JP6660039B2 - 微細構造体製造用金型、細構造体製造用金型の製造方法、微細構造体及び微細構造体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、繰り返し周期が５００ｎｍ以下による繰り返しによる微細構を備えたフィルム材等の微細構造体に関するものである。

近年、繰り返し周期が可視光域の波長程度の微細構造の利用が、特許文献１、２等に提案されている。すなわち特許文献１には、このような微細構造を、可視光域の最短波長以下の繰り返しピッチによる微小突起の繰り返しにより作製することにより、可視光域の反射防止を図る工夫が提案されている。またこのような微細構造は、親水性、防曇性、セルフクリーニング性を備え、特許文献２には、このような特徴を利用する構成が開示されている。

ところでこの種の微細構造を備えた微細構造体について、種々に利用範囲の拡大を図ることができれば、便利であると考えられる。このためには、従来に比して一段と高い生産性を確保できるようにすることが求められる。

特許４６３２５８９号公報 特許５４２６１００号公報

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、この種の微細構造体に関して高い生産性を確保できるようにし、この種の微細構造体に関して利用範囲の拡大を図ることを目的とする。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ね、微細構造を設けた部位をパターニングして微細構造体を作製し、また微細構造に係る賦型用の領域を選択的に設けて賦型用版を構成する、との着想に至り、本発明を完成するに至った。

具体的には、本発明では、以下のようなものを提供する

（１） 繰り返し周期が５００ｎｍ以下による微細構造を備えた微細構造体であって、
基材上に表面樹脂層が設けられ、
賦型処理により、前記表面樹脂層の表面に、選択的に、前記微細構造が形成され、
前記微細構造を作製した領域と、前記微細構造を作製していない領域とに、前記表面樹脂層の表面がパターニングされた微細構造体。

（１）によれば、微細構造を作製した領域が相対的に親水性又は撥水性の高い領域となり、微細構造を作製していない領域が相対的に親水性又は撥水性の低い領域となり、これにより親水性又は撥水性の高い領域をパターニングしてなる微細構造体を、賦型処理により作製することができ、これにより高い生産性により得ることができる。

（２） （１）において、前記微細構造を作製していない領域の表面が、親水性であり、
前記微細構造を作製した領域に、選択的に液体が付着した微細構造体。

（２）によれば、親水性の高い領域をパターニングしてなる微細構造体について、このパターニングを目視可能とすることができる。

（３） （１）において、前記微細構造を作製していない領域の表面が、撥水性であり、
前記微細構造を作製していない域に、選択的に液体が付着した微細構造体。

（３）によれば、撥水性の高い領域をパターニングしてなる微細構造体について、このパターニングを目視可能とすることができる。

（４） （１）、（２）、（３）の何れかにおいて、前記微細構造が、
柱状体をマトリックス状に配置して形成された微細構造体。

（４）によれば、凹部をマトリックス状に配置したより、より具体的に、親水性又は撥水性の高い領域をパターニングしてなる微細構造体を高い生産性により得ることができる。

（５） （１）、（２）、（３）の何れかにおいて、前記微細構造が、
凹溝の繰り返しにより形成された微細構造体。

（５）によれば、凹溝の繰り返しによる、より具体的構成により、親水性又は撥水性の高い領域をパターニングしてなる微細構造体を高い生産性により得ることができる。

（６） （１）、（２）、（３）の何れかにおいて、前記微細構造が、
微小突起の密接配置により形成された微細構造体。

（６）によれば、微小突起の密接配置による、より具体的構成により、親水性又は撥水性の高い領域をパターニングしてなる微細構造体を高い生産性により得ることができる。

（７） 繰り返し周期が５００ｎｍ以下による微細構造を備えた微細構造体の製造方法において、
製造用金型の母材表面に、前記微細構造に対応する微細凹凸形状を作製する微細凹凸形状の作製工程と、
前記母材表面の微細凹凸形状を選択的に埋め戻して、前記微細凹凸形状が表面に現れた領域と、前記微細凹凸形状が表面に現れてない領域とに、前記母材表面をパターニングするパターニングの工程と、
前記パターニングの工程により母材表面がパターニングされた前記製造用金型を使用した賦型処理により、前記微細構造体の基材表面に、選択的に、前記微細構造を形成し、前記微細構造を作製した領域と、前記微細構造を作製していない領域とに、前記基材表面をパターニングする賦型処理工程とを備える微細構造体の製造方法。

