하게 되어 있으므로, 도포 막두께가 균일하게 유지된다.Next, in the resin application | coating process of FIG. 5 (B), the 1st lifting rolls 27a and 27b and the 2nd lifting rolls 29a and 29b are closed, respectively. In this state, the
다음으로, 도 5(C) 의 시트 이송 공정에서는, 제 1 승강 롤 (27a, 27b) 과 제 2 승강 롤 (29a, 29b) 을 각각 개방한 상태에서 가요성 기재 (9) 의 광경화성 수지 (47) 면이 강성 몰드 부재 (23) 의 면과 합쳐지는 위치까지 가요성 기재 (9) 를 Y 축 정방향으로 이동시킨다.Next, in the sheet conveying process of FIG. 5C, the photocurable resin of the
다음으로, 도 5(D) 의 전사 공정에서는, 다시 제 1 승강 롤 (27a, 27b) 과 제 2 승강 롤 (29a, 29b) 을 폐쇄한다. 이 때, 가요성 기재 (9) 를 한번에 강성 몰드 부재 (23) 에 가압하는 것이 아니라 가압 롤러 (31) 를 주사시킴으로써 조금씩 가압해 가도록 한다.Next, in the transfer process of FIG. 5D, the 1st lifting rolls 27a and 27b and the 2nd lifting rolls 29a and 29b are closed again. At this time, rather than pressurizing the
즉, 도 6 의 전사 공정의 상세 설명도에 나타낸 바와 같이, 먼저 도 6(A) 에 있어서 제 1 승강 롤 (27a, 27b) 을 상승시키고, 한편 제 2 승강 롤 (29a, 29b) 을 하강시킨다. 제 1 승강 롤 (27a, 27b) 의 상승에 따라 가요성 기재 (9) 는 강성 몰드 부재 (23) 의 저면 모서리부에 있어서 「〈」의 자 (「L」의 자) 로 절곡된다.That is, as shown in the detailed explanatory drawing of the transfer process of FIG. 6, first, the 1st lifting rolls 27a and 27b are raised in FIG. 6 (A), and the 2nd lifting rolls 29a and 29b are lowered. . As the first lifting rolls 27a and 27b rise, the
이 상태에서, 하방으로부터 가압 롤러 (31) 를 Z 축 방향으로 소정 압력으로 가압하면서 Y 축 정방향으로 일정 속도로 이동시킨다. 이 때, 가요성 기재 (9) 의 우단측은 되감기용 가이드 롤러 (17) 의 텐션 센서 (21) 에 의해 일정한 장력으로 우측 경사 하방을 향하여 잡아당겨져 있다.In this state, the
이 상태에서, 가요성 기재 (9) 의 광경화성 수지 (47) 를 강성 몰드 부재 (23) 에 대해 조금씩 가압 롤러 (31) 로 가압해 가면 강성 몰드 부재 (23) 의 볼록부와 볼록부 사이의 아직 전사되어 있지 않은 약간의 간극으로부터 공기가 외부로 누출되어 간다.In this state, when the
또, 이와 같이 강성 몰드 부재 (23) 의 저면 모서리부에 있어서 「〈」의 자 (「L」의 자) 로 절곡되어 있음으로써, 전사 개시점부터 완전히 전사가 실시되고, 가압 롤러 (31) 의 Y 축 정방향으로의 이동시에 가압 롤러 (31) 에서 보았을 때의 Y 축 부방향측이 박리되는 것을 방지할 수 있다.Moreover, in this way, in the bottom edge part of the
그 이후 도 6(B) 와 같이 가압 롤러 (31) 의 주사는 종료된다.Thereafter, the scanning of the
다음으로, 도 5(E) 의 UV 조사 공정에서는, 도 2 에 나타낸 바와 같이 X 축 방향으로 직선상인 UV 조사 램프 (33) 가 Y 축 방향을 향하여 수평하게 일정 속도로 주사됨으로써 자외선이 조사되고 광경화성 수지 (47) 를 경화시킨다. UV 조사 램프 (33) 는 일면에 배치하는 것과 달리, X 축 방향으로 직선상으로 구성했으므로 저렴하다. 또, 일정 속도로 주사됨으로써 Y 축 방향에는 조사 광량에 편차가 발생되지 않는다.Next, in the UV irradiation process of FIG. 5E, as shown in FIG. 2, the
