(57)【要約】【課題】入射した光を効率よく通過させ得る微細凹凸部を有する微細構造体をエッチングプロセスではなく、ナノインプリント技術を使用して、経済的に製造する方法を提供する。【解決手段】ナノインプリント技術を用いて、透明 基板上にアルミニウム、ゲルマニウム、またはチタン等の金属酸化物および／またはアルコキシドを添加することにより屈折率を制御した有機無機ハイブリッド材料を塗布するステップと、前記有機無機ハイブリッド材料を塗布した基板をプリベイクするステップと、塗布された前記有機無機ハイブリッド材料に微細な凹凸部を有する金型を減圧状態の中で、圧着し、加熱するステップと、前記金型を前記有機無機ハイブリッド材料から離型するステップとにより、微細構造体を製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノインプリント技術を用いた製造方法であって、
透明基板上にアルミニウム、ゲルマニウム、またはチタン等の金属酸化物および／またはアルコキシドを添加することにより屈折率を制御した有機無機ハイブリッド材料を塗布するステップと、
前記有機無機ハイブリッド材料を塗布した基板をプリベイクするステップと、
塗布された前記有機無機ハイブリッド材料に微細な凹凸部を有する金型を減圧状態の中で、圧着し、加熱するステップと、
前記金型を前記有機無機ハイブリッド材料から離型するステップと，を含むことを特徴とする透明基板上に微細凹凸部を有する構造体（以下「微細構造体」という。）の製造方法。
【請求項２】
前記透明基板に塗布する有機無機ハイブリッド材料はその屈折率を屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で制御可能であることを特徴とする請求項１に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項３】
前記有機無機ハイブリッド材料はその屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で任意の値を有し、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項４】
前記微細凹凸部の屈折率は透明基板の屈折率から０．０１を減じた値から透明基板の屈折率に０．０１を加えた値の範囲内であり、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項５】
前記有機無機ハイブリッド材料は微細凹凸部を有する形状に整形されたのちに、固形化することにより前記透明基板の材質とその屈折率の相違が±０．０１以内の範囲となる程度に同一物質化して、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項６】
ナノインプリント技術を用いた製造方法であって、
前記透明基板の両面にアルミニウム、ゲルマニウム、またはチタン等の金属酸化物および／またはアルコキシドを添加することにより屈折率を制御した有機無機ハイブリッド材料を塗布するステップと、前記有機無機ハイブリッド材料を塗布した基板をプリベイクするステップと、塗布された前記有機無機ハイブリッド材料に微細な凹凸部を有する金型を減圧状態の中で、前記透明基板の両面から圧着し、加熱するステップと、前記金型を前記有機無機ハイブリッド材料から離型するステップと、を含むことを特徴とする前記透明基板の両面に微細凹凸部を有する構造体（以下「両面微細構造体」ともいう。）の製造方法。
【請求項７】
前記透明基板に塗布する有機無機ハイブリッド材料はその屈折率を屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で制御可能であることを特徴とする請求項６に記載の両面微細構造体の製造方法。
【請求項８】
前記有機無機ハイブリッド材料はその屈折率が１．０乃至２．４５の範囲で任意の値を有し、前記微細凹凸部の高さは１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチは１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項６に記載の両面微細構造体の製造方法。
【請求項９】
前記微細凹凸部の屈折率は透明基板の屈折率から０．０１を減じた値から透明基板の屈折率に０．０１を加えた値の範囲内であり、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項６に記載の両面微細構造体の製造方法。
【請求項１０】
前記有機無機ハイブリッド材料は微細凹凸部を有する形状に整形されたのちに、固形化することにより前記透明基板の材質とその屈折率の相違が±０．０１以内の範囲となる程度に同一物質化して、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項６に記載の両面微細構造体の製造方法。
【請求項１１】
ナノインプリント技術を用いた製造方法であって、
アルミニウム、ゲルマニウム、またはチタン等の金属酸化物および／またはアルコキシドを添加することにより屈折率を制御した有機無機ハイブリッド材料を塗布するステップと、
前記透明基板上に塗布された塗布膜中に含まれる泡を減圧装置にて脱泡するステップと、
前記有機無機ハイブリッド材料を塗布した基板をプリベイクするステップと、
前記有機無機ハイブリッド材料に微細な凹凸部を有する金型を減圧状態の中で圧着し、加熱するステップと、
前記金型を前記有機無機ハイブリッド材料から離型するステップと，を含むことを特徴とする微細構造体の製造方法。
【請求項１２】
前記透明基板に塗布する有機無機ハイブリッド材料はその屈折率を屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で制御可能であることを特徴とする請求項１１に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項１３】
前記有機無機ハイブリッド材料はその屈折率が１．０乃至２．４５の範囲で任意の値を有し、前記前記微細凹凸部の高さは１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチは１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項１１に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項１４】
前記微細凹凸部の屈折率は透明基板の屈折率から０．０１を減じた値から透明基板の屈折率に０．０１を加えた値の範囲内であり、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項１１に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項１５】
前記有機無機ハイブリッド材料は微細凹凸部を有する形状に整形されたのちに、固形化することにより前記透明基板の材質とその屈折率の相違が±０．０１以内の範囲となる程度に同一物質化して、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項１１に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項１６】
ナノインプリント技術を用いた製造方法であって、
