TWI469858B - A method for manufacturing a nano-embossed mold, a method for manufacturing the same, a resin molded product having a fine asperity structure on its surface, and a method for manufacturing a wire-grid polarizing plate - Google Patents

A method for manufacturing a nano-embossed mold, a method for manufacturing the same, a resin molded product having a fine asperity structure on its surface, and a method for manufacturing a wire-grid polarizing plate Download PDF

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Description

奈米壓印用模具、其製造方法、表面具有微細凹凸構造之樹脂成形體及線柵型偏光片之製造方法 發明領域
本發明係有關於一種奈米壓印用模具、其製造方法及使用該奈米壓印用模具且表面具有微細凹凸構造之樹脂成形體、以及線柵型偏光片之製造方法。
發明背景
已知之奈米壓印法係使用表面形成有奈米等級之微細凹凸構造之模具,將該微細凹凸構造轉印於抗蝕層或樹脂。奈米壓印法相較於電子光束法,加工時間短,且微細凹凸構造之轉印所必要之裝置成本或材料成本較少即可完成,生產性也優異,因此現在受到注目。
奈米壓印用模具有下述提案。
(1)一種壓印加工用模型,係由具有可與模型材料起化學反應之官能基之全氟聚醚被覆而成(參照專利文獻1)。
又,轉印模具之微細凹凸構造之裝置提出有下述發明。
(2)一種奈米印刷裝置,係將基板與表面形成有微細凹凸之壓模加熱、加壓,以在基板上形成微細凹凸構造,且該奈米印刷裝置具有僅在前述壓模凸部形成剝離材之機構(參照專利文獻2)。
(1)之模型(模具)材料可列舉出金屬、樹脂、半導體(矽晶圓)、絕緣體等。又,(2)之壓模(模具)材料可列舉出矽晶圓、金屬、玻璃、陶瓷、塑膠等。該等當中,為了精確地轉印奈米等級的微細凹凸構造,模具之材料不得不使用矽晶圓。可是,矽晶圓之強度及耐久性低,因此只能使用數十次,而且非常高價。
因此,想出一種模具使用方法,即將表面已形成有微細凹凸構造之矽晶圓當作主模具,然後使用將該主模具之微細凹凸構造轉印於樹脂之模具使用方法。例如,專利文獻3中,記載有將母模之微細凹凸構造轉印於光硬化性樹脂之中間壓模。可是,該中間壓模使用1次就得丟棄,而有成本、進而環境面之負荷大的憂慮。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利公開公報特開第2002-283354號公報
專利文獻2:日本專利公開公報特開第2004-288783號公報
專利文獻3:日本專利公開公報特開第2007-165812號公報
本發明提供一種可更精確地轉印微細凹凸構造、便宜且耐久性高之奈米壓印用模具、其製造方法、及在經奈米壓印模具之微細凹凸構造精確地轉印過之表面上具有微細凹凸構造之樹脂成形體、以及可以生產性佳的方式製造線柵型偏光片方法。
本發明之奈米壓印用模具係於模具面具有微細凹凸構造之奈米壓印用模具,其特徵在於包含有:樹脂製之模具基座,係於表面具有作為前述微細凹凸構造之基座的微細凹凸構造者;金屬氧化物層,係被覆前述模具基座之具有微細凹凸構造的表面;及脫模層,係被覆前述金屬氧化物層之表面。
前述模具面之微細凹凸構造宜為具有凸條或溝之構造。
前述凸條之寬度或溝之寬度宜為平均在10nm~50μm。
前述金屬氧化物層與前述脫模層之厚度宜為分別在1nm以上,且兩者合計之厚度為溝之寬度的0.4以下。
前述模具面之微細凹凸構造宜為相互平行且以一定間距所形成之複數個溝,並且該溝之間距為30~300nm。
前述金屬氧化物層宜為含有選自於Si、Al及Zr所構成之群組中至少1種金屬氧化物之層。
前述脫模層宜為由具有氟烷基(亦可具有醚性氧原子)之化合物所形成之脫模層。
前述模具基座宜為由光硬化性樹脂組成物之硬化物所形成。
本發明之奈米壓印用模具之製造方法的特徵在於包含有:於支持基板之表面形成光硬化性樹脂組成物之層之步驟;將模具面具有微細凹凸構造之主模具與前述支持基板重疊,而使前述光硬化性樹脂組成物挾持於前述主模具之模具面與前述支持基板之表面之間之步驟;在挾持有前述光硬化性樹脂組成物之狀態下,使該光硬化性樹脂組成物硬化,而形成模具基座之步驟,該模具基座在表面上具有經前述模具面之微細凹凸構造以翻轉方式得到之微細凹凸構造;將前述模具基座與前述主模具分離之步驟;於前述模具基座具有微細凹凸構造之表面形成金屬氧化物層之步驟;及於前述金屬氧化物層之表面形成脫模層之步驟。
形成前述金屬氧化物層之方法宜為濺鍍法。
形成前述脫模層之方法宜為使含有脫模劑之溶液接觸金屬氧化物層表面,然後以洗淨液洗淨金屬氧化物層表面且使之乾燥之方法。
本發明之於表面具有微細凹凸構造之樹脂成形體的製造方法之特徵在於包含有:於支持基板之表面形成光硬化性樹脂組成物之層之步驟;將本發明之奈米壓印用模具與前述支持基板重疊,而使前述光硬化性樹脂組成物挾持於具有前述微細凹凸構造之模具面與前述支持基板之表面之間之步驟;在挾持有前述光硬化性樹脂組成物之狀態下,使該光硬化性樹脂組成物硬化,而形成模具基座之步驟,該模具基座在表面上具有經前述模具面之微細凹凸構造以翻轉方式得到之微細凹凸構造;及將前述樹脂成形體與前述模具分離之步驟。
本發明之線柵型偏光片之製造方法的特徵在於包含有:於支持基板之表面形成光硬化性樹脂組成物之層之步驟;將本發明之奈米壓印用模具與前述支持基板重疊,而使前述光硬化性樹脂組成物挾持於具有前述溝之模具面與前述支持基板之表面之間之步驟,且本發明之奈米壓印用模具係於模具面形成有互相平行且以一定間距形成之複數個溝所構成之微細凹凸構造;在挾持有前述光硬化性樹脂組成物之狀態下,使該光硬化性樹脂組成物硬化,然後形成透光性基板之步驟,該基板具有對應於前述模具面之溝的複數凸條;將前述透光性基板與前述模具分離之步驟;及於前述透光性基板之凸條上形成金屬層之步驟。
本發明之奈米壓印用模具可精確地轉印微細凹凸構造,且便宜、耐久性高。
根據本發明之奈米壓印用模具之製造方法,可以精確地轉印微細凹凸構造,並且可以生產性佳的方式製造便宜且耐久性高之奈米壓印用模具。
根據本發明之表面具有微細凹凸構造之樹脂成形體之製造方法、及線柵型偏光片之製造方法,可以低成本製造精確地轉印有模具之微細凹凸構造之樹脂成形體、進而可以生產性佳的方式製造線柵型偏光片。
圖式簡單說明
第1圖係顯示本發明之奈米壓印用模具之一例的截面圖。
第2圖係顯示本發明之奈米壓印用模具之製造方法中之一步驟的截面圖。
第3圖係顯示本發明之奈米壓印用模具之製造方法中之一步驟的截面圖。
第4圖係顯示本發明之奈米壓印用模具之製造方法中之一步驟的截面圖。
第5圖係顯示本發明之奈米壓印用模具之製造方法中之一步驟的截面圖。
第6圖係顯示本發明之奈米壓印用模具之製造方法中之一步驟的截面圖。
第7圖係顯示本發明之製造方法所製得之線柵型偏光片之一例的截面圖。
第8圖係顯示本發明之線柵型偏光片之製造方法中之一步驟的截面圖。
第9圖係顯示本發明之線柵型偏光片之製造方法中之一步驟的截面圖。
第10圖係顯示本發明之線柵型偏光片之製造方法中之一步驟的截面圖。
第11圖係顯示本發明之線柵型偏光片之製造方法中之一步驟的截面圖。
第12圖係顯示本發明之線柵型偏光片之製造方法中之一步驟的截面圖。
較佳實施例之詳細說明 <奈米壓印用模具>
第1圖係本發明之奈米壓印用模具之一例的截面圖。奈米壓印用模具10係於模具面具有微細凹凸構造之奈米壓印用模具,且係用於製造後述之表面具有微細凹凸構造之樹脂成形體以及線柵型偏光片之模具。奈米壓印用模具10具有:樹脂製之模具基座12,係於表面具有作為前述模具面之微細凹凸構造之基座的微細凹凸構造;金屬氧化物層16,係沿著微細凹凸構造之形狀被覆模具基座12之具有微細凹凸構造的表面者;脫模層18,係被覆金屬氧化物層16之表面者;及支持基板20,係設置於與模具基座12之形成有微細凹凸構造之面呈相反側之面上。
(微細凹凸構造)
本發明中,微細凹凸構造係指形成於材料(各種模具、成形體等)之表面之微細凸部及/或凹部。
凸部可為在材料表面延伸之長條凸條、在表面呈點狀之突起等。
凹部可列舉出在材料表面延伸之長條溝、在表面呈點狀之孔等。
凸條或溝之形狀可列舉出直線、曲線、彎曲形狀等。
凸條或溝亦可列舉出複數平行存在且呈條紋狀。
凸條或溝在長手方向直交之方向的截面形狀可列舉出長方形、台形、三角形、半圓形等。
突起或孔之形狀可列舉出三角柱、四角柱、六角柱、圓柱、三角錐、四角錐、六角錐、圓錐半球、多面體等。
本發明之奈米壓印用模具之模具面的微細凹凸構造係以金屬氧化物層、脫模層之順序被覆在模具基座之具有微細凹凸構造的表面而形成之微細凹凸構造。
因此,本發明之奈米壓印用模具之模具面之微細凹凸構造的尺寸、與模具基座微之細凹凸構造之尺寸僅相差金屬氧化物層及脫模層之厚度分。即,本發明之奈米壓印用模具之模具面之微細凹凸構造的各尺寸係形成金屬氧化物層與脫模層後之尺寸。
以下各尺寸係本發明之奈米壓印用模具之模具面之微細凹凸構造的尺寸。
凸條或溝之寬度宜平均為10nm~50μm,以15nm~30μm為較佳,以20nm~1μm更佳,以40nm~500nm為特佳。凸條之寬度係意指與長方向直交之方向之截面的底邊長度。溝之寬度係意指與長方向直交之方向之截面的上邊長度。
突起或孔之寬度宜平均為10nm~50μm,以15nm~30μm為較佳,以20nm~1μm為更佳,以40nm~500nm為特佳。突起之寬度係意指當底面為細長時,與長方向直交之方向之截面的底邊長度,其他情況則是突起之底面中的最大長度。孔的寬度係意指當開口部為細長時,與長方向直交之方向之截面的上邊長度,其他情況則是意指孔之開口部的最大長度。
凸部之高度宜平均為5nm~5μm,以10nm~1μm為較佳,以30~500nm為特佳。
凹部之深度宜平均為5nm~5μm,以10nm~1μm為較佳,以30~500nm為特佳。
在微細凹凸構造密集之領域中,鄰接之凸部(或凹部)間的間隔宜平均為10nm~10μm,以15nm~2μm為較佳,以20~500nm為特佳。所謂鄰接之凸部間的間隔,係指由凸部之截面之底邊終端,到鄰接之凸部之截面之底邊始端的距離。所謂鄰接之凹部間的間隔,係指由凹部之截面之上邊終端,到鄰接之凹部之截面之上邊始端的距離。
凸部之最小尺寸以5nm~1μm為佳,以20~500nm為較佳。所謂最小尺寸係指凸部之寬度、長度及高度中之最小尺寸。
凹部之最小尺寸以5nm~1μm為佳,以20~500nm為較佳。所謂最小尺寸係指凹部之寬度、長度及深度中之最小尺寸。
第1圖中之微細凹凸構造係由複數個溝14所構成,且該複數個溝係對應於後述之線柵型偏光片之凸條,互相平行且以一定間距形成者。
溝14之間距Pp係溝14之寬度Dp與形成於溝14之間之凸條寬度的合計。溝14之間距Pp以30~300nm為佳,以40~200nm為較佳。若間距Pp在300nm以下,使用奈米壓印用模具製造之線柵型偏光片顯示出相當高之反射率,及在400nm左右之短波長領域中也顯示高偏光分離能。又,可抑制折射所造成之著色現象。若間距Pp在30nm以上,奈米壓印用模具之微細凹凸構造可顯示出充分的強度,因此生產性、及轉印精確度良好。
溝14之寬度Dp與間距Pp之比(Dp/Pp)以0.1~0.6為佳,以0.4~0.55為較佳。若Dp/Pp在0.1以上,則使用奈米壓印用模具製造之線柵型偏光片的偏光分離能變得相當高。若Dp/Pp在0.6以下,則可抑制干涉造成之透過光的著色。
溝14之深度Hp以50~500nm為佳,以100~300nm為較佳。若Hp在50nm以上,則使用奈米壓印用模具製造之線柵型偏光片在凸條上之金屬細線可容易選擇性的形成。若Hp在500nm以下,則使用奈米壓印用模具製造之線柵型偏光片之偏光度對入射角度依存性變小。
去除支持基板20之奈米壓印用模具10的最小厚度H以0.5~1000μm為佳,以1~40μm為較佳。若H在0.5μm以上,則構成模具基座12之樹脂強度,相對於離型時之剝離強度變大,因此轉印耐久性足夠。若H在1000μm以下,由於可抑制因離型時之模具變形而產生之裂縫,因此轉印耐久性足夠。最小厚度H係指形成有溝14之部分中,去除支持基板20之奈米壓印用模具10的厚度。
(模具基座)
構成模具基座之樹脂以透光性樹脂為佳。所謂透光性,係指可透過光的意思。
構成模具基座之樹脂可列舉出熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂組成物等之硬化物,由生產性及轉印精確度的觀點來看,以光硬化性樹脂組成物之硬化物為佳。
熱硬化性樹脂可列舉出聚醯亞胺(PI)、環氧樹脂、胺基甲酸乙酯樹脂等。
熱可塑性樹脂可列舉出聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、環烯烴聚合物(COP)、環烯烴共聚物(COC)、透明氟樹脂等。
光硬化性樹脂組成物之硬化物由生產性的觀點來看,以可藉由光硬化性樹脂組成物之光聚合而硬化者為佳。
光硬化性樹脂組成物之硬化物以在厚度200μm下,波長為360nm之紫外線透過率為92%以上者為佳,以92.5%以上為較佳。若該紫外線透過率為92%以上,使用作為模具時,可提高生產性。
紫外線透過率係使用積分式透光率測量器,並且藉由360nm之全光量T1與樣品透過光T2之比(T2×100/T1)而求得。
光硬化性樹脂組成物之硬化物的拉伸強度以30Pa以上為佳,以35Pa以上為較佳。若拉伸強度在30Pa以上,則機械強度變高,轉印之耐久性足夠。
拉伸強度係根據JIS K7113而求得。
光硬化性樹脂組成物之硬化物對水的接觸角以80°以下為佳,以75°以下為較佳。若該接觸角在80°以下,則模具基座12與金屬氧化物層16之密著性變良好。
光硬化性樹脂組成物之硬化物對水之接觸角係根據JIS K6768,並使用接觸角測量裝置,測量模具基座12之未形成有微細凹凸構造的部分。
滿足前述特性之光硬化性樹脂組成物的硬化物可列舉出藉由光聚合使下述之光硬化性樹脂組成物(A)硬化者。
光硬化性樹脂組成物(A):含有可光聚合之單體99~90質量%及光聚合起始劑1~10質量%,且實質上不包含溶劑,在25℃時之黏度為1~2000mPa‧s之光硬化性樹脂組成物。
可光聚合之單體可列舉出具有聚合性基之單體,以具有丙烯醯基或甲基丙烯醯基之單體、具有乙烯基之單體、具有丙烯基之單體、具有環狀醚基之單體、具有氫硫基之單體等為佳,以具有丙烯醯基或甲基丙烯醯基之單體為較佳。
可光聚合之單體中,聚合性基之數目以1~6個為佳,以2或3個為較佳,以2個為特佳。若聚合性基為2個,由於聚合收縮不會這麼大,因此主模具之微細凹凸構造的轉印精確度良好,又,光硬化性樹脂組成物之硬化物可表現充分之強度。
可光聚合之單體以(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯醯胺、乙烯醚、乙烯酯、烯丙基醚、烯丙基酯、苯乙烯系化合物為佳,以(甲基)丙烯酸酯為特佳。在此,(甲基)丙烯酸係丙烯酸及甲基丙烯酸之總稱,(甲基)丙烯酸酯係丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯之總稱,(甲基)丙烯醯胺係丙烯醯胺及甲基丙烯醯胺之總稱。
(甲基)丙烯酸酯之具體例可舉下述之化合物。
單(甲基)丙烯酸酯:(甲基)丙烯酸苯氧乙酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸乙氧乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧乙酯、(甲基)丙烯酸去水甘油酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸甲基金剛烷酯、(甲基)丙烯酸乙基金剛烷酯、(甲基)丙烯酸羥基金剛烷酯、(甲基)丙烯酸金剛烷酯、(甲基)丙烯酸異酯等。。
二(甲基)丙烯酸酯:1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚氧乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
三(甲基)丙烯酸酯:三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等。
具有4個以上聚合性基之(甲基)丙烯酸酯:二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
乙烯基醚之具體例可列舉出:烷基乙烯基醚(乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、異丁基乙烯基醚、2-乙基己基乙烯基醚、環己基乙烯基醚等。)、(羥基烷基)乙烯基(4-羥基丁基乙烯基醚等。)等。
