(57)【要約】【課題】少ない工程で、スタンパーを使用せずに、透明基材表面上の任意の形状の領域に長期的な使用に耐え得る機械的な強度を有するサブミクロンサイズの凸部が二次元的に配列したドットアレイ構造を有する微細凹凸パターンを直接形成する技術を提供する。【解決手段】官能基が3つ以上のアクリレート又はそのアクリレートを単官能アクリレート及び／若しくは2官能アクリレートで希釈したものを主要成分とする光重合性の反応液を透明基材の一方の表面に接触させた状態で、3光束又はそれ以上の光束のレーザー光を透明基材の他方の表面から入射して、透明基材の前記一方の表面側で交差する状態にして、光の干渉による空間的な光強度パターンを形成し、光強度パターン形状に対応したサブミクロンサイズの凸部が二次元的に配列したドットアレイ構造を有する微細凹凸パターンを透明基材の前記一方の表面に形成することを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
官能基が3つ以上のアクリレート又はそのアクリレートを単官能アクリレート及び／若しくは2官能アクリレートで希釈したものを主要成分とする光重合性の反応液を透明基材の一方の表面に接触させた状態で、3光束又はそれ以上の光束のレーザー光を透明基材の他方の表面から入射して、透明基材の前記一方の表面側で交差する状態にして、光の干渉による空間的な光強度パターンを形成し、光強度パターン形状に対応したサブミクロンサイズの凸部が二次元的に配列したドットアレイ構造を有する微細凹凸パターンを透明基材の前記一方の表面に形成することを特徴とする微細凹凸パターンの製造方法。
【請求項２】
前記レーザー光は、200〜600 nmの波長の可干渉性のあるものである、請求項１に記載の微細凹凸パターンの製造方法。
【請求項３】
前記透明基材は、アミノシラン処理面を前記一方の表面に有するガラス基板である、請求項１又は２に記載の微細凹凸パターンの製造方法。
【請求項４】
前記レーザー光は4光束又は3光束である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の微細凹凸パターンの製造方法。
【請求項５】
前記透明基材の上表面に光重合性の反応液を保持乃至収容し、前記透明基材の下表面からレーザー光を入射する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の微細凹凸パターンの製造方法。
【請求項６】
透明基材の一方の表面に光重合性の反応液を保持乃至収容する機構と、3光束又はそれ以上の光束のレーザー光を透明基材の他方の表面から入射して前記一方の表面側で交差させるレーザー照射機構とを有することを特徴とする透明基材の一方の表面にサブミクロンサイズの凸部が二次元的に配列したドットアレイ構造を有する微細凹凸パターンを形成する微細凹凸パターンの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射、透過、散乱、回折等の光現象の少なくとも一つを制御する光学素子、撥水や防汚機能を有する表面などとして利用することが想定されるサブミクロンサイズの微細凹凸パターンを光硬化性組成物を用いて透明基材の表面に形成するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
サブミクロンサイズの微細凹凸パターン（図１参照）を基材表面上に形成することにより、光の反射防止機能や、ロータス効果による撥水機能などの各種機能が発現することが知られている。
そのような各種の機能を奏することが期待されるサブミクロンサイズの微細凹凸パターンを基材表面上に形成する技術としては、リソグラフィー法、ナノインプリント法等が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、リソグラフィー法を用いて微細凹凸パターンを形成する技術が記載されている。具体的には、被加工体の上面にレジスト膜を形成するレジスト膜製膜形成工程と、2本のレーザービームを所定の角度で交差させて干渉光を発生させ、当該干渉光を照射することによって、当該レジスト膜を露光する露光工程と、露光後の上記レジスト膜を現像して、上記干渉光のパターンに対応する形状を上記レジスト膜に発現させる現像工程と、現像後の上記レジスト膜をエッチングマスクとしてエッチングを行い、上記被加工体を加工するエッチング工程を含んでいる微細凹凸パターンを製造するものである。
【０００４】
この特許文献１に記載の技術では、基材上への反射防止膜形成工程、レジスト膜形成工程、露光工程、現像工程、エッチング工程、レジスト膜除去工程、といった多段階のプロセスや多大の工程時間が必要であるという問題点や、現像液、エッチング液など多くの化学薬品を使用するため、環境負荷が大きいという問題点を有している。
同特許文献１には、感光性を有する膜自体を被加工体とする場合も記載されているが、後述の特許文献２に記載される通り、一般にレジスト膜は比較的分子量の低い樹脂組成物を用いており、硬化部においてもそれほど強固な状態が生じず、構造体の強度も不十分であるため、レジスト膜に作製した構造体を直接機能膜として利用することは困難であり、エッチングマスクとしての利用に制限される。
【０００５】
特許文献２には、ナノインプリント法を用いた微細凹凸パターンの形成技術として、光の波長以下の微細凹凸形状を表面に持つ型ローラー上に、液体である電離放射線硬化性樹組成物を介して、透明基材フィルムを積層した状態で、電離放射線を照射して一次的な硬化・接着を行わせ、離型したのちに、再度電離放射線を照射することで完全な硬化を行い、傷つきにくい微細な凹凸パターンを形成することが記載されている。
この特許文献２に記載の技術では、スタンパーを用いて構造形成するため、微細凹凸パターンの形成領域や凹凸のパターンがスタンパーの形状に依存したものになるという制限が存在するものの、官能基が3つ以上のアクリレートモノマーを使用することで微細凹凸パターンの耐摩耗性、耐熱性、耐溶剤性の高い構造体を形成することができ、長期的な使用に耐える微細凹凸パターンを生成することができるとされている。
【０００６】
特許文献３には、ナノインプリント法を用いた微細凹凸パターンの形成技術として、支持体上に固体状の硬化性樹脂組成物からなる凹凸パターン形成層を設けた凹凸パターン受容体を用意し、その表面にスタンパーを圧接して凹凸パターンを形成した後、当該凹凸パターン形成層を硬化させることが記載されている。
同特許文献３に記載の技術では、固体状の硬化性樹脂組成物からなる微細凹凸パターン形成層を利用することで、離形不良を軽減しているが、微細凹凸パターンのサイズに合わせた厚さを有する固体状の硬化性樹脂組成物を製膜する工程が必要となるという問題点を有している。また、ナノインプリント用のサブミクロンサイズの微細な凹凸形状を有するスタンパーは、作製に時間がかかり、高価であるにもかかわらず、成形を繰り返し行うと、樹脂で埋まったり、変形を起こしたりして使えなくなる等の問題点も有している。
【０００７】
一方、非特許文献１には、サブミクロンサイズの構造作製技術ではないが、分子認識機能を持つポリマーを使った回折格子状センサー作製技術に関し、2枚のガラス基板に光硬化性の反応液を挟み込み、2本のレーザービームを所定の角度で交差させて干渉光を発生させた状態で照射することにより反応液を硬化させて、周期1 μmの回折格子を形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2006-93644号公報
【特許文献２】特開2002-333508号公報
【特許文献３】特開2004-205990号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Y. Fuchs, et al. Adv. Mater. 25, 566570 (2013)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のように、リソグラフィー法による微細凹凸の形成技術では、多段階の工程や多大の工程時間が必要になり、生産効率が悪い、化学薬品を多用するため、環境負荷が高い等の問題点を有している。また、リソグラフィー法により構造形成されるレジスト材は耐久性がなく、長期的な使用に耐えうる微細凹凸パターンではないという問題点も有している。
ナノインプリント法による微細凹凸の形成技術では、パターン形成時の樹脂のつまりや変形が原因となりスタンパー一つあたりの成形の繰り返し回数が制限される、スタンパーを作るのが技術的に難しい等の問題点を有している。さらに、ナノインプリント法では、微細凹凸パターンを形成する領域がスタンパーの形状によって制限されるため、任意形状の領域への機能付与ができないという問題点も有している。
【００１１】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、少ない工程で、スタンパーを使用せずに、透明基材表面上の任意の形状の領域に長期的な使用に耐え得る機械的な強度を有するサブミクロンサイズの凸部が二次元的に配列したドットアレイ構造を有する微細凹凸パターンを直接形成する技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の製造方法は、図２のように、透明基材3の一方の表面に光重合性の反応液4を接触させた状態で、3光束又はそれ以上の光束のレーザー光1を透明基材3の他方の表面から入射する形態を利用して、透明基材3の前記一方の表面側でレーザー光1を交差させて、光を干渉させることで光の微細強度パターン2を形成し、光の強度パターンの形状に硬化する反応液4に硬化時に架橋したネットワーク構造を形成することのできる多官能アクリレートモノマーを使うことにより、機械的な強度を向上させて長期的な使用に耐え得る、サブミクロンサイズの凸部5が二次元的に配列したドットアレイ構造を有する微細凹凸パターンを直接製造することを特徴とする。  
【００１３】
本件によれば、以下の発明が提供される。
＜１＞官能基が3つ以上のアクリレート又はそのアクリレートを単官能アクリレート及び／若しくは2官能アクリレートで希釈したものを主要成分とする光重合性の反応液を透明基材の一方の表面に接触させた状態で、3光束又はそれ以上の光束のレーザー光を透明基材の他方の表面から入射して、透明基材の前記一方の表面側で交差する状態にして、光の干渉による空間的な光強度パターンを形成し、光強度パターン形状に対応したサブミクロンサイズの凸部が二次元的に配列したドットアレイ構造を有する微細凹凸パターンを透明基材の前記一方の表面に形成することを特徴とする微細凹凸パターンの製造方法。
＜２＞前記レーザー光は、200〜600 nmの波長の可干渉性のあるものである、＜１＞に記載の微細凹凸パターンの製造方法。
＜３＞前記透明基材は、アミノシラン処理面を前記一方の表面に有するガラス基板である、＜１＞又は＜２＞に記載の微細凹凸パターンの製造方法。
＜４＞前記レーザー光は4光束又は3光束である、＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の微細凹凸パターンの製造方法。
＜５＞前記透明基材の上表面に光重合性の反応液を保持乃至収容し、前記透明基材の下表面からレーザー光を入射する、＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の微細凹凸パターンの製造方法。
＜６＞透明基材の一方の表面に光重合性の反応液を保持乃至収容する機構と、3光束又はそれ以上の光束のレーザー光を透明基材の他方の表面から入射して前記一方の表面側で交差させるレーザー照射機構とを有することを特徴とする透明基材の一方の表面にサブミクロンサイズの凸部が二次元的に配列したドットアレイ構造を有する微細凹凸パターンを形成する微細凹凸パターンの製造装置。
【００１４】
なお、上記非特許文献１では、上述のとおり、2枚のガラス基板に光硬化性の反応液を挟み込み、レーザービームをガラス基板の一方の表面から入射し、他方の表面側において所定の角度で交差させて干渉光を発生させ反応液を硬化させている。しかしながら、同文献に記載のものは、周期1 μmの回折格子を形成するもので、サブミクロンサイズの構造を製造するものではないし、形成される回折格子に対応した2本のレーザービームを使用することを前提とするもので、3光束以上の光干渉を行うものではない。それ故、本発明が製造するようなサブミクロンサイズの凸部が二次元的に配列したドットアレイ構造を有する微細凹凸パターンを製造できるものではない。また、同文献に記載のものでは、光硬化性の反応液の保持をガラス板で挟み込む形態で行っているため、裏側ガラス面での反射により、光の強度パターンが乱される問題点も有している。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、多段階の工程や環境負荷の高いプロセス、スタンパーの使用を必要とせず、透明基材表面上の任意の形状の領域にサブミクロンサイズの凸部が二次元的に配列したドットアレイ構造を有する微細凹凸パターンを直接形成することができる。
