KR20140056255A

KR20140056255A - 수지제 몰드의 접합 방법 및 이 접합 방법에 의해 제조된 롤투롤용 연속 몰드 구성체

Info

Publication number: KR20140056255A
Application number: KR1020147002891A
Authority: KR
Inventors: 히로코 야마다; 다카노리 다카하시; 야스오 스토
Original assignee: 소켄 케미칼 앤드 엔지니어링 캄파니, 리미티드
Priority date: 2011-08-30
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2014-05-09
Also published as: JP5768133B2; TW201313452A; JPWO2013031460A1; CN103764361A; EP2752283A1; WO2013031460A1; US20140196845A1; EP2752283A4

Abstract

과제
수지 구조물 (특히, 수지제 레플리카 몰드) 을 롤투롤로 대량 생산하기 위해서, 수지제 몰드의 단부끼리를 접합할 때에, 접합부의 강도를 충분히 강고하게 할 수 있음과 함께, 접합부에 단차가 발생하지 않고, 이로써 원하는 미세한 요철 패턴의 반전 패턴의 전사를 양호하게 실시할 수 있는 수지제 몰드의 접합 방법 및 이 접합 방법에 의해 제조된 롤투롤용 연속 몰드 구성체를 제공한다.
해결 수단
원하는 미세한 요철 패턴의 반전 패턴이 형성된 수지제 몰드의 단부 사이를 맞닿게 하여 접합할 때에, 상기 수지제 몰드의 단부의 맞닿음부의 간극에 박리성의 수지를 장전하고, 상기 박리성의 수지의 경화에 의해, 상기 수지제 몰드의 단부 사이를 일체적으로 접합하는 것을 특징으로 한다.

Description

수지제 몰드의 접합 방법 및 이 접합 방법에 의해 제조된 롤투롤용 연속 몰드 구성체{RESIN MOLD BONDING METHOD AND ROLL-TO-ROLL CONTINUOUS MOLD COMPOSITION USING SAME}

본 발명은, 수지제 몰드의 접합 방법 및 이 접합 방법에 의해 제조된 롤투롤용 연속 몰드 구성체에 관한 것으로, 상세하게는, 원판이 되는 1 개의 몰드로부터 다량의 수지 구조물 (특히, 수지제 레플리카 몰드) 을 연속적으로 제조하는 경우에 바람직한 수지제 몰드의 접합 방법 및 이 접합 방법에 의해 제조된 롤투롤용 연속 몰드 구성체에 관한 것이다.

임프린트 기술이란, 원하는 미세한 요철 패턴의 반전 패턴을 갖는 몰드를, 기판 상의 액상 수지 등의 전사 재료에 압착하여, 이로써 몰드의 반전 패턴을 전사 재료에 전사하는 미세 가공 기술이다.

미세한 요철 패턴의 반전 패턴으로는, 10 ㎚ 레벨의 나노 스케일인 것부터 100 ㎛ 정도인 것까지 존재하고, 반도체 재료, 광학 재료, 기억 미디어, 마이크로 머신, 바이오, 환경 등, 여러 가지 분야에서 사용되고 있다.

그런데, 1 개의 몰드로부터 다량의 레플리카 몰드를 제조하는 경우, 플렉시블하고 전사 재료에 대해 추종성이 있는 수지제 몰드를 사용하여 롤투롤에 의해 연속 전사하여 형성하면, 금속 롤의 표면을 절삭 가공하여 원하는 미세한 요철 패턴의 반전 패턴을 형성하는 경우와 비교하여 저렴하게 제조할 수 있다.

또, 금속 롤로는 달성할 수 없는 나노 오더 레벨의 요구라도 수지제 몰드라면 단시간에 다량으로 또한 저렴하게 제조할 수 있다.

이와 같이 수지제 몰드를 사용하여 롤투롤에 의해 다량의 레플리카 몰드를 생산하는 경우에는, 다수의 수지제 몰드를 시트 상에 나열하여 배치하고, 이것을 1 개의 유닛으로 하여 전사용 롤에 감도록 하고 있다.

즉, 다수의 수지제 몰드를 전사용 롤의 둘레면에 나열하여 배치하면, 전사용 롤이 1 회전하는 동안에, 다수의 레플리카 몰드를 동시에 형성할 수 있다.

여기서, 다수의 수지제 몰드를 전사용 롤에 배치하는 기술로서, 특허문헌 1 에 기재된 기술이 알려져 있다.

이 특허문헌 1 에는, 예를 들어 도 12 의 (A) 에 나타낸 바와 같이, 맞닿은 수지 필름 (20, 20) 의 단부 (端部) 를 1 쌍의 히터 (14, 14) 사이에 끼우고, 이 히터 (14, 14) 로 가압 융착하는 기술, 혹은 도 12 의 (B) 에 나타낸 바와 같이, 접합하는 수지 필름 (20, 20) 의 단부를 중첩한 상태로 배치하고, 이 상태에서 해당하는 부분을 가압 융착하는 기술이 개시되어 있다.