前記透明基板の両面にアルミニウム、ゲルマニウム、またはチタン等の金属酸化物および／またはアルコキシドを添加することにより屈折率を制御した有機無機ハイブリッド材料を塗布するステップと、前記透明基板の両面に塗布された塗布膜中に含まれる泡を減圧装置にて脱泡するステップと、前記有機無機ハイブリッド材料を塗布した基板をプリベイクするステップと、前記有機無機ハイブリッド材料に微細な凹凸部を有する金型を減圧状態の中で前記透明基板の両面から圧着し、 加熱するステップと、前記金型を前記有機無機ハイブリッド材料から離型するステップと，を含むことを特徴とする前記両面微細構造体の製造方法。
【請求項１７】
前記透明基板に塗布する有機無機ハイブリッド材料はその屈折率を屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で制御可能であることを特徴とする請求項１６に記載の両面微細構造体の製造方法。
【請求項１８】
前記有機無機ハイブリッド材料はその屈折率が１．０乃至２．４５の範囲で任意の値を有し、前記微細凹凸部の高さは１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチは１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項１６に記載の両面微細構造体の製造方法。
【請求項１９】
前記微細凹凸部の屈折率は透明基板の屈折率から０．０１を減じた値から透明基板の屈折率に０．０１を加えた値の範囲内であり、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項１６に記載の両面微細構造体の製造方法。
【請求項２０】
前記有機無機ハイブリッド材料は微細凹凸部を有する形状に整形されたのちに、固形化することにより前記透明基板の材質とその屈折率の相違が±０．０１以内の範囲となる程度に同一物質化して、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項１６に記載の両面微細構造体の製造方法。
【請求項２１】
前記有機無機ハイブリッド材料の主成分はSiアルコキシドであり、それにＴｉ酸化物および／またはＴｉアルコキシドおよび／またはＧｅ酸化物および／またはＧｅアルコキシドを添加剤として加えることを特徴とする請求項１に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項２２】
前記透明基板に塗布する有機無機ハイブリッド材料はその屈折率を屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で制御可能であることを特徴とする請求項２１に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項２３】
前記有機無機ハイブリッド材料はその屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で任意の値を有し、前記微細凹凸部の高さは１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチは１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項２１に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項２４】
前記微細凹凸部の屈折率は透明基板の屈折率から０．０１を減じた値から透明基板の屈折率に０．０１を加えた値の範囲内であり、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項２１に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項２５】
前記有機無機ハイブリッド材料は微細凹凸部を有する形状に整形されたのちに、固形化することにより前記透明基板の材質とその屈折率の相違が±０．０１以内の範囲となる程度に同一物質化して、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項２１に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項２６】
前記有機無機ハイブリッド材料の主成分はSiアルコキシドであり、それにＴｉ酸化物および／またはＴｉアルコキシドおよび／またはＧｅ酸化物および／またはＧｅアルコキシドを添加剤として加えることを特徴とする請求項６に記載の両面微細構造体の製造方法。
【請求項２７】
前記透明基板に塗布する有機無機ハイブリッド材料はその屈折率を屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で制御可能であることを特徴とする請求項２６に記載の両面微細構造体の製造方法。
【請求項２８】
前記有機無機ハイブリッド材料はその屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で任意の値を有し、前記微細凹凸部の高さは１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチは１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項２６に記載の両面微細構造体の製造方法。
【請求項２９】
前記微細凹凸部の屈折率は透明基板の屈折率から０．０１を減じた値から透明基板の屈折率に０．０１を加えた値の範囲内であり、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項２６に記載の両面微細構造体の製造方法。
【請求項３０】
前記有機無機ハイブリッド材料は微細凹凸部を有する形状に整形されたのちに、固形化することにより前記透明基板の材質とその屈折率の相違が±０．０１以内の範囲となる程度に同一物質化して、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項２６に記載の両面微細構造体の製造方法。
【請求項３１】
前記有機無機ハイブリッド材料の主成分はSiアルコキシドであり、それにＴｉ酸化物および／またはＴｉアルコキシドおよび／またはＧｅ酸化物および／またはＧｅアルコキシドを添加剤として加えることを特徴とする請求項１１に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項３２】
前記透明基板に塗布する有機無機ハイブリッド材 料はその屈折率を屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で制御可能であることを特徴とする請求項３１に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項３３】
前記有機無機ハイブリッド材料はその屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で任意の値を有し、前記微細凹凸部の高さは１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチは１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項３１に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項３４】
