(57)【要約】【課題】簡易な構造であって、光硬化性樹脂の未硬化液の発生を防止することができるインプリント装置を開発する。【解決手段】インプリント装置は、押圧ローラ２２と、発光装置２１と、載置台７を有している。載置台７は、本体部３０の側壁３３に空間形成部材３１が取り付けられていて溝３５が形成されている。モールド４１の進行方向の先頭側の辺６０は、本体部３０の側壁３３と、空間形成部材３１の底面３７と、空間形成部材３１の縦壁３８及びガラス基板４３の下面によって囲まれた略閉塞空間５０内にある。略閉塞空間５０内は、局所的に窒素雰囲気となっており、酸素濃度は低い。そのため、押し出されてはみ出た光硬化性樹脂６１（４５）も、紫外線の照射を受けて硬化する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
押圧手段と発光手段とを有し、モールドと基板との間に光硬化性樹脂を挟んだ状態で押圧手段によってモールドと基板とを圧接し、発光手段によって光硬化性樹脂に光を照射して光硬化性樹脂を硬化させ、モールド表面の形状を基板に転写するインプリント装置において、
基板又はモールドの辺部近傍だけを局所的に不活性ガス雰囲気にする局部不活性ガス雰囲気手段を有することを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
モールドと基板との間に光硬化性樹脂を挟んだ状態の合致体を載置する載置台を有し、前記載置台と一体であって基板又はモールドの辺部近傍に相当する位置に空間形成部が設けられ、当該空間形成部に不活性ガスが導入されて基板又はモールドの辺部近傍だけが局所的に不活性ガス雰囲気にされることを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
【請求項３】
空間形成部は上部が開口する溝であり、空間形成部に基板又はモールドの一部が載せられて前記開口が蓋され、基板又はモールドの一部と空間形成部とによって略閉塞された空間が形成されることを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。
【請求項４】
空間形成部は合致体の辺部を覆うカバーであり、基板又はモールドの一部と空間形成部とによって略閉塞された空間が形成されることを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。
【請求項５】
合致体を載置した状態で載置台を直線的に移動させる載置台移動手段を有し、押圧手段はロールであって押圧手段と載置台の間に合致体を挟み込み、載置台移動手段で載置台を移動させて押圧位置を順次移動させることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のインプリント装置。
【請求項６】
モールドと基板との間に光硬化性樹脂を挟んだ状態で押圧手段によってモールドと基板とを圧接し、光硬化性樹脂に光を照射して光硬化性樹脂を硬化させ、モールド表面の形状を基板に転写するインプリント方法において、
基板又はモールドの辺部近傍だけを局所的に不活性ガス雰囲気にした状態で光硬化性樹脂に光を照射して光硬化性樹脂を硬化させることを特徴とするインプリント方法。
【請求項７】
少なくとも一方の面に微細なテクスチャが形成された透明基板と、光電変換部とを有する太陽電池を製造する太陽電池の製造方法において、
微細なテクスチャが形成されたモールドと透明基板を使用し、請求項６に記載の方法によって前記透明基板の表面にテクスチャ形状を形成させる工程を含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項８】
少なくとも一方の面に微細なテクスチャが形成された透明基板と、有機ＥＬ発光部とを有する有機ＥＬ装置を製造する有機ＥＬ装置の製造方法において、
微細なテクスチャが形成されたモールドと透明基板を使用し、請求項６に記載の方法によって前記透明基板の表面にテクスチャ形状を形成させる工程を含む有機ＥＬ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント装置及びインプリント方法に関するものである。本発明のインプリント装置及びインプリント方法は、特に太陽電池や有機ＥＬ装置のガラス基板にテクスチャを形成させる方法に適している。
また本発明は、太陽電池の製造方法及び有機ＥＬ装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池の発電効率を向上させる方策として、テクスチャと称される微細な凹凸を形成させる技術が特許文献１に開示されている。
例えばテクスチャは、ピラミッド状のものである。ガラス基板にテクスチャを設けると、太陽電池に入射した太陽光がピラミッド状のテクスチャで多重反射し、光路長（光学的距離）が増し、発電効率が向上する。
【０００３】
またインプリント技術を応用し、光硬化性樹脂を使用してガラス基板にテクスチャを形成する技術が特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９２６５８号公報
【特許文献２】Ｗ０  ２００９／１５７４４７  Ａ１  号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らは独自の研究により、インプリント技術を応用し、光硬化性樹脂を使用してガラス基板にテクスチャを形成させた。