다음으로, 도 5(F) 의 박리 공정에서는, 경화된 광경화성 수지 (47) 를 강성 몰드 부재 (23) 로부터 박리시킨다. 이 때, 전사 공정과 동일하게 가요성 기재 (9) 를 한번에 강성 몰드 부재 (23) 로부터 박리시키는 것이 아니라 가압 롤러 (31) 를 주사시키면서 박리시키도록 한다.Next, in the peeling process of FIG. 5 (F), the cured
즉, 도 7 의 박리 공정의 상세 설명도에 나타낸 바와 같이, 가요성 기재 (9) 를 서서히 박리시키기 위해서 가압 롤러 (31) 를 지지점으로 하도록 가압 롤러 (31) 를 Y 축 부방향으로 이동시킨다. 이 때, 가요성 기재 (9) 의 우단측은 되감기용 가이드 롤러 (17) 의 텐션 센서 (21) 에 의해 일정한 장력으로 우측 경사 하방을 향하여 잡아당겨져 있다. 그 후, 가압 롤러 (31) 가 다 되돌아온 시점에서 제 2 승강 롤 (29a, 29b) 을 상승시키고, 제 1 승강 롤 (27a, 27b) 을 하강시킨다. 그리고, 도 7(C) 에 있어서 가요성 기재 (9) 를 절단 스테이지 (40) 에 이송한다.That is, as shown in the detailed explanatory drawing of the peeling process of FIG. 7, in order to peel the
이상으로, 가요성 기재 (9) 상의 광경화성 수지 (47) 에 고정밀도의 전사가 실시된다. 이와 같이 하여 완성된 가요성 기재 (9) 및 광경화성 수지 (47) 로 이루어지는 수지 패턴 (100) 은, 광경화성 수지 (47) 의 막두께를 균일하게 할 수 있다.As described above, high precision transfer is performed on the
또한, 광경화성 수지는 도 8(A) 에 나타낸 바와 같이, 몰드측과 기재측 중 어느 하나에 도포되어도 된다. 본 실시형태에서는, 기재인 가요성 기재 (9) 상에 광경화성 수지 (47) 를 도포하는 것으로 설명하였다. 그러나, 도 8(A) 의 도포 공정에 나타낸 바와 같이, 광경화성 수지 (147) 는 본 실시형태와 같이 기재 (109) 측에 도포되어도 되고, 몰드 (123) 측에 도포되어도 된다.In addition, photocurable resin may be apply | coated to either the mold side and the base material side as shown to FIG. 8 (A). In this embodiment, it demonstrated by apply | coating
또, 본 실시형태에서는, 피전사 부재가 가요성 기재 (9) 이고, 전사 부재가 강성 몰드 부재 (23) 인 경우를 설명하였다. 그러나, 도 8(B) 의 전사 공정에 나타낸 바와 같이, 가압 롤러 (31) 가 닿게 되는 부재가 가요성을 갖는 전사 부재, 즉 가요성 몰드여도 된다.Moreover, in this embodiment, the case where the transfer member is the
이 경우, 피전사 부재는 가요성이어도 되고 강성이어도 된다.In this case, the transfer member may be flexible or rigid.
또한, 마찬가지로 본 실시형태의 박리 공정에서는, 전사 공정과 동일하게 도 8(D) 에 나타낸 바와 같이, 가압 롤러 (31) 가 닿게 되는 부재는 가요성을 갖는 전사 부재, 즉 가요성 몰드여도 된다.In addition, in the peeling process of this embodiment similarly to the transfer process, as shown to FIG. 8 (D), the member which the
이 경우, 피전사 부재는 가요성이어도 되고 강성이어도 된다.In this case, the transfer member may be flexible or rigid.
즉, 본 발명의 다른 실시형태에 있어서는, 전사 부재가 가요성을 갖는 부재, 즉 가요성 몰드여도 된다.That is, in another embodiment of the present invention, the transfer member may be a member having flexibility, that is, a flexible mold.