前記微細凹凸部の屈折率は透明基板の屈折率から０．０１を減じた値から透明基板の屈折率に０．０１を加えた値の範囲内であり、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部の高さは１０ｎｍ 乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチは１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項３１に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項３５】
前記有機無機ハイブリッド材料は微細凹凸部を有する形状に整形されたのちに、固形化することにより前記透明基板の材質とその屈折率の相違が±０．０１以内の範囲となる程度に同一物質化して、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項３１に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項３６】
前記有機無機ハイブリッド材料の主成分はSiアルコキシドであり、それにＴｉ酸化物および／またはＴｉアルコキシドおよび／またはＧｅ酸化物および／またはＧｅアルコキシドを添加剤として加えることを特徴とする請求項１６に記載の両面微細構造体の製造方法。
【請求項３７】
前記透明基板に塗布する有機無機ハイブリッド材料はその屈折率を屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で制御可能であることを特徴とする請求項３６に記載の両面微細構造体の製造方法。
【請求項３８】
前記有機無機ハイブリッド材料はその屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で任意の値を有し、前記前記微細凹凸部の高さは１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチは１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項３６に記載の両面微細構造体の製造方法。
【請求項３９】
前記微細凹凸部の屈折率は透明基板の屈折率から０．０１を減じた値から透明基板の屈折率に０．０１を加えた値の範囲内であり、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項３６に記載の両面微細構造体の製造方法。
【請求項４０】
前記有機無機ハイブリッド材料は微細凹凸部を有する形状に整形されたのちに、固形化することにより前記透明基板の材質とその屈折率の相違が±０．０１以内の範囲となる程度に同一物質化して、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする請求項３６に記載の両面微細構造体の製造方法。
【請求項４１】
請求項１乃至請求項４０に記載された製造方法において、「塗布された前記有機無機ハイブリッド材料に微細な凹凸部を有する金型を減圧状態の中で、圧着し、加熱するステップ」を「塗布された前記有機無機ハイブリッド材料に微細な凹凸部を有する金型を圧着し、加熱するステップ」とする請求項１乃至請求項４０に記載された製造方法。
【請求項４２】
請求項１乃至請求項４１のいずれか一項に記載された微細構造体または両面微細構造体の製造方法により製造された微細構造体または両面微細構造体。
【請求項４３】
前記透明基板上に、アルミニウム、ゲルマニウム、またはチタン等の金属酸化物および／またはアルコキシドを添加することにより屈折率を透明基板の屈折率と±０．０１の範囲内に調整した有機無機ハイブリッド材料を整形して、前記透明基板の表面に微細な凹凸部を設け、前期微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、ピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とした微細凹凸部を有することを特徴とする構造体。
【請求項４４】
前記透明基板上に、チタンまたはゲルマニウム等の酸化物および／またはアルコキシドを添加することにより屈折率を透明基板の屈折率と±０．０１の範囲内に調整した有機無機ハイブリッド材料を整形して、前記透明基板の表面に微細な凹凸部を設け、前期微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、ピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とした微細凹凸部を有することを特徴とする構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈折率等の物理特性を制御することが可能な 有機無機ハイブリッド材料およびナノインプリント技術を用いて微細構造体を製造する方法および微細構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
照明器具または表示装置の高輝度化を図るためには、発光素子が放出した光を効率良く、照明器具または表示装置の外部に取り出すことが必要である。しかし、一般的には、発光素子から放出された光は、その周りの透明 基板等を通過して、外部に出るまでに、放出した光の２０パーセント程度に減衰してしまう。この減衰の主な原因は表示素子の基板やカバーであるガラス等と外界の空気との界面における反射であることが知られている。また、この反射を防止するためには屈折率の異なる物質の界面に可視光の波長以下の微細な凹凸構造を設置することが有効であることも実証されている。係る微細凹凸部を有する構造体は、従来は、エッチング工程を利用して製造されていた。
【非特許文献１】S.Y.Chou,et al.,Appl.Phys.Lett.67,3114(1995)
【非特許文献２】S.Y.Chou,P.R.Krauss and P.JRenstrom,Science.85,272(1996)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このエッチング工程は工程が複雑であり、このエッチング工程を利用して製造している限り、製造コストの低減には限界があり、製造コストが高価となるという課題を有していた。また、前記微細凹凸部を有する構造体における反射を低減させるためには微細凹凸部を有する構造体の屈折率を適当な値に制御する必要があるという課題もある。
【０００４】