（７）によれば、微細構造を作製した領域が相対的に親水性又は撥水性の高い領域となり、微細構造を作製していない領域が、相対的に親水性又は撥水性の低い領域となり、これにより親水性又は撥水性の高い領域をパターニングしてなる微細構造体を、賦型処理により作製することができ、これにより高い生産性により得ることができる。

（８） （７）において、前記微細構造を作製していない領域の表面が、親水性であり、
前記基材表面に液体を塗布して、前記微細構造を作製した領域に、選択的に前記液体を付着させる塗布工程をさらに備える微細構造体の製造方法。

（８）によれば、親水性の高い領域をパターニングしてなる微細構造体について、このパターニングを目視可能とすることができる。

（９） （７）において、前記微細構造を作製していない領域の表面が、撥水性であり、
前記基材表面に液体を塗布して、前記微細構造を作製した領域に、選択的に前記液体を付着させる塗布工程をさらに備える微細構造体の製造方法。

（９）によれば、撥水性の高い領域をパターニングしてなる微細構造体について、このパターニングを目視可能とすることができる。

（１０） 繰り返し周期が５００ｎｍ以下による微細構造を備えた微細構造体の製造に使用する微細構造体製造用金型であって、
母材表面に、前記微細構造体の微細構造に対応する微細凹凸形状が形成され、
前記母材表面の微細凹凸形状が、選択的に埋め戻されて、前記微細凹凸形状が表面に現れた領域と、前記微細凹凸形状が表面に現れてない領域とに、前記母材表面がパターニングされた微細構造体製造用金型。

（１０）によれば、微細凹凸形状を作製した領域に対応する領域が相対的に親水性又は撥水性の高い領域となり、微細凹凸形状を作製していない領域に対応する領域が、相対的に親水性又は撥水性の低い領域となり、これにより親水性又は撥水性の高い領域をパターニングしてなる微細構造体を、賦型処理により作製することができ、これにより高い生産性により得ることができる。

（１１） （１０）において、前記微細凹凸形状が、
柱状体をマトリックス状に配置して形成された微細構造体製造用金型。

（１１）によれば、柱状体をマトリックス状に配置したより具体的構成により、親水性又は撥水性の高い領域をパターニングしてなる微細構造体を高い生産性により得ることができる。

（１２） （１０）において、前記微細凹凸形状が、
凹溝の繰り返しにより形成された微細構造体製造用金型。

（１２）によれば、凹溝の繰り返しによる、より具体的構成により、親水性又は撥水性の高い領域をパターニングしてなる微細構造体を高い生産性により得ることができる。

（１３） （１０）において、前記微細凹凸形状が、
先細りの微細穴の密接配置により形成された微細構造体製造用金型。

（１３）によれば、微細穴に対応する微小突起の密接配置による、より具体的構成により、親水性又は撥水性の高い領域をパターニングしてなる微細構造体を高い生産性により得ることができる。

（１４） 繰り返し周期が５００ｎｍ以下による微細構造を備えた微細構造体を賦型処理により製造する微細構造体製造用金型の製造方法であって、
母材表面に、前記微細構造に対応する微細凹凸形状を作製する微細凹凸形状の作製工程と、
前記母材表面の微細凹凸形状を選択的に埋め戻して、前記微細凹凸形状が表面に現れた領域と、前記微細凹凸形状が表面に現れてない領域とに、前記母材表面をパターニングするパターニングの工程とを備える微細構造体製造用金型の製造方法。

（１４）によれば、微細凹凸形状を作製した領域に対応する領域が相対的に親水性又は撥水性の高い領域となり、細構凹凸形状を作製していない領域に対応する領域が、相対的に親水性又は撥水性の低い領域となり、これにより親水性又は撥水性の高い領域をパターニングしてなる微細構造体を、賦型処理により作製することができ、これにより高い生産性により得ることができる。

本発明によれば、微細構造を設けた部位をパターニングしてなる微細構造体により、親水性の高い領域、又は撥水性の高い領域をパターニングしてなる微細構造体を、高い生産性により提供することができ、この種の微細構造体の利用範囲の拡大することができる。また微細構造に係る賦型用の領域を選択的に設けて賦型用版を構成することにより、この微細構造を設けた部位をパターニングしてなる微細構造体を高い生産性により提供して利用範囲を拡大することができる。

