[发明专利]纳米压印用模具、其制造方法及表面具有微细凹凸结构的树脂成形体以及线栅型偏振器的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米压印用模具、其制造方法及使用该纳米压印用模具而得的表面具有微细凹凸结构的树脂成形体以及线栅型偏振器的制造方法。

背景技术

已知使用表面形成有纳米级的微细凹凸结构的模具将该微细凹凸结构转印至抗蚀层或树脂的纳米压印法。纳米压印法与电子束法相比加工时间短，微细凹凸结构的转印所需的装置成本和材料成本低，生产性也良好，因此现在正受到关注。

作为纳米压印用模具，提出有下述模具。

(1)用具有与模具的材料发生化学反应的官能团的全氟聚醚被覆而成的压印加工用模具(参照专利文献1)。

此外，作为用于转印模具的微细凹凸结构的装置，提出有下述装置。

(2)为了在基板上形成微细凹凸结构而对基板和表面形成有微细的凹凸的压模进行加热、加压的纳米压印装置，该装置具有仅在所述压模的凸部形成剥离材料的机构(参照专利文献2)。

作为(1)的模具的材料，可例举金属、树脂、半导体(硅晶片)、绝缘体等。作为(2)的压模(模具)的材料，可例举硅晶片、金属、玻璃、陶瓷、塑料等。其中，为了以良好的精度转印纳米级的微细凹凸结构，必须使用硅晶片作为模具的材料。但是，硅晶片的强度和耐久性低，因此只能使用几十次，且价格非常高。

于是，考虑了使用以表面形成有微细凹凸结构的硅晶片作为母模、将该母模的微细凹凸结构转印至树脂而得的模具的方法。例如，专利文献3中记载了用于将母模的微细凹凸结构转印至光固化性树脂的中间压模。但是，该中间压模是只能使用一次的一次性物品，在成本以及环境方面的负担可能会较大。

专利文献1：日本专利特开2002-283354号公报

专利文献2：日本专利特开2004-288783号公报

专利文献3：日本专利特开2007-165812号公报

发明的揭示

本发明提供能以良好的精度转印微细凹凸结构、价格低廉且耐久性好的纳米压印用模具、其制造方法及以良好的精度转印有该纳米压印用模具的微细凹凸结构的表面具有微细凹凸结构的树脂成形体以及能以良好的生产性制造线栅型偏振器的方法。

本发明的纳米压印用模具是模具面具有微细凹凸结构的纳米压印用模具，其特征在于，包括：树脂制的模胚，该模胚是所述微细凹凸结构的胚，其表面具有微细凹凸结构；金属氧化物层，该金属氧化物层被覆所述模胚的具有微细凹凸结构的表面；脱模层，该脱模层被覆所述金属氧化物层的表面。

较好的是所述模具面的微细凹凸结构是具有凸条或沟的结构。

较好的是所述凸条的宽度或沟的宽度平均为10nm～50μm。

较好的是所述金属氧化物层和所述脱模层的厚度分别在1nm以上，两者的总厚度在沟的宽度的0.4以下。

较好的是所述模具面的微细凹凸结构是相互平行且以一定的间距形成的多条沟，该沟的间距为30～300nm。

较好的是所述金属氧化物层是包含选自Si、Al和Zr的至少1种金属的氧化物的层。

较好的是所述脱模层是由具有氟代烷基的化合物形成的脱模层，所述氟代烷基可具有醚性氧原子。

较好的是所述模胚由光固化性树脂组合物的固化物形成。

本发明的纳米压印用模具的制造方法的特征在于，包括：在支承基板的表面形成光固化性树脂组合物层的工序；将所述支承基板与模具面具有微细凹凸结构的母模重叠，将所述光固化性树脂组合物夹持在所述母模的模具面和所述支承基板的表面之间的工序；在所述光固化性树脂组合物被夹持住的状态下使该光固化性树脂组合物固化，形成表面具有与所述模具面的微细凹凸结构颠倒的微细凹凸结构的模胚的工序；将所述模胚和所述母模分离的工序；在所述模胚的具有微细凹凸结构的表面形成金属氧化物层的工序；在所述金属氧化物层的表面形成脱模层的工序。

较好的是形成所述金属氧化物层的方法是溅射法。

较好的是形成所述脱模层的方法是如下方法：使含脱模剂的溶液与金属氧化物层表面接触，然后用洗涤液清洗金属氧化物层表面并进行干燥。

本发明的表面具有微细凹凸结构的树脂成形体的制造方法的特征在于，包括：在支承基板的表面形成光固化性树脂组合物层的工序；将所述支承基板与本发明的纳米压印用模具重叠，将所述光固化性树脂组合物夹持在具有所述微细凹凸结构的模具面和所述支承基板的表面之间的工序；在所述光固化性树脂组合物被夹持住的状态下使该光固化性树脂组合物固化，形成表面具有与所述模具面的微细凹凸结构颠倒的微细凹凸结构的树脂成形体的工序；将所述树脂成形体和所述模具分离的工序。