功能轉印體、功能層的轉印方法、封裝物以及功能轉印膜輥的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是基于以下中國專利申請的分案申請：
[0002] 原案申請日：2013年6月10日
[0003]原案【申請號】CN 201380002892. 2 (PCT/JP2013/065930)
[0004] 原案申請名稱：功能轉印體、功能層的轉印方法、封裝物以及功能轉印膜輥
技術領域
[0005] 本發明涉及為賦予被處理體功能而使用的功能轉印體、功能層的轉印方法、封裝 物以及功能轉印膜輥。
【背景技術】
[0006] 微觀結構中還沒體現的納米結構特有的功能正在被關注。已知的例如，作為光 學現象，有光衍射、來自光衍射的光散射、有效介質的近似領域中的折射率交換、光子晶體 或光學限制等。此外，還報告了稱為表面等離子體激元或 Dressed光子的光學+a的功 能。另外，還報告了表面積倍增效果或蘭納_瓊斯勢的相互增強等的現象。通過利用這樣 的納米結構特有的功能，可以實現高效率的半導體發光元件（LED或0LED)、染料電池、太 陽能電池、光催化劑、微量物質檢測傳感器、或超防水表面、超親水表面、SLIPS (Slippery Liquid-Infused Porous Surfaces)代表的滑落表面、水捕集表面、水蒸氣捕集表面、防冰 表面、防雪表面、防反射表面、接合劑壓敏黏著片、無線供電或設備的小型化等。因此，人們 正在集中關注被處理體自身的納米加工的方法以及在被處理體上形成具有期望的納米功 能的層的方法。
[0007] 專利文獻1中公開了用于納米加工被處理體的光固化性納米壓印的方法。即，使 用光固化性樹脂作為液體功能原料，賦予被處理體用于納米加工被處理體的功能層。專利 文獻1中記載了，在被處理體上涂布規定的光固化性樹脂，接著將模具的凹凸結構貼合于 該光固化性樹脂膜上以及用5~lOOMPa的壓力擠壓。然后，使光固化性樹脂固化，最后通 過除去模具，得到賦予了用于納米加工被處理體的功能層的被處理體。
[0008] 此外，專利文獻2公開了采用與專利文獻1不同的方法加工被處理體的方法。專 利文獻2中，涂布壓印材料于被加工膜（被處理體）上，接著貼合模板的凹凸結構。然后， 使壓印材料固化，通過除去模板，轉印凹凸結構到被加工膜上。接著，在轉印形成的凹凸結 構的凹部填充掩膜，加工壓印材料。最后，將剩下的壓印材料作為掩膜加工被加工膜。即， 使用壓印材料作為液體功能原料，賦予被處理體（被加工膜）用于納米加工被處理體的功 能層。專利文獻2中，在被加工膜上涂布規定的壓印材料，貼合表面上具有凹凸結構的該凹 凸結構。
[0009] 現有技術文獻
[0010] 專利文獻
[0011] 專利文獻1 :國際公開第2009/110162號小冊子
[0012] 專利文獻2 :日本專利特開號公報

【發明內容】

[0013] 發明要解決的課題
[0014] 根據轉印賦予了納米結構特有的功能的被處理體的用途，可以考慮2種功能層的 轉印方法。首先是針對被處理體轉印賦予其他功能層。接著，使轉印賦予的功能層起作為 被處理體的加工掩膜的作用，反映該加工掩膜的精度，納米加工被處理體。不管是哪一種情 況，都要求提高在被處理體上轉印賦予的功能層的精度，即結構精度和膜厚精度。不管是所 述示例的任一種方法，賦予功能的被處理體和具有凹凸結構的模具的凹凸結構面之間夾著 液態的功能原料（固化性樹脂等），接著使功能原料固化。最后通過除去模具，在被處理體 上賦予功能層。換言之，在被處理體上賦予功能時，經過了控制功能層的結構以及膜厚的精 度的操作。因此，存在如下所示的問題點。