本発明の第１実施形態に係る微細構造体を示す図である。 図１の微細構造体に係る微細構造体フィルムを部分的に拡大して示す図である。の製造工程を示す図である。 図１の微細構造体に係る微細構造体フィルムの製造工程の説明に供する図である。 図３の製造工程に係るロール版を示す図である。 図４のロール版の製造工程を示すフローチャートである。 図５の製造工程の説明に供する図である。 第１切削工程の説明に供する図である。 第２切削工程の説明に供する図である。 微細溝の説明に供する図である。 切削工程の他の例を示す図である。 図１０とは異なる切削工程の他の例を示す図である。 図１０、図１１とは異なる切削工程の他の例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る微細構造体を示す図である。 本発明の第４実施形態に係る微細構造体を示す図である。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る微細構造体を示す図（概念斜視図）である。この実施形態に係る微細構造体１（図１（Ａ））は、微細構造体フィルム２（図１（Ｂ））の表面に、例えば水溶性のインクを付着して乾燥させることにより、微細構造体フィルム２の表面にパターニングされたインク層３が作製されて形成される。

ここで微細構造体フィルム２は、親水性の高い領域ＡＡと、領域ＡＡに比して相対的に親水性の低い領域ＢＢとにパターニングされて表面が作製される。なおここで親水性は、水の接触角θが０度以上、９０度未満である場合である。また親水性が高いとは、接触角θが小さい場合であり、親水性が低い場合とは、接触角θが大きい場合である。従って領域ＡＡ及びＢＢの接触角θ_ＡＡ及びθ_ＢＢは、θ_ＡＡ＜θ_ＢＢである。

この領域ＡＡ及びＢＢのパターニングにより、微細構造体１は、微細構造体フィルム２へのインクの塗布により、親水性の低い領域ＢＢを避けて親水性の高い領域ＡＡに選択的にインクを付着させ、親水性の高い領域ＡＡにインクの付着した領域Ａを形成し、親水性の低い領域ＢＢにインクの付着していない領域Ｂを形成する。これにより微細構造体１は、微細構造体フィルム２の表面に作製された領域設定（ＡＡ及びＢＢ）を目視により確認できるように構成され、例えばこの領域設定によるウオータマーク、製品番号等のコード、文字、数字等の確認に利用できるように構成される。なおこれによりインクは、領域ＡＡに選択的に付着するように、例えばエチルアルコール等の添加剤の添加等により濡れ性が調整される。なおインクに代えて、例えば水、各種溶剤等、種々の液体を適用するようにしてもよい。

微細構造体フィルム２は、基材４の一方の面の全面に表面樹脂層５が形成されて全体形状がフィルム形状により形成され、図２に示すように、繰り返し周期Ｐｘ及びＰｙが可視光域の波長程度による微細構造がこの表面樹脂層５の表面に形成されて親水性の高い領域ＡＡが作製される。またこのような微細構造を作製しないようにして、表面樹脂層５の表面をほぼ平坦な面により作製して親水性の低い領域ＢＢが形成される。微細構造体フィルム２は、この繰り返し周期Ｐｘ及びＰｙが５００ｎｍ以下により作製される。

このような微細凹凸構造を設けると、接触角θが９０度未満である親水性の材料が表面樹脂層５に適用されている場合、微細凹凸構造を設けた部位は接触角が一段と低下し、いわゆる超親水の領域又は超親水に近い領域となる。またこれとは逆に、接触角θが９０度以上である撥水性の材料がこの表面樹脂層５に適用されている場合、微細凹凸構造を設けた部位の接触角が一段と増大し、いわゆる超撥水の領域又は超撥水に近い領域となる。

この特徴を有効に利用して、この実施形態では、表面樹脂層５に親水性の材料を適用して親水性の高い領域Ａと親水性の低い領域Ｂとが作製される。ここでこのような超親水又は超親水に近い領域を発現するためには、この微細構造に係る繰り返し周期Ｐｘ及びＰｙを５００ｎｍ以下により作製されることが望まれ、これによりこの実施形態ではインク層３の作製により、領域ＡＡ及びＢＢに対応して確実にインク層３をパターニングできるように設定される。なおこのような親水性材料の適用に代えて、又は加えて、親水性を確保する表面処理を実行するようにしてもよい。また繰り返し周期Ｐｘ及びＰｙを異ならせることにより、親水性、撥水性に異方性を設けるようにしてもよく、繰り返し周期を短くすることにより親水性、撥水性を強くすることができる。

