JP7467889B2 - 微細凹凸構造が設けられた成形体 - Google Patents

Description

本発明は、微細凹凸構造が設けられた成形体に関する。

いわゆる「ナノインプリントプロセス（インプリントプロセス）」により、微細凹凸構造を有する成形体を製造する方法が知られている。
インプリントプロセスの流れは、例えば以下の通りである。
（１）まず、被転写材である樹脂材料を加熱して軟化させる。
（２）次に、軟化した被転写材を、金型表面に設けられた微細構造を有する転写面に押し当て加圧成形する。
（３）そのまま（加圧が維持されたまま）被転写材を冷却する。
（４）被転写材が冷えた後、金型から被転写材を離型することで、金型の転写面の微細構造が転写された樹脂成形体を得る。

先行技術の一例として、特許文献１には、インプリントプロセスにより、半硬化の状態のドライフィルムに、成形型を加熱された状態で押圧し、押圧後に冷却して、成形型の凹凸の形状が反転して転写されたフレネルレンズを形成する方法が開示されている。

別の先行技術の例として、特許文献２には、インプリントプロセスにより、液体試料検査キットに用いられる凹部微細構造を有する膜担体を形成する方法が開示されている。

国際公開第２０１２／０４３５７３号 国際公開第２０１６／０９８７４０号

本発明者は、ナノインプリントプロセスの改良検討を行う中で、製造された微細凹凸構造を有する透明の成形体において、光学評価を行った際や試料の解析を行った際に明視野像に不鮮明な像（例えば、観察者によって「もやもやした像」と表現される像）が現れてしまう場合があることを見いだした。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、ナノインプリントプロセスによって製造された微細凹凸構造が設けられた成形体において、明視野像に現れる不鮮明な像を低減することである。

本発明者らは、鋭意検討の結果、以下に提供される発明を完成させ、上記課題を解決した。

本発明によれば、
微細凹凸構造が設けられた成形体であって、
前記微細凹凸構造が形成された主面と反対側の面の面粗さＳａが０．００５以上０．０４５以下であり、
前記微細凹凸構造が形成された主面と反対側の面の面粗さＲＳｍが８０以上３００以下である、成形体が提供される。

本発明によれば、ナノインプリントプロセスによって製造された微細凹凸構造が設けられた成形体において、明視野像に現れる不鮮明な像を低減することができる。

本実施形態の微細凹凸構造が設けられた成形体を模式的に示した図である。 図１ＡのＡ１－Ａ１断面図である。 成形体の製造方法について説明するための模式的な図である。 成形体の製造方法について説明するための模式的な図である。 成形体の製造方法について説明するための模式的な図である。 「金型」について説明するための図である。 実施例における目視評価と表面粗さパラメータの測定値とを示したテーブルである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
煩雑さを避けるため、（ｉ）同一図面内に同一の構成要素が複数ある場合には、その１つのみに符号を付し、全てには符号を付さない場合や、（ｉｉ）特に図３以降において、図２と同様の構成要素に改めては符号を付さない場合がある。
すべての図面はあくまで説明用のものである。図面中の各部材の形状や寸法比などは、必ずしも現実の物品と対応しない。

本明細書中、数値範囲の説明における「Ｘ～Ｙ」との表記は、特に断らない限り、Ｘ以上Ｙ以下のことを表す。例えば、「１～５質量％」とは「１質量％以上５質量％以下」を意味する。
本明細書における「（メタ）アクリル」との表記は、アクリルとメタクリルの両方を包含する概念を表す。「（メタ）アクリレート」等の類似の表記についても同様である。
また、本明細書における面粗さＳａ、ＲＳｍ、Ｒｐの単位はμｍ（マイクロメータ）である。

＜実施形態の概要＞
本実施形態の概要は次の通りである。すなわち、以下の説明では、まず、図１Ａおよび図１Ｂを参照して成形体１００の構造の概要について説明し、次に、図２～図５を参照して成形体１００の製造方法について説明し、さらに図６を参照して実施例により成形体１００として好適な具体例を説明する。

＜成形体の概要＞
図１Ａは成形体１００を模式的に示した平面図で示す。図１Ｂは、図１ＡのＡ１－Ａ１断面図（端面図）である。図１Ａでは、凹部１２０を縦横２×２の配列で例示しているが、これに限る趣旨ではない。

図示のように、成形体１００は、ナノインプリンティング成形品であって、矩形板状の成形体本体１１０と、その表面１１０ａに設けられた微細凹凸構造とを備える。微細凹凸構造は、例えば、複数の有底円筒形状の凹部１２０として設けられている。詳細は図２～図５の成形体の製造方法で後述するが、成形体１００は、プレス成形により金型１０の転写面１０ａの凸形状を被転写材２０に転写し凹部１２０を形成することで得られる。
したがって、成形体本体１１０の厚さＴ１は、後述する被転写材２０に準じたものであり、被転写材２０が樹脂フィルムである場合、その厚みＴ１は、０．０１～１０ｍｍが好ましく、０．０２～５ｍｍがより好ましく、０．０４～２ｍｍがさらに好ましい。

