JP2003266451A - 所定表面形状を有する物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板との密着性に優れ、高精度かつ組成領域
の広い光学素子その他所定形状を有する物品の製造方法
を提供する。 【解決手段】 濡れ性の大きな区域と濡れ性の小さな区
域とが規則的に配列されているパターン表面を成形表面
として有する基材の該成形表面に膜形成用液状組成物を
付着させ、次いで前記組成物を硬化して前記濡れ性の大
きな区域で硬化物が形成される所定表面形状を有する物
品の製造方法。前記基材の濡れ性の大きな区域は微細凹
凸表面を有しそして前記濡れ性の小さな区域は平滑表面
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光学素子その他の所
定表面形状を有する物品の製造方法に関し、特に微小レ
ンズ列（マイクロレンズアレイ）、シリンドリカルレン
ズアレイまたはフレネルレンズのような光学素子その他
の所定表面形状を有する物品の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】微小レンズ列（マイクロレンズアレイ）
などの光学素子は微小光学分野で広く使われてきてい
る。最近の通信用光学部品の需要の増大によりその必要
性はますます高まってきている。

【０００３】このようなマイクロレンズアレイの製造方
法として、基材表面上に濡れ性の大きな区域と小さな区
域とを規則的に配列したパターンを有する基材を用い
て、濡れ性の大きな区域に光学素子形成用組成物を付着
させ、凸部を形成する方法が知られている。（特開２０
００−１９９８０５）

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この手
法では基材表面の濡れ性の違いによる表面エネルギーの
違いにのみ依存した液滴の移動によりレンズを形成する
ため、得られるレンズの精度が低下しやすく、さらに高
い精度が要求されている。また光学素子形成用液状組成
物として光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂のような樹脂が使
用されているので光学素子の組成の選択範囲が狭いなど
の問題がある。本発明は上記課題を解決して高精度でし
かも組成範囲の広い光学素子その他所定表面形状を有す
る物品の製造方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、濡れ性の大き
な区域と濡れ性の小さな区域とが規則的に配列されてい
るパターン表面を成形表面として有する基材の該成形表
面に膜形成用液状組成物を付着させ、次いで前記組成物
を硬化して前記濡れ性の大きな区域で硬化物が形成され
る所定表面形状を有する物品の製造方法において、前記
基材の濡れ性の大きな区域は微細凹凸表面を有しそして
前記濡れ性の小さな区域は平滑表面を有することを特徴
とする所定表面形状を有する物品の製造方法である。

【０００６】まず基材の成形表面に濡れ性の大きな区域
と濡れ性の小さな区域とを規則的に配列したパターンを
形成する方法について説明する。本発明における基材表
面の濡れ性の大きな区域および濡れ性の小さな区域と
は、基材表面に膜形成用液状組成物がそれぞれ相対的に
付着しやすい部分と相対的に付着しにくい部分を指す。
膜形成用液状組成物は前記形成表面に付着されてから濡
れ性の大きな区域で硬化物になるまでのいずれかの段階
で、濡れ性の大きな区域の表面に対して９０度以下の接
触角Ａを有しかつ濡れ性の小さな区域の表面に対して前
記接触角Ａよりも５度以上大きい接触角Ｂを有すること
が好ましい。

【０００７】本発明において、基材の成形表面の濡れ性
の大きな区域は微細凹凸表面を有する。微細凹凸表面と
しては１０ｎｍ以上の面粗さＲaおよび１．２以上の比
表面積ＳRを有することが好ましい。そして濡れ性の小
さな区域は平滑表面を有する。平滑表面としては、５ｎ
ｍ以下の面粗さＲaおよび１．０の比表面積ＳRを有する
ことが好ましい。濡れ性の大きな区域はさらに好ましく
は１０ｎｍ〜５０ｎｍの面粗さＲaおよび１．２〜２０
の比表面積ＳRを有する。そして濡れ性の小さな区域は
さらに好ましくは２ｎｍ以下の面粗さＲaを有する。