그리고, 피전사 부재는 가요성이어도 되고 강성이어도 된다 (제 2 실시형태). 이 경우에는, 가요성 몰드에 가압 롤러 (31) 를 닿게 된다. 그리고, 도 8(A) 의 도포 공정에 나타낸 바와 같이, 광경화성 수지 (147) 는 기재 (109) 측에 도포되어도 되고, 몰드 (123) 측에 도포되어도 된다. 강성의 피전사 부재는 유리판이어도 된다.The transfer member may be flexible or rigid (second embodiment). In this case, the
또한, 가요성 몰드로서는, 열가소성 수지 또는 열경화성 수지 필름이나, 가요성을 갖는 금속 시트를 기재로 하고, 그 편면에 나노 임프린트로 수지 패턴을 형성한 것을 사용할 수 있지만, 자외선이 투과하는 열가소성 수지 또는 열경화성 수지 필름을 기재로 한 것이 바람직하다.As the flexible mold, a thermoplastic resin or a thermosetting resin film or a metal sheet having flexibility and a resin pattern formed by nanoimprint on one side thereof can be used. It is preferable that it was based on the resin film.
또한, 본 실시형태의 UV 조사 공정에서는, 가요성 기재 (9) 의 하측으로부터 UV 조사 램프 (33) 로 조사하는 것으로 하여 설명했지만, 자외선이 통과 가능하면, 도 8(C) 에 나타낸 바와 같이, 기재 (109) 의 하방으로부터 조사하든 몰드 (123) 의 상방으로부터 조사하든 어느 것이어도 된다.In addition, in the UV irradiation process of this embodiment, it demonstrated as irradiating with the
제 1 실시형태는, 가요성의 열가소성 수지 또는 열경화성 수지 필름을 기재로서 사용하고, 강성이 높은 석영이나 실리콘이나 금속 등을 몰드로서 사용하는 경우에 적합하다. 제 2 실시형태는, 가요성 몰드로서 수지 몰드를 사용하고, 유리판, 열가소성 수지 또는 열경화성 수지 필름을 기재로서 사용하는 경우에 적합하다.1st Embodiment is suitable when using a flexible thermoplastic resin or a thermosetting resin film as a base material, and using high rigidity quartz, silicon, a metal, etc. as a mold. 2nd Embodiment is suitable when using a resin mold as a flexible mold, and using a glass plate, a thermoplastic resin, or a thermosetting resin film as a base material.
다음으로, 이 전사 장치 (10) 로 제조한 수지 몰드 (100) 를 도시되지 않은 롤ㆍ투ㆍ롤 방식의 나노 임프린트 전사 시스템에 적용한 경우에 대해 설명한다. 전사 부분은 종래 도 9 와 같이 드럼식으로 구성되어 있다. 도 9 에 있어서 매엽의 몰드 (100) 를 (예를 들어 3 매) 원주상의 전사 드럼 (50) 에 첩부하여 사용하였다.Next, the case where the
그러나, 이와 같이 3 매의 수지 몰드 (100) 가 독립된 경우, 각각의 수지 몰드 (100) 의 위치를 미세 조정할 필요가 있다. 또, 3 군데 부착 작업을 실시하기 때문에 번잡하다.However, when the three
한편, 본 발명의 실시형태에서는, 도 10 에 나타낸 바와 같이 가요성 기재 (9) 상에 복수 매분의 수지 도포 에어리어 (35) 를 형성할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 예를 들어 3 련의 수지 도포 에어리어 (35A, 35B, 35C) 를 갖는 수지 몰드 (200) 를 생성하고, 이 수지 몰드 (200) 를 전사 드럼 (50) 에 감음으로써 간단히 부착 작업을 종료할 수 있다.On the other hand, in embodiment of this invention, as shown in FIG. 10, the
산업상 이용 가능성Industrial availability
본 발명의 전사 장치 및 수지 패턴 제조 방법은, 나노 임프린트용 몰드 (특히 볼록부의 폭, 높이, 피치 중 어느 것의 최대 치수가 950 ㎚ 이하인 몰드) 를 사용하는 수지 패턴의 제조에 유용하다.The transfer apparatus and the resin pattern manufacturing method of this invention are useful for manufacture of the resin pattern using the mold for nanoimprint (in particular, the mold whose largest dimension of the width, height, and pitch of a convex part is 950 nm or less).