乙烯基酯之具體例可列舉出:酢酸乙酯、丙酸乙酯、(異)酪酸乙酯、戊酸乙酯、環己烷羧酸乙酯、苯甲酸乙酯等。
烯丙基醚之具體例可列舉出:烷基烯丙基醚(乙基烯丙基醚、丙基烯丙基醚、(異)丁基烯丙基醚、環己基烯丙基醚等。)等。
烯丙基酯之具體例可列舉出:烷基烯丙基酯(乙基烯丙基酯、丙基烯丙基酯、異丁基烯丙基酯等。)等。
具有環狀醚基之單體可列舉出:具有去水甘油基、環氧丙烷基、環氧乙烷基、螺原醚(spiro-orthoether)基之單體。
具有巰基之單體的具體例可列舉出:參-[(3-巰基丙醯氧基)-乙基]-三聚異氰酸酯、三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯)、新戊四醇 肆(3-巰基丙酸酯)、二新戊四醇六(3-巰基丙酸酯)等
可光聚合之單體的數平均分子量以100~800為佳,以200~600為較佳。
可光聚合之單體可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
由光硬化性樹脂組成物(A)之硬化物產生高拉伸強度之觀點來看,可光聚合之單體以含有具有2個以上聚合性基之(甲基)丙烯酸酯為佳。具體而言,可列舉出:1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯、二新戊四醇六丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚氧乙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯等。其中也以二新戊四醇六丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯為佳。
可光聚合之單體之比例在光硬化性樹脂組成物(A)(100質量%)中為99~90質量%,以98~91質量%為佳,以97~92質量%為特佳。若可光聚合之單體的比例在99質量%以下,則光硬化性樹脂組成物(A)中之可光聚合之單體容易聚合而可形成硬化物,不需要進行加熱等之操作。若可光聚合之單體的比例在90質量%以上,則光聚合起始劑之殘渣變少,難以阻害硬化物之物性。
光聚合起始劑係藉由光而引起游離基反應或離子反應之化合物。
光聚合起始劑可列舉出下述之光聚合起始劑。
苯乙酮系光聚合起始劑:苯乙酮、對(第三丁基)-1’,1’,1’-三氯苯乙酮、氯苯乙酮、2’,2’-二乙氧苯乙酮、羥基苯乙酮、2,2-二甲氧-2’-苯基苯乙酮、2-胺基苯乙酮、二烷基胺基苯乙酮等。
二苯羥乙酮(benzoin)系光聚合起始劑:苯甲基、二苯羥乙酮、二苯羥乙酮甲基醚、二苯羥乙酮乙基醚、二苯羥乙酮異丙基醚、二苯羥乙酮異丁基醚、1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-2-甲基丙烷-1-酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、苯甲基二甲基縮酮等。
二苯甲酮系光聚合起始劑:二苯甲酮、苯甲醯苯甲酸、苯甲醯苯甲酸甲酯、甲基-O-苯甲醯苯甲酸酯、4-苯基二苯甲酮、羥基二苯甲酮、羥基丙基二苯甲酮、丙烯基二苯甲酮、4,4’-雙(二甲基胺基)二苯甲酮等。
9-氧硫(thioxanthone)系光聚合起始劑:9-氧硫 、2-氯-9-氧硫、2-甲基-9-氧硫、二乙基-9-氧硫、二甲基-9-氧硫等。
含有氟原子之光聚合起始劑:全氟(過氧化第三丁基)、全氟過氧化苯甲基等。
其他之光聚合起始劑:α-醯基肟酯、苯甲基-(O-乙氧羰基)-α-單肟、氧化醯基膦、乙醛酸酯(glyoxyester)、3-酮香豆素、2-乙基蒽醌、樟腦醌、硫化四甲基甲硫碳醯胺(tetramethylthiuram sulfide)、偶氮雙異丁腈、過氧化苯甲醯基、過氧化二烷基、過氧異丁酸第三丁酯、硼系錪鹽、磷系錪鹽、硼系鎓鹽、磷系鎓鹽等。
其中,苯乙酮系、二苯甲酮系、硼系鎓鹽宜作為光聚合起始劑。
光聚合起始劑之比例係在光硬化性樹脂組成物(A)(100質量%)中為1~10質量%,以2~9質量%為佳,以3~8質量%為特佳。若光聚合起始劑之比例在1質量%以上,光硬化性樹脂組成物(A)中之可光聚合的單體容易聚合而可形成硬化物,不需要進行加熱等之操作。若光聚合起始劑之比例在10質量%以下,則光聚合起始劑之殘渣變少,難以阻害硬化物之物性。
光硬化性樹脂組成物(A)實質上不含有溶劑。由於不含有溶劑,在使用時,不需進行其他步驟(溶劑之去留步驟等。)即可硬化。又,硬化時,光硬化性樹脂組成物(A)之體積收縮小。所謂實質上不含有溶劑,係指不含有溶劑,或者極力去除光硬化性樹脂組成物(A)調製時所使用之溶劑。
光硬化性樹脂組成物(A)亦可含有單體、光聚合起始劑以外之成分(以下記為其他成分)。其他成分可列舉出界面活性劑、光敏劑、無機材料、碳材料等。
界面活性劑可列舉出:陰離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、兩性界面活性劑、非離子性界面活性劑。
陰離子性界面活性劑可列舉出:肥皂(脂肪酸鈉、RCOO- NA+ )、單烷基硫酸鹽(ROSO3 - M+ )、烷基聚氧乙烯硫酸鹽(RO(CH2 CH2 O)m SO3 - M+ )、烷基苯磺酸鹽(RR’CH2 CHC6 H4 SO3 - M+ )、單烷基磷酸鹽(ROPO(OH)O- M+ )等。
陽離子性界面活性劑可列舉出:烷基三甲基銨鹽(RN+ (CH3 )3 X- )、二烷基二甲基銨鹽(RR’N+ (CH3 )2 X- )、烷基苯甲基二甲基銨鹽(RN+ (CH2 Ph)(CH3 )2 X- )等。
兩性界面活性劑可列舉出:氧化烷基二甲胺(R(CH3 )2 NO)、烷基羧基甜菜鹼(R(CH3 )2 N+ CH2 COO- )等。
非離子性界面活性劑可列舉出:聚氧乙烯烷基醚(RO(CH2 CH2 O)m H)、山梨糖醇酐脂肪酸酯、烷基聚醣苷、脂肪酸二乙醇醯胺(RCON(CH2 CH2 OH)2 )、烷基單甘油基醚(ROCH2 CH(OH)CH2 OH)等。
但,各式中之R為碳數1~22之直鏈或分支烷基,R’為碳數1~22之直鏈或分支烷基,M+ 為鹼金屬原子之1價之陽離子,X- 為鹵素原子之1價之陰離子,Ph為苯基,m為1~20之整數。
光敏劑之具體例可列舉出:正丁胺、二正丁胺、三正丁基膦、烯丙基硫脲、s-苯甲基異硫脲鎓對甲苯磺酸鹽、三乙胺、二乙基胺基乙基甲基丙烯酸酯、三伸乙四胺、4,4’-雙(二烷基胺基)二苯甲酮等。
無機材料之具體例可列舉出:矽化合物(矽、碳化矽、二氧化矽、氮化矽、矽鍺、矽化鐵等。)、金屬(鉑、金、銠、鎳、銀、鈦、鑭系元素、銅、鐵、鋅等。)、金屬氧化物(氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅、銦錫氧化物(ITO)、氧化鐵、氧化銅、氧化鉍、氧化錳、氧化鉿、氧化釔、氧化錫、氧化鈷、氧化鈰、氧化銀等。)、無機化合物鹽(鈦酸鋇等之強導電體材料、鋯鈦酸鉛等之壓電材料、鋰鹽等之電池材料等。)、金屬合金(肥粒鐵系磁石、釹系磁石等之磁性體、鉍/碲合金、鎵/砷合金等之半導體、氮化鎵等之螢光材料等。)等。
碳材料之具體例可列舉出:芙樂烯(fullerene)、碳奈米管、碳奈米角、石墨、鑽石、活性碳等。
其他成分之比例以相對於可光聚合之單體為0~70質量%為佳,以0~50質量%為較佳。
光硬化性樹脂組成物(A)在25℃時之黏度以1~2000mPa‧s為佳,以5~1000mPa‧s為特佳。若黏度在該範圍內,則可藉由旋轉塗覆法等的手法容易製成平滑的塗膜。
黏度可使用旋轉式黏度計,且在溫度25℃下測量。
(金屬氧化物層)
金屬氧化物層以具有透光性為佳。
金屬氧化物以對光、氧、或對熱安定之化合物為佳,以ZnO、SiO2 、Al2 O3 、ZrO2 、SnO2 、CaO為佳,由轉印之耐久性的觀點來看,以選自於由Si、Al及Zr構成之群組中至少1種之金屬氧化物為較佳,以SiO2 、Al2 O3 、ZrO2 為特佳。
金屬氧化物層之厚度宜平均為1~10nm,以2~8nm為特佳。若金屬氧化物層之厚度在1nm以上,金屬氧化物層會變緻密,使用作為模具時,由於作為轉印材之光硬化性樹脂組成物不會侵蝕模具基座,因此提高轉印之耐久性。若金屬氧化物層之厚度在10nm以下,可提高金屬氧化物層與模具基座之密著性,並提高轉印之耐久性。
金屬氧化物層之厚度為位在模具基座之溝間形成之凸條上所形成之金屬氧化物層之高度的最大值。
(脫模層)