また、光重合性の反応液乃至その主要成分として官能基が3つ以上のアクリレートを用いることにより、形成される凸部や微細凹凸の機械的な強度が向上し、長期の使用に耐え得るものとすることができる。
本発明では、透明基材の一方の表面に光重合性の反応液を接触させた状態で、レーザー光を透明基材の他方の表面から入射して、光強度パターン形状に対応したサブミクロンサイズの凸部を形成するので、凸部の形成性や透明基材表面への結合性が良い。
さらに、透明基材としてアミノシラン処理面を前記一方の表面に有するガラス基板を採用すると、微細凹凸パターンの形成性や微細凹凸の基材表面への結合性をより優れたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】透明基材3表面に形成されたサブミクロンの周期構造体（二次元的に配置された凸部5）を模式的に示す図面。
【図２】左図は、本発明の実施例の製造方法における複数の光束の入射レーザー光1の干渉されたレーザー光2と透明基材3と（光重合性の）反応液4との位置関係を模式的に示す図面であり、右図は、実施例の製造方法により製造される透明基材3表面上のサブミクロン周期構造体（二次元的に配置された凸部5）を示す図面。
【図３】（Ａ）は、本発明の実施例１〜３、参考例１で用いたレーザー照射装置を模式的に示した平面図。（Ｂ）は、4光束のレーザービームB3〜B6を透明基材3に対し入射する状態を模式的に示した俯瞰図。
【図４】本発明の実施例１〜３、参考例１により製造された周期構造体の共焦点レーザー顕微鏡像（Ａ）、（Ｃ）、（Ｅ）、（Ｇ）と、それら各表面の凹凸形状を示したプロファイル（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｆ）、（Ｈ）。（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）は、凸部が二次元的に配列したドットアレイ構造の本発明の実施例１，２，３を、（Ｇ）、（Ｈ）は、凸条が一次元的に配列した縞状構造の参考例１を、それぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の微細凹凸パターンの製造方法は、官能基が3つ以上のアクリレート又はそのアクリレートを単官能アクリレート及び／若しくは2官能アクリレートで希釈したものを主要成分とする光重合性の反応液を透明基材の一方の表面に接触させた状態で、3光束又はそれ以上の光束のレーザー光を透明基材の他の表面から入射して、透明基材の前記一方の表面側で交差する状態にして、光の干渉による空間的な光強度パターンを形成し、光強度パターンの形状に対応したサブミクロンサイズの凸部が二次元的に配列したドットアレイ構造を有する微細凹凸パターンを透明基材の前記一方の表面に形成することを特徴とするものである。
なお、本発明において、サブミクロンサイズの凸部とは、形成するドット状構造体の平面内でのサイズ（直径乃至幅）が0.1 μｍ以上1 μｍ未満であるものを意味し、微細凹凸パターンとは凸部が二次元的に0.2〜2 μｍの周期で配列したドットアレイ構造を意味する。
【００１８】
透明基材の材料としては、透明な固体であればどのようなものでも良く、例えば、ガラス、プラスチックス、セラミックス等が挙げられる。
ガラスとしては、限定するものではないが、石英ガラス、ホウ珪酸ガラス、ソーダガラス、カリガラス、鉛ガラス等を挙げることができる。
プラスチックスとしては、限定するものではないが、例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アセテート系樹脂、セルロース系樹脂、ポリエステル樹脂、アリルエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドエーテル樹脂、ポリアミドイミド樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ウレア樹脂等を挙げることができる。
セラミックスとしては、限定するものではないが、アルミン酸イットリウム（Y3Al5O12）、酸化イットリウム（Y2O3）等の公知の透明セラミックスを挙げることができる。
【００１９】