そこで、本発明は、エッチング工程を利用せず、ナノ インプリント技術を用いて、屈折率を制御可能な状態で、前記微細凹凸部を有する構造体を安価に製造する方法および微細凹凸部を有する構造体を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は微細構造体を製造する方法に係り、透明基板上にアルミニウム、ゲルマニウム、またはチタン等の金属酸化物および／またはアルコキシドを添加することにより屈折率を制御した有機無機ハイブリッド材料を塗布するステップと、前記有機無機ハイブリッド材料を塗布した基板をプリベイクするステップと、塗布された前記有機無機ハイブリッド材料に微細な凹凸部を有する金型を減圧状態の中で、圧着し、加熱するステップと、前記金型を前記有機無機ハイブリッド材料から離型するステップとを含むことを特徴としている。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の 製造方法に係り、前記透明基板に塗布する有機無機ハイブリッド材料はその屈折率を１．０乃至２．４５の範囲内で制御可能であることを特徴としている。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の 製造方法に係り、前記有機無機ハイブリッド材料はその屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で任意の値を有し、前記微細凹凸部の高さは１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチは１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の 製造方法に係り、前記微細凹凸部の屈折率は透明基板の屈折率から０．０１を減じた値から透明基板の屈折率に０．０１を加えた値の範囲内であり、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の 製造方法に係り、前記有機無機ハイブリッド材料は微細凹凸部を有する形状に整形されたのちに、固形化することにより前記透明基板の材質とその屈折率の相違が±０．０１以内の範囲となる程度に同一物質化して、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項６に記載の発明は、前記微細構造体の 製造方法の発明に係り、前記透明基板の両面にアルミニウム、ゲルマニウム、またはチタン等の金属酸化物および／またはアルコキシドを添加することにより屈折率を制御した有機無機ハイブリッド材料を塗布するステップと、前記有機無機ハイブリッド材料を塗布した基板をプリベイクするステップと、塗布された前記有機無機ハイブリッド材料に微細な凹凸部を有する金型を減圧状態の中で、前記透明基板の両面から圧着し、加熱するステップと、前記金型を前記有機無機ハイブリッド材料から離型するステップとを含むことを特徴としている。
【００１１】
また、請求項７に記載の発明は、前記請求項６に記載の製造方法に係り、前記透明基板に塗布する有機無機ハイブリッド材料はその屈折率を屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で制御可能であることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項８に記載の発明は、前記請求項６に記載の製造方法に係り、前記有機無機ハイブリッド材料はその屈折率が１．０乃至２．４５の範囲で任意の値を有し、前記微細凹凸部の高さは１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチは１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項９に記載の発明は、前記請求項６に記載の製造方法に係り、前記微細凹凸部の屈折率は透明基板の屈折率から０．０１を減じた値から透明基板の屈折率に０．０１を加えた値の範囲内であり、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項１０に記載の発明は、前記請求項６に記載の製造方法に係り、前記有機無機ハイブリッド材料は微細凹凸部を有する形状に整形されたのちに、固形化することにより前記透明基板の材質とその屈折率の相違が±０．０１以内の範囲となる程度の同一物質化して、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項１１に記載の発明は、前記微細構造体の 製造方法に係り、前記透明基板上にアルミニウム、ゲルマニウム、またはチタン等の金属酸化物および／またはアルコキシドを添加することにより屈折率を制御した有機無機ハイブリッド材料塗布するステップと、前記透明基板上に塗布された塗布膜中に含まれる泡を減圧装置にて脱泡するステップと、前記有機無機ハイブリッド材料を塗布した基板をプリベイクするステップと、前記有機無機ハイブリッド材料に微細な凹凸部を有する金型を減圧状態の中で、圧着し、加熱するステップと、前記金型を前記有機無機ハイブリッド材料から離型するステップと、を含むことを特徴としている。
【００１６】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の製造方法に係り、前記透明基板に塗布する有機無機ハイブリッド材料はその屈折率を屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で制御可能であることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１１に記載の製造方法に係り、前記有機無機ハイブリッド材料はその屈折率が１．０乃至２．４５の範囲で任意の値を有し、前記微細凹凸部の高さは１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチは１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴としている。
【００１８】
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１１に記載の製造方法に係り、前記微細凹凸部の屈折率は透明基板の屈折率から０．０１を減じた値から透明基板の屈折率に０．０１を加えた値の範囲内であり、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項１５に記載の発明は、請求項１１に記載の製造方法に係り、前記有機無機ハイブリッド材料は微細凹凸部を有する形状に整形されたのちに、固形化することにより前記透明基板の材質とその屈折率の相違が±０．０１以内の範囲となる程度に同一物質化して、前記微微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴としている。
【００２０】
また、請求項１６に記載の発明は、前記微細構造体の 製造方法に係り、前記透明基板の両面にアルミニウム、ゲルマニウム、またはチタン等の金属酸化物および／またはアルコキシドを添加することにより屈折率を制御した有機無機ハイブリッド材料を塗布するステップと、前記透明基板の両面に塗布された塗布膜中に含まれる泡を減圧装置にて脱泡するステップと、前記有機無機ハイブリッド材料を塗布した基板をプリベイクするステップと、前記有機無機ハイブリッド材料に微細な凹凸部を有する金型を減圧状態の中で、前記透明基板の両面から圧着し、 加熱するステップと、前記金型を前記有機無機ハイブリッド材料から離型するステップと、を含むことを特徴としている。
【００２１】
また、請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載の製造方法に係り、前記透明基板に塗布する有機無機ハイブリッド材料はその屈折率を屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で制御可能であることを特徴としている。
【００２２】
また、請求項１８に記載の発明は、請求項１６に記載の製造方法に係り、前記有機無機ハイブリッド材料はその屈折率が１．０乃至２．４５の範囲で任意の値を有し、前記微細凹凸部の高さは１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチは１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴としている。
【００２３】
