透光型压印用模具、大面积模具的制造方法技术

本发明专利技术提供一种压印方法，其具备：曝光工序，在向涂布于大面积基材上的光固化性树脂按压透光型压印用模具的状态下，以使照射到通过为使透明基材的凹凸图案再现而设置的遮光部件(5)而固化的遮光区域的光固化性树脂的光量少于照射到位于遮光区域以外的透光区域的光固化性树脂的光量的方式向光固化性树脂照射固化光，由此使位于所述遮光区域的光固化性树脂(9b)半固化；脱离工序，在曝光工序后使模具从光固化性树脂脱离；移动工序，接下来，模具的透光区域的端部以位于半固化而成的光固化性树脂(9b)上的方式使模具移动；反复工序，在移动后的位置进行曝光工序和脱离工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】透光型压印用模具、大面积模具的制造方法
本专利技术涉及透光型压印用模具以及大面积模具的制造方法。
技术介绍
压印技术是指将具有所希望的微细的凹凸图案的反转图案的模具按压到基板上的液状树脂等的转印材料上，由此再转印至转印模具的图案的材料的微细加工技术。作为微细的凹凸图案，存在从10nm等级的纳米级图案到100μm左右的图案，在半导体材料、光学材料、存储介质、微电机、生物、环境等各种领域中使用。然而，在表面具有纳米级的微细的凹凸图案的模具，由于图案的形成耗费时间，因此价格非常高。因此，在表面具有纳米级的微细的凹凸图案的模具很难实现大型化(大面积化)。因此，专利文献1中，以不使加工区域重叠的方式一边错开模具的位置一边反复进行利用小型模具的压印，由此能够进行大面积的压印(分步重复)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第4262271号
技术实现思路
专利技术所要解决的问题然而，专利文献1的方法中，为了连续形成凹凸图案，需要以极高的精度进行模具的校准，这样的高精度的压印装置存在价格非常昂贵的问题。另外，校准精度低的情况下，存在如下问题，即，将模具按压在已经形成的凹凸图案上破坏了凹凸图案，或者在已经形成的凹凸图案与要按压的位置之间存在空隙而无法连续形成凹凸图案。本专利技术鉴于上述情况而完成，提供一种即使是低精度的校准也能够连续形成凹凸图案的透光型压印用模具以及使用该模具的压印方法。解决问题的技术手段根据本专利技术，提供一种透光型压印用模具，其包含具有形成有凹凸图案的图案区域的透明基材和设置在上述图案区域上的遮光部件，上述遮光部件进行如下设置：在上述图案区域的端部的局部区域，使上述凹凸图案的凹部和凸部双方连续地覆盖上述凹凸图案且上述遮光部件的表面形状使上述凹凸图案再现。专利文献1中在非图案部设置遮光部件，但本专利技术与该专利技术的基本构思不同，需要设置遮光部件以覆盖模具的凹凸图案且遮光部件的表面形状使再现上述凹凸图案。如果如上述那样设置遮光部件，则在设置遮光部件的区域(遮光区域)和其以外的区域(透光区域)设置光固化性树脂的曝光的程度的差。并且，通过调节曝光量，能够在遮光区域，以短时间保持凹凸图案的反转图案的形状的程度使液状的光固化性树脂半固化。接下来，以使模具的透光区域位于半固化的光固化性树脂上的方式配置模具，按压模具的凹凸图案时，则在半固化而成的光固化性树脂上已经形成的图案容易变形，而成为根据按压的模具的凹凸图案而形成的新的反转图案形状。这样，半固化而成的光固化性树脂可能容易变形，所以不会破坏已经形成的图案而变形为新的反转图案。若使用本专利技术的模具，则对于模具的校准，移动模具后的透光区域的端部位于半固化而成的光固化性树脂上的程度即可，所以不需要如专利文献1那样，进行精确的校准，因此，即使使用精度不太高的比较廉价的压印装置，也能够连续形成模具的凹凸图案的反转图案。以下，例示本专利技术的各种实施方式。以下所示的实施方式可以相互组合。优选上述透明基材为透光性树脂。优选上述遮光部件由金属膜构成。另外，本专利技术根据其它观点，提供一种压印方法，其具备：曝光工序，在向涂布于大面积基材上的光固化性树脂按压上述记载的透光型压印用模具的状态下，以使照射到位于设置有上述遮光部件的遮光区域的光固化性树脂的光量少于照射到位于不设置上述遮光部件的透光区域的光固化性树脂的光量的方式向光固化性树脂照射固化光，从而使位于上述遮光区域的光固化性树脂半固化，脱离工序，在曝光工序后使上述模具从上述光固化性树脂脱离，移动工序，接下来，上述模具的透光区域的端部以位于上述半固化而成的光固化性树脂上的方式使上述模具移动，反复工序，在移动后的位置进行上述曝光工序和上述脱离工序。优选在上述曝光工序中，上述固化光从上述模具侧和上述大面积基材侧双方，向上述光固化性树脂照射。优选上述遮光部件部分透过上述固化光，上述固化光仅从模具侧照射。附图说明图1(a)是本专利技术的第1实施方式的模具的截面图，图1(b)是其变形例。图2(a)和(b)分别是用于说明本专利技术的第1实施方式的压印方法的曝光工序和脱离工序的截面图。