TWI513566B - 成形模具之製造方法 - Google Patents

Description

成形模具之製造方法

本發明係關於成形模具及成形模具之製造方法。

對於液晶等之顯示器構件、DVD等之記錄媒體、行動電話構件、DNA晶片等的生物晶片等，採用形成有以微米級、次微米級為中心之微細凹凸構造的成形品，另外，作為形成該等成形品之材料，可採用樹脂、矽或玻璃等。

作為形成有此種微細凹凸構造之樹脂成形品的形成方法，可列舉射出成形、奈米壓印成形、壓花成形、輥式轉印成形等。另外，作為形成有微細凹凸構造之矽成形品的形成方法，可列舉矽之乾式蝕刻及濕式蝕刻。再者，作為形成有微細凹凸構造之玻璃成形品的形成方法，可列舉玻璃之乾式蝕刻及濕式蝕刻等。

在該等方法中，採用表面具有微細凹凸構造之模具的樹脂成形法，作為通用構件的製造方法，能實現低成本，已被普遍使用。根據此樹脂成形法，採用具有與製品之微細凹凸構造對應的構造之成形模具。藉由將樹脂注入此成形模具，可獲得表面具有微細凹凸構造之樹脂成形品。若由具有耐久性之金屬材料來形成此成形模具的話，可從一個成形模具獲得大量之樹脂成形品，可實現低成本。

作為由此種金屬材料形成之成形模具的製造方法，具有：(1)在採用與X光、電子束、雷射光、紫外光等之活性能量光反應之阻劑材料來形成微細凹凸構造體(凹凸圖案)後(以下，亦簡稱為微影術)，藉由電鍍來堆積金屬，以獲得成形模具的方法；(2)在直接切削金屬或玻璃而形成微細凹凸構造體後，藉由電鍍來堆積金屬，以獲得成形模具的方法；(3)在蝕刻矽或玻璃而形成微細凹凸構造體後，藉由電鍍來堆積金屬，以獲得成形模具的方法；及(4)直接切削模具用之金屬，以形成微細凹凸構造體的方法等。

考慮到微細凹凸構造體(凹凸圖案)之大小、形狀的自由度、面內均一性及成本，藉由微影術及電鍍來製造成形模具的方法，較為適宜。採用藉由微影術及電鍍來製造成形模具的方法所製造之成形模具，進行樹脂成形之製程，被稱為LIGA製程，且已廣泛普及。

如第2A～2E圖所示，用於LIGA製程之成形模具的製造步驟之一例，係藉由母模形成步驟(第2A圖)、通電膜形成步驟(第2B圖)、補強層形成步驟(第2C圖)及母模除去步驟(第2D圖)所進行，且可依情況來追加平滑化步驟(第2E圖)。

其中，在第1步驟的母模形成步驟(第2A圖)中，在基板32上形成根據阻劑而得之凹凸圖案(阻劑構造體)31。基板可採用玻璃或矽等之平面基板，在此基板32上形成阻劑膜，利用照射活性能量光、例如UV光(365nm)，藉由阻劑膜之溶解/非溶解的反差，形成作為母模之基於阻劑的微細凹凸圖案31。

接著，在第2步驟的通電膜形成步驟(第2B圖)中，在由第1步驟獲得之基板32及凹凸圖案31的全面形成通電膜33。通電膜形成步驟(第2B圖)係在對母模之整個表面進行金屬蒸鍍或無電解電鍍等的表面賦予通電性(導電性)之步驟。在此通電膜形成步驟(第2B圖)中，若能使得對電鍍電流之電阻適度減小則較佳，故通常為0.1～0.3μm程度之薄膜。

接著，在第3步驟的補強層形成步驟中，利用在第2步驟獲得之基板32的通電膜33，在通電膜33上形成電鍍層34。

此補強層形成步驟實質上是電鍍步驟，為了在基於阻劑之微細凹凸圖案31的表面均勻地堆積金屬，例如，在堆積300μm之金屬的電鍍層(膜厚)34之表面(作為模具，為成形面之相反側，成為背面之面)34a，形成有反映了母模之微細凹凸構造且以元件符號34b所示之凹凸構造。