ここで基材４は、例えばＴＡＣ（Triacetylcellulose）、等のセルロース(纖維素)系樹脂、ＰＭＭＡ(ポリメチルメタクリレート)等のアクリル系樹脂、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）等のポリエステル系樹脂、ＰＰ（ポリプロピレン）等のポリオレフィン系樹脂、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）等のビニル系樹脂、ＰＣ（Polycarbonate）等の各種樹脂フィルムを適用することができる。なおこの実施形態では、微細構造体フィルム２にインク層３を作製して微細構造体１を作製することによりフィルム形状により微細構造体１を作製するものの、微細構造体１は、シート形状、平板形状等により作製しても良く、基材４は、この微細構造体１の形態に応じて、これらの材料の他に、例えばソーダ硝子、カリ硝子、鉛ガラス等の硝子、ＰＬＺＴ等のセラミックス、石英、螢石等の各種透明無機材料等を適用することができる。

微細構造体１は、基材４上に、微細凹凸構造の受容層となる未硬化状態の樹脂層（以下、適宜、受容層と呼ぶ）を形成し、該受容層を賦型処理して硬化させ、これにより基材４の表面に表面樹脂層５が作製されると共に、この表面樹脂層の表面に選択的に微小凹凸形状が作製されて領域ＡＡ及びＢＢが作製される。この実施形態では、この表面樹脂層５に、賦型処理に供する賦型用樹脂の１つであり、かつ親水性の樹脂であるアクリレート系紫外線硬化性樹脂が適用される。なお表面樹脂層５にあっては、賦型処理に適用可能な各種樹脂材料を広く適用することができる。

またこの実施形態では、この表面樹脂層５に形成される微小凹凸形状が、微小凹部６をマトリックス状に配置して作製される。微小凹部６は、この微細構造体フィルム２の表面を鉛直方向から見た場合の形状が正方形形状である柱状の凹部であり、この正方形形状の直交する２辺の延長方向にそれぞれ繰り返し作成され、微細構造体フィルム２の表面にマトリックス状に設けられる。微細構造体１は、この２辺の延長方向に係る繰り返しピッチＰｘ及びＰｙが、それぞれ５００ｎｍ以下であるように設定される。

また微小凹部６は、深さ５０ｎｍ以上、好ましくは、深さ１００ｎｍ以上、より好ましくは深さ２００ｎｍ以上により作製され、これにより充分に高い親水性を確保できるように構成されるものの、生産工程における歩留まり等を考慮して、深さは、繰り返しピッチＰｘ、Ｐｙ以下とされる。

また微小凹部６は、繰り返しの方向に係る幅Ｗｘ、Ｗｙが、対応する繰り返しピッチＰｘ、Ｐｙの１／３以上、２／３以下とされ、これにより後述する賦型用金型の微細溝を確実に作成できるように構成され、また高い生産性を確保できるように構成される。

［製造工程］
図３は、この微細構造体フィルム２の製造工程を示す図である。この製造工程１０は、樹脂供給工程において、ダイ１２により帯状フィルム形態の基材４の表面に、表面樹脂層５に係る未硬化で液状の紫外線硬化性樹脂を塗布する。なお紫外線硬化性樹脂の塗布については、ダイ１２による場合に限らず、各種の手法を適用することができる。続いてこの製造工程１０は、押圧ローラ１４により、微細構造体フィルム２の賦型用金型であるロール版１３の周側面に基材４を加圧押圧し、これにより未硬化状態で液状の紫外線硬化性樹脂をロール版１３の周側面に密着させると共に、ロール版１３の周側面に作製された微細な凹凸形状の凹部に紫外線硬化性樹脂を充分に充填する。この製造工程は、この状態で、紫外線の照射により紫外線硬化性樹脂を硬化させ、これにより基材４の表面に微小凹部群を作製する。この製造工程は、続いて剥離ローラ１５を介してロール版１３から、硬化した紫外線硬化性樹脂と一体に基材４を剥離する。これによりこの製造工程１０は、微細構造体フィルム２を長尺フィルム形状により作製する。

