[发明专利]刻印夹具及刻印装置

说明书

技术领域

本发明是夹持热塑性薄板的刻印夹具及刻印装置，并涉及在通过加热加压从而在热塑性薄板上转印细微图案的热式刻印中所使用的刻印夹具及刻印装置。

背景技术

近年来，由普林斯顿大学的Stephen Y.Chou教授等，作为以低廉的方法转印高纵横尺寸比的微小图案的方法发表了很多毫微刻印方式(ナノインプリント)的报告。毫微刻印主要可分为对图案转印使用紫外线硬化树脂的光毫微刻印方式和通过对热塑性物质施加热和压力从而进行图案转印的热毫微刻印方式。尤其是后者的方法通过将薄板材料作为材料，从而廉价地制造平板显示、电子卡等方法(以下，称为薄板热毫微刻印法(シ一ト熱ナノインプリント))受到关注。

记录媒体的世界中，例如在作为光盘基板的薄PC(聚碳酸酯)制薄板上利用薄板热毫微刻印法转印光盘图案，并将其以原样作为记录媒体使用，从而飞跃增加每单位体积的记录容量的技术受到关注。例如，根据专利文献1(日本特开2003-91970号公报)，提出了通过组合100μm以下的薄光盘和用于减少该薄形光盘的面振动使其稳定旋转的稳定器得到的大容量记录再生系统。

在光盘的制作中，一般是利用注射模塑成形的基板成形，但要用注射模塑成形制作上述薄基板，由于模具和第一模具(以下，称为压模)之间的间隙极窄，所以无法填充树脂。由此，将注射模塑成形法应用于薄形基板在技术上很难。另外，虽然向利用2P法得到的薄形基板上的图案形成在技术上是可行的，但存在成本的问题。与此相对，作为直接向薄板基板形成图案的薄板热毫微刻印法在技术上和成本上可以说比上述现有技术格外优良。

如上所述在使用热毫微刻印法制作光盘的场合，如果较薄地形成作为基板的热塑性薄板，则通过在该薄板上转印细微图案，可以制作极薄的光盘。就薄片热毫微刻印法而言，通过以比薄板的玻璃转变点高的温度对薄板加压，从而在软化的薄板表面上转印形成于压模上的细微图案。其后，将薄板冷却到比该玻璃转变点低的温度，剥离薄板和压模。这时，将组合了为转印细微图案而必需的第一模具(以下，还称为压模)、设置在与第一模具(压模)和薄板相接的面相反一侧的第二模具(以下，还称为板)和薄板及支撑第一模具的模具座(以下，还称为压模座或者座板)的夹具称为刻印夹具。使用时，由于调整加压所使用的加压装置整体的温度需要时间，所以在专利文献2(日本特开2006-269928号公报)中，在含有形成规定细微图案的压模的刻印夹具上夹住并固定热塑性薄板，将该刻印夹具夹在加压装置的平行平板上，加热的同时进行加压。其后，在剥离薄板和压模时，从加压装置中卸下刻印夹具，仅冷却刻印夹具。

制作光盘时，必须在宽广区域(φ120mm的圆形区域整体)的整个范围内可靠地转印细微图案，所以有必要高精度地控制薄板和压模之间的平行度。它们在不平行的状态下若进行加压则薄板整体不会均匀地受到压力，有可能无法在薄板上准确转印图案或者薄板发生变形。

为了避免这种问题，如后面所述，在压模和保持压模的压模座之间配置缓冲用橡胶薄板(以下，还称为弹性部件)。由此，可对薄板的面整体均匀地施加压力，可以大面积的转印。

但是，如后面所述，根据本发明者的实验，可明确如下问题。即、由于使用缓冲用橡胶薄板，因而在图案转印后的冷却剥离工序中，剥离完成转印的薄板和刻印夹具的压模所需的力变大，有可能使剥离后的完成转印的薄板发生变形。另外，如果完成转印的薄板和压模以倾斜的状态进行剥离，则由于转印的细微图案有可能变形，所以必须以将它们保持为平行的状态进行剥离。但是，在将薄板和压模保持为平行的状态下进行剥离的场合、与在它们倾斜的状态下剥离的场合相比，剥离需要较大的力。这样，剥离所需的力变大的场合，产生需要大规模的剥离装置的问题。

发明内容

根据本发明的第一方式，提供一种刻印夹具，其特征在于，具有：为了在热塑性薄板上转印图案而在表面上形成了转印用图案的第一模具；以及固定上述第一模具的模具座，在上述第一模具和上述模具座之间设置弹性部件，在与上述第一模具接触的该弹性部件的面的相反面上配置上述薄板，在上述薄板的与上述第一模具的相反侧设置实施了镜面处理的第二模具。另外，上述可以形成转印用图案，也可以实施镜面加工。实施镜面加工的场合，剥离压模和塑料薄板时，由于塑料薄板和第二模具牢固地粘贴，所以塑料薄板不会从第二模具剥离，能够可靠地剥离压模和塑料薄板。