KR20130033412A - Manufacturing device for nanoimprint mold and manufacturing method for nanoimprint mold - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 알루미늄 기재를 전해액으로 양극 산화 처리하는 나노임프린트용 몰드의 제조 장치에 있어서, 적어도 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이, 전해액 80mL에 실온에서 450시간 침지시킨 경우의 금속의 단위 표면당 용출량이 0.2ppm/cm2 이하인 금속 또는 그 합금인 것을 특징으로 하는 나노임프린트용 몰드의 제조 장치, 및 상기 나노임프린트용 몰드의 제조 장치를 이용하여, 양극 산화 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 나노임프린트용 몰드의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 양극 산화 처리를 행함에 있어서, 전해액으로의 금속의 용출을 억제할 수 있는 나노임프린트용 몰드의 제조 장치, 및 나노임프린트용 몰드의 제조 방법을 제공할 수 있다.
This invention is a manufacturing apparatus of the mold for nanoimprint which anodizes an aluminum base material with electrolyte solution, At least the material of the surface of the part which contact | connects electrolyte solution is unit surface of the metal when it is immersed in 80 mL of electrolyte solutions for 450 hours at room temperature. Anodic oxidation is performed using the manufacturing apparatus of the mold for nanoimprint, and the manufacturing apparatus of the said mold for nanoimprint, The sugar-elution amount is 0.2 ppm / cm <2> or less metal or its alloy. It is related with the manufacturing method of the mold for.
This invention can provide the manufacturing apparatus of the mold for nanoimprint which can suppress the elution of the metal to electrolyte solution, and the manufacturing method of the mold for nanoimprint in performing anodizing process.

Description

나노임프린트용 몰드의 제조 장치 및 나노임프린트용 몰드의 제조 방법{MANUFACTURING DEVICE FOR NANOIMPRINT MOLD AND MANUFACTURING METHOD FOR NANOIMPRINT MOLD}Manufacturing apparatus of mold for nanoimprint and manufacturing method of mold for nanoimprint {MANUFACTURING DEVICE FOR NANOIMPRINT MOLD AND MANUFACTURING METHOD FOR NANOIMPRINT MOLD}

본 발명은, 나노임프린트용 몰드의 제조 장치, 및 표면에 다공질 구조를 갖는 나노임프린트용 몰드의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for producing a mold for nanoimprint and a method for producing a mold for nanoimprint having a porous structure on its surface.

본원은, 2010년 7월 26일에 일본에 출원된 특허출원 제2010-167139호에 근거하여 우선권을 주장하며, 그 내용을 여기에 원용한다.This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2010-167139 for which it applied to Japan on July 26, 2010, and uses the content here.

최근, 가시광 파장 이하의 주기의 미세 요철 구조(다공질 구조)를 표면에 갖는 물품은 반사 방지 효과 및 로터스 효과 등을 발현한다는 것이 알려져 있다. 특히, 모스 아이(moth eye) 구조로 불리는 요철 구조는, 공기의 굴절률로부터 물품의 재료의 굴절률로 연속적으로 굴절률이 증대해 나감으로써 유효한 반사 방지의 수단이 된다는 것이 알려져 있다.In recent years, it is known that an article having a fine concavo-convex structure (porous structure) having a period below the visible light wavelength on its surface exhibits an antireflection effect, a lotus effect, and the like. In particular, it is known that the uneven structure called the moth eye structure is an effective antireflection means by continuously increasing the refractive index from the refractive index of air to the refractive index of the material of the article.

물품의 표면에 미세 요철 구조를 형성하는 방법으로서는, 상기 미세 요철 구조의 반전 구조가 표면에 형성된 몰드를 이용하여, 상기 몰드의 미세 요철 구조를 물품의 표면에 전사하는 방법(나노임프린트법)이 주목되고 있다.As a method of forming a fine uneven structure on the surface of an article, the method (nanoimprint method) which transfers the fine uneven structure of the said mold to the surface of an article using the mold in which the inverted structure of the said fine uneven structure was formed in the surface is noteworthy. It is becoming.

나노임프린트용 몰드를 제조하는 방법으로서는, 기재의 표면에 리소그라피법에 의해서 미세 요철 구조의 반전 구조를 제작하는 방법이 일반적이다.As a method of manufacturing the mold for nanoimprint, the method of manufacturing the reverse structure of a fine uneven structure on the surface of a base material by the lithography method is common.

최근, 대면적화가 용이하고, 또한 제조가 간편하다는 점에서, 알루미늄 기재를 전해액으로 양극 산화 처리하여, 표면에 복수의 세공(오목부)을 갖는 양극 산화 알루미나를 형성하는 방법이 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 1).In recent years, since the large area is easy and manufacture is easy, the method of anodizing an aluminum base material with electrolyte solution and forming the anodized alumina which has some pore (concave part) on the surface is proposed (for example, , Patent Document 1).

또한, 폴리염화바이닐 등의 플라스틱제의 양극 산화조 등을 구비하는 양극 산화 처리 장치를 이용하여 양극 산화 처리를 행하는 방법도 제안되어 있다(예컨대, 특허문헌 2).Moreover, the method of performing anodizing process using the anodizing apparatus provided with plastic anodic oxidation tanks, such as polyvinyl chloride, is also proposed (for example, patent document 2).

일본 특허공개 제2010-5841호 공보Japanese Patent Publication No. 2010-5841 일본 특허공개 제2007-224369호 공보Japanese Patent Publication No. 2007-224369

그런데, 특허문헌 1에 기재된 것과 같이 양극 산화 알루미나를 형성하는 방법에서는, 양극 산화 처리 장치를 구성하는 양극 산화조나 열 교환기 등의 각 부재로서, 내식성을 갖는 타이타늄이나 니오븀 등의 금속제인 것, 또는 이들 금속으로 코팅된 것을 이용하는 것이 일반적이다.By the way, in the method of forming an anodized alumina as described in patent document 1, as each member, such as an anodizing tank and a heat exchanger which comprise an anodizing apparatus, it is made of metals, such as titanium and niobium, which have corrosion resistance, or these It is common to use one coated with a metal.

그러나, 양극 산화 처리에서는, 보통, 옥살산 수용액 등의 산성 전해액을 이용하기 때문에, 양극 산화 처리 장치를 반복 사용하면, 양극 산화조 등이 전해액에 접촉하는 부분이 부식된다고 하는 문제가 있었다. 양극 산화조 등이 부식되면, 전해액에 타이타늄이나 니오븀 등의 금속이 용출하여, 전해액이 착색되기 쉬워진다. 그 결과, 얻어진 몰드에 용출된 금속이 부착하여, 몰드의 오염이나, 나노임프린트 시의 이물질 혼입의 원인이 된다.However, in the anodic oxidation treatment, since an acidic electrolyte solution such as an aqueous solution of oxalic acid is usually used, there is a problem that the portion where the anodic oxidation tank or the like contacts the electrolyte solution is corroded when the anodization treatment apparatus is used repeatedly. When the anodic oxidation tank and the like corrode, metals such as titanium and niobium elute into the electrolyte, and the electrolyte easily becomes colored. As a result, the metal eluted adheres to the obtained mold, which causes contamination of the mold and mixing of foreign matters at the time of nanoimprinting.

특허문헌 2에 기재된 방법에서는, 플라스틱제의 양극 산화조 등을 이용하기 때문에, 전해액에 대한 내성은 갖지만, 강도가 약하기 때문에 내구성이 뒤떨어져 있었다. 또한, 열 교환기의 표면을 플라스틱으로 코팅한 경우, 열 교환 효율이나 온도 제어가 저하된다고 하는 문제가 있었다.In the method of patent document 2, since it uses the anodic oxidation tank etc. made from plastics, although it has tolerance to electrolyte solution, it was inferior in durability because of the weak strength. Moreover, when the surface of the heat exchanger was coated with plastic, there was a problem that the heat exchange efficiency and the temperature control were lowered.

그 때문에, 알루미늄 기재를 양극 산화 처리하는 때에는, 금속제의 양극 산화조나 열 교환기 등의 각 부재를 구비한 양극 산화 처리 장치를 이용하면서, 또한 금속이 전해액에 용출되지 않을 것이 요구되고 있다.For this reason, when anodizing an aluminum substrate, it is required that the metal is not eluted into the electrolyte while using an anodizing apparatus equipped with each member such as a metal anodizing tank or a heat exchanger.

본 발명은 상기 사정에 비추어 이루어진 것으로, 양극 산화 처리를 행함에 있어서 전해액으로의 금속의 용출을 억제할 수 있는 나노임프린트용 몰드의 제조 장치 및 나노임프린트용 몰드의 제조 방법의 제공을 목적으로 한다.This invention is made | formed in view of the said situation, and an object of this invention is to provide the manufacturing apparatus of the mold for nanoimprint and the manufacturing method of the mold for nanoimprint which can suppress the elution of the metal to electrolyte solution in performing anodizing process.

본 발명은 하기에 관한 것이다.The present invention relates to the following.

(1) 알루미늄 기재를 전해액으로 양극 산화 처리하는 나노임프린트용 몰드의 제조 장치에 있어서, 적어도 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이, 하기 조건의 금속 또는 그 합금인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 장치.(1) The manufacturing apparatus of the nanoimprint mold which anodizes an aluminum base material with electrolyte solution, The material of the surface of the part which contacts at least electrolyte solution is a metal of the following conditions, or its alloy, The nanoimprint use Apparatus for manufacturing a mold.

[조건][Condition]

전해액 80mL에 실온에서 450시간 침지시킨 경우의 금속의 단위 표면당 용출량이 0.2ppm/cm2 이하인 것.Elution amount per unit surface of metal when immersed in 80 mL of electrolyte solution at room temperature for 450 hours is 0.2 ppm / cm <2> or less.

(2) (1)에 있어서, 상기 전해액이 옥살산인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 장치.(2) The apparatus for manufacturing a mold for nanoimprinting according to (1), wherein the electrolyte is oxalic acid.

(3) (2)에 있어서, 상기 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 지르코늄 또는 그 합금인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 장치.(3) The apparatus for manufacturing a mold for nanoimprinting according to (2), wherein the material of the surface of the portion in contact with the electrolyte is zirconium or an alloy thereof.

(4) (2)에 있어서, 상기 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 탄탈륨 또는 그 합금인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 장치.(4) The apparatus for manufacturing a mold for nanoimprinting according to (2), wherein the material of the surface of the portion in contact with the electrolyte is tantalum or an alloy thereof.

(5) (1)에 있어서, 상기 전해액이 황산인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 장치.(5) The apparatus for manufacturing a mold for nanoimprinting according to (1), wherein the electrolyte is sulfuric acid.

(6) (5)에 있어서, 상기 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 니오븀 또는 그 합금인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 장치.(6) The apparatus for manufacturing a mold for nanoimprinting according to (5), wherein the material of the surface of the portion in contact with the electrolyte is niobium or an alloy thereof.

(7) (5)에 있어서, 상기 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 탄탈륨 또는 그 합금인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 장치.(7) The apparatus for manufacturing a mold for nanoimprinting according to (5), wherein the material of the surface of the portion in contact with the electrolyte is tantalum or an alloy thereof.

(8) 알루미늄 기재를 전해액으로 양극 산화 처리하여, 표면에 다공질 구조가 형성된 나노임프린트용 몰드를 제조하는 방법에 있어서, 적어도 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 하기 조건의 금속 또는 그 합금인 나노임프린트용 몰드의 제조 장치를 이용하여, 양극 산화 처리를 행하는 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 방법.(8) A method for producing a nanoimprint mold in which an aluminum substrate is anodized with an electrolyte solution and a porous structure is formed on the surface thereof, wherein at least the material of the surface of the part in contact with the electrolyte solution is a metal or an alloy thereof under the following conditions. Anodizing is performed using the manufacturing apparatus of the imprint mold, The manufacturing method of the nanoimprint mold characterized by the above-mentioned.

[조건][Condition]

전해액 80mL에 실온에서 450시간 침지시킨 경우의 금속의 단위 표면당 용출량이 0.2ppm/cm2 이하인 것.Elution amount per unit surface of metal when immersed in 80 mL of electrolyte solution at room temperature for 450 hours is 0.2 ppm / cm <2> or less.

(9) (8)에 있어서, 상기 전해액이 옥살산인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 방법.(9) The method for producing a mold for nanoimprinting according to (8), wherein the electrolyte is oxalic acid.

(10) (9)에 있어서, 상기 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 지르코늄 또는 그 합금인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 방법.(10) The method for manufacturing a mold for nanoimprinting according to (9), wherein the material of the surface of the part in contact with the electrolyte is zirconium or an alloy thereof.

(11) (9)에 있어서, 상기 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 탄탈륨 또는 그 합금인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 방법.(11) The method for manufacturing a mold for nanoimprinting according to (9), wherein the material of the surface of the part in contact with the electrolyte is tantalum or an alloy thereof.

(12) (8)에 있어서, 상기 전해액이 황산인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 방법.(12) The method for producing a mold for nanoimprinting according to (8), wherein the electrolyte is sulfuric acid.

(13) (12)에 있어서, 상기 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 니오븀 또는 그 합금인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 방법.(13) The method for manufacturing a mold for nanoimprinting according to (12), wherein the material of the surface of the portion in contact with the electrolyte is niobium or an alloy thereof.

(14) (12)에 있어서, 상기 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 탄탈륨 또는 그 합금인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 방법.(14) The method for manufacturing a mold for nanoimprinting according to (12), wherein the material of the surface of the part in contact with the electrolyte is tantalum or an alloy thereof.

본 발명에 의하면, 양극 산화 처리를 행함에 있어서 전해액으로의 금속의 용출을 억제할 수 있는 나노임프린트용 몰드의 제조 장치 및 나노임프린트용 몰드의 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an apparatus for manufacturing a mold for a nanoimprint and a method for manufacturing a mold for a nanoimprint, which can suppress the elution of metal into an electrolytic solution when anodizing is performed.

