WO2020194816A1 - 凹凸構造体の製造方法及び凹凸構造体 - Google Patents

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WO2020194816A1
WO2020194816A1 PCT/JP2019/041274 JP2019041274W WO2020194816A1 WO 2020194816 A1 WO2020194816 A1 WO 2020194816A1 JP 2019041274 W JP2019041274 W JP 2019041274W WO 2020194816 A1 WO2020194816 A1 WO 2020194816A1
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resin
curable resin
pattern
base material
pattern master
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裕次郎 渕上
健次 市川
崇喜 ▲桑▼原
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富士フイルム株式会社
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C39/00—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/02—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C39/10—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles incorporating preformed parts or layers, e.g. casting around inserts or for coating articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing

Definitions

  • the present disclosure relates to a method for manufacturing an uneven structure and an uneven structure.
  • Imprint technology is known as a method for producing a molded product in which a fine uneven pattern is formed on a base material, and various studies have been conducted.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-238196 states that at least the recesses of the roll recess are filled with an ionizing radiation curable resin, and the film substrate is brought into contact with the resin so that the resin is held between the film substrate and the roll recess.
  • a shaped sheet having an uneven pattern formed by irradiating ionizing radiation in this state to cure the resin is disclosed.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-53004 uses a mold having a concave pattern applied to a polygonal shape, a multifaceted shape, or a smooth substantially hemispherical fine shape, and transmits light to the concave pattern of the mold.
  • a method for producing a high-brightness molded product which includes a step of causing the resin to be formed, a step of peeling a synthetic resin sheet integrated with an ultraviolet curable resin from a mold, and a step of providing a metallic gloss layer.
  • JP-A-5-238196 and JP-A-2005-53004 recesses such as roll intaglios and molds having a concave pattern are filled with a curable resin to form a base material such as a film base material or a synthetic resin sheet.
  • the cured resin formed by curing the curable resin filled in the recess is transferred.
  • the shape of the cured resin transferred to the base material corresponds to the shape of a roll intaglio or a recessed recess.
  • a method of laminating the cured resin on the base material to manufacture an uneven structure can be considered.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and comprises manufacturing a concavo-convex structure in which a cured resin is laminated, a novel method for producing a concavo-convex structure, and laminating a cured resin on a base material. It is an object of the present invention to provide a new concavo-convex structure.
  • a base material having an uneven shape on which a cured resin is formed is prepared, and after aligning the resin filling pattern master with the base material having the uneven shape, the cured resin in the base material having the uneven shape is used.
  • the curable resin is cured in a state of being in contact with the meniscus, and the pattern master is released after the curable resin is cured to have a shape corresponding to the uneven pattern of the pattern master.
  • the alignment of the resin filling pattern master and the base material having the uneven shape is a portion where the cured resin and the meniscus in the base material having the uneven shape are brought into contact with each other and are in contact with the cured resin.
  • ⁇ 4> The concavo-convex structure according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the depth D of the recess satisfies D> L / 2 with respect to the width L of the recess on the surface of the pattern master.
  • Manufacturing method. ⁇ 5> With respect to the width L of the recess on the surface of the pattern master, the height H of the meniscus satisfies any one of ⁇ 1> to ⁇ 4> satisfying L / 100 ⁇ H ⁇ L / 10. The method for manufacturing an uneven structure according to the description.
  • ⁇ 6> The above ⁇ 1> to ⁇ 5> in which the meniscus and the cured resin are brought into contact with each other without contacting the pattern master in the resin-filled pattern master and the cured resin in the base material having the uneven shape.
  • ⁇ 7> The method for producing a concavo-convex structure according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, wherein the surface tension of the curable resin at 20 ° C. is 30 mN / m to 40 mN / m.
  • ⁇ 8> The method for producing a concavo-convex structure according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>, wherein the viscosity of the curable resin at 20 ° C. is 0.4 Pa ⁇ s to 1.2 Pa ⁇ s.
  • a base material and a concave-convex cured resin portion made of a plurality of layers of cured resin molded on the base material are provided, and the height ratio of one of the cured resins to the height of the cured resin portion. Is an uneven structure having an independent value of 0.1 to 0.5.
  • a method for producing a novel concavo-convex structure for producing a concavo-convex structure in which a cured resin is laminated, and a novel concavo-convex structure in which a cured resin is laminated on a base material can be provided.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross section of a pattern master used in the method for manufacturing an uneven structure of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross section of a resin filling pattern master.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a resin-filled pattern master and a base material having an uneven shape are aligned in the method for manufacturing an uneven structure of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the cured resin in the base material and the meniscus are in contact with each other in the method for manufacturing the concave-convex structure of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross section of a pattern master used in the method for manufacturing an uneven structure of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross section of a resin filling pattern master.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a resin
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a configuration in which the curable resin is irradiated with ultraviolet rays in a state where the curable resin on the base material and the meniscus are in contact with each other in the method for producing an uneven structure of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing a concavo-convex structure manufactured by the method for manufacturing a concavo-convex structure of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram schematically showing an example of a method of filling the recesses with a curable resin in the method for manufacturing an uneven structure of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a diagram schematically showing another example of the method of filling the concave portion with the curable resin in the method for manufacturing the concave-convex structure of the present disclosure.
  • a curable resin is filled in a recess of a pattern master having a concavo-convex pattern, and the meniscus of the curable resin filled in the recess is formed from the surface of the pattern master.
  • the resin-filled pattern master and the base material having the uneven shape are aligned with each other.
  • the pattern is formed by curing the curable resin in a state where the curable resin on the base material having the uneven shape and the meniscus are in contact with each other, and then releasing the pattern master after curing the curable resin.
  • This is a method for producing a concavo-convex structure in which a cured resin having a shape corresponding to the concavo-convex pattern of a master is laminated on the cured resin on a base material having the concavo-convex shape.
  • the meniscus of a curable resin filled in the recesses of a pattern master having an uneven pattern protrudes from the surface of the pattern master.
  • An existing resin-filled pattern master (hereinafter, also referred to as “resin-filled pattern master”) is prepared. Further, a base material having an uneven shape in which a cured resin is formed on the base material is prepared. Then, after aligning the meniscus of the curable resin with the base material having an uneven shape, the curable resin is cured in a state where the curable resin on the base material having an uneven shape and the meniscus are in contact with each other, and the curable resin is cured. After curing, the pattern master is released. As a result, the above-mentioned uneven structure can be manufactured.
  • a concavo-convex structure having a large aspect ratio which is the ratio of the height of the convex portion to the width of the convex portion (height of the convex portion / width of the convex portion), is manufactured. Can be done.
  • Pattern master with uneven pattern In the method for manufacturing an uneven structure of the present disclosure, a pattern master having an uneven pattern is used, and a cured resin having a shape corresponding to the uneven pattern of the pattern master is laminated on the cured resin in a base material having an uneven shape. Manufacture the structure.
  • a preferred form of the pattern master having the uneven pattern will be described with reference to FIG.
  • the pattern master 1 has a concavo-convex pattern including a plurality of recesses 2.
  • the width L of the recess 2 on the surface of the pattern master 1 is preferably 5 ⁇ m or more, more preferably 10 ⁇ m or more, still more preferably 10 ⁇ m to 100 ⁇ m, from the viewpoint of ensuring the height of the meniscus 6.
  • the width of the recess 2 may fluctuate in the depth direction.
  • the width of the recess 2 may decrease from the surface of the pattern master 1 in the depth direction.
  • the depth D of the recess 2 in the pattern master 1 is preferably 1 ⁇ m to 50 ⁇ m, more preferably 10 ⁇ m to 20 ⁇ m. Since the depth D of the recess 2 is 50 ⁇ m or less, the pattern master 1 is excellent in releasability.
  • the depth D of the recess 2 is preferably D> L / 2, and more preferably L / 2 ⁇ D ⁇ 3L, with respect to the width L of the recess 2 on the surface of the pattern master 1.
  • the pitch P of the uneven pattern is preferably P> L / 4, more preferably P> L, and even more preferably P> 1.5L. Further, the pitch P of the uneven pattern may be P ⁇ 3L.
  • the pitch of the uneven pattern refers to the distance between the centers of the bottoms of the two adjacent recesses 2 when the bottom of the recesses 2 is flat, and when the bottoms of the recesses 2 are sharp, the two adjacent recesses 2 Refers to the distance between the tips of the bottom of the.
  • Examples of the material of the pattern master 1 include graphite (C), silicon (Si), silicon carbide (SiC), silicon nitride (SiN), nickel (Ni), tungsten (W), tantalum (Ta), and copper (Cu). ), Inorganic substances such as aluminum (Al) and quartz, and organic substances such as (meth) acrylic resin and epoxy resin.
  • the surface of the pattern master 1 having the uneven pattern is subjected to a mold release process.
  • the curable resin is less likely to adhere to the surface having the uneven pattern, and the meniscus of the curable resin filled in the concave portion is likely to exist in an isolated state from each other. Further, the pattern master 1 can be easily released after the curable resin is cured.
  • Examples of the mold release treatment include a treatment of applying a mold release agent to the surface of the pattern master 1 having the uneven pattern.
  • a known one may be used, and examples thereof include known fluorine-based resins, hydrocarbon-based lubricants, fluorine-based lubricants, and fluorine-based silane coupling agents.
  • the release agent only one type may be used, or two or more types may be used in combination.
  • the contact angle of the pattern master 1 (before the production of the concavo-convex structure) is preferably 90 ° to 180 ° with respect to water, and more preferably 90 ° to 140 °.
  • the contact angle may be measured using a fully automatic contact angle meter DM-701 (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
  • the pattern master 1 having an uneven pattern can be obtained, for example, by forming an uneven pattern on the surface of a molded product made of the above-mentioned material.
  • forming the uneven pattern for example, lithography, electron beam processing, ion beam processing, anodic oxidation, or the like may be applied to the surface of the material.
  • the recess 2 of the pattern master 1 is filled with the curable resin 5. Then, the resin-filled pattern master 1A in which the meniscus 6 of the curable resin 5 filled in the recess 2 protrudes from the surface of the pattern master 1 is prepared.
  • An example of the method of preparing the resin filling pattern master 1A shown in FIG. 2 will be described later.