亦即，在模具之成形面形成有與母模對應之微細凹凸構造，在其相反側之背面34a形成有反映了母模之凹凸圖案31的微細凹凸構造34b。其中，反映了母模係指與母模具有相同之形狀，但嚴密地講並非完全為相同形狀。亦即，背面34a之凹凸構造34b，實際上與凹凸圖案31不具相同高度，例如，高度略低、或寬度較小或較大等，表示並非完全相同。

接著，在第4步驟的母模除去步驟(第2D圖)中，從在第3步驟獲得之電鍍層34除去基板32及阻劑構造體31，製作模具40。亦可藉由追加平滑化步驟(第2E圖)來製成將背面34a加以平坦化的模具50，其中該平滑化步驟係藉由研磨等來除去此模具40之背面的凹凸構造34b。

在使用背面具有反映了母模之微細凹凸構造體之凹凸的模具(上述模具40)進行成形的情況，會產生因背面之凹凸而容易使模具變形且成形性顯著變差的問題，或在成形品之表面側產生對應於模具背面的凹凸之轉印痕跡的問題。為了解決此問題，已檢討了將背面研磨而達成平坦化的方法(專利文獻1)，或於背面之凹凸內填入環氧樹脂等而達成平坦化的方法。

[專利文獻1]日本特開昭62-232733號

然而，在由背面研磨而獲得之成形模具(上述模具50)中，因除去背面34a之凹凸構造34b用的研磨而使得金屬產生熱延伸，所以，會有成形模具之成形面的平面性顯著變差的問題。

另一方面，在將樹脂填入背面而獲得之成形模具中，會有因熱傳導之降低而造成成形性變差的問題，及因充填樹脂之劣化、剝離等而造成耐久性變差的問題。

本發明係用以解決上述問題而開發完成者，其目的在於，提供一種成形模具，係具備轉印有基於母模之微細凹凸構造的成形面之成形模具，其能確保成形面之平面性並具有耐久性。

本發明者等，經對應予解決之上述問題點作了刻意研究的結果，在具有通電膜之基板上，藉由微影術形成基於阻劑之凸狀構造體，並由基板及阻劑構造體形成作為母模之凹凸構造體。然後，藉由電鑄，僅在未形成有阻劑的基板上，僅堆積與基於阻劑之凸狀構造體相同高度的金屬。然後，透過通電膜，在基板的表面同樣進行電鑄，藉由除去成為母模之可通電的基板(以下，稱為通電基板)及基於阻劑之凸狀構造體，獲得壓模(成形模具)。藉由此種步驟所製造之壓模的背面平坦，不需要研磨或充填樹脂。因此，發現可獲得平面性優良且熱傳導性均勻之成形模具。

亦即，本發明係在成形面具有微細凹凸構造的成形模具之製造方法，該方法包含以下步驟。

母模形成步驟(第1步驟)，使用在基板之至少一表面上具有通電部之通電基板，並對該通電部賦予基於阻劑之微細的凸狀阻劑構造體而形成母模。

金屬構造形成步驟(第2步驟)，在該通電部析出厚度是相當於該阻劑構造體之高度的金屬，藉以形成金屬構造體。

通電膜形成步驟(第3步驟)，在該阻劑構造體之表面形成通電膜。

補強層形成步驟(第4步驟)，藉由電鍍處理，在該通電膜上形成補強層；及母模除去步驟(第5步驟)，除去該母模，形成表面具有基於該金屬構造體之微細凹凸圖形的模具。

在此，包含第1步驟～第5步驟，係指依序執行第1步驟～第5步驟，但亦意味著包含可在此等步驟之間追加其他步驟的情況。亦即，其明確表明以下意味，例如，在第3步驟之通電膜形成步驟中，亦可於賦予通電膜之前，包含形成通電膜用之周知的前處理步驟。

根據本發明，可基於微影術及電鍍之方法，獲得轉印有基於母模之微細凹凸構造的金屬製成形面，另外，在與成形面對向之背面，未形成反映了母模之微細凹凸構造，亦即具有實質上平滑之背面。