WO2011/049097호 공보

그러나, 도 12 의 (A) 에 나타낸 바와 같이, 수지 필름 (20, 20) 의 단부를 서로 맞닿게 하여 가압 융착한 경우에는, 접합부를 충분히 접합할 수 없어, 이후에 이반 (離反) 되어 버린다는 문제가 있었다.

실험에 의하면, 도 12 의 (A) 에 나타내는 바와 같은 맞닿은 상태에서 수지 필름 (20, 20) 사이를 가압 융착하고, 이것을 전사용 롤에 감아, 롤투롤로 임프린트용 몰드를 제조한 경우에는, 4 시간 정도의 연속 운전으로 수지 필름 (20, 20) 사이의 접합부에서 박리가 발생하였다.

한편, 도 12 의 (B) 에 나타낸 바와 같이, 접합해야 할 수지 필름 (20, 20) 의 단부 사이를 일부 중첩한 상태로 하고 나서, 해당하는 부분을 가압 융착한 경우에는, 양자의 접합성은 향상되지만, 접합부에 단차가 발생하는 것이었다.

이와 같이 접합부에 단차가 발생하면, 이후에 실시하는 반전 패턴의 전사에 악영향이 생긴다.

본 발명은 이와 같은 실정을 감안하여, 수지 구조물 (특히, 수지제 레플리카 몰드) 을 롤투롤로 대량 생산하기 위해서, 수지제 몰드의 단부끼리를 접합할 때에, 접합부의 강도를 강고하게 할 수 있음과 함께, 접합부에 단차가 발생하지 않고, 이로써 원하는 미세한 요철 패턴의 반전 패턴의 전사를 양호하게 실시할 수 있는 수지제 몰드의 접합 방법 및 이 접합 방법에 의해 제조된 롤투롤용 연속 몰드 구성체를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명은, 전술한 바와 같은 종래 기술에 있어서의 문제점을 해결하기 위해서 발명된 것으로서,

본 발명의 수지제 몰드의 접합 방법은,

원하는 미세한 요철 패턴의 반전 패턴이 형성된 수지제 몰드의 단부 사이를 맞닿게 하여 접합하는 수지제 몰드의 접합 방법으로서,

상기 수지제 몰드의 단부의 맞닿음부의 간극에 박리성의 수지를 장전하고, 상기 박리성의 수지의 경화에 의해 상기 수지제 몰드의 단부 사이를 일체적으로 접합하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 수지제 몰드의 접합 방법이면, 수지제 몰드의 단부의 맞닿음부를 강고하게 접합할 수 있다.

또한, 맞닿음부의 간극에 박리성 수지가 충전되어 있기 때문에, 전사 재료의 수지가 간극 내로 비집고 들어가는 경우가 없다.

또, 확실한 접합이 실시된다는 점에서, 접합부가 부분적으로 벗겨져 버리는 등의 문제를 방지할 수 있다.

또, 실험에 의하면, 전사용 롤에 감아, 롤투롤로 레플리카 몰드를 제조한 경우에는, 8 시간 정도의 연속 운전을 실시하는 것이 가능하였다.

또, 본 발명의 수지제 몰드의 접합 방법은,

상기 수지제 몰드의 맞닿음부의 간극이 0.5 ㎛ ∼ 3 ㎜ 인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 간극이면, 간극에 장전되는 박리성 수지의 경화에 의해, 접합부의 강도를 충분히 유지하는 것이 가능해지고, 이에 더하여 접합 작업을 양호하게 실시 할 수 있다.

또한, 이와 같은 간극이 형성되어 있으면, 전사에 악영향을 발생시키는 단차가, 맞닿음부에 형성되는 경우는 없다.

또, 실험에 의하면, 단차를 30 ㎛ 이하로 할 수 있어, 이 단차에서는 전사에 영향이 발생하는 경우는 없었다.

또, 본 발명의 수지제 몰드의 접합 방법은,

상기 박리성의 수지가 실리콘 수지인 것을 특징으로 한다.

이와 같이 실리콘 수지이면, 저렴하고 용이하게 입수할 수 있음과 함께, 롤투롤에 의해 요철 패턴의 반전 패턴이 전사되는 전사 재료에 대해 박리성을 충분히 발휘하는 것이 가능하다.

또, 본 발명의 롤투롤용 연속 몰드 구성체는,

원하는 미세한 요철 패턴이 형성된 수지 구조물을 롤투롤로 다량으로 복제하기 위한 롤투롤용 연속 몰드 구성체로서,

상기 롤투롤용 연속 몰드 구성체는,

상기 원하는 미세한 요철 패턴의 반전 패턴이 형성된 복수 개의 수지제 몰드와,

상기 복수 개의 수지제 몰드를 평면적으로 나열하여 배치하고, 상기 평면적으로 나열된 복수 개의 수지제 몰드 사이의 간극에 충전된 박리성의 수지를 구비하고,

상기 충전된 박리성의 수지가 경화됨으로써, 상기 복수 개의 수지제 몰드가 일체화되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성되어 있으면, 대량 생산에 적합한 전사용 롤의 직경에 대응하여 대형화할 수 있고, 또한 저렴하게 제조할 수 있다. 또, 장시간의 연속 운전에 견딜 수 있어, 이로써 효율적으로 다량의 수지 구조물을 형성하는 것이 가능해진다.