また、請求項１９に記載の発明は、請求項１６に記載の製造方法に係り、前記微細凹凸部の屈折率は透明基板の屈折率から０．０１を減じた値から透明基板の屈折率に０．０１を加えた値の範囲内であり、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴としている。
【００２４】
また、請求項２０に記載の発明は、請求項１６に記載の製造方法に係り、前記有機無機ハイブリッド材料は微細凹凸部を有する形状に整形されたのちに、固形化することにより前記透明基板の材質とその屈折率の相違が±０．０１以内の範囲となる程度に同一物質化して、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴としている。
【００２５】
また、請求項２１に記載の発明は、請求項１に記載の 製造方法に係り、前記有機無機ハイブリッド材料の主成分はSiアルコキシドであり、それにＴｉ酸化物および／またはＴｉアルコキシドおよび／またはＧｅ酸化物および／またはＧｅアルコキシドを添加剤として加えることを特徴としている。
【００２６】
また、請求項２２に記載の発明は、請求項２１に記載の製造方法に係り、前記透明基板に塗布する有機無機ハイブリッド材料はその屈折率を屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で制御可能であることを特徴としている。
【００２７】
また、請求項２３に記載の発明は、請求項２１に記載の製造方法に係り、前記有機無機ハイブリッド材料はその屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で任意の値を有し、前記微細凹凸部の高さは１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチは１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴としている。
【００２８】
また、請求項２４に記載の発明は、請求項２１に記載の製造方法に係り、前記微細凹凸部の屈折率は透明基板の屈折率から０．０１を減じた値から透明基板の屈折率に０．０１を加えた値の範囲内であり、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴としている。
【００２９】
また、請求項２５に記載の発明は、請求項２１に記載の製造方法に係り、前記有機無機ハイブリッド材料は微細凹凸部を有する形状に整形されたのちに、固形化することにより前記透明基板の材質とその屈折率の相違が±０．０１以内の範囲となる程度に同一物質化して、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部の高さは１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチは１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴としている。
【００３０】
また、請求項２６に記載の発明は、請求項６に記載の 製造方法に係り、前記有機無機ハイブリッド材料の主成分はSiアルコキシドであり、それにＴｉ酸化物および／またはＴｉアルコキシドおよび／またはＧｅ酸化物および／またはＧｅアルコキシドを添加剤として加えることを特徴としている。
【００３１】
また、請求項２７に記載の発明は、請求項２６に記載の製造方法に係り、前記透明基板に塗布する有機無機ハイブリッド材料はその屈折率を屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で制御可能であることを特徴としている。
【００３２】
また、請求項２８に記載の発明は、請求項２６に記載の製造方法に係り、前記有機無機ハイブリッド材料はその屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で任意の値を有し、前記微細凹凸部の高さは１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチは１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴としている。
【００３３】
また、請求項２９に記載の発明は、請求項２６に記載の製造方法に係り、前記微細凹凸部の屈折率は透明基板の屈折率から０．０１を減じた値から透明基板の屈折率に０．０１を加えた値の範囲内であり、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴としている。
【００３４】
また、請求項３０に記載の発明は、請求項２６に記載の製造方法に係り、前記有機無機ハイブリッド材料は微細凹凸部を有する形状に整形されたのちに、固形化することにより前記透明基板の材質とその屈折率の相違が±０．０１以内の範囲となる程度に同一物質化して、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴としている。
【００３５】
また、請求項３１に記載の発明は、請求項１１に記載の製造方法に係り、前記有機無機ハイブリッド材料の主成分はSiアルコキシドであり、それにＴｉ酸化物および／またはＴｉアルコキシドおよび／またはＧｅ酸化物および／またはＧｅアルコキシドを添加剤として加えることを特徴している。
【００３６】
また、請求項３２に記載の発明は、請求項３１に記載の製造方法に係り、前記透明基板に塗布する有機無機ハイブリッド材料はその屈折率を屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で制御可能であることを特徴としている。
【００３７】
また、請求項３３に記載の発明は、請求項３１に記載の製造方法に係り、前記有機無機ハイブリッド材料はその屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で任意の値を有し、前記微細凹凸部の高さは１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴としている。
【００３８】
また、請求項３４に記載の発明は、請求項３１に記載の製造方法に係り、前記微細凹凸部の屈折率は透明基板の屈折率から０．０１を減じた値から透明基板の屈折率に０．０１を加えた値の範囲内であり、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴としている。
【００３９】
また、請求項３５に記載の発明は、請求項３１に記載の製造方法に係り、前記有機無機ハイブリッド材料は微細凹凸部を有する形状に整形されたのちに、固形化することにより前記透明基板の材質とその屈折率の相違が±０．０１以内の範囲となる程度に同一物質化して、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴としている。
【００４０】
また、請求項３６に記載の発明は、請求項１６に記載の製造方法に係り、前記有機無機ハイブリッド材料の主成分はSiアルコキシドであり、それにＴｉ酸化物および／またはＴｉアルコキシドおよび／またはＧｅ酸化物および／またはＧｅアルコキシドを添加剤として加えることを特徴としている。
【００４１】
また、請求項３７に記載の発明は、請求項３６に記載の製造方法に係り、前記透明基板に塗布する有機無機ハイブリッド材料はその屈折率を屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で制御可能であることを特徴としている。
