TW201622952A - 填料充填膜、單片膜、積層膜、貼合體、及填料充填膜之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題在於提供填料充填膜、單片膜、積層膜、貼合體、及填料充填膜之製造方法。 為解決上述課題，依據本發明之一觀點，提供一種填料充填膜，其具有膜本體、形成在膜本體表面的多數凹部、及充填於各凹部中之填料，並且，凹部之開口面的直徑至少比可見光波長大，且凹部之排列圖案沿膜本體之長度方向具有周期性，而於膜本體其中一端部之填料充填率與於膜本體其他部分之填料充填率的差小於0.5%。

Description

填料充填膜、單片膜、積層膜、貼合體、及填料充填膜之製造方法 技術領域
本發明係有關於填料充填膜、單片膜、積層膜、貼合體、及填料充填膜之製造方法。
背景技術
近年來，已開發出並使用各種壓紋膜。如此之壓紋膜的凹部直徑為1μm以上，且，凹部之排列圖案沿壓紋膜之長度方向具有周期性是已知的。即，在如此之壓紋膜中，相同排列圖案沿壓紋膜之長度方向重複形成。
如此之壓紋膜作為例如填料充填膜使用。填料充填膜係在壓紋膜之凹部中充填填料者。
此外，如此之壓紋膜係使用壓印主模製作。壓印主模在平板狀之基板表面(轉寫面)上形成有上述排列圖案之反轉形狀(即，多數凸部)。然後，藉由將壓印主模之轉寫面形狀依序轉寫至被轉寫膜，製作壓紋膜。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2009-258751號公報
發明概要
然而，在使用壓印主模製作壓紋膜之方法中，會有非常難以正確地進行壓印主模相對被轉寫膜之定位等的問題。因此，藉該方法製成之壓紋膜就有容易產生凹部之不良(位置偏移、缺損、變形等)的問題。在不良之凹部中，可能有未充填填料之情形。此外，凹部之不良容易隨著填料充填膜變長而變大。因此，會產生填料充填率在填料充填膜之長度方向上有所不均的問題。
另外，專利文獻1中揭示藉卷對卷方式製作蛾眼膜的方法。在該方法中，首先，準備在周面上形成有蛾眼膜之反轉形狀的圓柱形主模。然後，藉將主模之周面形狀轉寫至膜上來製作蛾眼膜。但是，該蛾眼膜之凹凸的直徑非常小(小於1μm)，故完全無法解決上述之問題。
因此，本發明係有鑑於上述問題而作成，本發明之目的在於提供一種填料充填率更安定之新穎且經改良之填料充填膜、單片膜、積層膜、貼合體、及填料充填膜之製造方法。
為解決上述課題，依據本發明之一觀點，提供一種填料充填膜，其具有膜本體、形成在膜本體表面的多數凹部、及充填於各凹部中之填料，並且，凹部之開口面的直徑至少比可見光波長大，且凹部之排列圖案沿膜本體之 長度方向具有周期性，而於膜本體其中一端部之填料充填率與於膜本體其他部分之填料充填率的差小於0.5%。
在此，膜本體可為長條膜。
此外，填料充填率可沿膜本體之長度方向具有周期性。
另外，凹部可全部為大略同一形狀。
此外，膜本體之每單位面積所充填的填料數可為50,000,000個/cm2以下。
另外，填料可在凹部內與膜本體一體化。
此外，可具有形成在膜本體表面中之至少一部分表面的被覆層。
另外，被覆層可形成在凹部表面、凹部間之凸部表面、及填料之露出面中至少一部分表面。
此外，被覆層可含無機材料。
另外，膜本體可由硬化性樹脂或可塑性樹脂形成。
依據本發明之另一觀點，提供一種單片膜，其係將以上述填料充填膜切斷成多數片來製作。
依據本發明之再一觀點，提供一種積層膜，其積層有上述膜。
在此，可具有形成在膜本體背面的黏著層。
依據本發明之又一觀點，提供一種貼合體，其具有上述膜、及貼合有上述膜之基材。
依據本發明之另一觀點，提供一種填料充填膜 之製造方法，其包含以下步驟：準備在周面形成有多數凸部之圓筒或圓柱形主模；藉卷對卷方式搬送長條被轉寫膜並將主模之周面形狀轉寫至被轉寫膜上，藉此製作膜本體；及將填料充填在形成於膜本體表面之多數凹部中；並且，凹部之開口面的直徑至少比可見光波長大，於膜本體其中一端部之填料充填率與於膜本體其他部分之填料充填率的差小於0.5%。
在本發明之上述各觀點的填料充填膜中，於膜本體其中一端部之填料充填率與於膜本體其他部分之填料充填率的差小於0.5%。因此，填料之充填率更安定。
誠如以上說明，依據本發明，填料之充填率更安定。
1,1a,1b,1c,1d‧‧‧填料充填膜
2‧‧‧膜本體
2a‧‧‧被轉寫膜
3,3a‧‧‧凹部
3b‧‧‧凸部
4‧‧‧填料
5,6,7‧‧‧被覆層
8‧‧‧黏著層
20‧‧‧積層膜
30‧‧‧貼合體
31,110a‧‧‧基材
100‧‧‧轉寫裝置
110‧‧‧主模
113‧‧‧凸部
151‧‧‧基材供給輥
152‧‧‧捲取輥
153,154‧‧‧導輥
155‧‧‧夾持輥
156‧‧‧剝離輥
157‧‧‧塗布裝置
158‧‧‧光源
161‧‧‧被轉寫基材膜
162‧‧‧未硬化樹脂層
162a‧‧‧硬化樹脂層
200‧‧‧曝光裝置
220‧‧‧雷射光
221‧‧‧雷射光源
223‧‧‧第一鏡
224‧‧‧光二極體
225‧‧‧偏轉光學系
226‧‧‧聚光透鏡
227‧‧‧電光偏轉器
228‧‧‧準直透鏡
230‧‧‧驅動器
231‧‧‧第二鏡
232‧‧‧移動光學平台
233‧‧‧光束擴展器
234‧‧‧物鏡
235‧‧‧轉軸馬達
236‧‧‧轉盤
237‧‧‧控制機構
240‧‧‧格式器
A‧‧‧軸方向
B‧‧‧周方向
d‧‧‧深度
F,R‧‧‧端部
L1,L2‧‧‧圖形
M‧‧‧單位排列圖案
ML‧‧‧長度
MW‧‧‧寬度
P‧‧‧長度方向
X‧‧‧地點
圖式之簡單說明
圖1係示意顯示本發明實施形態之填料充填膜結構的俯視圖。
圖2係示意顯示同一實施形態之填料充填膜之結構的側截面圖。
圖3之圖表係示意顯示填料充填膜之從各部分到膜開始點之距離與各部分之填料充填率的對應關係。
圖4係示意顯示填料充填膜之變形例的側截面圖。
圖5係示意顯示填料充填膜之變形例的側截面圖。
圖6係示意顯示填料充填膜之變形例的側截面圖。
圖7係示意顯示填料充填膜之變形例的側截面圖。
圖8係示意顯示填料充填膜之變形例的側截面圖。
圖9係示意顯示填料充填膜之變形例的側截面圖。
圖10係示意顯示用以製作膜本體之轉寫裝置之結構的說明圖。
圖11係顯示曝光裝置之結構例的方塊圖。
圖12係示意顯示主模之結構例的立體圖。
圖13(A)-(B)係顯示膜本體一例之SEM(掃描式電子顯微鏡)照片。
圖14(A)-(B)係顯示膜本體一例之SEM照片。
用以實施發明之形態
以下，參照添附圖式詳細說明本發明之較佳實施形態。此外，在本說明書及圖式中，具有實質同一之機能結構之結構元件賦予同一符號，藉此省略重複說明。
<1.填料充填膜之結構>
首先，依據圖1至圖3，說明本實施形態之填料充填膜1的結構。如圖1所示，填料充填膜1具有膜本體2、形成在膜本體2表面的多數凹部3、及充填於各凹部3中之填料4。
膜本體2係形成多數凹部3之膜。構成膜本體2之材料沒有特別限制。例如，膜本體2可藉任意之硬化性樹脂或可塑性樹脂形成。在此，硬化性樹脂可舉光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂為例。可塑性樹脂可舉熱可塑性樹脂(更詳而言之，藉熱熔融之結晶性樹脂)等為例。因此，膜本體2可 藉例如光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂及熱可塑性樹脂中之至少1種以上形成。在膜本體2藉光硬化性樹脂或熱硬化性樹脂形成之情形中，膜本體2可藉片狀之被轉寫基材膜161及形成在被轉寫基材膜161上之硬化樹脂層162a構成(請參照圖10)。硬化樹脂層162a係光硬化性樹脂或熱硬化性樹脂硬化而成之層。凹部3形成在硬化樹脂層162a之表面。膜本體2亦可在混合硬化性樹脂與構成被轉寫基材膜之樹脂之狀態下成膜。
此外，膜本體2之厚度亦沒有特別限制。膜本體2之厚度可藉有無上述被轉寫基材膜161來調整。例如，膜本體2之厚度，在膜本體2具有被轉寫基材膜161之情形中，可為10至300μm。在此情形中，硬化樹脂層162a之厚度可為1至50μm，而被轉寫基材膜161之厚度可為9至250μm。另一方面，在膜本體2沒有被轉寫基材膜161之情形中，膜本體2之厚度可為8至200μm。
另外，膜本體2之寬度亦沒有特別限制。例如，膜本體2之寬度可為0.05至300cm。膜本體2之長度亦沒有特別限制。然而，在膜本體2為長條膜之情形中，後述填料充填率之不均容易變大。因此，在膜本體2為長條膜之情形中，本實施形態之效果更顯著地展現。例如，膜本體2之長度的下限可為5m、10m、30m、50m、100m、200m、300m、及500m中之任一者。
在膜本體2之表面形成有多數凹部3。凹部3之開口面的直徑至少比可見光波長大。在此，凹部3之開口面的 直徑係例如包含凹部3之開口面的最小圓(例如凹部3之開口面的外接圓)的直徑。凹部3之開口面的直徑，具體而言，宜為0.8至500μm，且以1.0至300μm較佳，而以大於1.6μm且小於300μm更佳。即，下限值宜為0.8μm以上，且以1.0μm以上較佳，而以大於1.6μm更佳。上限值宜為500μm以下，且以300μm以下較佳，而以小於300μm更佳。
凹部3之開口面的形狀沒有特別限制，可為任意形狀。例如，凹部3之開口面的形狀可為圓形、橢圓形、及多角形等。在凹部3之開口面的形狀為多角形之情形中，開口面之直徑可為構成多角形之1邊長中最長者。凹部3之開口面可為一部分具有曲線之形狀。此外，開口面之面積非一定，只要可滿足上述開口面之條件即可。另外，開口面之形狀亦可將最小面積之開口面視為點，且將具有該最小面積以上面積之開口面依其形狀分類為線、面。線狀之開口面係藉由線狀地(即沿一維方向)連結具有最小面積之開口面的凹部3而形成。面狀之開口面係藉由面狀地(即沿二維方向)連結具有最小面積之開口面的凹部3而形成。因此，線狀、面狀之凹部3可視為具有最小面積之開口面之凹部3的集合體。線或面之形狀沒有特別限制。凹部3之集合體可為面與線結合而成者。凹部3之集合體係以1個凹部3來測量。此外，圖1所示之凹凸形狀亦可逆轉。即，凹部3可為凸部，且凹部3間之凸部3b(請參照圖2)可為凹部。
凹部3之深度d(請參照圖2)沒有特別限制。例如，深度d可為0.08至30μm。深度d宜為0.08至15μm。此外， 在凹部3之開口面為矩形(正方形、或長方形)或大略圓形(真圓、橢圓、或近似於該等之圓)的情形中，凹部3之縱橫比可為大約0.1至10。在此，縱橫比係將開口面之直徑除深度d的值。
在凹部3之深度超過30μm，或凹部3之縱橫比超過10之情形中，由於難以形成凹部3，故不理想。此外，在凹部3之深度小於0.08μm，或凹部3之縱橫比小於0.1的情形中，由於難以充填填料4，故不理想。
另外，在膜本體2具有被轉寫基材膜161之情形中，凹部3可貫穿硬化樹脂層162a。然而，不論膜本體2是否具有被轉寫基材膜161，凹部3宜不貫穿膜本體2。