또한, 전사용 롤에 대해 감아서 장착할 때에, 롤투롤용 연속 몰드 구성체의 단부끼리를 중첩시킬 필요가 없기 때문에 단차를 발생시키지 않는다.

또, 본 발명의 롤투롤용 연속 몰드 구성체는,

상기 수지 구조물이 레플리카 몰드인 것을 특징으로 한다.

이와 같이 수지 구조물이 레플리카 몰드이면, 본 발명의 롤투롤용 연속 몰드 구성체를 사용하여, 효율적으로 다량의 레플리카 몰드를 형성하는 것이 가능해진다.

또, 본 발명의 롤투롤용 연속 몰드 구성체는,

상기 수지제 몰드가,

양면 점착 테이프 상에 나열하여 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성이면, 전사용 롤에 대한 롤투롤용 연속 몰드 구성체의 설치가 용이하다.

또, 본 발명의 롤투롤용 연속 몰드 구성체는,

상기 수지제 몰드와 상기 양면 점착 테이프의 장척 (長尺) 방향에 있어서의 단부의 위치가 어긋나 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성되어 있으면, 전사용 롤에 롤투롤용 연속 몰드 구성체를 감아서 장착할 때에 단차를 발생시키지 않아, 서로의 사이를 확실히 접합할 수 있다.

본 발명에 의하면, 수지 구조물 (특히, 수지제 레플리카 몰드) 을 롤투롤로 대량 생산하기 위해서, 수지제 몰드의 단부끼리를 접합할 때에, 접합부의 강도를 강고하게 할 수 있음과 함께, 접합부에 단차가 발생하지 않아, 이로써 원하는 미세한 요철 패턴의 반전 패턴의 전사를 양호하게 실시할 수 있는 수지제 몰드의 접합 방법 및 이 접합 방법에 의해 제조된 롤투롤용 연속 몰드 구성체를 제공할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 의한 수지제 몰드의 개략 사시도이다.
도 2 는 도 1 에 나타낸 수지제 몰드의 확대 단면도이다.
도 3 은 롤투롤용 연속 몰드 구성체를 형성하기 위해서 지지체로서의 PET 필름 상에 수지제 몰드를 다수 나열하여 배치했을 때의 개략 평면도이다.
도 4 는 도 3 의 상태로부터 수지제 몰드의 표면에 보호 테이프를 첩부 (貼付) 했을 때의 개략 평면도이다.
도 5 는 도 4 의 상태로부터 PET 필름을 벗기고, 그곳에 양면 점착 테이프를 첩부했을 때의 개략 단면도이다.
도 6 은 도 5 의 상태로부터 표면측의 보호 테이프를 박리했을 때의 개략 단면도이다.
도 7 의 (A) 는 본 발명의 일 실시예에 의한 수지제 몰드의 접합 방법을 나타내는 개략 단면도, 도 7 의 (B) 는 도 7 의 (A) 의 방법에 의해 접합된 롤투롤용 연속 몰드 구성체의 개략 단면도이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 의해 형성된 롤투롤용 연속 몰드 구성체를 전사용 롤에 첩부하고, 롤투롤로 레플리카 몰드를 복제하는 경우의 개략 사시도이다.
도 9 의 (A) 는 본 발명의 다른 실시예에 관한 것으로, 수지제 몰드의 상면에 보호 테이프를 첩부하고, 또한 장척 방향의 단부에 형성된 수지제 몰드의 하면측에 다른 보호 테이프를 첩부한 상태를 나타내는 개략 단면도, 도 9 의 (B) 는 도 9 의 (A) 의 상태로부터 하면측에 양면 점착 테이프를 첩부한 상태를 나타내는 개략 단면도, 도 9 의 (C) 는 도 9 의 (B) 의 상태로부터 하면측에 첩착 (貼着) 된 보호 테이프를, 양면 점착 테이프와 함께 커터로 절제하여 제거한 상태를 나타내는 개략 단면도, 도 9 의 (D) 는 도 9 의 (C) 의 상태로부터 상면측의 보호 테이프를 벗기고, 또한 노출된 수지제 몰드 사이에 광 경화성 실리콘 수지를 충전하여 롤투롤용 연속 몰드 구성체를 제조했을 때의 개략 단면도이다.
도 10 은 도 9 의 (D) 에서 제조된 롤투롤용 연속 몰드 구성체를 전사용 롤에 감고, 맞닿음부에 상당하는 수지제 몰드 사이의 간극을 광 경화성 실리콘 수지로 매립했을 때의 개략 사시도이다.
도 11 은 도 10 의 개략 측단면도이다.
도 12 의 (A), (B) 는 각각 종래의 롤투롤로 레플리카 몰드를 복제하기 위해서 수지 필름끼리를 접합하는 일례로서, 특허문헌 1 에 개시된 예를 나타내는 단면도이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 구체적으로 설명한다.

본 실시예에 관련된 수지제 몰드의 접합 방법을 실시하는 데에 앞서, 먼저, 도 1 에 나타낸 바와 같이, 원하는 미세한 요철 패턴의 반전 패턴이 형성된 대략 사각 형상의 수지제 몰드 (2) 가 미리 1 장 또는 복수 장 준비된다.