  • the curable resin 5 used in the method for producing an uneven structure of the present disclosure is not particularly limited as long as it is a curable resin used in the imprinting technique.
  • the curable resin 5 include an active energy ray-curable resin that cures with active energy rays, a thermosetting resin that cures with heat, and the like.
  • the active energy ray include ⁇ ray, ⁇ ray, X ray, ultraviolet ray, visible ray, infrared ray, electron beam and the like.
  • the active energy ray-curable resin a photocurable resin that is cured by light such as ultraviolet rays, visible rays, and infrared rays is preferable, and a photocurable resin that is cured by ultraviolet rays is particularly preferable.
  • Examples of the photocurable resin include resins containing at least one of a polymerizable unsaturated bond and an epoxy group, and more specifically, a (meth) acrylic resin, an epoxy resin, and the like.
  • the photocurable resin may contain a polymerizable monomer containing at least one of a polymerizable unsaturated bond and an epoxy group, a photopolymerization initiator, and the like.
  • curable resins such as photocurable resins include coupling agents, organic solvents, plasticizers, surfactants, defoamers, thickeners, thixotropic agents, leveling agents, and colorants, if necessary.
  • Inorganic filler and the like may be contained.
  • the surface tension of the curable resin 5 at 20 ° C. is preferably 30 mN / m to 40 mN / m, more preferably 31 mN / m to 38 mN / m, and preferably 31 mN / m to 35 mN / m. More preferred.
  • the surface tension of the curable resin 5 at 20 ° C. is 30 mN / m or more, the meniscus 6 protruding from the surface of the pattern master 1 tends to be easily formed.
  • the surface tension of the curable resin 5 at 20 ° C. is 40 mN / m or less, the filling property of the curable resin 5 with respect to the pattern master 1 tends to be high.
  • Surface tension is measured using a surface tension meter.
  • a surface tension meter for example, a surface tension meter (trade name: Acoustic Surface Tensiometer CBVP-Z) manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. can be preferably used.
  • the surface tension meter is not limited to this.
  • the viscosity of the curable resin 5 at 20 ° C. is preferably 0.4 Pa ⁇ s to 1.2 Pa ⁇ s, more preferably 0.4 Pa ⁇ s to 1.0 Pa ⁇ s, and 0.4 Pa ⁇ s to 1.0 Pa ⁇ s. It is more preferably s to 0.8 Pa ⁇ s.
  • the viscosity of the curable resin 5 at 20 ° C. is 0.4 Pa ⁇ s or more, the meniscus 6 protruding from the surface of the pattern master 1 tends to be easily formed.
  • the viscosity of the curable resin 5 at 20 ° C. is 1.2 Pa ⁇ s or less, the filling property of the curable resin 5 with respect to the pattern master 1 tends to be high.
  • Viscosity is measured using a viscometer.
  • a viscometer for example, a viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd. (trade name: VISCOMETER TVE-25) can be preferably used.
  • the viscometer is not limited to this.
  • the height H of the meniscus 6 preferably satisfies L / 100 ⁇ H ⁇ L / 10, and preferably L / 20 ⁇ H ⁇ L / 10, with respect to the width L of the recess 2 on the surface of the pattern master 1. More preferred.
  • the height H of the meniscus 6 can be adjusted by adjusting the viscosity, surface tension, etc. of the curable resin 5. Specifically, the height H of the meniscus 6 tends to be increased by increasing at least one of the viscosity and the surface tension of the curable resin 5.
  • the height H of the meniscus 6 is preferably 0.1 ⁇ m to 5 ⁇ m, and more preferably 0.1 ⁇ m to 1 ⁇ m, from the viewpoint of forming a laminated structure of the cured resin 8 and the cured resin 9 with high accuracy.
  • Base material with uneven shape Further, a base material 20 having an uneven shape in which the cured resin 8 is formed on the base material 10 is prepared.
  • Examples of the material of the base material 10 include polyethylene, polypropylene, polystyrene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polymethylmethacrylate, polyamide, polyimide, polyethersulfone, polysulfone, polyvinyl chloride, and glass.
  • a pattern master in which the recesses of the pattern master having the uneven pattern are filled with the curable resin is prepared, and this pattern It is obtained by curing the curable resin in a state where the curable resin filled in the recesses of the master is in contact with the base material 10, and then releasing the pattern master after the curable resin is cured.
  • the pattern master in which the recesses are filled with the curable resin may be the same as the resin-filled pattern master in which the meniscus of the curable resin filled in the recesses protrudes from the surface of the pattern master, and the menisci are isolated from each other. It may be a resin-filled pattern master that exists in the state.
  • Examples of the configuration in which the meniscus exists in an isolated state include a configuration in which the curable resin connecting the adjacent meniscus does not exist in the peripheral portion of the recess.
  • the curable resin that connects the adjacent meniscus exists in the peripheral part of the recess, it corresponds to the configuration in which the meniscus of the curable resin filled in the recess of the pattern master exists in an isolated state from each other. do not do.
  • the meniscus in the resin-filled pattern master in which the meniscus exists in a state of being isolated from each other is brought into contact with the base material 10. It is preferably in a state. Curing of the convex shape formed on the base material 10 when the curable resin is cured in a state where the meniscus in the resin-filled pattern master in which the meniscus exists in an isolated state is in contact with the base material 10. It is possible to suppress the generation of a residual film connecting the resins 8 on the base material 10. As a result, the strain of the base material 20 having an uneven shape due to curing shrinkage derived from the residual film is suppressed.
  • the curable resin 5 in which the curable resin 5 is cured by light, it is preferable that at least one of the base material 20 having an uneven shape and the pattern master 1 has light transmission.
  • the curable resin 5 can be cured by irradiating light from the base material 20 side having the uneven shape or the pattern master 1 side. Having light transmission means that at least one of the base material 20 having an uneven shape and the pattern master 1 transmits light in the wavelength range absorbed by the curable resin 5.
  • the shape of the base material 10 is not particularly limited, and examples thereof include a substrate shape, a film shape, and a sheet shape.
  • the concavo-convex structure may be manufactured by a continuous process in a roll-to-roll method.
  • the surface of the base material 10 may be coated, corona-treated, or the like for the purpose of improving properties such as adhesion, antistatic property, scratch resistance, and weather resistance.
  • the recess 2 is filled with the curable resin 5 to form the meniscus 6, and then the resin filling pattern master 1A and the base material 20 having an uneven shape are aligned as shown in FIG.
  • Examples of the alignment method include a method based on the alignment marks provided on the pattern master 1 and the base material 10.
  • the cured resin 8 and the meniscus 6 in the base material 20 having the uneven shape as shown in FIG. 4 are aligned. To make contact with. At this time, it is preferable that the meniscus 6 and the cured resin 8 are brought into contact with each other without contacting the pattern master 1 and the cured resin 8.
  • the alignment of the resin filling pattern master 1A and the base material 20 having the uneven shape is such that the cured resin 8 and the meniscus 6 in the base material 20 having the uneven shape are brought into contact with each other, and the meniscus 6 at the portion in contact with the cured resin 8 It is preferable to include adjusting the shape of the above. As a result, for example, when the shape of the meniscus 6 at the portion in contact with the cured resin 8 is a predetermined shape, the resin filling pattern master 1A and the base material 20 having an uneven shape are aligned. You can judge.
  • the shape of the portion of the meniscus 6 in contact with the cured resin 8 is substantially the same as the shape of the surface of the cured resin 8 in contact with the meniscus 6, it comes into contact with the cured resin 8 of the meniscus 6.
  • the area of the portion is a specific value
  • the area of the portion of the meniscus 6 in contact with the cured resin 8 is a specific ratio to the area of the surface of the cured resin 8 in contact with the meniscus 6. It may be determined that the shape of the meniscus 6 is a predetermined shape or the like.
  • whether or not the shape of the meniscus 6 in the portion in contact with the cured resin 8 is a predetermined shape is determined by the opposite side of the surface of the base material 20 having the uneven shape on which the cured resin 8 is formed, or the pattern master. It may be observed by using a photographing means from the opposite side of the surface on which the uneven pattern of 1 is formed.
  • the uneven structure 30 includes a cured resin portion 12 formed by laminating a cured resin 8 and a cured resin 9.
  • the method for producing the concavo-convex structure of the present disclosure is not limited to a configuration in which two layers of cured resin are laminated on the base material, and may be a configuration in which three or more layers of cured resin are laminated on the base material.
  • a resin-filled pattern master and a concavo-convex structure are prepared, the resin-filled pattern master and the concavo-convex structure are aligned, and then the base material is subjected to.
  • the operation of releasing the pattern master is repeated a predetermined number of times. Good. Thereby, for example, a concavo-convex structure having a cured resin portion having a high aspect ratio can be obtained by laminating the cured resin.
  • the ratio of the height of one cured resin to the height of the concave-convex cured resin portion composed of a plurality of layers of cured resin may be independently 0.1 to 0.5, or 0.2 to 0. It may be 0.4.
  • the concave-convex-shaped cured resin portion made of a plurality of layers of cured resin may be, for example, one in which two to ten layers of cured resin are laminated, or one in which two to five layers are laminated.
  • Method 1 for preparing the resin filling pattern master 1A A method of preparing the resin filling pattern master 1A shown in FIG. 2 will be described. First, in the method 1, the curable resin 5 is applied to the surface of the pattern master 1, the applied curable resin 5 is filled in the recess 2, and the concave portion 2 is not filled but the surface having the uneven pattern of the pattern master 1 is formed. By removing the remaining curable resin 5, the resin-filled pattern master 1A can be obtained. Further, in the method 1, a resin-filled pattern master in which the meniscus exists in a state of being isolated from each other can also be obtained. Hereinafter, it will be described with reference to FIG. 7.
  • a pattern master 1 having an uneven pattern is prepared.
  • the curable resin 5 is dropped onto the region of the pattern master 1 that has the uneven pattern on the surface where the uneven pattern is not formed, using the dropping means 3. Then, as shown in FIGS. 7 (c) and 7 (d), the blade 4 is moved in the arrow X direction in a state where the blade 4 is in contact with the curable resin 5 adhering to the pattern master 1 to form the pattern master 1.
  • the curable resin 5 is developed on the uneven pattern.
  • the curable resin 5 may be applied on the uneven pattern of the surface having the uneven pattern of the pattern master 1 by spray coating, bar coating, spin coating, roll coating or the like.
