功能转印体、功能层的转印方法、封装物以及功能转印膜辊的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是基于以下中国专利申请的分案申请：
[0002] 原案申请日：2013年6月10日
[0003]原案【申请号】CN 201380002892. 2 (PCT/JP2013/065930)
[0004] 原案申请名称：功能转印体、功能层的转印方法、封装物以及功能转印膜辊
技术领域
[0005] 本发明涉及为赋予被处理体功能而使用的功能转印体、功能层的转印方法、封装 物以及功能转印膜辊。
【背景技术】
[0006] 微观结构中还没体现的纳米结构特有的功能正在被关注。已知的例如，作为光 学现象，有光衍射、来自光衍射的光散射、有效介质的近似领域中的折射率交换、光子晶体 或光学限制等。此外，还报告了称为表面等离子体激元或 Dressed光子的光学+a的功 能。另外，还报告了表面积倍增效果或兰纳_琼斯势的相互增强等的现象。通过利用这样 的纳米结构特有的功能，可以实现高效率的半导体发光元件（LED或0LED)、染料电池、太 阳能电池、光催化剂、微量物质检测传感器、或超防水表面、超亲水表面、SLIPS (Slippery Liquid-Infused Porous Surfaces)代表的滑落表面、水捕集表面、水蒸气捕集表面、防冰 表面、防雪表面、防反射表面、接合剂压敏黏着片、无线供电或设备的小型化等。因此，人们 正在集中关注被处理体自身的纳米加工的方法以及在被处理体上形成具有期望的纳米功 能的层的方法。
[0007] 专利文献1中公开了用于纳米加工被处理体的光固化性纳米压印的方法。即，使 用光固化性树脂作为液体功能原料，赋予被处理体用于纳米加工被处理体的功能层。专利 文献1中记载了，在被处理体上涂布规定的光固化性树脂，接着将模具的凹凸结构贴合于 该光固化性树脂膜上以及用5~lOOMPa的压力挤压。然后，使光固化性树脂固化，最后通 过除去模具，得到赋予了用于纳米加工被处理体的功能层的被处理体。
[0008] 此外，专利文献2公开了采用与专利文献1不同的方法加工被处理体的方法。专 利文献2中，涂布压印材料于被加工膜（被处理体）上，接着贴合模板的凹凸结构。然后， 使压印材料固化，通过除去模板，转印凹凸结构到被加工膜上。接着，在转印形成的凹凸结 构的凹部填充掩膜，加工压印材料。最后，将剩下的压印材料作为掩膜加工被加工膜。即， 使用压印材料作为液体功能原料，赋予被处理体（被加工膜）用于纳米加工被处理体的功 能层。专利文献2中，在被加工膜上涂布规定的压印材料，贴合表面上具有凹凸结构的该凹 凸结构。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1 :国际公开第2009/110162号小册子
[0012] 专利文献2 :日本专利特开2011-165855号公报
【发明内容】
[0013] 发明要解决的课题
[0014] 根据转印赋予了纳米结构特有的功能的被处理体的用途，可以考虑2种功能层的 转印方法。首先是针对被处理体转印赋予其他功能层。接着，使转印赋予的功能层起作为 被处理体的加工掩膜的作用，反映该加工掩膜的精度，纳米加工被处理体。不管是哪一种情 况，都要求提高在被处理体上转印赋予的功能层的精度，即结构精度和膜厚精度。不管是所 述示例的任一种方法，赋予功能的被处理体和具有凹凸结构的模具的凹凸结构面之间夹着 液态的功能原料（固化性树脂等），接着使功能原料固化。最后通过除去模具，在被处理体 上赋予功能层。换言之，在被处理体上赋予功能时，经过了控制功能层的结构以及膜厚的精 度的操作。因此，存在如下所示的问题点。