도 1은 본 발명의 나노임프린트용 몰드의 제조 장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 표면에 양극 산화 알루미나를 갖는 몰드의 제조 공정의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3은 다공질 구조를 표면에 갖는 물품의 제조 장치의 일례를 나타내는 구성도이다.
도 4는 다공질 구조를 표면에 갖는 물품의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 5는 양극 산화 처리 후의 극 산화 알루미나의 단면을 전자 현미경으로 촬영한 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows an example of the manufacturing apparatus of the nanoimprint mold of this invention.
2 is a cross-sectional view showing an example of a manufacturing process of a mold having anodized alumina on its surface.
It is a block diagram which shows an example of the manufacturing apparatus of the article which has a porous structure on the surface.
4 is a cross-sectional view showing an example of an article having a porous structure on its surface.
FIG. 5 is a diagram of an electron microscope photograph of a cross section of anodized alumina after anodization. FIG.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

한편, 본 명세서에서, 「(메트)아크릴레이트」는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 의미한다. 또한, 「활성 에너지선」은 가시광선, 자외선, 전자선, 플라즈마 및 열선(적외선 등)을 의미한다.In addition, in this specification, "(meth) acrylate" means an acrylate and a methacrylate. In addition, "active energy ray" means visible ray, ultraviolet ray, electron beam, plasma, and heat ray (infrared ray etc.).

본 발명의 나노임프린트용 몰드의 제조 장치는, 알루미늄 기재에 양극 산화 처리를 실시하여, 알루미늄 기재의 표면에 나노임프린트에 이용하는 나노 요철 형상을 형성하는 양극 산화 처리 장치이다.The manufacturing apparatus of the nanoimprint mold of this invention is an anodizing apparatus which performs anodization processing on an aluminum base material, and forms the nano uneven shape used for nanoimprint on the surface of an aluminum base material.

본 발명에서의 「실온」이란 25℃이다."Room temperature" in this invention is 25 degreeC.

본 발명에서의 「전해액 80mL에 실온에서 450시간 침지시킨 경우의 금속의 단위 표면당 용출량이 0.2ppm/cm2 이하」란, 실온이 25℃인 때의 전해액 80mL에 금속편을 450시간 침지시킨 경우의 단위 면적당 용출량이 상기 범위 내인 것을 의미한다.In the present invention, the "elution amount per unit surface of the metal when immersed in 80 mL of electrolyte solution for 450 hours at room temperature is 0.2 ppm / cm 2 or less" means when the metal piece is immersed in 80 mL of electrolyte solution when the room temperature is 25 ° C for 450 hours. It means that the amount of elution per unit area is in the above range.

[나노임프린트용 몰드의 제조 장치][Production apparatus of mold for nanoimprint]

도 1은 본 발명의 나노임프린트용 몰드의 제조 장치의 일례를 나타내는 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows an example of the manufacturing apparatus of the nanoimprint mold of this invention.

이 나노임프린트용 몰드의 제조 장치(10)는, 전해액으로 채워진 양극 산화조(12)와, 양극 산화조(12)의 상부를 덮고, 양극 산화조(12)로부터 오버플로우(overflow)된 전해액을 받기 위한 홈통부(14)가 주연(周緣)에 형성된 상부 커버(16)와, 전해액을 일단 저류(貯留)하는 저류조(18)와, 홈통부(14)에서 받은 전해액을 저류조(18)로 유하(流下)시키는 유하 유로(20)와, 저류조(18)의 전해액을 알루미늄 기재(30)보다도 아래쪽의, 양극 산화조(12)의 저부(底部) 근방에 형성된 공급구(22)로 반송하는 반송 유로(24)와, 반송 유로(24)의 도중에 설치된 펌프(26)와, 공급구(22)로부터 토출된 전해액의 흐름을 조정하는 정류판(28)과, 양극이 되는 중공(中空) 원주 형상의 알루미늄 기재(30)에 삽입되고, 중심축(32)이 수평으로 유지된 축심(34)과, 축심(34)의 중심축(32)(즉, 알루미늄 기재(30)의 중심축)을 회전축으로 하여 축심(34) 및 알루미늄 기재(30)를 회전시키는 구동 장치(도시 생략)와, 알루미늄 기재(30)를 끼워 대향 배치된 2장의 음극판(36)과, 축심(34)의 중심축(32) 및 2장의 음극판(36)에 전기적으로 접속된 전원(38)과, 저류조(18)의 전해액의 온도를 조절하는 온도 조절 수단(40)을 갖는다.The apparatus 10 for manufacturing a mold for nanoimprint covers an anodization tank 12 filled with an electrolyte solution and an upper portion of the anodic oxidation tank 12, and the electrolyte solution overflowed from the anodic oxidation tank 12. The upper cover 16 formed on the periphery of the trough portion 14 for receiving, the storage tank 18 for storing the electrolyte solution once, and the electrolyte solution received from the trough portion 14 flow into the storage tank 18. The conveyance which conveys the flow path 20 and the electrolyte of the storage tank 18 to make it fall down to the supply port 22 formed in the vicinity of the bottom part of the anodic oxidation tank 12 below the aluminum base material 30. The flow path 24, the pump 26 provided in the middle of the conveyance flow path 24, the rectifying plate 28 which regulates the flow of the electrolyte discharged from the supply port 22, and the hollow cylinder shape used as an anode The core 34 inserted into the aluminum base 30, and the central axis 32 is held horizontally, and the central axis 32 of the shaft core 34 (that is, the aluminum base 30). A driving device (not shown) for rotating the shaft core 34 and the aluminum substrate 30 with the center of rotation as the rotation axis, two negative electrode plates 36 arranged to face each other by sandwiching the aluminum substrate 30, and the shaft core 34. The power supply 38 electrically connected to the central axis 32 of the and two negative electrode plates 36, and the temperature control means 40 which adjusts the temperature of the electrolyte solution of the storage tank 18 are provided.

펌프(26)는, 저류조(18)으로부터 반송 유로(24)를 통하여 양극 산화조(12)로 향하는 전해액의 흐름을 형성함과 함께, 공급구(22)로부터 힘을 가하여 전해액을 토출시키는 것에 의해, 양극 산화조(12)의 저부로부터 상부로 상승하는 전해액의 흐름을 형성하는 것이다.The pump 26 forms a flow of the electrolyte solution from the storage tank 18 to the anodic oxidation tank 12 through the conveyance flow passage 24, and applies a force from the supply port 22 to discharge the electrolyte solution. This forms a flow of the electrolyte solution rising from the bottom of the anodic oxidation tank 12 to the top.

정류판(28)은, 공급구(22)로부터 토출된 전해액이 양극 산화조(12)의 저부 전체로부터 거의 균일하게 상승하도록 전해액의 흐름을 조정하는, 2 이상의 관통 구멍이 형성된 판상 부재이며, 표면이 대략 수평이 되도록 알루미늄 기재(30)와 공급구(22) 사이에 배치된다.The rectifying plate 28 is a plate-shaped member having two or more through holes formed thereon to adjust the flow of the electrolyte solution so that the electrolyte solution discharged from the supply port 22 rises almost uniformly from the entire bottom of the anodic oxidation tank 12. It is arrange | positioned between the aluminum base material 30 and the supply port 22 so that it may become substantially horizontal.

구동 장치(도시 생략)는, 고리 형상의 체인, 또는 기어 등의 부재(도시 생략)에 의해서 축심(34)의 중심축(32)에 접속된 모터 등이다.The drive device (not shown) is a motor or the like connected to the central axis 32 of the shaft core 34 by a member (not shown) such as an annular chain or gear.

2장의 음극판(36)은, 알루미늄 기재(30)의 중심축에 대하여 평행하게 배치되고, 또한 알루미늄 기재(30)를 수평 방향에서 끼우도록, 알루미늄 기재(30)로부터 간극을 두고 대향 배치된 금속판이다.The two negative electrode plates 36 are metal plates arranged in parallel with the central axis of the aluminum substrate 30 and opposed to each other with a gap therebetween so as to sandwich the aluminum substrate 30 in the horizontal direction. .

온도 조절 수단(40)으로서는, 물 또는 오일 등을 열매(熱媒)로 한 열 교환기 및 전기 히터 등을 들 수 있다.As the temperature control means 40, a heat exchanger, an electric heater, etc. which used water or oil, etc. as a fruit are mentioned.

종래, 나노임프린트용 몰드의 제조 장치에 구비되는 양극 산화조나 열 교환기 등의 각 부재의 재질로서는, 폴리염화바이닐 등의 플라스틱이 사용되고 있었지만, 내구성이 뒤떨어진다고 하는 문제가 있었다. 또한, 예컨대 열 교환기의 표면을 플라스틱으로 코팅한 경우, 열 교환 효율이나 온도 제어가 저하된다고 하는 문제가 있었다.Conventionally, plastics such as polyvinyl chloride have been used as a material of each member such as an anodizing tank or a heat exchanger included in the apparatus for manufacturing a mold for nanoimprint, but there is a problem that the durability is inferior. In addition, for example, when the surface of the heat exchanger is coated with plastic, there is a problem that the heat exchange efficiency and the temperature control are lowered.

또한, 내식성을 갖는 타이타늄 등의 금속제의 양극 산화조나 열 교환기 등의 각 부재를 이용한 경우이어도, 반복 사용하면 전해액에 접촉하는 부분이 부식된다고 하는 문제가 있었다. 전해액에 접촉하는 부분이 부식되면, 전해액에 타이타늄 등의 금속이 용출되어, 전해액이 착색되기 쉬워진다. 이것은, 용출된 금속이 전해액의 산 성분과 착체를 형성하는 것에 의한 것으로 생각된다.Moreover, even when each member, such as an anodic oxidation tank made from metals, such as titanium, and a heat exchanger, which used corrosion resistance was used, there existed a problem that the part which contacts electrolyte solution will be corroded when used repeatedly. When the part which contacts electrolyte solution corrodes, metal, such as titanium, elutes in electrolyte solution, and electrolyte solution becomes easy to color. This is considered to be because the eluted metal forms a complex with an acid component of the electrolyte solution.

전해액이 착색되는 것은, 얻어진 몰드에 용출된 금속이 부착하여, 몰드의 오염이나 나노임프린트 시의 이물질 혼입의 원인이 된다.The reason why the electrolytic solution is colored is that the metal eluted in the obtained mold adheres to cause contamination of the mold and contamination of foreign matter during nanoimprinting.

또한, 전해액에 금속이 다량으로 용출된 경우, 형성되는 양극 산화 피막이 원하는 형상으로 되지 않을 우려가 있다는 것이, 본 발명자들의 검토에 의해 밝혀져 있다. 전해액으로의 금속의 용출을 억제함으로써 원하는 형상의 양극 산화 피막이 형성된 나노임프린트 몰드를 효율적으로 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 몰드 폭이 넓어지면, 상기 몰드를 제조하는 장치도 대형이 되기 때문에, 금속성인 각 부재가 전해액과 접촉하는 부분도 보다 커진다. 나노임프린트용 몰드를 안정적으로 생산하는 관점에서, 금속제의 각 부재에 이용하는 금속 재료로 이루어지는 금속편을 전해액 80mL에 침지한 경우에 용출하는 용출량이 0.2ppm/cm2 이하인 것이 바람직하고, 0.1ppm/cm2 이하인 것이 보다 바람직하다. 용출량이 0.2ppm/cm2보다도 커지면, 용출된 금속이 양극 산화 피막의 형성에 악영향을 주는 경우도 있다. 또한, 용출량이 0.2ppm/cm2보다도 큰 금속제의 각 부재를 포함하는 장치에 의해 제조된 몰드를 이용하여 전사된 성형체로부터, 금속의 부착물 등이 검출되는 경우가 있어 바람직하지 못하다.In addition, when the metal is eluted in a large amount in the electrolyte solution, it has been found by the present inventors that there is a fear that the anodic oxide film formed may not be in a desired shape. By suppressing elution of the metal into the electrolyte solution, it becomes possible to efficiently manufacture a nanoimprint mold on which an anodized film of a desired shape is formed. In addition, when the mold width is widened, the apparatus for manufacturing the mold also becomes large, so that the portions where each metallic member is in contact with the electrolyte solution become larger. From the viewpoint of stably producing the mold for nanoimprinting, it is preferable that the elution amount to be eluted when the metal piece made of the metal material used for each metal member is immersed in 80 mL of electrolyte is 0.2 ppm / cm 2 or less, and 0.1 ppm / cm 2 It is more preferable that it is the following. When the elution amount is larger than 0.2 ppm / cm 2 , the eluted metal may adversely affect the formation of the anodized film. Moreover, metal deposits etc. may be detected from the molded object transferred using the mold manufactured with the apparatus containing each member made of metal whose elution amount is larger than 0.2 ppm / cm <2> , and it is unpreferable.

나노임프린트용 몰드를 안정적으로 생산한다는 관점에서, 금속제의 각 부재로부터 전해액 80mL에 용출되는 용출량은, 0 내지 0.2ppm/cm2가 바람직하고, 0 내지 0.1ppm/cm2가 보다 바람직하다.From the viewpoint of stable production of a mold for nanoimprint, the elution amount eluted in the electrolyte 80mL from each member of the metal is from 0 to 0.2ppm / cm 2 and more preferably 0 to 0.1ppm / cm 2.

본 발명의 나노임프린트용 몰드의 제조 장치는, 예컨대 전해액으로서 옥살산을 이용하는 경우, 적어도 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질은, 탄탈륨 또는 그의 합금, 또는 지르코늄 또는 그의 합금을 들 수 있다. 또한, 전해액으로서, 예컨대 황산을 이용하는 경우, 적어도 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질은, 탄탈륨 또는 그의 합금, 또는 니오븀 또는 그의 합금을 들 수 있다. 따라서, 본 발명의 나노임프린트용 몰드의 제조 장치는 전해액에 대한 내성이 우수하여, 금속의 용출을 억제할 수 있다.In the manufacturing apparatus of the nanoimprint mold of the present invention, for example, when oxalic acid is used as the electrolyte, at least the material of the surface of the portion in contact with the electrolyte may be tantalum or an alloy thereof, or zirconium or an alloy thereof. When sulfuric acid is used as the electrolytic solution, for example, tantalum or an alloy thereof, or niobium or an alloy thereof may be used as the material of the surface of at least the portion contacting the electrolytic solution. Therefore, the manufacturing apparatus of the nanoimprint mold of this invention is excellent in resistance to electrolyte solution, and can suppress elution of a metal.