脫模層由脫模劑形成。脫模劑宜含有具有可與金屬氧化物層之金屬氧化物化學結合之基的化合物。化學結合可為共價結合、離子鍵、配位鍵之任一者,以共價結合為佳。可與金屬氧化物化學結合之基可列舉出:含矽原子、鈦原子或鋁原子之水解性基;羧基、醯基、羥基、磷酸基、膦醯基、膦基、氨基或氫硫基,以下式(1)表示之基為特佳。
-Si(R1 )t(R2 )3-t  ...(1)。
但是,R1 為羥基或可水解之置換基,R2 為氫原子或1價之烴基,t為1~3之整數。
R1 中可水解之置換基可列舉出:鹵素原子、烷氧基、醯氧基等。鹵素原子以氯原子為佳。烷氧基以甲氧基或乙氧基為佳,以甲氧基為較佳。
R2 中,1價之烴基可列舉出:烷基、經1以上之芳基置換之烷基、鏈烯基、炔基、環烷基、芳基等,以烷基或鏈烯基為佳。R2 為烷基時,以碳數1~4之烷基為佳,以甲基或乙基為較佳。R2 為鏈烯基時,以碳數2~4之鏈烯基為佳,以乙烯基或丙烯基為較佳。
脫模劑宜含有具有氟烷基(亦可具有醚性氧原子)、矽酮鏈、或碳數4~24之長鏈烷基之化合物,以含有具有氟烷基之化合物為特佳。
氟烷基可列舉出:全氟烷基、多氟烷基、全氟聚醚基等。
矽酮鏈可列舉出二甲基矽酮、甲基苯基矽酮等。
碳數4~24之長鏈烷基可列舉出:正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十二烷基、月桂基、十八烷基等。該等基可為直鏈狀,亦可為分支狀。
脫模劑以下述式(2)所表示之化合物為佳。
但,Rf為全氟烷基,Z為氟原子或三氟甲基,a、b、c、d及e分別為0以上之整數,a+b+c+d+e在1以上,以a、b、c、d、及e括號起來之各重複單位的存在順序,不受限定於式中,X為與金屬氧化物化學結合之基。
X以下述式(3)所表示之基為佳。
但,Y為氫原子或碳數1~4之烷基,X’為氫原子、溴原子或碘原子,R1 為羥基或可水解之置換基,R2 為氫原子或1價之烴基,K為0~2之整數,m為1~3之整數,n為1以上之整數。
脫模劑以下述式(4)所表示之化合物為特佳。
但,p為1以上之整數,Y、X’、R1 、R2 、K、m、及n分別與上述式(3)同義。
脫模劑之市售品可列舉出下述者。
氟系之脫模劑:Zonyl TC coat(TYPHON公司製造)、Optool DSX、optool HD2100(DAIKIN工業公司製造)、Durasurf HD-2101Z(DAIKIN工業公司製造)、CytopCTL-107M(旭硝子公司製造)、CytopCTL-107A(旭硝子公司製造)、NovecEGC-1720(3M公司製造)等。
有機物系脫模劑:矽酮系樹脂(二甲矽酮系油KF96(信越矽酮公司製造)等)、烷系樹脂(形成烷基系單分子膜之SAMLAY(日本曹達公司製造)等)等。
脫模層之厚度宜為平均1~10nm,以2~8nm為特佳。若脫模層之厚度在1nm以上,則金屬氧化物層可藉由脫模層而被完全地被覆,提升脫模性。若脫模層之厚度在10nm以下,可更精確地轉印微細凹凸構造。脫模層也包含脫模劑之單分子膜。
脫模層之厚度係脫模層之高度的最大值,該脫模層是在於模具基座之溝間形成凸條上所形成之金屬氧化物層上進一步形成者。
金屬氧化物層與脫模層之厚度宜分別為1nm以上,且兩者合計之厚度在溝之寬度之0.4以下。金屬氧化物層與脫模層之厚度以分別為1nm以上,且兩者合計之厚度在溝之寬度之0.3以下者為較佳。藉由金屬氧化物層與脫模層之厚度滿足該等條件,而存在有可轉印之寬度的溝,因此可作為模具。
脫模層對水之接觸角以90°以上為佳,以95°以上為較佳。若該接觸角在90°以上,則脫模性變良好。
脫模層對水之接觸角根據JIS K6768,使用接觸角測量裝置,在25℃下測量模具基座12未形成有微細凹凸構造之部分。
(支持基板)
支持基板可因應必要而設置在與模具基座形成有微細凹凸構造之面為相反側之面。
支持基板以具有透光性者為佳。
支持基板之材料以PET、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、PMMA、COP、透明氟樹脂等為佳。
以上說明之本發明之奈米壓印用模具中,由於在模具基座與脫模層之間具有金屬氧化物層,因此耐久性高。又,由於脫模層形成於金屬氧化物層之表面,因此即使模具基座為樹脂亦可精確地轉印微細凹凸構造。又,由於模具基座為樹脂,故較為便宜。
<奈米壓印用模具之製造方法>
本發明之奈米壓印用模具之製造方法具有下述之步驟(i)~(vii)。
(i)於支持基板之表面形成光硬化性樹脂組成物之層之步驟。
(ii)將模具面具有微細凹凸構造之主模具與支持基板重疊,而使光硬化性樹脂組成物挾持於主模具之模具面與支持基板之表面之間之步驟。
(iii)在挾持有光硬化性樹脂組成物之狀態下,使光硬化性樹脂組成物硬化,而形成模具基座之步驟,且該模具基座在表面上具有經模具面之微細凹凸構造以翻轉方式得到之微細凹凸構造。
(iv)將模具基座與主模具分離之步驟。
(v)於模具基座具有微細凹凸構造之表面形成金屬氧化物層之步驟。
(vi)在金屬氧化物層之表面形成脫模層之步驟。
(vii)因應必要而由模具基座分離支持基板之步驟。
以下,以奈米壓印用模具10為例,參照第2圖~第6圖說明步驟(i)~(vii)。
(步驟(i))
如第2圖所示,將光硬化性樹脂組成物30塗布於支持基板20上,而於支持基板20之表面形成光硬化性樹脂組成物30之層。
塗布法可列舉出:灌封法、旋轉塗覆法、輥塗法、模塗覆法、噴塗法、澆鑄法、浸塗法、網版印刷、轉印法等。其中,以旋轉塗覆法、模塗覆法、輥塗法作為塗布法為佳。
光硬化性樹脂組成物30之塗膜厚度以0.5~1000μm為佳,以1~40μm為較佳。
(步驟(ii))
如第3圖所示,將表面具有複數凸條42所構成之微細凹凸構造之主模具40,壓附於光硬化性樹脂組成物30,以使微細凹凸構造與光硬化性樹脂組成物30相接,然後將主模具40與支持基板20重疊,而使光硬化性樹脂組成物30挾持於主模具40之模具面與支持基板20之表面之間。
主模具40之材料以石英、矽、鎳等為佳。若支持基板20非具有透光性者,則主模具40之材料宜為石英等具有透光性者。
將主模具40壓附於光硬化性樹脂組成物30時之推壓壓力(表壓)以大於0且在10MPa(表壓)以下為佳,以0.2~9MPa為較佳。
(步驟(iii))
如第4圖所示,在光硬化性樹脂組成物30挾持於主模具40之模具面與支持基板20之表面之間的狀態下,對光硬化性樹脂組成物30照射光(紫外線等),使光硬化性樹脂組成物30硬化,而形成於表面具有經主模具40之微細凹凸構造(凸條42)以翻轉方式得到之微細凹凸構造(溝14)之模具基座12。
若是支持基板20及主模具40具有透光性時,光之照射可由支持基板20側進行,亦可由主模具40側進行。若支持基板20及主模具40之其中一者具有透光性,另一者不具有透光性時,則由透光性之側進行之。
光照射而造成之硬化與加熱造成之硬化可併用。
光照射之光源可使用高壓水銀燈等。
由於深部硬化性、表面硬化性皆良好,且不會使有機材料劣化,因此以365nm之波長的光照射250~1200mJ者為佳。
(步驟(iv))
如第5圖所示,將模具基座12與主模具40分離。
(步驟(v))
如第6圖所示,在模具基座12具有微細凹凸構造之表面上形成金屬氧化物層16。
金屬氧化物層16之形成方法可列舉出蒸鍍法、濺鍍法、鍍敷法等,由可均一地形成金屬氧化物層16之觀點來看,則以濺鍍法為佳。
又,若使用濺鍍法,由於粒子之平均自由步驟比蒸鍍短,因此可平均地被覆在複雑之微細凹凸構造全部。又,若使用濺鍍法,由於粒子之衝突能量較大,因此金屬氧化物層16之膜質變緻密,又,可提高金屬氧化物層16與模具基座12之密著性,結果提高轉印之耐久性。
濺鍍法可列舉出:將金屬氧化物用於靶之方法;或將金屬用於靶,並利用氧離子照射,使堆積之金屬層氧化而作為金屬氧化物層之方法(反應性濺鍍法)。
(步驟(vi))
使用脫模劑處理金屬氧化物層16之表面,而在金屬氧化物層16之表面形成脫模層18,以得到第1圖所示之奈米壓印用模具10。
使用脫模劑處理之方法可列舉出:濕塗法或乾塗法。濕塗法可列舉出旋轉塗覆法、浸塗法、噴塗法等,由脫模層18之均一性的觀點來看,以浸塗法為佳。
乾塗法以CVD法或蒸鍍法為佳。
濕塗法中,以使脫模劑溶解或分散於溶媒者為佳。溶媒以氟系溶媒為佳,可舉CT-Sol v.100、CT-Sol v.180(旭硝子公司製造);HFE-700(DAIKIN公司製造);Novec-HFE(3M公司製造)。
溶媒中之脫模劑的濃度以0.001~10質量%為佳,以0.01~1質量%為較佳。濃度過低時,無法形成緻密的脫模層,會有脫模能力降低之虞。濃度過高時,脫模層不會變成單分子層而會變得過厚,轉印精確度降低。
