(57)【要約】  本発明は、ロール転写方式のインプリント装置において用いられるロール体に、樹脂製モールドを、簡便な方法で正確な位置に固定し、樹脂製モールドと被転写体樹脂との位置関係の調節を容易にする。  本発明のインプリント用転写ロール体は、表面に微細な凹凸パターンが形成された樹脂製モールドが貼付された樹脂フィルム基材をロール体本体の周面に巻回するインプリント用転写ロール体であって、前記ロール体本体を２つに分割することにより前記ロール体本体を一方の分割体と他方の分割体とによって構成するとともに、これら第１の分割体と第２の分割体とが接合される互いの分割面の間に前記樹脂フィルム基材の一端側を挟持させ、前記第１の分割体と前記第２の分割体とを一体化させた後に、前記樹脂フィルム基材が前記ロール体本体の周方向に巻回されることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に微細な凹凸パターンが形成された樹脂製モールドが貼付された樹脂フィルム基材をロール体本体の周面に巻回するインプリント用転写ロール体であって、
前記ロール体本体を２つに分割することにより前記ロール体本体を一方の分割体と他方の分割体とによって構成するとともに、これら第１の分割体と第２の分割体とが接合される互いの分割面の間に前記樹脂フィルム基材の一端側を挟持させ、前記第１の分割体と前記第２の分割体とを一体化させた後に、前記樹脂フィルム基材が前記ロール体本体の周方向に巻回されることを特徴とするインプリント用転写ロール体。
【請求項２】
前記一方の分割体の分割面にピンが突設され、前記他方の分割体の接合面に前記ピンを嵌合するピン孔が形成され、前記一方の分割体と前記他方の分割体とは、前記ピンと前記ピン孔とから構成されるピン結合で一体化されていることを特徴とする請求項１に記載のインプリント用転写ロール体。
【請求項３】
前記樹脂フィルム基材の一端部に取付孔が少なくとも１つ形成され、この取付孔を前記ピンに装着した状態で、前記一方の分割体と前記他方の分割体とが一体化されていることを特徴とする請求項２に記載のインプリント用転写ロール体。
【請求項４】
ピンを有する分割体の分割面と分割面におけるロール体本体外周部でのロール体本体の接線との角度αが９１°〜１７０°の範囲にあることを特徴とする請求項２に記載のインプリント用転写ロール体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のインプリント用転写ロール体に、樹脂製モールドの貼付けられた樹脂フィルム基材が巻回された、表面に凹凸パターンを有するインプリント用転写ロール体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント装置において用いられるインプリント用転写ロール体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナノインプリント技術とは、凹凸のパターンを形成したモールドを、基板上の液状樹脂等へ押しつけ、モールドのパターンを樹脂に転写するものである。凹凸のパターンとしては、１０ｎｍレベルのナノスケールのものから、１００μｍ程度のものまで存在し、半導体材料、光学材料、記憶メディア，マイクロマシン，バイオ，環境等、様々な分野へ用いられている。【０００３】
このナノインプリント技術に用いられる装置として、ロール上のモールドの形状を平らな基板上の樹脂に転写するいわゆるロールトゥプレート（ｒｏｌｌ  ｔｏ  ｐｌａｔｅ）方式の装置およびロール上のモールドの形状をロール上の樹脂に転写するいわゆるロールトゥロール（ｒｏｌｌ  ｔｏ  ｒｏｌｌ）方式の装置等のロール転写方式の装置がある。【０００４】
ロール転写方式におけるモールドのロールへの固定方法としては、フィルム上に貼りつけられたフィルム製のモールドを、ロール上に粘着テープによって固定して用いることが行われている。しかしながらこのように粘着テープを用いると、粘着テープによる段差が生じる問題、およびロールに対する幅方向の貼り付け位置および貼り付け角度が正確に設定できないために、モールドと被転写体樹脂との位置関係（アライメント）が製造ロット毎に変わるという問題があった。【０００５】
そこで、特許文献１に表面に凹凸パターンを有する複数の板状型をシリンダに係合部を介して固定することが記載されている。しかし、この方法では、凹凸パターンは電鋳することにより形成されており、汎用性に乏しかった。【０００６】
また、特許文献２には、円筒状のコアから断面扇形のブロックを切り取り、このブロックおよび残りのコアの接する面に磁力を有するチャック部を設け、このチャック部に樹脂製モールドを貼りつけたフィルムを挟み込むことにより、樹脂製モールドを貼りつけたフィルムを固定することが記載されている。【０００７】