[0015] (1)在被处理体上成膜功能原料时，被处理体越大，而且被处理体的表面的平坦性 越低，成膜的功能原料膜的膜厚均等性就越少。进一步地，被处理体表面的缺陷或伤痕，以 及亚微米级的异物管理非常困难，存在这些不平整时，该不平整部位的功能原料膜会产生 分裂，涂工不良。进一步地，在被处理体上成膜了液态功能原料后的贴合模具的凹凸结构面 的操作，通过功能原料膜整体的流动，膜厚分布变大。由于这样的功能原料膜的分裂，与被 处理体上形成的功能层的缺陷相关，因此会产生不发挥功能的部位（功能不全部位）。此 外，由于功能原料膜的膜厚分布，与被处理体上形成的功能层的膜厚分布相关，因此会产生 发挥的功能的偏差。进一步地，对被处理体涂布功能原料时，对高精度涂布装置的大小有限 制，为了高精度大面积地成膜液体功能原料膜，产生了设计大型设备的需要。
[0016] 另一方面，在模具的纳米结构面上涂布液体功能原料贴合到被处理体上时，会产 生液态功能原料膜整体的流动，导致功能原料膜的膜厚分布变大。特别是，对大面积的被处 理体或低平坦性的被处理体进行该操作时，贴合时的压力控制变得困难，功能原料膜的膜 厚分布进一步变大。进一步地，存在不平整，功能原料膜厚比该不平整还薄时，该不平整部 位的液态功能原料膜流动分裂，产生空气空隙。空气空隙的尺寸，比该不平整的直径更大。 由于这样的功能原料膜的膜厚分布，发挥的功能会产生偏差。此外，由于空气空隙，会产生 功能不全的部位。进一步地，由于越是提高模具的凹凸结构上的功能原料的涂布性，换言 之，越是提高模具和功能原料的亲和性，功能原料和模具的接合强度就越大，由此降低了对 被处理体的功能转印精度。相反地，功能原料和模具的接合强度越小，就存在涂布性下降的 问题。
[0017] (2)通过在被处理体上成膜液体功能原料，接着贴合模具的凹凸结构面，最后除去 模具，在被处理体上赋予功能时，功能原料在模具的凹凸结构内部的流动填充以及功能原 料对于被处理体的润湿性，对功能转印精度影响大。该流动填充主要受到模具与功能原料 的表面自由能、功能原料与被处理体的表面自由能、功能原料的粘度、以及贴合时的挤压力 的影响。通过控制这些因素，可以将功能原料填充到模具的凹凸结构中。即，限定了模具或 被处理体的材料时，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时， 可以使用的被处理体的范围被限定。为解决这些课题，提出了在功能原料中添加表面活性 剂或流平材料的方法，但这些添加物对于功能原料来说为杂质，因此有引起功能下降的情 况。
[0018] 此外，如专利文献1所示使用在被处理体上转印赋予的功能层作为加工掩膜，加 工被处理体时，需要除去被处理体上转印赋予的功能层的残膜，即位于功能层的凹凸结构 的凹部底部的部位。在这里，为了加工能高精度地反映功能层的精度的被处理体，需要削 薄残膜的厚度，并且提高凹凸结构的高度。为了削薄残膜的厚度，需要降低功能原料的粘度 或增强模具的挤压力，但残膜的厚度越薄，功能原料膜的弹性模量由于纳米级特有的效果 而增加，因此，在不损坏模具的程度的挤压力范围内，想要均等地制成薄的残膜厚度存在极 限。另一方面，由于残膜厚度越薄，残膜的分布明显增大，因此除去模具时附加于功能层的 应力的均等性下降，功能层被破坏，由于集中于功能原料与被处理体界面的剥离应力，有功 能层附着于模具侧的情况。进一步地，模具的凹凸结构的深度越深，功能原料的流动填充性 下降，此外，由于模具除去时对功能层的应力的绝对值变大，故产生转印不良的情况多。
[0019]另外，在专利文献2所示的方法中，可以某种程度地增大残膜厚度。这是由于在转 印赋予功能层后，在功能层的凹凸结构的凹部内部填充掩膜进行加工的原因。这时，残膜厚 度的均等性决定加工精度。即，如上述说明，残膜厚度的分布，生成加工掩膜的分布，由此产 生加工而成的被处理体的纳米结构的