此外，各凹部3之形狀(開口面形狀、截面形狀(圖2所示之截面形狀))宜在膜本體2之全體上為大略同一。在凹部3之截面形狀或開口面之形狀大略同一的情形中，由於可更容易把握填料充填膜1中之凹部3的形成狀態，故是理想的。
此外，凹部3之排列圖案沿膜本體2之長度方向P具有周期性。具體而言，凹部3之排列圖案可為單位排列圖案M沿膜本體2之長度方向重複的排列圖案。在圖1之例中，單位排列圖案M係藉沿垂直於長度方向P之方向排列的2列凹部3構成。各列之凹部3係以等間隔排列。此外，各列之凹部3配置在其他列之凹部3間。而且，單位排列圖案M藉沿長度方向P重複而形成六方格子排列圖案。六方格子排列圖案係最密地排列凹部3之圖案的一例。當然，排列圖案 不限於該例。例如排列圖案可為正方格子排列圖案。在此情形中，單位排列圖案係藉沿垂直於長度方向P之方向排列的1列凹部3構成。列內之凹部3係以等間隔配置。此外，其他排列圖案可舉斜方格子、平行體格子等之格子形狀為例。另外，亦可為任意描畫(點描)者。
此外，單位排列圖案M之寬度MW與膜本體2之寬度一致。另一方面，單位排列圖案M之長度ML沒有特別限制。例如，在形成於後述主模110(請參照圖10)之周面上之凸部113的排列圖案沒有周期性的情形中，長度ML與主模110之圓周長一致。此外，在凸部113之排列圖案沿主模110之周方向具有周期性的情形中，即，在凸部113之單位排列圖案沿主模110之周方向重複的情形中，長度ML與凸部113之單位排列圖案的長度(主模110之周方向長度)一致。單位排列圖案M之長度ML在單位排列圖案M藉1列凹部3構成時為最小。即，在此情形中，長度ML為大約凹部3之直徑。另一方面，凸部113之排列圖案沒有周期性時為最大。在此情形中，長度ML與主模110之圓周長一致。因此，單位排列圖案M之長度ML的範圍非常廣大。另外，主模110之直徑雖然沒有特別限制，但可為例如50至300mm。
在此，凹部3之排列圖案亦可對與膜本體2之長度方向正交的方向(膜本體2之寬度方向)具有周期性。即，亦可沿膜本體2之寬度方向重複同一排列圖案。沿膜本體2之長度方向P之周期性及與其正交之方向的周期性可相同或不同。這是因為在使填料充填膜1單片化之情形中，可 製得大略同一之單片膜的緣故。
此外，凹部3之面密度，即膜本體2之每單位面積所形成之凹部3的個數沒有特別限制。例如，該個數可為50,000,000個/cm2以下。在凹部3之面密度超過50,000,000個/cm2的情形下，由於形成凹部3時，主模110與膜本體2之接觸面積增加，使主模110與膜本體2之脫模性降低而難以形成凹部3，故不理想。另外，凹部3之面密度的下限值雖然沒有特別限制，但可為，例如，100個/cm2以上。
另外，在1凹部3中充填1填料4之情形中，凹部3之面密度與填料4之面密度，即膜本體2之每單位面積所充填之填料4的個數一致。此外，凹部3間之距離亦沒有特別限制。例如，凹部3間之距離的下限值可為0.5μm。更詳而言之，凹部3間之距離的下限值宜為填料4之最小直徑之5/8以上，且以1/2以上更佳。凹部3間之距離的上限值雖然沒有特別限制，但可為大約1000μm。在此，凹部3間之距離可為開口面之中心點間距離。
另外，雖然可能有凹部3之缺損沿長度方向P連續地產生的情形，但即使在如此之情形中，連續之缺損亦非常少。在此，凹部3之缺損意味未形成凹部3(換言之，凸部113(請參照圖10)之形狀未轉寫在膜本體2上)。此外，沿長度方向P連續之缺損意味在平行於長度方向P之直線上連續產生的缺損。在本實施形態中，沿長度方向P連續之缺損為10個以下，且宜為5個以下。
圖13及圖14顯示膜本體2之一例。圖13及圖14均為膜本體2之SEM照片。圖13A及圖14A係觀察膜本體2之表面的SEM影像，且圖13B及圖14B係觀察按X-XX線切斷圖13A及圖14A所示轉寫物而成之截面的SEM影像。圖13A及圖14A之上下方向係圖1之長度方向P，而左右方向係膜本體2之寬度方向。在圖13A中，開口面之形狀為圓形，且凹部3之排列圖案為六方格子狀排列圖案。此外，在圖14A中，開口面之形狀為正方形，且凹部3之排列圖案為正方格子狀排列圖案。
填料4係充填於凹部3中者。充填是指填料大半填入凹部3中之狀態。另外，宜在1凹部3中充填1填料4。然而，可有在凹部3之集合體中充填多數填料4之情形。構成填料4之材料(組成)沒有特別限制，可按照填料充填膜1之用途適當選擇。例如，填料4可使用無機物、有機物、無機物採用多層構造者、無機物(無機材料)與有機物(有機材料)之混合物(例如，以無機物被覆由有機物形成之微小固形物製成者)等。具體而言，填料4亦可為顏料、染料、結晶性無機物等。此外，填料4可為壓碎結晶性之有機材料或無機材料而製成者。另外，可在全部凹部3中充填相同之填料4，亦可充填不同種類之填料4。例如，在凹部3之開口面直徑不同的情形中，可充填對應於該等開口面之直徑的填料4。填料4之形狀亦沒有特別限制。填料4之形狀可為具有等向性者，例如，球形。再者，填料之比重雖然亦沒有特別限制，但可為，例如0.8至23以下。填料之大小宜 為填料之最大長度係凹部3之開口面的最小長度以下。填料亦可賦予各種物性或機能性。
此外，填料4可在凹部3內與膜本體2一體化。與膜本體2之一體化只要例如在已使凹部3僅一部分硬化之狀態下將填料4充填在凹部3中，然後使凹部3完全硬化即可。此外，亦可在將填料4充填在凹部3中後，將未硬化之硬化性樹脂塗布或散布在填料充填膜1之表面上，接著使硬化性樹脂硬化。