藉此，提供一種成形模具，係具備轉印有基於母模之微細凹凸構造的成形面之成形模具，其成形面由金屬構成，從而能確保耐久性，另外，因實質上具有平滑之背面，所以能確保成形面之平面性。

參照圖面，說明用於實施本發明之最佳實施形態的一例，但本發明並不侷限於以下之實施形態。

第1A～第1E圖為模式性說明本發明之實施形態的成形模具之製造中的各步驟之構成的剖視圖。

在此，第1A圖為藉由第1步驟的母模形成步驟所獲得之剖視圖，顯示通電基板12上形成有基於阻劑之微細之凸狀阻劑構造體11的母模10A。另外，第1B圖為藉由第2步驟的金屬構造形成步驟所獲得之剖視圖，而厚度是與藉由母模形成步驟獲得之阻劑構造體11的高度相當之金屬構造體13，被賦予在未形成有阻劑構造體11之通電部12a上。另外，第1C圖為藉由第3步驟的通電膜形成步驟所獲得之剖視圖，覆蓋藉由上述第1及第2步驟獲得之阻劑構造體11及金屬構造體13的表面，形成通電膜14。另外，第1D圖為藉由第4步驟的補強層形成步驟所獲得之剖視圖，在藉由第3步驟獲得之通電膜14上，藉由電鍍處理形成補強層15。又，第1E圖為說明藉由第5步驟的母模除去步驟所獲得本發明的成形模具(主模)之剖視圖，在藉由第4步驟形成補強層後，除去作為母模之通電基板12及阻劑構造體11，獲得表面具有基於金屬構造體13之微細凹凸圖案的成形模具。

以下，根據該等第1A～第1E圖依序進行說明。

如第1A圖所示，在形成母模10A之第1步驟(母模形成步驟)中，依所需之排列使微細之凸狀阻劑構造體11形成於通電基板12上，並在通電基板12之上方確保未形成有阻劑構造體11之上部空間13'。

在此，通電基板12上之阻劑構造體11的形成方法並無特別限定，例如，可採用基於通常之光微影術的方法。在基於此種光微影術的方法中，例如，包含阻劑層之賦予步驟、圖案處理步驟及顯像步驟。在阻劑之賦予步驟中，對基板上賦予厚度是相當於所需之凹凸深度的阻劑層。另外，在圖案處理步驟及顯像步驟中，使阻劑層透過光罩等或藉由適宜之方法而依所需之排列，將阻劑層之一部分依照圖案加以除去的步驟。藉此，依圖案除去以預定厚度所賦予之阻劑，藉以形成第1A圖所示之母模10A，該母模10A係將剩餘之阻劑構造體11賦予於通電基板12上而得者。

作為使用之阻劑材料，若在母模形成步驟(第1步驟)、金屬構造形成步驟(第2步驟)、通電膜形成步驟(第3步驟)、補強層形成步驟(第4步驟)等之各步驟中，具備不變形等而能維持形態之程度的特性，且具有能在最終之母模除去步驟(第5步驟)加以除去的特性的話，該材料並不受特別限定，而可廣泛採用。另外，亦可依作為目的之阻劑構造體的寬度、高度、間距及形狀，適宜選取。

作為使用之阻劑材料，可列舉例如能與X光、電子束、雷射光、紫外光等之活性能量光反應之阻劑材料。

例如，在採用紫外光之情況，可列舉酚醛系樹脂、重鉻酸系樹脂、聚乙烯醇肉桂酸酯系樹脂、疊氮系樹脂、環氧系樹脂等。

另外，亦可列舉出對負阻劑或正阻劑上照射i光(365nm)之近紫外光，形成對與鉻罩之二維圖案對應的溶劑之溶解/非溶解的反差，藉由溶劑顯像而獲得3維構造的方法。

本發明之通電基板12係指在至少一表面具有通電性(導電性)的部位(通電部12a)之基板，該通電部12a係從阻劑材料能形成母模10A之程度的表面特性及通電基板中選出。可列舉出例如：鎳、鋁、銅、鉻、金、白金等之金屬、不鏽鋼等之合金，藉由蒸鍍、濺鍍或無電解電鍍等在表面堆積鎳、鋁、銅、鉻、金、白金等而成之玻璃、矽、樹脂。上述該些可依阻劑構造體11之形成方法而適宜選出。