【００４２】
また、請求項３８に記載の発明は、請求項３６に記載の製造方法に係り、前記有機無機ハイブリッド材料はその屈折率が１．０乃至２．４５の範囲内で任意の値を有し、前記微細凹凸部の高さは１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴としている。
【００４３】
また、請求項３９に記載の発明は、請求項３６に記載の製造方法に係り、前記微細凹凸部の屈折率は透明基板の屈折率から０．０１を減じた値から透明基板の屈折率に０．０１を加えた値の範囲内であり、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴としている。
【００４４】
また、請求項４０に記載の発明は、請求項３６に記載の製造方法に係り、前記有機無機ハイブリッド材料は微細凹凸部を有する形状に整形されたのちに、固形化することにより前記透明基板の材質とその屈折率の相違が±０．０１以内の範囲となる程度に同一物質化して、前記微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、前記微細凹凸部のピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴としている。
【００４５】
また、請求項４１に記載の発明は、請求項１乃至請求項４０に記載された製造方法に係り、請求項１乃至請求項４０に記載された製造方法において、「塗布された前記有機無機ハイブリッド材料に微細な凹凸部を有する金型を減圧状態の中で、圧着し、加熱するステップ」を「塗布された前記有機無機ハイブリッド材料に微細な凹凸部を有する金型を圧着し、加熱するステップ」とすることを 特徴とする。
【００４６】
また、請求項４２に記載の発明は、前記透明基板の表面に微細凹凸部を有する構造体であって、前記構造体は請求項１乃至請求項４１のいずれか一項に記載された製造方法により製造されたことを特徴とする。
【００４７】
また、請求項４３に記載の発明は、前記透明基板の表面に微細凹凸部を有する構造体に係り、前記透明基板上に、アルミニウム、ゲルマニウム、またはチタン等の金属酸化物および／またはアルコキシドを添加することにより屈折率を透明 基板の屈折率と±０．０１の範囲内に調整した有機無機ハイブリッド材料を整形して、前記透明基板の表面に微細な凹凸部を設け、前期微細凹凸部の高さが１０ｎｍ 乃至１０μｍであり、ピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍである微細凹凸部を有することを特徴とする。
【００４８】
また、請求項４４に記載の発明は、前記透明基板の表面に微細凹凸部を有する構造体に係り、前記透明基板上に、チタンまたはゲルマニウム等の酸化物および／またはアルコキシドを添加することにより屈折率を透明基板の屈折率と±０．０１の範囲内に調整した有機無機ハイブリッド材料を整形して、前記透明基板の表面に微細な凹凸部を設け、前期微細凹凸部の高さが１０ｎｍ乃至１０μｍであり、ピッチが１０ｎｍ乃至１０μｍであることを特徴とした微細凹凸部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４９】
請求項１に記載の発明によれば、従来は、エッチング工程を使って製造していた微細構造体をエッチング工程を使うことなく製造することができる。エッチング工程は溶剤、酸・アルカリを使用するウエットエッチングまたはO2、CHF3、CF4、またはSF6ガスに代表される原料を使用したプラズマエッチングでよいが、エッチング工程は化学反応を利用した工程であること等の理由により、前記微細金型を使用する方法に比較して、複雑な工程である。そのため、エッチング工程を使用しない請求項１に記載発明に係る製造方法によれば、前記微細構造体を安価に、大量に製造でき、また、前記微細構造体の用途を従来のものより拡大することが可能となる。
【００５０】
また、請求項２に記載の発明によれば、微細構造体の屈折率を１．０乃至２．４５の範囲内で調整でき、微細構造体の透過効率を向上させることができる。
【００５１】
また、請求項３に記載の発明によれば、屈折率を制御することに加えて、前記微細凹凸部の高さを１０ｎｍ乃至１０μｍにし、かつ、前記微細凹凸部のピッチを１０ｎｍ乃至１０μｍにすることにより、前記微細凹凸部の高さとピッチを 微細構造体を透過する光の波長に適したものにすることができ、微細構造体の透過効率を更に向上させることができる。
【００５２】
また、請求項４に記載の発明によれば、前記微細凹凸部の屈折率を前記透明基板の屈折率に、「透明基板の屈折率から０．０１を減じた値から透明基板の屈折率に０．０１を加えた値の範囲内」で近接させ、同時に、前記微細凹凸部の高さを１０ｎｍ乃至１０μｍにし、かつ、前記微細凹凸部のピッチを１０ｎｍ乃至１０μｍにすることにより、前記微細凹凸部の高さを微細構造体を透過する光の波長に適した高さにすることができ、微細構造体の透過効率を更に向上させることができる。
【００５３】
また、請求項５に記載の発明によれば、請求項４に 記載の発明と同じ効果を得ることができる。
【００５４】
また、請求項６に記載の発明によれば、前記透明基板の両面に微細凹凸部を有する構造体を製造することができ、透明基板の両面に微細凹凸部を必要とする用途に対応できる。
【００５５】
また、請求項７に記載の発明によれば、請求項２に 記載の発明の効果に加えて、透明基板の両面に微細凹凸部を必要とする用途に対応できる。
【００５６】
また、請求項８に記載の発明によれば、請求項３に 記載の発明の効果に加えて、透明基板の両面に微細凹凸部を必要とする用途に対応できる。
【００５７】
また、請求項９に記載の発明によれば、請求項４に 記載の発明の効果に加えて、透明基板の両面に微細凹凸部を必要とする用途に対応できる。
【００５８】
また、請求項１０に記載の発明によれば、請求項５に 記載の発明の効果に加えて、透明基板の両面に微細凹凸部を必要とする用途に対応できる。
【００５９】
また、請求項１１に記載の発明によれば請求項１に記載の発明に係る製造方法に「前記透明基板上に塗布された塗布膜中に含まれる泡を減圧装置にて脱泡するステップ」を加えることにより、前記透明基板上に塗布された塗布膜からその中に含まれる泡を脱泡することができ、前記金型の凹凸の形状をより精確に前記有機無機ハイブリッド材料に転写することができる。
【００６０】
また、請求項１２に記載の発明によれば、請求項１１に記載の発明の効果に加えて、請求項２に記載の効果を得ることができる。
【００６１】
また、請求項１３に記載の発明によれば、請求項１１に記載の発明の効果に加えて、請求項３に記載の発明の効果を得ることができる。
【００６２】
また、請求項１４に記載の発明によれば、請求項１１に記載の発明の効果に加えて、請求項４に記載の発明の効果を得ることができる。
【００６３】
また、請求項１５に記載の発明によれば、請求項１１に記載の発明の効果に加えて、請求項５に記載の発明の効果を得ることができる。
【００６４】
また、請求項１６に記載の発明によれば、請求項１１に記載の発明の効果に加えて、請求項６に記載の発明の効果を得ることができる。
【００６５】
また、請求項１７に記載の発明によれば、請求項１１に記載の発明の効果に加えて、請求項７に記載の発明の効果を得ることができる。
【００６６】
また、請求項１８に記載の発明によれば、請求項１１に記載の発明の効果に加えて、請求項８に記載の発明の効果を得ることができる。
【００６７】