成形体１００の樹脂は、後述の被転写材２０の樹脂と同じであり、特に、ポリシクロオレフィン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートおよびポリスチレンからなる群より選ばれる１または２以上の樹脂を含むことが好ましい。とりわけ、ポリシクロオレフィンが、良好な離型性の点から好ましい。加えて、ポリシクロオレフィンは、成形体１００に要求される光学特性の点で好ましい。なお、成形体１００は、上記樹脂の上に表面層等が設けられてもよい。

凹部１２０の配置および形状は、金型１０の転写面１０ａの微細凹凸構造の凸部の配置および形状によって定まる。凹部１２０は、所定のピッチｐ１で格子状に配置されている。図１Ａの例では、凹部１２０は２×２の配列で４個設けられている。
所定のピッチｐ１は、例えば０．０２～６０００μｍ、具体的には０．０４～４０００μｍ、より具体的には０．０６～２０００μｍである。
凹部１２０の円筒形状の直径ｄ１は、例えば０．１～３０００μｍ、具体的には０．２～２０００μｍ、より具体的には０．３～１０００μｍである。
凹部１２０の円筒形状の深さＤ１は、例えば０．０１～３０００μｍ、具体的には０．０２～２０００μｍ、より具体的には０．０３～１０００μｍである。
なお、凹部１２０として有底円筒形状の代わりに溝が形成される場合は、溝の幅は、例えば、例えば０．１～３０００μｍ、具体的には０．２～２０００μｍ、より具体的には０．３～１０００μｍである。また、溝の深さは０．０１～３０００μｍ、具体的には０．０２～２０００μｍ、より具体的には０．０３～１０００μｍである。

また、成形体１００の裏面１１０ｂの面粗さが、以下の条件（１）（２）を満たすことで、不鮮明な像の発生を防止・抑制する。
（１）凹部１２０が形成された主面（表面１１０ａ）と反対側の面（裏面１１０ｂ）の面粗さＳａが０．００５以上、好ましくは０．０１０以上、また、０．０４５以下であり、好ましくは０．０３０以下であり、より好ましくは０．０２０以下である。
（２）凹部１２０が形成された主面（表面１１０ａ）と反対側の面（裏面１１０ｂ）の面粗さＲＳｍが８０以上３００以下である。
さらに、以下の条件（３）を満たすことで、不鮮明な像の発生をさらに防止・抑制する。
（３）凹部１２０が形成された主面（表面１１０ａ）と反対側の面（裏面１１０ｂ）の面粗さＲｐが０．０５以上０．２０以下である。

＜成形体の製造方法＞
図２（Ｉ．およびＩＩ．）、図３および図４は、本実施形態の成形体１００の製造方法について説明するための模式的な図である。より具体的には、図２、図３および図４は、本実施形態の成形体１００の製造方法を行うための「装置」やその動作、手順などを示す概略断面図ということができる。これから説明していく図２、図３および図４に示されるような手順により、金型の微細凹凸構造の一部が被転写材に転写されない不具合が抑えられる。

（図２：押圧工程の前の準備）
図２のＩ．は、図３で説明される押圧工程の前段階（準備段階）を説明するための図である。
図２のＩ．において、プレス上板３１の下面側には、その下面に近い側から順に、当て板３３、金属箔３４、低摩擦部材３５および被転写材２０が設置されている。
念のため述べておくと、プレス上板３１の少なくとも下面、当て板３３の両面、金属箔３４の両面および被転写材２０の少なくとも上面が、十分に平坦であれば、図２のＩ．のように、当て板３３、金属箔３４および被転写材２０が重力により「下に落ちない」ようにすることができる（各部材の間に空気が入らないため）。もちろん、これらのうち一部または全部は、何らかの手段により、落下しないように物理的に固定されてもよい。
図２のＩ．において、プレス下板３２の上面側には、その上面に近い側から順に、当て板３８、緩衝材３７、剛体板３６および金型１０が設置されている。

図２のＩＩ．は、図２のＩ．とは別の、図３で説明される押圧工程の前段階（準備段階）を説明するための図である。
図２のＩＩ．においては、金属箔３４、低摩擦部材３５および被転写材２０が、プレス上板３１の下面側ではなく、プレス下板３２の上面側に設置されている点で、図２のＩ．と異なる。より具体的には、図２のＩＩ．において、（ｉ）プレス下板３２の上面側には、その上面に近い側から順に、当て板３８、緩衝材３７、剛体板３６および金型１０が設置され、（ｉｉ）さらに、その金型１０の転写面１０ａ（微細凹凸構造が設けられている）側に、その転写面に近い側から順に、被転写材２０、低摩擦部材３５および金属箔３４が設置されている。