  • the amount of the curable resin 5 dropped or applied to the surface of the pattern master 1 having the uneven pattern is such that the meniscus 6 protruding from the surface of the pattern master 1 is preferably formed.
  • the recess 2 is filled with the sex resin 5, the recess 2 is fully filled with the curable resin, and the amount of the curable resin 5 not filled in the recess 2 adheres to the surface having the uneven pattern. Is preferable.
  • the recess 2 is filled with the curable resin 5 by exposing the pattern master 1 under reduced pressure conditions as shown in FIG. 7 (e). You may let me.
  • the depressurization condition may be, for example, an atmosphere of 0.1 Pa or less.
  • the curable resin 5 not filled in the recess 2 is adhered to the surface having the uneven pattern.
  • the blade 4 is moved in the arrow X direction in a state where the blade 4 is in contact with the curable resin 5 developed on the uneven pattern of the pattern master 1.
  • the curable resin 5 on the uneven pattern is scraped off and removed from the uneven pattern of the pattern master 1.
  • the recess 2 is filled with the curable resin 5, and the meniscus 6 protrudes from the surface of the pattern master 1.
  • the scraping speed of the blade 4 may be, for example, 1 mm / sec or less.
  • the scraping speed of the blade 4 may be appropriately adjusted according to the viscosity, surface tension, etc. of the curable resin 5. For example, the surface tension at 20 ° C. is 38 mN / m, and the viscosity at 20 ° C. is 1.
  • the curable resin 5 at .105 Pa ⁇ s is used, it is preferably 0.1 mm / sec or less, and from the viewpoint of the formation and productivity of the meniscus 6, it is 0.05 mm / sec to 0.1 mm / sec. More preferably. From the viewpoint of preferably removing the curable resin 5 adhering to the surface having the uneven pattern, the blade 4 is scraped off when the viscosity of the curable resin 5 is high, the surface tension of the curable resin 5 is high, or the like. The speed may be reduced.
  • the material of the blade 4, the angle of the blade 4 when scraping the curable resin 5 on the uneven pattern, and the applied load are such that the curable resin 5 on the concave-convex pattern is scraped off and removed from the concave-convex pattern of the pattern master 1. If possible, there are no particular restrictions.
  • the curable resin 5 removed from the uneven pattern of the pattern master 1 is removed from the pattern master 1 by using the adsorption means 7. As a result, the resin-filled pattern master 1A can be obtained.
  • Method 2 for preparing the resin filling pattern master 1A Another method for preparing the resin filling pattern master 1A shown in FIG. 2 will be described.
  • the pattern master 1 is immersed in the curable resin 5, the curable resin 5 is filled in the recess 2, and the pattern master 1 is pulled up from the curable resin 5 in the direction intersecting the horizontal direction, whereby the resin filling pattern is obtained.
  • a resin-filled pattern master in which the meniscus exists in a state of being isolated from each other can also be obtained.
  • the pattern master 1 fixed by exposing the surface having the uneven pattern on the jig 11 is moved downward in the vertical direction and immersed in the curable resin 5 stored in the container to place the curable resin 5 in the recess 2. Fill.
  • the pattern master 1 fixed to the jig 11 is moved upward in the vertical direction (arrow Y direction) to move the pattern master 1 to the curable resin 5. Pull up from.
  • the resin-filled pattern master 1A can be obtained.
  • the direction in which the pattern master 1 is pulled up from the curable resin 5 is not limited to the upper side in the vertical direction, and may be a direction that intersects the horizontal direction.
  • the pattern master 1 is inclined by 60 ° to 90 ° in the vertical direction from the horizontal plane. You may be doing it.
  • the pulling speed of the pattern master 1 may be, for example, 1 mm / sec or less.
  • the curable resin 5 may be appropriately adjusted according to the viscosity, surface tension, etc., and for example, the surface tension at 20 ° C. is 38 mN / m and the viscosity at 20 ° C. is 1.105 Pa ⁇ s.
  • the resin 5 is preferably 0.1 mm / sec or less, and more preferably 0.05 mm / sec to 0.1 mm / sec from the viewpoint of formation and productivity of the meniscus 6. From the viewpoint of preferably removing the curable resin 5 adhering to the surface having the uneven pattern, the pattern master 1 is pulled up when the viscosity of the curable resin 5 is high, the surface tension of the curable resin 5 is high, or the like. The speed may be reduced.
  • the concavo-convex structure of the present disclosure includes a base material and a concavo-convex-shaped cured resin portion made of a plurality of layers of cured resin molded on the base material, and one of the cured resins with respect to the height of the cured resin portion.
  • the height ratio of each is independently 0.1 to 0.5.
  • the concavo-convex structure of the present disclosure can be manufactured, for example, by the above-mentioned manufacturing method of the concavo-convex structure of the present disclosure.
  • the ratio of the height of one cured resin to the height of the concavo-convex-shaped cured resin portion made of a plurality of layers of cured resin is 0.2 to 0.4, respectively. May be good.
  • the concave-convex-shaped cured resin portion made of a plurality of layers of cured resin may be, for example, one in which two to ten layers of cured resin are laminated, or one in which two to five layers are laminated. Good.
  • the concavo-convex structure obtained by the method for producing the concavo-convex structure of the present disclosure and the concavo-convex structure of the present disclosure can be used as, for example, an optical device, a reaction device, a biodevice or the like.
  • an optical device for example, a reaction device, a biodevice or the like.
  • the concave portion of the concave-convex structure as the reaction field, it can be used as a reaction device, a biodevice, or the like.
  • embodiments of the present invention will be specifically described with reference to specific examples.
  • the embodiment of the present invention is not limited to the following examples as long as the gist of the present invention is not exceeded, and the materials, amounts used, ratios, treatment contents, treatment procedures, etc. shown in the following examples are the present invention. It can be changed as appropriate as long as it does not deviate from the purpose of disclosure.
  • the pattern master and the curable resin coating liquid shown below were used.
  • Concavo-convex pattern pitch 20 ⁇ m, recess width L 10 ⁇ m, recess depth D 16 ⁇ m
  • Mold release treatment on the uneven pattern side of the pattern master Applying a mold release agent (trade name: Optool HD-1100, Daikin Industries, Ltd.)
  • a pattern master in which the recesses are filled with a curable resin coating liquid, and a base material (silicon wafer, manufactured by Covalent Materials Co., Ltd.) having a length of 30 mm, a width of 30 mm, and a thickness of 725 mm.
  • a base material having a shape was produced as follows. First, the alignment was performed with the surface of the pattern master in which the recess was filled with the curable resin coating solution and the main surface of the base material facing each other.
  • a pattern master in which the recesses were filled with a curable resin coating liquid and the base material used in Reference Example 1 were used to attempt to manufacture a base material having an uneven shape as follows. .. First, the alignment was performed with the surface of the pattern master in which the recess was filled with the curable resin coating solution and the main surface of the base material facing each other. In Reference Examples 2 and 3, since the positive meniscus was not formed, the curable resin coating liquid filled in the concave portion and the base material could not be sufficiently adhered to each other.
  • the pattern master was released after the curable resin coating liquid was cured in the same manner as in Reference Example 1 in the state where the pattern master and the base material were in contact with each other, but the cured resin was used as the base. Since it did not adhere sufficiently to the material, a base material having an uneven shape could not be obtained.
  • a pattern master in which the recesses were filled with a curable resin coating liquid and the base material used in Reference Example 1 were used, and an attempt was made to manufacture a base material having an uneven shape as follows.
  • the alignment was performed with the surface of the pattern master in which the recess was filled with the curable resin coating solution and the main surface of the base material facing each other.
  • the curable resin coating liquid adhering to the surface having the uneven pattern is in contact with the base material, and the curable resin coating liquid is cured in the same manner as in Reference Example 1, and then the pattern master is released.
  • a base material having an uneven shape in which a cured resin having an uneven shape corresponding to the uneven pattern of the pattern master was formed on the base material was obtained.
  • the pattern master is immersed in the curable resin coating liquid so that the entire surface of the uneven pattern formation region of the pattern master is in contact with the curable resin coating liquid, and the recesses of the pattern master are recessed.
  • the conditions for pulling up the pattern master are as follows. ⁇ Conditions for pulling up the pattern master> Pulling direction: Vertical upper side Pulling speed: 0.1 mm / sec (aggregation speed of curable resin coating liquid> pulling speed of pattern master) or 1.0 mm / sec (aggregation speed of curable resin coating liquid ⁇ pulling of pattern master speed)
  • Example 1 Manufacturing of base material with uneven shape
  • the pattern master shown below was filled with the curable resin coating solution used in Reference Example 8 by the same method as in Reference Example 8 to prepare a pattern master on which a positive meniscus was formed.
  • a pattern master and a base material having a length of 30 mm, a width of 30 mm, and a thickness of 725 mm silicon wafer, manufactured by Covalent Materials Co., Ltd.
  • a base material having an uneven shape was manufactured as follows.
  • the base material and the pattern master are aligned.
  • the irradiation amount of ultraviolet rays is 2000 mJ / cm 2 from the side of the base material opposite to the surface facing the pattern master.
  • the curable resin coating liquid was cured by irradiating the curable resin coating liquid filled in the pattern master under the conditions of. Then, by releasing the pattern master, a base material having a cured resin having a shape corresponding to the uneven pattern of the pattern master (a base material having an uneven shape) was obtained.
  • the pattern master on which the above-mentioned positive meniscus was formed and the base material having an uneven shape were aligned in the XY direction (horizontal plane direction), and then aligned in the Z direction (vertical direction).
  • the cured resin on the base material having an uneven shape is brought into contact with the meniscus, and the shape of the portion of the meniscus in contact with the cured resin is substantially the same as the shape of the surface of the cured resin in contact with the meniscus. It was confirmed by the camera that they were the same.
  • the concavo-convex structure in which three layers of the cured resin are laminated has a cured resin portion having a pitch (distance between centers) of 40 ⁇ m, a width of 20 ⁇ m, and a height of 48 ⁇ m (16 ⁇ m ⁇ 3) of the adjacent cured resin portions, and the adjacent cured resin portion.
  • a cured resin portion having a pitch (distance between centers) of 20 ⁇ m, a width of 10 ⁇ m, and a height of 48 ⁇ m (16 ⁇ m ⁇ 3).
  • the ratio of the height of one cured resin to the height of the cured resin portion of the concave-convex structure was about 0.33, respectively.
  • Pattern master 1A Resin-filled pattern master 2 Recessed 3 Dropping means 4 Blade 5 Curable resin 6 Meniscus 7 Adsorption means 8, 9 Cured resin 10 Base material 11 Jig 12 Cured resin part 20 Base material with uneven shape 30 Concavo-convex structure L Width of recess D Depth of recess H Height of meniscus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

凹凸パターンを有するパターン原盤の凹部に硬化性樹脂が充填され、上記凹部に充填された上記硬化性樹脂のメニスカスが上記パターン原盤の表面から突出している樹脂充填パターン原盤、及び、基材上に硬化樹脂が形成されてなる凹凸形状を有する基材を準備し、上記樹脂充填パターン原盤と上記凹凸形状を有する基材とを位置あわせした後、上記凹凸形状を有する基材における上記硬化樹脂と、上記メニスカスとを接触させた状態で上記硬化性樹脂を硬化させ、上記硬化性樹脂の硬化後に上記パターン原盤を離型することにより、上記パターン原盤の上記凹凸パターンに対応する形状を有する硬化樹脂が上記凹凸形状を有する基材における上記硬化樹脂に積層された凹凸構造体を製造する凹凸構造体の製造方法、及び新規の凹凸構造体。

Description

凹凸構造体の製造方法及び凹凸構造体
　本開示は、凹凸構造体の製造方法及び凹凸構造体に関する。
　基材上に微細な凹凸パターンが形成された成形品を製造する方法としてインプリント技術が知られており、種々の検討がされている。
　例えば、特開平５－２３８１９６号公報には、電離放射線硬化性樹脂をロール凹版の少なくとも凹部に充填させると共に上記樹脂にフィルム基材を接触させ上記樹脂がフィルム基材とロール凹版の間に保持されている状態で電離放射線を照射して上記樹脂を硬化させて形成した凹凸模様を有する賦型シートが開示されている。
　例えば、特開２００５－５３００４号公報には、多角形状、多面形状、或いは円滑な略半球形状の微細形状に施された凹刻模様を有する金型を用い、金型の凹刻模様に透光性を有する紫外線硬化型樹脂を充填せしめる工程と、紫外線硬化型樹脂に透光性を有する合成樹脂シートを圧着せしめる工程と、紫外線を照射して紫外線硬化型樹脂を硬化させ合成樹脂シートと一体化させる工程と、紫外線硬化型樹脂と一体化した合成樹脂シートを金型から剥離する工程と、金属光沢層を設ける工程とを有する高輝度成型品の製造方法が開示されている。
　特開平５－２３８１９６号公報及び特開２００５－５３００４号公報では、ロール凹版、凹刻模様を有する金型等の凹部に硬化性樹脂を充填させ、フィルム基材、合成樹脂シート等の基材に凹部に充填された硬化性樹脂を硬化させてなる硬化樹脂を転写させる。特開平５－２３８１９６号公報及び特開２００５－５３００４号公報では、基材に転写される硬化樹脂の形状は、ロール凹版又は凹刻模様の凹部の形状に対応している。そのため、基材をロール凹版又は凹刻模様を有する金型等から離型する際、凹部に硬化樹脂が残存しないようにするため、凹部の深さをある一定以上とすることが困難であり、高アスペクト比の硬化樹脂を基材上に形成することが困難である。
　ここで、高アスペクト比の硬化樹脂を基材上に形成する方法の一つとして、基材上にて硬化樹脂を積層させて凹凸構造体を製造する方法が考えられる。
　本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、硬化樹脂を積層させた凹凸構造体を製造する、新規な凹凸構造体の製造方法、及び基材上にて硬化樹脂を積層させた、新規な凹凸構造体を提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するための具体的手段には、以下の態様が含まれる。
＜１＞　凹凸パターンを有するパターン原盤の凹部に硬化性樹脂が充填され、上記凹部に充填された上記硬化性樹脂のメニスカスが上記パターン原盤の表面から突出している樹脂充填パターン原盤、及び、基材上に硬化樹脂が形成されてなる凹凸形状を有する基材を準備し、上記樹脂充填パターン原盤と上記凹凸形状を有する基材とを位置あわせした後、上記凹凸形状を有する基材における上記硬化樹脂と、上記メニスカスとを接触させた状態で上記硬化性樹脂を硬化させ、上記硬化性樹脂の硬化後に上記パターン原盤を離型することにより、上記パターン原盤の上記凹凸パターンに対応する形状を有する硬化樹脂が上記凹凸形状を有する基材における上記硬化樹脂に積層された凹凸構造体を製造する凹凸構造体の製造方法。
＜２＞　上記硬化性樹脂は、光硬化性樹脂である上記＜１＞に記載の凹凸構造体の製造方法。
＜３＞　上記樹脂充填パターン原盤と上記凹凸形状を有する基材との位置あわせは、上記凹凸形状を有する基材における上記硬化樹脂と上記メニスカスとを接触させ、上記硬化樹脂と接触している部分の上記メニスカスの形状を調節して行うことを含む上記＜１＞又は＜２＞に記載の凹凸構造体の製造方法。
＜４＞　上記パターン原盤の表面における上記凹部の幅Ｌに対し、凹部の深さＤが、Ｄ＞Ｌ／２を満たす上記＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の凹凸構造体の製造方法。
＜５＞　上記パターン原盤の表面における上記凹部の幅Ｌに対し、上記メニスカスの高さＨが、Ｌ／１００≦Ｈ≦Ｌ／１０を満たす上記＜１＞～＜４＞のいずれか１つに記載の凹凸構造体の製造方法。
＜６＞　上記樹脂充填パターン原盤における上記パターン原盤と上記凹凸形状を有する基材における上記硬化樹脂とを接触させずに、上記メニスカスと上記硬化樹脂とを接触させる上記＜１＞～＜５＞のいずれか１つに記載の凹凸構造体の製造方法。
＜７＞　上記硬化性樹脂の２０℃における表面張力は、３０ｍＮ／ｍ～４０ｍＮ／ｍである上記＜１＞～＜６＞のいずれか１つに記載の凹凸構造体の製造方法。
＜８＞　上記硬化性樹脂の２０℃における粘度は、０．４Ｐａ・ｓ～１．２Ｐａ・ｓである上記＜１＞～＜７＞のいずれか１つに記載の凹凸構造体の製造方法。
＜９＞　基材と、基材上に成形された複数層の硬化樹脂からなる凹凸形状の硬化樹脂部と、を備え、上記硬化樹脂部の高さに対する一つの上記硬化樹脂の高さの比率は、それぞれ独立に０．１～０．５である凹凸構造体。
　本発明の一実施形態によれば、硬化樹脂を積層させた凹凸構造体を製造する、新規な凹凸構造体の製造方法、及び基材上にて硬化樹脂を積層させた、新規な凹凸構造体を提供することができる。
図１は、本開示の凹凸構造体の製造方法で用いるパターン原盤の断面を模式的に示す図である。 図２は、樹脂充填パターン原盤の断面を模式的に示す図である。 図３は、本開示の凹凸構造体の製造方法にて、樹脂充填パターン原盤と、凹凸形状を有する基材とを位置あわせさせた状態を模式的に示す断面図である。 図４は、本開示の凹凸構造体の製造方法にて、基材における硬化樹脂と、メニスカスとを接触させた状態を模式的に示す断面図である。 図５は、本開示の凹凸構造体の製造方法にて、基材における硬化樹脂と、メニスカスとを接触させた状態で硬化性樹脂に紫外線を照射する構成を模式的に示す断面図である。 図６は、本開示の凹凸構造体の製造方法にて製造される凹凸構造体を模式的に示す図である。 図７は、本開示の凹凸構造体の製造方法にて、凹部に硬化性樹脂を充填する方法の一例を模式的に示す図である。 図８は、本開示の凹凸構造体の製造方法にて、凹部に硬化性樹脂を充填する方法の他の一例を模式的に示す図である。
　以下において、本開示の内容について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本開示の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本開示はそのような実施態様に限定されるものではない。
　なお、本開示において、数値範囲を示す「～」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
　本開示において、「（メタ）アクリル」は、アクリル及びメタクリルの両方を包含する概念で用いられる語である。
　特に限定しない限りにおいて、本開示において硬化性樹脂中の各成分は、１種単独で含まれていてもよいし、２種以上を併用してもよいものとする。
　更に、本開示において、２以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
　本開示において実施形態を図面を参照して説明する場合、当該実施形態の構成は図面に示された構成に限定されない。また、各図における部材の大きさは概念的なものであり、部材間の大きさの相対的な関係は図面の内容に限定されない。
〔凹凸構造体の製造方法〕
　本発明の一実施形態の凹凸構造体の製造方法は、凹凸パターンを有するパターン原盤の凹部に硬化性樹脂が充填され、上記凹部に充填された上記硬化性樹脂のメニスカスが上記パターン原盤の表面から突出している樹脂充填パターン原盤、及び、基材上に硬化樹脂が形成されてなる凹凸形状を有する基材を準備し、上記樹脂充填パターン原盤と上記凹凸形状を有する基材とを位置あわせした後、上記凹凸形状を有する基材における上記硬化樹脂と、上記メニスカスとを接触させた状態で上記硬化性樹脂を硬化させ、上記硬化性樹脂の硬化後に上記パターン原盤を離型することにより、上記パターン原盤の上記凹凸パターンに対応する形状を有する硬化樹脂が上記凹凸形状を有する基材における上記硬化樹脂に積層された凹凸構造体を製造する方法である。