在本實施形態中，填料4之充填率(以下，亦稱為(「填料充填率」)非常安定。即，於膜本體2其中一端部F之填料充填率與於膜本體2其他部分之填料充填率的差小於0.5%，且宜為0.3%以下，而以0.1%以下更佳。
在此，其中一端部F係藉由後述之主模110最初形成凹部3之側的端部，即轉寫之開始點。另一方面，另一端部R係藉由主模110最後形成凹部3之側的端部，即轉寫之結束點。在本實施形態中，將從其中一端部F朝向另一端部R之方向設為長度方向P的正方向。而且，於膜本體2各部分(地點)之填料充填率係例如按下述方式算出。
即，抽出包含著眼部分的單位排列圖案M，並對該單位排列圖案M抽出配置在長度方向P之正方向側之預定個數m(m係0以上之任意整數)的單位排列圖案M。然後，將所抽出之單位排列圖案M設為測量對象區域。
而且，將多數代表範圍設定在測量對象區域內，並藉由光學顯微鏡觀察等測量各代表區域內之填料4 的個數。然後，將各代表區域之測量總和除存在各代表區域內之填料4的理想個數總和，藉此測量填料充填率。在此，存在各代表區域內之填料4的理想個數為應存在代表區域內之填料4的個數。即，在假定在代表區域內完全不存在凹部3之缺損且代表區域內之全部凹部3中沒有過度與不足充填填料4的情形下測量之填料4的個數。
填料充填率有因某些原因低於100(%)之情形。該原因可舉例如：凹部3之位置偏移(在與原本應形成之位置不同的位置形成凹部3)、凹部3之缺損、變形(成為與原本之形狀不同的形狀)等。在產生凹部3之位置偏移、變形的情形中，有填料4未充填在凹部3中之可能性。在發生凹部3之缺損的情形中，不存在應充填填料4之凹部3。因此，在這些情形中填料充填率均減少。在圖1中，在地點X之單位排列圖案M內缺損2凹部3a。此外，在另一端部R之單位排列圖案M內缺損1凹部3a。
填料充填率之分布可有各種態樣。例如，有填料充填率沿長度方向P具有周期性的情形。具體而言，如圖3之圖形L1所示，有時於各部分之填料充填率沿長度方向P形成波狀起伏之分布。
在此，圖3之橫軸表示由膜本體2之開始點到膜本體2上各部分的距離(即，長度方向距離)，且縱軸表示填料充填率。圖形L1顯示本實施形態之填料充填膜1之長度方向距離與填料充填率的對應關係。另一方面，圖形L2顯示習知之(即使用壓印主模製成之)填料充填膜之長度方向 距離與填料充填率的對應關係。
如圖形L1、L2所示，本實施形態之填料充填膜1及習知填料充填膜中，填料充填率都沿長度方向成為波狀起伏之分布。然而，相對於本實施形態之填料充填膜1的填料充填率不均小，習知填料充填的填料充填率不均非常大。而且，在習知填料充填膜中，膜本體之長度越長，則填料充填率之不均就越大。相對於此，在本實施形態中，如後述實施例所示，即使膜本體2變長，亦可抑制填料充填率之不均。即，在本實施形態中，於各部分之填料充填率與於其中一端部F之填料充填率的差可抑制為小於0.5%。
<2.各種變形例>
接著，依據圖4至圖9，說明填料充填膜1之各種變形例。圖4所示之填料充填膜1a係在上述填料充填膜1上追加被覆層5者。被覆層5覆蓋膜本體2之表面，即，凹部3之表面(壁面及底面)，及凹部3間之凸部3b的表面(前端面)。此外，被覆層5亦可只覆蓋凹部3表面及凸部3b表面中之任一表面。填料4係充填在被被覆層5覆蓋之凹部3內。
在此，構成被覆層5之材料(組成)沒有特別限制，可為有機材料，亦可為無機材料。構成被覆層5之材料雖然可按照填料充填膜1a之用途適當選擇，但宜由與膜本體2不同之材料構成。例如，被覆層5亦可為無機層。被覆層5係例如藉由將構成被覆層5之材料蒸鍍在膜本體2上而形成。被覆層5之層厚度雖然沒有特別限制，但宜不論凹部3之形狀為何，在膜本體2之表面上都大致均一。此外， 形成在凹部3表面的部分宜以凹部3之中空部分之30體積%以下的比例形成在凹部3之表面上。另外，蒸鍍之方法沒有特別限制。例如可藉由進行斜方蒸鍍，只在凹部3之一部分(即，傾斜地)形成被覆層5。在此情形中，由於可使凹部3之壁面傾斜，容易將填料4充填在凹部3中。在藉有機材料構成被覆層5之情形中，亦可藉塗布或散布有機材料來形成被覆層5。此時，開口面與散布之方向亦可傾斜。
圖5所示之填料充填膜1b係在圖4之所示之填料充填膜1a的表面上進一步形成有被覆層6者。被覆層6覆蓋被覆層5中覆蓋凸部3b之部分、及填料4之露出面。在此，填料4之露出面意味透過凹部3之開口面露出外部的面。構成被覆層6之材料亦沒有特別限制，可為有機材料，亦可為無機材料。構成被覆層6之材料可按照填料充填膜1b之用途適當選擇。例如，被覆層6可藉與被覆層5相同之無機材料構成，亦可藉不同之無機材料構成。被覆層6係藉與被覆層5同樣之方法形成。
圖6所示之填料充填膜1c係在填料充填膜1的表面上形成有被覆層7者。被覆層7覆蓋凸部3b之表面、及填料4之露出面。構成被覆層7之材料(組成)沒有特別限制，可為有機材料，亦可為無機材料。構成被覆層7之材料可按照填料充填膜1c之用途適當選擇。例如，被覆層7可為無機層。被覆層7係藉與被覆層5同樣之方法形成。
圖7所示之填料充填膜1d係在膜本體2之背面(與形成有凹部3之面相反側的面)上形成黏著層8者。該填 料充填膜1d可透過黏著層8黏合在其他物體(例如本實施形態之另一填料充填膜、任意之基材等)上。此外，黏著層8，當然亦可形成在圖4至6所示之填料充填膜1a至1c上。