以濕塗法或乾塗法處理後之處理係只要為模具表面之金屬氧化膜與脫模劑之官能基可反應而形成化學結合之條件即可,並無特別限制。可藉加熱到60℃以上,促進反應。又,藉由在高濕度下處理,可使反應更加速。
形成脫模層18之方法宜為使含有脫模劑之溶液接觸於金屬氧化物層之表面,然後,以洗淨液洗淨金屬氧化物層之表面且使之乾燥之方法。
(步驟(vii))
去除支持基板20之奈米壓印用模具10之最小厚度H若相當厚時,可由模具基座12分離支持基板20,作成沒有支持基板20之奈米壓印用模具。
以上說明之本發明之奈米壓印用模具之製造方法係具有前述步驟(i)~(vi)之方法,即為使用光壓印法形成模具基座,然後依序形成金屬氧化物層及脫模層之方法,因此可更精確地轉印微細凹凸構造,且可製造便宜且耐久性高之奈米壓印用模具,生產力佳。
<表面具有微細凹凸構造之樹脂成形體的製造方法>
本發明之表面具有微細凹凸構造之樹脂成形體(以下單記為「樹脂成形體」。)的製造方法具有下述步驟(a)~(d)。
(a)於支持基板之表面形成光硬化性樹脂組成物之層之步驟。
(b)將本發明之奈米壓印用模具與支持基板重疊,使光硬化性樹脂組成物挾持於具有微細凹凸構造之模具面與支持基板之表面之間之步驟。
(c)在挾持有光硬化性樹脂組成物之狀態下,使光硬化性樹脂組成物硬化,而形成樹脂成形體之步驟,且該樹脂成形體在表面具有經模具面之微細凹凸構造以翻轉方式得到之微細凹凸構造。
(d)將樹脂成形體與模具分離之步驟。
樹脂成形體可列舉出:線柵型偏光片之透光性基板、稜鏡、導光板、蛾眼(moth eye)等之光學構件用之透光性基板、生物感測器用支持基板、細胞培養片用圖型化基板、用於製作半導體用途構件之製程構件、用於製作磁碟用途構件之製程構件等。
以下,以線柵型偏光片為例,詳細說明本發明之樹脂成形體之製造方法。
<線柵型偏光片>
第7圖係本發明之製造方法所製得之線柵型偏光片之一例的截面圖。線柵型偏光片50具有:透光性基板54,係複數凸條52互相平行且以一定間距Pp形成於表面,且由光硬化性樹脂組成物之硬化物所構成者;及金屬細線56,係形成於透光性基板54之凸條52上者。
(透光性基板)
凸條52之間距Pp係凸條52之寬度Dp與形成於凸條52間之溝的寬度的合計。凸條52之間距Pp以300nm以下為佳,以40~200nm為較佳。藉由令間距Pp在300nm以下,線柵型偏光片50可顯示出相當高之反射率,且在400nm左右之短波長領域中也顯示高偏光分離能。又,可抑制因繞射造成之著色現象。
凸條52之寬度Dp與間距Pp之比(Dp/Pp)以0.1~0.6為佳,以0.4~0.55為較佳。藉由令Dp/Pp在0.1以上,線柵型偏光片50之偏光分離能力變得相當高。藉由令Dp/Pp在0.6以下,可抑制干涉造成透過光之著色。
凸條52之高度Hp以50~500nm為佳,以100~300nm為較佳。藉由令高度Hp在50nm以上,金屬細線56可容易選擇性地形成於凸條52上。藉由令高度Hp在500nm以下,線柵型偏光片50之偏光度對入射角度依存性變小。
透光性基板係由光硬化性樹脂組成物之硬化物所構成之基板。
光硬化樹脂性組成物由生產性的觀點來看,以含有可光聚合之單體的組成物為佳。
光硬化性樹脂組成物之硬化物對水之接觸角以90°以上為佳,以95°以上為較佳。若該接觸角在90°以上,藉由光壓印法形成凸條52時,與模具之脫模性變佳,可得到精確度高之轉印,所製得之線柵型偏光片50可充分發揮目的之性能。
(金屬細線)
金屬細線56之高度Hm以30~300nm為佳,以100~150nm為較佳。藉由令高度Hm在30nm以上,線柵型偏光片50可充分顯示出高反射率及偏光分離能力。藉由令高度Hm在300nm以下,可提高光之利用效率。
金屬細線56之寬度Dm與凸條52之寬度Dp之比(Dm/Dp)以1.0~3.0為佳,以1.1~2.0為較佳。藉由令Dm/Dp在1.0以上,可降低s偏光之透過率,提高偏光分離能。藉由令Dp/Pp在2.0以下,p偏光可顯示出高透過率。
金屬細線56之寬度Dm多為大於凸條52之寬度Dp。因此,金屬細線56之寬度Dm作為形成於凸條52上之金屬細線56之寬度的最大值。
由對於可視光之反射率高、可視光之吸收少且具有高導電率之觀點來看,金屬細線之材料以銀、鋁、鉻、鎂為佳,以鋁為特佳。
金屬細線之截面形狀可列舉出正方形、長方形、台形、圓形、楕圓形、其他各種形狀。
<線柵型偏光片之製造方法>
本發明之線柵型偏光片的製造方法具有下述之步驟(a)~(f)。
(a)於支持基板之表面形成光硬化性樹脂組成物之層之步驟。
(b)將模具面形成有互相平行且以一定間距形成之複數個溝所構成之微細凹凸構造之本發明之奈米壓印用模具與支持基板重疊,使光硬化性樹脂組成物挾持於具有溝之模具面與支持基板之表面之間之步驟。
(c)在挾持有光硬化性樹脂組成物之狀態下,使該光硬化性樹脂組成物硬化,而形成具有對應於模具面之溝之複數凸條的透光性基板之步驟。
(d)將透光性基板與本發明之奈米壓印用模具分離之步驟。
(e)在透光性基板之凸條上形成金屬層之步驟。
(f)可因應必要,由透光性基板分離支持基板之步驟。
以下以線柵型偏光片50為例,參照第8圖~第12圖說明步驟(a)~(f)。
(步驟(a))
如第8圖所示,將光硬化性樹脂組成物60塗布於支持基板58上,於支持基板58之表面形成光硬化性樹脂組成物60之層。
支持基板58之材料可列舉出無機材料(石英、玻璃、金屬等)、樹脂(聚二甲基矽氧烷、透明氟樹脂等)等。
塗布法可為灌封法、旋轉塗覆法、輥塗法、模塗覆法、噴塗法、澆鑄法、浸塗法、網版印刷、轉印法等。其中,以旋轉塗覆法、模塗覆法、輥塗法作為塗布法為佳。
光硬化性樹脂組成物60之塗膜厚度以0.5~1000μm為佳,以1~40μm為較佳。
(步驟(b))
如第9圖所示,將表面形成有互相平行且以一定間距形成之複數個溝14所構成之微細凹凸構造之奈米壓印用模具10壓附於光硬化性樹脂組成物60,以使具有溝14之模具面與光硬化性樹脂組成物60相接,然後將奈米壓印用模具10與支持基板58,而使光硬化性樹脂組成物60挾持於具有溝14之模具面與支持基板58之表面之間。
將奈米壓印用模具10壓附於光硬化性樹脂組成物60時之推壓壓力(表壓)以大於0且在10MPa以下為佳,以0.2~5MPa為較佳。
再者,藉由將奈米壓印用模具作成輥子狀,一面使輥子旋轉,一面將模具壓附於光硬化性樹脂組成物,可使光硬化性樹脂組成物硬化,並可連續地轉印對應於溝之凸條,因此可使線柵型偏光片大面積化。
(步驟(c))
如第10圖所示,在光硬化性樹脂組成物60挾持於具有溝14之模具面與支持基板58之表面之間的狀態下,對光硬化性樹脂組成物60照射光(紫外線等),使光硬化性樹脂組成物60硬化,而形成具有對應於模具面之溝14之複數凸條52之透光性基板54。
若支持基板58及奈米壓印用模具10具有透光性時,光照射可由支持基板58側進行,亦可由奈米壓印用模具10側進行。若支持基板58及奈米壓印用模具10之其中一者具有透光性而另一者不具有透光性時,由透光性之側進行之。
由於深部硬化性、表面硬化性皆良好且使有機材料不劣化,因此,對365nm之波長的光以250~1200mJ照射為佳。
(步驟(d))
如第11圖所示,將透光性基板54與奈米壓印用模具10分離。再者,在步驟(d)之前亦可進行步驟(f)。
(步驟(e))
如第12圖所示,在透光性基板54之凸條52上形成金屬細線56。再者,在步驟(e)之前亦可進行步驟(f)。
金屬細線56之形成方法可列舉出蒸鍍法、濺鍍法、鍍敷法等,由金屬細線56可選擇性地形成於凸條52上之觀點來看,以菱形蒸鍍法為佳。若如本發明般,間距Pp狹小且凸條52高時,藉由相當低的角度進行菱形蒸鍍,可在凸條52上選擇性地形成金屬層。又,藉由菱形蒸鍍法形成薄金屬之層,其後亦可以鍍敷法將其他金屬層重疊於其上,形成所期望厚度之金屬細線。
(步驟(f))
由透光性基板54分離支持基板58,得到第7圖所示之線柵型偏光片50。
再者,支持基板58由透光材料所構成時,亦可不分離支持基板58,而使用使透光性基板54與支持基板58一體化者作為線柵型偏光片。
由於以上說明之本發明之線柵型偏光片的製造方法係具有前述步驟(a)~(f)之方法,即為光壓印法,因此可以生產性佳的方式製造線柵型偏光片。又,由於使用可精確地轉印微細凹凸構造之本發明之奈米壓印用模具,因此可製造經模具之微細凹凸構造精確地轉印而得之線柵型偏光片。又,由於使用耐久性高之本發明之奈米壓印用模具,因此可重複使用模具,結果,可以低成本製造線柵型偏光片。
【實施例】
以下,藉由實施例更詳細說明本發明,但本發明不並不解釋為受限於該等實施例。
例1~6及9~11為實施例,例7、及8為比較例。
(紫外線透過率)