図１６（ａ）は、本発明者らが試作に使用したインプリント装置１００を概念的に示した斜視図である。本発明者らが使用したインプリント装置１００は、載置台１０１と押圧ローラ１０２を有するものである。そしてモールド１０３に予め離型剤処理を施した後、載置台１０１にモールド１０３を載置した。さらにその後、モールド１０３上に光硬化性樹脂１２１を塗布した。なお離型剤処理は、載置台１０１にモールド１０３を載置した状態で行ってもよい。
ここでモールド１０３には、ピラミット状の微小なテキスチャパターンが形成されている。そして光硬化性樹脂１２１を塗布した状態のモールド１０３上に透光性を有するガラス基板１０５を載置し、押圧ローラ１０２をガラス基板１０５に押し当ててガラス基板１０５をモールド１０３に圧接した。また同時にガラス基板１０５の上から紫外線を照射し、光硬化性樹脂１２１を硬化させた。
その後、ガラス基板１０５をモールド１０３から離型した。その結果、モールド１０３に塗布して硬化した光硬化性樹脂１２１がガラス基板１０５側に移り、モールド１０３に形成されていたテキスチャパターンが、ガラス基板１０５に形成された。
【０００６】
即ち前記した様にモールド１０３には予め離型剤処理が施されている。そのためモールド１０３との間に硬化した光硬化性樹脂１２１を挟んだ状態で、ガラス基板１０５をモールド１０３から離型すると、モールド１０３と光硬化性樹脂１２１との界面で分離が起こる。その結果、硬化した光硬化性樹脂１２１がガラス基板１０５側に付着し、ガラス基板１０５の表面に樹脂膜が形成される。また樹脂膜には、モールド１０３に形成されていたテキスチャパターンが転写されているので、ガラス基板１０５の表面に、樹脂層によるテキスチャパターンが形成される。
【０００７】
図１７（ａ）は、本発明者らが試作したガラス基板を概念的に示した斜視図である。
図１７（ａ）の様に、試作されたガラス基板（テキスチャ付き）１１０は、辺部１１１を除いてテキスチャが形成されている。
ところがテキスチャ形成後、一定時間が経過すると、図１７（ｃ）の様に、テキスチャ形成領域１２０の辺部に染み１１２が現れ、これが時間の経過と共に拡大していった。
【０００８】
この原因を追求したところ、離型直後のガラス基板１１０は、図１７（ｂ）の様にテキスチャ形成領域１２０の辺部に未硬化の樹脂１１３が残存しており、この樹脂が染み１１２を作ってしまうのであった。
【０００９】
またテキスチャ形成領域１２０の辺部に未硬化の樹脂１１３ができる原因は、図１６（ｃ）の様にモールド１０３の辺部１１５と、ガラス基板１０５の間から光硬化性樹脂１２１の一部が押し出され、この押し出された光硬化性樹脂１１７の表面が未硬化のまま残ってしまうのであった。
即ち、光硬化性樹脂１２１は、一般に酸素阻害性を有しており、酸素が存在する雰囲気では紫外線を照射しても硬化しにくいという性質を持っている。より厳密に説明すると、光硬化性樹脂１２１の内部は空気と触れていないので硬化するものの、表面側は空気（厳密には空気中の酸素）と接しているので未硬化のまま残る。そのためモールド１０３とガラス基板１０５の間から押し出された光硬化性樹脂１１７は、内部だけが硬化し、表面層は液状のままで硬化しにくい。
【００１０】
ガラス基板１０５と、モールド１０３に挟まれ、押圧ローラ１０２で押圧される領域（テキスチャ形成領域１２０）は、図１６（ｂ）の様にガラス基板１０５と、モールド１０３との間に実質的に隙間がなく、その間に挟まれた光硬化性樹脂１２１は、酸素と接しない。そのためガラス基板１０５とモールド１０３に挟まれた光硬化性樹脂１２１は酸素が無い雰囲気下で紫外線の照射を受け、硬化する。
しかしなから、図１６（ｃ）の様にガラス基板１０５と、モールド１０３との間から押し出された光硬化性樹脂１１７の表面は、空気が存在する空間にあって酸素と接し、紫外線の照射を受けても硬化しにくい。
そのためモールド１０３とガラス基板１０５との間から押し出された樹脂１１７の表面が液状のままで残り、それが時間の経過と共にテキスチャ形成領域１２０に染み１１２を作ってしまうのであった。
【００１１】
インプリント装置１００を真空室に設置してインプリント作業を実施したり、作業空間全体を窒素雰囲気とすれば、染み１１２の発生を防止することができると考えられるが、この方策は装置が大きくなるために実用的ではない。即ち近年の太陽電池パネルは、一辺が１ｍを越えるものも珍しくなく、この様な大型のガラス基板を収容する真空室等を製作することは容易ではない。
【００１２】
そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、簡易な構造であって、光硬化性樹脂の未硬化液の発生を防止することができるインプリント装置を開発することを課題とするものである。
また同様の目的を達成することができるインプリント方法を開発することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した課題を解決するための請求項１に記載の発明は、押圧手段と発光手段とを有し、モールドと基板との間に光硬化性樹脂を挟んだ状態で押圧手段によってモールドと基板とを圧接し、発光手段によって光硬化性樹脂に光を照射して光硬化性樹脂を硬化させ、モールド表面の形状を基板に転写するインプリント装置において、基板又はモールドの辺部近傍だけを局所的に不活性ガス雰囲気にする局部不活性ガス雰囲気手段を有することを特徴とするインプリント装置である。
【００１４】