圖8所示之積層膜20係透過黏著層8貼合2片填料充填膜1而製成者。在圖8所示之積層膜20中，雖然積層片數為2片，但當然積層片數不限於此。此外，各填料充填膜1之凹部3的排列圖案可相同或不同。例如，各填料充填膜1之凹部3的排列圖案可為互相相似形狀。另外，可在各填料充填膜1中充填相同填料4，亦可在每一填料充填膜1中充填不同填料4。
積層膜20可藉積層圖7所示之填料充填膜1d來製作。此外，積層膜20可藉由重複將黏著層8塗布在填料充填膜1之表面，接著在其上貼上另一填料充填膜1的步驟來製作。另外，當然亦可積層圖4至6所示之填料充填膜1a至1c。
圖9所示之貼合體30係透過黏著層8將填料充填膜1貼合在基材31表面而製成者。基材31之種類沒有特別限制。基材31可為平面狀構件(例如膜、板)，亦可為立體狀構件(例如各種框體等)。此外，填料充填膜1a至1d、積層膜20、及後述單片膜亦可貼合在基材31上。
<3.單片膜>
上述填料充填膜1亦可藉切斷成多數片而作成單片膜。在本實施形態之填料充填膜1中，由於可在全區域中使填料充填率安定化，可製作多數同質之單片膜。另外，上 述各變形例之膜亦可同樣地作成單片膜。
上述各膜之用途雖然沒有特別限制，但可使用於，例如印刷電子設備或其應用領域(相關領域)等。另外，不限於上述領域，亦可作為機能性膜(裝置)使用。例如，可使用於如生物感測器及診斷裝置等之醫療、生物、保健、及生命科學等，亦可為光學元件。此外，亦可使用於電池或能源相關領域、車載(汽車)相關領域。
<4.轉寫裝置之結構>
膜本體2可藉由卷對卷方式之轉寫裝置製造。以下，參照圖10，說明轉寫裝置一例之轉寫裝置100的結構。在圖10所示之轉寫裝置100中，使用光硬化性樹脂製作膜本體2。
轉寫裝置100具有主模110、基材供給輥151、捲取輥152、導輥153、154、夾持輥155、剝離輥156、塗布裝置157、及光源158。
主模110係圓筒或圓柱形之構件，並且在主模110之周面形成多數凸部113。該等凸部113具有上述凹部3之反轉形狀。即，在轉寫裝置100中，藉由將形成在主模110周面之凸部113的排列圖案轉寫至被轉寫膜2a，製作膜本體2。
構成主模110之材料、主模110之尺寸(直徑等)沒有特別限制。例如，主模110可由熔融石英玻璃或合成石英玻璃等之石英玻璃(SiO2)、不鏽鋼等構成。主模110之直徑(外徑)可為50至300mm。在主模110為圓筒形之情形中，厚度可為2至50mm。
在主模110之周面上形成凸部113之方法沒有特別限制。例如，凸部113可藉由機械地切削主模110之周面來製作，亦可藉由蝕刻來製作。藉由蝕刻製作主模110之步驟的概要如下。即，以抗蝕層覆蓋圓筒或圓柱形基材之周面。接著，將雷射光照射在抗蝕層中未形成凸部113之部分(成為凹部之部分)上，藉此在抗蝕層上形成潛像。此外，將雷射光照射在基材上之曝光裝置的結構例將在以下說明。接著，藉顯影抗蝕層，去除潛像部分。然後，以抗蝕層作為遮罩來蝕刻基材。藉此，蝕刻凸部113間之部分，因此形成凸部113。另外，亦可在主模110之周面加上顯示主模110周面上之位置的記號。藉將如此之記號轉寫在被轉寫膜2a上，可確認轉寫之進展。此外，亦可將要形成在主模110上之凸部113的一部分刻意錯開地形成，取代在主模110上加上記號。在此情形中，由於對應於該凸部113之凹部3的位置亦偏移，該凹部3可取代記號。此外，凸部113之位置偏移宜設定在不影響膜本體2之品質的範圍內。
圖12顯示主模110之一例。主模110之周面形成有多數凸部113。凸部113之排列圖案為圖1所示之凹部3之排列圖案的反轉形狀。即，凸部113之排列圖案為六方格子狀排列圖案，且對主模110之軸方向A、周方向B中之任一方向亦具有周期性。
基材供給輥151係長條被轉寫基材膜161捲成卷狀的輥，且捲取輥152係捲取膜本體2之輥。此外，導輥153、154係搬送被轉寫基材膜161之輥。夾持輥155係使積層有未 硬化樹脂層162之被轉寫基材膜161，即被轉寫膜2a密接在主模110上的輥。剝離輥156係將積層有硬化樹脂層162a之被轉寫基材膜161，即膜本體2由主模110剝離的輥。
塗布裝置157具有塗布器等之塗布手段，且將未硬化之光硬化樹脂組成物塗布在被轉寫基材膜161上，並形成未硬化樹脂層162。塗布裝置157可為，例如，凹版塗布器、線桿塗布器、或模塗機等。此外，光源158係發射可硬化光硬化樹脂組成物之波長之光的光源，例如，可為紫外線燈等。
此外，光硬化樹脂組成物係藉由照射預定波長之光而流動性降低並硬化的樹脂。具體而言，光硬化樹脂組成物可為丙烯酸樹脂等之紫外線硬化樹脂。此外，光硬化樹脂組成物亦可依需要包含起始劑、填料、機能性添加劑、溶劑、無機材料、顏料、抗靜電劑、或感光色素等。
在轉寫裝置100中，首先，由基材供給輥151透過導輥153連續地送出被轉寫基材膜161。此外，亦可在送出途中將基材供給輥151變更成另一批之基材供給輥151。對送出之被轉寫基材膜161，藉由塗布裝置157塗布未硬化之光硬化樹脂組成物，接著在被轉寫基材膜161上積層未硬化樹脂層162。藉此，製作被轉寫膜2a。接著藉由夾持輥155使被轉寫膜2a與主模110密接。光源158藉由將光照射在密接於主模110上之未硬化樹脂層162上，使未硬化樹脂層162硬化。藉此，形成在主模110之外周面之凸部113的排列圖案轉寫至未硬化樹脂層162。即，形成形成有凹部 3之硬化樹脂層162a。在此，光源158亦可傾斜地對凹部3照射光。在此情形中，只有凹部3之一部分硬化。接著，藉由剝離輥156由主模110剝離積層有硬化樹脂層162a之被轉寫基材膜161，即膜本體2。然後，透過導輥154，藉由捲取輥152捲取膜本體2。