일반적으로, 타이타늄, 탄탈륨, 지르코늄 및 니오븀은 내산성 및 내식성을 갖는 재료라고 되어 있지만, 산의 종류 등에 따라서 그 내성은 크게 다르다. 또한, 요청되는 성능은 사용되는 용도에 따라서도 다르고, 특히 양극 산화에 의해서 나노임프린트용 몰드를 제조하는 것과 같은 경우, 몰드의 형상을 고도로 제어하고, 정밀한 성형체를 제조해야 하기 때문에, 일반적인 내산성 및 내식성을 갖는 재료에서는 그 성능이 불충분한 경우가 있다. 본 발명자가 예의 검토한 결과, 양극 산화에 의해 나노임프린트용 몰드를 제조하는 경우에는, 특히 소정의 금속을 이용하는 것이 바람직하다는 것, 또한 양극 산화에 이용하는 전해액의 종류에 따라서도 바람직한 금속이 다르다는 것이 분명해졌다.Generally, titanium, tantalum, zirconium, and niobium are said to be materials having acid resistance and corrosion resistance, but their resistance varies greatly depending on the type of acid and the like. In addition, the required performance also varies depending on the application used, and in particular, in the case of manufacturing a mold for nanoimprint by anodization, the shape of the mold must be highly controlled and a precise molded body must be manufactured, so that general acid resistance and corrosion resistance are required. In the case of a material having a polymer, the performance may be insufficient. As a result of earnestly examining by the present inventors, when manufacturing a mold for nanoimprint by anodic oxidation, it is clear that it is preferable to use a predetermined metal especially, and that a preferable metal differs also according to the kind of electrolyte solution used for anodizing. Done

본 발명의 나노임프린트용 몰드의 제조 장치는, 적어도 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이, 전술한 특정한 물성을 갖는 금속(이하, 「특정 금속」이라고 한다.) 또는 그 합금이면 좋지만, 특히 전해액에 접촉하기 쉬운 부분의 부재는, 특정 금속 또는 그 합금제인 것이 바람직하다.The apparatus for producing a mold for nanoimprinting of the present invention may be a metal having a specific property described above (hereinafter, referred to as a "specific metal") or an alloy thereof, at least in the material of the surface of the part in contact with the electrolyte. It is preferable that the member of the part which is easy to contact is made of a specific metal or its alloy.

즉, 본 발명의 특정 금속이란, 전해액 80mL에 용출되는 용출량이 0.2ppm/cm2 이하인 금속이다. 예컨대, 전해액으로서 옥살산을 이용하는 경우, 특정 금속으로서는, 탄탈륨 또는 지르코늄을 들 수 있다. 또한, 전해액으로서, 예컨대 황산을 이용하는 경우, 특정 금속으로서는, 탄탈륨 또는 니오븀을 들 수 있다.That is, the specific metal of this invention is a metal whose elution amount eluting to 80 mL of electrolytes is 0.2 ppm / cm <2> or less. For example, in the case of using oxalic acid as the electrolyte, specific metals include tantalum or zirconium. In addition, when sulfuric acid is used as the electrolyte, for example, tantalum or niobium may be mentioned as a specific metal.

여기서, 「전해액에 접촉하는 부분」이란, 예컨대 도 1에 나타내는 양극 산화조(12), 상부 커버(16), 저류조(18), 유하 유로(20), 공급구(22), 반송 유로(24) 및 펌프(26)의 안쪽이나, 정류판(28), 중심축(32), 축심(34), 음극판(36) 및 온도 조절 수단(40)의 측면을 들 수 있다.Here, "a part which contacts electrolyte solution" means the anodic oxidation tank 12, the upper cover 16, the storage tank 18, the flow path 20, the supply port 22, and the conveyance flow path 24 which are shown, for example in FIG. And the inside of the pump 26 and the rectifying plate 28, the central shaft 32, the shaft core 34, the negative electrode plate 36 and the temperature control means 40.

특히, 열 교환기 등의 온도 조절 수단(40)의 전해액 접촉 부분이 특정 금속 또는 그 합금에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 온도 조절 수단(40)은 전해액의 온도를 제어하기 위해서 사용되고 있지만, 이들을 수지에 의해 형성하면 열 전도율이 나빠, 전해액의 농도를 정밀하게 제어하기 어려워질 우려가 있다.In particular, it is preferable that the electrolyte contact part of the temperature control means 40, such as a heat exchanger, is formed with the specific metal or its alloy. Although the temperature control means 40 is used for controlling the temperature of electrolyte solution, when these are formed by resin, there exists a possibility that heat conductivity will worsen and it will become difficult to control density | concentration of electrolyte solution precisely.

또한, 본 발명에서는, 전해액에 접촉하는 부분에서, 다른 재질로 이루어지는 부재의 표면을 특정 금속 또는 그 합금으로 코팅하여 이용하여도 좋다. 코팅하는 경우는, 특정 금속 또는 그 합금으로 이루어지는 층의 두께가 1㎛ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10㎛ 이상이다. 두께가 1㎛ 이상이면, 전해액으로의 금속의 용출을 억제하는 효과가 지속되기 쉬워진다. 또한, 부재가 상하더라도 내부의 재질이 노출되기 어렵다.Moreover, in this invention, you may coat and use the surface of the member which consists of another material with a specific metal or its alloy in the part which contacts electrolyte solution. When coating, it is preferable that the thickness of the layer which consists of a specific metal or its alloy is 1 micrometer or more, More preferably, it is 10 micrometers or more. When thickness is 1 micrometer or more, the effect which suppresses elution of the metal to electrolyte solution will become easy to last. In addition, even if the member is damaged, the material inside is hard to be exposed.

합금으로서 바람직한 것은, 상기 특정 금속의 산화물, 또는 상기 특정 금속에 텅스텐, 규소 및 탄소 등의 원소를 필요량 첨가한 것이다. 구체적으로는, 산화지르코늄, 텅스텐산지르코늄, 지르콘, 탄탈륨텅스텐, 탄탈륨규소 합금, 탄화탄탈륨, 니오븀규소 합금 및 니오븀산리튬 등을 예시할 수 있다.Preferable alloys are those in which required amounts of elements such as tungsten, silicon and carbon are added to the oxide of the specific metal or the specific metal. Specifically, zirconium oxide, zirconium tungsten, zircon, tantalum tungsten, tantalum silicon alloy, tantalum carbide, niobium silicon alloy, lithium niobate and the like can be exemplified.

이상 설명한 본 발명의 나노임프린트용 몰드의 제조 장치에 있어서는, 적어도 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 특정 금속 또는 그 합금이기 때문에, 양극 산화 처리를 행함에 있어서 전해액으로의 금속의 용출을 억제할 수 있고, 전해액의 착색을 방지할 수 있다.In the apparatus for manufacturing a mold for nanoimprinting of the present invention described above, since at least the material of the surface of the part in contact with the electrolyte is a specific metal or an alloy thereof, elution of the metal into the electrolyte during anodizing treatment can be suppressed. It is possible to prevent coloring of the electrolyte solution.

본 발명의 나노임프린트용 몰드의 제조 장치는, 표면에 다공질 구조가 형성된 나노임프린트용 몰드를 제조하기 위한 장치로서 적합하며, 금속의 부착이 경감된 나노임프린트용 몰드를 제조할 수 있다. 또한, 금속이 용해한 전해액에서는, 소정의 형상의 양극 산화 피막을 형성하기 어려워지는 경우가 있지만, 금속의 전해액으로의 용출을 억제함으로써, 원하는 형상의 양극 산화 피막을 효율좋게 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 나노임프린트용 몰드의 제조 장치에 의해 얻어지는 나노임프린트용 몰드는 오염이 적고, 나노임프린트 시의 이물질 혼입을 억제할 수 있다.The apparatus for manufacturing a nanoimprint mold of the present invention is suitable as an apparatus for manufacturing a nanoimprint mold having a porous structure on its surface, and can produce a mold for nanoimprint in which metal adhesion is reduced. In the electrolyte solution in which the metal is dissolved, it may be difficult to form an anodized film of a predetermined shape. However, by suppressing elution of the metal into the electrolyte solution, an anodized film of a desired shape can be efficiently produced. In addition, the nanoimprint mold obtained by the apparatus for manufacturing a nanoimprint mold of the present invention is less contaminated and can suppress foreign matter mixing during nanoimprint.

또한, 본 발명의 나노임프린트용 몰드의 제조 장치는, 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질로 금속을 이용하기 때문에, 내구성을 확보할 수 있다. 또한, 플라스틱으로 코팅한 경우에 비하여 열 교환기의 열 교환율이나 온도 제어도 우수하기 때문에, 효율좋게 알루미늄 기재를 양극 산화 처리할 수 있다.Moreover, since the metal manufacturing apparatus of the manufacturing apparatus of the nanoimprint mold of this invention uses the material of the surface of the part which contacts electrolyte solution, durability can be ensured. In addition, since the heat exchange rate and temperature control of the heat exchanger are superior to those coated with plastic, the aluminum substrate can be anodized efficiently.

[나노임프린트용 몰드의 제조 방법][Method for Manufacturing Mold for Nanoimprint]

본 발명의 나노임프린트용 몰드(이하, 단지 「몰드」라 한다.)의 제조 방법은, 적어도 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 특정 금속 또는 그 합금인 나노임프린트용 몰드의 제조 장치를 이용하여 알루미늄 기재를 전해액으로 양극 산화 처리한다. 따라서, 전해액에 대한 내성이 우수하여, 금속의 용출을 억제할 수 있다.The manufacturing method of the nanoimprint mold (henceforth only a "mold") of this invention uses the manufacturing apparatus of the mold for nanoimprint in which the material of the surface of the part which contacts at least an electrolyte solution is a specific metal or its alloy. An aluminum substrate is anodized with an electrolyte solution. Therefore, it is excellent in resistance to electrolyte solution and can suppress elution of a metal.

본 발명의 나노임프린트용 몰드의 제조 방법은, 알루미늄 기재를 전해액으로 양극 산화 처리하고, 상기 알루미늄 기재의 표면에 2개 이상의 세공을 갖는 다공질 구조를 형성하는 것을 포함하는 제조 방법으로서, 여기서 상기 양극 산화 처리는, 적어도 상기 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이, 전해액 80mL에 실온에서 450시간 침지시킨 경우의 금속의 단위 표면당 용출량이 0.2ppm/cm2 이하인 금속 또는 그 합금인 장치 내에서 행해지는, 상기 제조 방법이다.A method for producing a mold for nanoimprinting of the present invention is a manufacturing method comprising anodizing an aluminum substrate with an electrolyte and forming a porous structure having two or more pores on the surface of the aluminum substrate, wherein the anodization is performed. The treatment is carried out in a device in which the material of the surface of the part in contact with the electrolyte is at least 0.2 ppm / cm 2 or less of the metal when the material is immersed in 80 mL of the electrolyte at room temperature for 450 hours, or an alloy thereof. , The production method.

본 발명의 몰드의 제조 방법은, 적어도 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 특정 금속 또는 그 합금인 나노임프린트용 몰드의 제조 장치를 이용하여 알루미늄 기재를 전해액으로 양극 산화 처리하면, 다른 공정에 관해서는 특별히 한정되지 않지만, 이하의 공정(a) 내지 (f)를 갖는 것이 바람직하다.In the method for producing a mold of the present invention, if the aluminum substrate is anodized with an electrolyte using at least a material for producing a mold for a nanoimprint in which the material of the surface of the part in contact with the electrolyte is a specific metal or an alloy thereof, another process is described. Although not specifically limited, It is preferable to have the following process (a)-(f).

(a) 알루미늄 기재를 전해액 중, 정전압 하에서 양극 산화시켜 알루미늄 기재의 표면에 산화 피막을 형성하는 공정.(a) A step of forming an oxide film on the surface of the aluminum substrate by anodizing the aluminum substrate under a constant voltage in an electrolyte solution.

(b) 산화 피막을 제거하고, 알루미늄 기재의 표면에 양극 산화의 세공 발생점을 형성하는 공정.(b) Process of removing oxide film and forming pore generation point of anodization on the surface of aluminum base material.

(c) 알루미늄 기재를 전해액 중, 재차 양극 산화시키고, 세공 발생점에 세공을 갖는 산화 피막을 형성하는 공정.(c) Process of anodizing an aluminum base material again in electrolyte solution, and forming the oxide film which has a pore at a pore generation point.

(d) 세공의 직경을 확대시키는 공정.(d) a step of increasing the diameter of the pores.

(e) 공정(d)의 후에, 전해액 중, 재차 양극 산화시키는 공정.(e) A step of anodizing again in the electrolyte after the step (d).

(f) 공정(d)와 공정(e)를 반복하여, 2 이상의 세공을 갖는 양극 산화 알루미나가 알루미늄 기재의 표면에 형성된 몰드를 얻는 공정.(f) The process of repeating process (d) and process (e), and obtaining the mold in which the anodized alumina which has two or more pores was formed in the surface of an aluminum base material.

이하, 각 공정에 대하여 설명한다.Hereinafter, each process will be described.

한편, 공정(a), 공정(c) 및 공정(e)에서 양극 산화될 때는, 적어도 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 특정 금속 또는 그 합금인 나노임프린트용 몰드의 제조 장치를 이용한다.On the other hand, when anodizing at a process (a), a process (c), and a process (e), the manufacturing apparatus of the mold for nanoimprint in which the material of the surface of the part which contacts an electrolyte solution at least is a specific metal or its alloy is used.

공정(a):Step (a):

도 2에 나타낸 바와 같이, 알루미늄 기재(30)를 양극 산화되면, 세공(42)을 갖는 산화 피막(44)이 형성된다.As shown in FIG. 2, when the aluminum substrate 30 is anodized, an oxide film 44 having pores 42 is formed.

알루미늄 기재의 형상으로서는, 롤 형상, 원관 형상, 평판 형상 및 시트 형상 등을 들 수 있다.As a shape of an aluminum base material, roll shape, cylindrical shape, flat plate shape, sheet shape, etc. are mentioned.