また、請求項１９に記載の発明によれば、請求項１１に記載の発明の効果に加えて、請求項９に記載の発明の効果を得ることができる。
【００６８】
また、請求項２０に記載の発明によれば、請求項１１に記載の発明の効果に加えて、請求項１０に記載の発明の効果を得ることができる。
【００６９】
また、請求項２１に記載の発明によれば、前記有機無機ハイブリッド材料をSiアルコキシドに限定することにより、前記有機無機ハイブリッド材料が固形化した後に、前記透明基板と同一物質化し易く、加えて、透湿性が低くなるという特質が得られ、耐久性が向上する。また、それに加える添加剤をＴｉ酸化物および／またはＴｉアルコキシドおよび／またはＧｅ酸化物および／またはＧｅアルコキシドに限定することにより、前記微細構造体の屈折率の調整がより容易になるという効果が得られる。
【００７０】
また、請求項２２に記載の発明によれば、請求項２１に記載の発明の効果に加えて、請求項２に記載の発明の効果を得ることができる。
【００７１】
また、請求項２３に記載の発明によれば、請求項２１に記載の発明の効果に加えて、請求項３に記載の発明の効果を得ることができる。
【００７２】
また、請求項２４に記載の発明によれば、請求項２１に記載の発明の効果に加えて、請求項４に記載の発明の効果を得ることができる。
【００７３】
また、請求項２５に記載の発明によれば、請求項２１に記載の発明の効果に加えて、請求項５に記載の発明の効果を得ることができる。
【００７４】
また、請求項２６に記載の発明によれば、請求項２１に記載の発明の効果に加えて、請求項６に記載の発明の効果を得ることができる。
【００７５】
また、請求項２７に記載の発明によれば、請求項２１に記載の発明の効果に加えて、請求項７に記載の発明の効果を得ることができる。
【００７６】
また、請求項２８に記載の発明によれば、請求項２１に記載の発明の効果に加えて、請求項８に記載の発明の効果を得ることができる。
【００７７】
また、請求項２９に記載の発明によれば、請求項２１に記載の発明の効果に加えて、請求項９に記載の発明の効果を得ることができる。
【００７８】
また、請求項３０に記載の発明によれば、請求項２１に記載の発明の効果に加えて、請求項１０に記載の発明の効果を得ることができる。
【００７９】
また、請求項３１に記載の発明によれば、請求項２１に記載の発明の効果に加えて、請求項１１に記載の発明の効果を得ることができる。
【００８０】
また、請求項３２に記載の発明によれば、請求項２１に記載の発明の効果に加えて、請求項１２に記載の発明の効果を得ることができる。
【００８１】
また、請求項３３に記載の発明によれば、請求項２１に記載の発明の効果に加えて、請求項１３に記載の発明の効果を得ることができる。
【００８２】
また、請求項３４に記載の発明によれば、請求項２１に記載の発明の効果に加えて、請求項１４に記載の発明の効果を得ることができる。
【００８３】
また、請求項３５に記載の発明によれば、請求項２１に記載の発明の効果に加えて、請求項１５に記載の発明の効果を得ることができる。
【００８４】
また、請求項３６に記載の発明によれば、請求項２１に記載の発明の効果に加えて、請求項１６に記載の発明の効果を得ることができる。
【００８５】
また、請求項３７に記載の発明によれば、請求項２１に記載の発明の効果に加えて、請求項１７に記載の発明の効果を得ることができる。
【００８６】
また、請求項３８に記載の発明によれば、請求項２１に記載の発明の効果に加えて、請求項１８に記載の発明の効果を得ることができる
また、請求項３９に記載の発明によれば、請求項２１に記載の発明の効果に加えて、請求項１９に記載の発明の効果を得ることができる。
【００８７】
また、請求項４０に記載の発明によれば、請求項２１に記載の発明の効果に加えて、請求項２０に記載の発明の効果を得ることができる。
【００８８】
また、請求項４１に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項４０に記載の発明の効果に比較して、前記微細金型を前記有機無機ハイブリッド材料が塗布された前記透明基板に圧着した際に、密着性が劣り、前記微細金型の形状の転写の精確性が多少劣るものの、減圧工程を省略できるという、工程の簡素化が図れ，前記転写の精確性が比較的要求されない場合に有効である。
【００８９】
また、請求項４２に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項４０のいずれか一項に記載の発明の効果と同様の効果を得られる。
【００９０】
また、請求項４３に記載の発明によれば、前記透明基板上の設けられた前記微細凹凸部の屈折率を透明基板の屈折率と±０．０１の範囲内にすることができ、また、前記微細凹凸部の高さと、ピッチを１０ｎｍ乃至１０μｍにすることができ、この結果、前記微細凹凸部を有する構造体に光があてられた場合に、透過する光の透過率を向上させることが可能となる。
【００９１】
また、請求項４４に記載の発明によれば、請求項４３の場合に比較して、前記微細凹凸部の屈折率をより容易に調整することができるという効果を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９２】
以下、図を参照しつつ、発明を実施するための最良の形態につき説明する。
【００９３】
図１は本発明の微細構造体の製造方法を示す実施例の工程図である。また、図５は前記有機無機ハイブリッド材料を塗布した基板と前記微細な凹凸部を有する金型をセットして、前記微細構造体を製造するために用いる、ナノインプリント装置のブロック図である。
【００９４】
以下、ステップ毎に説明する。
【００９５】
図１の(a)および(b)は第１番目のステップを示す。
先ず、有機無機ハイブリッド材料を塗布する前に、透明基板を中性洗剤（または純水、アルコール、アセトン等でもよい。）を使用して、超音波洗浄を行う。次に、ガラス基板に有機無機ハイブリッド材料を塗布する。なお、ガラス基板は前記透明基板の例示であって、透明な基板であればガラス基板でなくてもよい。前記有機無機ハイブリッド材料にはSiアルコキシドを使用する。ただし、前記有機無機 ハイブリッド材料はSiアルコキシドに限定されるものではない。また、 前記有機無機ハイブリッド材料に屈折率を調整するための添加剤として、チタニウムテトライソプロキシド（Ｔｉアルコキシド）、ゲルマニウムテトライソプロキシド（Ｇｅアルコキシド）およびチタン酸化物を加えてガラス基板に塗布する。他の添加剤として、ゲルマニウム酸化物、アルミニウムトリイソプロキシドおよびアルミニウム酸  化物も有効である。
【００９６】
図１の(b)の１０２は前記添加剤が加えられ前記透明基板に塗布された前記有機無機ハイブリッド材料の膜を示す。塗布方法はスピンコート、スプレイコートまたはスリットコートのいずれでもよい。また塗布の方法は、これらのスピンコート等の方法に限定されるものではない。塗布する膜厚は１００nｍ乃至１０μｍとする。
【００９７】
図１の(c)は第２番目のステップを示す。先ず、有機無機 ハイブリッド材料が塗布された基板全体をプリベークする。ホットプレートまたは、遠赤外線ヒータにてベークして、液状の前記有機無機ハイブリッド材料を半硬化させる。加熱する温度は１８℃乃至１５０℃で、加熱時間は５分乃至６０分間である。
【００９８】