【０００８】ここで面粗さＲaはJIS B 0601で定義され
ている算術平均粗さRaを表す。比表面積（S_R）は、S_R＝
S ／S₀ 〔S₀ ：測定面が理想的にフラットであるときの
面積。 S：実際の測定面の表面積。〕で求められる。実
際の測定面の表面積（S）は測定面を多数の微小三角形
に分割し、各微小三角形の面積の総和として計算され
る。

【０００９】このパターンは、好ましくは例えば次のよ
うにして得られる。加水分解および縮重合可能な金属化
合物を含む感光性溶液を、表面が５ｎｍ以下の面粗さＲ
aおよび１．０の比表面積ＳRを有する下地基体の表面に
塗布して膜を形成し、この塗膜にパターン状に、例えば
フォトマスクを介してまたは干渉露光法により、光照射
し、塗膜の非露光部分を溶媒で溶解、除去した後、塗膜
の露光部分を温水に接触させる。これにより、１０ｎｍ
以上の面粗さＲaおよび１．２以上の比表面積ＳRを有す
る金属酸化物膜が下地基体の露光部分表面に形成され、
下地基体の非露光部分表面は５ｎｍ以下の面粗さＲaお
よび１．０の比表面積ＳRを有するのでパターンが形成
される。そして下地基体、感光性溶液および膜形成用液
状組成物の材料を選択することにより下地基体の露光部
分表面（金属酸化物膜）の濡れ性を大きくし、そして非
露光部分表面の濡れ性を小さくする。

【００１０】加水分解および縮重合可能な金属化合物を
含む感光性溶液としては、アルミニウムアルコキシドの
キレート化合物、チタンアルコキシドのキレート化合物
およびジルコニウムのキレート化合物のような化合物を
含む溶液が好ましく使用される。

【００１１】上記フォトマスクとしては光透過区域と光
遮蔽区域とを規則的に配列したパターンを有するものが
好ましく用いられる。光透過区域は直径が１０〜５００
μｍの正方形、円、楕円、正六角形等の形状を有するこ
とができ、形成すべき所定表面形状を有する物品の底面
の形状と一致させることが好ましい。

【００１２】前記表面微細凹凸のパターンは、さらに好
ましくは次のようにして形成される。表面平滑な下地基
体例えばソーダ石灰珪酸塩ガラス組成を有するガラス基
体の上にアルミニウムアルコキシドのキレート化合物
（以下「アルミニウムキレート化合物」という）を含む
溶液を塗布して基板上に塗膜を形成し、塗膜に対してフ
ォトマスクを通してまたは干渉露光法などによりパター
ン状に光照射する。塗膜の露光部分は照射光によりアル
ミニウムキレート化合物のキレート結合を開裂、分解し
て、溶媒に不溶性のアルミナとなる。そして非露光部分
を溶媒で溶解除去して下地基体を露出させた後、露光部
分を温水に浸漬することにより、ガラス基体の上にフォ
トマスクの光透過区域に対応して多数の正方形その他の
形状のアルミナ膜が形成され、その膜の表面は１０〜５
０ｎｍの面粗さＲaおよび１．２〜２０の比表面積ＳRを
有するようになる。そしてこのアルミナ膜が基材の濡れ
性の大きな区域を形成し、膜形成用液状組成物例えば２
００℃のフェニルトリエトキシシランのゲル化物（縮重
合物）に対して９０度以下の接触角Ａ例えば５度を有す
る。そして溶媒で溶解除去して露出されたガラス基材部
分は５ｎｍ以下の面粗さＲaおよび１．０の比表面積ＳR
を有し、そして濡れ性の小さな区域を形成し、上記膜形
成用液状組成物に対して前記接触角Ａよりも５度以上大
きい接触角Ｂ例えば１５度を有する。