　本開示の凹凸構造体の製造方法では、凹凸パターンを有するパターン原盤（以下、「パターン原盤」とも称する。）の凹部に充填された硬化性樹脂のメニスカスが、パターン原盤の表面から突出した状態で存在している、樹脂充填パターン原盤（以下、「樹脂充填パターン原盤」とも称する。）を準備する。さらに、基材上に硬化樹脂が形成されてなる凹凸形状を有する基材を準備する。そして、硬化性樹脂のメニスカスと凹凸形状を有する基材とを位置あわせした後に、凹凸形状を有する基材における硬化樹脂と、メニスカスとを接触させた状態で硬化性樹脂を硬化させ、硬化性樹脂の硬化後にパターン原盤を離型する。これにより、前述の凹凸構造体を製造できる。
　本開示の凹凸構造体の製造方法により、例えば、凸部の幅に対する凸部の高さの比（凸部の高さ／凸部の幅）であるアスペクト比が大きい凹凸構造体を製造することができる。
（凹凸パターンを有するパターン原盤）
　本開示の凹凸構造体の製造方法では、凹凸パターンを有するパターン原盤を用い、パターン原盤の凹凸パターンに対応する形状を有する硬化樹脂が、凹凸形状を有する基材における硬化樹脂上に積層された凹凸構造体を製造する。以下、図１を用いて凹凸パターンを有するパターン原盤の好ましい形態について説明する。
　図１に示すように、パターン原盤１は、複数の凹部２を備える凹凸パターンを有する。
　パターン原盤１の表面における凹部２の幅Ｌは、メニスカス６の高さを確保する点から、５μｍ以上が好ましく、１０μｍ以上がより好ましく、１０μｍ～１００μｍがさらに好ましい。
　凹部２の幅は、深さ方向において変動してもよく、例えば、凹部２の幅は、パターン原盤１の表面から深さ方向に進むにつれて小さくなってもよい。
　パターン原盤１における凹部２の深さＤは、１μｍ～５０μｍが好ましく、１０μｍ～２０μｍがより好ましい。凹部２の深さＤが５０μｍ以下であることにより、パターン原盤１の離型性に優れる。
　パターン原盤１の表面における凹部２の幅Ｌに対し、凹部２の深さＤは、Ｄ＞Ｌ／２であることが好ましく、Ｌ／２＜Ｄ＜３Ｌであることがより好ましい。
　凹凸パターンのピッチＰは、Ｐ＞Ｌ／４であることが好ましく、Ｐ＞Ｌであることがより好ましく、Ｐ＞１．５Ｌであることがさらに好ましい。また、凹凸パターンのピッチＰは、Ｐ＜３Ｌであってもよい。凹凸パターンのピッチは、凹部２の底が平坦な場合は、隣接する２つの凹部２の底の中心部間の距離を指し、凹部２の底が尖っている場合は、隣接する２つの凹部２の底の先端部間の距離を指す。
　パターン原盤１の材質としては、例えば、グラファイト（Ｃ）、シリコン（Ｓｉ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、石英等の無機物、（メタ）アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の有機物が挙げられる。
　パターン原盤１の凹凸パターンを有する面は、離型処理が施されていることが好ましい。離型処理により、凹凸パターンを有する面に硬化性樹脂が付着しにくくなり、凹部に充填された硬化性樹脂のメニスカスを互いに孤立した状態で存在させやすくなる。さらに、硬化性樹脂の硬化後にパターン原盤１を離型しやすくなる。
　離型処理としては、パターン原盤１の凹凸パターンを有する面に離型剤を付与する処理が挙げられる。離型剤としては、公知のものを用いればよく、例えば、公知のフッ素系樹脂、炭化水素系潤滑剤、フッ素系潤滑剤、フッ素系シランカップリング剤等が挙げられる。
　また、離型剤は、１種類のみを使用してもよく、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
　パターン原盤１（凹凸構造体作製前）の接触角としては、水に対して９０°～１８０°であることが好ましく、９０°～１４０°であることがより好ましい。接触角は、全自動接触角計ＤＭ－７０１（協和界面科学株式会社製）を用いて測定すればよい。
　凹凸パターンを有するパターン原盤１は、例えば、上述した材質の成形体の表面に凹凸パターンを形成することにより得られる。凹凸パターンを形成する際は、例えば、リソグラフィ、電子ビーム加工、イオンビーム加工、陽極酸化などを材料の表面に施せばよい。
　パターン原盤１の凹部２には、図２に示すように、硬化性樹脂５が充填される。そして、凹部２に充填された硬化性樹脂５のメニスカス６がパターン原盤１の表面から突出している樹脂充填パターン原盤１Ａを準備する。図２に示す樹脂充填パターン原盤１Ａを準備する方法の例については、後述する。
（硬化性樹脂）
　本開示の凹凸構造体の製造方法にて用いられる硬化性樹脂５としては、インプリント技術で用いられる硬化性樹脂であれば特に限定されない。硬化性樹脂５としては、例えば、活性エネルギー線で硬化する活性エネルギー線硬化性樹脂、熱で硬化する熱硬化性樹脂等が挙げられる。
　活性エネルギー線としては、α線、γ線、Ｘ線、紫外線、可視光線、赤外光線、電子線等が挙げられる。
　また、活性エネルギー線硬化性樹脂としては、紫外線、可視光線、赤外光線等の光で硬化する光硬化性樹脂が好ましく、中でも紫外線で硬化する光硬化性樹脂が好ましい。
　光硬化性樹脂としては、重合性不飽和結合及びエポキシ基の少なくとも一方を含む樹脂が挙げられ、より具体的には、（メタ）アクリル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
　光硬化性樹脂は、重合性不飽和結合及びエポキシ基の少なくとも一方を含む重合性モノマー、光重合開始剤等を含んでいてもよい。また、光硬化性樹脂等の硬化性樹脂は、必要に応じて、カップリング剤、有機溶剤、可塑剤、界面活性剤、消泡剤、増粘剤、チキソ性付与剤、レベリング剤、着色剤、無機質充填剤等を含んでいてもよい。
　硬化性樹脂５の２０℃における表面張力は、３０ｍＮ／ｍ～４０ｍＮ／ｍであることが好ましく、３１ｍＮ／ｍ～３８ｍＮ／ｍであることがより好ましく、３１ｍＮ／ｍ～３５ｍＮ／ｍであることがさらに好ましい。硬化性樹脂５の２０℃における表面張力が３０ｍＮ／ｍ以上であることにより、パターン原盤１の表面から突出するメニスカス６を形成しやすい傾向にある。硬化性樹脂５の２０℃における表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下であることにより、パターン原盤１に対する硬化性樹脂５の充填性が高い傾向にある。
　表面張力は、表面張力計を用いて測定される。表面張力計としては、例えば、協和界面科学株式会社製の表面張力計（商品名：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｔｅｎｓｉｏｍｅｔｅｒ　ＣＢＶＰ－Ｚ）を好適に用いることができる。但し、表面張力計は、これに限定されない。
　硬化性樹脂５の２０℃における粘度は、０．４Ｐａ・ｓ～１．２Ｐａ・ｓであることが好ましく、０．４Ｐａ・ｓ～１．０Ｐａ・ｓであることがより好ましく、０．４Ｐａ・ｓ～０．８Ｐａ・ｓであることがさらに好ましい。硬化性樹脂５の２０℃における粘度が０．４Ｐａ・ｓ以上であることにより、パターン原盤１の表面から突出するメニスカス６を形成しやすい傾向にある。硬化性樹脂５の２０℃における粘度が１．２Ｐａ・ｓ以下であることにより、パターン原盤１に対する硬化性樹脂５の充填性が高い傾向にある。
　粘度は、粘度計を用いて測定される。粘度計としては、例えば、東機産業株式会社製の粘度計（商品名：ＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ　ＴＶＥ－２５）を好適に用いることができる。但し、粘度計は、これに限定されない。
　パターン原盤１の表面における凹部２の幅Ｌに対し、メニスカス６の高さＨは、Ｌ／１００≦Ｈ≦Ｌ／１０を満たすことが好ましく、Ｌ／２０≦Ｈ≦Ｌ／１０を満たすことがより好ましい。例えば、硬化性樹脂５の粘度、表面張力等を調節することにより、メニスカス６の高さＨを調節することができる。具体的には、硬化性樹脂５の粘度及び表面張力の少なくとも一方を大きくことによりメニスカス６の高さＨを大きくできる傾向にある。
　メニスカス６の高さＨは、精度よく硬化樹脂８及び硬化樹脂９の積層構造を形成する点から、０．１μｍ～５μｍであることが好ましく、０．１μｍ～１μｍであることがより好ましい。
（凹凸形状を有する基材）
　また、基材１０上に硬化樹脂８が形成されてなる凹凸形状を有する基材２０を準備する。
　基材１０の材質としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリ塩化ビニル、ガラス等が挙げられる。
　図３に示す基材１０上に硬化樹脂８が形成された凹凸形状を有する基材２０は、例えば、凹凸パターンを有するパターン原盤の凹部に硬化性樹脂を充填したパターン原盤を準備し、このパターン原盤の凹部に充填された硬化性樹脂を基材１０に接触させた状態で硬化性樹脂を硬化させ、硬化性樹脂の硬化後にパターン原盤を離型することにより得られる。凹部に硬化性樹脂を充填したパターン原盤としては、凹部に充填された硬化性樹脂のメニスカスがパターン原盤の表面から突出している樹脂充填パターン原盤と同様であってもよく、さらにメニスカスが互いに孤立した状態で存在している樹脂充填パターン原盤であってもよい。
　メニスカスが互いに孤立した状態で存在している構成としては、例えば、隣接するメニスカスの間をつなぐ硬化性樹脂が凹部の周辺部に存在していない構成が挙げられる。隣接するメニスカスの間をつなぐ硬化性樹脂が凹部の周辺部に存在している場合、パターン原盤の凹部に充填された硬化性樹脂のメニスカスが、互いに孤立した状態で存在している構成には該当しない。