図２のＩ．およびＩＩ．において、プレス上板３１およびプレス下板３２は、金型１０の転写面１０ａに、被転写材２０の表面２０ａを押し当てることができるものである。
通常、プレス上板３１およびプレス下板３２の少なくとも一方（好ましくは両方）は、加熱手段を内蔵している。加熱手段により、金型１０や被転写材２０などを加熱できるようになっている。そして、金型１０および／または被転写材２０を加熱しながら押圧できるようになっている。
図２のＩ．またはＩＩ．に示される準備段階において、被転写材２０や金型１０などの各部材は加熱されてもよい。これにより、例えば以下の押圧工程の時間を短縮することができ、工業的な効率向上につながる。この加熱を行う場合、被転写材２０の温度は、そのガラス転移温度未満であってもよいし、そのガラス転移温度以上であってもよい。プロセス全体としての生産性向上（時間の短縮）の点では、後者のほうが好ましい。

（図３：押圧工程）
図３は、図２のＩ．の状態または図２のＩＩ．の状態を変化させて、被転写材２０を、金型１０の転写面１０ａに押圧する工程（押圧工程）を説明するための図である。
押圧工程における押圧は、プレス上板３１とプレス下板３２とを備えるプレス装置を用いて、被転写材２０の金型１０とは反対の面側からはプレス上板３１により、金型１０の転写面１０ａとは反対の面側からはプレス下板３２により、被転写材２０や金型１０などの部材を挟むことで行われる。

押圧工程においては、通常、押圧と共に、加熱が行われる。具体的には、プレス上板３１および／またはプレス下板３２が内蔵する加熱手段により、プレス上板３１とプレス下板３２で挟まれた部材を加熱しながら、押圧工程を行う。
被転写材２０を加熱する方法について具体的には、（ｉ）プレス上板３１に内蔵された加熱手段を用いて被転写材２０を加熱する方法、（ｉｉ）プレス下板３２に内蔵された加熱手段を用いて金型１０を加熱し、被転写材２０の押圧時に被転写材２０に熱を伝える方法、（ｉｉｉ）これら（ｉ）と（ｉｉ）の併用、つまり、プレス上板３１とプレス下板３２の「両方」を利用する方法、などが挙げられる。（ｉｉｉ）の場合、プレス上板３１による加熱の温度と、プレス下板３２による加熱の温度は同じであっても異なっていてもよい。

押圧工程において、被転写材２０は、典型的には５０～３００℃、好ましくは６０～２５０℃、より好ましくは８０～２００℃に熱せられる。
別観点として、被転写材２０のガラス転移温度をＴｇとしたとき、押圧工程において、被転写材２０は、好ましくはＴｇ［℃］以上、より好ましくはＴｇ＋５［℃］以上、さらに好ましくはＴｇ＋１０［℃］以上に加熱される。これの上限については、例えばＴｇ＋１００［℃］以下である。
ちなみに、各工程において、温度が安定した状態における「被転写材２０の転写面１０ａに押し当てられている面が熱せられる温度」は、通常、金型１０の温度と同じと見做すことができる。特に、被転写材２０がフィルム状である場合（つまり、被転写材２０が薄い場合）には、転写面１０ａに押し当てられた被転写材２０の温度は速やかに金型１０の温度に到達すると考えられる。

押圧工程における圧力は、例えば０．５ＭＰａ以上である。この圧力は、好ましくは０．８～３０ＭＰａ、より好ましくは１～２０ＭＰａである。押圧工程における圧力が０．５ＭＰａ以上であることで、被転写材２０が十分に変形し、成形体を適切に製造することができる。また、押圧工程における圧力が５０ＭＰａ以下であることで、金型１０の損傷が抑えられ、金型１０の寿命を延ばすことができると考えられる。
押圧工程の時間は特に限定されない。生産効率と、被転写材２０を十分に塑性変形させる観点から、例えば０．５～１０分程度である。

押圧工程においては、金型１０とプレス下板３２との間に、少なくとも緩衝材３７が挟まれている。このことにより、金型１０の微細凹凸構造の一部が被転写材２０に転写されない不具合が抑えられる。緩衝材３７を用いずに押圧工程を行った場合、圧力に不均一性が生じやすく、転写の不具合が生じやすい。

（離型工程）
押圧工程の後に、金型１０から被転写材２０を離型することで（離型工程）、微細凹凸構造を有する成形体１００を得ることができる。微細凹凸構造として、図１で説明した複数の凹部１２０が格子状に配置されている。
図４は、離型工程を模式的に表した図である。図４において、被転写材２０および金型１０以外の構成要素の記載は省略されている。

離型工程は、通常、押圧工程の後、押圧を解除し、そして被転写材２０が十分に冷えてから行われる。被転写材２０を冷やす方法は特に限定されない。例えば、大気下で放置しておく方法、風を当てる方法などが挙げられる。

以上、図２、図３および図４に示されるような手順（ナノインプリティングプロセス）により、微細凹凸構造を有する成形体（ナノインプリンティング成形品）、すなわち図１Ａ、図１Ｂに示した凹部１２０を有する成形体１００を製造することができる。

本実施形態の成形体の製造方法の一連の流れは以上のとおりである。
以下、本実施形態の成形体の製造方法についてより具体的な説明を加える。

（緩衝材３７）
緩衝材３７としては、金型１０とプレス下板３２との間に存在したときに圧力の不均一性を緩和可能な紙である限り、任意のものを用いることができる。緩衝材３７は、押圧工程の際の加熱に耐えうる耐熱性があることが好ましい（押圧工程の際の加熱により実質的に炭化しない等）。
押圧工程を行うたびに新たな緩衝材３７を用いてもよいし、クッション性がある限りは緩衝材３７を繰り返し用いてもよい。

緩衝材３７として具体的には、プリント配線基板等の積層板を製造する際の熱プレスにおいて用いられる各種の紙を挙げることができる。より具体的には、紙の業界において、クラフト紙、クッション紙、リンター紙などといった名称で流通しているものから適宜選択して用いることができる。ここで、リンター紙とは、綿花パルプを原料とするプリント配線板用の紙のことであり、しばしば、プリント配線板をプレス加工する時のクッション材として使用される。リンター紙は、綿花パルプを原料としているため、クッション性が良好である。
また、特に耐熱性に優れたクッション紙として、特許第５９１８００６号に記載されているような、ポリホウ酸塩を含有するクッション紙を用いることもできる。

緩衝材３７として使用可能な紙（クラフト紙、クッション紙、リンター紙など）は、東京特殊紙業株式会社、大王製紙株式会社などの製紙メーカから入手することができる。

緩衝材３７としては、上記のような紙以外にも、樹脂フィルムや、シート状のゴムなども挙げることができる。押圧工程のプレス圧力により適度に変形して圧力を分散することが可能なものである限り、緩衝材３７の材質は特に限定されない。

（金属箔３４）
金属箔３４を、被転写材２０とプレス上板３１との間（図２においては、低摩擦部材３５と当て板３３の間）に挟むことで、押圧工程後の押圧を解除してプレス上板３１とプレス下板３２とを離したときに、被転写材２０および低摩擦部材３５が、金型１０などとともにプレス上板３１の側にくっついていくことが抑えられる。そして、押圧工程後においては、プレス下板３２の側のほうに、金属箔３４以下の部材が残りやすくなる。プレス下板３２の側のほうに部材が残ることで、剥離工程を効率的に行うことができる（プレス上板３１の側から、部材を「取る」必要がない）。また、金属箔３４の熱伝導性は良好であるため、被転写材２０の加熱を邪魔しない。
すなわち、金属箔３４を当て板３３の下に用いることで、成形体を工業的に量産する際の量産性を高めることができる。

金属箔３４は、任意の金属箔であることができる。コストや入手容易性の点からは、金属箔３４は、アルミ箔であることが好ましい。
金属箔３４の厚みは特に限定されないが、例えば１～１００μｍ、好ましくは５～５０μｍである。

なお、上記の量産性向上の効果の点では、金属箔３４は、箔ではなく板であってもよい。つまり、金属箔３４は、金属板などであってもよい。

（低摩擦部材３５）
被転写材２０の上面（金型１０と反対側の面）に低摩擦部材３５を設置することで、得られる成形体１００に意図せぬシワが発生することを抑えやすい。
おそらくは、押圧工程において、被転写材２０が加熱された際、被転写材２０は「膨張」し、「たわみ」「ゆがみ」等が生じると推測される。その「たわみ」「ゆがみ」等がある被転写材２０をそのまま転写面１０ａに押し当てると、「たわみ」「ゆがみ」に起因して、被転写材２０にシワが発生してしまうと推測される。しかし、被転写材２０の、金型１０とは反対側の面に、低摩擦部材３５が接しているならば、低摩擦部材３５の「低摩擦性」により、被転写材２０の「たわみ」「ゆがみ」がうまく逃がされて、シワが生じにくくなると推測される。

低摩擦部材３５は、好ましくは樹脂フィルムである。低摩擦部材３５が樹脂フィルムである場合、その厚みは１～１０００μｍが好ましく、１０～８００μｍがより好ましく、２０～５００μｍがさらに好ましい。