在此，作為能形成母模10A之程度的表面特性，包含：藉由與阻劑材料之相對的特性所決定之適宜的密接性、後述之母模除去步驟中的剝離性、及各種耐性。作為各種耐性，例如在形成阻劑構造體11時，在使用鹼性水溶液作為顯像液的情況，可選擇使用具有耐鹼性之鎳、不鏽鋼、鎳蒸鍍玻璃等。

另外，作為剝離性包含：藉由金屬構造形成步驟而析出之金屬構造體13，能與構成母模之一部分的基板12剝離之情況。亦即，作為在後述之金屬構造形成步驟中較佳的方法而例示出之電鍍處理，其目的通常是用於藉由金屬來被覆固體表面。因此，在電鍍處理中，具有進行前處理的情況，該前處理使得作為金屬之被覆對象之固體表面與析出金屬之間的密接性變得良好。

相對於此，本發明中，通電基板上析出之金屬，與通電基板12，係被剝離使用，所以，不需要進行用以改善密接性之前處理，或是將該處理限制在最小範圍。另外，通電基板可根據與析出金屬之關係，而從剝離性良好者中選出。

例如，在不鏽鋼之表面始終會有一層薄而透明且密接性強之被膜。而且，即使該被膜一旦被去除，但在曝露於空氣中之其他的氧化狀態下，仍會立即再生。此被膜之存在，一般會妨礙到「電鍍」之密接性。這是因為在通常之電鍍處理中，無論是否去除此被膜，均會立即進行電鍍處理，而至電鍍處理之前，需留意被膜不要再生。在本發明之通電基板12中，不需要顧慮到此種之密接性的提高。

接著，阻劑構造體11之排列及大小，可依作為目的對象之樹脂成形品而適宜決定。第3及第4圖顯示在後述之驗證本發明之作用效果用的實施例中所採用的樣版構成。在此，第3圖為顯示阻劑構造體11之排列的俯視圖，第4圖為沿著第3圖中之iv-iv'線所作之剖視圖。

在該等圖中，符號a表示阻劑構造體之高度，符號b表示阻劑構造體之寬度，符號c表示阻劑構造體之長度，符號d表示阻劑構造體之間距。

其中，本發明中，在阻劑構造體之高度a較高的情況，可獲得顯著之作用效果。亦即，在阻劑構造體之高度a較低的情況，如上述，因背面之凹凸而使模具容易變形，造成成形性惡化的問題點少。相對於此，阻劑構造體之高度a越高，則因背面之凹凸而使模具變形，造成成形性惡化的問題點，越為顯著，但根據本發明之成形模具的製造方法(其可製作實質上無背面之凹凸的成形模具)，即使阻劑構造體之高度a變高，但因背面不產生凹凸，所以，仍不會產生模具之變形。

產生此種變形之阻劑構造體之高度a，通常為10μm以上，顯著情況則為20μm以上。另一方面，本發明之阻劑構造體之高度a，雖無上限，但通常為1000μm程度以下。本發明中，其特徵是在成形模具之製造步驟中放入微影處理的步驟，微影術之特徵之一，即是微細加工。這是因為高度或間距越大，則本發明之特徵變得越不明顯。為了能明顯地產生微影術之特徵，以300μm以下為較佳，又以200μm以下為特佳。

另外，藉由相同之理由，寬度b及間距d等雖無特別之限制，但通常情況下，寬度係從0.5μm～500μm之範圍中選出，另外，間距係從1μm～1000μm之範圍中選出。

接著，如第1B圖所示，在第2步驟(金屬構造形成步驟)中，在由第1步驟(母模形成步驟)所獲得之上部空間13'，析出厚度是相當於微細之凸狀阻劑構造體11之高度的金屬，而形成金屬構造體13。