이 수지제 몰드 (2) 는, 공지된 임프린트 기술에 의해 형성된 것으로, 이후에 수지 구조물 (특히, 수지제 레플리카 몰드) 을 다량으로 형성하기 위한 원판이 되는 것이다.

이 수지제 몰드 (2) 는, 도 2 에 확대하여 나타낸 바와 같이, 플렉시블 기판 (4) 상에, 원하는 미세한 요철 패턴의 반전 패턴을 갖는 수지층 (6) 이 구비되어 있다.

기판 (4) 으로는, 수지 기판, 유리 기판, 실리콘 기판, 사파이어 기판, 탄소 기판 및 GaN 기판 중에서 선택되는 1 종을 들 수 있다.

그 중에서도 수지 기판은, 유연성을 갖는 수지제 몰드 (2) 의 형성에 바람직하고, 구체적으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리이미드, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 고리형 폴리올레핀 및 폴리에틸렌나프탈레이트로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종으로 이루어지는 것이다.

한편, 수지층 (6) 을 형성하는 수지로는, 열 가소성 수지, 열 경화성 수지 또는 광 경화성 수지를 들 수 있다.

열 가소성 수지로서 바람직하게는, 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 올레핀계 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에스테르계 수지를 들 수 있다.

열 경화성 수지 또는 광 경화성 수지로는, 바람직하게는 에폭시 수지를 들 수 있다. 더욱 바람직하게는 폴리메타크릴산메틸, 시클로올레핀 수지, 스티렌 수지, 에폭시 수지, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 들 수 있다.

또, 수지층 (6) 에는, 이형제 (離型劑) 와 결합 가능한 치환기를 가짐과 함께 상기한 수지와 상용성을 갖는 치환기를 갖고, 수지에 대한 블리드성을 갖는 첨가제를 사용할 수 있다.

첨가제로는, 예를 들어 하기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물 또는 그 가수 분해물을 들 수 있다.

Y₃-n(CH₃)nSiAX (1)

(식 (1) 중, Y 는 메톡시기 또는 에톡시기, A 는 단결합, 에틸렌기 또는 프로필기, X 는 에폭시기, 글리시독시기, 치환기를 갖고 있어도 되는 페닐기 및 아미노기로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종, n 은 0 또는 1 이다)

여기서, Y 또는 그 가수 분해된 기는 상기 이형제와 결합 가능한 기라고 생각되고, 또한 X 는 상기한 용매 가용성 수지와 상용성을 갖는 기라고 생각된다.

수지층 (6) 을 형성하는 수지로는, 첨가제와의 상용성의 관점에서 X 와 동종의 치환기를 갖는 구성 단위를 갖는 상기 기재된 열 가소성 수지가 바람직하다. X 와 동종의 치환기를 갖는 구성 단위는, 수지의 전체 구성 단위 중 바람직하게는 1 ∼ 15 중량％, 보다 바람직하게는 2 ∼ 10 중량％ 포함된다.

이와 같은 범위이면, 수지와 첨가제가 분리되는 경우가 없는 한편, 첨가제의 수지층 표면으로의 블리드 아웃이 발생할 것으로 생각된다.

첨가제는, 수지 및 첨가제의 합계를 100 중량부로 하면, 1 ∼ 13 중량부, 바람직하게는 2 ∼ 9 중량부의 비율로 첨가된다.

상기한 수지층 (6) 의 두께는, 통상적으로 50 ㎚ ∼ 1 ㎜, 바람직하게는 500 ㎚ ∼ 500 ㎛ 이다. 이와 같은 두께로 하면, 임프린트 가공을 실시하기 쉽다.

수지층 (6) 의 표면 형상 (요철 패턴의 반전 패턴) 에 특별히 제한은 없지만, 주기 10 ㎚ ∼ 2 ㎜, 깊이 10 ㎚ ∼ 500 ㎛, 전사면 1.0 ∼ 1.0 × 10⁶ ㎟ 인 것이 바람직하고, 주기 20 ㎚ ∼ 20 ㎛, 깊이 50 ㎚ ∼ 1 ㎛, 전사면 1.0 ∼ 0.25 × 10⁶ ㎟ 인 것이 보다 바람직하다.

이와 같이 설정하면, 전사체에 충분한 요철 패턴의 반전 패턴을 전사할 수 있다. 표면 형상으로는, 모스아이, 선, 원기둥, 모노리스, 원뿔, 다각뿔, 마이크로렌즈를 들 수 있다.

수지층 (6) 의 표면은, 전사체와의 부착을 방지하기 위한 박리 처리가 이루어져 있어도 되고, 박리 처리는 박리층 (도시 생략) 을 형성하는 것이어도 된다.

박리층 (도시 생략) 을 형성하는 이형제로는, 바람직하게는 불소계 실란 커플링제, 아미노기 또는 카르복실기를 갖는 퍼플루오로 화합물 및 아미노기 또는 카르복실기를 갖는 퍼플루오로에테르 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종으로 이루어지고, 보다 바람직하게는 불소계 실란 커플링제, 편말단 아민화 퍼플루오로 (퍼플루오로에테르) 화합물 그리고 편말단 카르복실화 퍼플루오로 (퍼플루오로에테르) 화합물의 단체 (單體) 또는 단체 및 복합체의 혼합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종으로 이루어진다.