透明基材は、一方の表面に光重合性の反応液を接触させることができ、かつ、他方の表面からレーザー光を入射して前記光重合性の反応液を硬化できるものであれば、どのような形状、構造のものであっても良い。一般的には、平板状のものが好ましいが、湾曲状等の各種の3次元構造を有するものであっても良い。
透明基材は、光重合性の反応液を収容する容器の側壁（又はその一部）や底壁を構成するように容器本体に装着可能なものとすることができる。
また、平板状等の透明基材を略水平に支持し、それに対向する蓋や基板等を設けることなく、透明基材の上表面に反応液を保持し、下表面からレーザー光を入射するように構成することもできる。この場合、対向する蓋や基板等を設けないので、それらの面での反射による光の強度パターンの乱れが生じることはない。なお、上表面における反応液の保持乃至収容を容易化するために、上表面周囲に反応液を保持するための堰を一時的に設けるようにすることもできる。
【００２０】
一方の表面に反応液を接触させた透明基材は、他方の表面から入射した複数のレーザー光が前記一方の表面側において交差し、光の干渉により形成される光強度パターンに乱れが生じないように、両表面の面精度が小さいものが望ましい。それら表面の面精度は、限定するものではないが、波長と同等程度以下（好ましくは波長の１/4以下）である。
また、透明基材は、その一方の表面における微細凹凸の形成の容易化や形成された微細凹凸との結合性を向上するために、前記一方の表面の一部又は全部を予め前処理することができる。そのような前処理としては、例えば、アミノシラン処理、紫外線照射処理、オゾン処理、プラズマ処理等が挙げられる。
アミノシラン処理に用いるアミノシランとしては、モノアミノシラン、ジアミノシラン、トリアミノシラン等が挙げられる。好ましくはモノアミノシラン、ジアミノシランであり、具体的には例えば、Ｎ−β（アミノエチル）−γアミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γアミノプロピルメチルジメトキシシラン、γアミノプロピルトリエトキシシラン等が使用できる。
【００２１】
光重合性の反応液としては、官能基が3つ以上のアクリレート又はそのアクリレートを単官能アクリレート及び／若しくは2官能アクリレートで希釈したものを主要成分（光重合性の反応液の85〜100重量％、好ましくは90〜100重量％）として用いることができる。官能基が3つ以上のアクリレートを用いることにより、耐摩耗性、耐熱性、耐溶剤性の高い構造の微細凹凸パターンを形成することができる。また、単官能アクリレート及び／若しくは2官能アクリレートで希釈することにより、凹凸パターンのフレキシビリティを上昇させることができる。
官能基が3つ以上のアクリレートとしては、限定するものではないが、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等が挙げられる。
官能基が3つ以上のアクリレートを希釈する単官能や2官能アクリレートとしては、限定するものではないが、例えば、2-ヒドロキシアクリレート、2-ヘキシルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート等が挙げられる。
単官能や2官能アクリレートの希釈量は、官能基が3つ以上のアクリレートに対し1〜2当量とすることができる。
光重合性反応液は、光重合開始剤や安定剤を含む各種添加剤等を含有することができる。光重合開始剤としては、限定するものではないが、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、チオキサントン類、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、アシルフォスフィンオキサイド、トリクロロメチルトリアジン等を挙げることができる。光重合開始剤の添加量は、官能基が3つ以上のアクリレート100重量部に対し、0.1〜10重量部である。
【００２２】
本発明において使用するレーザー光は、複数本の光束が交差する際に干渉し空間的な光強度パターンを形成するとともに、光重合性の反応液を硬化しうるものであれば、どのようなものでも良い。例えば、波長が200〜600 nmの範囲のレーザーダイオード、アルゴンレーザー、ＹＡＧレーザーの高次高調波等を用いることができる。照射エネルギー密度は、限定するものではないが、1本のビームあたり2〜50 mW／cm2、好ましくは5〜20 mW／cm2とすることができる。