微細構造体１の製造工程は、このようにして作成した長尺フィルム形状による微細構造体フィルム２にインクを塗布して乾燥させた後、所望の大きさに切断して微細構造体１を作製する。これにより微細構造体１及び微細構造体フィルム２は、ロール材による長尺の基材４に、賦型用金型であるロール版１３の周側面に作製された微細凹凸形状を順次賦型して、効率良く大量生産される。

図４は、ロール版１３の構成を示す斜視図である。ロール版１３は、円筒形状又は円柱形状の金属材料である母材２２の周側面に、矢印Ａにより部分的に拡大して示すように、微細構造体フィルム２の微細凹凸構造に対応する微細凹凸形状が、微細構造体フィルム２の領域ＡＡ及びＢＢの設定に対応して選択的に作製される。なおこの図４においては、微細構造体フィルム２の領域ＡＡ及びＢＢに対応する領域を符号ＡＲＡ及びＡＲＢにより示す。ここで母材２２は、この種の賦型処理に十分な強度を備え、また切削加工により微細凹凸形状の作製が容易な、円柱形状又は円筒形状の各種金属材料を広く適用できるものの、この実施形態では、銅のパイプ材が適用される。ロール版１３は、母材２２の周側面に、このパイプ材の管軸に沿った方向と円周方向とに、それぞれ微小凹部６に対応する柱状体である微小凸部２３が繰り返し作成される。またこの微小凸部２３の作成周期である繰り返しピッチＰｘ及びＰｙが、微細構造体フィルム２の微小凹部６に対応するピッチにより作製され、また微細構造体フィルム２の微小凹部６に係る幅Ｗｘ、Ｗｙ、深さに対応する幅、高さにより微小凸部２３作製される。

図５は、このロール版１３の作製工程を示すフローチャートである。また図６は、この図５との対比により各工程の説明に供する図である。この製造工程は、平滑化工程（ＳＰ１）において、バイトを使用した母材周側面の切削処理により母材２２の周側面を平滑化した後、電解溶出作用と、砥粒による擦過作用の複合による電解複合研磨法により母材２２の周側面を超鏡面化する（ＳＰ２）。これによりこの製造工程は、微細構造体フィルム２の表面形状に対応する平滑度により母材２２の周側面を平滑化する（図５（Ａ））。

続いてこの製造工程は、図７に示すように、一次切削工程（ＳＰ３）において、母材２２を切削装置に装着した後、バイト２４の先端を母材２２の周側面に押し当て、この状態で矢印Ｂにより示すように母材２２を回転させながら、矢印Ｃにより示すようにバイト２４を母材２２の管軸に沿った方向に移動させ、これにより母材２２の周側面をらせん状に切削加工し、円周方向に延長する断面矩形形状による凹溝である微細溝２５を母材２２の周側面に作製する（図６（Ｂ））。なおバイト２４は、同時並列的に複数の微細溝２５を作製可能に、先端が櫛歯状に形成されており、これによりこの工程では、この母材２２の円周方向に延長する複数の微細溝を同時並列的に作成して切削工程に要する時間を短縮する。これによりこの製造工程は、ピッチＰｙにより微細溝２５を作製する。

続いてこの製造工程は、埋戻し工程（ＳＰ４）において、一次切削工程で作成した微細溝２５を埋戻し材により埋戻し、母材２２の周側面をほぼ平坦にし、一次切削工程の前の状態に母材２２の周側面を戻す（図６（Ｃ））。より具体的に、この実施形態においては、この埋戻し材に紫外線硬化性樹脂が適用され、紫外線硬化性樹脂２６を母材２２の周側面に塗工した後、紫外線の照射によりこの紫外線硬化性樹脂２６を硬化させ、これにより微細溝２５を埋め戻す。なお埋戻し材にあっては、微細な微細溝２５を充分に埋め戻すことが可能なことを条件に、種々の材料を広く適用することができる。

続いてこの製造工程は、二次切削工程（ＳＰ５）における切削加工により、一次切削工程により作製した微細溝２５と交差する断面矩形形状による微細溝２８を作製する（図６（Ｄ））。より具体的にこの工程では、図８に示すように、母材２２を間欠的に回転させながら、矢印Ｄにより示すように、バイト２４により母材２２の中心軸に沿った方向に母材２２の周側面を切削し、これにより微細溝２５と延長方向が直交する微細溝２８を作製する。