本発明のインプリント装置では、光硬化性樹脂が押し出されるであろう領域を不活性ガス雰囲気にすることができる。そのため押し出された光硬化性樹脂についても硬化し、染みにならない。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、モールドと基板との間に光硬化性樹脂を挟んだ状態の合致体を載置する載置台を有し、前記載置台と一体であって基板又はモールドの辺部近傍に相当する位置に空間形成部が設けられ、当該空間形成部に不活性ガスが導入されて基板又はモールドの辺部近傍だけが局所的に不活性ガス雰囲気にされることを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置である。
【００１６】
本発明のインプリント装置では、載置台と空間形成部とが一体である。そのため載置台を移動しても空間形成部と合致体との相対位置は変化せず、基板又はモールドの辺部近傍を不活性ガス雰囲気に保つことができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、空間形成部は上部が開口する溝であり、空間形成部に基板又はモールドの一部が載せられて前記開口が蓋され、基板又はモールドの一部と空間形成部とによって略閉塞された空間が形成されることを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置である。
【００１８】
本発明では、基板又はモールドの一部と空間形成部とによって略閉塞された空間が形成され、この中に不活性ガスが導入することによって基板又はモールドの辺部近傍を不活性ガス雰囲気に保つ。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、空間形成部は合致体の辺部を覆うカバーであり、基板又はモールドの一部と空間形成部とによって略閉塞された空間が形成されることを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置である。
【００２０】
本発明では、空間形成部は合致体の辺部を覆うカバーであり、基板又はモールドの一部と空間形成部とによって略閉塞された空間が形成され、この中に不活性ガスが導入することによって基板又はモールドの辺部近傍を不活性ガス雰囲気に保つ。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、合致体を載置した状態で載置台を直線的に移動させる載置台移動手段を有し、押圧手段はロールであって押圧手段と載置台の間に合致体を挟み込み、載置台移動手段で載置台を移動させて押圧位置を順次移動させることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のインプリント装置である。
【００２２】
本発明のインプリント装置は、構造が簡単である。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、モールドと基板との間に光硬化性樹脂を挟んだ状態で押圧手段によってモールドと基板とを圧接し、光硬化性樹脂に光を照射して光硬化性樹脂を硬化させ、モールド表面の形状を基板に転写するインプリント方法において、基板又はモールドの辺部近傍だけを局所的に不活性ガス雰囲気にした状態で光硬化性樹脂に光を照射して光硬化性樹脂を硬化させることを特徴とするインプリント方法である。
【００２４】
本発明のインプリント方法では、光硬化性樹脂が押し出されるであろう領域を不活性ガス雰囲気にすることができる。そのため押し出された光硬化性樹脂についても硬化し、染みにならない。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、少なくとも一方の面に微細なテクスチャが形成された透明基板と、光電変換部とを有する太陽電池を製造する太陽電池の製造方法において、微細なテクスチャが形成されたモールドと透明基板を使用し、請求項６に記載の方法によって前記透明基板の表面にテクスチャ形状を形成させる工程を含むことを特徴とする太陽電池の製造方法である。
【００２６】
本発明によって作られた太陽電池は、辺部に染みが生じず、発電効率が高い。
【００２７】
請求項８に記載の発明は、少なくとも一方の面に微細なテクスチャが形成された透明基板と、有機ＥＬ発光部とを有する有機ＥＬ装置を製造する有機ＥＬ装置の製造方法において、微細なテクスチャが形成されたモールドと透明基板を使用し、請求項６に記載の方法によって前記透明基板の表面にテクスチャ形状を形成させる工程を含む有機ＥＬ装置の製造方法である。
【００２８】
本発明によって作られた有機ＥＬ装置は、辺部に染みが生じず、発光効率が高い。
【発明の効果】
【００２９】
本発明のインプリント装置及びインプリント方法によると、基板に染みが生じず、性能の高いインプリント基板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態のインプリント装置の斜視図である。
【図２】図１のインプリント装置の載置台と、モールド及びガラス基板の斜視図である。
【図３】図１のインプリント装置の載置台の拡大断面図である。
【図４】（ａ）から（ｄ）は、図１のインプリント装置を使用してガラス基板にインプリントを行う際の工程を示す説明図であって、樹脂液塗布ステージで実行させる工程を示す。
【図５】（ａ）から（ｅ）は、図１のインプリント装置を使用してガラス基板にインプリントを行う際の工程を示す説明図であって、押圧ステージで実行させる工程を示す。
【図６】太陽電池パネルの断面図である。
【図７】有機ＥＬパネルの断面図である。
【図８】他の実施形態の載置台の拡大断面図である。
【図９】さらに他の実施形態の載置台の拡大断面図である。
【図１０】さらに他の実施形態の載置台の拡大断面図である。
【図１１】さらに他の実施形態の載置台の拡大断面図である。
【図１２】さらに他の実施形態の載置台の拡大断面図である。