使光硬化性樹脂組成物硬化後得到厚度200μm之硬化物。該硬化物可使用紫外可視分光光度計(島津製作所公司製造、Solid-spec3700),測量360nm之全光量T1與樣品透過光T2,藉由該等之比(T2×100/T1)而求出。
(拉伸強度)
使光硬化性樹脂組成物硬化後得到10mm×50mm×厚度100μm之硬化物。使用拉伸試驗裝置(ORIENTEC公司製造、RTC-1210),根據JIS K7113測量該硬化物之拉伸強度。
(接觸角)
對水之接觸角係根據JIS K6768,使用自動接觸角測量裝置(協和界面科學公司製造、DM500),在25℃下測量未形成有微細凹凸構造之部分。
(微細凹凸構造之尺寸)
溝及凸條之尺寸係使用掃描型電子顯微鏡(日立製作所公司製造、S-900)及穿透型電子顯微鏡(日立製作所公司製造、H-9000)測量長度而估計。
(厚度)
金屬氧化物層之厚度係使用將水晶振動子作為膜厚感測器之膜厚檢測器而測量出。
脫模層之厚度係藉由穿透型電子顯微鏡及ESCA(PERKIN ELEMER-PHI公司製造、MODEL 5500)而測量出。
(耐久性I)
在厚度100μm之高透過聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜膜(帝人TYPHON公司製造、帝人帝特龍(tetoron)O3、100mm×100mm)之表面,以旋轉塗覆法塗布光硬化性樹脂組成物7,形成厚度1μm之光硬化性樹脂組成物7之塗膜。
將奈米壓印用模具在25℃下以0.5MPa(表壓)壓附於光硬化性樹脂組成物7之塗膜,使溝與光硬化性樹脂組成物7之塗膜相接。
保持該狀態,由PET膜側照射高壓水銀燈(頻率:1.5kHz~2.0kHz、主波長光:255nm、315nm及365nm、365nm時之照射能量:1000mJ。)之光15秒,使光硬化性樹脂組成物7硬化,製作出具有對應於奈米壓印用模具之溝之複數凸條之透光性基板(凸條之間距Pp:150nm、凸條之寬度Dp:40nm、凸條之高度Hp:200nm)。由透光性基板慢慢地將奈米壓印用模具分離。
以上操作作為1次,而反覆進行該操作,將奈米壓印用模具變成無法由透光性基板分離之次數作為耐久性之指標。
(耐久性II)
使用光硬化性組樹脂成物8,取代耐久性I中之光硬化性樹脂組成物7,除此之外進行與耐久性I同樣之操作,且以奈米壓印用模具變成無法由透光性基板分離之次數為耐久性之指標。
(透過率)
由線柵型偏光片之金屬細線側,對線柵型偏光片垂直入射波長405nm之固體雷射光及波長635nm之半導體雷射光,測量p偏光及s偏光之透過率。
將透過率在70%以上者評價為○,小於70%者評價為×。
(反射率)
由線柵型偏光片之表面側,對線柵型偏光片之表面以5。之角度入射波長405nm之固體雷射光及波長635nm之半導體雷射光,測量s偏光反射率。
波長400nm或700nm之s偏光反射率在80%以上為○,小於80%為×。
(偏光度)
偏光度由下式計算出。
偏光度=((Tp-Ts)/(Tp+Ts))0.5
但,Tp為p偏光透過率,Ts為s偏光透過率。
令波長400nm或700nm之偏光度在99.5%以上者為○,小於99.5%者為×。
(光硬化性樹脂組成物1(模具製作用)之調製)
在裝有攪拌機及冷卻管之300mL之4口燒瓶內,加入60g之單量體1(新中村化學工業公司製造、NK EsterA-DPH、二新戊四醇六丙烯酸酯)、40g之單量體2(新中村化學工業公司製造、NK Ester A-NPG、新戊二醇二丙烯酸酯)、4.0g之光聚合起始劑1(Ciba Specialty Chemicals公司製造、IRGACURE907)及1.0g聚合禁止劑1(和光純藥公司製造、Q1301)。
在令燒瓶内為常溫及遮光之狀態下,攪拌1時間後使其均一化,得到黏度為100mPa‧s之光硬化性樹脂組成物1。
就光硬化性樹脂組成物1之硬化物測量紫外線透過率及拉伸強度。結果顯示於表1。
(光硬化性樹脂組成物2(模具製作用)之調製)
在裝有攪拌機及冷卻管之300mL之4口燒瓶內,加入65g之單量體3(新中村化學工業公司製造、NK Oligo EA-1020、雙酚A型環氧丙烯酸酯)、35g之單量體4(新中村化學工業公司製造、NK Estet 1,6-己二醇二丙烯酸酯、己烷二丙烯酸酯)、4.0g之前述光聚合起始劑1、及1.0g之前述聚合禁止劑1。
在令燒瓶内為常溫及遮光之狀態下,攪拌1時間後使其均一化,得到黏度為1000mPa‧s之光硬化性樹脂組成物2。
就光硬化性樹脂組成物2之硬化物測量紫外線透過率及拉伸強度。結果顯示於表1。
(光硬化性樹脂組成物3(模具製作用)之調製)
在裝有攪拌機及冷卻管之300mL之4口燒瓶內,加入70g之單量體5(新中村化學工業公司製造、NK Ester A-DCP、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯)、30g之前述單量體2、4.0g之光聚合起始劑2(Ciba Specialty Chemicals公司製造、IRGACURE184)、及1.0g之前述聚合禁止劑1。
在令燒瓶內為常溫及遮光之狀態下,攪拌1時間後使其均一化,得到黏度為50mPa‧s之光硬化性樹脂組成物3之溶液。
就光硬化性樹脂組成物1之硬化物測量紫外線透過率及拉伸強度。結果顯示於表1。
(光硬化性樹脂組成物4(模具製作用)之調製)
在裝有攪拌機及冷卻管之1000mL之4口燒瓶內,加入60g之前述單量體1、40g之前述單量體2、4.0g之前述光聚合起始劑1、1.0g之前述聚合禁止劑1、及65.0g之環己酮。
在令燒瓶内為常溫及遮光之狀態下,攪拌1時間使其均一化。接著,一面攪拌燒瓶内,一面慢慢加入100g之膠態二氧化矽(固形分:30g),進而在令燒瓶内為常溫及遮光之狀態下,攪拌1時間使其均一化。接著,加入340g之環己酮,在令燒瓶内為常溫及遮光之狀態下攪拌1時間,得到黏度為250mPa‧s之光硬化性樹脂組成物4之溶液。
就光硬化性樹脂組成物4之硬化物,測量紫外線透過率及拉伸強度。結果顯示於表1。
(光硬化性樹脂組成物5(模具製作用)之調製)
在裝有攪拌機及冷卻管之1000mL之4口燒瓶內,加入60g之單量體6(東亞合成公司製造、OXT-121、伸苯二甲基雙環氧丁烷)、40g之單量體7(Japan Epoxy Resins公司製造、EP-801、單環氧摻合雙酚A型環氧丙烯酸酯)、及5.0g之光聚合起始劑3(和光純藥公司製造、WPI113)。
在令燒瓶內為常溫及遮光之狀態下,攪拌1時間使其均一化,得到黏度為300mPa‧s之光硬化性樹脂組成物5。
就光硬化性樹脂組成物5之硬化物測量紫外線透過率及拉伸強度。結果顯示於表1。
(光硬化性樹脂組成物6(模具製作用)之調製)
在裝有攪拌機及冷卻管之1000mL之4口燒瓶內,加入58g之單量體8(堺化學公司製造、TMMP、三羥甲基丙烷參(3-巰基丙酸酯))、42g之前述單量體1、2.0g之前述光聚合起始劑1、及1.0g之前述聚合禁止劑1。
在令燒瓶內為常溫及遮光之狀態下,攪拌1時間使其均一化,得到黏度為300mPa‧s之光硬化性樹脂組成物6。
就光硬化性樹脂組成物6之硬化物測量紫外線透過率及拉伸強度。結果顯示於表1。
(光硬化性樹脂組成物7(耐久性試驗I用)之調製)
在裝有攪拌機及冷卻管之1000mL之4口燒瓶內,加入60g之前述單量體1、40g之前述單量體2、4.0g之前述光聚合起始劑1、0.1g之含氟界面活性劑1(旭硝子公司製造、氟丙烯酸酯(CH2 =CHCOO(CH2 )2 (CF2 )8 F)與丙烯酸丁酯之共低聚物、含氟量:約30質量%、質量平均分子量:約3000)、及1.0g之前述聚合禁止劑1。
在令燒瓶内為常溫及遮光之狀態下,攪拌1時間使其均一化,得到黏度為100mPa‧s之光硬化性樹脂組成物7。
(光硬化性樹脂組成物8(耐久性試驗II用)之調製)
在裝有攪拌機及冷卻管之1000mL之4口燒瓶內,加入60g之前述單量體1、40g之前述單量體2、4.0g之前述光聚合起始劑1及1.0g之前述聚合禁止劑1。
在令燒瓶内為常溫及遮光之狀態下,攪拌1時間使其均一化,得到黏度為100mPa‧s之光硬化性樹脂組成物8。
(光硬化性樹脂組成物9(線柵型偏光片製作用)之調製)
在裝有攪拌機及冷卻管之1000mL之4口燒瓶內,加入60g之前述單量體1、40g之前述單量體2、4.0g之前述光聚合起始劑1、0.1g之前述含氟界面活性劑1、1.0g之前述聚合禁止劑1及65.0g之環己酮。
在令燒瓶内為常溫及遮光之狀態下,攪拌1時間使其均一化。接著,一面攪拌燒瓶內,一面慢慢加入100g之膠態二氧化矽(固形分:30g),進而在令燒瓶内為常溫及遮光之狀態下,攪拌1時間使其均一化。接著,加入340g之環己酮,在令燒瓶内為常溫及遮光之狀態下攪拌1時間,得到黏度為250mPa‧s之光硬化性樹脂組成物9之溶液。