如此，在轉寫裝置100中，可藉卷對卷方式搬送被轉寫膜2a並將主模110之周面形狀轉寫至被轉寫膜2a上。藉此，可製作膜本體2。
此外，在藉熱可塑性樹脂製作膜本體2之情形中，不需要塗布裝置157及光源158。另外，將被轉寫基材膜161作成熱可塑性樹脂膜，並將加熱裝置配置在主模110之上游側。藉該加熱裝置加熱被轉寫基材膜161使之柔軟，然後，將被轉寫基材膜161壓在主模110上。藉此，在主模110之周面上形成之凸部113的排列圖案轉寫至被轉寫基材膜161上。另外，亦可將被轉寫基材膜161作成藉熱可塑性樹脂以外之樹脂構成的膜，且積層被轉寫基材膜161及熱可塑性樹脂膜。在此情形中，藉加熱裝置加熱積層膜後，將其壓在主模110上。
因此，轉寫裝置100可連續地製造轉寫在主模110上形成之凸部113的排列圖案上的轉寫物，即膜本體2。此外，使用轉寫裝置100製成之膜本體2可抑制凹部3不良之發生，進一步，可抑制填料充填率之不均。
<5.曝光裝置之結構>
其次，依據圖11，說明曝光裝置200之結構。曝光裝置 200係形成主模110之裝置。曝光裝置200具有雷射光源221、第一鏡223、光二極體(Photodiode：PD)224、偏轉光學系225、控制機構237、第二鏡231、移動光學平台232、轉軸馬達235、及轉盤236。此外，基材110a載置於轉盤236上，而變得可旋轉。
雷射光源221係發射雷射光220之光源，例如，固體雷射或半導體雷射等。發射雷射光源221之雷射光220的波長雖然沒有特別限制，但可為，例如，400nm至500nm之藍光頻帶的波長。此外，雷射光220之點徑(照射在抗蝕層上之點的直徑)可比凹部3之開口面的直徑小，例如可為大約200nm。由雷射光源221發射之雷射光220係藉由控制機構237控制。
由雷射光源221射出之雷射光220係一直以平行光束前進，並藉第一鏡223反射，接著被引導至偏轉光學系225。
第一鏡223係由偏光分光器構成，且具有使偏光成分中之其中一成分反射，而使偏光成分中之另一成分透過的機能。透過第一鏡223之偏光成分藉由光二極體224受光，並進行光電轉換。接著，藉由光二極體224光電轉換之受光信號輸入雷射光源221，而雷射光源221依據輸入之受光信號進行雷射光220之調變。
此外，偏轉光學系225具有聚光透鏡226、電光偏轉器(Optic Optic Deflector：EOD)227、及準直透鏡228。
在偏轉光學系225中，雷射光220藉由聚光透鏡 226聚光至電光偏轉器227。電光偏轉器227係可控制雷射光220之照射位置的元件。曝光裝置200亦可藉由電光偏轉器227，改變被引導至移動光學平台232上之雷射光220的照射位置。雷射光220藉電光偏轉器227調整照射位置後，藉由準直透鏡228，再度成為平行光束。由偏轉光學系225射出之雷射光220藉由第二鏡231反射，並被水平且平行地引導到移動光學平台232上。
移動光學平台232具有光束擴展器(Beam expader：BEX)233、及物鏡234。引導至移動光學平台232之雷射光220在藉由光束擴展器233整形成所希望之光束形狀後，透過物鏡234照射在基材110a之抗蝕層上。此外，移動光學平台232在基材110a每一次旋轉時只沿箭號R方向(饋送間距方向)移動1饋送間距。在轉盤236上設置基材110a。轉軸馬達235使轉盤236旋轉，藉此使基材110a旋轉。
此外，控制機構237具有格式器240、驅動器230，且控制雷射光220之照射。格式器240生成控制雷射光220之照射的調變信號，且驅動器230依據格式器240生成之調變信號控制雷射光源221。藉此，可控制雷射光220對基材110a之照射。
格式器240依據描畫在主模110上之任意圖案所描畫的輸入圖像，生成用以將雷射光220照射在主模110上的控制信號。具體而言，首先，格式器240取得描畫在主模110上之任意圖案所描畫的輸入圖像。輸入圖像係相當於沿軸方向切開主模110之外周面並使其擴展成一平面之 主模110外周面展開圖的圖像。接著，格式器240將輸入圖像分割成預定大小之小區域(例如，分割成格子狀)，並判斷在各小區域中是否包含描畫圖案。接著，格式器240生成控制信號，該控制信號進行控制使雷射光220照射在判斷為包含描畫圖案之各小區域中。此外，驅動器230依據格式器240生成之控制信號控制雷射光源221之輸出。藉此，可控制雷射光220對主模110之照射。
<6.填料充填膜之製造方法>
其次，說明填料充填膜1之製造方法。首先，準備上述主模110。接著，使用轉寫裝置100，將主模110之周面形狀轉寫至被轉寫膜2a。藉此，製作膜本體2。接著，將填料4充填於形成在膜本體2之表面的多數凹部3中。在此，將填料4充填於凹部3中之方法沒有特別限制。例如，使填料4分散在膜本體2之表面。接著，藉布等擦拭膜本體2之表面。藉此，可將填料4充填於形成在膜本體2之表面的凹部3中。此外，在只硬化凹部3之一部分的情形中，可使填料4充填在凹部3中後使凹部3完全地硬化。藉此，填料4在凹部3內與膜本體2一體化。另外，亦可將充填在填料充填膜1中之填料4轉寫至另一膜等。再者，亦可依序積層如此之轉寫膜。此外，可進一步積層在又一膜上。即，藉由重複轉寫及積層，可讓填料之一部分或全部設置在另一膜之預定位置上。
(實施例)
接著，說明本發明之實施例。在實施例中，使用轉寫 裝置100製作膜本體2。藉由以下步驟製成主模110。具體而言，在由4.5mm厚之圓筒形石英玻璃構成之基材110a的外周面，藉由使用碳氫化合物系氣體之CVD(化學蒸氣沈積(Chemical Vapor Deposition))形成膜厚800nm之DLC(類鑽碳(Diamond Like Carbon))膜而作成中間層。接著，在中間層上藉由濺鍍法使鎢氧化物形成膜厚55nm之膜而作成抗蝕層。
接著，藉由曝光裝置100進行雷射光之熱微影術，在抗蝕層形成潛像。此外，曝光裝置100之雷射光源使用發射波長405nm之雷射光的藍色半導體雷射。曝光圖案使用以10μm間距(圓之中心間距離)將直徑7μm之圓排列成六方格子的排列圖案。另外，藉曝光裝置100曝光直徑7μm之圓以外的部分，使直徑7μm之圓在主模上成為凸部(即，使直徑7μm之圓在轉寫後之膜本體2上成為凹部3)。
接著，使用2.38質量%之TMAH(四甲基氫氧化銨)水溶液顯影抗蝕層曝光後之基材110a，使曝光之部分的抗蝕層溶解。
進一步，使用顯影後之抗蝕層作為遮罩，藉由O2氣體之反應性離子蝕刻來蝕刻中間層。接著，使用抗蝕層及中間層作為遮罩，並藉由CF系氣體之反應性離子蝕刻來蝕刻基材110a。此外，基材110a之蝕刻一直進行到凸部113之高度成為7μm，使膜本體2之凹部3的縱橫比成為1為止。藉由以上步驟，製成在外周面上形成有凹凸構造之圓筒形主模110。
接著，在由50cm寬度之PET構成之基材膜(厚度50μm)上，塗布含有100質量份之丙烯酸樹脂(M208、東亞合成)、2質量份之光聚合起始劑(IRGCUR184、BASF)的光硬化樹脂組成物至膜厚30μm。進一步，使用轉寫裝置100，將主模推壓在基材膜上，將凹凸構造轉寫至超過1000m份之基材膜上。接著藉由高壓水銀燈以1000mJ進行光照射。藉此，製成直徑7μm、深度7μm(縱橫比1)之圓形凹部以該凹部之中心間距離10μm排列成六方格子狀的膜本體2。
此外，將1mm2之代表區域任意地抽出100處，並藉由光學顯微鏡測量各代表區域內之凹部數。然後，藉由將在各代表區域測量之個數的總數除代表區域的總面積，算出凹部3之面密度(膜本體2之每單位面積所形成之凹部3的數)。結果，凹部3之面密度為11,500個/mm2=1,150,000個/cm2。在此，計算對象之凹部3係未互相連結(凸部3b存在於凹部3間)之凹部3。即，在本實施形態中，互相連結之凹部3判定為不良。如此之不良可因凹部3之位置偏移等而產生。
另外，準備日本觸媒公司製EPOSTAR MA1006，並將該樹脂填料分級成平均直徑為5μm。樹脂填料之直徑係將樹脂填料之各粒子視為球時之直徑，即球相當徑。此外，平均直徑係樹脂填料直徑之算術平均值。分級係使用影像型粒度分布計FPIA3000(Sysmex公司、Malvern公司)進行。使用分級後之樹脂填料作為填料4。填料4之充填係藉上述方法進行。即，將填料4分散在膜本體 2之表面。接著，藉由以布擦拭填料4，將填料4充填於凹部3中。藉此，製成填料充填膜1。
此外，將1mm2之代表區域任意地抽出100處，並藉由光學顯微鏡測量各代表區域內之填料4數。然後，將在各代表區域測量之個數的總數除代表區域的總面積，藉此算出填料4之面密度(膜本體2之每單位面積所形成之凹部3的數)。結果，填料4之面密度為11,500個/mm2=1,150,000個/cm2。此外，計算對象之填料4為完全充填於凹部3中之填料4。另外，在凹部3彼此連結之情形中，填料4完全充填於該凹部3中時，該填料4亦為計算對象。在後述之填料充填率的測量中計算對象亦相同。此外，在2凹部3連結之情形中，該凹部3中最多可充填2個填料4。
然後，將距離填料充填膜1之長度方向P的前端緣(最初投入主模110之邊緣)1m之地點設為其中一端部F(開始點)，且將距離前端緣1000m之地點設為另一端部R(結束點)，算出距離前端緣1m、250m、500m、750m、1000m之各地點的填料充填率。
具體而言，抽出包含各地點之單位排列圖案M，並對該單位排列圖案M抽出存在長度方向P之正方向側10cm(膜寬度之20%)之範圍內的單位排列圖案M。而且，以該等單位排列圖案M作為測量對象區域。
然後，在測量對象區域內將200μm×200μm之代表區域設定大約25cm2份，並藉由光學顯微鏡觀察各代表區域內之填料4個數。而且，將各代表區域之測量值的總和除 存在各代表區域內之填料4之理想個數的總和，藉此測量填料充填率。在各地點之填料充填率顯示於以下表1中。如表1所示，在填料充填膜1之長度為1000m的情形中，距離前端緣1m之填料充填率及在250m、500m、750m、1000m之各地點之填料充填率幾乎沒有改變。因此，相對填料充填膜1之全長，在0.1%、25%、50%、75%、100%之地點可獲得安定(即，再現性高)之填料充填率。
此外，在距離前端緣每100m之地點同樣地測量填料充填率，結果得到與表1大致相同之值。如此，可了解在本實施例中，於膜本體2其中一端部F之填料充填率與於膜本體2其他部分之填料充填率的差在0.1%以下。另外，在填料充填膜1中，以六方格子狀、即最密排列圖案配置凹部3。即，在填料充填膜1中，以最密排列圖案充填填料4。而且，即使是如此之排列圖案，亦可在填料充填膜1之長度方向獲得非常安定(即，再現性非常高)之填料充填率。因此，只要填料4在設置凹部3之範圍內，以任何排列圖案充填，均可期待同樣之效果。
此外，觀察在上述代表區域中沿長度方向P連續之凹部3的缺損，結果無法確認連續之缺損數為10個以上的 地方。