【図１３】さらに他の実施形態の押圧手段と局部不活性ガス雰囲気手段周辺の斜視図であり、（ａ）は押圧工程前の状態を示し、（ｂ）は押圧工程中の状態を示す。
【図１４】さらに他の実施形態の載置台及び合致体の辺部の断面斜視図である。
【図１５】さらに他の実施形態のインプリント装置の斜視図である。
【図１６】（ａ）は本発明者らがガラス基板を試作するのに使用したインプリント装置を概念的に示した全体斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は（ｂ）の拡大図である。
【図１７】（ａ）は本発明者らが試作したガラス基板を概念的に示した斜視図であり、（ｂ）はインプリント作業が終了した直後における円内の拡大図であり、（ｃ）はインプリント作業してからしばらく時間が経過した後における円内の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下さらに本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。なお各図面、特に断面図は、発明の理解を容易にするために概念的に記載している。そのため各層の厚さや、その比率は、実際のものから大きく外れている場合がある。特に光硬化性樹脂４５によって形成される樹脂膜６２は、実際にはガラス基板４３等に比べて極めて薄いものであるが、発明の理解を容易にするために、実際よりも厚く図示している。
本実施形態のインプリント装置１は、微細な模様を転写することができるものであり、ナノインプリント装置とも称される。
インプリント装置１は、フレーム２上に、樹脂液塗布ステージ５と、押圧ステージ６が設けられ、さらに載置台７と、載置台７を直線方向に移動させる載置台移動装置８を有するものである。
【００３２】
樹脂液塗布ステージ５は、公知の平面移動装置１０に樹脂液ノズル１１が設置されたものである。
即ち平面移動装置１０は、縦方向移動装置１３と横方向移動装置１５が組み合わされてＸ−Ｙ方向に樹脂液ノズル１１を移動させるものである。
縦方向移動装置１３は、インプリント装置１の長手方向に平行に設置された２本の縦方向レール１２ａ，ｂと、当該縦方向レール１２ａ，ｂに嵌合する図示しない駒部材によって構成されている。また駒部材は、図示しないモータによって縦方向レール１２ａ，ｂに沿って直線移動する。
【００３３】
横方向移動装置１５は、ベルト、チェーン、ボールネジ等のいずれかの機械要素を移動部材とし、移動部材１７を直線状に移動させることができる装置である。
本実施形態では、縦方向移動装置１３の上に横方向移動装置１５が接続されている。また横方向移動装置１５の移動部材１７に樹脂液ノズル１１が接続されている。
樹脂液塗布ステージ５は、平面移動装置１０の縦方向移動装置１３を駆動させることによって樹脂液ノズル１１を縦方向に移動させることができる。また平面移動装置１０の横方向移動装置１５を駆動させることによって樹脂液ノズル１１を横方向に移動させることができる。
そのため縦方向移動装置１３と横方向移動装置１５を独立して移動させ、樹脂液ノズル１１を平面的に自由な軌跡を描いて移動させることができる。
【００３４】
押圧ステージ６は、押圧手段２０と、発光装置２１を有している。
押圧手段２０は、押圧ローラ２２と、昇降装置２３によって構成されている。押圧ローラ２２は、空転ローラ又はモータによって回転する駆動ローラであり、両端が昇降フレーム２６によって支持されている。
また昇降フレーム２６には、昇降装置２３たるシリンダー２５のロッドが接続されており、シリンダー２５を伸縮させることによって昇降フレーム２６が昇降する。
従ってシリンダー２５を伸縮させることによって押圧ローラ２２が昇降する。
【００３５】
発光装置２１は、紫外線を発するものである。発光装置２１としては、ＵＶ−ＬＥＤ、カーボンアーク灯、水銀蒸気アーク灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ灯が採用可能である。本実施形態では、ＵＶ−ＬＥＤが使用されている。
発光装置２１の全長は、載置台７の全幅に及ぶ。発光装置２１は前記した昇降フレーム２６に取り付けられており、押圧ローラ２２の近傍に設けられている。
【００３６】
載置台移動装置８は、インプリント装置１の長手方向に平行に設置された２本の縦方向レール２７ａ，ｂと、当該縦方向レール２７ａ，ｂに嵌合する図示しない駒部材によって構成されている。また駒部材は、図示しないモータによって縦方向レール２７ａ，ｂに沿って直線移動する。
縦方向レール２７ａ，ｂは、インプリント装置１の全長に渡ってのびている。即ち縦方向レール２７ａ，ｂは、樹脂液塗布ステージ５と、押圧ステージ６の双方に跨がって設置されている。
【００３７】
載置台７は、図３の様に本体部３０と空間形成部材３１によって構成されている。
載置台７の本体部３０は、定盤に類するものであり、鋼材で作られていて相当の剛性を有している。即ち本体部３０は、平面視が図２の様に長方形である。本体部３０の表面は、高精度に平滑に仕上げられている。
また本体部３０は、ある程度の厚さを有し、剛性が高い。
【００３８】
本実施形態では、図２、図３の様に、本体部３０の側壁３３に空間形成部材３１が取り付けられている。空間形成部材３１は、本体部３０の各辺に設けられており、本体部３０の周囲を環状に取り巻いている。
空間形成部材３１は、図３の様に、断面形状が「Ｌ」字状の部材であり、本体部３０の側壁３３に図示しないネジによって一体的に接合されている。
前記した様に空間形成部材３１は、断面形状が「Ｌ」字状であって、本体部３０の側壁３３に固定されているから、空間形成部材３１と本体部３０の側壁３３によって、溝３５が形成される。