이형제로서 상기의 것을 사용하면, 수지층 (6) 에 대한 밀착이 양호함과 함께, 임프린트를 실시하는 수지와의 박리성이 양호하다.

박리층 (도시 생략) 의 두께는, 바람직하게는 0.5 ∼ 20 ㎚, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 10 ㎚, 가장 바람직하게는 0.5 ∼ 5 ㎚ 의 범위 내이다.

박리층 (도시 생략) 은, 수지층 (6) 의 표면 근방에 편재하는 첨가제의 이형제와 결합 가능한 기와 이형제가 화학적으로 결합함으로써, 수지층 (6) 과 접합되어 있는 것이라고 생각된다. 화학적 결합으로는 축합이라고 생각된다.

상기한 첨가제가, 일반식 (1) 로 나타나는 경우, 치환기 Y 또는 그 가수 분해된 기가, 이형제의 치환기 (가수 분해를 발생시킨 기도 포함한다) 와 화학적으로 결합되어 있는 것이라고 생각된다. 화학적 결합으로는 축합이라고 생각된다.

이와 같은 재료로 형성된 본 실시예의 수지제 몰드 (2) 는, 예를 들어 세로 길이 (A) × 가로 길이 (B) 가 80 ㎜ × 80 ㎜, 두께 (t) 가 130 ㎛ 이다.

여기서, 롤투롤로 레플리카 몰드를 연속적으로 형성하면, 종래 실시하고 있던 수지제 몰드를 전사 재료에 스탬프식으로 프레스하는 경우에 비해, 매우 효율적으로 레플리카 몰드를 복제할 수 있다.

또, 레플리카 몰드를 첩부하는 전사용 롤의 직경을 크게 하면 할수록, 생산 효율을 높일 수 있다.

그 경우에는, 1 개의 수지제 몰드 (2) 를 사용하는 것은 아니고, 다수의 수지제 몰드 (2) 를 사용하는 것이 바람직하고, 이들 수지제 몰드 (2) 를 판상으로 정렬시킨 후, 전사용 롤 (42) 에 감는 것이 바람직하다.

즉, 전사용 롤 (42) 의 둘레면에 다수의 수지제 몰드 (2) 가 배치되어 있으면, 전사용 롤 (42) 의 회전에 의해, 연속적으로 다수 개의 레플리카 몰드를 형성할 수 있다.

본 실시예에서는, 전사용 롤 (42) 에 감겨지는 롤투롤용 연속 몰드 구성체 (40) 가 제조된다.

즉, 본 실시예에서는, 먼저, 도 3 에 나타낸 바와 같이, 미세한 요철 패턴의 반전 패턴이 형성된, 예를 들어 20 장의 수지제 몰드 (2) 가, 서로 인접하도록 PET 필름 (12) 상에 2 열로 나열된다.

이어서, 도 4 에 나타낸 바와 같이, 인접하여 나열된 수지제 몰드 (2) 의 원하는 미세한 요철 패턴의 반전 패턴이 형성된 표면을 덮도록, 보호 테이프 (34) 가 첩착된다.

수지제 몰드 (2) 의 미세한 요철 패턴의 반전 패턴이 형성된 표면측에 보호 테이프 (34) 가 첩착되면, 또한 도 5 에 나타낸 바와 같이, 이면측의 지지 필름으로서 사용한 PET 필름 (12) 을 떼어냄과 함께, 그 위치, 즉 수지제 몰드 (2) 의 이면측에, 편면씩 물성이 상이한 (강점착성/재박리성) 양면 점착 테이프 (36) 의 강점착측을 첩부한다.

또한, 이 양면 점착 테이프 (36) 는, PET 수지를 기재 (36a) 로 하고, 적어도 편면에 이형 필름 (36b) 을 구비한 것이다.

이와 같이, 편면이 이형 필름 (36b) 으로 피복된 양면 점착 테이프 (36) 가 수지제 몰드 (2) 의 이면측에 첩부된다. 이 때에 수지제 몰드 (2) 와 양면 점착 테이프 (36) 의 장척 방향에 있어서의 단부는, 어긋나게 배치하는 편이 전사용 롤 (42) 에 감았을 때에, 접합 부분의 단차를 발생시키지 않게 할 수 있거나, 또는 단차를 적게 할 수 있기 때문에 바람직하다.

또한, 다른 양태로서, PET 필름 (12) 의 양면에 편면씩 물성이 상이한 점착제층 (강점착성/재박리성) 이 형성되어 있어도 된다. 강점착성의 점착제층은, 수지제 몰드 (2) 의 이면에 첩부된다. 이 경우에는, 양면 점착 테이프 (36) 는 생략할 수 있다.

또, 이 경우라도, 수지제 몰드 (2) 와 PET 필름 (12) 의 장척 방향에 있어서의 단부는 어긋나게 하는 편이, 전사용 롤 (42) 에 감았을 때에 접합 부분의 단차를 발생시키지 않게 할 수 있거나, 또는 단차를 적게 할 수 있기 때문에 바람직하다.