しかしながら、この方法では、樹脂製モールドを貼りつけたフィルムを固定するために磁力を有するチャック部を設ける必要があるため、装置の作成に手間を要した。
そこで、簡単な方法で、モールドとインプリント対象の位置関係を正確に設定できる固定方法が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第５２００６６９号公報
【特許文献２】特開２０１１−２５１７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、ロール転写方式のインプリント装置において用いられるロール体に、樹脂製モールドを、簡便な方法で正確な位置に固定し、樹脂製モールドと被転写体樹脂との位置関係の調節を容易にすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、たとえば以下の［１］〜［５］に関する。
［１］表面に微細な凹凸パターンが形成された樹脂製モールドが貼付された樹脂フィルム基材をロール体本体の周面に巻回するインプリント用転写ロール体であって、
前記ロール体本体を２つに分割することにより前記ロール体本体を一方の分割体と他方の分割体とによって構成するとともに、これら第１の分割体と第２の分割体とが接合される互いの分割面の間に前記樹脂フィルム基材の一端側を挟持させ、前記第１の分割体と前記第２の分割体とを一体化させた後に、前記樹脂フィルム基材が前記ロール体本体の周方向に巻回されることを特徴とするインプリント用転写ロール体。【００１１】
［２］前記一方の分割体の分割面にピンが突設され、前記他方の分割体の接合面に前記ピンを嵌合するピン孔が形成され、前記一方の分割体と前記他方の分割体とは、前記ピンと前記ピン孔とから構成されるピン結合で一体化されていることを特徴とする［１］に記載のインプリント用転写ロール体。【００１２】
［３］前記樹脂フィルム基材の一端部に取付孔が少なくとも１つ形成され、この取付孔を前記ピンに装着した状態で、前記一方の分割体と前記他方の分割体とが一体化されていることを特徴とする［２］に記載のインプリント用転写ロール体。【００１３】
［４］ピンを有する分割体の分割面と分割面におけるロール体本体外周部でのロール体本体の接線との角度αが９１°〜１７０°の範囲にあることを特徴とする［２］に記載のインプリント用転写ロール体。【００１４】
［５］［１］〜［４］のいずれかに記載のインプリント用転写ロール体に、樹脂製モールドの貼付けられた樹脂フィルム基材が巻回された、表面に凹凸パターンを有するインプリント用転写ロール体。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ロール体本体を２分割することにより得られた２つの分割体の間に、樹脂製モールドの貼付けられた樹脂フィルム基材の一端側を挟み、好ましくは、分割体の１つに設けられたピンに樹脂フィルム基材の前記一端部に設けられた取付孔を挿通するという簡便な方法により、樹脂製モールドをロール上の正確な位置に設定して固定することができる。その結果、樹脂製モールドと被転写体樹脂との位置関係を容易に調整することができる。また、固定の際に樹脂フィルム基材および樹脂製モールドに段差を生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明のインプリント用転写ロール体および樹脂製モールドを貼付けられた樹脂フィルム基材の分解斜視図である。
【図２】図２は、本発明のインプリント用転写ロール体の側断面図である。
【図３】図３は、本発明のインプリント用転写ロール体の一方の分割体に樹脂製フィルムを取り付けたときの斜視図である。
【図４】図４は、本発明の好ましい実施の形態により形成されたインプリント用転写ロール体の上面図である。
【図５】図５は本発明の他の実施の形態により構成されるインプリント用転写ロール体の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態によるインプリント用転写ロール体について説明する。
本発明のインプリント用転写ロール体は、表面に微細な凹凸パターンが形成された樹脂製モールドが貼付された樹脂フィルム基材をロール体本体の周面に巻回するインプリント用転写ロール体であって、
前記ロール体本体を２つに分割することにより前記ロール体本体を一方の分割体と他方の分割体とによって構成するとともに、これら第１の分割体と第２の分割体とが接合される互いの分割面の間に前記樹脂フィルム基材の一端側を挟持させ、前記第１の分割体と前記第２の分割体とを一体化させた後に、前記樹脂フィルム基材が前記ロール体本体の周方向に巻回されることを特徴とする。
【００１８】
図１〜図４は、本発明の好ましい実施の形態によるインプリント用転写ロール体１０を示したものである。