【００３９】
溝３５は、本体部３０の側壁３３と、空間形成部材３１の底面３７と、空間形成部材３１の縦壁３８によって囲まれる断面形状が凹状部位であり、上面が開口している。本実施形態では、空間形成部材３１と本体部３０の側壁３３によって溝３５状の空間形成部３６が形成されている。
溝３５の外側壁たる空間形成部材３１の縦壁３８の高さ（地上高）は、図３の様に本体部３０よりも高い。より詳細には、空間形成部材３１の縦壁３８の最高位は、本体部３０よりも、モールド４１の厚さ分だけ高い。なおモールド４１にクッション層や補強層が設けられている場合は、それらを合わせた厚さ分だけ高い。
【００４０】
溝３５の内幅は、０．１ｃｍから３ｃｍ程度である。より好ましい内幅は、０．２ｃｍから０．６ｃｍである。またガラス基板４３の辺部で蓋をする必要から、溝３５の内幅は１ｃｍ以下であることが望ましい。
本実施形態では、溝３５の内幅は、０．５ｃｍである。
溝３５の深さはさほど重要ではないが、０．３ｃｍから２ｃｍ程度であることが望ましい。より好ましい深さは、０．５ｃｍから１ｃｍである。溝３５の深さについて機能的な上限は無いが、不活性ガスの消費量を抑制する観点から、１．５ｃｍ以下であることが望ましい。
本実施形態では、溝３５の全幅は、０．６ｃｍである。
【００４１】
また空間形成部材３１には、複数のチューブ４８が接続されており、チューブ４８は、減圧弁４２及び電磁弁（開閉弁）４０を介して窒素ボンベ（不活性ガスボンベ）５１に接続されている。そのため、電磁弁（開閉弁）４０を開くことによって溝３５内に窒素（不活性）を供給することができる。
また空間形成部材３１には、排気チューブ５５も接続されている。排気チューブ５５にも電磁弁（開閉弁）５６が接続されている。電磁弁（開閉弁）５６の吐出側は、大気開放されている。
【００４２】
前記した載置台７は、載置台移動装置８に取り付けられており、樹脂液塗布ステージ５と、押圧ステージ６の双方に跨がって直線移動する。
【００４３】
次に、本実施形態のインプリント装置１の機能をインプリント作業の工程に沿って説明する。
本実施形態では、太陽電池パネルのガラス基板（テキスチャ付き）６６を作成することとする。即ち透明且つ平滑なガラス基板４３を使用し、その表面に、１μｍ（ミクロン）から数μｍ（ミクロン）の厚さの樹脂膜６２を形成させて、０．２μｍ（ミクロン）から２μｍ（ミクロン）程度の高さの凹凸形状のテクスチャを形成される。
使用するモールド４１は、テクスチャ形状を形成させた原型を使用して作られたニッケル電鋳型である。モールド４１は、電気鋳造によって形成されたニッケル板を主体とするものであり、必要に応じてクッション層や補強層が設けられる。
モールド４１の表面（図１の上面）には、テクスチャパターンが形成されている（図示せず）。
【００４４】
モールド４１の全長及び全幅は、載置台７の本体部３０の全長及び全幅と等しいか、あるいはやや小さい。
本実施形態で使用するガラス基板４３は、長さが約１ｍから２ｍで幅が０．８ｍから１，５ｍ程度の長方形である。
ガラス基板４３の全長及び全幅は、図２の様にモールド４１の全長及び全幅よりも大きい。
またガラス基板４３の全長及び全幅は、図２の様に空間形成部材３１を含めた載置台７の全長及び全幅に等しいか、あるいはやや大きい。本実施形態では、ガラス基板４３は、載置台７の本体部３０よりも大きい。
【００４５】
ガラス基板４３の厚さは、１ｍｍから５ｍｍ程度であり、本実施形態では、３ｍｍのガラスが使用されている。
【００４６】
本実施形態では、光硬化性樹脂が使用される。光硬化性樹脂は、光を受けて硬化する性質を有する樹脂である。ここで、「光」には、紫外、近紫外、遠紫外、可視、赤外等の領域の波長の光や、電磁波だけでなく、放射線も含まれる。前記放射線には、例えばマイクロ波、電子線、ＥＵＶ、Ｘ線が含まれる。また２４８ｎｍエキシマレーザー、１９３ｎｍエキシマレーザー、１７２ｎｍエキシマレーザーなどのレーザー光も用いることができる。これらの光は、光学フィルターを通したモノクロ光（単一波長光）を用いてもよいし、複数の波長の異なる光（複合光）でもよい。
本実施形態では、紫外線を受けて硬化する樹脂が採用されている。
光硬化性樹脂としては、光インプリント技術に使用可能な公知の樹脂が採用可能である。光硬化性樹脂は、モノマーと光重合開始剤等で構成されている。ここでモノマーとしては、ラジカル重合タイプと、イオン重合タイプがある。さらにラジカル重合タイプの場合、アクリルモノマー、ビニルモノマー等がある。またイオン重合タイプの場合、エポキシモノマー、ビニルエーテルモノマー等がある。
【００４７】
使用する光硬化性樹脂は、液状である。光硬化性樹脂は、図示しないタンク内に収容されており、図示しないポンプによって樹脂液塗布ステージ５の樹脂液ノズル１１に圧送される。
【００４８】
本実施形態では、準備段階として、図４（ａ）に示す載置台７に、図４（ｂ）に示す様にモールド４１を設置する。この作業は、作業の準備段階であり、複数のガラス基板４３に対してインプリントを行う場合には、最初の一回だけ実行される工程である。
図４（ｂ）の様にモールド４１を設置された載置台７は、樹脂液塗布ステージ５で停止している。
【００４９】
そしてモールド４１に図示しない離型剤を塗布する。続いて図４（ｃ）の様に、モールド４１上に光硬化性樹脂４５を散布する。より具体的には、載置台７を樹脂液塗布ステージ５で停止し、樹脂液ノズル１１から光硬化性樹脂４５を吐出させながら平面移動装置１０の縦方向移動装置１３と横方向移動装置１５を交互に移動させ、樹脂液ノズル１１をジグザグ軌跡を描いて移動させて、光硬化性樹脂４５をモールド４１上に散布する。