또한, 다음 공정에서, 도 6 에 나타낸 바와 같이, 표면측의 보호 테이프 (34) 를 박리한다. 본 실시예에서는, 이 보호 테이프 (34) 의 박리에 의해 노출된 수지제 몰드 (2, 2) 사이의 간극에, 도 7 에 확대하여 나타내는 바와 같이, 박리성 수지 (8) 가 마이크로피펫 (10) 에 의해 충전된다.

또한, 수지제 몰드 (2a) 와, 이것에 인접하는 다른 수지제 몰드 (2b) 의 이간 거리 (S) 는 0.5 ㎛ ∼ 3 ㎜, 바람직하게는 1 ㎛ ∼ 2.5 ㎜, 보다 바람직하게는 2 ㎛ ∼ 2 ㎜ 이다.

박리성 수지 (8) 는, 실리콘 수지, 불소 수지, 알키드 수지, 장사슬 알킬 화합물, 및 왁스 등을 사용할 수 있고, 그 중에서도 실리콘 수지가 바람직하다.

실리콘 수지라면, 저렴하고 용이하게 입수할 수 있음과 함께, 롤투롤에 의해 요철 패턴의 반전 패턴이 전사되는 전사 재료에 대해 박리성을 충분히 발휘하는 것이 가능하다.

이와 같은 박리성 수지 (8) 가 간극 내에 장전됨으로써, 시간의 경과에 수반하여 자연스럽게, 혹은 자외선 조사에 의해 적극적으로 박리성 수지 (8) 를 경화시킬 수 있다. 박리성 수지 (8) 에 의해 일체화된 수지제 몰드 (2a, 2b) 의 접합부에서는, 간극이 박리성 수지 (8) 에 의해 고결 (固結) 되어 있다는 점에서, 이 부분에 다른 수지 등이 비집고 들어가는 경우도 없다.

박리성 수지 (8) 의 충전시의 두께는 도 2 에 나타낸 수지제 몰드 (2) 를 구성하는 기판 (4) 의 두께에 가까울수록 바람직하다. 또한, 기판 (4) 의 두께에 비해 ±30 ㎛ 를 초과하면, 전사 재료가 퇴적되기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다.

그리고, UV 조사 등을 실시함으로써, 박리성 수지 (8) 를 경화시킨다.

이로써, 도 7 의 (B) 에 나타낸 바와 같이, 롤투롤용 연속 몰드 구성체 (40) 가 형성된다. 박리성 수지 (8) 가 완전히 경화된 후, 도 7 의 (B) 에 나타낸 양면 점착 테이프 (36) 의 이면측의 이형 필름 (36b) 이 벗겨진다.

본 실시예에서는, 이와 같이 하여 형성된 롤투롤용 연속 몰드 구성체 (40) 가, 도 8 에 나타낸 바와 같이, 전사용 롤 (42) 의 표면에 루프상으로 감긴다.

감겨진 롤투롤용 연속 몰드 구성체 (40) 의 권두와 권미의 이음매에 간극이 발생한 경우에는, 박리성 수지 (8) 를 장전하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하여, 전사용 롤 (42) 의 둘레면에 롤투롤용 연속 몰드 구성체 (40) 가 일체적으로 첩착되면, 도 8 에 있어서 화살표 D 로 나타내는 바와 같이, 도면의 좌측으로부터 우측으로 반송되어 오는 전사 재료 (46) 에 대하여, 전사용 롤 (42) 이 시계 방향으로 회전함으로써, 다수 (실시예에서는 20 개) 의 수지제 몰드 (2) 의 미세한 요철 패턴의 반전 패턴이, 하류측의 전사 재료 (46') 에 연속적으로 전사되어, 원하는 미세한 요철 패턴이 형성된 수지 구조물이 얻어진다.

얻어진 수지 구조물은, 레플리카 몰드로서 사용되는 것이 바람직하지만, 반사 방지막으로서 사용할 수도 있다.

이와 같이 본 실시예에서는, 롤투롤에 의해 수지제 몰드 (2) 를 사용한 임프린트를 연속적으로 실시할 수 있다. 또한, 실험에 의하면, 연속 운전한 경우에 8 시간의 연속 가동에 견디는 것을 확인할 수 있었다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대해 설명했지만, 본 발명은 이 실시예에 전혀 한정되지 않는다.

예를 들어, 상기 실시예에서는, 20 개의 수지제 몰드 (2) 를 전사용 롤 (42) 에 감고 있지만, 예를 들어, 원판으로서 1 장의 대형 수지제 몰드가 형성되어 있는 경우에는, 이 1 장의 대형 수지제 몰드를 전사용 롤 (42) 에 루프상으로 감고, 그 양 단부 사이의 접합에, 박리성 수지 (8) 를 개재시켜 서로의 단부를 접합하면 된다.

이하, 실제로 실시한 실시예에 대해 설명한다.