또한, 2010년 11월 22일에 출원된 일본 특허 출원 2010-260387호의 명세서, 특허청구범위, 도면 및 요약서의 전체 내용을 여기에 인용하고, 본 발명의 명세서의 개시로서 도입하는 것이다.In addition, all the content of the JP Patent application 2010-260387, the claim, drawing, and the abstract for which it applied on November 22, 2010 is referred here, and it introduces as an indication of the specification of this invention.
9 : 가요성 기재
10 : 전사 장치
11 : 조출 롤
13 : 조출측 가이드 롤
15 : 권취 롤
17 : 권취측 가이드 롤
19, 21 : 텐션 센서
20 : 진공 흡착 스테이지
23 : 강성 몰드 부재
27a, 27b : 제 1 승강 롤
29a, 29b : 제 2 승강 롤
31 : 가압 롤러
33 : UV 조사 램프
35 : 수지 도포 에어리어
37 : 수지 도포용 노즐
39 : XYZ 축형 로봇
40 : 절단 스테이지
43 : 패턴부
47, 147 : 광경화성 수지
50 : 전사 드럼
100, 200 : 수지 몰드9: flexible base material
10: transfer device
11: feeding roll
13: feeding side guide roll
15: winding roll
17: winding side guide roll
19, 21: tension sensor
20: vacuum adsorption stage
23: rigid mold member
27a, 27b: first lifting roll
29a, 29b: second lifting roll
31: pressure roller
33: UV irradiation lamp
35: resin coating area
37: nozzle for resin application
39: XYZ axis robot
40: cutting stage
43: pattern part
47, 147: photocurable resin
50: transfer drum
100, 200: resin mold
Claims (10)
강성 혹은 가요성을 갖는 피전사 부재와,
상기 전사 부재 또는 상기 피전사 부재 중 어느 적어도 1 군데의 소정 에어리어에 대해 경화성 수지를 도포하는 도포 수단과,
상기 전사 부재와 상기 피전사 부재를 상기 경화성 수지를 개재하여 서로 전사하는 전사 수단과,
상기 경화성 수지를 경화시키는 경화 수단과,
상기 전사된 상기 전사 부재와 상기 피전사 부재를 서로 박리시키는 박리 수단을 구비한 전사 장치로서,
상기 전사 부재 및 상기 피전사 부재 중 어느 적어도 일방 부재는 가요성을 갖는 부재이고,
상기 전사 수단은,
상기 전사 부재 또는 상기 피전사 부재 중 가요성을 갖는 일방 부재에 대해 꽉 누르면서 상기 전사 부재 또는 상기 피전사 부재 중 타방 부재에 대해 평행하게 이송 주사하는 가압 롤러와,
상기 가요성을 갖는 일방 부재를 상기 가압 롤러를 지지점으로 하여 상기 주사 방향으로부터 전방 경사 방향을 향하여 소정의 장력으로 견인하는 장력 발생 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 전사 장치.A transfer member having rigidity or flexibility,
Transfer member having rigidity or flexibility,
Application means for applying a curable resin to at least one predetermined area of the transfer member or the transfer member;
Transfer means for transferring the transfer member and the transfer member to each other via the curable resin;
Curing means for curing the curable resin,
A transfer apparatus comprising peeling means for separating the transferred member and the transferred member from each other,
At least one of the transfer member and the transfer member is a member having flexibility,
Wherein the transfer means comprises:
A pressure roller which conveys and scans in parallel to the transfer member or the other member of the transfer member while pressing firmly against the flexible member of the transfer member or the transfer member;
And said tension generating means for pulling said flexible member with a predetermined tension from said scanning direction toward said forward tilting direction with said pressure roller as a supporting point.