알루미늄 기재는, 표면 상태를 평활화하기 위해서, 기계 연마, 우포(羽布) 연마, 화학적 연마 및 전해 연마 처리(에칭 처리) 등으로 연마되는 것이 바람직하다. 또한, 알루미늄 기재는, 소정의 형상으로 가공할 때에 이용한 기름이 부착되어 있는 경우가 있기 때문에, 양극 산화 전에 미리 탈지 처리하는 것이 바람직하다.The aluminum substrate is preferably polished by mechanical polishing, woofing polishing, chemical polishing and electrolytic polishing (etching treatment) in order to smooth the surface state. Moreover, since the oil used at the time of processing to a predetermined shape may adhere to the aluminum base material, it is preferable to carry out the degreasing process before anodizing.

알루미늄의 순도는 99% 이상이 바람직하고, 99.5% 이상이 보다 바람직하고, 99.8% 이상이 특히 바람직하다. 알루미늄의 순도가 낮으면, 양극 산화되었을 때에, 불순물의 편석에 의해서 가시광을 산란하는 크기의 요철 구조가 형성되거나, 양극 산화로 얻어지는 세공의 규칙성이 저하되거나 하는 경우가 있다.The purity of aluminum is preferably 99% or more, more preferably 99.5% or more, and particularly preferably 99.8% or more. When the purity of aluminum is low, when anodizing, an uneven structure having a size that scatters visible light due to segregation of impurities may be formed, or the regularity of pores obtained by anodizing may decrease.

전해액으로서는, 옥살산 및 황산 등의 수용액을 들 수 있다.As electrolyte solution, aqueous solution, such as oxalic acid and a sulfuric acid, is mentioned.

이들 전해액은 1종 단독으로 이용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.These electrolyte solutions may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

옥살산 수용액을 전해액으로서 이용하는 경우:When using oxalic acid aqueous solution as electrolyte:

옥살산 수용액의 농도는 0.7M 이하가 바람직하다. 옥살산 수용액의 농도가 0.7M을 초과하면, 전류값이 지나치게 높아져서 산화 피막의 표면이 거칠어지는 경우가 있다.The concentration of the oxalic acid aqueous solution is preferably 0.7 M or less. When the concentration of the oxalic acid aqueous solution exceeds 0.7 M, the current value may be too high, resulting in a roughened surface of the oxide film.

화성 전압이 30 내지 60V인 때, 주기가 100nm인 규칙성이 높은 세공을 갖는 양극 산화 알루미나를 얻을 수 있다. 화성 전압이 이 범위보다 높거나 낮아도 규칙성이 저하되는 경향이 있다.When the formation voltage is 30 to 60 V, anodized alumina having high regularity pores having a period of 100 nm can be obtained. Even if the harmonic voltage is higher or lower than this range, the regularity tends to be lowered.

전해액의 온도는 60℃ 이하가 바람직하고, 45℃ 이하가 보다 바람직하다. 전해액의 온도가 60℃를 초과하면, 이른바 「버닝」이라고 하는 현상이 일어나서, 세공이 파괴되거나, 표면이 녹아 세공의 규칙성이 흐트러지거나 하는 경우가 있다.The temperature of the electrolytic solution is preferably 60 占 폚 or lower, more preferably 45 占 폚 or lower. When the temperature of electrolyte solution exceeds 60 degreeC, what is called a "burning" arises, a pore may be destroyed, or the surface may melt | dissolve and regularity of a pore may be disturbed.

황산 수용액을 전해액으로서 이용하는 경우:When using sulfuric acid aqueous solution as electrolyte:

황산 수용액의 농도는 0.7M 이하가 바람직하다. 황산 수용액의 농도가 0.7M을 초과하면, 전류값이 지나치게 높아져서 정전압을 유지할 수 없어지는 경우가 있다.The concentration of the sulfuric acid aqueous solution is preferably 0.7 M or less. When the concentration of the sulfuric acid aqueous solution exceeds 0.7M, the current value may be too high to maintain a constant voltage.

화성 전압이 25 내지 30V인 때, 주기가 63nm인 규칙성이 높은 세공을 갖는 양극 산화 알루미나를 얻을 수 있다. 화성 전압이 이 범위보다 높거나 낮아도 규칙성이 저하되는 경향이 있다.When the formation voltage is 25 to 30 V, anodized alumina having high regularity pores having a period of 63 nm can be obtained. Even if the harmonic voltage is higher or lower than this range, the regularity tends to be lowered.

전해액의 온도는 30℃ 이하가 바람직하고, 20℃ 이하가 보다 바람직하다. 전해액의 온도가 30℃를 초과하면, 이른바 「버닝」이라고 하는 현상이 일어나서, 세공이 파괴되거나, 표면이 녹아 세공의 규칙성이 흐트러지거나 하는 경우가 있다.The temperature of the electrolytic solution is preferably 30 占 폚 or lower, more preferably 20 占 폚 or lower. When the temperature of electrolyte solution exceeds 30 degreeC, the phenomenon called what is called "burning" may occur, a pore may be destroyed, or the surface may melt | dissolve and regularity of a pore may be disturbed.

황산을 전해액으로서 이용하는 경우에 비하여, 옥살산을 전해액으로서 이용한 경우, 100nm 이상의 비교적 큰 간격으로 세공이 배열된 양극 산화 알루미나를 용이하게 얻을 수 있다. 양극 산화 알루미나를 몰드로서 이용하는 경우, 세공 간격이 작으면 이형성을 확보하기 어려워지기 때문에, 옥살산을 전해액으로서 이용하는 것이 바람직하다.As compared with the case where sulfuric acid is used as the electrolyte, when oxalic acid is used as the electrolyte, anodized alumina in which pores are arranged at relatively large intervals of 100 nm or more can be easily obtained. In the case where anodized alumina is used as the mold, it is difficult to ensure releasability when the pore spacing is small, and therefore, oxalic acid is preferably used as the electrolyte solution.

공정(b):Step (b):

도 2에 나타낸 바와 같이, 산화 피막(44)을 일단 제거하고, 이것을 양극 산화의 세공 발생점(46)으로 하는 것으로 세공의 규칙성을 향상시킬 수 있다.As shown in Fig. 2, the regularity of the pores can be improved by removing the oxide film 44 once and using this as the pore generation point 46 of the anodic oxidation.

산화 피막을 제거하는 방법으로서는, 알루미늄을 용해하지 않고, 산화 피막을 선택적으로 용해하는 용액에 용해시켜 제거하는 방법을 들 수 있다. 이러한 용액으로서는, 예컨대, 크로뮴산/인산 혼합액 등을 들 수 있다.As a method of removing an oxide film, the method of melt | dissolving and removing in an solution which melt | dissolves an oxide film selectively is mentioned, without melt | dissolving aluminum. As such a solution, chromic acid / phosphate mixed liquid etc. are mentioned, for example.

공정(c):Step (c):

도 2에 나타낸 바와 같이, 산화 피막을 제거한 알루미늄 기재(30)를 재차 양극 산화시키면, 원주 형상의 세공(42)을 갖는 산화 피막(44)이 형성된다.As shown in FIG. 2, when the aluminum base material 30 from which the oxide film was removed is anodized again, an oxide film 44 having columnar pores 42 is formed.

양극 산화는, 공정(a)과 마찬가지 조건으로 행하면 좋다. 양극 산화의 시간을 길게 할수록 깊은 세공을 얻을 수 있다.Anodization may be performed under the same conditions as in step (a). Deep pores can be obtained as the anodic oxidation time is lengthened.

공정(d):Step (d):

도 2에 나타낸 바와 같이, 세공(42)의 직경을 확대시키는 처리(이하, 세공 직경 확대 처리로 기재한다.)를 행한다. 세공 직경 확대 처리는, 산화 피막을 용해하는 용해액에 침지하여 양극 산화로 수득된 세공의 직경을 확대시키는 처리이다. 이러한 용해액으로서는, 예컨대, 5질량% 정도의 인산 수용액 등을 들 수 있다.As shown in FIG. 2, the process which enlarges the diameter of the pore 42 (it describes by pore diameter expansion process hereafter) is performed. The pore diameter expansion treatment is a treatment in which the diameter of the pores obtained by anodization is enlarged by immersing in a solution in which the oxide film is dissolved. As such a solution, about 5 mass% phosphoric acid aqueous solution etc. are mentioned, for example.

세공 직경 확대 처리의 시간을 길게 할수록, 세공 직경은 커진다.The longer the time for the pore diameter expanding treatment is, the larger the pore diameter becomes.

공정(d)에서는, 적어도 용해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 전술한 특정 금속 또는 그 합금인 세공 직경 확대 처리 장치를 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 장치를 이용하는 것에 의해, 세공 직경 확대 처리 시에서 용해액으로의 금속의 용출도 억제할 수 있다. 그 결과, 용해액의 착색이나 몰드에의 금속의 부착을 방지할 수 있기 때문에, 몰드의 오염이나 나노임프린트 시의 이물질 혼입을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.In process (d), it is preferable to use the pore diameter expansion processing apparatus whose material of the surface of the part which contacts a dissolution liquid at least is the above-mentioned specific metal or its alloy. By using such an apparatus, the elution of the metal to a dissolution liquid at the time of pore diameter expansion process can also be suppressed. As a result, coloring of the solution and adhesion of the metal to the mold can be prevented, so that contamination of the mold and foreign matter mixing during nanoimprint can be more effectively suppressed.

이에 더하여, 용해액에 접촉하는 부분의 재질에 금속을 이용하기 때문에, 세공 직경 확대 처리 장치의 내구성도 확보할 수 있다.In addition, since a metal is used for the material of the part which contacts a dissolution liquid, durability of a pore diameter expansion processing apparatus can also be ensured.

공정(e):Step (e):

도 2에 나타낸 바와 같이, 재차 양극 산화되면, 원주 형상의 세공(42)의 저부에서 아래로 연장되는, 직경이 작은 원주 형상의 세공(42)이 추가로 형성된다.As shown in FIG. 2, when anodized again, the columnar pores 42 with a small diameter extending further from the bottom of the columnar pores 42 are further formed.

양극 산화는, 공정(a)과 마찬가지 조건으로 행하면 좋다. 양극 산화의 시간을 길게 할수록 깊은 세공을 얻을 수 있다.Anodization may be performed under the same conditions as in step (a). Deep pores can be obtained as the anodic oxidation time is lengthened.

공정(f):Step (f):

도 2에 나타낸 바와 같이, 공정(d)의 세공 직경 확대 처리와, 공정(e)의 양극 산화를 반복하면, 직경이 개구부에서 깊이 방향으로 연속적으로 감소하는 형상의 세공(42)을 갖는 산화 피막(44)이 형성되어, 알루미늄 기재(30)의 표면에 양극 산화 알루미나(알루미늄의 다공질의 산화 피막(Alumite))를 갖는 몰드 본체(48)가 얻어진다. 최후는 공정(d)으로 끝나는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 2, when the pore diameter expansion process of step (d) and the anodic oxidation of step (e) are repeated, an oxide film having pores 42 of a shape in which the diameter continuously decreases in the depth direction at the opening portion. 44 is formed, and the mold main body 48 which has anodized alumina (a porous oxide film of aluminum) on the surface of the aluminum base material 30 is obtained. It is preferable to end with a process (d) last.

반복 회수는, 합계로 3회 이상이 바람직하고, 5회 이상이 보다 바람직하다. 반복 회수가 2회 이하에서는, 비연속적으로 세공의 직경이 감소하기 때문에, 이러한 세공을 갖는 양극 산화 알루미나를 이용하여 형성된 다공질 구조(모스 아이 구조)의 반사율 저감 효과는 불충분하다.The number of repetitions is preferably three or more times in total, and more preferably five or more times. When the number of repetitions is two or less, since the diameter of the pores decreases discontinuously, the effect of reducing the reflectance of the porous structure (mos eye structure) formed by using anodized alumina having such pores is insufficient.

세공(42)의 형상으로서는, 대략 원추 형상, 각뿔 형상 및 원주 형상 등을 들 수 있고, 원추 형상 및 각뿔 형상 등과 같이, 깊이 방향과 직교하는 방향의 세공 단면적이 최표면에서 깊이 방향으로 연속적으로 감소하는 형상이 바람직하다.Examples of the shape of the pores 42 include a substantially conical shape, a pyramidal shape, and a cylindrical shape, and the pore cross-sectional area in a direction orthogonal to the depth direction, such as a cone shape and a pyramid shape, is continuously reduced from the outermost surface to the depth direction. The shape to say is preferable.

세공(42) 사이의 평균 간격은 가시광 파장 이하, 즉 400nm 이하이다. 세공(42) 사이의 평균 간격은 20nm 이상이 바람직하다.The average spacing between the pores 42 is below the visible light wavelength, that is, below 400 nm. The average interval between the pores 42 is preferably 20 nm or more.

세공(42) 사이의 평균 간격의 범위는 20nm 이상 400nm 이하가 바람직하고, 50nm 이상 300nm 이하가 보다 바람직하고, 90nm 이상 250nm 이하가 더욱 바람직하다.20 nm or more and 400 nm or less are preferable, as for the range of the average space | interval between the pore 42, 50 nm or more and 300 nm or less are more preferable, 90 nm or more and 250 nm or less are more preferable.

세공(42) 사이의 평균 간격은, 전자 현미경 관찰에 의해서 인접하는 세공(42) 사이의 간격(세공(42)의 중심으로부터 인접하는 세공(42)의 중심까지의 거리)을 50점 측정하여, 이들의 값을 평균한 것이다.The average space | interval between the pore 42 measures 50 points (distance from the center of the pore 42 to the center of the adjacent pore 42) between adjacent pores 42 by electron microscope observation, These values are averaged.

세공(42)의 깊이는, 평균 간격이 100nm인 경우는, 80 내지 500nm가 바람직하고, 120 내지 400nm가 보다 바람직하고, 150 내지 300nm가 특히 바람직하다.When the average space | interval is 100 nm, 80-500 nm is preferable, as for the depth of the pore 42, 120-400 nm is more preferable, 150-300 nm is especially preferable.