此金屬之析出，只要是能形成與阻劑構造體11對應之金屬構造體，可為無電解電鍍，但以藉由電性電鍍法堆積金屬之所謂電鑄法為較佳。

金屬構造體13係藉由通常之電性電鍍法(所謂電鑄法)對第1步驟所獲得之母模10A的表面側簡單地進行而形成。在第1步驟所獲得之母模10A的表面側露出凸狀之阻劑構造體11、及未被賦予凸狀之阻劑構造體11的通電部12a，但阻劑構造體11之露出部分(頂端面11a及側面11b)，沒有通電性(導電性)，所以，不會藉由電鑄析出金屬，僅在通電部12a析出金屬。藉此，若進行通常之電性電鍍，便可僅於上部空間13'選擇性地析出金屬。另外，藉由適宜選擇通電量，可形成厚度是相當於微細之凸狀阻劑構造體11之高度的金屬構造體13。根據通常之電性電鍍，可於通電部12a之上方堆積大致均勻之厚度的厚膜狀的金屬。藉此，堆積膜(或析出膜)之表面與通電部12a之平面實質上成為平行，可形成厚度是相當於微細之凸狀阻劑構造體11之高度的金屬構造體13。

金屬構造體13成為成形模具之圖案面，所以可從適合於模具表面之硬度及具有耐久性的素材中適宜選出。另外，應同時兼顧到與母模10A之剝離性，則誠如上述。又，有關電性電鍍浴穩定性、電鍍條件等，可根據通常之方法適宜選擇。

作為形成此種之金屬構造體13的材料，可列舉出例如：銅、鐵、鎳、鎳磷合金、鎳錳合金、鎳鈷合金、鎳鉬合金、鎳鎢合金、鈷鉬合金及鈷鎢合金等。

為了藉由無電解電鍍來形成金屬構造體13，可使用對於無電解電鍍液具有還原性之通電基板12。作為此種通電基板12，可列舉出例如：鐵、鎳、白金等之第VIII族金屬。此等之通電基板12，在阻劑構造體11之構造不會破壞或損壞之範圍內，亦可依需要實施活性化處理等。該等處理例如是活性能量光、電漿等之活性處理，藉此，可順利地進行無電解電鍍處理。

接著，如第1C圖所示，在第3步驟(通電膜形成步驟)中，在由第1步驟所獲得之阻劑構造體11的表面(頂端面11a)形成通電膜14。在由第2步驟所獲得之金屬構造體13的表面，同時能容易地形成通電膜14，故而較佳。藉此，可對頂端面11a與金屬構造體13之表面13a，賦予作為補強層15之電鍍層。

本發明之通電膜14，只要是能與阻劑材料密接且可通電之膜，並無特別之限制，可列舉出利用蒸鍍、濺鍍或無電解電鍍等而形成例如：鎳、鋁、銅、鉻、金、白金等的膜。可依目的適宜選擇，但以與金屬構造體13相同之組成為較佳。

另外，在賦予該等之通電膜14的步驟中，通常之情況下，可賦予不僅能與金屬構造體13密接，且整體平滑之通電膜14。

在此，通電膜14之膜厚，雖無特別之限定，若過薄則容易產生通電異常或膜剝離，若過厚，則在製作時需要較長時間。另外，在通電膜形成步驟中，當進行蒸鍍或濺鍍處理時，阻劑表面之溫度將會上昇。這是因為當藉由該等處理形成厚膜時，蓄積於阻劑表面之蓄熱量增多，阻劑與通電膜之密接性提高，而有阻劑材料之剝離變得困難的情況。從以上觀點考慮，通常之情況下，以通電膜14之膜厚為25nm～500nm的範圍內為較佳。

接著，如第1D圖所示，在第4步驟(補強層形成步驟)中，藉由電鍍處理在通電膜14上形成補強層15。藉此，可獲得背面15a平坦之電鍍層(補強層15)。在此，本發明之背面15a係指與成形模具10之成形面10a相反側的面，並稱電鍍層15之空氣界面為背面15a。

此電鍍層15可與賦予金屬構造體13之方法實質上相同。亦即，考慮到成形模具10之耐久性及補強性，以硬度比金屬構造體13還大為較佳，且與金屬構造體13之賦予相同，可依目的適宜選擇。

接著，如第1E圖所示，在第5步驟(母模除去步驟)中，藉由適宜之方法除去母模10A，露出具有基於金屬構造體13之微細凹凸圖案的成形面10a，獲得由通電膜14、補強層15及金屬構造體13所構成之背面15a平坦的成形模具10。