강성 혹은 가요성을 갖는 피전사 부재와,
상기 전사 부재 또는 상기 피전사 부재 중 어느 적어도 1 군데의 소정 에어리어에 대해 경화성 수지를 도포하는 도포 수단과,
상기 전사 부재와 상기 피전사 부재를 상기 경화성 수지를 개재하여 서로 전사하는 전사 수단과,
상기 경화성 수지를 경화시키는 경화 수단과,
상기 전사된 상기 전사 부재와 상기 피전사 부재를 서로 박리시키는 박리 수단을 구비한 전사 장치로서,
상기 전사 부재 및 상기 피전사 부재 중 어느 적어도 일방 부재는 가요성을 갖는 부재이고,
상기 박리 수단은,
상기 전사 부재 또는 상기 피전사 부재 중 가요성을 갖는 일방 부재에 대해 꽉 누르면서 상기 전사 부재 또는 상기 피전사 부재 중 타방 부재에 대해 평행하게 복귀 주사하는 가압 롤러와,
상기 가요성을 갖는 일방 부재를 상기 가압 롤러를 지지점으로 하여 상기 주사 방향으로부터 전방 경사 방향을 향하여 소정의 장력으로 견인하는 장력 발생 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 전사 장치.A transfer member having rigidity or flexibility,
Transfer member having rigidity or flexibility,
Application means for applying a curable resin to at least one predetermined area of the transfer member or the transfer member;
Transfer means for transferring the transfer member and the transfer member to each other via the curable resin;
Curing means for curing the curable resin,
A transfer apparatus comprising peeling means for separating the transferred member and the transferred member from each other,
At least one of the transfer member and the transfer member is a member having flexibility,
The peeling means comprises:
A pressing roller which presses against the one member having flexibility among the transfer member or the transfer member and performs a return scan in parallel with the other member of the transfer member or the transfer member;
And said tension generating means for pulling said flexible member with a predetermined tension from said scanning direction toward said forward tilting direction with said pressure roller as a supporting point.
상기 전사 부재 또는 상기 피전사 부재 중 어느 하나를 반전시키는 반전 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전사 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
And a reversing means for reversing either the transfer member or the transfer member.
상기 가요성을 갖는 일방 부재가 상기 타방 부재의 일단의 모서리부에서 절곡되도록 상기 가요성을 갖는 일방 부재의 일단을 상기 모서리부의 높이보다 높은 위치로 유지하는 제 1 승강 롤을 구비한 것을 특징으로 하는 전사 장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
And a first lifting roll for holding one end of the flexible one member at a position higher than the height of the corner portion such that the one member having the flexibility is bent at the corner portion of the one end of the other member. Transfer device.
상기 가요성을 갖는 일방 부재를 상기 경사 방향을 향하여 유지하는 제 2 승강 롤을 구비한 것을 특징으로 하는 전사 장치.The method according to any one of claims 1 to 4,
And a second lifting roll for holding the flexible one member in the inclined direction.
상기 가요성을 갖는 일방 부재의 조출측을 안내하고 제 1 텐션 센서를 갖는 조출측 가이드 롤과,
상기 가요성을 갖는 일방 부재의 권취측을 안내하고 제 2 텐션 센서를 갖는 권취측 가이드 롤과,
상기 가요성을 갖는 일방 부재를 조출하는 조출 롤과,
상기 가요성을 갖는 일방 부재를 권취하는 권취 롤을 구비하고,
상기 제 1 텐션 센서로 검출한 장력을 기초로 상기 조출 롤을 구동시키고,
상기 제 2 텐션 센서로 검출한 장력을 기초로 상기 권취 롤을 구동시키는 것을 특징으로 하는 전사 장치.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
A feeding side guide roll which guides the feeding side of the one member having the flexibility and has a first tension sensor;
A winding side guide roll for guiding the winding side of the one member having the flexibility and having a second tension sensor;
An feeding roll for feeding out one member having the flexibility;
It is equipped with the winding roll which winds up the one member which has the said flexibility,
Driving the feeding roll based on the tension detected by the first tension sensor;
And the winding roll is driven based on the tension detected by the second tension sensor.