세공(42)의 깊이는, 전자 현미경 관찰에 의해서 배율 30000배로 관찰했을 때에서의 세공(42)의 최저부와, 세공(42) 사이에 존재하는 볼록부의 최정상부의 사이의 거리를 측정한 값이다.The depth of the pore 42 is the value which measured the distance between the lowest part of the pore 42 and the uppermost part of the convex part which exists between the pore 42 when observed with the magnification 30000 times by electron microscope observation. .

세공(42)의 아스펙트비(세공의 깊이/세공 사이의 평균 간격)는 0.8 내지 5.0이 바람직하고, 1.2 내지 4.0이 보다 바람직하고, 1.5 내지 3.0이 특히 바람직하다.As for the aspect ratio of the pore 42 (average space | interval between pore depth / pore), 0.8-5.0 are preferable, 1.2-4.0 are more preferable, 1.5-3.0 are especially preferable.

본 발명에서는, 공정(f)에서 수득된 몰드 본체(48)를 그대로 몰드로 하여도 좋지만, 몰드 본체(48)의 다공질 구조가 형성된 측의 표면을 이형제로 처리하여도 좋다.In the present invention, the mold main body 48 obtained in the step (f) may be a mold as it is, but the surface of the side on which the porous structure of the mold main body 48 is formed may be treated with a release agent.

이형제로서는, 알루미늄 기재의 양극 산화 알루미나와 화학 결합을 형성할 수 있는 작용기를 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 실리콘 수지, 불소 수지 및불소 화합물 등을 들 수 있고, 이형성이 우수하다는 점 및 몰드 본체와의 밀착성이 우수하다는 점에서, 실란올기 또는 가수 분해성 실릴기를 갖는 것이 바람직하고, 그 중에서도 가수 분해성 실릴기를 갖는 불소 화합물이 특히 바람직하다.As a mold release agent, what has a functional group which can form a chemical bond with the anodized alumina based on aluminum is preferable. Specifically, a silicone resin, a fluororesin, a fluorine compound, etc. are mentioned, It is preferable to have a silanol group or a hydrolyzable silyl group from the point which is excellent in mold releasability and the adhesiveness with a mold main body, and is especially water-soluble Particular preference is given to fluorine compounds having degradable silyl groups.

가수 분해성 실릴기를 갖는 불소 화합물의 시판품으로서는, 플루오로알킬실레인, KBM-7803(신에츠화학공업주식회사제), 「오프쓰루」 시리즈(다이킨공업주식회사제) 및 노벡 EGC-1720(스미토모스리엠주식회사제) 등을 들 수 있다.Commercially available products of the fluorine compound having a hydrolyzable silyl group include fluoroalkyl silane, KBM-7803 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), "Off-Thru" series (manufactured by Daikin Industry Co., Ltd.), and Novec EGC-1720 (Sumitomos M. Co., Ltd.). 1) etc. can be mentioned.

이형제에 의한 처리 방법으로서는, 하기의 방법(I) 및 방법(II)을 들 수 있고, 몰드 본체의 다공질 구조가 형성된 측의 표면을 불균일 없이 이형제로 처리할 수 있다는 점에서, 방법(I)이 특히 바람직하다.The following method (I) and method (II) are mentioned as a processing method with a mold release agent, The method (I) is the point which can process the surface of the side in which the porous structure of the mold main body was formed with a mold release agent without nonuniformity. Particularly preferred.

(I) 이형제의 희석 용액에 몰드 본체를 침지하는 방법.(I) The method of immersing a mold main body in the dilute solution of a mold release agent.

(II) 이형제 또는 그 희석 용액을 몰드 본체의 다공질 구조가 형성된 측의 표면에 도포하는 방법.(II) The method of apply | coating a mold release agent or its dilution solution to the surface of the side in which the porous structure of the mold main body was formed.

방법(I)로서는, 하기의 공정(g) 내지 (l)를 갖는 방법이 바람직하다.As method (I), the method of having the following process (g)-(l) is preferable.

(g) 몰드 본체를 수세하는 공정.(g) The process of washing with a mold main body.

(h) 몰드 본체에 에어를 내뿜어, 몰드 본체의 표면에 부착한 물방울을 제거하는 공정.(h) a step of blowing air onto the mold body to remove water droplets adhering to the surface of the mold body;

(i) 가수 분해성 실릴기를 갖는 불소 화합물을 용매로 희석한 희석 용액에 몰드 본체를 침지하는 공정.(i) The process of immersing a mold main body in the dilute solution which diluted the fluorine compound which has a hydrolyzable silyl group with the solvent.

(j) 침지한 몰드 본체를 천천히 용액으로부터 끌어올리는 공정.(j) A step of slowly raising the immersed mold body from the solution.

(k) 필요에 따라, 공정(j)보다도 후단에서 몰드 본체를 가열 가습시키는 공정.(k) A step of heating and humidifying the mold body at a later stage than the step (j), if necessary.

(l) 몰드 본체를 건조시키는 공정.(l) The process of drying a mold main body.

공정(g):Process (g):

몰드 본체에는, 다공질 구조를 형성할 때에 이용한 약제(세공 직경 확대 처리에 이용한 인산 수용액 등) 및 불순물(먼지 등) 등이 부착되어 있기 때문에, 수세에 의해서 이것을 제거한다.Since the chemical | medical agent (phosphoric acid aqueous solution etc. used for pore diameter expansion process), impurity (dust, etc.) etc. which were used at the time of forming a porous structure adhere to the mold main body, this is removed by water washing.

공정(h):Process (h):

몰드 본체에 에어를 내뿜어, 눈에 보이는 물방울은 거의 제거한다.Air is blown out to the mold body, and almost visible water droplets are removed.

공정(i):Process (i):

희석용 용매로서는, 불소계 용매 및 알코올계 용매 등의 공지된 용매를 이용하면 좋다. 그 중에서도, 적절한 휘발성 및 젖음성 등을 갖기 위하여, 외부 이형제 용액을 균일하게 도포할 수 있다는 점에서, 불소계 용매가 바람직하다. 불소계 용매로서는, 하이드로플루오로폴리에터, 퍼플루오로헥세인, 퍼플루오로메틸사이클로헥세인, 퍼플루오로-1,3-다이메틸사이클로헥세인 및 다이클로로펜타플루오로프로페인 등을 들 수 있다.As a solvent for dilution, well-known solvents, such as a fluorine solvent and an alcohol solvent, may be used. Of these, a fluorine-based solvent is preferable in that the external mold release agent solution can be uniformly applied in order to have appropriate volatility and wettability. Examples of the fluorine-based solvent include hydrofluoropolyether, perfluorohexane, perfluoromethylcyclohexane, perfluoro-1,3-dimethylcyclohexane, dichloropentafluoropropane and the like. have.

가수 분해성 실릴기를 갖는 불소 화합물의 농도는, 희석 용액(100질량%) 중, 0.01 내지 0.2질량%가 바람직하다.As for the density | concentration of the fluorine compound which has a hydrolyzable silyl group, 0.01-0.2 mass% is preferable in a dilute solution (100 mass%).

침지 시간은 1 내지 30분간이 바람직하다.The immersion time is preferably 1 to 30 minutes.

침지 온도는 0 내지 50℃가 바람직하다.The immersion temperature is preferably 0 to 50 ° C.

공정(j):Process (j):

침지한 몰드 본체를 용액으로부터 끌어올릴 때에는, 전동 인상기 등을 이용하여, 일정 속도로 끌어올리고, 끌어올릴 때의 요동을 억제하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 도포 불균일을 적게 할 수 있다.When pulling up the immersed mold main body from a solution, it is preferable to pull up at a constant speed and to suppress the shaking at the time of pulling up using the electric pull-up etc. Thereby, application | coating nonuniformity can be reduced.

끌어올리는 속도는 1 내지 10mm/초가 바람직하다.The lifting speed is preferably 1 to 10 mm / second.

공정(k):Process (k):

공정(j)보다도 후단에서 몰드 본체를 가열 가습 하에 방치함으로써, 불소 화합물(이형제)의 가수 분해성 실릴기가 가수 분해되어 실란올기가 생성되고, 상기 실란올기와 몰드 본체의 표면의 하이드록실기의 반응이 충분히 진행하여, 불소 화합물의 정착성이 향상된다.By leaving the mold main body under heating and humidification at a later stage than the step (j), the hydrolyzable silyl group of the fluorine compound (releasing agent) is hydrolyzed to produce a silanol group, and the reaction between the silanol and the hydroxyl group on the surface of the mold main body It fully advances and the fixability of a fluorine compound improves.

가열 온도는 40 내지 100℃가 바람직하다.As for heating temperature, 40-100 degreeC is preferable.

가습 조건은 상대 습도 85% 이상이 바람직하다.Humidification conditions are preferably at least 85% relative humidity.

방치 시간은 10분간 내지 1일이 바람직하다.The leaving time is preferably 10 minutes to 1 day.

공정(l):Process (l):

몰드 본체를 건조시키는 공정에서는 몰드 본체를 공기 건조시켜도 좋고, 건조기 등으로 강제적으로 가열 건조시켜도 좋다.In the step of drying the mold main body, the mold main body may be air dried or may be forcedly dried by a dryer or the like.

건조 온도는 30 내지 150℃가 바람직하다.As for drying temperature, 30-150 degreeC is preferable.

건조 시간은 5 내지 300분간이 바람직하다.The drying time is preferably 5 to 300 minutes.

몰드 본체의 표면이 이형제로 처리된 것은, 몰드 본체의 표면의 수 접촉각을 측정함으로써 확인할 수 있다. 이형제로 처리된 몰드 본체의 표면의 수 접촉각은 60° 이상이 바람직하고, 90° 이상이 보다 바람직하다. 수 접촉각이 60° 이상이면, 몰드 본체의 표면이 이형제로 충분히 처리되어, 이형성이 양호해진다.The fact that the surface of the mold main body was treated with the release agent can be confirmed by measuring the water contact angle of the surface of the mold main body. 60 degrees or more are preferable and, as for the water contact angle of the surface of the mold main body processed with the mold release agent, 90 degrees or more are more preferable. If the water contact angle is 60 ° or more, the surface of the mold main body is sufficiently treated with a release agent, and the release property is good.

이상 설명한 본 발명의 몰드의 제조 방법에 있어서는, 적어도 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 특정 금속 또는 그 합금인 나노임프린트용 몰드의 제조 장치를 이용하기 때문에, 양극 산화 처리를 행함에 있어서 전해액으로의 금속의 용출을 억제할 수 있다. 따라서, 전해액의 착색이나 몰드에의 금속의 부착을 방지할 수 있기 때문에, 몰드의 오염이나 나노임프린트시의 이물질 혼입을 억제할 수 있다.In the manufacturing method of the mold of this invention demonstrated above, since at least the material of the surface of the part which contacts electrolyte solution uses the manufacturing apparatus of the mold for nanoimprint which is a specific metal or its alloy, it uses as electrolyte solution in performing anodizing process. Elution of the metal can be suppressed. Therefore, since coloring of electrolyte solution and metal adhesion to a mold can be prevented, contamination of a mold and the mixing of a foreign material at the time of nanoimprinting can be suppressed.

또한, 본 발명에 의하면, 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질에 금속을 이용하기 때문에, 나노임프린트용 몰드의 제조 장치의 내구성을 확보할 수 있다. 또한, 플라스틱으로 코팅한 경우에 비하여 열 교환기의 열 교환율이나 온도 제어도 우수하기 때문에, 원하는 형상의 양극 산화 알루미나가 형성된 나노임프린트용 몰드를 효율좋게 제조할 수 있다.Moreover, according to this invention, since metal is used for the material of the surface of the part which contacts electrolyte solution, durability of the manufacturing apparatus of the mold for nanoimprint can be ensured. In addition, since the heat exchange rate and temperature control of the heat exchanger are superior to those coated with plastic, it is possible to efficiently produce a mold for nanoimprint in which anodized alumina of a desired shape is formed.

[다공질 구조를 표면에 갖는 물품][Articles Having Porous Structure on Surface]

다공질 구조를 표면에 갖는 물품은, 예컨대, 도 3에 나타내는 제조 장치를 이용하여, 하기와 같이 하여 제조된다.The article which has a porous structure on the surface is manufactured as follows using the manufacturing apparatus shown in FIG. 3, for example.

표면에 다공질 구조(도시 생략)를 갖는 롤 형상 몰드(50)와, 롤 형상 몰드(50)의 표면을 따라 이동하는 띠 형상의 필름(72)의 사이에, 탱크(52)로부터 활성 에너지선 경화성 수지 조성물을 공급한다.Active energy ray curable from the tank 52 between the roll-shaped mold 50 which has a porous structure (not shown) in the surface, and the strip | belt-shaped film 72 which moves along the surface of the roll-shaped mold 50. The resin composition is supplied.

롤 형상 몰드(50)와, 공기압 실린더(54)에 의해서 닢 압이 조정된 닢 롤(56)의 사이에서, 필름(72) 및 활성 에너지선 경화성 수지 조성물을 니핑하고, 활성 에너지선 경화성 수지 조성물을 필름(72)과 롤 형상 몰드(50)의 사이에 균일하게 널리 퍼지게 하는 동시에, 롤 형상 몰드(50)의 다공질 구조의 오목부 내에 충전한다.The film 72 and the active energy ray curable resin composition are nipped between the roll-shaped mold 50 and the roll roll 56 whose shock pressure is adjusted by the pneumatic cylinder 54, and the active energy ray curable resin composition Is spread evenly between the film 72 and the roll-shaped mold 50, and is filled in the recess of the porous structure of the roll-shaped mold 50. As shown in FIG.

롤 형상 몰드(50)의 아래쪽에 설치된 활성 에너지선 조사 장치(58)로부터, 필름(72)을 통해서 활성 에너지선 경화성 수지 조성물에 활성 에너지선을 조사하여, 활성 에너지선 경화성 수지 조성물을 경화시키는 것에 의해, 롤 형상 몰드(50)의 표면의 다공질 구조가 전사된 경화 수지층(74)을 형성한다.From the active energy ray irradiation apparatus 58 provided below the roll-shaped mold 50, an active energy ray is irradiated to the active energy ray curable resin composition through the film 72, and it hardens an active energy ray curable resin composition. Thereby, the cured resin layer 74 to which the porous structure of the surface of the roll mold 50 was transferred is formed.