【００２３】
3以上の光束は、1個の光源からの可干渉性のレーザービームを複数個のビームスプリッターBSを用いて複数回分岐させることにより得ることができる。また、回折光学素子を利用して、一度に3以上の光束に分岐することも可能である。
3以上の光束は、干渉パターンを形成させるために1点で交差させる。レーザー光は所定の直径乃至幅を有するので、交差領域が発生するが、その中心点を交差点とする。透明基材と反応液の接している面を交差点と一致させる。可干渉性を保つために、各光束について光源から交差点までの距離の差を光源の可干渉距離以下にすることが好ましい。
3以上の光束は、透明基材の一方の面に投影した光路を前記交差点（又はその投影点）を中心とした対称とするか、及び／又は、等角度間隔とすることができる。例えば、3光束の場合、透明基材の一方の表面に投影した光路を前記交差点を中心とした120°の等角度間隔とすることができるし、4光束の場合、投影光路を90°の等角度間隔の対称とすることができる。投影光路を90°の等角度間隔の対称とした4光束の中の3光束を使ってもよい。
透明基材の前記一方の面に対する光束の角度（前記交差領域を通る垂線と光束との角度、図３におけるθの角度）は、形成すべき凸部の形状や凸部周期、レーザービームの波長、光束数などを考慮して設定することができ、通常3〜60°、好ましくは5〜55°とすることができる。
レーザーを対称な2光束とした場合、縞状乃至複数の略平行な凸条（凹凸条）となるが、光束を3以上とすることにより、凸部が二次元的に配列したドットアレイ構造とすることができる。凸部の二次元的な配列としては、ドットアレイの相互の角度を90°以外に60°などとすることができる。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明を実施例等に基づいて説明するが、本発明はこの実施例等に限定されるものではない。
【００２５】
＜実施例１＞
光重合性反応液には、官能基が3つあるアクリル系モノマーであるペンタエリスリトールトリアクリレート（Alfa Aesar (ALF)社製、安定剤として300-400 ppmの４−メトキシフェノールを含有）5 gに対して、開始剤として2-イソプロピルチオキサントン（ワコーケミカル社製）が4 w%となるように0.2 gを添加したものを利用した。まず、反応液保持部としてのセルに固定した透明基材3の表面を図２のように光硬化性の反応液4と接触させた。透明基材3にはAPS（アミノシラン）コートスライドグラス（松浪硝子工業社製）を利用した。
【００２６】
次に、透明基材3を通して、反応液4と透明基材3の接触面にレーザー光1を照射した。光源には、可干渉性の連続光である波長405 nmのレーザーダイオード(シングル縦モード ビーム径1 mmφ)を使用した。
【００２７】
図３はレーザー光の照射に使用した照射光学系の構成を説明する図である。図３に示す照射光学系は反応液に、干渉による強度微細パターンを有する光を照射するために用いられるものであり、レーザー光源L、偏光ビームスプリッターBS1、誘電体ビームスプリッターBS2, BS3, BS4、ミラーM1, M2, M3, M4, M5, M6, M7, M8、λ/2波長板Wを含んでいる。偏光ビームスプリッターBS1はλ/2波長板Wと組み合わせて、照射強度の調節に用いた。3つの誘電体ビームスプリッターBS2, BS3, BS4は1本のレーザービームを4本に分岐させる手段である。BS2を用いてレーザービームB0を、2本のビームB1, B2に分岐し、それぞれのビームをBS3, BS4に入射して、さらに分岐させ、4本のビームB3, B4, B5, B6とした。ミラーM1、M2、M3、M4は4本のビームB3, B4, B5, B6をそれぞれミラーM5, M6, M7, M8に導く。ミラーM5, M6, M7, M8は光学系上部に位置する透明基材3に対して、レーザービームB3, B4, B5, B6を導く。
干渉縞のコントラストを高めるために、外乱を排除して、照射中の光の干渉による強度パターンの変位を極力抑える必要が有るため、防振ベンチを利用し、照射光学系をカバーで覆った。
【００２８】