　また、パターン原盤の凹部に充填された硬化性樹脂を基材１０に接触させた状態は、メニスカスが互いに孤立した状態で存在している樹脂充填パターン原盤におけるメニスカスを、基材１０に接触させた状態であることが好ましい。メニスカスが互いに孤立した状態で存在している樹脂充填パターン原盤におけるメニスカスを、基材１０に接触させた状態で硬化性樹脂を硬化させた際に、基材１０上に形成される凸形状の硬化樹脂８の間をつなぐ残膜が基材上１０に発生することを抑制できる。その結果、残膜に由来する硬化収縮による凹凸形状を有する基材２０の歪みが抑制される。
　また、硬化性樹脂５が光により硬化する光硬化性樹脂の場合、凹凸形状を有する基材２０及びパターン原盤１の少なくとも一方は、光透過性を有することが好ましい。これにより、凹凸形状を有する基材２０側又はパターン原盤１側から光を照射して硬化性樹脂５を硬化させることができる。
　光透過性を有するとは、硬化性樹脂５が吸収する波長域の光を凹凸形状を有する基材２０及びパターン原盤１の少なくとも一方が透過することを意味する。
　基材１０の形状としては、特に限定されず、基板状、フィルム状、シート状などが挙げられる。シート状の基材１０を用いる場合、ロールトゥロール方式での連続プロセスにて凹凸構造体を製造してもよい。
　また、密着性、帯電防止性、耐擦傷性、耐候性等の特性の改良を目的として、基材１０の表面に、コーティング、コロナ処理等が施されていてもよい。
　図２に示すように凹部２に硬化性樹脂５を充填し、メニスカス６を形成した後、図３に示すように樹脂充填パターン原盤１Ａと凹凸形状を有する基材２０とを位置あわせを行う。位置あわせの方法としては、例えば、パターン原盤１及び基材１０のそれぞれに設けられたアライメントマークを基準とする方法が挙げられる。
　図３に示すように、樹脂充填パターン原盤１Ａと凹凸形状を有する基材２０との位置あわせを行った後、図４に示すように凹凸形状を有する基材２０における硬化樹脂８と、メニスカス６とを接触させる。このとき、パターン原盤１と硬化樹脂８とを接触させずに、メニスカス６と硬化樹脂８とを接触させることが好ましい。
　樹脂充填パターン原盤１Ａと凹凸形状を有する基材２０との位置あわせは、凹凸形状を有する基材２０における硬化樹脂８とメニスカス６とを接触させ、硬化樹脂８と接触している部分のメニスカス６の形状を調節して行うことを含んでいることが好ましい。これにより、例えば、硬化樹脂８と接触している部分のメニスカス６の形状が所定の形状であるときに、樹脂充填パターン原盤１Ａと凹凸形状を有する基材２０との位置あわせがなされていると判断することができる。例えば、メニスカス６の硬化樹脂８と接触している部分の形状が、硬化樹脂８におけるメニスカス６と接触している面の形状と実質的に同一となったとき、メニスカス６の硬化樹脂８と接触している部分の面積が特定の値になったとき、メニスカス６の硬化樹脂８と接触している部分の面積が硬化樹脂８におけるメニスカス６と接触している面の面積に対して特定の割合になったとき等に、メニスカス６の形状が所定の形状であると判断してもよい。
　例えば、硬化樹脂８と接触している部分のメニスカス６の形状が所定の形状であるかどうかは、凹凸形状を有する基材２０の硬化樹脂８が形成されている面の反対側、又はパターン原盤１の凹凸パターンが形成されている面の反対側から撮影手段を用いて観察すればよい。
　硬化樹脂８と接触している部分のメニスカス６の形状に基づいて樹脂充填パターン原盤１Ａと凹凸形状を有する基材２０との位置あわせを行うことにより、硬化樹脂８を成形する際に硬化収縮が生じていた場合であっても、硬化樹脂８上に精度よく硬化樹脂９を積層することができる。
　メニスカス６と硬化樹脂８と接触させた後、例えば、図５に示すように、パターン原盤１のメニスカス６と硬化樹脂８とが接触している側とは反対側から紫外線等の光をパターン原盤１の凹部２に充填された硬化性樹脂５に照射し、硬化性樹脂５を硬化させる。図５中の矢印は、紫外線の照射方向を表す。
　硬化性樹脂５の硬化後にパターン原盤１を離型することにより、図６に示すようにパターン原盤１の凹凸パターンに対応する形状を有する硬化樹脂９が硬化樹脂８上に積層された凹凸構造体３０を得ることができる。凹凸構造体３０は、硬化樹脂８及び硬化樹脂９が積層されてなる硬化樹脂部１２を備える。
　本開示の凹凸構造体の製造方法は、基材上に二層の硬化樹脂を積層する構成に限定されず、基材上に三層以上の硬化樹脂を積層する構成であってもよい。基材上に三層以上の硬化樹脂を積層する場合、例えば、樹脂充填パターン原盤、及び、凹凸構造体を準備し、樹脂充填パターン原盤と凹凸構造体とを位置あわせした後、基材に対して最外層の硬化樹脂と、メニスカスとを接触させた状態でパターン原盤に充填された硬化性樹脂を硬化させ、この硬化性樹脂の硬化後にパターン原盤を離型する操作を所定の回数繰り返し行えばよい。これにより、例えば、硬化樹脂を積層させて高アスペクト比の硬化樹脂部を備える凹凸構造体を得ることができる。
　複数層の硬化樹脂からなる凹凸形状の硬化樹脂部の高さに対する一つの硬化樹脂の高さの比率は、それぞれ独立に、０．１～０．５であってもよく、０．２～０．４であってもよい。
　複数層の硬化樹脂からなる凹凸形状の硬化樹脂部は、例えば、硬化樹脂が２層～１０層積層されたものであってもよく、２層～５層積層されたものであってもよい。
（樹脂充填パターン原盤１Ａを準備する方法１）
　図２に示す樹脂充填パターン原盤１Ａを準備する方法について説明する。まず、方法１では、パターン原盤１の表面に硬化性樹脂５を付与し、付与した硬化性樹脂５を凹部２に充填させ、凹部２に充填されずにパターン原盤１の凹凸パターンを有する面に残存する硬化性樹脂５を除去することにより、樹脂充填パターン原盤１Ａを得ることができる。さらに、方法１では、メニスカスが互いに孤立した状態で存在している樹脂充填パターン原盤も得ることができる。以下、図７を用いて説明する。
　まず、図７の（ａ）に示すように、凹凸パターンを有するパターン原盤１を準備する。
　次に、図７の（ｂ）に示すように、パターン原盤１の凹凸パターンを有する面の凹凸パターンが形成されていない領域に滴下手段３を用いて硬化性樹脂５を滴下する。そして、図７の（ｃ）及び（ｄ）に示すように、パターン原盤１に付着した硬化性樹脂５にブレード４を接触させた状態で矢印Ｘ方向にブレード４を移動させてパターン原盤１の凹凸パターン上に硬化性樹脂５を展開させる。なお、スプレーコート、バーコート、スピンコート、ロールコート等により、パターン原盤１の凹凸パターンを有する面の凹凸パターン上に硬化性樹脂５を付与してもよい。
　パターン原盤１の凹凸パターンを有する面に滴下又は付与する硬化性樹脂５の量としては、パターン原盤１の表面から突出するメニスカス６を好適に形成する点から、後述するように凹凸パターン上の硬化性樹脂５を凹部２に充填させた際に、凹部２に硬化性樹脂がフル充填され、凹部２に充填されなかった硬化性樹脂５が凹凸パターンを有する面上に付着する程度の量であることが好ましい。
　パターン原盤１の凹凸パターン上に硬化性樹脂５を展開させた後、図７の（ｅ）に示すように、減圧条件下にパターン原盤１を曝すことにより、凹部２に硬化性樹脂５を充填させてもよい。これにより、凹部２に硬化性樹脂５を充填させた際に凹部２内での気泡の発生等を抑制でき、凹部２に硬化性樹脂５を十分に充填することができる。減圧条件としては、例えば、０．１Ｐａ以下の雰囲気であればよい。凹部２に硬化性樹脂５を充填させたパターン原盤１では、凹凸パターンを有する面上に凹部２に充填されなかった硬化性樹脂５が付着している。
　次に、図７の（ｆ）に示すように、パターン原盤１の凹凸パターン上に展開された硬化性樹脂５にブレード４を接触させた状態で矢印Ｘ方向にブレード４を移動させることにより、凹凸パターン上の硬化性樹脂５を掻きとってパターン原盤１の凹凸パターン上から除去する。これにより、図７の（ｇ）に示すように、凹部２に硬化性樹脂５が充填され、さらにメニスカス６がパターン原盤１の表面から突出する。
　凹凸パターンを有する面上に付着した硬化性樹脂５を好適に除去する点から、硬化性樹脂５の凝集速度よりもブレード４の掻きとり速度を小さくすることが好ましい。ブレード４の掻きとり速度としては、例えば、１ｍｍ／秒以下であってもよい。ブレード４の掻きとり速度は、硬化性樹脂５の粘度、表面張力等に応じて適宜調節してもよく、例えば、２０℃での表面張力が３８ｍＮ／ｍであり、２０℃での粘度が１．１０５Ｐａ・ｓである硬化性樹脂５を用いた場合、０．１ｍｍ／秒以下であることが好ましく、メニスカス６の形成及び生産性の点から、０．０５ｍｍ／秒～０．１ｍｍ／秒であることがより好ましい。凹凸パターンを有する面上に付着した硬化性樹脂５を好適に除去する点から、硬化性樹脂５の粘度が高い場合、硬化性樹脂５の表面張力が大きい場合等にて、ブレード４の掻きとり速度を小さくしてもよい。
　ブレード４の材質、凹凸パターン上の硬化性樹脂５を掻きとるときのブレード４の角度及び印加荷重としては、凹凸パターン上の硬化性樹脂５を掻きとってパターン原盤１の凹凸パターン上から除去することができれば特に制限されない。
　図７の（ｈ）に示すように、パターン原盤１の凹凸パターン上から除去した硬化性樹脂５を、吸着手段７を用いてパターン原盤１から除去する。これにより、樹脂充填パターン原盤１Ａを得ることができる。
（樹脂充填パターン原盤１Ａを準備する方法２）
　図２に示す樹脂充填パターン原盤１Ａを準備する別の方法について説明する。方法２では、パターン原盤１を硬化性樹脂５に浸漬させて硬化性樹脂５を凹部２に充填させ、水平方向と交差する方向にパターン原盤１を硬化性樹脂５から引き上げることにより、樹脂充填パターン原盤１Ａを得る。さらに、方法２では、メニスカスが互いに孤立した状態で存在している樹脂充填パターン原盤も得ることができる。以下、図８を用いて説明する。