【００５０】
続いて光硬化性樹脂４５が散布されたモールド４１に、前記したガラス基板４３を重ねる。即ちモールド４１とガラス基板４３との間に光硬化性樹脂４５を挟んだ状態の合致体５２を構成させる。
前記した様に、モールド４１は、載置台７の本体部３０の全長及び全幅と等しいか、あるいはやや小さい。一方、ガラス基板４３は、モールド４１及び載置台７の本体部３０よりも大きく、載置台７全体の大きさと等しいか、あるいはやや大きい。
そのためモールド４１及びガラス基板４３の各辺部の関係は、図４（ｄ）の拡大図の通りであり、ガラス基板４３の辺部４６は、モールド４１の辺部４７よりも外側に突出する。
また載置台７との関係を見ると、モールド４１は、載置台７の本体部３０の領域内に収まり、ガラス基板４３は、本体部３０からはみ出して空間形成部材３１の縦壁３８に至っている。そのため、空間形成部材３１で形成される溝３５の上にはモールド４１は存在せず、ガラス基板４３だけが存在することとなる。従って、空間形成部材３１で形成される溝３５は、ガラス基板４３の辺部近傍で蓋された状態となる。
【００５１】
また前記した様に溝３５の外側壁たる空間形成部材３１の縦壁３８の高さ（地上高）は、載置台７の本体部３０よりも、モールド４１の厚さ分だけ高いから、図４（ｄ）の拡大図の様に、ガラス基板４３の下面は、空間形成部材３１の縦壁３８の頂部と接する。
そのためモールド４１に、前記したガラス基板４３を重ねると、載置台７の本体部３０の側面部には、本体部３０の側壁３３と、空間形成部材３１の底面３７と、空間形成部材３１の縦壁３８及びガラス基板４３の下面によって囲まれた略閉塞空間５０が形成される。
【００５２】
ここで略閉塞空間５０は、複数の壁面に囲まれていて閉鎖された空間であるが、高度の気密性を有しない空間である。なお略閉塞空間とは、密閉空間を含む概念であり、勿論気密性が高くてもよい。
略閉塞空間５０は、内外の気圧に差がなければ、略閉塞空間５０内の気体が外に飛散したり、外部の空気が流入することがなく、仮に空気の流通があっても少量に止まる空間である。略閉塞空間５０は外部から不活性ガスを導入した場合、一定の時間、不活性ガスの濃度を一定以上に保つことができる程度の気密性を持つ空間である。
なお、本実施形態で採用する略閉塞空間５０は、略閉塞空間５０の気密性は高いものではない。
本実施形態では、モールド４１の辺部４７は、図４（ｄ）の拡大図の様に、略閉塞空間５０に露出する。
【００５３】
そしてモールド４１とガラス基板４３との間に光硬化性樹脂４５を挟んだ状態の合致体５２を載置した載置台７を押圧ステージ６の側に移動させる。即ち載置台移動装置８を動作させ、図５（ａ）の様に、合致体５２を載置した載置台７を押圧ステージ６の側に移動させる。
これと同時に、チューブ４８に設けられた給気側の電磁弁（開閉弁）４０を開く。また排気側の電磁弁（開閉弁）５６についても開いておく。その結果、減圧弁４２及び電磁弁（開閉弁）４０を介して窒素ボンベから略閉塞空間５０内に窒素（不活性）が供給され、略閉塞空間５０内に残存していた空気は排気側の電磁弁５６を経て排出される。従って略閉塞空間５０内の空気が排除され、略閉塞空間５０内が窒素雰囲気となる。即ちモールド４１の辺部近傍だけが局所的に不活性ガス雰囲気となる。
略閉塞空間５０内が窒素で満たされると、排気側の電磁弁５６を閉じ、さらにその後に給気側の電磁弁４０を閉じて略閉塞空間５０内に窒素を封入する。
【００５４】
そして図５（ｂ）の様に、載置台７の先頭側端部が、押圧ローラ２２の下に至ると、昇降装置２３を動作させて押圧ローラ２２を降下し、合致体５２の上面に接触させる。その後は、押圧ローラ２２に一定の下方向押圧力を与えつつ、載置台移動装置８をゆっくりと動作し、図５（ｃ）の様に順次合致体５２を圧接する。
より具体的には、載置台７と押圧ローラ２２との間で、ガラス基板４３とモールド４１を挟み、両者を押しつけてガラス基板４３とモールド４１を圧接する。
【００５５】
これと同時に、発光装置２１を点灯し、ガラス基板４３越しに光硬化性樹脂４５に紫外線を照射する。その結果、ガラス基板４３とモールド４１の間で光硬化性樹脂４５が硬化し、モールド４１のテクスチャパターンが転写された樹脂硬化物ができる。
そして図５（ｄ）の様に載置台７はさらに進行を続け、順次ガラス基板４３とモールド４１の圧接と、光硬化性樹脂４５の硬化が行われる。
遂には、図５（ｅ）の様に載置台７は押圧ローラ２２を行き過ぎる。
【００５６】
上記した図５（ｂ）の押圧ローラ２２による合致体５２の圧接開始から、図５（ｅ）の圧接終了までの間、モールド４１の各辺から余分な光硬化性樹脂４５が押し出される。
例えば、図５（ｂ）の押圧ローラ２２による合致体５２の圧接開始直後は、モールド４１の進行方向の先頭側の辺６０から、液状の光硬化性樹脂４５がはみ出す。
しかしながら、本実施形態では、モールド４１の進行方向の先頭側の辺６０は、本体部３０の側壁３３と、空間形成部材３１の底面３７と、空間形成部材３１の縦壁３８及びガラス基板４３の下面によって囲まれた略閉塞空間５０内にある。そして略閉塞空間５０内は、局所的に窒素雰囲気となっており、酸素濃度は低い。そのため、押し出されてはみ出た光硬化性樹脂６１（４５）も、紫外線の照射を受けて硬化する。
【００５７】
また図５（ｃ）の様に押圧ローラ２２が、合致体５２の長手方向の中間部分にある場合は、モールド４１の幅方向の辺（長辺）から余分な光硬化性樹脂４５が押し出される。
しかしながら、本実施形態では、モールド４１の幅方向の辺についても、略閉塞空間５０内にあり、略閉塞空間５０内は、局所的に窒素雰囲気となっているから、紫外線の照射を受けて硬化する。