しかして何ら微細溝２５を埋め戻すことなく、微細溝２５と交差する微細溝２８を切削により作製する場合、バイト２４の刃先は、微細溝２５を横切る毎に微細溝２５の壁面に衝突することになり、この衝突の際に急激かつ大きな応力を受けることになる。これに対してバイト２４の刃先は、極めて微細形状により作製することが必要になる。その結果、バイト２４にあっては刃先が短い時間で損傷し、安定かつ短時間でロール版を二次切削できなくなる。しかしながらこの実施形態のように微細溝２５を埋戻して二次切削する場合には、このような微細溝２５の壁面への衝突によるバイト刃先の損傷を有効に回避することができ、安定かつ短時間で母材２２を二次加工することができる。なおこれにより埋戻しに供する紫外線硬化性樹脂にあっては、母材２２を構成する金属材料と硬さ、柔らかさが近いものが望ましい。

またこのようにバイトを使用した切削工程によりロール版を作製する場合にあっては、一次切削工程による微細溝のピッチと、二次切削工程による微細溝のピッチとを可変することができ、その結果、微細構造体１における凹部６の繰り返しピッチＰｘ及びＰｙを直交する方向で異ならせることができる。また切削加工に供するバイトの変更により繰り返しの方向に係る微小凹部６の幅Ｗｘ及びＷｙ、さらには微細溝の断面形状を異ならせることができる。微細構造体においては、このようなピッチＰｘ及びＰｙ、幅Ｗｘ及びＷｙ等を異ならせることにより、親水性、撥水性の大きさに異方性を設け、この直交する２方向における特性を異ならせることができる。

続いてこの製造工程は、除去工程（ＳＰ６）において、微細溝２５に残存する紫外線硬化性樹脂（埋戻し材）を除去した後、洗浄する。ここでこの除去工程においては、埋戻し材に応じて種々の手法を広く適用することができるものの、この実施形態では、ロール版の周側面に粘着テープを貼り付けて引き剥がすことにより、残存する埋戻し材を除去する。なおこれに代えて有機溶剤を使用した溶解により除去してもよく、加熱により埋戻し材を分解して除去するようにしてもよい。

続いてこの工程は、パターニング工程（ＳＰ７）において、微細構造体フィルム２の領域ＡＡ及びＢＢの設定に対応するように、ロール版１３の周側面に形成された凹溝２５、２８を選択的に埋め戻し、これによりロール版１３の周側面に、領域ＡＡに対応して微小凸部２３が作製されてなる領域ＡＲＡと、領域ＢＢに対応して微小凸部２３が作製されていない平坦な領域ＡＲＢとを作製し、ロール版１３の周側面をパターニングする。なおこの埋め戻し材にあっては、例えばステップＳＰ４に係る埋戻し材を適用することができる。

なおこのように断面矩形形状により一次切削工程による微細溝、二次切削工程による微細溝を作製する場合に限らず、種々の形状を広く適用することができる。具体的に図９（Ａ）に示すように、断面三角形形状により隣接する微細溝と接するように微細溝を作成してもよく、また図９（Ｂ）に示すように、両壁面にテーパーを設けるようにして微細溝を作成しもよく、またさらには図９（Ｃ）に示すように、頂点が丸みを帯びた断面三角形形状により微細溝を作製するようにしてもよい。またさらに図９（Ｄ）に示すように、断面に係る壁面の形状を微細溝の両側で異ならせるようにし、これにより親水性に係る特性にさらに異方性を設けるようにしてもよい。

また直交する２つの方向で微細溝の断面形状を等しくする場合に限らず、断面形状を異ならせるようにしてもよい。また直交する２方向に直線的に切削加工する場合に限らず、図１０において符号Ｌ１、Ｌ２により一次切削加工、二次切削加工におけるバイト先端の軌跡を示すように、蛇行する軌跡により切削加工するようにしても良く、また図１１に示すように、一次切削加工、二次切削加工におけるバイト先端の軌跡Ｌ１、Ｌ２が斜めに交差するように切削加工してもよい。

また一次切削加工、二次切削加工による２回の切削加工により金型を作成する場合に限らず、図１２に示すように、一次切削加工（工具先端の軌跡を符号Ｌ１により示す）、二次切削加工の後（工具先端の軌跡を符号Ｌ２により示す）、さらにこの２回の切削加工による軌跡Ｌ１、Ｌ２と交差するように三次切削加工するようにしてもよい。またこのように３回以上切削加工することにより、例えば四角注形状による凸部と、三角柱形状による凸部とを混在させる場合のように、異なる形状による凸部を混在させるようにしてもよい。