　まず、治具１１に、凹凸パターンを有する面を露出させて固定したパターン原盤１を鉛直方向下側に移動させて容器に貯留した硬化性樹脂５に浸漬させて硬化性樹脂５を凹部２に充填させる。
　次に、図８の（ａ）及び（ｂ）に示すように、治具１１に固定したパターン原盤１を鉛直方向上側（矢印Ｙ方向）に移動させることにより、パターン原盤１を硬化性樹脂５から引き上げる。これにより、樹脂充填パターン原盤１Ａを得ることができる。なお、パターン原盤１を硬化性樹脂５から引き上げる方向としては、鉛直方向上側に限定されず、水平方向と交差する方向であればよく、例えば、水平面から鉛直方向に向かって６０°～９０°傾斜していてもよい。
　凹凸パターンを有する面上に付着した硬化性樹脂５を好適に除去する点から、硬化性樹脂５の凝集速度よりもパターン原盤１の引き上げ速度を小さくすることが好ましい。パターン原盤１の引き上げ速度としては、例えば、１ｍｍ／秒以下であってもよい。硬化性樹脂５の粘度、表面張力等に応じて適宜調節してもよく、例えば、２０℃での表面張力が３８ｍＮ／ｍであり、２０℃での粘度が１．１０５Ｐａ・ｓである硬化性樹脂５を用いた場合、例えば、０．１ｍｍ／秒以下であることが好ましく、メニスカス６の形成及び生産性の点から、０．０５ｍｍ／秒～０．１ｍｍ／秒であることがより好ましい。凹凸パターンを有する面上に付着した硬化性樹脂５を好適に除去する点から、硬化性樹脂５の粘度が高い場合、硬化性樹脂５の表面張力が大きい場合等にて、パターン原盤１の引き上げ速度を小さくしてもよい。
〔凹凸構造体〕
　本開示の凹凸構造体は、基材と、基材上に成形された複数層の硬化樹脂からなる凹凸形状の硬化樹脂部と、を備え、上記硬化樹脂部の高さに対する一つの上記硬化樹脂の高さの比率は、それぞれ独立に０．１～０．５である。本開示の凹凸構造体は、例えば、前述の本開示の凹凸構造体の製造方法により製造することができる。
　本開示の凹凸構造体では、複数層の硬化樹脂からなる凹凸形状の硬化樹脂部の高さに対する一つの硬化樹脂の高さの比率は、それぞれ独立に、０．２～０．４であってもよい。また、複数層の硬化樹脂からなる凹凸形状の硬化樹脂部は、例えば、硬化樹脂が２層～１０層積層されたものであってもよく、２層～５層積層されたものであってもよい。
　本開示の凹凸構造体の製造方法により得られる凹凸構造体及び本開示の凹凸構造体は、例えば、光学デバイス、反応デバイス、バイオデバイス等として用いることができる。例えば、凹凸構造体の凹部を反応場とすることにより、反応デバイス、バイオデバイス等として用いることができる。
　以下、本発明の実施形態を具体的な実施例を示して具体的に説明する。但し、本発明の実施形態は、その主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではなく、以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本開示の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更することができる。
　参考例及び実施例では、以下に示すパターン原盤及び硬化性樹脂塗布液を用いた。硬化性樹脂塗布液としては、後述の塗布液Ａ、塗布液Ｂ及びこれらの混合物を用いた。
＜パターン原盤＞
　材質及び大きさ：６インチシリコンウエハ
　凹凸パターンの加工方法：レーザー直接描画及び反応性イオンエッチング
　凹凸パターンの形成領域：３０ｍｍ×３０ｍｍ
　凹凸パターン：ピッチ　２０μｍ、凹部の幅Ｌ　１０μｍ、凹部の深さＤ　１６μｍ
　パターン原盤の凹凸パターン側の離型処理：離型剤（商品名：オプツール　ＨＤ－１１００、ダイキン工業株式会社）の付与
＜硬化性樹脂塗布液＞
　塗布液Ａ：商品名：ＰＡＫ－０１（東洋合成株式会社、２０℃での表面張力：２９ｍＮ／ｍ、２０℃での粘度：０．０５６Ｐａ・ｓ）
　塗布液Ｂ：商品名：ＰＡＫ－ＷＣＬ１０１（東洋合成株式会社、２０℃での表面張力：３８ｍＮ／ｍ、２０℃での粘度：１．１０５Ｐａ・ｓ）
［参考例１～４］
　塗布液Ａ及び塗布液Ｂを用い、以下の表１に示す粘度及び表面張力を示す硬化性樹脂塗布液を準備した。硬化性樹脂塗布液の粘度及び表面張力は、前述のようにして２０℃にて測定した値である。参考例１～４では、塗布液Ａ及び塗布液Ｂの混合比率を変更した硬化性樹脂塗布液を準備した。
（凹部への硬化性樹脂塗布液の充填）
　参考例１～４では、図７に示す手順に従い、パターン原盤の凹部への硬化性樹脂塗布液の充填を２０℃で行った。用いたブレード、ブレードの使用条件（凹凸パターン上の硬化性樹脂塗布液を掻きとるときのブレードの使用条件）、及び減圧条件としては以下の通りである。また、各参考例において、ブレードを用いて硬化性樹脂塗布液を掻きとる前にて、全ての凹部に硬化性樹脂塗布液が充填され、さらに、凹凸パターンの形成領域上の全体に凹部に充填されなかった硬化性樹脂塗布液が付着する程度の量である１ｍＬ～２ｍＬの硬化性樹脂塗布液を使用した。
＜ブレード＞
　セラミックドクターブレード（富士商興株式会社製）
＜ブレードの使用条件＞
　印加荷重：１Ｎ
　凹凸パターンを有する面に対するブレード角度：４５°
　掻きとり速度：０．１ｍｍ／秒（硬化性樹脂塗布液の凝集速度＞ブレードの掻きとり速度）又は１．０ｍｍ／秒（硬化性樹脂塗布液の凝集速度＜ブレードの掻きとり速度）
＜減圧条件＞
　０．１Ｐａの雰囲気
　ブレードを用いて硬化性樹脂塗布液を掻きとった後にプラスのメニスカス（パターン原盤の表面から突出するメニスカス）の有無及びメニスカスの高さを３Ｄ表面粗さ／形状測定機ＮｅｗＶｉｅｗ（Ｚｙｇｏ社製）を用いて確認した。
　結果を表１に示す。なお、メニスカスの有無については、プラスのメニスカス（パターン原盤の表面から突出するメニスカス）ができた場合を「有り」とし、プラスのメニスカスができなかった場合を「無し」とした。
　参考例１では、パターン原盤上の硬化性樹脂塗布液を除去することができ、互いに孤立したプラスのメニスカスが確認できた。
　参考例２及び３では、パターン原盤上の硬化性樹脂塗布液を除去することはできたが、プラスのメニスカスができていなかった。
　参考例４では、ブレードを用いて硬化性樹脂塗布液を掻きとった後においても凹凸パターンを有する面上に付着した硬化性樹脂塗布液を十分に除去できなかった。参考例４では、凹部に充填された硬化性樹脂塗布液と、凹凸パターンを有する面上に付着した硬化性樹脂塗布液とがつながっており、プラスのメニスカスを形成することができなかった。
（凹凸形状を有する基材の製造）
　参考例１における樹脂充填パターン原盤である、凹部に硬化性樹脂塗布液を充填したパターン原盤、及び縦３０ｍｍ×横３０ｍｍ×厚さ７２５ｍｍの基材（シリコンウエハ、コバレントマテリアル社製）を用い、凹凸形状を有する基材を以下のようにして製造した。
　まず、凹部に硬化性樹脂塗布液を充填したパターン原盤の凹部が形成された面と基材の主面とを対面させた状態で位置あわせをした。参考例１では、基材とパターン原盤のメニスカスが形成された側の面とを接触させずに基材とメニスカスとを接触させた状態で、基材におけるパターン原盤側の面とは反対側から紫外線を照射量２０００ｍＪ／ｃｍ２の条件でパターン原盤に充填された硬化性樹脂塗布液に照射して硬化性樹脂塗布液を硬化させた。その後、パターン原盤を離型することにより、パターン原盤の凹凸パターンに対応する凹凸形状を有する硬化樹脂が基材上に形成された凹凸形状を有する基材を得た。
　参考例２及び３についても、凹部に硬化性樹脂塗布液を充填したパターン原盤、及び参考例１にて用いた基材を用い、凹凸形状を有する基材の製造を以下のようにして試みた。
　まず、凹部に硬化性樹脂塗布液を充填したパターン原盤の凹部が形成された面と基材の主面とを対面させた状態で位置あわせをした。参考例２及び３では、プラスのメニスカスができていなかったため、凹部に充填された硬化性樹脂塗布液と基材とを十分に密着させることができなかった。さらに、参考例２及び３では、パターン原盤と基材とを接触させた状態で参考例１と同様にして硬化性樹脂塗布液を硬化させた後にパターン原盤を離型したが、硬化樹脂が基材上に十分に密着しなかったため、凹凸形状を有する基材が得られなかった。
　参考例４についても、凹部に硬化性樹脂塗布液を充填したパターン原盤、及び参考例１にて用いた基材を用い、凹凸形状を有する基材の製造を以下のようにして試みた。
　まず、凹部に硬化性樹脂塗布液を充填したパターン原盤の凹部が形成された面と基材の主面とを対面させた状態で位置あわせをした。参考例４では、凹凸パターンを有する面上に付着した硬化性樹脂塗布液と基材とを接触させた状態で参考例１と同様にして硬化性樹脂塗布液を硬化させた後にパターン原盤を離型することにより、パターン原盤の凹凸パターンに対応する凹凸形状を有する硬化樹脂が基材上に形成された凹凸形状を有する基材を得た。
（凹凸形状を有する基材での残膜の確認）
　凹凸形状を有する基材が得られた参考例１及び参考例４について、凹凸形状を有する基材での残膜の有無を３Ｄ表面粗さ／形状測定機ＮｅｗＶｉｅｗ（Ｚｙｇｏ社製）を用いて確認した。
　なお、残膜有り及び残膜無しの基準は以下の通りである。
－評価基準－
　残膜あり・・・隣接する凸形状の硬化樹脂の間をつなぐ硬化樹脂の薄膜が基材の面上に一部でも付着している。
　残膜なし・・・隣接する凸形状の硬化樹脂の間をつなぐ硬化樹脂の薄膜が基材の面上に付着していない。
　結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
［参考例５～１１］
　塗布液Ａ及び塗布液Ｂを用い、以下の表２に示す粘度及び表面張力を示す硬化性樹脂塗布液を準備した。硬化性樹脂塗布液の粘度及び表面張力は、前述のようにして２０℃にて測定した値である。参考例５～１１では、塗布液Ａ及び塗布液Ｂの混合比率を変更した硬化性樹脂塗布液を準備した。