在露出於成形面10a之通電膜14，不適合作為成形模具10的表面材料之情況，可除去通電膜14之表面露出部分。在除去通電膜14之情況，當然以預先考慮到通電膜之厚度，來決定阻劑構造體11之高度a為較佳。

(變化例)

以下，參照圖面說明本發明之較佳實施形態的一變化例，而對與實施形態相同或均等之部位構件，則賦予相同之元件符號並省略詳細說明。

在顯示實施形態之第1A圖中，凸狀之阻劑構造體11係形成於通電基板12的中央部，但此阻劑構造體11在通電基板12上的位置，並不受到限定。

例如，在本變化例之母模20A中，如第9A圖所示，除了位於通電基板12之中央部的阻劑構造體11以外，並沿側壁12b形成阻劑構造體11'。在此種母模20A中，阻劑構造體11'之頂端面11a'的面積，比位於中央部的阻劑構造體11之頂端面11a的面積還寬。

以下，藉由與實施形態相同之步驟，可獲得第9E圖所示之模具20。在此模具20中，反映母模20A之表面構造，在成形面10a之外周圍，欠缺金屬構造體13而未被形成。

藉由以上步驟獲得之本發明的成形模具10,20之背面15a，亦即具有與阻劑構造體11對應之微細凹凸構造體的成形面10a之相反側的面之表面粗度，相當於電鍍層15之表面粗度，例如，在以電鑄進行之情況，具有1μm以下之凹凸。此凹凸不是起因於阻劑構造體11之微細凹凸構造體，而是因電鑄方法所引起，此程度之凹凸，雖不致於產生成形不良，但權宜之計，亦可利用砂紙等進行不會有熱延伸程度的輕微研磨，但此並不意味排除本發明之實施。

如此獲得之模具，可用作為精密之微細加工技術用的模具。作為此種精密微細加工技術，可列舉例如：奈米壓印成形(以下，亦有簡稱為壓印的情況)。在此，壓印係指將形成於模具之成形面上的非常微細之凹凸壓抵於塗布於基板之樹脂上，將成形面之形狀轉印於樹脂上的方法。一般而言，在對基板上之聚甲基丙烯酸甲酯等之熱可塑性樹脂的高分子膜在減壓之氣體環境下，將成形模具(模具)抵壓於基板上，將該基板加熱至熱可塑性樹脂的玻璃轉移溫度以上。在經過一定時間後，將成形模具(模具)及基板冷卻至室溫，並從基板上剝離成形模具。藉此，經過了所謂於高分子膜上形成有精密之凹凸圖案的步驟的技術。

亦可依需要在此模具之表面進行用以提高脫模性的處理。

另外，依以上方法獲得之成形模具，藉由樹脂成形加工，被期待應用於各種之樹脂成形品，該等樹脂成形品係以液晶等之顯示器構件、DVD等之記錄媒體、行動電話器材、DNA晶片等的生物晶片等之微米級、次微米級為中心之需要微細凹凸構造的成形品。

(實施例)

其次，以具體實施例來說明本發明之實施態樣。以下根據實施例來具體說明本發明，但本發明並不限定於此等實施例。

又，以下所示之實施例，只要無任何限制，均基於第1A圖～第1E圖及第3、4圖所進行，另外，比較例係基於第2A圖～第2E圖及第3、4圖所進行。

在此，實施例及比較例之阻劑構造體的高度a、寬度b、長度c及間距d，分別為a=20μm、b=20μm、c=80μm、d=100μm。另外，在實施例及比較例之成形模具上，在直徑為16mm之圓圈的範圍內形成有與第3圖及第4圖對應之微細凹凸構造體。

採用以上之實施例及比較例之成形模具，在樹脂上形成模具之微細凹凸構造體時，使用Jenoptik製奈米壓印成形裝置來進行成形。使用厚度為10mm之SUS304的不鏽鋼作為基板(以下，稱為SUS基板)，以雙面膠帶將成形模具貼附於SUS基板上，並將貼附有成形模具之SUS基板安裝於成形裝置上，對丙烯酸(聚甲基丙烯酸甲酯)進行加熱‧加壓，獲得樹脂製微細凹凸構造體。加熱係在125℃，加壓係以5MPa進行，最大加壓力之保持時間為120秒。作為成形性之指標，評價了100次成形的成形性。