この実施形態によれば、繰り返し周期５００ｎｍ以下による微細構造を設けた部位をパターニングして微細構造体を作製することにより、またこの微細構造体の表面に液体を付着してインク層を作製することにより、微細構造体の親水性に係る機能を有効に利用してなる微細構造体を高い生産性により作製することができる。

また埋戻しにより、微細構造に係る賦型用の領域を選択的に作成して賦型用版を作製することにより、この賦型用版を使用して微細構造体を高い生産性により生産することができる。またこのような賦型用版にあっては、必要に応じて埋戻しに供した樹脂材料を、ステップＳＰ６について上述したと同様にして除去した後、パターニングし直すことにより、領域Ａ及びＢに係るパターニングを変更することができ、これにより生産に供する製品の変更に対応して柔軟にロール版を変更することができる。

またこの実施形態では、切削加工により交差するように微細溝を作製してこの賦型用金型を作製することにより、効率良く金型を作製し、さらにこの金型を使用して大面積の微細構造体を効率良く大量生産することができる。またこのとき、一旦作成した微細溝を埋戻して交差する微細溝を作製することにより、切削処理により使用するバイトの損傷を有効に回避して金型を作製することができ、これにより一段と効率良く形状の大きな金型を作製することができ、一段と効率良く微細構造体を大量生産することができる。

またこの金型がロール版であることにより、この金型に係る母材を回転させながらバイトを移動させてらせん状に切削加工することにより、ロール版の円周方向に延長する微細溝を効率良く作成することができ、また幅の大きなロール版を簡易かつ効率良く作成することができる。従ってこのロール版を使用して効率良く大面積の微細構造体を大量生産することができる。

〔第２実施形態〕
図１３は、図２との対比により、第２実施形態に係る微細構造体フィルム４２に係る領域ＡＡの微細構造を示す図である。この実施形態では、この微細構造に係る構成が異なる点を除いて第１実施形態と同一に構成される。

ここでこの微細構造体フィルム４２は、正面視矩形形状による微小凹部６の繰り返しに代えて、微小凹溝４６の繰り返しにより微細構造が作製される。このためこの微細構造体フィルム４２には、図５について上述した埋戻し工程（ＳＰ４）、二次切削工程（ＳＰ５）、除去工程（ＳＰ６）が省略されてロール版が作製され、このロール版を使用した賦型処理により作製される。

この実施形態のように、正面視矩形形状による微小凹部に代えて、微小凹溝４６により微細構造を作製するようにしても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。またこのように微小凹溝による微細構造を形成することにより、この凹溝の繰り返し方向と、これと直交する方向とで親水性に異方性を設けることができる。

〔第３実施形態〕
この実施形態では、微小突起の密接配置により微細構造体フィルムに係る微細構造が形成される。この実施形態では、この微細構造に係る構成が異なる点を除いて、第１実施形態又は第２実施形態と同一に構成される。

すなわちこの実施形態では、先端に向かうに従って徐々に断面積が小さくなるいわゆる先細り形状により微小突起が形成され、この微小突起をランダムに密接配置して微細構造が形成される。またこの微小突起の密接配置による微細構造は、頂点が１つのみの微小突起である単峰性微小突起と、頂点を複数有する微小突起との混在により形成され、これにより耐擦傷性が向上される。またこの微細構造は、隣接する微小突起間距離が５００ｎｍ以下となるように設定される。なおこのようにランダムな配置により微小突起を密接配置することにより、隣接する微小突起間距離は平均値により定義される。

この微小突起の密接配置に対応して、ロール版は、中空のステンレスパイプ等による母材の周側面に、直接に又は各種の中間層を介して、純度の高いアルミニウム層が設けられ、陽極酸化処理、エッチング処理の交互の繰り返しにより、深さ方向に先細りによる微細穴（微小突起の反転形状である）がこのアルミニウム層に密接配置して作製される。

この実施形態のように、正面視矩形形状による微小凹部に代えて、微小突起の密接配置により微細構造を作製するようにしても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

〔第４実施形態〕
この実施形態では、微細構造を作製していない表面樹脂層の表面が撥水性を示すように表面樹脂層を作製する。この実施形態では、この表面樹脂層に関する構成が異なる点を除いて、第１実施形態、第２実施形態又は第３実施形態と同一に構成される。

