[发明专利]纳米压印用模具及曲面体

说明书

技术领域

本发明涉及用于形成纳米级凹凸的模具及使用该模具的曲面体。

背景技术

光通信中使用分波分光装置。作为该分波分光装置，为了将所需的波长分光而使用波长分光装置。多数情况下，分波分光装置形成于平面上的透明支承体表面，但根据用途，有时也必须在透镜表面那样的曲面上形成分波分光装置。平面上所形成的分波分光装置通过下述方法形成：形成硬质的母模，将该母模的表面形状转印至树脂上，使用该树脂模具来形成分波分光装置。这样由平面上的母模所形成的树脂模具中，使用通常的树脂，该树脂只要是透明且具有一定程度的强度的树脂即可无特别限定地使用。

可是，即使想要将如上所述的平面用的树脂模具应用于曲面，也大多会有树脂模具与曲面不匹配的情况，为了使树脂模具与曲面完全匹配，必须制造与曲面形状相同的母模。曲面模具是具有各种曲率或各种形状的模具，如果以匹配其曲率或形状的条件形成母模，则母模变得非常昂贵，进而以曲面形状形成的曲面纳米压印也变得非常昂贵。

通常作为纳米压印用树脂制模具，已知在PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)基材上层叠丙烯酸树脂等而得的模具(专利文献1)。但是，专利文献1中记载的模具中，由硬度高的材质形成的硬质层是必需的，所以模具几乎没有伸缩性，实质上只能对平面形状进行压印。所以，必须准备与对透镜这样的曲面施加纳米级水平的凹凸形状的方式相对应的模具。

为了解决该问题，专利文献2中公开了下述发明：曲面状部材，其特征是在曲面上粘贴有形成有凹凸图案的树脂膜。该专利文献2中公开了在曲面上粘贴由表面具有微细的凹凸的热塑性树脂构成的表面材料而得的曲面体。

但是，该专利文献2中记载的曲面体存在以下问题：由于在透镜等的表面粘贴有表面具有凹凸形状的热塑性树脂，且热塑性树脂较硬，所以无法应用于具有大的曲率半径的构件(透镜等)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2008-068612号公报

专利文献2:日本专利特开2009-279831号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明的目的是提供对于曲面形状也能进行压印的压印用树脂模具及使用该压印用模具的曲面体。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的纳米压印用模具的特征是，由Hs橡胶硬度在10～55的范围内的有机硅橡胶弹性体构成，且在表面形成有微细的凹凸。

本发明中使用的上述有机硅橡胶弹性体是紫外线固化性有机硅橡胶或热固化性有机硅橡胶。

此外，上述有机硅橡胶的总光线透明率(按照JISK7105标准用250μm厚的片材测定)为60％以上，较好是80％以上，透明性越高越理想。

上述纳米压印用模具可以单独使用Hs橡胶硬度在10～55的范围内的有机硅橡胶弹性体，也可以形成在透明支承体表面上。

此外，上述透明支承体较好是具有曲率半径为500mm以下的曲面部的曲面体。

本发明的曲面体较好是具有曲率半径为500mm以下的曲面部，且在所述曲面部的表面具有间隔在50～100000nm的范围内的凹凸。

发明的效果

根据本发明的纳米压印模具，能够从母模将母模上所形成的微细的凹凸转印至具有特定的硬度的有机硅橡胶弹性体的表面。该母模由有机硅、玻璃、金属等硬质构件形成，非常昂贵，所以纳米级的凹凸有时会磨损或缺损。因此，从母模转印树脂模具，再使用该树脂模具形成在表面上形成有微细的凹凸的转印板。这种转印板大多数由热塑性树脂形成，所以在作为平板使用时没有特别问题，但在透镜这样的曲面上形成凹凸时，其形态追随性会成为问题。此外，由于是树脂模具、且多次与经加热的树脂接触而将其表面上所形成的凹凸图案转印至热塑性树脂，所以必须要有高的耐热性。

本发明中，考虑到该用途而使用Hs橡胶硬度为10～55的有机硅橡胶。通过使用这种有机硅橡胶，能够进行反复模压。

附图说明

图1是表示本发明的曲面体的一例的照片。附带的参考例1是该曲面体的照片，颜色变化的部分是由使用纳米压印用模具而形成的凹凸所形成的片材的干涉波。

图2是片材上所形成的凹凸的电子显微镜照片。

图3是用于形成凹凸的层叠体20的剖视图，该凹凸是从母模11将微细的凹凸转印至带支承体11的有机硅橡胶13时所形成的凹凸。

图4是从母模11将微细的凹凸转印至带支承体11的有机硅橡胶13时的剖视图。

图5是在带支承体11的有机硅橡胶13上形成微细的凹凸的剖视图。