[0015] (1)在被處理體上成膜功能原料時，被處理體越大，而且被處理體的表面的平坦性 越低，成膜的功能原料膜的膜厚均等性就越少。進一步地，被處理體表面的缺陷或傷痕，以 及亞微米級的異物管理非常困難，存在這些不平整時，該不平整部位的功能原料膜會產生 分裂，涂工不良。進一步地，在被處理體上成膜了液態功能原料后的貼合模具的凹凸結構面 的操作，通過功能原料膜整體的流動，膜厚分布變大。由于這樣的功能原料膜的分裂，與被 處理體上形成的功能層的缺陷相關，因此會產生不發揮功能的部位（功能不全部位）。此 外，由于功能原料膜的膜厚分布，與被處理體上形成的功能層的膜厚分布相關，因此會產生 發揮的功能的偏差。進一步地，對被處理體涂布功能原料時，對高精度涂布裝置的大小有限 制，為了高精度大面積地成膜液體功能原料膜，產生了設計大型設備的需要。
[0016] 另一方面，在模具的納米結構面上涂布液體功能原料貼合到被處理體上時，會產 生液態功能原料膜整體的流動，導致功能原料膜的膜厚分布變大。特別是，對大面積的被處 理體或低平坦性的被處理體進行該操作時，貼合時的壓力控制變得困難，功能原料膜的膜 厚分布進一步變大。進一步地，存在不平整，功能原料膜厚比該不平整還薄時，該不平整部 位的液態功能原料膜流動分裂，產生空氣空隙。空氣空隙的尺寸，比該不平整的直徑更大。 由于這樣的功能原料膜的膜厚分布，發揮的功能會產生偏差。此外，由于空氣空隙，會產生 功能不全的部位。進一步地，由于越是提高模具的凹凸結構上的功能原料的涂布性，換言 之，越是提高模具和功能原料的親和性，功能原料和模具的接合強度就越大，由此降低了對 被處理體的功能轉印精度。相反地，功能原料和模具的接合強度越小，就存在涂布性下降的 問題。
[0017] (2)通過在被處理體上成膜液體功能原料，接著貼合模具的凹凸結構面，最后除去 模具，在被處理體上賦予功能時，功能原料在模具的凹凸結構內部的流動填充以及功能原 料對于被處理體的潤濕性，對功能轉印精度影響大。該流動填充主要受到模具與功能原料 的表面自由能、功能原料與被處理體的表面自由能、功能原料的粘度、以及貼合時的擠壓力 的影響。通過控制這些因素，可以將功能原料填充到模具的凹凸結構中。即，限定了模具或 被處理體的材料時，可以使用的功能原料被限定。此外，限定了模具或功能原料的材料時， 可以使用的被處理體的范圍被限定。為解決這些課題，提出了在功能原料中添加表面活性 劑或流平材料的方法，但這些添加物對于功能原料來說為雜質，因此有引起功能下降的情 況。
[0018] 此外，如專利文獻1所示使用在被處理體上轉印賦予的功能層作為加工掩膜，加 工被處理體時，需要除去被處理體上轉印賦予的功能層的殘膜，即位于功能層的凹凸結構 的凹部底部的部位。在這里，為了加工能高精度地反映功能層的精度的被處理體，需要削 薄殘膜的厚度，并且提高凹凸結構的高度。為了削薄殘膜的厚度，需要降低功能原料的粘度 或增強模具的擠壓力，但殘膜的厚度越薄，功能原料膜的彈性模量由于納米級特有的效果 而增加，因此，在不損壞模具的程度的擠壓力范圍內，想要均等地制成薄的殘膜厚度存在極 限。另一方面，由于殘膜厚度越薄，殘膜的分布明顯增大，因此除去模具時附加于功能層的 應力的均等性下降，功能層被破壞，由于集中于功能原料與被處理體界面的剝離應力，有功 能層附著于模具側的情況。進一步地，模具的凹凸結構的深度越深，功能原料的流動填充性 下降，此外，由于模具除去時對功能層的應力的絕對值變大，故產生轉印不良的情況多。
[0019]另外，在專利文獻2所示的方法中，可以某種程度地增大殘膜厚度。這是由于在轉 印賦予功能層后，在功能層的凹凸結構的凹部內部填充掩膜進行加工的原因。這時，殘膜厚 度的均等性決定加工精度。即，如上述說明，殘膜厚度的分布，生成加工掩膜的分布，由此產 生加工而成的被處理體的納米結構的