박리 롤(60)에 의해, 표면에 경화 수지층(74)이 형성된 필름(72)을 롤 형상 몰드(50)로부터 박리함으로써, 도 4에 나타내는 것과 같은 물품(70)을 얻는다.By peeling the film 72 in which the cured resin layer 74 was formed in the surface with the peeling roll 60 from the roll-shaped mold 50, the article 70 as shown in FIG. 4 is obtained.

활성 에너지선 조사 장치(58)로서는, 고압 수은 램프 및 메탈할라이드 램프 등이 바람직하고, 이 경우의 광 조사 에너지량은 100 내지 10000mJ/cm2가 바람직하다.As the active energy ray irradiation device 58, a high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, or the like is preferable, and the amount of light irradiation energy in this case is preferably 100 to 10000 mJ / cm 2 .

필름(72)은 광 투과성 필름이다. 필름의 재료로서는, 아크릴계 수지, 폴리카보네이트, 스타이렌계 수지, 폴리에스터, 셀룰로스계 수지(트라이아세틸셀룰로스 등), 폴리올레핀 및 지환식 폴리올레핀 등을 들 수 있다.The film 72 is a light transmissive film. Examples of the material of the film include acrylic resins, polycarbonates, styrene resins, polyesters, cellulose resins (such as triacetyl cellulose), polyolefins, and alicyclic polyolefins.

경화 수지층(74)은 후술의 활성 에너지선 경화성 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 막이며, 표면에 다공질 구조를 갖는다.Cured resin layer 74 is a film which consists of hardened | cured material of the active-energy-ray-curable resin composition mentioned later, and has a porous structure on the surface.

양극 산화 알루미나의 몰드를 이용한 경우의 물품(70) 표면의 다공질 구조는, 양극 산화 알루미나의 표면의 다공질 구조를 전사하여 형성된 것이며, 활성 에너지선 경화성 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 2 이상의 볼록부(76)를 갖는다.The porous structure on the surface of the article 70 in the case of using a mold of anodized alumina is formed by transferring the porous structure on the surface of the anodized alumina, and two or more convex portions 76 made of a cured product of the active energy ray-curable resin composition are formed. Has

다공질 구조로서는, 대략 원추 형상 또는 각뿔 형상 등의 돌기(볼록부)가 2 이상 나란히 선 이른바 모스 아이 구조가 바람직하다. 돌기 사이의 간격이 가시광 파장 이하인 모스 아이 구조는 공기의 굴절률로부터 재료의 굴절률로 연속적으로 굴절률이 증대해 나감으로써 유효한 반사 방지의 수단이 된다는 것이 알려져 있다.As a porous structure, what is called a moth eye structure in which the protrusions (convex part), such as substantially conical shape or pyramid shape, were lined 2 or more side by side is preferable. It is known that the Morse-Eye structure whose spacing between protrusions is below the visible wavelength is an effective antireflection means by continuously increasing the refractive index from the refractive index of air to the refractive index of the material.

볼록부 사이의 평균 간격은 가시광 파장 이하, 즉 400nm 이하가 바람직하다. 본 발명의 몰드를 이용하여 볼록부를 형성한 경우, 볼록부 사이의 평균 간격은 100nm 정도가 되기 때문에, 200nm 이하가 보다 바람직하고, 150nm 이하가 특히 바람직하다.The average spacing between the convex portions is preferably at or below the visible light wavelength, that is, at most 400 nm. When a convex part is formed using the mold of this invention, since the average space | interval between convex parts becomes about 100 nm, 200 nm or less is more preferable, 150 nm or less is especially preferable.

볼록부 사이의 평균 간격은 볼록부의 형성이 용이하다는 점에서, 20nm 이상이 바람직하다.As for the average space | interval between convex parts, 20 nm or more is preferable at the point which formation of a convex part is easy.

볼록부 사이의 평균 간격의 범위는 20 내지 400nm가 바람직하고, 50 내지 300nm가 보다 바람직하고, 90 내지 250nm가 더욱 바람직하다.20-400 nm is preferable, as for the range of the average space | interval between convex parts, 50-300 nm is more preferable, 90-250 nm is still more preferable.

볼록부 사이의 평균 간격은 전자 현미경 관찰에 의해서 인접하는 볼록부 사이의 간격(볼록부의 중심으로부터 인접하는 볼록부의 중심까지의 거리)을 50점 측정하여, 이들의 값을 평균한 것이다.The average space | interval between convex parts measured 50 points | pieces (distance from the center of a convex part to the center of an adjacent convex part) between adjacent convex parts by electron microscope observation, and averages these values.

볼록부의 높이는, 평균 간격이 100nm인 경우는, 80 내지 500nm가 바람직하고, 120 내지 400nm가 보다 바람직하고, 150 내지 300nm가 특히 바람직하다. 볼록부의 높이가 80nm 이상이면, 반사율이 충분히 낮아지고, 또한 반사율의 파장 의존성이 적다. 볼록부의 높이가 500nm 이하이면, 볼록부의 내찰상성이 양호해진다.When the average space | interval is 100 nm, 80-500 nm is preferable, as for the height of a convex part, 120-400 nm is more preferable, 150-300 nm is especially preferable. When the height of the convex portion is 80 nm or more, the reflectance is sufficiently low, and the wavelength dependency of the reflectance is small. If the height of the convex portion is 500 nm or less, the scratch resistance of the convex portion is good.

볼록부의 높이는, 전자 현미경에 의해서 배율 30000배로 관찰했을 때에 볼록부의 최정상부와, 볼록부 사이에 존재하는 오목부의 최저부의 사이의 거리를 측정한 값이다.The height of a convex part is the value which measured the distance between the uppermost part of a convex part, and the lowest part of the concave part which exists between convex parts, when observed with the magnification 30000 times with an electron microscope.

볼록부의 아스펙트비(볼록부의 높이/볼록부 사이의 평균 간격)는 0.8 내지 5.0이 바람직하고, 1.2 내지 4.0이 보다 바람직하고, 1.5 내지 3.0이 특히 바람직하다. 볼록부의 아스펙트비가 1.0 이상이면, 반사율이 충분히 낮아진다. 볼록부의 아스펙트비가 5.0 이하이면, 볼록부의 내찰상성이 양호해진다.0.8-5.0 are preferable, as for the aspect ratio of a convex part (mean space | interval between convex part), 1.2-4.0 are more preferable, 1.5-3.0 are especially preferable. If the aspect ratio of the convex portion is 1.0 or more, the reflectance is sufficiently low. If the aspect ratio of the convex portion is 5.0 or less, the scratch resistance of the convex portion is good.

볼록부의 형상은, 높이 방향과 직교하는 방향의 볼록부 단면적이 최표면에서 깊이 방향으로 연속적으로 증가하는 형상, 즉, 볼록부의 높이 방향의 단면 형상이 삼각형, 사다리꼴 및 종(鐘)형 등의 형상이 바람직하다.The shape of the convex portion is such that the cross-sectional area of the convex portion in the direction orthogonal to the height direction is continuously increased from the outermost surface to the depth direction, that is, the cross-sectional shape of the convex portion in the height direction is triangular, trapezoidal or longitudinal. This is preferred.

경화 수지층(74)의 굴절률과 필름(72)의 굴절률의 차이는, 0.2 이하가 바람직하고, 0.1 이하가 보다 바람직하고, 0.05 이하가 특히 바람직하다. 굴절률 차이가 0.2 이하이면, 경화 수지층(74)과 필름(72)의 계면에서의 반사가 억제된다.0.2 or less are preferable, as for the difference of the refractive index of the cured resin layer 74, and the refractive index of the film 72, 0.1 or less are more preferable, 0.05 or less are especially preferable. When the refractive index difference is 0.2 or less, reflection at the interface between the cured resin layer 74 and the film 72 is suppressed.

표면에 다공질 구조를 갖는 경우, 그 표면이 소수성인 재료로 형성되어 있으면 로터스 효과에 의해 초(超)발수성이 얻어지고, 그 표면이 친수성인 재료로 형성되어 있으면 초친수성이 얻어진다는 것이 알려져 있다.It is known that when the surface has a porous structure, superhydrophobicity is obtained by the Lotus effect when the surface is formed of a hydrophobic material, and superhydrophilicity is obtained when the surface is formed of a hydrophilic material.

경화 수지층(74)의 재료가 소수성인 경우의 다공질 구조의 표면의 수 접촉각은 90° 이상이 바람직하고, 110° 이상이 보다 바람직하고, 120° 이상이 특히 바람직하다. 수 접촉각이 90° 이상이면, 물 오염이 부착하기 어려워지기 때문에, 충분한 방오성이 발휘된다. 또한, 물이 부착하기 어렵기 때문에, 착빙 방지를 기대할 수 있다.90 degrees or more are preferable, as for the water contact angle of the surface of the porous structure when the material of the cured resin layer 74 is hydrophobic, 110 degrees or more are more preferable, 120 degrees or more are especially preferable. If the water contact angle is 90 ° or more, water contamination becomes difficult to adhere, so that sufficient antifouling property is exhibited. In addition, since water hardly adheres, icing prevention can be expected.

경화 수지층(74)의 재료가 소수성인 경우의 미세 요철 구조의 표면의 수 접촉각의 범위는 90° 이상 180° 이하가 바람직하고, 110° 이상 180° 이하가 보다 바람직하고, 120° 이상 180° 이하가 특히 바람직하다.90 degrees or more and 180 degrees or less are preferable, as for the range of the water contact angle of the surface of the fine concavo-convex structure when the material of the cured resin layer 74 is hydrophobic, 110 degrees or more and 180 degrees or less are more preferable, 120 degrees or more and 180 degrees The following is especially preferable.

경화 수지층(74)의 재료가 친수성인 경우의 다공질 구조의 표면의 수 접촉각은 25° 이하가 바람직하고, 23° 이하가 보다 바람직하고, 21° 이하가 특히 바람직하다. 수 접촉각이 25° 이하이면, 표면에 부착된 오염이 물로 씻겨지고, 또한 기름 오염이 부착하기 어려워지기 때문에, 충분한 방오성이 발휘된다. 상기 수 접촉각은, 경화 수지층(74)의 흡수(吸水)에 의한 다공질 구조의 변형, 그에 따라 반사율의 상승을 억제한다는 점에서 3° 이상이 바람직하다.25 degrees or less are preferable, as for the water contact angle of the surface of the porous structure when the material of the cured resin layer 74 is hydrophilic, 23 degrees or less are more preferable, 21 degrees or less are especially preferable. If the water contact angle is 25 degrees or less, sufficient dirt is exhibited because the contamination adhered to the surface is washed with water and the oil contamination becomes difficult to adhere. The water contact angle is preferably 3 ° or more in terms of suppressing deformation of the porous structure due to absorption of the cured resin layer 74 and consequently an increase in reflectance.

경화 수지층(74)의 재료가 친수성인 경우, 미세 요철 구조의 표면의 수 접촉각의 범위는 3° 이상 30° 이하가 바람직하고, 3° 이상 23° 이하가 보다 바람직하고, 3° 이상 21° 이하가 특히 바람직하다.When the material of the cured resin layer 74 is hydrophilic, the range of the water contact angle of the surface of the fine uneven structure is preferably 3 ° or more and 30 ° or less, more preferably 3 ° or more and 23 ° or less, more preferably 3 ° or more and 21 °. The following is especially preferable.

(활성 에너지선 경화성 수지 조성물)(Active energy ray curable resin composition)

활성 에너지선 경화성 수지 조성물은 중합성 화합물 및 중합 개시제를 포함한다.The active energy ray curable resin composition contains a polymerizable compound and a polymerization initiator.

중합성 화합물로서는 공지된 화합물을 이용할 수 있지만, 예컨대 분자 중에 라디칼 중합성 결합 및/또는 양이온 중합성 결합을 갖는 모노머, 올리고머 및 반응성 폴리머 등을 들 수 있다. 또한, 활성 에너지선 경화성 수지 조성물은 비반응성의 폴리머 및 활성 에너지선 졸겔 반응성 조성물을 포함하고 있어도 좋다.Although a well-known compound can be used as a polymeric compound, For example, the monomer, oligomer, reactive polymer, etc. which have a radically polymerizable bond and / or a cationically polymerizable bond are mentioned in a molecule | numerator. In addition, the active energy ray curable resin composition may include a non-reactive polymer and an active energy ray sol gel reactive composition.

한편, 중합 개시제로서는, 공지된 광중합 개시제, 열중합 개시제 및 전자선 경화 반응을 이용하는 중합 개시제 등을 들 수 있다.On the other hand, a polymerization initiator etc. which use a well-known photoinitiator, a thermal polymerization initiator, and an electron beam hardening reaction are mentioned as a polymerization initiator.

한편, 경화 수지층(74)의 다공질 구조의 표면의 수 접촉각을 90° 이상으로 하기 위해서는, 소수성의 재료를 형성할 수 있는 활성 에너지선 경화성 수지 조성물로서, 불소 함유 화합물 또는 실리콘계 화합물을 포함하는 조성물을 이용하는 것이 바람직하다.On the other hand, in order to make the water contact angle of the surface of the porous structure of the cured resin layer 74 into 90 degrees or more, as an active energy ray curable resin composition which can form a hydrophobic material, the composition containing a fluorine-containing compound or a silicone type compound It is preferable to use.