（凹部への硬化性樹脂塗布液の充填）
　参考例５～１１では、図８に示すようにパターン原盤の凹凸パターンの形成領域全面が硬化性樹脂塗布液と接触するように、パターン原盤を硬化性樹脂塗布液に浸漬させてパターン原盤の凹部への硬化性樹脂塗布液の充填を２０℃で行った。パターン原盤の引き上げ条件としては、以下の通りである。
＜パターン原盤の引き上げ条件＞
　引き上げ方向：鉛直方向上側
　引き上げ速度：０．１ｍｍ／秒（硬化性樹脂塗布液の凝集速度＞パターン原盤の引き上げ速度）又は１．０ｍｍ／秒（硬化性樹脂塗布液の凝集速度＜パターン原盤の引き上げ速度）
　パターン原盤を硬化性樹脂塗布液から引き上げた後にプラスのメニスカス（パターン原盤の表面から突出するメニスカス）の有無を確認した。
　結果を表２に示す。なお、メニスカスの有無については、前述の参考例１～４と同様である。
　参考例５～８では、パターン原盤上の硬化性樹脂塗布液を除去することができ、互いに孤立したプラスのメニスカスが確認できた。
　参考例９及び１０では、パターン原盤上の硬化性樹脂塗布液を除去することはできたが、プラスのメニスカスができていなかった。
　参考例１１では、凹部に充填された硬化性樹脂塗布液と、凹凸パターンを有する面上に付着した硬化性樹脂塗布液とがつながっており、プラスのメニスカスを形成することができなかった。
（凹凸形状を有する基材の製造）
　参考例５～８では、参考例１と同様の方法により凹凸形状を有する基材を得た。
　参考例９及び１０では、参考例１と同様の方法により凹凸形状を有する基材を製造しようと試みたが、参考例２及び３と同様に硬化樹脂が基材上に十分に密着しなかったため、凹凸形状を有する基材が得られなかった。
　参考例１１では、参考例４と同様の方法により凹凸形状を有する基材を得た。
（凹凸形状を有する基材での残膜の確認）
　凹凸形状を有する基材が得られた参考例５～８及び参考例１１について、参考例１及び参考例４と同様、凹凸形状を有する基材での残膜の有無を３Ｄ表面粗さ／形状測定機ＮｅｗＶｉｅｗ（Ｚｙｇｏ社製）を用いて確認した。
　結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１及び表２に示すように、参考例１及び参考例５～８では、残膜が抑制された凹凸形状を有する基材を製造することができた。
　一方、参考例２、３、９及び１０では、凹凸形状を有する基材を製造することができなかった。
　参考例４及び１１では、凹凸形状を有する基材を製造することはできたが、隣接する凸形状の硬化樹脂の間をつなぐ硬化樹脂の薄膜が基材の面上に付着しており、残膜を抑制することができなかった。
［実施例１］
（凹凸形状を有する基材の製造）
　以下に示すパターン原盤に参考例８と同様の方法により、参考例８で用いた硬化性樹脂塗布液を充填させてプラスのメニスカスを形成したパターン原盤を準備した。このパターン原盤、及び、縦３０ｍｍ×横３０ｍｍ×厚さ７２５ｍｍの基材（シリコンウエハ、コバレントマテリアル社製）を用い、凹凸形状を有する基材を以下のようにして製造した。
＜パターン原盤＞
　材質及び大きさ：６インチシリコンウエハ
　凹凸パターンの加工方法：レーザー直接描画及び反応性イオンエッチング
　凹凸パターンの形成領域：３０ｍｍ×３０ｍｍ
　凹凸パターン（大部分）：ピッチ　４０μｍ、凹部の幅Ｌ　２０μｍ、凹部の深さＤ　１６μｍ
　凹凸パターン（一部）：ピッチ　２０μｍ、凹部の幅Ｌ　１０μｍ、凹部の深さＤ　１６μｍ
　パターン原盤の凹凸パターン側の離型処理：離型剤（商品名：オプツール　ＨＤ－１１００、ダイキン工業株式会社）の付与
　まず、前述のプラスのメニスカスを形成したパターン原盤と基材とのＸＹ方向（水平面方向）の位置あわせをした後、Ｚ方向（鉛直方向）の位置あわせを行った後、基材とパターン原盤のメニスカスが形成された側の面とを接触させずに基材とメニスカスとを接触させた状態で、基材におけるパターン原盤と対面している面とは反対側から紫外線を照射量２０００ｍＪ／ｃｍ２の条件でパターン原盤に充填された硬化性樹脂塗布液に照射して硬化性樹脂塗布液を硬化させた。その後、パターン原盤を離型することにより、パターン原盤の凹凸パターンに対応する形状を有する硬化樹脂を有する基材（凹凸形状を有する基材）を得た。
（凹凸構造体の製造）
　前述の「凹凸形状を有する基材の製造」にて準備したプラスのメニスカスを形成したパターン原盤、及び前述のようにして得た凹凸形状を有する基材を用い、凹凸構造体を以下のようにして製造した。
　まず、前述のプラスのメニスカスを形成したパターン原盤と凹凸形状を有する基材とのＸＹ方向（水平面方向）の位置あわせをした後、Ｚ方向（鉛直方向）の位置あわせを行った。次いで、凹凸形状を有する基材における上記硬化樹脂と、メニスカスとを接触させ、メニスカスの硬化樹脂と接触している部分の形状が、硬化樹脂のメニスカスと接触している面の形状と実質的に同一となったことをカメラにて確認した。その後、硬化樹脂と、メニスカスとを接触させた状態で、基材におけるパターン原盤側とは反対側から紫外線を照射量２０００ｍＪ／ｃｍ２の条件でパターン原盤に充填された硬化性樹脂塗布液に照射して硬化性樹脂塗布液を硬化させた。硬化性樹脂塗布液の硬化後に、パターン原盤を離型することにより、パターン原盤の凹凸パターンに対応する形状を有する硬化樹脂が凹凸形状を有する基材における硬化樹脂に積層された凹凸構造体、すなわち、硬化樹脂が２層積層された凹凸構造体を得た。さらに、硬化樹脂が２層積層された凹凸構造体と、前述のプラスのメニスカスを形成したパターン原盤とを用いて同様の操作を再度行うことにより、以下に示す硬化樹脂が３層積層された凹凸構造体を得た。硬化樹脂が３層積層された凹凸構造体は、隣接する硬化樹脂部のピッチ（中心間距離）４０μｍ、かつ幅２０μｍ、高さ４８μｍ（１６μｍ×３）である硬化樹脂部と、隣接する硬化樹脂部のピッチ（中心間距離）２０μｍ、かつ幅１０μｍ、高さ４８μｍ（１６μｍ×３）である硬化樹脂部とを備えていた。なお、凹凸構造体の硬化樹脂部の高さに対する一つの硬化樹脂の高さの比率は、それぞれ約０．３３であった。
　２０１９年３月２６日に出願された日本国特許出願２０１９－５９４９３の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
　本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
　１　パターン原盤
　１Ａ　樹脂充填パターン原盤
　２　凹部
　３　滴下手段
　４　ブレード
　５　硬化性樹脂
　６　メニスカス
　７　吸着手段
　８、９　硬化樹脂
　１０　基材
　１１　治具
　１２　硬化樹脂部
　２０　凹凸形状を有する基材
　３０　凹凸構造体
　Ｌ　凹部の幅
　Ｄ　凹部の深さ
　Ｈ　メニスカスの高さ

Claims (9)

  1. 　凹凸パターンを有するパターン原盤の凹部に硬化性樹脂が充填され、前記凹部に充填された前記硬化性樹脂のメニスカスが前記パターン原盤の表面から突出している樹脂充填パターン原盤、及び、基材上に硬化樹脂が形成されてなる凹凸形状を有する基材を準備し、
    　前記樹脂充填パターン原盤と前記凹凸形状を有する基材とを位置あわせした後、前記凹凸形状を有する基材における前記硬化樹脂と、前記メニスカスとを接触させた状態で前記硬化性樹脂を硬化させ、前記硬化性樹脂の硬化後に前記パターン原盤を離型することにより、前記パターン原盤の前記凹凸パターンに対応する形状を有する硬化樹脂が前記凹凸形状を有する基材における前記硬化樹脂に積層された凹凸構造体を製造する凹凸構造体の製造方法。
  2. 　前記硬化性樹脂は、光硬化性樹脂である請求項１に記載の凹凸構造体の製造方法。
  3. 　前記樹脂充填パターン原盤と前記凹凸形状を有する基材との位置あわせは、前記凹凸形状を有する基材における前記硬化樹脂と前記メニスカスとを接触させ、前記硬化樹脂と接触している部分の前記メニスカスの形状を調節して行うことを含む請求項１又は請求項２に記載の凹凸構造体の製造方法。
  4. 　前記パターン原盤の表面における前記凹部の幅Ｌに対し、凹部の深さＤが、Ｄ＞Ｌ／２を満たす請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の凹凸構造体の製造方法。
  5. 　前記パターン原盤の表面における前記凹部の幅Ｌに対し、前記メニスカスの高さＨが、Ｌ／１００≦Ｈ≦Ｌ／１０を満たす請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の凹凸構造体の製造方法。
  6. 　前記樹脂充填パターン原盤における前記パターン原盤と前記凹凸形状を有する基材における前記硬化樹脂とを接触させずに、前記メニスカスと前記硬化樹脂とを接触させる請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の凹凸構造体の製造方法。
  7. 　前記硬化性樹脂の２０℃における表面張力は、３０ｍＮ／ｍ～４０ｍＮ／ｍである請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の凹凸構造体の製造方法。
  8. 　前記硬化性樹脂の２０℃における粘度は、０．４Ｐａ・ｓ～１．２Ｐａ・ｓである請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の凹凸構造体の製造方法。
  9. 　基材と、
    　基材上に成形された複数層の硬化樹脂からなる凹凸形状の硬化樹脂部と、を備え、
    　前記硬化樹脂部の高さに対する一つの前記硬化樹脂の高さの比率は、それぞれ独立に０．１～０．５である凹凸構造体。
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