[发明专利]压印用模具及其制造方法、压印装置和压印方法

说明书

技术领域

本发明涉及树脂制的环带状的压印用模具及其制造方法、使用该压印用模具的压印装置及压印方法。

背景技术

作为在防反射构件、线栅型偏振片等光学构件等的制造过程中形成微细图案的方法，公知有下述所谓压印法的方法：在使表面上具有该微细图案的翻转图案的模具与涂敷在基材的表面上的光固化性组合物相接触的状态下，向光固化性组合物照射放射线(紫外线等)，使光固化性组合物固化，从而向基材的表面转印模具的翻转图案而形成微细图案。特别是，与使用光刻、蚀刻的以往方法相比，使用在表面上具有纳米等级的翻转图案的模具的所谓纳米压印法，能够以简单的装置且较短的时间形成微细图案，因此该纳米压印法受到重视。

然而，压印法所使用的模具价格非常高。例如，在表面上具有微米等级的翻转图案的模具，通常是利用金刚石刀具对金属辊的表面进行切削加工而制造的，该加工要求极高的精度及较长时间，因此会花费数百万至数千万日元的费用(参照专利文献1第0005段)。对于纳米等级的翻转图案，事实上是不可能通过对金属辊的表面进行切削加工而形成，通常，必须利用将半导体元件的制造过程所使用的电子束绘制和蚀刻相组合的方法、或是将光刻和蚀刻相组合的方法等，在石英基板、硅基板等的表面上形成翻转图案。因此，例如在100mm×100mm的大小的情况下，表面上具有纳米等级的翻转图案的模具的价格会超过一千万日元。另外，每一个模具都需要花费时间去形成翻转图案，因此难以实现大面积化。

因此，提出了下述方案：将高价的模具作为主模具，利用压印法将主模具的该翻转图案转印到树脂薄膜的表面，而获得在表面上形成有微细图案的树脂薄膜，进而使该树脂薄膜的端部相互接合而成为环带状的模具，从而同时实现模具的低成本化及大面积化(参照专利文献1、2)。

专利文献1：日本特开2008-137282号公报

专利文献2：日本特开2007-307752号公报

发明内容

然而，在使树脂薄膜的端部相互接合而成为环带状的情况下，需要在使树脂薄膜的端部彼此上下重叠的状态下进行熔接，因此在接合部分上产生与树脂薄膜的厚度相对应的台阶。在将接合部分存在有台阶的环带状的模具用于压印法的情况下，在使模具与光固化性组合物相接触时，空气残留在接合部分的台阶处，由于空气中含有的氧气而阻碍该部分中的光固化性组合物的固化。其结果，在基材、模具的表面上残存有未固化的光固化性组合物。该未固化的光固化性组合物有可能成为装置、产品的污染的原因。

本发明提供通过使表面上形成有微细图案的树脂薄膜的端部彼此接合而使该树脂薄膜成为环带状，并使接合部分所产生的台阶较小的压印用模具，及该压印用模具的制造方法，以及能够抑制环带状的压印用模具的接合部分的台阶所引起的残存有未固化的光固化性组合物的情况的压印装置及压印方法。

本发明的压印用模具的特征在于，该压印用模具是通过如下方式形成的，即，对于表面上具有微细图案的一片以上的树脂薄膜在将该一片以上的树脂薄膜的端部彼此相对接的状态下进行熔接而使该一片以上的树脂薄膜相接合，从而将该一片以上的树脂薄膜做成环带状。

上述微细图案具有多个凸部和/或多个凹部，优选该凸部和/或凹部之间的间距平均为1nm～10μm。

此外，优选上述微细图案存在于成为环带状的树脂薄膜的外周面上。

在上述压印用模具中，优选模具的以接合线为中心线的宽度10mm的部分中的厚度的最大值与最小值之差为20μm以下，该接合线是将树脂薄膜的端部彼此相对接而对该端部进行熔接、接合而成的接合线。

本发明的压印用模具的制造方法的特征在于，提供一种本发明的压印用模具的制造方法，该制造方法包括：将表面上具有上述微细图案的翻转图案的主模具的该翻转图案转印到树脂薄膜的表面上，获得在表面上形成有微细图案的树脂薄膜的工序；使表面上具有微细图案的一片以上的树脂薄膜在使该一片以上的树脂薄膜的端部彼此相对接的状态下进行熔接而使该一片以上的树脂薄膜相接合，将该树脂薄膜做成环带状的工序。

上述翻转图案具有与上述微细图案的凸部和/或凹部相对应的多个凹部和/或多个凸部，该凹部和/或凸部之间的间距平均为1nm～10μm。

本发明的压印装置的特征在于，该压印装置包括：涂敷部件，其用于向移动的基材的表面涂敷光固化性组合物；环带状的模具，其架设在多个辊上而进行循环转动，该环带状的模具与涂敷在上述基材的表面上的上述光固化性组合物相接触；光照射部件，其在上述模具与上述光固化性组合物相接触的状态下，向上述光固化性组合物照射光；上述环带状的模具为本发明的压印用模具。