(比較例)
藉由機械地切削10cm×10cm大小之SUS板，製得形成有與實施例同樣排列圖案之凸部的壓印主模。此外，在壓印主模之形成有凸部(凹凸面)的面上，噴灑氟系脫模劑(DAIKIN工業社製DAIFREE GA70500)。而且，除了將轉寫裝置100之主模110置換成壓印主模以外，藉由進行同樣之處理，製成膜本體。
藉光學顯微鏡觀察膜本體之凹部形狀，結果在重複壓印200次之地點(距離前端緣20m之地點)，確認凹部之不良(凹部彼此之連結)。因此，在重複壓印超過200次時停止壓印，且將填料充填至凹部中。填料與實施例相同。然後，測量在距離前端緣200m之地點之填料充填率，結果填料充填率為99.5%。接著，壓印之次數每次增加，凹部之不良數便增大。因此，壓印之次數每次增加，填料充填率之不均就變大，可推定填料充填率為比99.5%低之值。
由以上結果可知，在實施例中，填料充填率可維持在比比較例高之範圍內。
由以上可知，在本實施形態之填料充填膜1中，填料充填率更安定。在此，膜本體2可為長條膜。在習知填料充填膜中，膜本體2越長，填料充填率越不安定，因此本實施形態之效果更容易顯著地展現。
此外，填料充填率可沿膜本體2之長度方向具有周期性。在此情形中，填料充填率亦安定。
另外，凹部3亦可全部為大略同一形狀。在此情形中，填料充填率可更為安定。
此外，膜本體2之每單位面積所充填的填料數可為50,000,000個/cm2以下。在此情形中，填料充填率亦可安定。
另外，填料4可在凹部3內與膜本體2一體化。在此情形中，由於可抑制填料4之不必要脫落，填料充填率更安定。
此外，可具有形成在膜本體2表面中之至少一部分表面的被覆層5、6、7。在此情形中，填料充填率亦安定。再者，藉由按照填料充填膜1之用途形成被覆層5、6、7，可擴大填料充填膜1之用途。
另外，被覆層可形成在凹部表面、凹部間之凸部表面、及填料之露出面中至少一部分表面。在此情形中，填料充填率亦安定。
此外，被覆層可含無機材料。在此情形中，填料充填率亦安定。
另外，膜本體可由硬化性樹脂或可塑性樹脂形成。在此情形中，填料充填率亦安定。
此外，在本實施形態中，填料充填膜1可作成單片膜。在此情形中，單片膜之品質安定。
另外，亦可形成積層多數膜之積層膜。在此情形中，積層膜之品質安定。
此外，可具有形成在膜本體之背面的黏著層。 藉此，可將填料充填膜1容易地貼合在另一基材31等上。
另外，在本實施形態中，亦可藉將上述各膜貼合在基材31上，製作貼合體30。在此情形中，貼合體30之機能可安定。這是因為填料充填膜1等之填料充填率安定的緣故。
以上，係參照添附圖式詳細地說明本發明之較佳實施形態，但本發明不限於該例。只要是具有本發明所屬技術領域中之通常知識者，便可了解在申請專利範圍記載之技術思想範疇內，可想到各種變化例或修正例，且可了解該等變化例或修正例當然屬於本發明之技術範疇。
1‧‧‧填料充填膜
2‧‧‧膜本體
3,3a‧‧‧凹部
4‧‧‧填料
F,R‧‧‧端部
M‧‧‧單位排列圖案
ML‧‧‧長度
MW‧‧‧寬度
P‧‧‧長度方向
X‧‧‧地點

Claims (15)

  1. 一種填料充填膜，其具備：膜本體；多數凹部，其形成在前述膜本體之表面；及填料，其充填於前述各凹部中；並且，前述凹部之開口面的直徑至少比可見光波長大；前述凹部之排列圖案沿前述膜本體之長度方向具有周期性；於前述膜本體其中一端部之前述填料的充填率與於前述膜本體其他部分之前述填料的充填率的差小於0.5%。
  2. 如請求項1之填料充填膜，其中前述膜本體係長條膜。
  3. 如請求項1或2之填料充填膜，其中前述填料之充填率沿前述膜本體之長度方向具有周期性。
  4. 如請求項1至3中任一項之填料充填膜，其中前述凹部全部為大略同一形狀。
  5. 如請求項1至4中任一項之填料充填膜，其中前述膜本體之每單位面積所充填的填料數為50,000,000個/cm2以下。
  6. 如請求項1至5中任一項之填料充填膜，其中前述填料在前述凹部內與前述膜本體一體化。
  7. 如請求項1至6中任一項之填料充填膜，其具有形成在前 述膜本體表面中之至少一部分表面的被覆層。
  8. 如請求項7之填料充填膜，其中前述被覆層係形成在前述凹部表面、前述凹部間之凸部表面、及前述填料之露出面中至少一部分表面。
  9. 如請求項7或8之填料充填膜，其中前述被覆層含有無機材料。
  10. 如請求項1至9中任一項之填料充填膜，其中前述膜本體係由硬化性樹脂或可塑性樹脂形成。
  11. 一種單片膜，其係將如請求項1至10中任一項之填料充填膜切斷成多數片來製作。
  12. 一種積層膜，其積層有如請求項1至11中任一項之膜。
  13. 如請求項1至12中任一項之膜，其具有形成在前述膜本體之背面的黏著層。
  14. 一種貼合體，其具備：如請求項1至13中任一項之膜；及貼合有前述膜之基材。
  15. 一種填料充填膜之製造方法，包含以下步驟：準備在周面形成有多數凸部之圓筒或圓柱形主模；藉卷對卷方式搬送長條被轉寫膜並將前述主模之周面形狀轉寫至前述被轉寫膜上，藉此製作膜本體；將填料充填在形成於前述膜本體表面之多數凹部中；並且，前述凹部之開口面的直徑至少比可見光波長 大；於前述膜本體其中一端部之前述填料的充填率與於前述膜本體其他部分之前述填料的充填率的差小於0.5%。
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