實施例及比較例之成形模具的平面性，係由三鷹光器製NH-3SP所測定。

[實施例1]

在厚度1mm之平面SUS基板上，藉由採用近紫外線之光微影術製作第3圖及第4圖所示大小的阻劑構造體11，並利用Ni電鑄僅在SUS基板上堆積20μm的Ni。然後，進行Ni之真空蒸鍍，朝在第2步驟形成之基板上形成通電膜，再進行Ni電鑄，堆積500μm的Ni。

在除去阻劑後，獲得成形模具10。對成形模具表面進行氧電漿處理，藉以進行成形。

[比較例1]

採用第2A圖～第2D圖所示之製造方法，製造在背面出現有微細構造體之凹凸的成形模具。在厚度1mm之平面玻璃基板上，藉由採用近紫外線之光微影術製作第3圖及第4圖所示大小的阻劑構造體31。然後，藉由Ni之真空蒸鍍形成通電膜，再進行Ni電鑄，堆積500μm的Ni。在除去阻劑後，獲得成形模具40。對成形模具表面進行氧電漿處理，藉以進行成形。

[比較例2]

採用第2A圖～第2E圖所示之製造方法，製造背面被研磨成平滑面的成形模具。在厚度1mm之平面玻璃基板上，藉由採用近紫外線之光微影術製作第3圖及第4圖所示大小的阻劑構造體31。然後，藉由Ni之真空蒸鍍形成通電膜，再進行Ni電鑄，堆積500μm的Ni。在除去阻劑後，以保護膜被覆成形模具表面，以#80及#400之砂紙來研磨背面的凹凸，獲得平坦之成形模具50。然後將保護膜剝離，並以溶劑洗淨後，進行氧電漿處理，藉以進行成形。

在藉由實施例1及比較例2所製造之成形模具中，雖然看不到有對應於模具背面之凹凸的轉印痕跡，但在藉由比較例2所製造之成形模具中，有觀察到對應於背面之凹凸的轉印痕跡。

第5圖顯示由實施例1之方法所製造之成形模具的形成有微細凹凸構造體之區域的平面性。其中最低部與最高部之高低差(以下，ΔH)為ΔH=4μm，其平面性良好，採用此模具進行壓印成形。丙烯酸樹脂之充填性為面內均勻，可達成100次成形之穩定成形。

第6圖顯示由比較例1之方法所製造之成形模具的形成有微細凹凸構造體之區域的平面性。其中ΔH=7μm，採用此模具進行壓印成形。雖可獲得對微細凹凸構造體之形成區域的最外周部的充填性，但隨著朝向區域中心，其充填變得不足，造成微細凹凸構造體之轉印率在中心部降低。第7圖顯示5次成形後之成形模具的平面性。在5次成形後，成為ΔH=23μm，因5次成形而使得成形模具大幅度地變形，不得不中止對以後之成形。

另外，第8圖顯示由比較例2之方法所製造之成形模具的形成有微細凹凸構造體之區域的平面性。其中ΔH=47μm，其平面性差，採用此模具進行壓印成形。雖微細凹凸構造體之形成區域的最外周部，形成有構造體上面之一部分，但整個上面卻不形成，而造成充填不足，使得朝向微細凹凸構造體之形成區域的中心，轉印率更為降低，中心部之高度約為12μm。

經將加壓力變更為7.5MPa之結果，雖微細凹凸構造體之形成區域的中心部之轉印率有所提高，而形成有上面之一部分，但在最外周部附近，脫模時會造成丙烯酸樹脂變形，而無法進行均勻之成形。