(主模具之脫模劑處理)
準備複數凸條互相平行且以預定之間距形成之矽製模具(100mm×100mm、凸條之間距Pp:150nm、凸條之寬度Dp:50nm、凸條之高度Hp:200nm、凸條之長度:50mm、凸條之截面形狀:矩形。)作為主模具。
使由具有可與金屬氧化物化學結合之基之化合物所構成之氟系脫模劑(DAIKIN工業公司製造、Optool)溶解於氟系溶媒(旭硝子公司製造、CT-Solv.100),調製出脫模劑溶液1(氟系化合物之濃度:0.1質量%)。
將矽製模具浸泡於100mL之脫模劑溶液1,且在拉起後直接以氟系溶媒(旭硝子公司製造、CT-Solv.100)沖洗,並在60℃、90%RH之恆溫高濕槽中進行固化1小時,以脫模劑處理矽製模具之表面。
[例1]
模具基座之製作:
在厚度188μm之高透過聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜(帝人TYPHON公司製造、帝人帝特龍(tetoron)O3、100mm×100mm)之表面,以旋轉塗覆法塗布光硬化性樹脂組成物1,形成厚度1μm之光硬化性樹脂組成物1之塗膜。
將業經脫模劑處理之矽製模具在25℃下且以0.5MPa(表壓)壓附於光硬化性樹脂組成物1之塗膜,以使凸條與光硬化性樹脂組成物1之塗膜相接。
保持該狀態,由PET膜側照射高壓水銀燈(頻率:1.5kHz~2.0kHz、主波長光:255nm、315nm及365nm、365nm之照射能量:1000mJ。)之光15秒,使光硬化性樹脂組成物1硬化,製作出具有對應於矽製模具之凸條之複數個溝的模具基座(溝之間距Pp:150nm、溝之寬度Dp:50nm、溝之深度Hp:200nm。)。由模具基座慢慢將矽製模具分離。就模具基座測量對水接觸角。結果顯示於表1。
金屬氧化層之形成:
在具有負載鎖定機構之連續(in-line)型濺鍍裝置(日真精機公司製造)內,安裝SiO2 做為靶。於濺鍍裝置内設置模具基座,使SiO2 對形成有模具基座之溝之面由垂直方向著膜,形成厚度5nm之SiO2 層,得到PET膜貼著於模具基座之裏面並且表面形成有SiO2 層之中間體。
脫模層之形成:
將中間體浸泡於100mL之脫模劑溶液1,拉起後,直接以氟系溶媒(旭硝子公司製造、CT-Solv.100)沖洗,並在60℃、90%RH之恆溫高濕槽中進行固化1小時,而在SiO2 層之表面形成厚度2nm之脫模層,得到奈米壓印用模具1。測量奈米壓印用模具1之脫模層表面之水接觸角。結果顯示於表1。
就奈米壓印用模具1評價耐久性I。即使重複100次耐久性之評價的操作,由光硬化性樹脂組成物7之硬化物所構成之透光性基板表面之微細凹凸構造也看不到變化。又,進行第1次的操作後,測量奈米壓印用模具1之脫模層表面之水接觸角時為93°。
又,評價耐久性II。即使重複100次耐久性之評價的操作,由光硬化性樹脂組成物8之硬化物所構成之透光性基板之表面的微細凹凸構造也看不到變化。又,在第1次之操作後,測量奈米壓印用模具1之脫模層表面之水接觸角時為93°。結果顯示於表1。
[例2]
使用光硬化性樹脂組成物2取代光硬化性樹脂組成物1,除此之外與例1同樣製作奈米壓印用模具2。SiO2 層之厚度為5nm,脫模層之厚度為2nm。測量奈米壓印用模具2之脫模層表面之水接觸角。結果顯示於表1。
就奈米壓印用模具2評價耐久性I。即使重複100次耐久性之評價的操作,由光硬化性樹脂組成物7之硬化物所構成之透光性基板之表面的微細凹凸構造也看不到變化。
又,評價耐久性II。即使重複100次耐久性之評價的操作,由光硬化性樹脂組成物8之硬化物所構成之透光性基板之表面的微細凹凸構造也看不到變化。結果顯示於表1。
[例3]
金屬氧化層之形成:
使用Al2 O3 作為濺鍍之靶,除此之外與例1同樣形成厚度5nm之Al2 O3 層,得到模具基座之裏面貼附有PET膜且表面形成有Al2 O3 層之中間體。
脫模層之形成:
使具有可與金屬氧化物化學結合之基的化合物所構成之氟系脫模劑(DAIKIN工業公司製造、Optool HD2100)溶解於氟系溶媒(旭硝子公司製造、CT-Solv.100),調製出脫模劑溶液2(氟系化合物之濃度:1質量%)。
將中間體浸泡於100mL之脫模劑溶液2,拉起後,直接以氟系溶媒(旭硝子公司製造、CT-Solv.100)沖洗,在60℃、90%RH之恆溫高濕槽中進行固化1小時,於Al2 O3 層之表面形成厚度2nm之脫模層,製得奈米壓印用模具3。測量奈米壓印用模具3之脫模層表面之水接觸角。結果顯示於表1。
就奈米壓印用模具3評價耐久性I。即使耐久性之評價的操作反覆進行100次,光硬化性樹脂組成物7之硬化物所構成之透光性基板之表面之微細凹凸構造也看不到變化。
又,評價耐久性II。即使重複耐久性之評價之操作100次,由光硬化性樹脂組成物8之硬化物所構成之透光性基板之表面之微細凹凸構造也看不到變化。結果顯示於表1。
[例4]
使用光硬化性樹脂組成物3取代光硬化性樹脂組成物1,除此之外與例1同樣製作奈米壓印用模具4。SiO2 層之厚度為5nm,脫模層之厚度為2nm。測量奈米壓印用模具4之脫模層表面之水接觸角。結果顯示於表1。
就奈米壓印用模具4評價耐久性I。即使重複100次耐久性之評價的操作,由光硬化性樹脂組成物7之硬化物所構成之透光性基板表面之微細凹凸構造也看不到變化。
又,評價耐久性II。即使重複100次耐久性之評價的操作,由光硬化性樹脂組成物8之硬化物所構成之透光性基板之表面的微細凹凸構造也看不到變化。結果顯示於表1。
[例5]
金屬氧化層之形成:
使用光硬化性樹脂組成物4取代光硬化性樹脂組成物1,除此之外與例1同樣製作中間體。SiO2 層之厚度為5nm。
脫模層之形成:
使具有可與金屬氧化物化學結合之基的化合物所構成之氟系脫模劑(DAIKIN工業公司製造、Optool),溶解於氟系溶媒(旭硝子公司製造、CT-Solv.100),調製出脫模劑溶液3(氟系化合物之濃度:2質量%)。
使用脫模劑溶液3作為蒸鍍源,利用真空蒸鍍裝置(昭和真空公司製造、SEC-16CM)使脫模劑蒸鍍於中間體之表面。以氟系溶媒(旭硝子公司製造、CT-Solv.100)沖洗,於SiO2 之表面形成厚度1nm之脫模層,得到奈米壓印用模具5。測量奈米壓印用模具5之脫模層之表面之水接觸角。結果顯示於表1。
就奈米壓印用模具5評價耐久性I。即使重複100次耐久性之評價的操作,由光硬化性樹脂組成物7之硬化物所構成之透光性基板之表面的微細凹凸構造也看不到變化。
又,評價耐久性II。即使重複100次耐久性之評價的操作,由光硬化性樹脂組成物8之硬化物所構成之透光性基板之表面的微細凹凸構造也看不到變化。結果顯示於表1。
[例6]
使用ZrO2 作為濺鍍之靶,除此之外與例1同樣,形成厚度5nm之ZrO2 層,在模具基座之裏面貼附PET膜,表面形成ZrO2 層,而且得到一進而形成有脫模層之奈米壓印用模具6。測量奈米壓印用模具6之脫模層之表面之水接觸角。結果顯示於表1。
就奈米壓印用模具6評價耐久性I。即使重複100次耐久性之評價的操作,光硬化性樹脂組成物7之硬化物所構成之透光性基板之表面的微細凹凸構造也看不到變化。
又,評價耐久性II。即使重複100次耐久性之評價的操作,光硬化性樹脂組成物8之硬化物所構成之透光性基板之表面的微細凹凸構造也看不到變化。結果顯示於表1。
[例7]
與例1同樣得到一在模具基座之裏面貼著PET膜且表面形成有厚度5nm之SiO2 層之中間體。將該中間體作為奈米壓印用模具7。測量奈米壓印用模具7之SiO2 層之表面之水接觸角。結果顯示於表1。
就奈米壓印用模具7評價耐久性I。由第1次之耐久性評價的操作,無法由光硬化性樹脂組成物7之硬化物所構成之透光性基板分離出奈米壓印用模具7。
又,評價耐久性II。由第1次之耐久性評價之操作,無法由光硬化性樹脂組成物8之硬化物所構成之透光性基板分離出奈米壓印用模具7。結果顯示於表1。
[例8]
與例1同樣,製作附有PET膜之模具基座。與例1同樣在該模具基座形成厚度2nm之脫模層,得到奈米壓印用模具8。測量奈米壓印用模具8之脫模層表面之水接觸角。結果顯示於表1。
就奈米壓印用模具8評價耐久性I。第5次之耐久性評價的操作,無法由光硬化性樹脂組成物7之硬化物所構成之透光性基板分離出奈米壓印用模具8。
又,評價耐久性II。由第1次之耐久性之評價的操作,無法由光硬化性樹脂組成物8之硬化物所構成之透光性基板分離出奈米壓印用模具8。結果顯示於表1。
[例9]