低摩擦部材３５は、好ましくは、ポリイミド、ポリエステルおよびポリエーテルエーテルケトンからなる群より選ばれる１または２以上の樹脂を含む。これら樹脂の１または２以上を低摩擦部材３５の素材として採用することで、低摩擦部材３５の摩擦係数を小さくしやすい。また、これら樹脂は、比較的高耐熱性であり、成形温度以上の耐熱性を有する。このため、押圧工程において低摩擦部材３５が変形してしまう事態を避けやすい。また、高耐熱性であるため、繰返し使用の点でも好ましい。
ちなみに、低摩擦部材３５の変形を確実に避ける点では、被転写材２０のガラス転移温度＜押圧工程時の温度＜低摩擦部材３５のガラス転移温度となるように、押圧工程時の温度を調整したり、各部材について適切なガラス転移温度を有するものを選択したりすることが好ましい。

低摩擦部材３５の静摩擦係数（正確には、低摩擦部材３５の、被転写材２０と接する面の静摩擦係数）は、１０以下、好ましくは５以下、より好ましくは３以下、さらに好ましくは１以下である。
静摩擦係数の下限は特になく、基本的には静摩擦係数が小さいほど成形体１００にシワは生じにくくなる。ただし、現実的な観点から、静摩擦係数は例えば０．０１以上、具体的には０．１以上である。

静摩擦係数は、被転写材２０（例えばポリシクロオレフィンの樹脂フィルム）と低摩擦部材３５とを重ね合わせ、ＪＩＳ Ｋ ７１２５に準じ、２００ｇの負荷をかけた状態で、１００ｍｍ／ｍｉｎの速度にて摩擦試験を実施することにより求めることができる。このときの測定環境は、２３℃、５０％ＲＨに設定されることが好ましい。

低摩擦部材３５については、合成樹脂メーカ、フィルムメーカなどから入手可能な市販品（フィルム）の中から、静摩擦係数が１０以下のものを選択して用いることができる。なお、押圧工程における転写時おいて、低摩擦部材３５が成形体１００の裏面１１０ｂに押しつけられる。このとき低摩擦部材３５の面粗さが成形体１００の裏面１１０ｂに反映される。後述する実施例で示す所定の品（実施例１～４）を用いることで、転写時に、低摩擦部材３５と接する成形体１００の裏面１１０ｂの面粗さを上記条件の範囲にできる。

（被転写材２０）
被転写材２０は、加熱により軟化する性質を有し、押圧工程において金型１０の転写面１０ａに押圧された際に微細凹凸構造を形成可能なものである限り、任意の素材、形状等であることができる。

被転写材２０は、好ましくは樹脂フィルムである。被転写材２０がフィルム状であることにより、被転写材２０に均一に圧力をかけやすく、寸法精度が良好な成形体１００を製造しやすい。

被転写材２０は、通常、熱可塑性樹脂および／または熱硬化性樹脂を含む。離型工程における離型しやすさ、製造される成形体１００のその後の加工しやすさ等を考慮すると、被転写材２０は熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。

被転写材２０は、例えば、ポリ（メタ）アクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリシクロオレフィン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、ポリノルボルネン、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート等を含むことができる。これらは通常は熱可塑性樹脂に分類される。
別観点として、被転写材２０は、非晶性の樹脂を含むことが好ましい。非晶性の材料は、成形温度幅が広いため成形性が良好であり、寸法安定性の向上に効果的である。非晶性の樹脂としては、ポリ（メタ）アクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリシクロオレフィン、ポリスチレン、（メタ）アクリロニトリル・スチレン共重合体、（メタ）アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体などが挙げられる。
被転写材２０は、１種のみの樹脂を含んでもよいし、２種以上の樹脂を含んでもよい。

被転写材２０のガラス転移温度Ｔｇは、典型的には５０～３００℃、好ましくは６０～２５０℃、さらに好ましくは７０～２００℃である。

ガラス転移温度としては、例えば、被転写材２０を動的粘弾性測定したときの、貯蔵弾性率の下がり始めの変曲点の温度を採用することができる。動的粘弾性測定の測定モードはせん断モード、周波数は１Ｈｚ、昇温速度は５℃／分とすることができる。

被転写材２０は、特に、ポリシクロオレフィン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートおよびポリスチレンからなる群より選ばれる１または２以上の樹脂を含むことが好ましい。とりわけ、ポリシクロオレフィンが、良好な離型性の点から好ましい。加えて、ポリシクロオレフィンは、成形体を後述する成形体の用途（バイオチップ等）に適用する際の光学特性の点で好ましい。

被転写材２０が樹脂フィルムである場合、その厚みは、０．０１～１０ｍｍが好ましく、０．０２～５ｍｍがより好ましく、０．０４～２ｍｍがさらに好ましい。
被転写材２０の厚さを０．０１ｍｍ以上にすることにより、被転写材２０にシワが発生することを一層抑制することができる。また、被転写材２０の厚さを１０ｍｍ以下にすることにより、被転写材２０の冷却性が高まり、製造効率化／製造時間短縮などを図ることができる。