なお、図１の(c)のプリベーク工程の前に、前記有機無機ハイブリッド材料が塗布された基板全体を減圧炉に一定条件のもとに置いて、前記有機無機ハイブリッド材料が塗布された基板から、泡を脱泡する工程を行うと凹凸部がさらに微細である場合に有効である。具体的には、プリベーク工程の前に、前記基板全体を減圧状態（１乃至１０２Torr）に1乃至５分間置く。このことにより、前記 有機無機ハイブリッド材料の中に含有されている泡を脱泡できる。この脱泡工程は、減圧炉の中で行う。ただし、この脱泡工程は、必須の工程ではないが、この脱泡工程を行うと、微細な凹凸部を精確に製造できる。
【００９９】
図１の(d)および(e)は第３番目のステップを示す。図１の(d)は微細な凹凸部を有する金型を示す。前記金型の微細な凹凸部は、１０ｎｍ乃至１０μｍのピッチで形成されている。また、微細な凹凸部の高さは１０ｎｍ乃至１０μｍである。またこの凹凸の形状は一様であってもよいが、図１の(d)に示されるように一様でなくてもよい。前記凹凸の 形状が一様でない場合には、この微細構造体にあてられる光の波長が様々であるときに、微細凹凸部が各種の形状と各種の大きさを有することによって、光の透過率を向上させられるためである。
【０１００】
前記金型は図５のナノインプリント装置の金型取り付け部６０５にセットされる。また、前記有機無機ハイブリッド材料が塗布された透明基板は、図５のナノインプリント装置の試料台６０３にセットされる。次に、図１の(e)に示されるように、前記有機無機ハイブリッド材料が 塗布された透明基板に前記金型を圧着する。圧着条件は、圧着圧力が１０乃至２０００ニュートン／平方センチメートルであり、圧着時間は５乃至６０分である。次に、図１の(f)に示されるように、圧着しつつ加熱する。加熱温度は１８乃至５００℃であり、圧着加熱時間は５乃至６０分である。また、この圧着・加熱工程は図５の減圧装置部
６０１に示される部分を減圧状態にして行う。前記 減圧の条件は１乃至１０２Torrで、減圧状態下での、圧着・加熱時間は１乃至５分間である。このような減圧状態下で圧着・加熱を行うことにより金型の凹凸部が微細であっても、半硬化した有機無機ハイブリッド材料と前記金型の微細な凹凸部の間に生ずる微細な 空隙が半硬化した有機無機ハイブリッド材料で隙間無く埋められて、半硬化した有機無機ハイブリッド材料と前記金型の微細な凹凸部の間の密着性が改善され、前記金型の微細な凹凸部の形状が半硬化した有機無機ハイブリッド材料に精確に転写される。また、前記空隙を埋める効果に加えて、半硬化した有機無機ハイブリッド材料の中の泡をぬく効果もあり、その効果によっても、前記金型の微細な凹凸部の形状が半硬化した有機無機ハイブリッド材料に精確に転写される。次に、図１の(g)に示されるように、金型を前記透明基板から離型する。以上の工程により、前記ガラス基板上に１０ｎｍ乃至１０μｍのピッチで、高さが１０ｎｍ乃至１０μｍの微細な凹凸部が形成される。
【０１０１】
また、屈折率を調整するために有機無機ハイブリッド材料に添加されるアルミニウム、ゲルマニウム、またはチタン等の金属酸化物および／またはアルコキシドの量を調整することにより、微細な凹凸部の屈折率を１．０乃至２．４５の範囲内で任意の値に調整できる。その効果として、微細構造体の光透過率を向上させることができる。
【０１０２】
なお、図１の(e)では、塗布された膜１０２が示されているが、図１の(f)においては、前記膜１０２が図示されていないのは、前記膜１０２は前記透明基板と屈折率の相違が
±０．０１の範囲内となる程度に同一物質化することをあらわしている。また、前記膜１０２と前記透明基板１０１が同一物質化して前記微細構造体１０４となる。
【０１０３】
また、両面微細構造体を製造する場合の製造方法は、基本的には、以上に説明した片面に微細凹凸部を製造する場合の製造方法と同じである。以下、片面の場合と相違のある部分について説明する。まず、図１の(b)の工程において、前記透明基板の両面に前記有機無機ハイブリッド材料を塗布する。また、図(d)および(e)においては、前記金型を図５の金型取り付け部６０５とともに、図５の試料台６０３にもセットする。そして、前記透明基板を両面から圧着・加熱する。他の工程については、片面に微細凹凸部を製造する場合の製造方法と同様である
【０１０４】
図４の(a)は凸部を有する微細構造体の斜視図である。図４の(b)は図４の(a)の凸部を有する微細構造体の断面図である。図４の(c)は凹部を有する微細構造体の斜視図である。図４の(d)は凸部を有する微細構造体の断面図である。
【０１０５】
次に、前記微細構造体１０４の従来の製造方法につき説明する。図２は従来の製造方法の工程図である。第１番目のステップは図２の(a）および(b)に示される。図２の(a)の
１０１は透明基板である。前記透明基板にレジスト２０２を 塗布する。第２番目のステップは図２の(c)および(d)に示される。微細金型２０３をレジスト２０２に圧着する。前記圧着はレジスト２０２を選択的に一定の部分の厚みを薄くするためである。図２の(e)は第３番目のステップを示す。前記微細金型１０３をレジストが塗布された基板１０１から離型する。その結果レジスト２０２は選択的に一定の範囲につき、その厚みが薄くなって残る部分（以下「残渣」という。）が生じる。次に、前記残渣を酸素プラズマによるドライエッチングで取り除く。その結果,図２の(f)に示されるように、前期透明基板１０１の上の一定の 部分に選択的にレジスト２０２が残る。第４番目のステップは図２の(g)および(h)に示される。選択的に一定の部分にレジストが残った前記基板に対してフッ酸系の化学薬品でエッチングをする。なお、ＣＨＦ３およびＣＦ４ガス等を原料に用いたプラズマによるドライエッチングも可能である。その結果、レジスト２０２が残っていない部分の透明基板が選択的に溶け、図２の(h)に示されるような凹凸部を有する基板を製造することができる。この従来の製造方法は、微細な凹凸部を形成するのには有効な方法であるが、エッチング 工程を使用するために製造コストが高価なものとなるという課題を有していた。
【０１０６】
本発明に係る微細構造体の製造方法は、前記、 製造コストが高価のものになる要因であるエッチング工程を使用していないために、前記微細構造体を安価に製造できるという効果があり、前記微細構造体の応用範囲を飛躍 的に広げられるという効果も期待できる。応用範囲としては、表示装置や照明装置が考えられる。光の透過率が向上することにより、同じ輝度であれば、消費電力の低減等が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明に係る微細構造体の製造方法を示す工程図である。
【図２】微細構造体の従来の製造方法を示す工程図である。
【図３】本発明に係る微細構造体の製造方法を示す装置の概略図である。
【図４】微細構造体の斜視図と断面図である。
【図５】本発明に係る微細構造体の製造方法に使用するナノインプリント装置のブロック図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０１      透明基板
１０２      アルミニウム、ゲルマニウム、またはチタン等の金属酸化物
および／またはアルコキシドが添加された有機無機ハイブリッド 材料膜
１０３      微細凹凸部を有する金型
１０４      微細構造体
２０２      レジスト
２０３      微細凹凸部を有する金型
６０１      減圧装置部
６０３      試料台
６０５      金型取り付け部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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