さらに図５（ｄ）の様に、押圧ローラ２２が、合致体５２の終端部に達した場合は、モールド４１の進行方向の後端側の辺６３から液状の光硬化性樹脂４５が押し出される。
しかしながら、モールド４１の進行方向の後端側の辺６３についても略閉塞空間５０内にあり、窒素雰囲気となっているから、押し出された光硬化性樹脂６５（４５）は、紫外線の照射を受けて硬化する。
従って、合致体５２を圧接することによって、モールド４１の４辺から光硬化性樹脂４５が押し出されてはみ出るが、光硬化性樹脂４５はいずれも窒素雰囲気中に押し出され、酸素濃度が低いから、紫外線の照射を受けて硬化する。
【００５８】
図５（ｅ）の様に載置台７は押圧ローラ２２を行き過ぎ、合致体５２を圧接する工程を終えると、ガラス基板４３をモールド４１から剥がす。その結果、ガラス基板４３にテクスチャパターンと同一形状の凹凸を有する樹脂硬化物層が付着し、ガラス基板４３の表面に、樹脂硬化物層によるテクスチャが形成される。
またガラス基板４３のテキスチャ形成領域の辺部に未硬化の樹脂は残存せず、時間が経過しても染みができることはない。
【００５９】
本実施形態で製造されたテクスチャ付きのガラス基板６６は、太陽電池パネル７１の基板として使用される。即ち図６の様にガラス基板６６（テキスチャ付き）は、透明且つ平滑なガラス基板４３に、光硬化性樹脂４５を硬化させて作られた樹脂膜６２が一体化されたものである。そして樹脂膜６２の表面が凹凸形状となっている。
そして図６の様にテクスチャ付きのガラス基板６６に、透明導電膜６７と、半導体層（太陽電池膜）６８及び裏面側電極膜７０を順次積層することによって太陽電池パネル７１を完成させることができる。
完成した太陽電池パネル７１は、光を閉じ込める効果があり、発電効率が高い。
【００６０】
また本実施形態で製造されたテクスチャ付きのガラス基板６６を有機ＥＬパネル７６の基板として使用することもできる。即ち図７の様にテクスチャ付きのガラス基板６６に、に透明導電膜７２と、発光機能層（有機ＥＬ膜）７３と、金属電極膜７５を積層することによって、有機ＥＬパネル７６を完成することができる。
完成した有機ＥＬパネル７６は、外部からの光の反射が少なく、ディスプレイ材料として使用する場合には見やすさが向上する。また完成した有機ＥＬパネル７６を光学素子として使用する場合には光の利用効率が向上する。
【００６１】
以上説明した実施形態では、空間形成部材３１に給気用のチューブ４８と、排気チューブ５５を設けた。この構成によると、給気経路と排気経路が確保され、空間形成部材３１内の空気を円滑に不活性ガスに置換することができる。また排気チューブ５５に電磁弁５６を設けたので、溝３５内に不活性ガスを封入することができ、不活性ガスの消費量を節約することができる。しかしながら本発明は、この構成に限定されるものではなく、排気チューブ５５を省略することもできる。
【００６２】
次に、載置台７の変形例について説明する。
以下の説明において、先の実施形態と同一の部材には同一の番号を付して重複した説明を省略する。
図８に示す載置台７７は、本体部３０の側壁３３に断面形状が「Ｌ」字状の空間形成部材７８が設けられている点で先の実施形態と共通するが、空間形成部材７８がゴム又は樹脂で作られており、弾性を有している。そのためガラス基板４３に衝撃を与えることがなく、且つガラス基板４３との密着性に優れ、気密性を向上させることができる。
【００６３】
図９に示す載置台８０も、本体部３０の側壁３３に断面形状が「Ｌ」字状の空間形成部材８１が設けられている点で先の実施形態と共通するが、空間形成部材８１の頂部にゴム又は樹脂のシール部材８２が設けられている。そのためガラス基板４３に衝撃を与えることがなく、且つガラス基板４３との密着性に優れ、気密性を向上させることができる。
【００６４】
図１０に示す載置台８３は、「Ｌ」字状の空間形成部材８５が本体部３０の底面８４に取り付けられている。また空間形成部材８５の頂部にはゴム又は樹脂のシール部材８２が設けられている。
【００６５】
図１１に示す載置台８６は、空間形成部材が無く、本体部３０の表面に直接、溝８７が形成されている。またゴム又は樹脂のシール部材８２が設けられている。
【００６６】
図１２に示す載置台８８は、空間形成部材が無く、本体部３０の表面に直接、溝８７が形成されている。そして溝８７の中にシール部材８９が設けられている。
【００６７】
以上説明した実施形態は、載置台７の上にモールド４１を載置し、さらにその上にガラス基板４３を載置することを前提としており、いずれもガラス基板４３の辺部近傍で、溝３５等の開口を蓋する構成である。しかしながら本発明は、この構成に限定されるものではなく、載置台７の上にガラス基板４３を載置し、モールド４１をガラス基板４３の上から押し当ててもよい。この場合は、載置台７側から光を照射することとなる。
この構成を採用する場合には、モールド４１で溝３５等の開口を蓋する。
【００６８】
また溝３５等を持たない構成であってもよい。
例えば図１３（ａ）に示す載置台９０の様に、本体部３０の側壁３３にシート状のカバー９１が設けられている。カバー９１のつけ根部分には、チューブ９２が取り付けられている。チューブ９２には多数の孔（図示せず）が設けられている。またチューブ９２は、窒素ガスボンベに接続されている。
本実施形態では、モールド４１の方がガラス基板４３よりも大きい。
【００６９】
本実施形態では、図１３（ｂ）の様に、カバー９１をはね上げて合致体５２の上に被せる。その結果、合致体５２の端面に空間９３ができる。そして当該空間９３にチューブ９２から窒素を供給し、合致体５２の端部を窒素雰囲気とする。