使用光硬化性樹脂組成物5取代光硬化性樹脂組成物1,除此以外與例1同樣,製作奈米壓印用模具9。SiO2 層之厚度為5nm,脫模層之厚度為2nm。測量奈米壓印用模具7之脫模層表面之水接觸角。結果顯示於表1。
就奈米壓印用模具9評價耐久性I。即使重複100次耐久性之評價的操作,光硬化性樹脂組成物7之硬化物所構成之透光性基板之表面的微細凹凸構造也看不到變化。
又,評價耐久性II。即使重複100次耐久性之評價的操作,由光硬化性樹脂組成物8之硬化物所構成之透光性基板之表面的微細凹凸構造也看不到變化。結果顯示於表1。
[例10]
使用光硬化性樹脂組成物6取代光硬化性樹脂組成物1,除此以外與例1同樣,製作奈米壓印用模具10。SiO2 層之厚度為5nm,脫模層之厚度為2nm。測量奈米壓印用模具10之脫模層表面之水接觸角。結果顯示於表1。
就奈米壓印用模具10評價耐久性。即使重複100次耐久性之評價的操作,光硬化性樹脂組成物7之硬化物所構成之透光性基板之表面的微細凹凸構造也看不到變化。
又,評價耐久性II。即使重複100次耐久性之評價的操作100次,光硬化性樹脂組成物之硬化物8所構成之透光性基板之表面的微細凹凸構造也看不到變化。結果顯示於表1。
[例11]
透光性基板之製作:使用旋轉塗覆法將光硬化性樹脂組成物9塗布於厚度100μm之高透過聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜(帝人TYPHON公司製造、帝人帝特龍(tetoron)O3、100mm×100mm)之表面,形成厚度1μm之光硬化性樹脂組成物9之塗膜。
在25℃下,以0.5MPa(表壓)將奈米壓印用模具1(100mm×100mm、溝之間距Pp:150nm、溝之寬度Dp:40nm、溝之深度Hp:200nm、溝之長度:50mm、溝之截面形狀:矩形。)壓附於光硬化性樹脂組成物9之塗膜,使溝與光硬化性樹脂組成物9之塗膜相接。
保持該狀態,由奈米壓印用模具1側照射高壓水銀燈(頻率:1.5kHz~2.0kHz、主波長光:255nm、315nm及365nm、365nm之照射能量:1000mJ。)之光照射15秒鐘,使光硬化性樹脂組成物9硬化,製作具有複數凸條之透光性基板。由透光性基板慢慢分離奈米壓印用模具1。
反覆3次以上之操作,由同一奈米壓印用模具1得到3片透光性基板。於表2顯示各透光性基板之凸條的尺寸(凸條之間距Pp、凸條之寬度Dp、凸條之高度Hp)。又,測量透光性基板之表面之水接觸角。結果顯示於表2。
金屬細線之形成:
以下述方法對3片透光性基板在透光性基板之凸條上形成金屬細線。
使用可變更與蒸鍍源對向之透光性基板之傾斜度的真空蒸鍍裝置(昭和真空公司製造、SEC-16CM),並使用菱形蒸鍍法使鋁蒸鍍於透光性基板之凸條,在透光性基板之凸條上形成金屬細線(厚度Hm:50nm),得到裏面貼附有PET膜之線柵型偏光片。再者,鋁之高度可藉由以水晶振動子作為膜厚感測器之膜厚檢測器來測量。就所得之各線柵型偏光片測量金屬細線之寬度(Dm)、透過率、反射率、及偏光度。結果顯示於表2。
產業上之利用可能性
本發明之奈米壓印用模具可使用於多方用途。具體而言,對稜鏡、導光板、蛾眼等之光學構件、生物感測器等之感測元件用基板、細胞培養片等之生物用途基材、半導體用途構件、磁碟用途構件之製造是有用的。又,本發明之奈米壓印用模具對於使用作為液晶表示裝置、後投影電視、前投影器等之影像表示裝置之偏光子之線柵型偏光片的製造也有用。
在者,2008年6月5日提申之日本專利申請案第2008-148025號之說明書、申請專利範圍、圖式及摘要之全部内容皆引用於此,並採用作為本發明之說明書的揭示。
10...奈米壓印用模具
12...模具基座
14...溝
16...金屬氧化物層
18...脫模層
20...支持基板
30...光硬化性樹脂組成物
40...主模具
42...凸條
50...線柵型偏光片
52...凸條
54...透光性基板
56...金屬細線
58...支持基板
60...光硬化性樹脂組成物
Dp...寬度
H...厚度
Hp...深度
Pp...間距
T1...全光量
T2...透過光
第1圖係顯示本發明之奈米壓印用模具之一例的截面圖。
第2圖係顯示本發明之奈米壓印用模具之製造方法中之一步驟的截面圖。
第3圖係顯示本發明之奈米壓印用模具之製造方法中之一步驟的截面圖。
第4圖係顯示本發明之奈米壓印用模具之製造方法中之一步驟的截面圖。
第5圖係顯示本發明之奈米壓印用模具之製造方法中之一步驟的截面圖。
第6圖係顯示本發明之奈米壓印用模具之製造方法中之一步驟的截面圖。
第7圖係顯示本發明之製造方法所製得之線柵型偏光片之一例的截面圖。
第8圖係顯示本發明之線柵型偏光片之製造方法中之一步驟的截面圖。
第9圖係顯示本發明之線柵型偏光片之製造方法中之一步驟的截面圖。
第10圖係顯示本發明之線柵型偏光片之製造方法中之一步驟的截面圖。
第11圖係顯示本發明之線柵型偏光片之製造方法中之一步驟的截面圖。
第12圖係顯示本發明之線柵型偏光片之製造方法中之一步驟的截面圖。
10...奈米壓印用模具
12...模具基座
14...溝
16...金屬氧化物層
18...脫模層
20...支持基板
Dp...寬度
H...厚度
Hp...深度
Pp...間距

Claims (9)

  1. 一種奈米壓印用模具之製造方法,其特徵在於包含有:於支持基板之表面形成光硬化性樹脂組成物之層之步驟;將模具面具有微細凹凸構造之主模具與前述支持基板重疊,而使前述光硬化性樹脂組成物挾持於前述主模具之模具面與前述支持基板之表面之間之步驟;在前述光硬化性樹脂組成物已被挾持之狀態下,使該光硬化性樹脂組成物硬化,而形成表面上具有微細凹凸構造之模具基座之步驟,該微細凹凸構造係經前述模具面之微細凹凸構造以翻轉方式得到;將前述模具基座與前述主模具分離之步驟;利用濺鍍法於前述模具基座具有微細凹凸構造之表面形成金屬氧化物層之步驟,該濺鍍法是將金屬氧化物用於靶之濺鍍法;及使用脫模劑處理金屬氧化物層之表面,而於前述金屬氧化物層之表面形成脫模層之步驟,其中前述脫模層係由具有氟烷基(亦可具有醚性氧原子)之化合物所形成之脫模層,又前述光硬化性樹脂組成物係在使該光硬化性樹脂組成物成為厚度200μ m之硬化物時之波長360nm紫外線透過率在92%以上者。
  2. 如申請專利範圍第1項之奈米壓印用模具之製造方法,其中前述模具面之微細凹凸構造係具有凸條或溝之 構造。
  3. 如申請專利範圍第2項之奈米壓印用模具之製造方法,其中前述凸條之寬度或溝之寬度係平均在10nm~50μm。
  4. 如申請專利範圍第2或3項之奈米壓印用模具之製造方法,其中前述金屬氧化物層與前述脫模層之厚度分別在1nm以上,且兩者合計之厚度為溝之寬度的0.4倍以下。
  5. 如申請專利範圍第1~3項中任一項之奈米壓印用模具之製造方法,其中前述模具面之微細凹凸構造係相互平行且以一定間距所形成之複數個溝,並且該溝之間距為30~300nm。
  6. 如申請專利範圍第1~3項中任一項之奈米壓印用模具之製造方法,其中前述金屬氧化物層係含有選自於Si、Al及Zr所構成之群組中至少1種金屬氧化物之層。
  7. 如申請專利範圍第1~3項中任一項之奈米壓印用模具之製造方法,其中形成前述脫模層之方法係使含有脫模劑之溶液接觸金屬氧化物層表面,然後以洗淨液洗淨金屬氧化物層表面且使之乾燥之方法。
  8. 一種表面具有微細凹凸構造之樹脂成形體之製造方法,其特徵在於包含有:於支持基板之表面形成光硬化性樹脂組成物之層之步驟;利用如申請專利範圍第1~7項中任一項之製造方法製得奈米壓印用模具,並將該奈米壓印用模具與前述 支持基板重疊,而使前述光硬化性樹脂組成物挾持於具有前述微細凹凸構造之模具面與前述支持基板之表面之間之步驟;在前述光硬化性樹脂組成物已被挾持之狀態下,使該光硬化性樹脂組成物硬化,而形成表面上具有微細凹凸構造之模具基座之步驟,該微細凹凸構造係經前述模具面之微細凹凸構造以翻轉方式得到及將前述樹脂成形體與前述模具分離之步驟。
  9. 一種線柵型偏光片之製造方法,其特徵在於包含有:於支持基板之表面形成光硬化性樹脂組成物之層之步驟;利用如申請專利範圍第5項之製造方法製得奈米壓印用模具,並將該奈米壓印用模具與前述支持基板重疊,而使前述光硬化性樹脂組成物挾持於具有前述溝之模具面與前述支持基板之表面之間之步驟;在前述光硬化性樹脂組成物已被挾持之狀態下,使該光硬化性樹脂組成物硬化,然後形成透光性基板之步驟,該基板具有對應於前述模具面之溝的複數凸條;將前述透光性基板與前述模具分離之步驟;及於前述透光性基板之凸條上形成金屬層之步驟。
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