상기 경화 수단은, 자외선 발광 소자를 직선상으로 배열한 UV 조사 기구를 구비한 것을 특징으로 하는 전사 장치.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The said hardening means was equipped with the UV irradiation mechanism which arranged the ultraviolet light emitting element in linear form. The transfer apparatus characterized by the above-mentioned.
상기 가요성을 갖는 일방 부재의 권출 치수를 계측하는 측장 수단과,
상기 측장 수단으로 계측된 권출 치수를 기초로 상기 가요성을 갖는 일방 부재를 절단하는 절단 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전사 장치.The method according to any one of claims 1 to 7,
Measurement means for measuring the unwinding dimension of the one member having the flexibility,
And a cutting means for cutting the one member having the flexibility based on the unwinding dimension measured by the measuring means.
상기 전사 부재와 상기 피전사 부재를 상기 경화성 수지를 개재하여 서로 전사하고,
상기 경화성 수지를 경화시킨 후에,
상기 전사된 상기 전사 부재와 상기 피전사 부재를 서로 박리시킴으로써 수지 패턴을 제조하는 수지 패턴 제조 방법으로서,
상기 전사 공정에 있어서,
상기 전사 부재 또는 상기 피전사 부재 중 가요성을 갖는 일방 부재에 대해 가압 롤러를 꽉 누르면서 상기 가압 롤러를 상기 전사 부재 또는 상기 피전사 부재 중 타방 부재에 대해 평행하게 이송 주사하고,
상기 가요성을 갖는 일방 부재를 상기 가압 롤러를 지지점으로 하여 상기 주사 방향으로부터 전방 경사 방향을 향하여 소정의 장력으로 견인하는 것을 특징으로 하는 수지 패턴 제조 방법.Curable resin is apply | coated to the predetermined area of the transfer area which has rigidity or flexibility, or the predetermined area of the transfer area which has rigidity or flexibility,
The transfer member and the transfer member are transferred to each other via the curable resin,
After curing the curable resin,
As the resin pattern manufacturing method which manufactures a resin pattern by peeling the said transfer member and said to-be-transferred member mutually,
In the transfer step,
The press roller is conveyed and scanned in parallel to the transfer member or the other member of the transfer member while pressing the press roller against the flexible member of the transfer member or the transfer member,
A method for producing a resin pattern, wherein the one member having the flexibility is pulled at a predetermined tension from the scanning direction toward the front inclined direction with the pressure roller as a supporting point.
상기 전사 부재와 상기 피전사 부재를 상기 경화성 수지를 개재하여 서로 전사하고,
상기 경화성 수지를 경화시킨 후에,
상기 전사된 상기 전사 부재와 상기 피전사 부재를 서로 박리시킴으로써 수지 패턴을 제조하는 수지 패턴 제조 방법으로서,
상기 박리 공정에 있어서,
상기 전사 부재 또는 상기 피전사 부재 중 가요성을 갖는 일방 부재에 대해 가압 롤러를 꽉 누르면서 상기 가압 롤러를 상기 전사 부재 또는 상기 피전사 부재 중 타방 부재에 대해 평행하게 복귀 주사하고,
상기 가요성을 갖는 일방 부재를 상기 가압 롤러를 지지점으로 하여 상기 주사 방향으로부터 전방 경사 방향을 향하여 소정의 장력으로 견인하는 것을 특징으로 하는 수지 패턴 제조 방법.Curable resin is apply | coated to the predetermined area of the transfer area which has rigidity or flexibility, or the predetermined area of the transfer area which has rigidity or flexibility,
The transfer member and the transfer member are transferred to each other via the curable resin,
After curing the curable resin,
As the resin pattern manufacturing method which manufactures a resin pattern by peeling the said transfer member and said to-be-transferred member mutually,
In the peeling process,
Returning the pressing roller in parallel with the transfer member or the other member of the transfer member while pressing the pressing roller against the flexible member of the transfer member or the transfer member,
A method for producing a resin pattern, wherein the one member having the flexibility is pulled at a predetermined tension from the scanning direction toward the front inclined direction with the pressure roller as a supporting point.
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