图3(a)、(b)分别是用于说明本专利技术的第1实施方式的压印方法的移动工序和反复工序的截面图，图3(c)是表示在第二次的曝光工序和脱离工序后得到的结构的截面图。图4是本专利技术的第2实施方式的模具的截面图。图5是用于说明本专利技术的第2实施方式的压印方法的截面图。具体实施方式以下，边参照附图边具体说明本专利技术的优选的实施方式。1.第1实施方式1-1.透光型压印用模具本专利技术的第1实施方式的透光型压印用模具，如图1(a)所示，是包括具有形成有凹凸图案3的图案区域的透明基材4、设置在上述图案区域上的遮光部件5的透光型压印用模具2，遮光部件5如下进行设置：在上述图案区域的端部的局部区域，以使凹凸图案3的凹部3a和凸部3b双方连续的方式覆盖凹凸图案3且使遮光部件5的表面形状再现凹凸图案3。这样的压印用模具2可利用公知的压印技术来形成，一个例子中，在图1(a)所示透明基材4上具备具有所希望的微细的凹凸图案3的透明树脂层6。(1)透明基材4透明基材4由树脂基材、石英基材等透明材料形成。具有柔软性的树脂模具的形成中优选树脂基材，具体而言，例如为由选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚酯、聚烯烃、聚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、环状聚烯烃以及聚萘二甲酸乙二醇酯中的1种构成。(2)透明树脂层6、凹凸图案3、图案区域作为形成透明树脂层6的树脂，可以是热塑性树脂、热固化性树脂或者光固化性树脂中的任一种，但从生产率和作为模具的操作容易度的观点出发，优选光固化性树脂。具体而言，可举出丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、烯烃树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、硅酮树脂等。另外，树脂可以含有氟化合物、长链烷基化合物、以及蜡等剥离成分。上述透明树脂层6的厚度通常为50nm～1mm，优选为500nm～500μm。若形成这样的厚度，则易于进行压印加工。形成透明树脂层6的树脂为热塑性树脂的情况下，以将透明树脂层6加热至玻璃化转变温度(Tg)以上的温度的状态下，将凹凸图案形成用的模具以0.5～50MPa的冲压厚保持10～600秒进行冲压后，将透明树脂层6冷却至Tg以下的温度，将模具从透明树脂层6剥离，从而能够在透明树脂层6形成凹凸图案3。另一方面，形成透明树脂层6的树脂是光固化性树脂的情况下，以将用于形成凹凸图案的模具按压到液状的透明树脂层6的状态对透明树脂层6照射固化光(UV光、可见光、电子束等能够固化树脂的能量线的通称)，由此固化透明树脂层6，其后，通过剥离模具，从而能够在透明树脂层6形成凹凸图案3。光可以从透明基材4侧照射，模具相对于光是透明的情况下，可以从模具侧照射。另外，形成透明树脂层6的树脂是热固化性树脂的情况下，以将用于形成凹凸图案的模具按压到液状的透明树脂层6的状态将透明树脂层6加热至固化温度，由此对透明树脂层6进行固化，其后，通过剥离模具，从而能够在透明树脂层6形成凹凸图案3。光可以从透明基材4侧照射，当模具相对于光具有透射性的情况下，可以从模具侧照射。对透明树脂层6的凹凸图案3没有特别是限制，优选为周期10nm～2mm、深度10nm～500μm、转印面1.0～1.0×106mm2的图案，更优选为周期20nm～20μm、深度50nm～1μ本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透光型压印用模具，其包含具有形成有凹凸图案的图案区域的透明基材和设置在所述图案区域上的遮光部件，所述遮光部件进行如下设置：在所述图案区域的端部的局部区域，使所述凹凸图案的凹部和凸部双方连续地覆盖所述凹凸图案且所述遮光部件的表面形状使所述凹凸图案再现。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.01.24 JP 2013-0112541.一种透光型压印用模具，其包含具有形成有凹凸图案的图案区域的透明基材和设置在所述图案区域上的遮光部件，所述遮光部件进行如下设置：在所述图案区域的端部的局部区域，以使所述凹凸图案的凹部和凸部双方连续的方式覆盖所述凹凸图案且所述遮光部件的表面形状使所述凹凸图案再现。2.根据权利要求1所述的透光型压印用模具，其中，所述透明基材为透光性树脂。3.根据权利要求1或2所述的透光型压印用模具，其中，所述遮光部件由金属膜构成。4.一种压印方法，其具备：曝光工序，在向涂布于大面积基材上的光固化性树脂按压权利要求1或2所述的透光型压印用模具的状...

【专利技术属性】
技术研发人员：宮泽幸大，
申请(专利权)人：综研化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP