(57)【要約】      （修正有）【課題】少なくとも１個の凹部を含む表面を有する物品の製造方法、及び少なくとも１個の凸部を含む表面を有する物品の製造方法を提供する。【解決手段】成形型３１０の表面の少なくとも一部の上に硬化性流体３３０を提供する工程と、成形型３１０の表面と硬化性流体３３０との間に、少なくとも１個の気泡３５０を導入する工程と、成形型３１０の少なくとも一部と硬化性流体３３０との間に電位差を与えることにより、気泡３５０の接線と成形型３１０の表面とのなす角度を変化させる工程と、気泡３５０を成形面の少なくとも一部として用いて、硬化性流体３３０に少なくとも１個の凹部を付与する工程と、を備える少なくとも１個の凹部を含む表面を有する第１の物品の製造方法。少なくとも１個の凸部を含む第２の物品は、第１の物品を成形型３１０として使用し作製される。【選択図】図３Ｃ
2019012186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１個の凹部を含む表面を有する物品の製造方法であって、
成形型の表面の少なくとも一部の上に硬化性流体を提供すること、
前記成形型の表面と前記硬化性流体との間に、少なくとも１個の気泡を導入すること、
前記成形型の少なくとも一部と前記硬化性流体との間に電位差を与えることにより、前記気泡の接線と前記成形型の表面とのなす角度αを変化させること、および
前記気泡を成形面の少なくとも一部として用いて、前記硬化性流体に少なくとも１個の凹部を付与すること、を備える方法。
【請求項２】
前記方法は、前記硬化性流体が前記成形型と接しない面において、前記硬化性流体が接するように導電膜を配置することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記成形型の表面の少なくとも一部と前記硬化性流体との間に電位差を与えることは、前記導電膜と前記成形型との間に電位差を与えた後に、前記成形型の表面に前記硬化性流体を提供することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記方法は、前記硬化性流体に前記少なくとも１個の凹部を付与した後に、前記硬化性流体を硬化させることをさらに備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記成形型の表面の少なくとも一部と前記硬化性流体との間に電位差を与えることは、前記成形型の表面と前記硬化性流体との間で、場所により複数の電位差を与えることを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記電位差を与えることにより前記角度αを減少させる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか1項に記載の方法により製造された物品を成形型として使用することを含む、少なくとも１個の凸部を含む表面を有する第２の物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの凹部又は凸部を有する物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
凹面又は凸面を備える構成要素を有する物品、又は多くの凹面若しくは凸面がその上に配列された物品は、研磨部材、Ｏリング等、様々な産業分野において使用され得る。一方、いくつかの用途において、凹面又は凸面はレンズとして機能することができる。例えば、多くの凹面又は凸面がその上に配列されたシート状物品は、マイクロレンズのアレイ（即ち、マイクロレンズアレイ）などのレンズのアレイとして機能することが可能である。マイクロレンズアレイとして使用することができるこのようなシート状物品は、近年、大きな注目を集めている。マイクロレンズアレイは、例えば、ディスプレー、有機発光素子用の光取り出しフィルム、半導体レーザ、及び光ファイバなどの様々な光学用途に好適であり得る。
【０００３】
特表２０１１−５０３６６０号は、少なくとも１個の気泡を含む成形面を使用して少なくとも１つの凹部を有する物品を製造する方法を記載している。この製造方法では、気泡の滑らかな凸面の一部分の反転である滑らかな凹面を物品に付与することができる。
【０００４】
導電性を有する液体と電極との間に電圧を印加したときに、電極表面と液体との固液界面のエネルギーが変化し、液体表面の形状が変化するエレクトロウェッティング現象を使った表示装置や液体レンズが知られており、特開２０１４−２４０８７５号等に記載されている。
【０００５】
中国特許第１０３１４９６０７号や非特許文献１は、電気的に誘導された形状を持つ型を使ってマイクロレンズアレイを製造する方法を記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００９／６７３０８号
【特許文献２】特開２０１４−２４０８７５号公報
【特許文献３】中国特許第１０３１４９６０７号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】X.M.Li, Y.C.Ding, J.Y.Shao, H.M.Tian, H.Z.Liu, Advanced Optical Materials 2012, 24, OP165-OP169
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
少なくとも１個の気泡を含む成形面を使用して少なくとも１つの凹部を有する物品を製造する方法では、硬化性流体を成形型の表面に提供する際に、成形型と硬化性流体との間に気泡を巻き込むようにし、その気泡の形状を使用して凹部を形成するが、この気泡の形状は、成形型の表面形状や、これらを構成する材質によって決まる成形型表面と硬化性流体の接触角によって決まっていた。すなわち、気泡の形状や曲率半径を変えるためには、成形型の形や、用いる材料の材質を変える必要があった。成形型の形や材質を変えずに、より簡単に気泡の形状や曲率半径を変える方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、少なくとも１個の凹部又は凸部を有する物品の製造方法に関する。より詳細には、少なくとも１個の凹部を含む表面を有する物品は、電位差を与えることにより少なくとも１個の気泡の形状を変化させ、その気泡を含む成形面を使用して製造される。少なくとも１個の凹部を有するこの物品は、続いて、少なくとも１個の凸部を有する第２の物品を形成するための成形型として使用される。
【００１０】
本発明の一実施態様は、少なくとも１個の凹部を含む表面を有する物品の製造方法である。本方法は、成形型の表面の少なくとも一部の上に硬化性流体を提供すること、成形型の表面と硬化性流体との間に少なくとも１個の気泡を導入すること、成形型の一部と硬化性流体との間に電位差を与えることにより気泡の接線と成形型の表面とのなす角度αを変化させること、及び気泡を成形面の少なくとも一部として用いて、硬化性流体に少なくとも１個の凹部を付与することを含む。
【００１１】
本方法の一実施形態は、硬化性流体が成形型と接しない面において、導電膜を硬化性流体が接するように配置することをさらに備える、少なくとも１個の凹部を含む表面を有する物品の製造方法である。
【００１２】
本方法の別の実施形態は、成形型の表面の少なくとも一部と硬化性流体との間に電位差を与えることが、導電膜と成形型との間に電位差を与えた後に、成形型の表面に硬化性流体を提供することを含む、少なくとも１個の凹部を含む表面を有する物品の製造方法である。
【００１３】
本方法の別の実施形態は、硬化性流体に少なくとも１個の凹部を付与した後に、硬化性流体を硬化させることをさらに備える、少なくとも１個の凹部を含む表面を有する物品の製造方法である。
【００１４】
本方法の別の実施形態は、成形型の表面の少なくとも一部と硬化性流体との間に電位差を与えることが、成形型の表面と硬化性流体との間で、場所により複数の電位差を与えることを含む、少なくとも１個の凹部を含む表面を有する物品の製造方法である。
【００１５】
本方法の別の実施形態は、電位差を与えることにより角度αを減少させる、少なくとも１個の凹部を含む表面を有する物品の製造方法である。
【００１６】
本発明の一実施態様は、少なくとも１個の凸部を含む表面を有する第２の物品の製造方法である。本方法は、少なくとも１個の凹部を有する物品を第２の物品の成形型として使用して、第２の物品の表面に少なくとも１個の凸部を付与することを含む。本方法のいくつかの実施態様では、第２の物品の成形型として使用する第１の物品は凹部の配列パターンを有し、第２の物品は凸部の配列パターンを有する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、成形型の形や材質を変えずに、より簡単に気泡の形状や曲率半径を変えることができ、その気泡形状を使用して形成された凹部の形状も変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】気泡の接線と成形型の表面とのなす角度αの模式図
【図２Ａ】エレクトロウェッティング現象を説明する原理図
【図２Ｂ】エレクトロウェッティング現象を説明する原理図
【図３Ａ】少なくとも１つの凹部を有する第１の物品の製造方法の一実施形態を例示している概略断面図
【図３Ｂ】少なくとも１つの凹部を有する第１の物品の製造方法の一実施形態を例示している概略断面図
【図３Ｃ】少なくとも１つの凹部を有する第１の物品の製造方法の一実施形態を例示している概略断面図
【図３Ｄ】少なくとも１つの凹部を有する第１の物品の製造方法の一実施形態を例示している概略断面図
【図３Ｅ】少なくとも１つの凹部を有する第１の物品の製造方法の一実施形態を例示している概略断面図
【図３Ｆ】少なくとも１つの凸部を有する第２の物品の製造方法の一実施形態を例示している概略断面図
【図３Ｇ】少なくとも１つの凸部を有する第２の物品の製造方法の一実施形態を例示している概略断面図
【図３Ｈ】少なくとも１つの凸部を有する第２の物品の製造方法の一実施形態を例示している概略断面図
【図４Ａ】複数の窪みを有する成形型の一実施形態を例示している概略図
【図４Ｂ】複数の窪みを有する成形型の別の実施形態を例示している概略図
【図５】実施例で使用した導電性成形型の写真
【図６】格子パターンに配列された複数の凸部を有する第２の物品の例を示す電子顕微鏡写真
【図７】格子パターンに配列された複数の凸部を有する第２の物品の例を示す電子顕微鏡写真
【図８】格子パターンに配列された複数の凸部を有する第２の物品の例を示す電子顕微鏡写真
【図９】格子パターンに配列された複数の凸部を有する第２の物品の例を示す電子顕微鏡写真
【図１０Ａ】第２の物品の一例の切断面の光学顕微鏡写真
【図１０Ｂ】第２の物品の一例の切断面の光学顕微鏡写真
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の代表的な実施態様を、例示の目的でより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施態様に限定されない。すなわち、本開示の記載は、本発明の全ての実施態様および本発明に関する全ての利点を開示したものとみなしてはならない。
【００２０】
少なくとも１つの凹部又は少なくとも１つの凸部を有する物品の製造方法が提供される。物品の少なくとも１つの凹部又は凸部は、例えば、レンズとして、又はレンズのアレイとしてとして使用することができる。いくつかの実施形態では、物品の少なくとも１つの凹部少なくとも１つの凸部は、マイクロレンズ又はマイクロレンズのアレイ（即ちマイクロレンズアレイ）としてとして使用することができる。本明細書で使用するとき、用語「マイクロレンズ」は、直径などの寸法が約０．１マイクロメートル〜約１０００マイクロメートルの範囲内であるレンズを指す。マイクロレンズは、物品の表面上の微小凸部又は微小凹部に相当する。本明細書で使用するとき、用語「微小凹部」及び「微小凸部」は、それぞれ、直径が約０．１マイクロメートル〜約１０００マイクロメートルの範囲内である凹部又は凸部を指す。本明細書で使用するとき、用語「直径」は、凹部又は凸部に関するとき、最大断面寸法に相当する。  
【００２１】
本発明の一態様に従って、少なくとも１つの凹部を含む表面を有する物品を製造することができる。製造中、物品の表面に少なくとも１つの凹部を付与するために、少なくとも１個の気泡が意図的に導入される。即ち、物品は（ａ）成形型の表面の少なくとも一部の上に硬化性流体を提供すること、（ｂ）成形型の表面と硬化性流体との間に少なくとも１個の気泡を導入すること、（ｃ）成形型の表面の少なくとも一部と硬化性流体との間に電位差を与えることにより気泡の接線と成形型の表面とのなす角度αを変化させること、（ｄ）気泡の外側表面の少なくとも一部分を含む成形面を使用して、硬化性流体から物品を成形することと、を含む方法を用いて製造することができる。
【００２２】
本発明の別の態様に従って、凹部の配列パターンのような複数の凹部は、成形面の異なる位置に位置決めされた複数の気泡を含む成形面を使用して、物品の表面上に形成される。即ち、凹部の配列パターンを備える物品は（ａ）成形型の表面の少なくとも一部の上に硬化性流体を提供すること、（ｂ）成形型の表面と硬化性流体との間に複数の気泡を導入すること、（ｃ）成形型の表面の少なくとも一部と硬化性流体との間に電位差を与えることにより複数の気泡の接線と成形型の表面とのなす角度αを変化させること、（ｄ）気泡の外側表面の少なくとも一部分を含む成形面を使用して、硬化性流体から物品を成形することと、を含む方法を用いて製造することができる。
【００２３】
本明細書で、「少なくとも１つの凹部」は、単一の凹面又は複数の凹面を指す。成形型面上の単一位置において導入された単一の気泡を用いて、又は成形面上の複数の位置において導入された複数の気泡を用いて、単一又は複数の凹面を物品に付与することができる。無作為な位置又は任意の位置に複数の凹部を位置決め又は配列することができ、あるいは物品の表面上にパターンで配列することができる。
【００２４】
「意図的な導入」とは、物品の製造プロセスにおける実質的なツールとして気泡を使用する目的でそれらを導入することを意味する。即ち、気泡は、物品表面に少なくとも１つの凹部を付与するのに使用される成形面の一部である。いくつかの実施形態では、意図的な導入とは、既に存在し得るいかなる気泡をも除去しない又は封入しないことを意味する。例えば、意図的な導入とは、硬化性流体を成形型の一部分に提供する間に、成形型の１つ以上の窪みの中に位置している可能性があるいかなる気泡をも除去しないことを意味し得る。即ち、意図的な導入とは、硬化性流体を成形型の一部分に提供している間より前に、気泡を成形型の窪みの中に封入することを意味し得る。封入された気泡は、硬化性流体と接触する成形面の一部である。
【００２５】
いくつかの実施形態では、凹部の配列パターンを含む表面を有する物品を製造することができる。製造中、物品の表面に凹部の配列パターンを付与するために、複数の位置で気泡が提供される。より詳細には、物品に付与された凹部のパターンに対応するパターンに配列された複数の気泡を含む成形面を使用して、物品が製造される。凹部の配列パターンを有する物品を、容易に製造することができる。
【００２６】
「凹部の配列パターン」は、所与の位置に配列された、ある程度の規則性を有して配列された、又は任意の所望の様式で配列された、複数の凹部のパターンである。例えば、凹部の配列パターンは、配列された列パターン、配列された正方格子パターンなど配列された格子パターン、配列されたジグザクパターン、又は配列された放射パターンを含むことができる。凹部の配列パターンは、物品全体の上に均等に形成される必要はなく、物品の一部分のみに形成されてよい。凹部のパターンは、物品の任意の部分にわたって変化してもよく、又は変化しなくてもよい。例えば、同一平面内に、同様の又は異なるパターンを使用することができる。パターン内の複数の凹部は、同一寸法及び形状であることができ、又は異なる寸法及び形状を有することができる。
【００２７】
任意の好適な気体を使用して、物品の表面に凹部を付与する気泡を形成することができる。例えば、気体は、空気、又は窒素及びアルゴン等の不活性気体であることができる。
【００２８】
「気泡の接線」」１７０は図１に示すように成形型１１０の表面１１２と接し、ここで気泡の接線１７０と成形型の表面１１２とのなす角度（硬化性流体１３０の内部にある角度）が「角度α」である。成形型の一部と硬化性流体との間に電位差を与えた時の角度α１と、電位差を与えない時の角度α０は異なる。α１がα０より小さくなる場合には、成形型の表面は撥水性の材質で作り、角度α０を大きく設定することで、α１とα０の差を大きくすることができる。
【００２９】
いかなる理論に拘束されることを望むわけではないが、エレクトロウェッテイング現象として、液体と電極との間に電圧を印加したときに、電極表面と液体との固液界面のエネルギーが変化し、液体表面の形状が変化する現象が知られている。図２Ａ及び図２Ｂは、エレクトロウェッティング現象を説明する原理図を示す図である。電極２０２に誘電体層２０３が形成されており、その上に液滴２０４が置かれている。
【００３０】
図２Ａに示すように、電位差を与えない状態では誘電体層２０３の表面と液滴２０４との界面エネルギーγＳＬは大きいため、接触角θ０は大きい。ここで、接触角θ０は誘電体層２０３表面と液滴２０４の正接線の間の角度であり、液滴２０４の表面張力や誘電体層２０３の表面エネルギーなどの性質に依存する。一方、電極２０２と液滴２０４中に差し込んだ針状の電極間に電圧を印加すると、図２Ｂに示すように、液滴２０４側の電解質イオンが誘電体層２０３表面へ集中することによって電気二重層の帯電量変化が生じ、液滴２０４の表面張力が変化する。その結果、接触角θは小さくなる。この時の接触角θは、下式のリップマン−ヤングの式で表される。
【００３１】
【数１】
2019012186.tif 000003
【００３２】
ここで、θ０は電圧が印加されていない状態での接触角、εｒは誘電体層の比誘電率、ε０は真空の誘電率、ｔは誘電体層の膜厚、γＬＧは液滴の表面張力、Ｖは印加電圧である。接触角θは、電圧Ｖの関数として、電極２０２と液滴２０４との間の印加電圧Ｖの大きさによって、液滴２０４の表面形状（曲率）が変化する。
【００３３】
本発明で物品を形成するのに使用される成形面は、少なくとも１個の気泡の外側表面の一部分を含む。硬化性流体と接触している成形面に含まれる気泡の外形を、物品に反転写することができる。数ナノメートル〜数センチメートル以上の範囲の直径を有する様々な形状及び寸法の気泡を成形面に含めることができるので、広範囲な形状及び寸法の複数の凹部を形成することが可能である。更に、複数の凹部を物品に形成するとき、複数の凹部の寸法及び形状は同じであっても異なっていてもよい。即ち、成形面は、寸法及び形状が異なる、又は寸法及び形状が同じである複数の気泡を含むことが可能である。
【００３４】
この方法を使用して、物品の表面上に単一の凹部を形成すること、又は物品の表面上に複数の凹部を形成することができる。複数の凹部が形成されると、これら複数の凹部を任意のやり方で物品の表面上に位置付けることができる。複数の凹部が形成されるいくつかの例では、複数の凹部はパターンに配列される。
【００３５】
少なくとも１つの凹部を含む表面を有する物品の一実施形態は、次のプロセスに従って製造することができる：（ａ）成形型表面を有する成形型、及び導電膜を提供すること、（ｂ）成形型の少なくとも一部と導電膜との間に電位差を与えること、（ｃ）成形型の表面の少なくとも一部と導電膜との間に硬化性流体を提供すること、（ｄ）成形型表面と硬化性流体との間に少なくとも１個の気泡を意図的に導入すること、及び（ｅ）表面に気泡によって付与された少なくとも１つの凹部を有する物品を形成するために、硬化性流体を硬化させること。成形型の少なくとも一部と導電膜との間に電位差を与えることにより、成形型の表面の少なくとも一部と硬化性流体との間に電位差を与え、硬化性流体を成形型の表面に提供した時に導入される気泡の形状を変えることができる。
【００３６】
凹部の配列パターンを含む表面を有する物品は、次のプロセスに従って製造することができる：（ａ）パターンに配列された成形型表面を有する成形型、及び導電膜を提供すること、（ｂ）成形型の少なくとも一部と導電膜との間に電位差を与えること、（ｃ）成形型表面の少なくとも一部分と導電膜との間に硬化性流体を提供すること、（ｄ）配列パターンに基づいて選択された成形型表面と硬化性流体との間の複数かつ別個の位置に気泡を提供すること、及び（ｅ）表面に気泡によって付与された凹部の配列パターンを有する物品を形成するために、硬化性流体を硬化させること。物品は典型的には成形型から取り除かれる。
【００３７】
「導電膜」は、硬化性流体が成形型と接しない面において、硬化性流体と接するように配置する。導電膜としては、樹脂フィルムの表面に導電体層を設けたものを用いてもよい。樹脂フィルムとしては、特に制限がなく、その材料、形状、構造等については公知のものの中から適宜選択することができる。例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、変性ポリエステル等のポリエステル樹脂フィルム；ポリエチレン（ＰＥ）樹脂フィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、環状オレフィン系樹脂等のポリオレフィン樹脂フィルム；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂フィルム；ポリスチレン樹脂フィルム；ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂フィルム；ポリスルホン（ＰＳＦ）樹脂フィルム；ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂フィルム；ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂フィルム；ポリアミド樹脂フィルム；ポリイミド樹脂フィルム；アクリル樹脂フィルム；トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）樹脂フィルム等が挙げられる。硬化性流体を光によって硬化する場合には、その光の波長を透過させる樹脂フィルムを用いることができる。樹脂フィルムの厚さとしては５μｍから２０００μｍを用いてもよい。
【００３８】
樹脂フィルムの表面に設けられる導電体層としては、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、金属蒸着膜等を使用することができる。硬化性流体を光によって硬化する場合には、その光の波長を透過させる導電体層を用いてもよい。網目構造（格子状、亀の子状等）の導電体層を設けることで、導電体層の存在しない領域から光を透過させてもよい。導電体層の厚さとしては０．０１μｍから１０００μｍを用いてもよい。導電体層が硬化性流体と接するように、導電膜を配置する。
【００３９】
成形型の少なくとも一部と導電膜との間に電位差を与えることにより、成形型の少なくとも一部と硬化性流体との間に電位差を与えることができる。この場合、硬化性流体を導電膜と成形型との間に提供した後で成形型と導電膜との間に電位差を与えてもよい。複数の気泡の形状をそろえるためには、硬化性流体を提供する前に、成形型と導電膜との間に電位差を与えてもよい。
【００４０】
さらに、複数の導電膜を準備し、それぞれに異なる電圧をかけることで、それぞれの導電膜と成形型との間に導入される気泡の形状を変えることもできる。
【００４１】
「成形型表面」は成形型の実表面である。成形型表面と硬化性流体との間に気泡が導入されると、硬化性流体は、少なくとも１つの位置において成形型の実表面と直接接触し、かつ少なくとも１つの他の位置において気泡と直接接触している。成形型の実表面と少なくとも気泡の表面との組合せが成形面を提供する。即ち、本明細書で使用するとき、用語「成形面」は、硬化性流体と直接接触している表面を指す。成形面の形状（具体的には、成形面の反転形状）を、硬化性流体が硬化されたときに形成される物品の表面に付与することができる。物品の表面上の凹部は、硬化プロセスの間に硬化性流体が気泡と接触している位置に対応している。したがって、硬化性流体と接触している気泡部分の形状及び寸法を硬化された物品に付与して、１つ以上の凹部を提供することができる。
【００４２】
成形型としては、金属等の導電性を有する導電性成形型、または導電性成形型の表面に誘電体層を設けた誘電成形型を用いることが出来る。任意の好適な導電性材料を導電性成形型の材料として使用することができる。導電性成形型のいくつかの代表的な材料には、銅、ニッケルめっきをされた銅、スズ、亜鉛、鉄、クロム、チタン、アルミこれらの合金等が挙げられる。
【００４３】
成形型は任意の好適な寸法であり得るが、寸法は、多くの場合、コーティング装置の寸法に基づいて選択される。いくつかの例示の成形型は、縦寸法が１〜数千ミリメートルの範囲内、横寸法が１〜数千ミリメートルの範囲内、厚さ寸法が１０マイクロメートル〜１０ミリメートル超の範囲内である。
【００４４】
誘電体層を導電性成形型の表面に設ける前に、導電性成形型の表面をクリーニングする目的、又は誘電体層と導電性成形型との密着性を上げる目的で、アルゴンガス、酸素等を用いて導電性成形型をプラズマ処理してもよい。
【００４５】
誘電体層の表面に撥水層を設けてもよい。撥水層の材料としてはトリメキシシランや八フッ化プロパンが挙げられる。
【００４６】
誘電成形型は１つ以上の片で構成され得る。例えば、複数の片を有する成形型は、少なくとも１つの開口部を有する第１の層と、第１の層に積層された第２の層と、で構成され得る。
【００４７】
誘電成形型は典型的には窪みを有する。これらの窪みは、複数の片を有する誘電成形型の第１の層の開口部又は開口部のパターンに対応することができ、あるいは、単一片である成形型の一部であることができる。窪みは、多くの場合、成形面の一部である少なくとも１個の気泡を提供するのに使用される。例えば、硬化性流体が成形型の表面の一部分に提供される際に、少なくとも１個の気泡を窪み内に封入することができる。
【００４８】
成形型の窪みを使用して少なくとも１個の気泡を封入する場合、少なくとも１つの凹部を含む表面を有する物品は、次のプロセスに従って製造することができる：（ａ）窪みを備える成形型表面を有する成形型を提供すること、（ｂ）この成形型表面の少なくとも一部分の上に硬化性流体を提供すること、（ｃ）この成形型表面と硬化性流体との間で窪みに気泡を封入すること、（ｄ）成形型の表面の少なくとも一部と硬化性流体との間に電位差を与えることにより気泡の接線と成形型の表面とのなす角度αを変化させること、及び（ｅ）表面に窪みの中の気泡によって付与された凹部を有する物品を形成するために、硬化性流体を硬化させること。物品は典型的には成形型から取り除かれる。
【００４９】
成形型が、気泡を封入するために使用することができる複数の窪みを有する場合、窪みをパターンに配列することができる。凹部の配列パターンを有する物品は、次のプロセスに従って製造することができる：（ａ）パターンに配列された複数の窪みを備える成形型表面を有する成形型を提供すること、（ｂ）成形型表面の少なくとも一部分の上に硬化性流体を提供すること、（ｃ）成形型表面と硬化性流体との間で複数の窪みに複数の気泡を封入すること、（ｄ）成形型の表面の少なくとも一部と硬化性流体との間に電位差を与えることにより気泡の接線と成形型の表面とのなす角度αを変化させること、及び（ｅ）表面に複数の窪みの中の気泡によって付与された凹部の配列パターンを有する物品を形成するために、硬化性流体を硬化させること。物品は典型的には成形型から取り除かれる。
【００５０】
「硬化性流体」は、成形型に提供するのに十分な流動性を有し、かつ硬化法を問わず硬化させることができる流体である。好適な硬化性流体には、例えば、ゲル状、ペースト状、又は液状の有機材料、無機材料、又は有機無機複合材料が挙げられる。その他の好適な硬化性流体には、有機材料、無機材料、又は有機無機複合材料を好適な溶媒で希釈して得る、溶液、分散液、懸濁液等が挙げられる（即ち、有機溶媒又は水性系溶媒）。硬化性流体は、気泡を閉じ込めるために最適な粘度に調整されてもよい。たとえば、その粘度は４、０００から１５、０００ｃｐｓである。
【００５１】
本明細書において、「硬化させる」とは、硬化性流体を、成形面によって付与された形状を保持するのに十分なだけ硬くするプロセスを指す。より具体的には、硬化性流体は、成形面の一部である少なくとも１個の気泡によって付与された形状を保持するのに十分なだけ硬くなり、得られた「硬化層」は、少なくとも１つの凹部を有する。硬化層は、硬化性流体を硬化した際に形成される生成物である。
【００５２】
有機材料が硬化性流体に含まれる場合、樹脂材料又は樹脂材料の前駆体を使用することができる。硬化性流体には、例えば、硬化する際に重合、硬化、又は架橋されるモノマー又はポリマーを挙げることができる。「硬化法」として、重合性樹脂を重合すること、熱可塑性樹脂を少なくとも軟化温度まで冷却すること、又は溶媒を乾燥させることを含むが、これらに限定されない、任意の好適な方法を用いることができる。代表的な樹脂材料には、放射線（例えば、紫外線、可視光線、又は電子ビーム）で照射されると重合により硬化し得る光硬化性樹脂等の反応性樹脂、熱配向重合によって硬化する熱硬化性樹脂、酸化配向重合によって硬化し得る反応性樹脂、還元配向重合によって硬化し得る反応性樹脂、又は少なくとも軟化温度まで冷却されると硬化し得る熱可塑性樹脂等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５３】
一部の用途では、可溶性樹脂を硬化性流体として使用することができる。好適な可溶性樹脂には、水に溶解される水溶性樹脂、有機溶媒に溶解される有機溶媒可溶性樹脂等が挙げられる。第２の物品を形成するための成形型にこれら可溶性樹脂を使用する場合、多くの場合、該樹脂を第２の物品から溶解によって取り除くことができる。
【００５４】
無機材料を硬化性流体として使用する場合、ガラス、コンクリート、しっくい、セメント、モルタル、セラミックス、及び金属等の様々な無機材料を使用することができる。これら材料は、多くの場合、加熱又は水分除去により硬化され得る。上記有機材料及び無機材料のいずれかの複合材料であり得る有機無機複合材料を、硬化性流体として使用することも可能である。
【００５５】
成形型表面の少なくとも一部分の上に硬化性流体を提供する工程は、任意の既知の方法により達成することができる。硬化性流体の提供方法のいくつかでは、窪みを有する成形型を使用し、窪みが充填されないように、又は部分的にのみ充填されるように、硬化性流体を提供する。いくつかの好適な提供方法には、成形型表面の少なくとも一部分の上に硬化性流体をコーティングする、噴霧する、注入する、ブラッシングする、又は流し込むことが挙げられる。コーティングは、例えば、硬化性流体を表面に加え、その表面の少なくとも一部分に硬化性流体を広げることを含むことができる。多くの例において、提供方法はコーティングを含み、任意の好適なコーティング法を用いることができる。いくつかのコーティング法では、硬化性流体はナイフコーティング法を用いて提供される。硬化性流体の種類、物品の所望の形状、物品の所望の寸法などに基づいて、最適な提供方法を選択することができる。
【００５６】
硬化性流体は、気泡が提供される前に、又は気泡が提供されるのと同時に、成形型表面に提供され得る。多くの実施形態において、少なくとも１個の気泡は、成形型表面に硬化性流体が提供される間に存在している。例えば、気泡は、成形型の窪みの中に存在することができる。硬化性流体を成形型表面に提供している間に、気泡を窪み内に封入することができる。頻繁に提供される気泡の寸法、形状、及び位置を、選択しかつ変えることが可能である。例えば、成形型の窪みを使用して気泡を提供する場合、これら窪みの寸法、形状、及び位置を変えることができる。
【００５７】
硬化性流体は成形面と接触している。即ち、硬化性流体は、少なくとも１つの位置で少なくとも１個の気泡と接触し、かつ少なくとも１つの他の位置で成形型表面と接触している。硬化性流体を硬化させると、成形面の一部である少なくとも１個の気泡と接触していた硬化層の一部分に、少なくとも１つの凹部が形成される。硬化性流体を硬化させるとき、少なくとも１個の気泡の位置は、成形型表面と硬化性流体との間で所定の位置に位置するように制御され得る。例えば、成形型の窪み内に気泡を閉じ込めることができる。窪みの寸法及び形状は、気泡の寸法及び形状、並びに得られる硬化層の凹部の寸法及び形状に影響を与えることができる。窪みの寸法及び形状を変化させて、異なる寸法及び形状の複数の凹部を提供することができる。例えば、複数の窪みを含む成形型を使用することで、複数の気泡を提供することができる。複数の気泡が提供される場合、各気泡の寸法及び形状は同じであっても異なっていてもよい。
【００５８】
物品を製造する上記プロセスは、空気中で実施され得る。この実施形態では、少なくとも１つの凹部又は凹部の配列パターンを有する物品を、環境室のような特殊な装置を必要としない簡単な装置構成で製造することができる。例えば、成形型の少なくとも１つの窪み内への封入によって、少なくとも１個の気泡を提供することができる。
【００５９】
多くの場合、気泡は、その形状に影響を与え得る全ての力のバランスに基づいて球面を形成する傾向がある。これらの力は、気泡と硬化性流体との間の界面エネルギー、成形型表面と硬化性流体との間の界面エネルギー、及び成形型表面と気泡との間の界面エネルギーの総和を含む。これらの力に加え、気泡が硬化性流体に接触する領域付近における、例えば、硬化性流体の浮力、重力、及び粘度などのその他のプロセス変数が気泡の形状に影響を与える可能性がある。気泡表面にほぼ均一な力が加わる場合、又は気泡の上部にほぼ対称の力が加わる場合、気泡は変形せず、比較的均一で滑らかな凸面を有する。この形状は、多くの場合、レンズ等に適応できる実質的に球状の凸面である。実質的な球面を有する気泡の外形は、硬化性流体を硬化させて製造された物品に成形面から反転写され得る。したがって、気泡の硬化性流体に接触する部分によって付与された凹部は、少なくとも部分的に実質的な球面を有する凹部を含むことができる。
【００６０】
本明細書で使用するとき、用語「球面」は、表面が球体の一部分であると考慮され得ること、又は表面が球面曲率を有することを意味する。一部の球面は、ドーム形又は半球形であると考慮され得る。その他の球面は、半球よりも小さな又は大きな部分を包含することができる。本明細書で使用するとき、用語「実質的な球面」は、表面は概して球体の一部分であると考慮され得るが、完全な球面とはわずかに異なり得ることを意味する。実質的な球面の全ては、同じ又は異なる曲率を有することができ、かつ、曲率が位置に応じて連続的に変化する球面の混合を含むことができる。
【００６１】
一部の凹面は、対称の球面というよりもむしろ非対称表面である。非対称形状を有する凹面は、非対称形状を有する気泡の外側表面によって物品に付与され得る。非対称形状の気泡は、不均等な力を気泡の凸面に印加することにより、又は分布が非対称の力を気泡の凸面の上部に印加することにより形成することができる。
【００６２】
少なくとも１つの凹部を有する物品は、比較的簡単なプロセスで製造することができる。物品の表面上に単一の凹部を形成することができ、あるいは、無作為に又はパターンで配列され得る複数の凹部を形成することができる。少なくとも１つの凹部は球状又は実質的な球状であることができ、レンズとして使用することができる。微小凹部等の凹部の配列パターンを有する物品を、同様の物品を製造するための他の既知のプロセスと比べて時間がかからずかつコストのかからない簡単なプロセスで製造することができる。また、連続的なやり方で実施可能なように、及び任意の所望の寸法を有する物品を調製することができるように、製造プロセスを修正することが可能である。
【００６３】
本発明の一実施形態によると、成形型は少なくとも１つの窪みを含むことができ、硬化性流体を成形型表面に提供している間に、成形型の少なくとも１つの窪みに気泡を封入することにより、少なくとも１個の気泡が成形面に意図的に導入され、成形型と硬化性流体との間に電位差を与えることにより気泡の形状を制御することができる。即ち、気泡は、成形型の窪みに封入され、成形型表面と硬化性流体との間に位置付けられ、かつ電位差を与えることにより形状が制御される。硬化性流体と接触している成形面は、成形型表面（即ち、成形型の実表面）と少なくとも１個の気泡との組合せを含む。
【００６４】
例えば、成形型は複数の窪みの配列パターンを含むことができ、硬化性流体を成形面に提供している間に、気泡を成形型の複数の窪みの配列パターンの中に封入することにより、複数の気泡を成形面に意図的に導入され、成形型と硬化性流体との間に電位差を与えることにより複数の気泡の形状を制御することができる。即ち、パターンに配列された成形型の複数の窪みの中に複数の気泡を封入することができる。複数の気泡のそれぞれは、成形型表面と硬化性流体との間で成形型の窪み内に封入され、かつ電位差を与えることにより形状が制御され得る。硬化性流体と接触している成形面は、成形型表面（即ち、成形型の実表面）と、パターンに配列された複数の気泡と、の組合せを含む。
【００６５】
これらの実施形態では、少なくとも１つの窪み又は複数の窪みの配列パターンが事前に成形型に提供されるので、硬化性流体を成形面に提供している間に、成形型の少なくとも１つの窪みの中に気泡を封入することができる。少なくとも１つの窪みの位置は、成形面の一部である少なくとも１個の気泡の位置に対応する。少なくとも１個の気泡の位置は、成形面と接触している硬化性流体を硬化させて作製される物品に付与される複数の凹部の位置に対応する。したがって、少なくとも１つの凹部を物品上の所定の位置に、確実かつ容易に位置決めすることができる。また、窪みの位置が、物品で複数の凹部が形成される位置に対応するので、高い位置精度を有する複数の凹部を物品上に形成することができる。
【００６６】
加えて、成形型の一部と硬化性流体との間に電位差を与えることにより気泡の形状を制御することができる。電位差の与え方としては、たとえば、電源装置を用いて、正極は成形型に、負極は導電膜に接続して、硬化性流体を導電膜と成形型との間に提供する前に電圧をかける方法、硬化性流体を導電膜と成形型との間に提供した後で成形型と導電膜との間に電圧をかける方法、電源装置を用いて、正極は成形型に、負極は針状または板状の電極に接続して、その電極を成形型の上の硬化性流体に接触させて電圧をかける方法、等が挙げられる。電源装置としては、交流電源装置、直流電源装置、ファンクションジェネレーター、アンプ等を用いることが出来る。印加する電圧は、例えば１Ｖ以上、１０Ｖ以上、１００Ｖ以上とし、５０００Ｖ以下、３０００Ｖ以下、２０００Ｖ以下とすることができる。５０００Ｖより大きいと材料によっては硬化性流体の分解等が発生し、また、１Ｖ未満だと気泡の形状に変化がおきないことがある。  
【００６７】
成形型の窪みの容積は、硬化性流体と成形型表面との間で窪み内に封入することができる気体の量に影響を与える。複数の窪みがある場合、複数の窪みの容積は同様であることができ、又は複数の窪みの任意の部分が同様であることができる。任意の凹部の寸法は、その特定の凹部を生じさせるその気泡を封入する窪みの容積を変化させることによって変えることが可能である。例えば、複数の凹部の第１の群は、第２の寸法を有する複数の凹部の第２の群と異なる第１の寸法を有することができる。
【００６８】
窪みのいかなる所望のパターンも成形型に含めることができる。例えば、窪みの配列パターンには、配列された列パターン、正方格子パターン等の配列された格子パターン（即ち、格子パターンは複数の横列、複数の縦列、又はその両方を備えるパターンである）、配列されたジグザクパターン、又は配列された放射パターンを挙げることができる。パターン内の窪みは、同一寸法及び形状であることができ、又は異なることができる。
【００６９】
上記実施形態によると、成形型表面の少なくとも一部分に硬化性流体を提供している間に成形型の窪みの中に気泡を封入することによって、成形型表面と硬化性流体との間に気泡を提供することができる。例えば、コーティング又は注入によって硬化性流体を成形型に提供している間に、成形型の周囲に存在する全気体（例えば、空気）の一部分を、硬化性流体と成形型表面との間の空間内に封入することができる。封入された気泡は成形面の一部となることができ、硬化層に凹部を付与することができる。この場合、コーティングが提供されるなら、例えば、ナイフコーティング装置、バーコーティング装置、ブレードコーティング装置、及びロールコーティング装置等の様々なコーティング装置を使用することができる。
【００７０】
少なくとも１個の気泡の封入は、成形型と硬化性流体との間に電位差を与えること以外にも、例えば、硬化性流体の粘度、コーティング速度、硬化性流体と気体と成形型との間の様々な界面張力の関係等などの要因を調整することである程度は制御することができる。寸法、形状、及び位置等の封入された気体の気泡の状態もまた、上述した気体の気泡の封入に関する同様の要因、例えば、成形型の中の窪みの寸法、形状、及び位置などによって制御することができる。ただし、窪みの形状を決めて成形型を作製した後に、硬化性流体の粘度等を調整して気泡の形状を制御することは困難である。なお、全プロセスは大気圧下で行うことができ、減圧する必要はない。
【００７１】
本発明の別の態様は、上記製造方法に従って製造される凹部の配列パターンなどの少なくとも１つの凹部を含む表面を有する物品である。製造中、１個以上の気泡は、物品の表面に、凹部の配列パターンなどの少なくとも１つの凹部を付与する。
【００７２】
物品の一実施形態では、少なくとも１個の気泡を含む成形面を使用して、少なくとも１つの滑らかな凹面を形成することができる。複数の凹部を形成する場合、これらの複数の凹部を無作為に又はパターンで配列することができる。凹部の配列パターンは、気泡の配列パターンを含む成形面を使用して形成することができる。この気泡の配列パターンは、多くの場合、成形型の窪みの配列パターンに対応する。生成された滑らかな凹面のそれぞれは、成形面の一部である気泡の外側表面の一部分の反転である。多くの例において、気泡は実質的な球面を有し、物品に付与された得られた凹部は実質的な球面を有する。
【００７３】
複数の凹部が物品の表面上にパターンに配列される場合、パターンは任意のデザインであることができる。例えば、配列パターンは、配列された列パターン、配列された格子パターン、配列されたジグザクパターン、又は配列された放射パターンであることができる。複数の凹部は全て同様の寸法及び形状であることができ、又は複数の凹部の任意の部分が同様の寸法及び形状であることができる。凹部の配列パターンを有する一部の物品において、複数の凹部の一部又は全ては実質的な球面を有する。
【００７４】
更には、従来の機械加工で形成するのが難しい張り出し形状を有する凹部を、物品の表面上に形成することができる。
【００７５】
様々な分野及び用途で、本明細書に記載の物品を使用することができる。特に、物品の表面上の少なくとも１つの凹部が、可視光線に対して実質的に透明又は半透明であり、かつ実質的な球面を有する場合、様々な光学用途にこの物品を使用することができる。例えば、凹部は、マイクロレンズ等のレンズとして機能することができる。可視光線に対して透明又は半透明であり、かつ実質的な球面を有する複数の凹部の配列は、マイクロレンズアレイ等のレンズのアレイとして使用することが可能である。
【００７６】
凹部の配列パターンなどの少なくとも１つの凹部を含む表面を有する第１の物品は、凸部の配列パターンなどの少なくとも１つの凸部をその表面に有する第２の物品を製造するための成形型（即ち、第２の成形型）として使用することができる。第２の物品上の少なくとも１つの凸部は、第２の成形型として使用される第１の物品上に存在する少なくとも１つの凹部の反転である。即ち、第１の物品に存在する任意の凹部を、第２の物品に凸部として付与することができる。
【００７７】
用語「少なくとも１つの凸部」は、単一の凸面又は複数の凸面を指す。少なくとも１つの凹面を備える成形型を使用して、少なくとも１つの凸面を物品に付与することができる。「凸部の配列パターン」とは、所定の位置に配列された、ある程度の規則性を有して配列された、又は任意の所望の様式で配列された、複数の凸部のパターンである。例えば、凸部の配列パターンには、配列された列パターン、配列された正方格子パターンなどの配列された格子パターン、配列されたジグザクパターン、又は配列された放射パターンを挙げることができる。凸部の配列パターンは、全物品上に均等に形成される必要はなく、物品の一部分のみに形成されてもよい。凸部のパターンは、物品の任意の部分にわたって変化してもよく、又は変化しなくてもよい。例えば、同一平面内に、同様の又は異なるパターンを使用することができる。パターン内の複数の凸部は同一寸法及び形状のものであることができ、又は異なる寸法及び形状を有することができる。
【００７８】
第２の物品を形成するための第２の成形型として第１の物品を使用するという理由で、同様の物品を形成する他の従来の方法と比べて、比較的単純なプロセスかつ比較的短い製造時間で、凸部の配列パターンなどの少なくとも１つの凸部を有する第２の物品を形成することができる。より具体的には、凸面の配列パターンなどの少なくとも１つの実質的に球状の凸面を有する第２の物品は、少なくとも１つの実質的に球状の凹面を有する第１の物品を使用して形成することができる。第２の物品に形成される少なくとも１つの凸面は、例えば、微小凸部であり得る。
【００７９】
したがって、本発明の別の態様は、凸部の配列パターンなどの少なくとも１つの凸部を含む表面を有する第２の物品である。本方法は、凸部の配列パターンなどの少なくとも１つの凸部を第２の物品の表面に付与するために、上記製造方法で作製された第１の物品を第２の成形型として使用することを含む。
【００８０】
第２の物品は、コーティング又は注入などの提供方法を用いて、第２の硬化性流体を第１の物品に提供することにより製造することができる。第２の硬化性流体は、少なくとも１つの凹部を含む第１の物品の表面に提供される。好適な第２の硬化性流体は、多くの場合、少なくとも１つの凹部を備える第１の物品を作製するのに使用することができる上記硬化性流体と同じ種類である。第２の硬化性流体は、典型的には、第２の成形型として使用される第１の物品に適合するように選択される。より具体的には、多くの場合、第２の硬化性流体は、溶解しないように、又は第２の成形型の形状及び寸法を変化させないように選択される。第２の硬化性流体には、ゲル状、ペースト状、液状、分散液状、懸濁液状等である有機材料、無機材料、又は有機無機複合材料を挙げることができる。硬化性流体が第２の成形型に提供された後であるが硬化される前に、第２の成形型の表面と第２の硬化性流体との間に封入された気泡などの封入された気泡を除去するための脱気プロセスを加えることができる。一部の例では、封入された気泡の存在は、第２の物品に不具合を引き起こす可能性がある。
【００８１】
いくつかの例において、少なくとも１つの凸部は実質的な球面を有し、このプロセスは、実質的な球面を備える少なくとも１つの凹部を有する第２の成形型の使用を伴う。第２の成形型の少なくとも１つの凹部の直径は、多くの場合、１０００マイクロメートル未満、１００マイクロメートル未満、又は１０マイクロメートル未満である。第２の物品に形成される少なくとも１つの凸部は、第２の成形型に存在する少なくとも１つの凹部の直径と同程度の直径を有する。第２の成形型の表面に凹部の配列パターンなどの少なくとも１つの凹部を付与する、成形面の中の気泡の配列パターンなどの少なくとも１つの気泡を使用して、第２の成形型を作製する。
【００８２】
いくつかの代表的な第２の物品において、少なくとも１つの凸部は実質的な球面である。この少なくとも１つの凸部が可視領域において実質的に透明又は半透明である場合、様々な光学分野で第２の物品を使用することが可能である。より具体的には、少なくとも１つの凸部をマイクロレンズなどのレンズとして使用することができ、凸部の配列パターンをマイクロレンズアレイなどのレンズのアレイとして使用することができる。
【００８３】
第２の物品の表面上に１つを超える凸部が存在する場合、複数の凸部の全て又は任意の部分は同様であることができる。例えば、実質的な類似性を有する複数の凸部の第１の群と、実質的な類似性を有するが複数の凸部の第１の群とは異なる複数の凸部の第２の群と、が存在し得る。
【００８４】
第２の物品の表面を、第２の成形型としての機能を果たす第１の物品で覆うことができる。この場合、製造プロセスの間、第２の物品は第１の物品から取り除かれない。第１の物品及び第２の物品の両方で構成されるこのような組み合わされた物品は、様々な分野において使用することができる。例えば、屈折率の異なる材料を使用して第１の物品及び第２の物品を作製する場合は、たとえ組み合わされた物品が平坦な表面を有しているとしても、組み合わされた物品はレンズとして機能することができる。
【００８５】
少なくとも１つの凹部を有する第１の物品、及び少なくとも１つの凸部を有する第２の物品を作製するための１つの例示のプロセスが、図３Ａ〜図３Ｈに概略的に示されている。より具体的には、図３Ａ〜図３Ｅは、凹部の配列パターンなどの複数の凹部を含む表面を有する物品を作製するための製造方法の一実施形態を概略的に示している。図３Ｆ〜図３Ｈは、凸部の配列パターンなどの複数の凸部を含む表面を有する第２の物品を作製するための製造方法の一実施形態を概略的に示している。
【００８６】
図３Ａ〜図３Ｅは、複数の凹面３３２を有する物品３３１を製造するのに用いることができる１つの例示の製造プロセスを概略的に示す。図３Ａは、複数の窪み３１１を有する成形型３１０を提供する工程を示す。成形型は誘電体層３１４を含んでもよい。図３Ｂは、導電膜３１５を成形型３１０の窪み３１１を有する面側に提供し、成形型３１０の一部と導電膜３１５との間に電位差３１７を与える工程を示す。図３Ｃは、成形型３１０に硬化性流体３３０を提供し、かつ気泡３５０を提供する工程を示す。気泡３５０は窪み３１１に封入され、かつ成形型表面３１２、３１３と硬化性流体３３０との間に位置付けられる。図３Ｄは、表面に気泡３５０によって付与された複数の凹部３３２の配列パターンを有する物品３３１形成するために、硬化性流体３３０を硬化させるところを示す。図３Ｅは、成形型３１０から物品３３１を取り除くところを示す。物品３３１は任意の所望の数の凹部を形成することができる。凹面３３２は、成形型の窪み３１１に対応し、かつ封入された気泡３５０の位置に対応する位置に形成される。気泡３５０の外形が物品３３１に付与されて複数の凹部３３２となる。図３Ａ〜図３Ｅの製造プロセスのそれぞれは、成形型３１０が周囲条件下にある状態で行うことができる。物品３３１を製造するのに用いられる成形プロセスは、特別な環境室の中に置かれる必要はない。
【００８７】
硬化性流体３３０を成形型表面と導電膜３１５との間に提供している間に、気泡３５０が封入される。このとき、硬化性流体３３０を成形型表面と導電膜３１５との間に提供する前に、成形型３１０の一部と導電膜３１５との間に電位差３１７を与えてもよいし、硬化性流体３３０の提供中、又はその後に電位差３１７を与えてもよい。
【００８８】
多くの実施形態において、硬化性流体３３０は硬化性樹脂を含む。硬化性流体３３０は、複数の窪みが硬化性流体３３０で充填されないようなやり方で、成形型の窪みの上に提供されるのが好ましい。即ち、硬化性流体３３０は成形型表面３１２及び３１３と接触しないのが好ましい。しかしながら、気泡３５０は、成形型表面３１２及び３１３、並びに窪み３１１の上に位置付けられた硬化性流体３３０と接触する。成形面は硬化性流体３３０と接触している表面であり、硬化性流体３３０と直接接触している気泡３５０の外側表面と、硬化性流体３３０と直接接触している成形型表面の任意の部分との両方を含む。例えば、成形型の窪み３１１の間の部分は硬化性流体３３０と直接接触している。硬化性流体３３０を提供し、気泡３５０を封入した後、硬化性流体３３０を硬化し成形型３１０から取り除く。得られた物品３３１は、気泡３５０の外形の一部分が付与された複数の凹面３３２を有する。
【００８９】
成形型が複数の窪み３１１を含む場合、これら複数の窪みは無作為に配列されることができ、又は任意の所望のパターンに配列されることができる。いくつかの実施形態では、複数の窪み３１１は、単一の列に、又は格子パターンに配列され得る。本明細書で使用するとき、窪みの格子パターンを有する成形型とは、成形型に少なくとも２つの横列、少なくとも２つの縦列、又は少なくとも２つの横列及び少なくとも２つの縦列の窪み３１１が存在することを意味する。例えば、いくつかの格子パターンは、横列の数が縦列の数と等しい正方格子パターンである。その他の実施形態において、窪みを、例えばジグザクパターン又は放射パターンなどのパターンに配列することができる。
【００９０】
図３Ａに示すプロセスでは、複数の窪み３１１を有する成形型３１０が提供されている。複数の窪み３１１を無作為に配列することができ、又は得られる物品の用途に基づき任意の所望のパターンに配列することができる。窪み３１１の位置は、物品の表面に少なくとも１つの凹部を付与する封入された気泡３５０の位置を決定する。物品３３１の表面上の複数の凹部３３２の位置は、成形型３１０上の窪み３１１の配列によって選択することができる。
【００９１】
窪み３１１は任意の好適な形状を有することができる。窪み３１１の上方から見た平面形状は、例えば、円形、三角形、正方形、矩形、楕円体、台形、五角形、六角形、又は十字形であることができる。例えば、窪み３１１は、図３Ａに示されるような三角形の断面を有することができる。
【００９２】
図４Ａは上方から見た概略図であり、三角平面形状の側部を備えた複数の四角錐の窪み４１１を有する別の例示の成形型４１０を示している。図４Ａの角錐のそれぞれは尖底を有している。図４Ｂは上方から見た概略図であり、矩形平面形状の側部を備えた複数の四角錐の窪み４１１を有する更に別の例示の成形型４１０を示している。図４Ｂの角錐のそれぞれは底部に縁線を有している。
【００９３】
他の例では、窪み３１１は四角形の断面を有することができる。側面は、直線形状で構成されても、曲線形状で構成されてもよい。成形型表面の一部である窪み３１１の底部分は、例えば、平面形状、尖形形状、直線形状、又は円形形状で構成されてもよい。更に他の例では、窪み３１１は台形の断面形状を有することができ、断面の幅は、上部から底部に向かって狭くなってもよく、又は上部から底部に向かって広くなってもよい。側面及び底面は、直線形状で構成されても、曲線形状で構成されてもよい。窪み３１１に任意の他の好適な形状を使用することができる。
【００９４】
窪み３１１は任意の好適な寸法を有することができる。窪み３１１の寸法の例としては、深さは０．１μｍ以上、１μｍ以上、又は１０μｍ以上であることができる。多くの場合、深さは、１００ｍｍ以下、１０ｍｍ以下、又は１ｍｍ以下であり得る。窪みの開口部の断面積は、０．０１μｍ２以上、０．１μｍ２以上、又は１μｍ２以上であることができる。断面積は、多くの場合、１０００ｍｍ２以下、１００ｍｍ２以下、又は１０ｍｍ２以下であることができる。しかしながら、寸法はこれらの値に限定されない。
【００９５】
図３Ｃに示されるプロセスでは、ラミネートロール３４０は成形型３１０に隣接して設定される。ラミネートロール３４０によって、導電膜３１５が、成形型３１０の少なくとも一部分の上にコーティングされたコーティング組成物を覆い、硬化性流体層３３０を形成する。硬化性流体層３３０は窪み３１１を充填しない。即ち、硬化性流体３３０は成形型表面の一部と接触しない。同時に、成形型３１０の窪み３１１の中に気泡３５０が提供される。コーティングプロセスは、標準大気条件下、空気中でも行うことができる。
【００９６】
図３Ｃに示されるコーティングプロセスのいくつかの実施形態において、硬化性流体は硬化性ポリマー樹脂を含む。任意の好適なポリマー樹脂を、単独で、又は他のポリマー樹脂と組み合わせて使用することができる。例えば、硬化性流体は、光硬化性樹脂（例えば、紫外線硬化性樹脂）又は可溶性樹脂（例えば、水溶性又は有機溶媒可溶性樹脂）等のポリマー樹脂の溶液であることができる。成形型１０が十分な耐熱性を有する場合、ポリマー樹脂は、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂であることができる。いかなるポリマー樹脂も、様々な添加剤、例えば、増粘剤、硬化剤、架橋剤、反応開始剤、酸化防止剤、帯電防止剤、希釈剤、洗剤、顔料、又は染料を含有することができる。
【００９７】
代表的な光硬化性樹脂には、光重合性モノマー、オリゴマー、又はこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。光重合性モノマーには、アクリレート系モノマー、メタクリレート系モノマー、及びエポキシ系モノマーが挙げられる。光重合性オリゴマーには、アクリレート系オリゴマー、メタクリレート系オリゴマー、ウレタンアクリレート系オリゴマー、エポキシ系オリゴマー、エポキシアクリレート系オリゴマー、及びエステルアクリレート系オリゴマーが挙げられる。通常、光硬化性樹脂には光開始剤が添加される。紫外線硬化性樹脂を使用する場合、成形型等を高温に暴露することなく、紫外線を使用して樹脂を迅速に硬化させることができる。
【００９８】
硬化性流体に含めることができる代表的な熱硬化性樹脂には、アクリレート系樹脂、メタクリレート系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、尿素系樹脂、不飽和エステル系樹脂、アルキド系樹脂、ウレタン系樹脂、又は硬質ゴム系樹脂が挙げられるが、これらに限定されない。典型的には、熱硬化性樹脂には重合開始剤が添加される。得られる硬化ポリマー材料は、良好な耐熱性及び耐溶剤性を有することができる。更に、充填剤が添加されると、得られる硬化ポリマー材料は非常に強くなり得る。
【００９９】
硬化性流体に含めることができる代表的な熱可塑性樹脂には、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、又はポリエステル樹脂が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１００】
硬化性流体に含めることができる代表的な可溶性樹脂には、水溶性樹脂及び有機溶媒可溶性樹脂が挙げられるが、これらに限定されない。好適な水溶性樹脂には、例えば、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸アミド、及びポリエチレンオキシドが挙げられる。
【０１０１】
任意の好適な硬化法を用いることができる。硬化法は、典型的には、硬化性流体の組成に基づいて選択される。いくつかの硬化法は、水又は有機溶媒を除去するための乾燥プロセスを含む。他の硬化法は、硬化性流体を紫外線などの化学線に暴露すること含む。更に他の硬化法は、硬化性流体を熱に暴露すること、又は硬化性流体を冷却することを含む。
【０１０２】
硬化性流体層３３０の平均厚さは任意の所望の厚さであることができ、所望の物品に応じて変化させることができる。いくつかの例では、硬化性流体層３３０の平均厚さは、約１０μｍ〜１００ｍｍ、又は１０μｍ〜１０ｍｍである。
【０１０３】
窪み３１１内への気泡３５０の封入は、例えば、硬化性流体３３０の粘度、コーティング速度、及び硬化性流体３３０と気泡３５０と成形型３１０との間の界面張力の関係などの要因を調整することによって制御することが可能である。例えば、成形型の窪みの表面上の硬化性流体の自然流速よりもコーティング速度が速い場合は、気体の気泡を成形型の各窪みの中に封入することが可能である。自然流速とは、成形型の上に設置された硬化性流体の流速を意味し、例えば、硬化性流体の粘度、及び硬化性流体と気体と成形型との間の界面張力の関係の影響を受ける場合がある。硬化性流体の粘度が低い場合、コーティング速度を速くすることで、又は成形型の材料を変更することで、気泡３５０を封入することができる。
【０１０４】
図３Ｃ及び図３Ｄでは、気泡３５０は窪み３１１の中に位置付けられているが、これらに限定されない。即ち、気泡３５０の外側表面は窪み３１１の外側であることができる。
【０１０５】
図３Ｄに示されるプロセスでは、硬化性流体層３３０を硬化して硬化層３３１を形成する。流体３３０を硬化するのに適合した任意の好適な硬化法を用いることができる。例えば、硬化性流体が紫外線硬化性樹脂である場合は、紫外線光源を用いて硬化性流体層３３０を照射して樹脂を重合することにより硬化層３３１を形成することができる。硬化性流体層が可溶性樹脂を含有している場合は、乾燥させて溶媒を除去することにより硬化層３３１を形成することができる。硬化性流体が熱可塑性樹脂である場合は、熱可塑性樹脂を少なくとも軟化温度まで冷却することにより硬化層３３１を形成することができる。硬化性流体が熱硬化性樹脂である場合は、熱硬化性樹脂を少なくとも硬化温度まで加熱することにより、硬化層３３１を形成することができる。
【０１０６】
図３Ｅに示されるような硬化層３３１は、硬化中に気泡３５０の外側表面に接触した結果生じた複数の凹面３３２を有している。即ち、実質的な球面を有することができる気泡３５０の外形が、硬化層３３１に反転写される。即ち、気泡３５０の外形は、硬化性流体３３０と接触する成形面の一部である。硬化層３３１は成形面の逆形状を有する。
【０１０７】
気泡３５０は、硬化性流体３３０と接触する操作表面である成形面の一部である。気泡３５０は成形面の一部であり、かつ気泡３５０は多くの場合実質的に球状の凸状外側表面を有するので、硬化層３３１は、多くの場合、実質的に球状の凹面を有する。硬化層３３１に形成される複数の凹部は複数の微小凹部であることができる。
【０１０８】
図３Ｅに示されるプロセスでは、複数の微小凹部などの複数の凹面３３２を有する物品（即ち、硬化層）３３１は、成形型３１０から硬化層３３１を取り除く又は分離することにより得ることができる。いくつかの実施形態では、成形型３１０を使用してその他の硬化層３３１を形成することができる。少なくとも１つの凹部を有する物品３３１を、レンズ又はレンズのアレイなどの光学物品として使用することができ、あるいは、少なくとも１つの凸部を有する第２の物品を作製するために使用することができる。
【０１０９】
物品３３１のいくつかの実施形態では、物品の第１の表面は複数の凹部を有し、第１の表面の反対側の第２の表面は平坦である。平坦な表面は、つや消し仕上げ又は光沢仕上げであることができる。どちらの面の表面粗さも、例えば、１００ナノメートル未満、５０ナノメートル未満、１０ナノメートル未満、又は５ナノメートル未満であることができる。
【０１１０】
図３Ａ〜図３Ｅの工程のプロセスを通じて製造される物品３３１は、物品形成に使用される成形面の反転である表面を有する。より詳細には、物品３３１は、気泡３５０の外側表面の部分によって付与された複数の凹部を有する。多くの場合、凹部３３２の形状は、気泡３５０の寸法により決定される曲率を有する実質的な球面の反転である。物品３３１の用途に応じて、複数の凹部は任意の好適な寸法を有することができる。いくつかの例示の複数の凹部の底部分の断面積は、約０．０１μｍ２以上、０．１μｍ２以上、又は１μｍ２以上である。この断面積は、多くの場合、１００ｍｍ２以下、１０ｍｍ２以下、又は１ｍｍ２以下である。凹部３３２の高さは、多くの場合、０．１μｍ以上、１０μｍ以上、又は１０μｍ以上である。この高さは、例えば、１００ｍｍ以下、１０ｍｍ以下、又は１ｍｍ以下であることができる。
【０１１１】
気泡３５０の寸法（例えば、容積、直径、又は断面積）は、例えば、（ａ）成形型３１０の窪み３１１の寸法及び形状を調整すること、（ｂ）成形型３１０に提供される硬化性流体３３０の粘度を調整すること、（ｃ）硬化性流体３３０を成形型３１０に提供する速度を調整すること、（ｄ）硬化性流体３３０と成形型３１０と気泡３５０との間の界面張力を調整すること、（ｅ）硬化性流体３３０のコーティングからその硬化までの時間を調整すること、（ｆ）気泡３５０の温度を調整すること、及び（ｈ）気泡３５０に加えられる圧力を調整すること、により制御されてもよい。上記のやり方で調整可能な気泡５０の具体的な寸法は、例えば、０．１μｍ〜１００ｍｍの範囲の直径を有することができる。
【０１１２】
別の態様において、少なくとも１つの凹部を有する物品から少なくとも１つの凸部を有する第２の物品を作製するための方法が提供される。少なくとも１つの凹部を有する物品を成形型（第２の成形型）として使用して、第２の物品を形成する。図３Ｆ〜図３Ｈは、第２の物品の製造方法の一実施形態を示している。この実施形態では、図３Ａ〜図３Ｅに示されるように製造された物品３３１を、第２の成形型として使用することができる。第２の硬化性流体３６０を第２の成形型３３１に提供し、硬化させて、複数の凸面３６２を有する第２の物品３６１を形成する。図３Ｅ〜図３Ｇは、複数の凸面３６２を有する第２の物品３６１を製造するための個々の製造プロセスを示す概略断面図である。
【０１１３】
図３Ａ〜図３Ｅに概略的に示される製造プロセスと同様に、図３Ｆ〜図３Ｈに示される製造プロセスもまた、空気中で行ってもよい。図３Ｆにおいて、複数の凹面３３２を有する第２の成形型３３１が提供される。図３Ｇにおいて、第２の硬化性流体３６０が第２の成形型３３１に提供される。第２の硬化性流体３６０が硬化して第２の硬化層３６１となる。図３Ｈにおいて、第２の成形型３３１から第２の硬化層３６１が取り除かれて、複数の凸面３６２を有する第２の物品を得る。複数の凸部３６２の形状は、第２の成形型３３１に複数の凹部を付与するのに使用される気泡３５０の形状に対応している。
【０１１４】
図３Ｆでは、図３Ａ〜図３Ｅに概略的に示されているプロセスを用いて製造することができる第２の成形型（第１の物品）３３１が提供される。いくつかの実施形態では、第２の成形型３３１は、例えば、紫外線硬化性樹脂、可溶性樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等から選択される硬化性流体３３０から作製される。上述の硬化性流体のいずれかを硬化させて、第２の成形型３３１を形成することができる。
【０１１５】
図３Ｇにおいて、第２の硬化性流体３６０が第２の成形型３３１に提供される。任意の好適な提供方法を用いることができるが、多くの場合、硬化性流体３６０はコーティングプロセスを用いて第２の成形型３３１に提供される。しかしながら、図３Ｃに概略的に示されているプロセスとは対照的に、図３Ｇに示されるプロセスの間、気泡は典型的には意図的に封入されない。図３Ｃのプロセスにおいて使用するのが困難であり得る方法を、図３Ｇのプロセスにおいて使用することができる。例えば、第２の硬化性流体３６０を第２の成形型３３１に提供するために、注入、加熱加圧、又は電鋳法などのプロセスを用いることができる。
【０１１６】
第２の硬化性流体３６０は、硬化性流体３３０としての使用に関して上述した任意の材料であることができる。いくつかの例では、第２の硬化性流体３６０は、紫外線硬化性樹脂又は可溶性樹脂となるように選択され得る。第２の成形型３３１が十分な耐熱性を有する場合は、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を第２の硬化性流体３６０に使用することもできる。第２の硬化性流体３６０は、例えば、増粘剤、硬化剤、架橋剤、反応開始剤、酸化防止剤、帯電防止剤、希釈剤、洗剤、顔料、又は染料などの添加剤を含有することができる。
【０１１７】
少なくとも１つの凸部をレンズとして使用するもののようないくつかの用途では、第２の硬化性流体３６０は、良好な光学特性を有する硬化層の形成をもたらすポリマー樹脂である。例えば、ポリマー樹脂は、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、又はシリコーン（ポリ尿素シリコーンなどの修飾シリコーン）を含むポリマー樹脂、あるいは同様の材料であり得る。
【０１１８】
多くの場合、硬化性流体３６０はコーティング法を用いて第２の成形型３３１に提供されるが、その他の好適な提供方法を用いることができる。好適なコーティング装置には、ナイフコーティング装置、バーコーティング装置、ブレードコーティング装置、及びロールコーティング装置が挙げられるが、これらに限定されない。コーティング法を用いる場合は、第２の物品に不具合を引き起こす可能性があるいかなる気泡又は空気をも除去するために、第２の硬化性流体３６０のコーティング前後に脱気プロセスを追加することができる。好適な脱気（dearation）プロセスは、多くの場合、減圧工程を含む。脱気（deareation）プロセスは、多くの場合、第２の硬化性流体３６０の中の、又は第２の硬化性流体３６０と第２の成形型３３１との間にある気泡又は空気を除去することができる。
【０１１９】
第２の硬化性流体３６０を硬化させて第２の硬化層３６１を形成する。第２の硬化性流体が紫外線硬化性樹脂の場合は、紫外線で照射して第２の硬化層３６１を形成することができる。第２の硬化性流体３６０が可溶性樹脂溶液の場合は、乾燥するなどして溶媒を除去して第２の硬化層３６１を形成することができる。第２の硬化性流体３６０が熱可塑性樹脂の場合は、少なくとも軟化温度まで樹脂を冷却して第２の硬化層３６１を形成することができる。第２の硬化性流体３６０が熱硬化性樹脂の場合は、少なくとも硬化温度まで樹脂を加熱して第２の硬化層３６１を形成することができる。
【０１２０】
図３Ｇに示されるプロセスによって、複数の凸面３６２を有する第２の硬化層３６１を形成することができる。凸面３６２は、第２の成形型３３１の凹面３３２の外形の反転である。具体的には、第２の硬化層３６１に形成された凸面３６２は、第２の成形型３３１に複数の凹部を付与するのに使用される気泡３５０の外形と類似している、実質的に球状の凸面であり得る。こうして、実質的に球状の凸面の配列パターンなどの少なくとも１つの実質的に球状の凸面を有する第２の物品を作製することができる。
【０１２１】
図３Ｈに示されるプロセスでは、図３Ｇに示されるプロセスで形成された硬化層３６１を第２の成形型３３１から取り除くことにより、複数の凸面３６２を有する第２の物品３６１を得ることができる。製造された第２の物品３６１の凸面３６２上に、別の樹脂材料等をコーティングすることも可能である。
【０１２２】
連続製造プロセスを用いて第２の物品を作製することができる。コーティング装置に追加の第２の成形型３３１を繰り返し供給することにより、追加の第２の成形型３３１それぞれに第２の硬化性流体３６０を繰り返し提供することが可能である。各追加の硬化性流体３６０を硬化させて、少なくとも１つの凸部を有する第２の物品３６１を形成することができる。図３Ａ〜図３Ｅに示されるプロセス、及び図３Ｆ〜図３Ｈに示されるプロセスを繰り返すことにより、それぞれが複数の凹面３３２を有する物品３３１、及びそれぞれが複数の凸面３６２を有する第２の物品３６１を連続して製造することができる。
【０１２３】
製造された第２の物品３６１は、少なくとも１つの凸面３６２を有する物品である。いくつかの第２の物品は、格子パターン等の凸部の配列パターンを有する。多くの場合、凸面３６２は、第２の成形型３３１に複数の凹部を形成するために使用される気泡３５０の外側表面に対応している、実質的に球状の凸面である。基材の断面積で測定した場合、凸面３６２の寸法は、多くの場合、０．０１μｍ２〜１０００ｍｍ２の範囲内である。多くの場合、凸面３６２の高さは、０．１μｍ〜１００ｍｍの範囲内である。この範囲外の複数の凸部もまた作製することが可能であり、その寸法は、物品に関して選択された特定用途によって決定される。
【０１２４】
いくつかの第２の物品３６１では、パターンに配列された複数の凸部が存在する。いくつかの配列パターンは、配列された正方格子パターンなどの格子パターンに配列される。更に、一部の物品は、実質的に全く同一の凸面３６２を有する。凸面３６２が球状で、かつ実質的に透明又は半透明である場合、それらはレンズ又はレンズのアレイとして使用することができる。凸部３６２の一部を、マイクロレンズ又はマイクロレンズアレイとして使用することができる。
【０１２５】
更に、第２の物品３６１は、凸面３６２の上にコーティングされた材料の別の層を有することができる。その際、凸面３６２をレンズとして使用する場合は、コーティング層を保護層として使用することができ、又は屈折率を調整するために使用することができる。様々な屈折率を有する材料をレンズの最も外側の層としてコーティングすることにより、広範囲の屈折率を有するレンズを得ることができる。
【０１２６】
第１の物品３３１を成形型として使用して第２の物品３６１を形成する場合、第１の物品３３１を第２の物品３６１から取り除く必要はない。即ち、第１の物品３３１は第２の物品３６１に隣接してとどまることができる。例えば、第２の物品３６１を第１の物品３３１に積層することができる。第２の物品３６１の上に、別の単一コーティング層又は複数のコーティング層を形成することができる。この場合、第２の物品３６１上にとどまる第１の物品３３１、又は任意の追加のコーティング層は、第２の物品３６１の保護層として、又は第２の物品３６１の光学特性を調整するための層として使用され得る。
【０１２７】
第１の物品又は第２の物品をレンズ又はレンズのアレイとして使用することに加えて、第１の物品又は第２の物品は成形型として使用することができる。例えば、第１の物品又は第２の物品を使用して金属スタンパを作製することができる。１つの例示のプロセスでは、クロム又は銅などの第１の金属層を、第１の物品の表面上、又は第２の物品の表面上に蒸着することができる。次に、ニッケル金属層などの第２の金属層を第１の金属層の上に蒸着することができる。続いて、第２の金属層を取り除くと、第１の物品又は第２の物品と同じ形状を有するニッケル金属スタンパなどの第２の金属スタンパを得ることができる。
【０１２８】
少なくとも１つの凹部又は凹部の配列パターンを含む表面を有する第１の物品の製造方法の実施形態、第１の物品を第２の成形型として使用して第２の物品を製造する方法、第１の物品、及び第２の物品は、上述されたものに限定されず、様々なその他の実施形態は本発明の範囲内である。
【実施例】
【０１２９】
以下、例を挙げて本発明をさらに説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【０１３０】
硬化性流体：硬化性流体としては紫外線硬化性樹脂を使用した。紫外線硬化性樹脂組成物は、９０重量部（ｐｂｗ）のポリエステル系ウレタンアクリレート（ダイセル・オルネクス株式会社から商標表記エベクリル（EBECRYL）８４０２で市販されている）である紫外線硬化性アクリレートと、１０ｐｂｗの不飽和脂肪族酸ヒドロキシアルキルエステル変性剤ε−カプロラクトン（ダイセル化学工業から商標表記プラセル（PLACEL）ＦＡ２Ｄで市販されている）と、１ｐｂｗの光重合開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズから商標表記イルガキュア（IRGACURE）２９５９で市販されている）とを含有していた。
【０１３１】
導電性成形型：導電性成形型は、銅基板の上にニッケルめっきを施したものを使用した。この型は深さ５１．４μｍ、頂角８８．４度、及び正方形の底部形状を有する四角錐形状の窪みを有していた。正方形底部の各辺は１００μｍであった。窪みは、ピッチ１００μｍの正方格子パターンに配列した。導電性成形型は５０ｍｍ×５０ｍｍのサイズであった。導電性成形型を上面から光学顕微鏡（OLYMPUS社製、BX60）を使用して撮影した写真を図５に示す。
【０１３２】
低表面エネルギーの誘電体層：導電性成形型に対して、プラズマ処理装置WAFORBATCH 7000（Plasma Therm Industrial Products, Inc.）を使用して、以下の処理を行い、低表面エネルギーの誘電体層を形成した。
【０１３３】
誘電成形型１：
圧力３０ｍＴｏｒｒ以下になるまでプラズマ処理装置のチャンバーを減圧した後、酸素ガス流量５００ｓｃｃｍ、１３．５６ＭＨz、出力１ｋＷ、で２分間で導電性成形型の表面をクリーニング処理した。次に、アルゴンガス流量１００ｓｃｃｍ、13.56ＭＨｚ、出力１ｋＷ、で１分間で、さらに導電性成形型の表面をクリーニング処理した。
【０１３４】
テトラメチルシラン（ＴＭＳ）及び酸素の存在下、ＴＭＳ／酸素ガス流量７５／２５０ｓｃｃｍ、出力１ｋＷで５分間、クリーニングされた導電性成形型の表面を処理した。次に、同様に、ＴＭＳ／酸素ガス流量１０／３００ｓｃｃｍ、出力１ｋＷで２分間、導電性成形型の表面を処理した。その後、チャンバー内を大気圧に戻した後、導電性成形型をチャンバーから取り出した。
【０１３５】
１．０重量％のトリメトキシ(１Ｈ,１Ｈ,２Ｈ,２Ｈ−ヘプタデカフルオロデシル)シラン（東京化成工業株式会社製）のハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）溶液を準備した。ＨＦＥとしては３Ｍ社製の３Ｍ（登録商標）ＮＯＶＥＣ（登録商標）高機能性液体７２００を使用した。この溶液に表面処理済みの導電性成形型を２．５時間、浸漬した。その後、ゆっくりと導電性成形型を溶液から取り出し、１５０℃のオーブンで１０時間保持し、低表面エネルギーの誘電体層を形成し、誘電成形型１を得た。
【０１３６】
誘電成形型２：
導電性成形型のクリーニング処理及び表面処理は、ＴＭＳ／酸素ガス流量１０／３００ｓｃｃｍでの処理までは例１と同様に行った。その後、さらに、八フッ化プロパン（Ｃ３Ｆ８）ガス流量３００ｓｃｃｍ、出力１００Ｗで２分間、導電性成形型の表面を処理した。チャンバー内を大気圧に戻した後、導電性成形型をチャンバーから取り出し、低表面エネルギーの誘電体層が形成された誘電成形型２を得た。
＜実施例１＞
紫外線硬化性樹脂を準備した後、誘電成形型１を、ラミネートロールと紫外線照射システムを備えた花崗岩プレートに配置した。誘電成形型１の周りにスペーサーを配置してダムをつくり、スペーサーと誘電成形型１との間に約３００μｍの間隔が空くようにした。次に、直流電源（高砂製作所社製  ZX-400H）の正極側プラグと誘電成形型１の側縁部とを電気的に接続した。ポリエチレンテレフタレートフィルム（帝人デュポン社製ＭＥＬＩＮＥＸ（登録商標）ＳＴ５０６、厚み０．００５インチ）にＩＴＯ膜（５５オーム／□）を積層した導電膜（ＩＴＯ／ＰＥＴシート）を、ＩＴＯ膜側が下向きになるように誘電成形型１の上に配置した。ＩＴＯ膜と交流電源の負極側とを電気的に接続した後、ＩＴＯ／ＰＥＴシートの上にラミネートロールを下ろし、図３Ｂに示すようにＩＴＯ／ＰＥＴシートをラミネートロールに巻きつけた。
【０１３７】
次に、５００Ｖの交流電圧を誘電成形型１とＩＴＯ膜との間にかけた。その後、準備した紫外線硬化性樹脂を誘電成形型１の表面に沿って滴下し、約１６ｃｍ/ｓｅｃの一定速度でラミネートロールの下を移動させながら、紫外線硬化性樹脂を誘電成形型１の凹凸部のある型面上に塗り広げた。コーティング速度にあわせ、ＩＴＯ／ＰＥＴシートも一緒にラミネートロールの下を移動させることで、コーティング層をＩＴＯ／ＰＥＴシートでラミネートした。このコーティング中、ベースモールドの各凹部には気泡が捕捉された。        
【０１３８】
コーティング後の誘電成形型１の表面には、紫外線硬化性樹脂のコーティング層が形成されるとともに、コーティング層の上をＩＴＯ／ＰＥＴシートでラミネートした状態が得られた。
【０１３９】
その後、紫外線ランプ（USHIO社製）を用いて、ＩＴＯ／ＰＥＴシートを介してコーティングされた紫外線硬化性樹脂に対し、３４５０ｍＪ/ｃｍ２の紫外線を照射し、紫外線硬化性樹脂を重合硬化させた。この後、この硬化層をＩＴＯ／ＰＥＴシートとともに誘電成形型１から離型し、配列した凹パターンを有する第1の物品１を得た。
【０１４０】
この第1の物品１を次のモールドとして使用し、凸パターンを有する構造体を以下の条件で作製した。
【０１４１】
常温硬化型シリコーン樹脂（商品名：ELASTSIL RT601、２液タイプ（混合重量比：Ａ液：Ｂ液＝90:10）、旭化成ワッカーシリコーン社製）を第1の物品１の凹凸がある面に滴下した。この後、気泡欠陥を防ぐため、周囲を約１５分、１０００Ｐａ以下に減圧することで脱泡を行った。続けて、ナイフコーターを用いてシリコーン樹脂を塗り広げ、厚み２００μｍのコーティング層を得た。このコーティング層を、減圧下（１０００Ｐａ以下）、室温（約２５℃）で、一昼夜（約２４時間）放置することで硬化した。硬化層を第1の物品１から離型し、凹部パターンを反転させた凸部パターンを有する第２の物品１を得た。得られた第２の物品１の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）撮像写真を図６に示す。ベースモールドの各凹部形状に応じた一方向に伸びた形状の凸部レンズ形状アレイが得られた。
＜実施例２＞
誘電成形型２を使用し、印加した交流電圧を３００Ｖとした以外は実施例１と同様にして、第１の物品２、及び第２の物品２を得た。
＜実施例３＞
誘電成形型２を使用し、印加した交流電圧を１００Ｖとした以外は実施例１と同様にして、第１の物品３、及び第２の物品３を得た。
＜実施例４＞
コーティング層をＩＴＯ／ＰＥＴシートでラミネートした後に、２００Ｖの交流電圧を誘電成形型１とＩＴＯ膜との間にかけた以外は実施例１と同様にして、第１の物品４、及び第２の物品４を得た。得られた第２の物品４のＳＥＭ撮像写真を図７に示す。
＜実施例５＞
コーティング層をＩＴＯ／ＰＥＴシートでラミネートした後に、５００Ｖの交流電圧を誘電成形型１とＩＴＯ膜との間にかけた以外は実施例１と同様にして、第１の物品５、及び第２の物品５を得た。得られた第２の物品５のＳＥＭ撮像写真を図８に示す。
＜比較例１＞
交流電圧を印加しなかった以外は、実施例１と同様にして、第１の物品６、及び第２の物品６を得た。得られた第２の物品６のＳＥＭ撮像写真を図９に示す。
＜比較例２＞
誘電成形型２を使用し、交流電圧を印加しなかった以外は、実施例１と同様にして、第１の物品７、及び第２の物品７を得た。
＜評価方法＞
実施例１〜５及び比較例１〜２で得られた第２の物品の特性を以下の方法にしたがって評価した。
＜光学特性＞
実施例１〜３及び比較例１〜２の第２の物品表面の凸部レンズの形状と光学特性を、マイクロレンズアレイ形状／光学特性評価装置「ＮＨ−３ＭＡ」（三鷹光器（株）社製）を使用して測定した。測定には５×５個の凸部レンズ形状を使用し、それぞれのレンズの半径（ｒａｄｉｕｓ）、レンズの焦点距離（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｆｉｅｌｄ ｌｅｎｇｔｈ）、焦点を結んだ位置でのｘ方向の広がり（ｓｐｏｔ  ｒａｄｉｕｓ−ｘ）、及び焦点を結んだ位置でのｙ方向の広がり（ｓｐｏｔ  ｒａｄｉｕｓ−ｙ）の平均値（ａｖｅｒａｇｅ）及び標準偏差（ｓｔｄ）を測定した。結果を表１に示す。
【０１４２】
【表１】
2019012186.tif 000004
【０１４３】
＜表面形状＞
実施例１、実施例４、実施例５、及び比較例１の第２の物品表面をＳＥＭ（キーエンス（株）製ＶＥ−８８００）で観察した。図６から９にそれぞれのＳＥＭ写真を示す。電圧を印加した実施例１と、電圧を印加しない比較例１とでは曲率半径が異なり、実施例１の曲率半径はより小さくなっていた。ただし、どちらのサンプルも個々のレンズ形状の均一性は保たれていた。
【０１４４】
実施例４及び実施例５も、電圧を印加しない比較例１と比較すると曲率半径は小さくなっていたが、実施例４及び５の個々のレンズ間で均一性が保たれていなかった。この不均一性は、コーティング層をＩＴＯ／ＰＥＴシートでラミネートした後に電圧を印加していることが原因と考えられる。
＜断面形状＞
実施例１の第２の物品、及び比較例１の第２の物品をそれぞれ図１０Ａの点線１００１、及び図１０Ｂの点線１００２に沿ってレイザーブレードを用いて切断し、切断面を光学顕微鏡（オリンパス光学工業株式会社製  光学顕微鏡BX60）で観察した。実施例１では、観察されたレンズの断面形状の曲率半径は約４０μｍであったのに対し、比較例１では５０μｍであった。
【符号の説明】
【０１４５】
１１０  成形型
１１２  成形型の表面
１３０  硬化性流体
１７０  気泡の接線
２０２  電極
２０３  誘電体層
２０４  液滴
３１０  成形型
３１１  窪み
３１２,３１３  成形型表面
３１５  導電膜
３１７  電位差
３３０  硬化性流体
３３１  物品
３３２  凹部
３４０  ラミネートロール
３５０  気泡
３６０  第２の硬化性流体
３６１  第２の物品
３６２  凸部
４１０  成形型
４１１  窪み
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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