【００７０】
また窒素雰囲気とするための空間についても必須ではない。図１４は、略閉塞空間等を省略したものであり、載置台９５の側面にチューブ９４を這わしている。チューブ９４には多数の孔（図示せず）が設けられている。そしてチューブ９４の孔から合致体５２の端部に向かって窒素を放出し、合致体５２の端部を局所的に窒素雰囲気に保つ。
【００７１】
また上記した実施形態は、いずれも載置台を有する構成であったが、載置台を省略することも可能である。
図１５は、載置台を省略したインプリント装置の例であり、押圧手段は、一対のロール９６ａ．９６ｂによって構成されている。発光装置２１は、ロール９６ａ．９６ｂの近傍に設けられている。そしてロール９６ａ．９６ｂの側面側であって発光装置２１の近傍に、ノズル９７が設けられており、ノズル９７から窒素が放出される。その結果、ロール９６ａ．９６ｂの側面側であって発光装置２１の近傍が窒素雰囲気となる。
本実施形態では、一対のロール９６ａ．９６ｂの間に合致体５２を挟んでモールド４１とガラス基板４３とを圧接する。またロール９６ａ．９６ｂで圧接することによって、合致体５２の辺部に光硬化性樹脂４５が押し出されるが、押し出された光硬化性樹脂４５に紫外線が照射される位置は、ノズル９７から放出される窒素によって窒素雰囲気となっている。そのため、はみ出た光硬化性樹脂４５を硬化させることができる。
【００７２】
以上説明した実施形態の太陽電池パネル７１は、ガラス基板６６に、透明導電膜６７と、半導体層（太陽電池膜）６８及び裏面側電極膜７０を順次積層した構造であり、薄膜型太陽電池と使用されるものである。しかしながら本発明は、この構成に限定されるものではなく、カバーガラスと背面ガラスの間に結晶シリコンを封入した結晶型と称される太陽電池パネルにも適用できる。
例えば、ヘテロ結合型太陽電池を主体とする太陽電池パネルのカバーガラスとして本発明のガラス基板６６を使用することができる。カバーガラスの表面に本発明のインプリント方法を採用して凹凸形状を設けると、光を閉じ込める効果が期待できる。
またタッチパネルやＰＤＰフィルター等にガラス基板６６を使用することもできる。
【００７３】
上記した実施形態では、不活性ガスとして窒素を使用したが、アルゴン、ヘリウム等でもよい。
【００７４】
上記した実施形態では、モールド４１としてニッケル電鋳型を例示した。ニッケル電鋳型は、モールド４１の一例を示すものに過ぎず、他の金属や樹脂、セラミック、石英ガラスやカーボン系の素材を使用したものであってもよい。またモールドの製造方法についても、電気鋳造に限定されるものではなく、機械加工やエッチング等の方法によって凹凸形状を形成してもよい。要するに本発明は、モールドを限定するものではなく、公知のナノインプリント用モールドを広く採用することができる。
【００７５】
上記した実施形態では、押圧手段としてロール（押圧ローラ２２）を採用した。ロールは、本発明の押圧手段として最も適している。しかしながら本発明は、他の構成の押圧手段の採用を否定するものではなく、例えばプレスを使用することもできる。プレスは、合致体５２の全体を同時に押圧するものであってもよく、合致体５２をエリアに分けて順次押圧して行くものであってもよい。
【実施例】
【００７６】
図１３（ａ）に示す載置台９０を使用し、図１３（ｂ）の様に、カバー９１をはね上げて合致体５２の上に被せ、空間９３にチューブ９２から窒素を供給し続けた状態で合致体５２を圧接すると共に、紫外線を照射して内部の光硬化性樹脂４５を硬化させた。完成したガラス基板６６を９０分放置したが、染みの発生は認められなかった。
【００７７】
比較例として、図１３（ａ）に示す載置台９０を使用し、カバー９１を垂らしたままの状態（図１３（ａ）の状態）で合致体５２を圧接すると共に、紫外線を照射して内部の光硬化性樹脂４５を硬化させた。完成したガラス基板６６を９０分放置したところ、染みが発生し、時間の経過と共にそれが広がっていった。
【符号の説明】
【００７８】
１  インプリント装置
５  樹脂液塗布ステージ
６  押圧ステージ
７  載置台
８  載置台移動装置
２０  押圧手段
２１  発光装置
３０  本体部
３１  空間形成部材
３５  溝
３６  空間形成部
４１  モールド
４３  ガラス基板
４５  光硬化性樹脂
４６  ガラス基板の辺部
４７  モールドの辺部
５０  略閉塞空間
５２  合致体
６６  ガラス基板
７１  太陽電池パネル
７６  有機ＥＬパネル
７７，８０，８３，８６，８８，９０，９５  載置台
７８，８１，８５  空間形成部材
８２，８９  シール部材
８７  溝
９１  カバー
９２，９４  チューブ
９３  空間
９６  ロール（押圧手段）
【図１】
2015198138.tif 000003
【図２】
2015198138.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015198138.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2015198138.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2015198138.tif 000015
【図１４】
2015198138.tif 000016
【図１５】
2015198138.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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