分岐したビームB3, B4, B5, B6すべてを利用し、それぞれのビームの透明基材3に対する入射角をすべて12°に設定した。透明基材3に入射する前のそれぞれのビームの強度が10 mW/cm2程度になるように調整し、4本のビームを同時に0.7秒間照射した。光照射後、セルから反応液4を除き、透明基材3をセルから取り外し、表面の硬化パターンを含む透明基材3をエタノールに5分間浸漬して未反応の反応液を除く工程を2回行った。図４（Ａ）と（Ｂ）はそれぞれ実施例において形成した微細凹凸パターンの共焦点レーザー顕微鏡像と凹凸形状を示したプロファイルである。直径が0.8 μmのドット構造が縦横それぞれ1.2 μmの周期で配列したドットアレイ状の構造体が形成された。形成した構造体の高さは0.1 μmであった。
【００２９】
＜実施例２＞
実施例１と同様に調整した光重合性反応液と、実施例１で使用したのと同様に透明基材であるAPSコートスライドグラス（松浪硝子工業社製）を用いた。光源には、波長405 nmのレーザーダイオード(シングル縦モード ビーム径1 mmφ)を使用した。実施例１と同様の光学系を利用し、B3、B4とB5の3光束を利用した。それぞれのビームの透明基材に対する入射角をすべて12°に設定し、透明基材に入射する前のそれぞれのビームの強度が10 mW/cm2程度になるように調整し、3本のビームを同時に0.7秒間照射した。
図４（Ｃ）と（Ｄ）はそれぞれ実施例２において形成した微細凹凸パターンの共焦点レーザー顕微鏡像と凹凸形状を示したプロファイルである。直径が0.8 μmのドット構造が縦横それぞれ1.2 μmの周期で配列したドットアレイ状の構造体が形成された。
【００３０】
＜実施例３＞
実施例１と同様に調整した光重合性反応液と、実施例１で使用したのと同様に透明基材であるAPSコートスライドグラス（松浪硝子工業社製）を用いた。光源には、波長405 nmのレーザーダイオード(シングル縦モード ビーム径1 mmφ)を使用した。実施例１と同様の光学系を利用し、B3、B4とB5の3光束を利用した。それぞれのビームの透明基材に対する入射角をすべて18°に設定し、透明基材に入射する前のそれぞれのビームの強度が10 mW/cm2程度になるように調整し、3本のビームを同時に0.5秒間照射した。
図４（Ｅ）と（Ｆ）はそれぞれ実施例３において形成した微細凹凸パターンの共焦点レーザー顕微鏡像と凹凸形状を示したプロファイルである。直径が0.6 μmのドット構造が縦横それぞれ0.9 μmの周期で配列したドットアレイ状の構造体が形成された。
【００３１】
＜参考例１＞
実施例１と同様に調整した光重合性反応液と、実施例１で使用したのと同様に透明基材であるAPSコートスライドグラス（松浪硝子工業社製）を用いた。光源には、波長405 nmのレーザーダイオード(ビーム径0.7 mmφ)を使用した。実施例１と同様の光学系を利用し、B3とB6の2光束を利用した。それぞれのビームの透明基材に対する入射角をすべて16°に設定し、透明基材に入射する前のそれぞれのビームの強度が10 mW/cm2程度になるように調整し、２本のビームを同時に0.7秒間照射した。
図４（Ｇ）と（Ｈ）はそれぞれ参考例１において形成した微細凹凸パターンの共焦点レーザー顕微鏡像と凹凸形状を示したプロファイルである。周期0.7 μmの縞状の微細凹凸パターンが形成された。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明によれば、透明基材の表面の任意の領域にサブミクロンサイズの凸部が二次元的に配列したドットアレイ構造の微細凹凸パターンを形成でき、かつ、その微細凹凸パターンは、反射防止機能や撥水機能等の機能を保持させうるので、そのような各種機能膜の製造や各種機能表面の形成に利用することができる。
【符号の説明】
【００３３】
1：入射レーザー光
2：干渉させたレーザー光（光の微細強度パターン）
3：透明基材
4：（光重合性の）反応液
5：二次元的に配置された凸部
B0〜B6：レーザービーム
BS1〜BS4：ビームスプリッター
L：レーザー光源
M1〜M8：ミラー
W：λ/2波長板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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