ここでこのように微細構造を作製していない表面樹脂層を、撥水性を示すように設定した場合、微細構造を作製した領域にあっては、超撥水性又は超撥水性に近い状態を形成することができ、これにより親水性の領域によるパターニングに代えて、撥水性の領域によるパターニングにより微細構造体フィルム及び微細構造体を作製する。なおここで撥水性は、水の接触角θが９０度以上の場合である。

これにより図１４に示すように、この実施形態に係る微細構造体４１では、微細構造を作製していない領域Ｂが撥水性の低い領域に設定されて、インク層３のインクを付着して保持されるのに対し、微細構造体を作製した領域Ａが撥水性の高い領域に設定されて、インク層３に係るインクが付着しないように設定される。

なおこの撥水性の設定にあっては、種々の手法を適用することができるものの、この実施形態では気相処理により微細構造体の表面を撥水処理することにより実行する。またこのような気相処理による撥水処理にあっては、種々の手法を適用することができるものの、この実施形態では微細構造体の表面をフッ素化することにより実行することができる。

〔第５実施形態〕
この実施形態では、インク層を設けることなく微細構造体フィルムを各種の部材、製品等の貼り付け対象に貼り付け、これにより微細構造体フィルムを利用して容易に発見できないように、製品番号等のコード、文字、数字等を貼り付け対象に設定する。また例えば微細凹凸構造を帯状領域により繰り返し作成することにより、この帯状領域の延長方向と帯状領域の繰り返し方向とで濡れ性に異方性を設けることができ、例えば親水性によりパターニングする場合に、帯状領域の延長方向に結露した水分を効果的に排水することができる。これにより例えば結露する各種の部材（例えば窓ガラス）に貼り付けて、結露による水滴を効率良く排水する。

この実施形態のように、インク層を設けることなく微細構造体を構成するようにして、この種の微細構造体に関して高い生産性を確保できるようにし、この種の微細構造体に関して利用範囲の拡大を図ることができる。

〔他の実施形態〕
以上、本発明の実施に好適な具体的な構成を詳述したが、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施形態を種々に組み合わせ、さらには上述の実施形態の構成を種々に変更することができる。

すなわち上述の実施形態では、ロール版による金型を使用した長尺フィルム材の賦型処理により微細構造体フィルムを作製する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、平板による金型を使用した枚葉の処理により作製する場合にも広く適用することができる。

１、４１ 微細構造体
２、４２ 微細構造体フィルム
３ インク層
４ 基材
５ 表面樹脂層
６ 凹部
１０ 製造工程
１２ ダイ
１３ ロール版
１４、１５ ローラ
２２ 母材
２３ 微小凸部
２４ バイト
２５、２８、４６ 凹溝
２６ 紫外線硬化性樹脂

Claims (3)

1. 他の凹部と繋がらずに独立して構成された凹部が繰り返し周期が５００ｎｍ以下で配置されている微細構造を備えた微細構造体であって、
   前記凹部は、平面視において矩形形状に構成されており、第１の方向と、前記第１の方向に交差する第２の方向の２方向において繰り返し配列されており、
   前記凹部の平面視において矩形形状を構成する第１の方向に延在する辺は、隣接する前記凹部の第１の方向に延在する辺と同一線上に配置されており、かつ、前記凹部の平面視において矩形形状を構成する第２の方向に延在する辺は、隣接する前記凹部の第２の方向に延在する辺と同一線上に配置されていることにより、格子状に前記凹部が配列されており、
   前記凹部は、断面に係る壁面の形状が前記凹部の両側で異なっており、
   基材上に表面樹脂層が設けられ、
   賦型処理により、前記表面樹脂層の表面に、選択的に、前記微細構造が形成され、
   前記微細構造を作製した領域と、前記微細構造を作製していない領域とに、前記表面樹脂層の表面がパターニングされた
   微細構造体。
2. 前記微細構造を作製していない領域の表面が、親水性であり、
   前記微細構造を作製した領域に、選択的にインク層が付着した
   請求項１に記載の微細構造体。
3. 前記微細構造を作製していない領域の表面が、撥水性であり、
   前記微細構造を作製していない領域に、選択的にインク層が付着した
   請求項１又は請求項２に記載の微細構造体。

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