실시예

[실시예 1]

＜롤투롤용 연속 몰드 구성체 (40) 의 제조＞

수지제 몰드 (2) 로서, 국제 출원 번호 PCT/JP2011/067769호에 기재된 실시예 1 과 동일한 구성의 것을 준비하였다 (기판 (4)：125 ㎛ 두께의 폴리에틸렌테레프탈레이트제 필름, 수지층 (6)：메틸메타크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트, 및 3-글리시독시프로필트리메톡시실란을 함유하는 혼합물, 박리층：퍼플로로폴리에테르계).

이 수지제 몰드 (2) 를, 템플레이트를 사용하여 정확하게 가로세로 80 ㎜ 로 커팅한 것을 20 장 제조하였다.

별도로 준비한 PET 필름 (12) 상에, 미세한 요철 패턴의 반전 패턴이 형성된 면을 오름새로 한 수지제 몰드 (2) 를, 수지제 몰드 (2) 끼리의 간극이 1 ㎜ 정도가 되도록 나열하였다.

미세한 요철 패턴의 반전 패턴이 형성된 면에 보호 테이프 (34) 를 첩부한 후, 반전시켜 PET 필름 (12) 을 떼어내고, 수지제 몰드 (2) 의 이면에, 라미네이터를 사용하여 편면씩 물성이 상이한 (강점착성/재박리성) 양면 점착 테이프 (36) 의 강점착성 점착제측을 첩부하였다.

이어서, 보호 테이프 (34) 를 벗기고, 수지제 몰드 (2) 끼리의 간극에, 박리성이 있는 광 경화성 실리콘 수지 (박리성 수지 (8)) 를 바르고, UV 광으로 경화 시켜, 장척상의 롤투롤용 연속 몰드 구성체 (40) 를 제조하였다.

양면 점착 테이프 (36) 의 재박리성 점착제측에 적층되어 있던 이형 필름 (36b) 을 벗기면서, φ250 ㎜ 의 SUS 제 롤 (전사용 롤 (42)) 에, 롤투롤용 연속 몰드 구성체 (40) 를 첩부하였다.

롤투롤용 연속 몰드 구성체 (40) 의 권두와 권미의 이음매는, 상기와 동일한 광 경화성 실리콘 수지 (박리성 수지 (8)) 로 묻었다.

＜롤투롤 연속 전사의 결과＞

PET 소재의 전사 기재 상에, 다이 코터를 사용하여 전사 수지 (토요 합성사 제조, PAK-02) 를 도포하여 (막 두께 125 ㎛), 전사 재료 (46) 를 제조하였다.

이어서, 전송 속도 1 m/min 으로 롤투롤용 연속 몰드 구성체 (40) 를 감은 전사용 롤 (42) 을 회전시키고, 상기 전사 재료 (46) 에 수지제 몰드 (2) 를 압착하여, UV 광으로 경화시킨 후, 이형하는 공정을 반복하여 실시하였다.

그 결과, 수지제 몰드 (2) 의 맞닿음부의 간극에 전사 수지가 비집고 들어가 퇴적되는 경우는 없고, 또 수지제 몰드 (2) 의 수지층 (6) 의 결함은 발생하지 않아, 8 시간 이상의 연속 전사가 가능하였다.

전사 면적에 대해서는, 수지제 몰드 (2) 의 반전 패턴 면적의 97 ％ 를 확보할 수 있었다. 형상에 대해서는, 수지제 몰드 (2) 및 전사품을 전자 현미경으로 관찰한 결과, 수지제 몰드 (2) 는, 8 시간 연속 전사한 후에도 표면의 오염이 없고 형상의 파괴나 변형이 없는 것, 전사품은 전사 초기와 종기에서 동등한 형상인 것을 확인할 수 있었다.

[실시예 2]

＜롤투롤용 연속 몰드 구성체 (40) 의 제조＞

실시예 1 과 동일하게, 템플레이트를 사용하여 정확하게 가로세로 80 ㎜ 에 커팅한 수지제 몰드 (2) 를 20 장 제조하였다. 제조한 20 장의 수지제 몰드 (2) 는, 별도로 준비한 PET 필름 (12) 상에, 원하는 미세한 요철 패턴의 반전 패턴이 형성된 면을 오름새로 하여, 수지제 몰드 (2) 끼리의 간극이 1 ㎜ 정도가 되도록 나열하였다.

원하는 미세한 요철 패턴의 반전 패턴이 형성된 면에 보호 테이프 (34) 를 첩부한 후, 반전시켜 PET 필름 (12) 을 떼어내고, 나열된 수지제 몰드 (2) 의 장척 방향의 일방의 단부에, 도 9 의 (A) 에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 5 ㎜ 폭의 보호 테이프 (34') 를 붙였다.

그 후, 도 9 의 (B) 에 나타낸 바와 같이, 수지제 몰드 (2) 의 이면에 라미네이터를 사용하여, 편면씩 물성이 상이한 (강점착성/재박리성) 양면 점착 테이프 (36) 의 강점착성 점착제측을 첩부하였다.

그 후, 도 9 의 (C) 에 나타낸 바와 같이, 커터를 사용하여 보호 테이프 (34') 및 보호 테이프 (34') 에 적층된 부분의 양면 점착 테이프 (36) 의 일부를 절제하였다.