被転写材２０については、合成樹脂メーカ、フィルムメーカなどから入手可能な市販品を用いることができる。被転写材２０の好適な具体例については後述の実施例で説明する。

（金型１０）
図５は、図２、図３および図４における金型１０について説明するための模式図である。具体的には、図５Ａ．は、金型１０の転写面１０ａを示す上面図である。また、図５Ｂ．は、金型１０のＸ－Ｘ縦断面図である。
金型１０の転写面１０ａは、通常、複数の凸部を有している。個々の凸部の形状は、例えば、柱状、錐状、半球状、これら形状の角部を面取りした形状、各形状同士を連結した形状、各形状同士を合成した形状などであることができる。ここでの「柱状」は、円柱状や四角柱状などを含む。
また、転写面１０ａは、ストライプ状の凹凸の微細構造を有するものであってもよい。

金型１０は、Ｎｉ電鋳モールドであることが好ましい。別の言い方として、金型１０の少なくとも転写面１０ａは、Ｎｉ電鋳処理されたものであることが好ましい。Ｎｉ電鋳モールドは、耐摩耗性などの点で好ましい。

転写面１０ａに設けられた微細凹凸構造の凸部のピッチ（図５Ａ．におけるｐ）は、例えば０．０２～６０００μｍ、具体的には０．０４～４０００μｍ、より具体的には０．０６～２０００μｍである。
転写面１０ａに設けられた微細凹凸構造の凸部が円柱状である場合、円柱の直径（図５Ａ．におけるｄ）は、例えば０．１～３０００μｍ、具体的には０．２～２０００μｍ、より具体的には０．３～１０００μｍである。
転写面１０ａに設けられた微細凹凸構造の凸部の高さ（図５Ｂ．におけるｈ）は、例えば０．０１～３０００μｍ、具体的には０．０２～２０００μｍ、より具体的には０．０３～１０００μｍである。

金型１０は、公知の製造方法により製造することができる。

（剛体板３６）
剛体板３６は、主として、金型１０の変形抑制や補強のために用いることができる。
ここでの「剛体」との語は、物理学でいう厳密な剛体（力の作用の下で変形しない物体）のみを意味するのではなく、金型１０よりも十分変形しにくいという意味も含む。例えば、剛体板３６の素材は、金型１０の素材よりも硬い素材で構成されていることが好ましい。また、剛体板３６の素材自体は金型１０の素材よりも軟らかいとしても、剛体板３６の厚みが金型１０よりも十分厚い等により、金型１０の変形抑制や補強の機能が果たされていてもよい。

剛体板３６は、好ましくは金属製である。つまり、剛体板３６は、好ましくは金属板である。硬度や耐久性などの観点からは、鋼板やステンレス板が好ましく、ステンレス板がより好ましい。
剛体板３６の厚みは特に限定されないが、例えば０．１～１０ｍｍ、好ましくは０．３～５ｍｍである。

（当て板３３／当て板３８）
当て板３３は、通常、プレス上板３１の損傷を抑えるために用いられる。また、当て板３８は、通常、プレス下板３２の損傷を抑えるために用いられる。つまり、当て板３３および当て板３８は、成形体の製造に「必須」ではない。しかし、プレス上板３１およびプレス下板３２の損傷を抑えて装置の寿命を延ばす等の目的で、当て板３３および当て板３８は用いられることが好ましい。また、当て板３３および／または当て板３８介して押圧工程を行うことで、プレス上板３１やプレス下板３２の表面に凹凸が存在する場合であっても、押圧力を均一にしやすいということも言える。

当て板３３および当て板３８の材質等は特に限定されないが、市場での入手可能性、良好な平面性などの点で、シリコンウェハが好ましい。

（製造された成形体の用途）
上述のようにして得られた微細凹凸構造を有する成形体（ナノプリンティング成形品）の用途は、特に限定されない。
用途の例として、バイオチップ等が挙げられる。すなわち、成形体（離型後の被転写材２０、すなわち成形体１００の凹部１２０（転写面１０ａの凸部に対応する構造）に、特異抗体などの認識物質を固定することで、バイオチップを得ることができる。
バイオチップの具体的態様については、例えば特開２０１５－４９１６１号公報、特開２０１５－４９１６２号公報などを参照することができる。