又，本發明並不受上述所示實施形態所限定。在本發明之範圍中，均可將上述實施形態之各要素變更、追加、轉換為熟悉本行業者所能容易思及的內容。

本申請案係根據日本國之特願2008-204372號所揭示的發明，主張優先權。

10．．．模具

10A．．．母模

11．．．阻劑構造體

11'．．．阻劑構造體

11a．．．頂端面

11a'．．．頂端面

11b．．．側面

12．．．通電基板

12a．．．通電部

12b．．．側壁

13．．．金屬構造體

13'．．．上部空間

13a．．．表面

14．．．通電膜

15．．．補強層

15a．．．背面

20．．．模具

20A．．．母模

31．．．阻劑構造體

32．．．基板

33．．．通電膜

34．．．電鍍層

34a．．．背面

34b．．．凹凸構造

40．．．模具

50．．．模具

a．．．阻劑構造體之高度

b．．．阻劑構造體之寬度

c．．．阻劑構造體之長度

d．．．阻劑構造體之間距

第1A圖為模式性說明實施形態及實施例1之成形模具的製造方法之剖視圖。

第1B圖為模式性說明實施形態及實施例1之成形模具的製造方法之剖視圖。

第1C圖為模式性說明實施形態及實施例1之成形模具的製造方法之剖視圖。

第1D圖為模式性說明實施形態及實施例1之成形模具的製造方法之剖視圖。

第1E圖為模式性說明實施形態及實施例1之成形模具的製造方法之剖視圖。

第2A圖為模式性說明習知例或比較例之成形模具的製造方法之剖視圖。

第2B圖為模式性說明習知例或比較例之成形模具的製造方法之剖視圖。

第2C圖為模式性說明習知例或比較例之成形模具的製造方法之剖視圖。

第2D圖為模式性說明習知例或比較例之成形模具的製造方法之剖視圖。

第2E圖為模式性說明習知例或比較例之成形模具的製造方法之剖視圖。

第3圖為顯示實施例及比較例之阻劑構造體的構成之俯視圖。

第4圖為顯示實施例及比較例之阻劑構造體的構成之剖視圖。

第5圖為顯示實施例1之成形模具的微細凹凸構造體之區域的平面性之立體圖。

第6圖為顯示比較例1之成形模具的微細凹凸構造體之區域的平面性之立體圖。

第7圖為顯示比較例1之成形模具的微細凹凸構造體之區域的平面性之立體圖。

第8圖為顯示比較例2之成形模具的微細凹凸構造體之區域的平面性之立體圖。

第9A圖為模式性說明變化例之成形模具的製造方法之剖視圖。

第9B圖為模式性說明變化例之成形模具的製造方法之剖視圖。

第9C圖為模式性說明變化例之成形模具的製造方法之剖視圖。

第9D圖為模式性說明變化例之成形模具的製造方法之剖視圖。

第9E圖為模式性說明變化例之成形模具的製造方法之剖視圖。

10A．．．母模

11．．．阻劑構造體

11a．．．頂端面

11b．．．側面

12．．．通電基板

12a．．．通電部

13．．．金屬構造體

13'．．．上部空間

13a．．．表面

14．．．通電膜

15．．．補強層

15a．．．背面

Claims (4)

1. 一種成形模具之製造方法，該成形模具在成形面具有微細凹凸構造，而該製造方法包含有以下步驟：母模形成步驟(第1步驟)，使用在基板之至少一表面上具有通電部之通電基板，並對該通電部賦予基於阻劑之微細的凸狀阻劑構造體而形成母模；金屬構造形成步驟(第2步驟)，在該通電部析出厚度相當於該阻劑構造體之高度的金屬，藉以形成金屬構造體；通電膜形成步驟(第3步驟)，在該阻劑構造體之表面形成通電膜；補強層形成步驟(第4步驟)，藉由電鍍處理，在該通電膜上形成補強層；及母模除去步驟(第5步驟)，除去該母模，形成表面具有基於該金屬構造體之微細凹凸圖形的模具。
2. 如申請專利範圍第1項之成形模具之製造方法，其中該阻劑構造體之高度為10μm以上。
3. 如申請專利範圍第1項之成形模具之製造方法，其中該補強層形成步驟之電鍍處理係電鑄。
4. 如申請專利範圍第1項之成形模具之製造方法，其中該通電膜形成步驟，係藉由從蒸鍍、濺鍍、無電解電鍍中選出之方法來形成通電膜。