또한, 경화 수지층(74)의 다공질 구조의 표면의 수 접촉각을 25° 이하로 하기 위해서는, 친수성의 재료를 형성할 수 있는 활성 에너지선 경화성 수지 조성물로서, 적어도 친수성 모노머를 포함하는 조성물을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 내찰상성이나 내수성 부여의 관점에서는, 가교 가능한 다작용 모노머를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 친수성 모노머와 가교 가능한 다작용 모노머는, 동일(즉, 친수성 다작용 모노머)하여도 좋다. 또한, 활성 에너지선 경화성 수지 조성물은, 그 밖의 모노머를 포함하고 있어도 좋다.In addition, in order to make the water contact angle of the surface of the porous structure of the cured resin layer 74 into 25 degrees or less, it is preferable to use the composition containing a hydrophilic monomer at least as an active energy ray curable resin composition which can form a hydrophilic material. desirable. In addition, it is more preferable to include a crosslinkable polyfunctional monomer from the viewpoint of providing scratch resistance and water resistance. In addition, the polyfunctional monomer which can be bridge | crosslinked with a hydrophilic monomer may be the same (namely, a hydrophilic polyfunctional monomer). Moreover, the active energy ray curable resin composition may contain the other monomer.

[용도][Usage]

물품(70)의 용도로서는, 반사 방지 물품, 방담성 물품, 방오성 물품 및 발수성 물품, 보다 구체적으로는 디스플레이용 반사 방지, 자동차 미터 커버, 자동차 미러, 자동차 창, 유기 또는 무기 전기 발광의 광 취출 효율 향상 부재, 및 태양 전지 부재 등을 들 수 있다.Uses of the article 70 include anti-reflective articles, anti-fogging articles, antifouling articles and water-repellent articles, and more specifically, light extraction efficiency of antireflection for displays, automobile meter covers, automobile mirrors, automobile windows, organic or inorganic electroluminescence An improvement member, a solar cell member, etc. are mentioned.

한편, 다공질 구조를 표면에 갖는 물품은 도시된 예의 물품(70)에 한정되지 않는다. 예컨대, 다공질 구조는, 경화 수지층(74)을 형성하지 않고 필름(72)의 표면에 직접 형성되어 있어도 좋다. 단, 롤 형상 몰드(50)를 이용하여 효율좋게 다공질 구조를 형성할 수 있다는 점에서, 경화 수지층(74)의 표면에 다공질 구조가 형성되어 있는 것이 바람직하다.On the other hand, the article having the porous structure on the surface is not limited to the article 70 of the illustrated example. For example, the porous structure may be formed directly on the surface of the film 72 without forming the cured resin layer 74. However, since a porous structure can be efficiently formed using the roll-shaped mold 50, it is preferable that the porous structure is formed in the surface of the cured resin layer 74. FIG.

실시예Example

[시험예][Test Example]

이하, 시험예에 대하여 설명한다.Hereinafter, test examples will be described.

이하의 시험예 1-1 내지 1-4, 2-1 내지 2-4에서는, 나노임프린트용 몰드의 제조 장치에 구비되는 양극 산화조나 열 교환기 등의 각 부재의 재질로 이루어지는 금속의 전해액에 대한 내성이나, 세공 직경 확대 처리 장치에 구비되는 각 부재의 재질로 이루어지는 금속의 용해액에 대한 내성을 확인하기 위하여, 일반적으로 내식성을 갖는다고 하는 탄탈륨(Ta), 지르코늄(Zr), 타이타늄(Ti)과 니오븀(Nb)을 이용하여, 전해액 또는 용해액(이하, 이들을 총칭하여 「처리액」이라 한다.)에 침지시켰을 때에, 처리액 중에 용출한 금속 농도를 측정했다.In the following test examples 1-1 to 1-4 and 2-1 to 2-4, resistance to the electrolytic solution of the metal which consists of materials of each member, such as an anodic oxidation tank and a heat exchanger with which the manufacturing apparatus of a nanoimprint mold is equipped. However, in order to confirm the resistance to the dissolving solution of the metal which consists of the material of each member with which the pore diameter expansion processing apparatus is equipped, tantalum (Ta), zirconium (Zr), titanium (Ti) which are generally corrosion-resistant, Niobium (Nb) was used to measure the metal concentration eluted in the treatment liquid when it was immersed in the electrolytic solution or the dissolution liquid (hereinafter, collectively referred to as "treatment liquid").

한편, 본 시험예에서는, 양극 산화 처리에 이용하는 전해액으로서 옥살산 수용액을, 세공 직경 확대 처리에 이용하는 용해액으로서 인산 수용액을 이용했다. 이들의 농도는, 실제의 양극 산화 처리나 세공 직경 확대 처리에 이용하는 경우의 농도로 좋고, 옥살산 수용액의 농도를 2.7질량%, 황산 수용액을 15질량%로 조정했다.In addition, in this test example, the aqueous solution of phosphoric acid was used as the solution used for the oxalic acid aqueous solution for the pore diameter expansion process as the electrolyte solution used for the anodic oxidation treatment. These concentrations were as good as the concentrations used in the actual anodizing treatment and pore diameter enlarging treatment, and the concentration of the oxalic acid aqueous solution was adjusted to 2.7 mass% and the sulfuric acid aqueous solution was adjusted to 15 mass%.

또한, 처리액에 금속편을 침지할 때는, 처리액의 온도가 높은 쪽이 금속의 용출 촉진 효과가 높지만, 본 시험예에서는 실온에서 행했다. 여기서, 「실온」이란 25℃이다.In addition, when the metal piece was immersed in the processing liquid, the higher the temperature of the processing liquid was, the higher the elution promoting effect of the metal was, but was performed at room temperature in this test example. Here, the &quot; room temperature &quot;

또한, 금속 농도의 측정에는, 고감도로 단시간에 정밀도 좋게 측정할 수 있는 ICP 발광 분광 질량 분석 장치(고주파 유도 결합 질량 분석 장치)를 이용했다.In addition, the ICP emission spectroscopic mass spectrometer (high frequency inductively coupled mass spectrometer) which can measure with high sensitivity and high precision in a short time was used for the measurement of metal concentration.

<시험예 1-1><Test Example 1-1>

처리액으로서 2.7질량%의 옥살산 수용액에, 탄탈륨 단체의 시험편(5.0cm×2.5cm, 두께 1mm)을 실온에서 450시간 침지했다. 그 후, 처리액으로부터 금속편을 취출하고, 이하와 같이 하여 처리액 중에 용출한 금속 농도를 측정했다.In the 2.7 mass% oxalic acid aqueous solution as a processing liquid, the tantalum single test piece (5.0 cm x 2.5 cm, thickness 1mm) was immersed for 450 hours at room temperature. Then, the metal piece was taken out from the process liquid and the metal concentration eluted in the process liquid was measured as follows.

우선, 금속편을 취출한 후의 처리액을 1mL 채취하고, 50mL의 메스플라스크로 옮겨 순수로 50mL로 희석하고, 측정용 시료를 조제했다.First, 1 mL of the process liquid after taking out a metal piece was extract | collected, it moved to the 50 mL volumetric flask, diluted with 50 mL of pure water, and the sample for a measurement was prepared.

이어서, ICP 발광 분광 질량 분석 장치로서 CID 고주파 플라즈마 발광 분광 분석 장치(써모피셔 사이언티픽주식회사제, 「IRIS Advantage AP」)를 이용하고, 각 금속에서 가장 감도가 좋은 파장을 선택하여, 측정용 시료 중의 금속 농도를 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.Subsequently, using a CID high frequency plasma emission spectroscopy apparatus ("IRIS Advantage AP" manufactured by ThermoFisher Scientific Co., Ltd.) as an ICP emission spectroscopic mass spectrometer, the wavelength having the highest sensitivity in each metal was selected, The metal concentration was measured. The results are shown in Table 1.

<시험예 1-2 내지 1-4(표 1 중 실시예 1 내지 4), 2-1 내지 2-4(표 1 중 비교예 1 내지 4)><Test Examples 1-2 to 1-4 (Examples 1 to 4 in Table 1), 2-1 to 2-4 (Comparative Examples 1 to 4 in Table 1)>

처리액 및 금속의 종류를 표 1에 나타낸 바와 같이 변경한 것 이외는, 시험예 1-1과 같이 하여 측정용 시료를 조제하여, 금속 농도를 측정했다. 한편, 황산 수용액으로서는, 15질량%의 황산 수용액을 이용했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 한편, 표 1의 용출량의 "-"는, 금속이 검출 한계 이하의 농도인 것을 나타내고 있다.Except having changed the kind of process liquid and metal as shown in Table 1, the sample for a measurement was prepared like Example 1-1, and metal concentration was measured. In addition, as a sulfuric acid aqueous solution, 15 mass% sulfuric acid aqueous solution was used. The results are shown in Table 1. In addition, "-" of the elution amount of Table 1 has shown that metal is density | concentration below a detection limit.

Figure pct00001
Figure pct00001

표 1로부터 분명한 것과 같이, 옥살산 수용액에 대해서는, 탄탈륨 및 지르코늄의 단위 면적당 용출량이 0.2ppm 이하로 적다는 것이 밝혀졌다. 또한, 황산 수용액에 대해서는, 니오븀 및 지르코늄의 단위 면적당 용출량이 0.2ppm 이하로 적다는 것이 밝혀졌다.As apparent from Table 1, it was found that the amount of elution per unit area of tantalum and zirconium was less than 0.2 ppm in the oxalic acid aqueous solution. In addition, it was found that the amount of elution per unit area of niobium and zirconium was less than 0.2 ppm in the sulfuric acid aqueous solution.

따라서, 전해액으로서 옥살산을 이용하는 나노임프린트용 몰드의 제조 장치에 있어서, 전해액에 접촉하는 부분의 재질로서 탄탈륨이나 지르코늄이 적합하며, 양극 산화 처리를 행함에 있어서 전해액으로의 금속의 용출을 억제할 수 있음을 추측할 수 있다. 또한, 전해액으로서 황산을 이용하는 나노임프린트용 몰드의 제조 장치에 있어서, 전해액에 접촉하는 부분의 재질로서 탄탈륨이나 니오븀이 적합하며, 양극 산화 처리를 행함에 있어서 전해액으로의 금속의 용출을 억제할 수 있음을 추측할 수 있다.Therefore, in the manufacturing apparatus of the nanoimprint mold which uses oxalic acid as electrolyte solution, tantalum and zirconium are suitable as a material of the part which contacts electrolyte solution, and the elution of the metal to electrolyte solution can be suppressed in performing anodizing process. Can be guessed. Moreover, in the manufacturing apparatus of the nanoimprint mold which uses sulfuric acid as electrolyte solution, tantalum and niobium are suitable as a material of the part which contacts electrolyte solution, and the elution of the metal to electrolyte solution can be suppressed in performing anodizing process. Can be guessed.

니오븀 및 타이타늄은 옥살산액 중의 금속 농도가 높아, 금속이 처리액에 용출하기 쉬웠다. 동일하게, 지르코늄 및 타이타늄은 황산액 중의 금속 농도가 높아, 금속이 용출하기 쉬웠다.Niobium and titanium had a high metal concentration in the oxalic acid solution, and the metal was easy to elute in the treatment liquid. Similarly, zirconium and titanium had a high metal concentration in the sulfuric acid solution, and the metal was easy to elute.

따라서, 타이타늄이나 니오븀은, 옥살산을 전해액으로서 이용하여 양극 산화 처리를 행하는 나노임프린트 몰드의 제조 장치에 있어서 전해액에 접촉하는 부분의 재질로서는 맞지 않는다. 또한, 타이타늄이나 지르코늄은, 황산을 전해액으로서 이용하여 양극 산화 처리를 행하는 나노임프린트 몰드의 제조 장치에 있어서 전해액에 접촉하는 부분의 재질로서는 맞지 않는다.Therefore, titanium and niobium are not suitable as a material of the part which contacts an electrolyte solution in the manufacturing apparatus of the nanoimprint mold which performs anodizing process using oxalic acid as electrolyte solution. In addition, titanium and zirconium are not suitable as a material of the part which contacts an electrolyte solution in the manufacturing apparatus of the nanoimprint mold which carries out anodization process using sulfuric acid as electrolyte solution.

실제로, 상기의 금속편을 침지한 옥살산 용액을 2.7질량%의 옥살산 용액으로 3배로 희석한 용액을 전해액으로서 이용하여, 알루미늄의 양극 산화를 행했다.In fact, aluminum was anodized using a solution obtained by diluting the oxalic acid solution in which the metal piece was immersed three times with an 2.7 mass% oxalic acid solution as an electrolyte.

알루미늄 기재로서, 50mm×50mm×두께 0.3mm의 알루미늄판(순도 99.99%)을 과염소산/에탄올 혼합 용액(1/4 부피비) 중에서 전해 연마했다.As an aluminum base material, the aluminum plate (purity 99.99%) of 50 mm x 50 mm x 0.3 mm in thickness was electropolished in the perchloric acid / ethanol mixed solution (1/4 volume ratio).

상기 알루미늄판에 대하여, 각각의 금속편을 침지한 옥살산 수용액을 2.7질량%의 옥살산 용액으로 3배로 희석한 전해액으로, 직류 40V, 온도 16℃의 조건에서 6시간 양극 산화를 행했다. 양극 산화 처리 후의 극 산화 알루미나의 일부를 깎고, 단면에 플라티늄을 1분간 증착하고, 전계 방출형 주사 전자 현미경(니폰전자주식회사제, 「JSM-7400F」)을 이용하여, 가속 전압 3.00kV의 조건으로 단면을 관찰하여, 산화 피막의 두께를 측정했다(도 5).The aluminum plate was subjected to anodization for 6 hours under conditions of a direct current of 40 V and a temperature of 16 ° C. in an electrolyte solution obtained by diluting an oxalic acid aqueous solution in which each metal piece was immersed three times with a 2.7 mass% oxalic acid solution. A portion of the anodic oxide after anodizing was cut, and platinum was deposited on the end face for 1 minute, and a field emission scanning electron microscope (JSM-7400F manufactured by Nippon Electronics Co., Ltd.) was used under an acceleration voltage of 3.00 kV. The cross section was observed and the thickness of the oxide film was measured (FIG. 5).