（実施形態の効果）
本実施形態の効果をまとめると次の通りである。
成形体１００の裏面１１０ｂの面粗さが、以下の条件（１）（２）を満たすことで、不鮮明な像の発生を防止・抑制することができる。
（１）微細凹凸構造である凹部１２０が形成された主面（表面１１０ａ）と反対側の面（裏面１１０ｂ）の面粗さＳａが０．００５以上、好ましくは０．０１０以上であり、また、０．０４５以下であり、好ましくは０．０３０以下であり、より好ましくは０．０２０以下である。
（２）微細凹凸構造である凹部１２０が形成された主面（表面１１０ａ）と反対側の面（裏面１１０ｂ）の面粗さＲＳｍが８０以上３００以下である。
さらに、以下の条件（３）を満たすことで、不鮮明な像の発生をさらに防止・抑制することができる。
（３）微細凹凸構造である凹部１２０が形成された主面（表面１１０ａ）と反対側の面（裏面１１０ｂ）の面粗さＲｐが０．０５以上０．２０以下である。
また、ポリシクロオレフィン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートおよびポリスチレンからなる群より選ばれる１または２以上の樹脂を含むことで、製造工程中の良好な離型性と成形体１００の良好な光学特性を両立できる。とりわけ、ポリシクロオレフィンが、良好な離型性の点から好ましい。さらに、ポリシクロオレフィンは、成形体を後述する成形体の用途（バイオチップ等）に適用する際の光学特性の点で好ましい。
また微細凹凸構造である凹部１２０は円筒形状であって直径ｄ１が０．１μｍ以上３０００μｍ以下であるような成形体１００において、不鮮明な像の発生の防止・抑制の効果が顕著である。
また、円筒形状の凹部１２０の代わりに溝が設けられている場合であってその幅が０．１μｍ以上３０００μｍ以下である成形体１００において、不鮮明な像の発生の防止・抑制の効果が顕著である。

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。

本発明の実施態様を、実施例および比較例に基づき詳細に説明する。念のため述べておくと、本発明は実施例のみに限定されない。
以下の実施例では、図２～図５で説明した製造方法を用いて成形体を製造した。製造時に実施例１～４及び比較例１～２の低摩擦部材を用いた場合について、成形体の裏面の表面粗さの評価（蛍光顕微鏡画像による評価及び表面粗さパラメータ）を行った。
各製造工程で用いた材料・部材等は以下の通りである。

（緩衝材）
東京特種紙業株式会社のクッション紙、ＫＳ－１９０、秤量１９０ｇ／ｍ^２

（金型）
図５に示されるような、転写面に円柱状の凸部が設けられたＮｉ電鋳モールドを準備した。
円柱状の凸部の直径（図５のｄ）は１０μｍ、高さ（図５のｈ）は１０μｍ、ピッチ（図５のｐ）は２０μｍであった。

（被転写材）
以下を用いた。
ＣＯＰ：ポリシクロオレフィン樹脂フィルム（日本ゼオン社製ゼオノアフィルムＺＦ－１４、厚さ：０．１９ｍｍ、ガラス転移温度：１３６℃）

（金属箔）
市販のアルミ箔、厚み１２μｍ

（低摩擦部材）
実施例１～４及び比較例１～２に用いた低摩擦部材の詳細を以下に示す。
実施例１…ＰＩ（東レ・デュポン株式会社製カプトン）
厚み１２５μｍ
実施例２…ＰＩ（宇部興産株式会社製ユーピレック）
厚み２５μｍ
実施例３…ＰＥＴ（東レ株式会社製ルミラー）
厚み１８８μｍ
実施例４…ＰＥＴ（東洋紡株式会社製コスモシャインＡ４１６０）
厚み１２５μｍ
比較例１…低摩擦部材として代表的な従来製品
比較例２…ＰＥＴ（東洋紡株式会社製ＴＮ－１００）
厚み１００μｍ

（剛体板）
１ｍｍ厚のステンレス板

（当て板（プレス上板側およびプレス下板側））
市販の６インチシリコンウェハ

＜成形体の製造＞
実施例１～４および比較例１～２における成形体を以下に示すナノインプリントプロセスの手順で製造した。
（１）図２のＩＩ．に示されるように、プレス上板とプレス下板（加熱手段を内蔵する）の間に、被転写材、金型、緩衝材などの部材を配置した。
（２）プレス下板の加熱手段を用いて、金型等を１５５℃に加熱した（この加熱により、被転写材はそのガラス転移温度Ｔｇ以上に加熱された）。
（３）上記温度を維持したまま、プレス上板とプレス下板とにより、被転写材を金型の転写面に押し当て、４ＭＰａの圧力で２分間押圧した。
（４）その後、同じ圧力で押圧したまま、金型および被転写材の温度を、１３５℃まで約３分間かけて冷却した。
（５）プレス上板を上げて、プレス下板の上にある金型と被転写材が一体となったものに、上から冷風を当て、被転写材を十分に（少なくともＴｇ以下の温度に）冷却した。
（６）金型から被転写材を離型して、微細凹凸構造を有する成形体を得た。