このインプリント用転写ロール体１０では、ロール体本体１０ａが、２つに分割され、これにより、第１の分割体１２と第２の分割体１４によって構成されている。なお、２つに分割するに際し、第１の分割体１２と第２の分割体１４の大きさは何ら限定されず、中央で分割し第１の分割体１２と第２の分割体１４が同形状であっても良い。あるいは一方の分割体を他方に比べて大きく設定することもできる。分割の態様としては、ロール体本体１０ａの軸方向と平行な面で２つに分割してもよく、扇形に分割してもよい。
【００１９】
ロール体本体１０ａの材質としては、特に制限はなく、好ましくは、金属、ゴム、プラスチック、セラミックス、石英、ガラスが挙げられる。
ロール体本体１０ａをロール体本体の軸方向と平行な面で２つに分割する態様においては、第１の分割体１２の分割面１２ａには、ピン１６が複数個（この実施の形態では４個）突設されていることが好ましい。
【００２０】
一方、第２の分割体１４には、図２に示したようにピン１６と対応する位置に、それぞれピン孔１８が形成されていることが好ましい。これにより、２つ割のロール体本体１０ａは、第１の分割体１２と第２の分割体１４とを、互いの分割面同士を嵌合させた場合に、ピン１６とピン孔１８とによりピン結合できるように設定されている。
【００２１】
なお、分割された部分１２によって形成される分割面（ピンが突設されている側）と分割面におけるロール体本体１０ａ外周部でのロール体本体１０ａの接線との角度αが９１°〜１７０°の範囲が好ましく、１０５°〜１５０°の範囲がさらに好ましい。すなわち、第１の分割体１２と第２の分割体１４との突き合わせ面は、９１°〜１７０°の範囲で一方側が突出し、他方側が凹んだ湾曲面で構成しても良い。このような角度になるようにロール体本体１０ａを分割すると樹脂製モールド２２を巻きつけても発生する応力が小さいため、凹凸パターンを維持しやすくなる。
【００２２】
樹脂フィルム基材２０および樹脂製モールド２２は公知の材料を用いることができるが、本出願人が先に出願した国際公開公報ＷＯ２０１１／０１６５４９、ＷＯ２０１１／０１８０４３、ＷＯ２０１１／０１８０４５、ＷＯ２０１１／０１８０４８に記載されているものが好ましい。
【００２３】
上記材料は、酸化防止剤、光増感剤、充填剤、レベリング剤等の成分を上記樹脂の性質に影響を与えない範囲で含んでいてもよい。
樹脂製モールド２２の厚さは、通常５０ｎｍ〜３００μｍ、好ましくは５００ｎｍ〜１０μｍである。樹脂製モールド２２の厚さが上記範囲にあると、インプリントに耐える強度を有するとともに、平滑性が良く取扱いが容易である。ここで、樹脂製モールド２２の厚さとは、樹脂層の底面と表面の凹凸の最も高い面との間の距離をいう。
【００２４】
樹脂製モールド２２の表面の凹凸パターンは、一定の周期で繰り返すパターンであり、好ましくは、周期１０ｎｍ〜５０cｍ、深さ１０ｎｍ〜１００μｍ、転写面１．０〜１．０×１０6ｍｍ2の凹凸パターンである。凹凸の具体的な形状としては、線、円柱、モノリス、円錐、多角錐、マイクロレンズが挙げられる。
【００２５】
樹脂製モールド２２のロールの外周方向の長さは、特に制限がなく、ロールの外周よりも短くても、長くてもよいが、ロールに安定に係止する観点から、ロールの外周とぴったり同じ長さであることが好ましい。ロールの外周より短い場合は、不足部分を国際公開公報ＷＯ２０１３／０３１４６０に記載に従って剥離性の樹脂を埋めてもよい。
【００２６】
樹脂フィルム基材２０の一方の端部には、図１〜図３に示したように、第１の分割体１２に突設されたピン１６を装着することができるように、取付孔２４が所定間隔置きに形成されていることが好ましい。この取付孔２４は、ピン１６の径に対して若干大径に形成されることが好ましい。
【００２７】
このように形成された樹脂フィルム基材２０は、先ず第１の分割体１２の分割面に対向するように配置され、各取付孔２４がそれぞれのピン１６に挿通されることが好ましい。これにより、樹脂フィルム基材２０の一端部が第１の分割体１２に仮止めされる。
【００２８】
その後、第２の分割体１４が第１の分割体１２に対向するように配置され、樹脂フィルム基材２０を挟持する態様で、図２に示したように、ピン孔１８にピン１６を嵌合させる。
【００２９】
このように分割体１２にピン１６を突設し、分割体１４にピン孔１８を設けるという簡便な手段により、樹脂フィルム基材２０を決められた位置に固定することができるとともに、分割体１２および１４を嵌合させることができる。
【００３０】