이로써, 장척 방향에 있어서는, 수지제 몰드 (2) 와 양면 점착 테이프 (36) 의 단부의 위치를 어긋나게 할 수 있었다.

이어서, 도 9 의 (D) 에 나타낸 바와 같이, 보호 테이프 (34) 를 벗기고, 수지제 몰드 (2) 끼리의 간극에 박리성이 있는 광 경화성 실리콘 수지를 바르고, UV 광으로 경화시켜, 장척상의 롤투롤용 연속 몰드 구성체 (40) 를 제조하였다.

그렇게 한 후, 양면 점착 테이프 (36) 의 재박리성 점착제측에 적층되어 있던 이형 필름 (36b) 을 벗기면서, φ250 ㎜ 로 SUS 제 전사용 롤 (42) 에, 롤투롤용 연속 몰드 구성체 (40) 를 첩부하였다 (도 10 참조).

롤투롤용 연속 몰드 구성체 (40) 의 권두와 권미의 이음매에서는, 양면 점착 테이프 (36) 의 이음매 (P) 와, 수지제 몰드 (2) 의 이음매가 어긋난 상태로 되어 있고, 수지제 몰드 (2) 의 이음매만, 상기와 같은 광 경화성 실리콘 수지로 이루어지는 박리성 수지 (8') 로 묻었다 (도 11 참조).

＜롤투롤 연속 전사의 결과＞

전송 속도 1 m/min 으로 롤투롤용 연속 몰드 구성체 (40) 를 감은 전사용 롤 (42) 을 회전시키고, 실시예 1 과 동일한 전사 재료 (46) 에 수지제 몰드 (2) 를 압착하여, UV 광으로 경화시킨 후, 이형하는 공정을 반복하여 실시하였다.

그 결과, 수지제 몰드 (2) 의 맞닿음부의 간극에, 전사 수지가 비집고 들어가 퇴적되는 경우는 없고, 또 수지제 몰드 (2) 의 수지층 (6) 의 결함은 발생하지 않아, 8 시간 이상의 연속 전사가 가능하였다.

전사 면적에 대해서는, 수지제 몰드 (2) 의 반전 패턴 면적의 97 ％ 를 확보할 수 있었다.

형상에 대해서는, 수지제 몰드 (2) 및 전사품을 전자 현미경으로 관찰한 결과, 수지제 몰드 (2) 는 8 시간 연속 전사한 후에도 표면의 오염이 없고 형상의 파괴나 변형이 없는 것, 전사품은 전사 초기와 종기에 동등한 형상인 것을 확인할 수 있었다.

2 : 수지제 몰드
2a : 수지제 몰드
2b : 수지제 몰드
4 : 기판
6 : 수지층
8 : 박리성 수지
8' : 박리성 수지
10 : 마이크로피펫
12 : PET 필름
14 : 히터
20 : 수지 필름
34 : 보호 테이프
34' : 보호 테이프
36 : 양면 점착 테이프
36a : 기재
36b : 이형 필름
40 : 롤투롤용 연속 몰드 구성체
42 : 전사용 롤
46 : 전사 재료
46' : 전사 재료
P : 이음매
S : 이간 거리

Claims

원하는 미세한 요철 패턴의 반전 패턴이 형성된 수지제 몰드의 단부 사이를 맞닿게 하여 접합하는 수지제 몰드의 접합 방법으로서,
상기 수지제 몰드의 단부의 맞닿음부의 간극에 박리성의 수지를 장전하고, 상기 박리성의 수지의 경화에 의해, 상기 수지제 몰드의 단부 사이를 일체적으로 접합하는 것을 특징으로 하는 수지제 몰드의 접합 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 수지제 몰드의 맞닿음부의 간극이 0.5 ㎛ ∼ 3 ㎜ 인 것을 특징으로 하는 수지제 몰드의 접합 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 박리성의 수지가 실리콘 수지인 것을 특징으로 하는 수지제 몰드의 접합 방법.
원하는 미세한 요철 패턴이 형성된 수지 구조물을 롤투롤로 다량으로 복제하기 위한 롤투롤용 연속 몰드 구성체로서,
상기 롤투롤용 연속 몰드 구성체는,
상기 원하는 미세한 요철 패턴의 반전 패턴이 형성된 복수 개의 수지제 몰드와,
상기 복수 개의 수지제 몰드를 평면적으로 나열하여 배치하고, 상기 평면적으로 나열된 복수 개의 수지제 몰드 사이의 간극에 충전된 박리성의 수지를 구비하고,
상기 충전된 박리성의 수지가 경화됨으로써, 상기 복수 개의 수지제 몰드가 일체화되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤투롤용 연속 몰드 구성체.
제 4 항에 있어서,
상기 수지 구조물이, 레플리카 몰드인 것을 특징으로 하는 롤투롤용 연속 몰드 구성체.
제 5 항에 있어서,
상기 수지제 몰드가,
양면 점착 테이프 상에 나열하여 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 롤투롤용 연속 몰드 구성체.
제 6 항에 있어서,
상기 수지제 몰드와 상기 양면 점착 테이프의 장척 방향에 있어서의 단부의 위치가 어긋나 있는 것을 특징으로 하는 롤투롤용 연속 몰드 구성체.