도 5에 나타낸 바와 같이, 탄탈륨 또는 지르코늄을 침지한 옥살산 용액을 이용한 양극 산화 알루미나는 조정 직후의 옥살산 용액을 이용하여 양극 산화를 행한 경우와 거의 같았다. 타이타늄을 침지한 옥살산 수용액을 이용한 양극 산화 알루미나는 조정 직후의 옥살산 수용액을 이용한 경우와 비교하여 양극 산화 피막이 얇아, 원하는 형상 및 두께의 양극 산화 피막을 형성할 수 없었다. 니오븀을 침지한 옥살산 수용액에는 니오븀의 부유물이 확인되었고, 양극 산화 알루미나 상에 그 부유물이 부착되어 있었다.As shown in Fig. 5, the anodic oxidation alumina using the oxalic acid solution in which tantalum or zirconium was immersed was almost the same as that in the anodic oxidation using the oxalic acid solution immediately after adjustment. The anodic oxidation alumina using the oxalic acid aqueous solution immersed in titanium had a thin anodized film as compared with the case of using the oxalic acid aqueous solution immediately after adjustment, and could not form an anodized film of a desired shape and thickness. In the oxalic acid aqueous solution immersed in niobium, suspended solids of niobium were confirmed, and the suspended solids adhered to the anodic oxide alumina.

나노임프린트용 몰드의 제조 장치의 열 교환기를 타이타늄으로 제작하고, 이하와 같이 하여 몰드를 제조했다.The heat exchanger of the manufacturing apparatus of the mold for nanoimprint was produced with titanium, and the mold was produced as follows.

[시험예 3][Test Example 3]

알루미늄 기재로서, 50mm×50mm×두께 0.3mm의 알루미늄판(순도 99.99%)을 과염소산/에탄올 혼합 용액(1/4 부피비) 중에서 전해 연마한 것을 이용했다.As an aluminum base material, what electrolytically polished the aluminum plate (purity 99.99%) of 50 mm x 50 mm x thickness 0.3mm in the perchloric acid / ethanol mixed solution (1/4 volume ratio) was used.

공정(a):Step (a):

상기 알루미늄판에 대하여, 0.3M 옥살산 수용액 중에서, 직류 40V, 온도 16℃의 조건에서 6시간 양극 산화를 행했다.The aluminum plate was subjected to anodization for 6 hours under conditions of a direct current 40V and a temperature of 16 ° C in a 0.3 M oxalic acid aqueous solution.

공정(b):Step (b):

산화 피막이 형성된 알루미늄판을 6질량% 인산/1.8질량% 크로뮴산 혼합 수용액에 3시간 침지하여, 산화 피막을 제거했다.The aluminum plate on which the oxide film was formed was immersed in 6 mass% phosphoric acid / 1.8 mass% chromic acid mixed aqueous solution for 3 hours, and the oxide film was removed.

공정(c):Step (c):

상기 알루미늄판에 대하여, 0.3M 옥살산 수용액 중, 직류 40V, 온도 16℃의 조건에서 30초간 양극 산화를 행했다.The aluminum plate was subjected to anodization for 30 seconds in a 0.3 M oxalic acid aqueous solution under a direct current of 40 V and a temperature of 16 ° C.

공정(d):Step (d):

산화 피막이 형성된 알루미늄판을 32℃의 5질량% 인산 수용액에 8분간 침지하여, 세공 직경 확대 처리를 행했다.The aluminum plate on which the oxide film was formed was immersed for 8 minutes in 32 degreeC 5 mass% phosphoric acid aqueous solution, and the pore diameter expansion process was performed.

공정(e):Step (e):

상기 알루미늄판에 대하여, 0.3M 옥살산 수용액 중, 직류 40V, 온도 16℃의 조건에서 30초간 양극 산화를 행했다.The aluminum plate was subjected to anodization for 30 seconds in a 0.3 M oxalic acid aqueous solution under a direct current of 40 V and a temperature of 16 ° C.

공정(f):Step (f):

상기 공정(d) 및 공정(e)을 합계로 4회 반복하고, 최후에 공정(d)을 행하여, 평균 간격: 100nm, 깊이: 240nm의 대략 원추 형상의 세공을 갖는 양극 산화 알루미나가 표면에 형성된 몰드 본체를 수득했다.The process (d) and the process (e) were repeated four times in total, and finally, the process (d) was performed to form anodized alumina having approximately conical pores having an average interval of 100 nm and a depth of 240 nm. A mold body was obtained.

공정(g):Process (g):

샤워를 이용하여 몰드 본체의 표면의 인산 수용액을 가볍게 씻어낸 후, 몰드 본체를 흐르는 물 중에 10분간 침지했다.After wash | cleaning the phosphoric acid aqueous solution of the surface of the mold main body lightly using the shower, the mold main body was immersed in flowing water for 10 minutes.

공정(h):Process (h):

몰드 본체에 에어 건(air gun)으로부터 에어를 내뿜어, 몰드 본체의 표면에 부착한 물방울을 제거했다.Air was blown out from the air gun to the mold main body to remove water droplets adhering to the surface of the mold main body.

공정(i):Process (i):

오프쓰루 DSX(다이킨화성물판매주식회사제)를 희석제 HD-ZV(주식회사 하베스제)로 0.1질량%로 희석한 용액에, 몰드 본체를 실온에서 10분간 침지했다.The mold body was immersed at room temperature for 10 minutes in a solution obtained by diluting off-through DSX (manufactured by Daikin Chemical Products Co., Ltd.) to 0.1 mass% with diluent HD-ZV (manufactured by Harvez Co., Ltd.).

공정(j):Process (j):

몰드 본체를 희석 용액으로부터 3mm/초로 천천히 끌어올렸다.The mold body was slowly pulled out of the dilute solution at 3 mm / sec.

공정(l):Process (l):

몰드 본체를 15분간 공기 건조하여, 이형제로 처리된 몰드를 수득했다.The mold body was air dried for 15 minutes to obtain a mold treated with a release agent.

한편, 공정(a), 공정(c) 및 공정(e)에서는, 타이타늄으로 제작한 열 교환기를 구비한 나노임프린트용 몰드의 제조 장치를 이용하여 양극 산화 처리를 행했다.On the other hand, at the process (a), the process (c), and the process (e), anodization treatment was performed using a production apparatus for a mold for nanoimprint provided with a heat exchanger made of titanium.

또한, 몰드의 세공에 대해서는, 이하와 같이 하여 측정했다.In addition, the pore of the mold was measured as follows.

양극 산화 알루미나의 일부를 깎고, 단면에 플라티늄을 1분간 증착하고, 전계 방출형 주사 전자 현미경(니폰전자주식회사제, 「JSM-7400F」)을 이용하여, 가속 전압 3.00kV의 조건으로 단면을 관찰하여, 세공의 간격 및 세공의 깊이를 측정했다. 각 측정은, 각각 50점에 대하여 행하여, 평균치를 구했다.A portion of the anodized alumina was shaved, and platinum was deposited on the cross section for 1 minute, and the cross section was observed under an acceleration voltage of 3.00 kV using a field emission scanning electron microscope ("JSM-7400F" manufactured by Nippon Electronics Co., Ltd.). The gap of pores and the depth of the pores were measured. Each measurement was performed about 50 points, respectively, and the average value was calculated | required.

시험예 3의 경우, 몰드를 제조한 후의 전해액(옥살산 수용액)을 확인한 바, 황변해 있었다. 전해액 중의 타이타늄 농도를 시험예 1-1과 같이 하여 측정한 바, 0.4ppm이었다. 황변의 원인은, 전해액에 타이타늄이 용출하여, 옥살산과 착체를 형성했기 때문이라고 생각된다.In the case of Experiment 3, when the electrolyte solution (oxalic acid aqueous solution) after manufacturing a mold was confirmed, it yellowed. It was 0.4 ppm when the titanium concentration in electrolyte solution was measured like Example 1-1. The cause of yellowing is considered to be that titanium is eluted in the electrolyte to form a complex with oxalic acid.

또한, 수득된 몰드를 이용하여 나노임프린트를 행한 바, 전사한 필름 표면에서 타이타늄을 포함하는 이물질이 검출되었다.In addition, when nanoimprint was performed using the obtained mold, foreign matters containing titanium were detected on the surface of the transferred film.

본 발명의 나노임프린트용 몰드의 제조 장치 및 나노임프린트용 몰드의 제조 방법은, 양극 산화 처리를 행함에 있어서 전해액으로의 금속의 용출을 억제함으로써, 원하는 형상의 양극 산화 피막을 효율좋게 제조할 수 있기 때문에, 반사 방지 물품, 방담성 물품, 방오성 물품 및 발수성 물품의 효율적인 양산에 있어서 유용하다.The apparatus for producing a mold for nanoimprinting and the method for manufacturing a mold for nanoimprinting of the present invention can efficiently produce an anodized film having a desired shape by suppressing elution of a metal into an electrolyte during anodizing. Therefore, it is useful in the efficient mass production of antireflective articles, antifogging articles, antifouling articles and water repellent articles.

10: 나노임프린트용 몰드의 제조 장치,
12: 양극 산화조,
30: 알루미늄 기재,
40: 온도 조절 수단,
42: 세공,
44: 산화 피막(양극 산화 알루미나),
50: 롤 형상 몰드.
10: apparatus for manufacturing a mold for nanoimprint,
12: anodic oxidation tank,
30: aluminum substrate,
40: temperature control means,
42: Handwork,
44: oxide film (anode alumina),
50: roll shape mold.

Claims (14)

알루미늄 기재를 전해액으로 양극 산화 처리하는 나노임프린트용 몰드의 제조 장치에 있어서, 적어도 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 하기 조건의 금속 또는 그 합금인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 장치.
[조건]
전해액 80mL에 실온에서 450시간 침지시킨 경우의 금속의 단위 표면당 용출량이 0.2ppm/cm2 이하인 것.
In the manufacturing apparatus of the nanoimprint mold which anodizes an aluminum base material with electrolyte solution, The material of the surface of the part which contacts at least an electrolyte solution is a metal or its alloy on the following conditions, The manufacturing apparatus of the mold for nanoimprint characterized by the above-mentioned. .
[Condition]
Elution amount per unit surface of metal when immersed in 80 mL of electrolyte solution at room temperature for 450 hours is 0.2 ppm / cm <2> or less.
제 1 항에 있어서,
상기 전해액이 옥살산인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 장치.
The method of claim 1,
The electrolytic solution is oxalic acid, characterized in that the manufacturing apparatus of the mold for nanoimprint.
제 2 항에 있어서,
상기 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 지르코늄 또는 그 합금인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 장치.
The method of claim 2,
The material of the surface of the part which contacts said electrolyte solution is zirconium or its alloy, The manufacturing apparatus of the mold for nanoimprinting characterized by the above-mentioned.
제 2 항에 있어서,
상기 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 탄탈륨 또는 그 합금인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 장치.
The method of claim 2,
The material of the surface of the part which contact | connects the said electrolyte solution is tantalum or its alloy, The manufacturing apparatus of the mold for nanoimprinting characterized by the above-mentioned.
제 1 항에 있어서,
상기 전해액이 황산인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 장치.
The method of claim 1,
The manufacturing apparatus of the mold for nanoimprinting characterized by the said electrolyte solution being sulfuric acid.
제 5 항에 있어서,
상기 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 니오븀 또는 그 합금인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 장치.
The method of claim 5, wherein
The material of the surface of the part which contacts the said electrolyte solution is niobium or its alloy, The manufacturing apparatus of the mold for nanoimprinting characterized by the above-mentioned.
제 5 항에 있어서,
상기 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 탄탈륨 또는 그 합금인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 장치.
The method of claim 5, wherein
The material of the surface of the part which contact | connects the said electrolyte solution is tantalum or its alloy, The manufacturing apparatus of the mold for nanoimprinting characterized by the above-mentioned.
알루미늄 기재를 전해액으로 양극 산화 처리하여, 표면에 다공질 구조가 형성된 나노임프린트용 몰드를 제조하는 방법에 있어서,
적어도 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이, 하기 조건의 금속 또는 그 합금인 나노임프린트용 몰드의 제조 장치를 이용하여, 양극 산화 처리를 행하는 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 방법.
[조건]
전해액 80mL에 실온으로 450시간 침지시킨 경우의 금속의 단위 표면당 용출량이 0.2ppm/cm2 이하인 것.
In the method for producing a mold for nanoimprint in which an aluminum substrate is anodized with an electrolyte solution and a porous structure is formed on a surface thereof.
The material of the surface of the part which contact | connects an electrolyte solution at least performs the anodizing process using the manufacturing apparatus of the mold for nanoimprint which is a metal of the following conditions, or its alloy, The manufacturing method of the mold for nanoimprint characterized by the above-mentioned.
[Condition]
Elution amount per unit surface of metal when immersed in 80 mL of electrolyte solution at room temperature for 450 hours is 0.2 ppm / cm <2> or less.
제 8 항에 있어서,
상기 전해액이 옥살산인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 방법.
The method of claim 8,
The said electrolyte solution is oxalic acid, The manufacturing method of the mold for nanoimprinting characterized by the above-mentioned.
제 9 항에 있어서,
상기 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 지르코늄 또는 그 합금인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 방법.
The method of claim 9,
The material of the surface of the part which contacts said electrolyte solution is zirconium or its alloy, The manufacturing method of the nanoimprint mold characterized by the above-mentioned.
제 9 항에 있어서,
상기 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 탄탈륨 또는 그 합금인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 방법.
The method of claim 9,
The material of the surface of the part which contact | connects the said electrolyte solution is tantalum or its alloy, The manufacturing method of the nanoimprint mold characterized by the above-mentioned.
제 8 항에 있어서,
상기 전해액이 황산인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 방법.
The method of claim 8,
The manufacturing method of the mold for nanoimprinting characterized by the above-mentioned electrolyte solution being sulfuric acid.
제 12 항에 있어서,
상기 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 니오븀 또는 그 합금인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 방법.
13. The method of claim 12,
The material of the surface of the part which contacts said electrolyte solution is niobium or its alloy, The manufacturing method of the nanoimprint mold characterized by the above-mentioned.
제 12 항에 있어서,
상기 전해액에 접촉하는 부분의 표면의 재질이 탄탈륨 또는 그 합금인 것을 특징으로 하는, 나노임프린트용 몰드의 제조 방법.
13. The method of claim 12,
The material of the surface of the part which contact | connects the said electrolyte solution is tantalum or its alloy, The manufacturing method of the nanoimprint mold characterized by the above-mentioned.
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