＜成形体の裏面の評価＞
図６に実施例１～４および比較例１～２における成形体の蛍光顕微鏡画像による評価及び成形体の裏面の表面粗さの計測結果を示す。

（蛍光顕微鏡画像による評価）
（（蛍光顕微鏡の仕様））
蛍光顕微鏡画像を撮影した蛍光顕微鏡の仕様概要を以下に示す。
装置名： 蛍光顕微鏡（オリンパス株式会社製）
メーカ： オリンパス株式会社
型式： ＢＸ－５１
透明ステージ（ガラス）に観察対象の成形体を配置し、透明ステージ下に光源を配置し、成形体の上から観察し明視野像の画像を撮影した。

（成形体の裏面の表面粗さ）
（（計測装置の仕様））
成形体の裏面の表面粗さを計測した計測装置の仕様概要を以下に示す。
装置名： 形状解析レーザー顕微鏡
メーカ： 株式会社キーエンス
形式 ： ＶＫ－Ｘ１１００
面粗さ（Ｓａ）： 対物レンズ：×５０ １００μｍ角データ
複数線粗さ（ＲＳｍ，Ｒｐ）： 対物レンズ：×５０ １１ライン平均値

＜表面粗さの評価＞
（蛍光顕微鏡画像の評価）
上記仕様の蛍光顕微鏡により撮影した蛍光顕微鏡画像を目視評価し、「適合」（図６で「○」で示す）および「不適合」（図６で「×」で示す）で分類した。
比較例１～２では、蛍光顕微鏡画像に明視野像に不鮮明な像（例えば、観察者によって「もやもやした像」と表現される像）が現れた。目視評価としては「不適合」である。
一方、実施例１～４では明視野像の不鮮明な像は少なく、目視評価としては「適合」である。特に、実施例２～４で示す蛍光顕微鏡画像では、不鮮明な像がほとんど出現しなかった。すなわ、微細凹凸構造を有する成形体として、非常に高品位を実現できる。なお、実施例１で若干の不鮮明な像が出現したが、製品として基準を満たす範囲のものであった。

（表面粗さのパラメータ評価）
図６の表面粗さパラメータを参照する。
実施例１～４の成形体では、面粗さＳａが０．００５～０．０４５の範囲にあり、かつ面粗さＲＳｍが８０～３００以下の範囲にある。
特に不鮮明な像が出現していない実施例２～４の成形体では、面粗さＳａが０．０１０～０．０３０の範囲にあり、さらに具体的には、０．０１０～０．０２０の範囲にある。また、面粗さＲＳｍは、８０～３００の範囲にある。また、面粗さＲｐは実施例１～４のいずれも０．０５～０．２０の範囲にある。
一方、「不適合」となった比較例２では、面粗さＳａが０．０４９であり、面粗さＳａが０．００５～０．０４５の範囲を外れている。また、「不適合」となった比較例１では、面粗さＳａが０．０３４であり面粗さＳａが０．００５～０．０４５の範囲にあるが、面粗さＲＳｍが７５で、面粗さＲＳｍが８０～３００の範囲を外れている。

１０ 金型
１０ａ 転写面
２０ 被転写材
２０ａ 表面
３１ プレス上板
３２ プレス下板
３３ 当て板
３４ 金属箔
３５ 低摩擦部材
３６ 剛体板
３７ 緩衝材
３８ 当て板
１００ 成形体
１１０ 成形体本体
１１０ａ 表面
１１０ｂ 裏面
１２０ 凹部

Claims (4)

1. 微細凹凸構造が設けられた成形体であって、
   前記微細凹凸構造が形成された主面と反対側の面の面粗さＳａが０．００５μｍ以上０．０４５μｍ以下であり、
   前記微細凹凸構造が形成された主面と反対側の面の面粗さＲＳｍが８０μｍ以上３００μｍ以下であり、
   前記微細凹凸構造は円筒形状の有底穴であって、前記円筒形状の直径は０．１μｍ以上３０００μｍ以下であり、
   ポリシクロオレフィン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートおよびポリスチレンからなる群より選ばれる１または２以上の樹脂により形成されており、
   厚さが１０ｍｍ以下である、成形体。
2. 微細凹凸構造が設けられた成形体であって、
   前記微細凹凸構造が形成された主面と反対側の面の面粗さＳａが０．００５μｍ以上０．０４５μｍ以下であり、
   前記微細凹凸構造が形成された主面と反対側の面の面粗さＲＳｍが８０μｍ以上３００μｍ以下であり、
   前記微細凹凸構造は溝であって、前記溝の幅は、０．１μｍ以上３０００μｍ以下であり
   ポリシクロオレフィン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートおよびポリスチレンからなる群より選ばれる１または２以上の樹脂により形成されており、
   厚さが１０ｍｍ以下である、成形体。
3. 前記微細凹凸構造が形成された主面と反対側の面の面粗さＲｐが０．０５μｍ以上０．２０μｍ以下である、請求項１または２に記載の成形体。
4. インプリンティング成形品である、請求項１～３までのいずれか１項に記載の成形体。

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