以上、図１〜図３では、樹脂フィルム基材２０をロール体本体１０ａに固定する方法として，ピン１６に樹脂フィルム基材２０の取付孔２４を挿通する方法を例に説明したが、樹脂フィルム基材２０をロール体本体１０ａに固定する方法としては、上記方法に限定されず、他の方法を採用してもよい。樹脂フィルム基材２０をロール体本体１０ａに固定するための他の方法としては、分割体１２の分割面１２ａおよび／または分割体１４の分割面に粘着剤を塗布して、樹脂フィルム基材２０の一端部を分割面に貼りつける方法、分割体１２の分割面１２ａおよび／または分割体１４の分割面に粘着テープを貼りつけて、樹脂フィルム基材２０の一端部を分割面に貼りつける方法、第１の分割体１２の分割面１２ａおよび第２の分割体１４の分割面に凹凸形状を付与して、分割体１２および分割体１４で樹脂フィルム基材２０の一端側を挟持する方法が挙げられる。
【００３１】
第１の分割体１２と第２の分割体１４とを一体化させる方法として、図４に示したように第２の分割体１４の周面から第１の分割体１２に向かってねじ２６を螺進させたり、第１の分割体１２の分割面と第２の分割体１４の分割面とに磁極が異なる磁性材料を形成させたりすることが挙げられる。
【００３２】
この状態から樹脂フィルム基材２０をロール体本体１０ａに沿わせて巻回することにより、樹脂フィルム基材２０が、ロール体本体１０ａに一体的に巻き付けられる。
なお、ロール体本体１０ａの周面と樹脂フィルム基材２０との間には、粘着剤などを介在させて両者を一体させても良く、あるいはロール体本体１０ａの材質に対して粘着性を有する部材を採用して一体させても良い。このようなロール体本体１０ａの周面と樹脂フィルム基材２０との間の接着手段は、何ら限定されるものではないが、例えば、再剥離性粘着剤、アクリル−シリコーン系共重合体を含む粘着剤、シリコーンオイルを含む粘着剤、シリコーンゴム等が挙げられる。好ましい形態としては、凹凸パターンが形成されていない側の樹脂フィルム基材２０に粘着テープを積層することであり、粘着テープの構成および粘着力は、国際公開公報ＷＯ２０１３／０３１７１０に記載されている範囲内が好ましい。
このようにして、本実施の形態によるインプリント用転写ロール体１０を形成することができる。
【００３３】
本実施の形態によるインプリント用転写ロール体１０では、ロール体本体１０ａに対して、上述のように樹脂製モールド２２の貼付けられた樹脂製フィルム２０が一体的に巻き付けられて、図５に示したように、表面に凹凸パターンを有するインプリント用転写ロール体１１を構成する。
【００３４】
そして、上記インプリント用転写ロール体１１は、ロールトゥプレート（ｒｏｌｌ  ｔｏ  ｐｌａｔｅ）方式の装置およびロールトゥロール（ｒｏｌｌ  ｔｏ  ｒｏｌｌ）方式の装置等のロール転写方式の装置に用いることができ、これらの装置において、前記インプリント用転写ロール体１１は、被転写体樹脂に樹脂製モールド２２の表面の凹凸パターンを転写するために用いられる。具体的には、前記インプリント用転写ロール体１１を板状あるいはロール状の被転写体樹脂上に圧接し、このインプリント用転写ロール体１１を回動させることにより、被転写体樹脂に樹脂製モールド２２の表面の凹凸パターンを転写することができる。
【００３５】
なお、樹脂製モールド２２は、図５に示したように、一方の分割体１２と他方の分割体１４との接合端面に跨って配置されないことが好ましい。換言すれば、一方の分割体１２上に樹脂製モールド２２の全体が配置されることが好ましい。仮に、樹脂製モールド２２の一部が接合端面に跨って配置されてしまうと、微少ではあるものの段差が生じてしまうことになる。これでは、良好な転写を期待することができない。
【００３６】
このような事態に対処するため、本発明では、一方の分割体１２と他方の分割体１４とを分割するにあたり、図１に示したように、中央で分割するのではなく、例えば、図５に示したように、分割面を偏らせて一方の分割体１２を他方の分割体１４に対して大きくなるように設定することが好ましい。
【００３７】
このように設定すれば、一方の分割体１２の円弧状側外周面の長さを大きく確保することができるので、樹脂製モールド２２が、インプリント用転写ロール体１０の分割面の上に跨ることを防止することができ、ひいては段差の発生を防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明のインプリント用転写ロール体は、インプリント装置において用いることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０：インプリント用転写ロール体
１０ａ：ロール体本体
１１：表面に凹凸パターンを有するインプリント用転写ロール体
１２：第１の分割体
１２ａ：分割面
１４：第２の分割体
１６：ピン
１８：ピン孔
２０：樹脂フィルム基材
２２：樹脂製モールド
２４：取付孔
２６：ねじ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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