【００１３】使用する下地基体は露光膜部分と同一の組
成を有していてもよく異なっていてもよい。同一の組成
の例として、表面平滑なアルミナの基体の表面上に部分
的に、アルミナ被覆層をその表面が１０〜５０ｎｍの面
粗さＲaおよび１．２〜２０の比表面積ＳRを有するよう
に設けた場合には、膜形成用液状組成物例えば２００℃
のフェニルシルセスキオキサンのゾルはアルミナ被覆層
に対して９０度以下の接触角Ａを示し、アルミナ基体に
対してＡよりも５度以上大きい接触角を示す。従ってフ
ェニルシルセスキオキサンのゾルについては、アルミナ
被覆層は濡れ性の大きな区域に該当し、アルミナ基体は
濡れ性の小さな区域に該当する。

【００１４】またその他の方法として、サンドブラス
ト、微細研磨などの機械的手法、放電、プラズマ、電子
ビーム、イオン加工などの電気的手法、フォトエッチン
グなどの光化学的手法、レーザー加工など光学的手法あ
るいはフッ素化水素酸などによるエッチングによる化学
的手法などにより平滑表面の下地基体の表面に直接に凹
凸を形成させてもよい。この場合平滑表面の下地基体と
して、適用される膜形成用液状組成物に対する接触角が
９０度以下となる材質が使用される。さらに気相法や液
相法によって表面微細凹凸を有する薄膜を下地基体表面
に形成する方法などでもよい。

【００１５】以下に、加水分解および縮重合可能な金属
化合物であるアルミニウムアルコキシドを含む感光性溶
液を、表面平滑下地基体の表面に塗布して膜を形成し、
この塗膜にパターン状に光照射し、塗膜の非露光部分を
溶媒で溶解、除去した後、塗膜の露光部分を温水に接触
させて露光部分の表面に微細凹凸を有せしめる方法につ
いて述べる。

【００１６】前記アルミニウムアルコキシドは、一般に
Ａｌ(ＯＲ)₃（Ｒは炭素数４までのアルキル基）で表さ
れるアルミニウムエトキシド、アルミニウムイソプロポ
キシド、アルミニウム-ｎ-ブトキシド、アルミニウム-
ｓｅｃ-ブトキシド、アルミニウム-ｔｅｒｔ-ブトキシ
ドが挙げられる。また、前記キレート化剤としてはアセ
チルアセトン、ベンゾイルアセトンなどのβ-ジケトン
化合物類やアセト酢酸メチル、アセト酢酸エチルなどの
β-ケトエステル化合物類、アルカノールアミン類等が
挙げられるが、アセチルアセトンを使用する場合、アル
ミニウムアルコキシドをアセチルアセトンによってアセ
チルアセトネート化しても構わないし、市販のアルミニ
ウムアセチルアセトネートを使用しても構わない。使用
するキレート化剤はアルミニウムアルコキシド１モルあ
たり、１〜３モルが好ましく、より好ましくは１．０〜
１．２モルである。

【００１７】前記感光性溶液を安定に調製するために用
いる希釈溶媒は、溶液の安定性により選択することが好
ましく、より好ましくはアルコール類で、特にイソプロ
ピルアルコールが好ましい。

【００１８】前記塗膜を形成する感光性溶液の塗布法と
して、ディップコート法、スピンコート法、グラビアコ
ート法、スプレー法、フレキソ印刷法、フローコート
法、刷毛塗り法、ロールコート法およびキャスト法など
が挙げられ、ディップコート法における引き上げ速度や
スピンコート法における基板回転速度と保持時間を変化
させることと塗布溶液の粘度を変えることにより膜厚を
乾燥後厚みで例えば５０〜４００ｎｍに制御できる。

【００１９】前記手法により表面平滑基材表面に形成し
た感光性塗膜を乾燥させ、溶媒を蒸発除去する。この乾
燥処理温度は１０〜１００℃で１０分〜５時間行うが、
好ましくは４０〜６０℃で２０分〜１時間乾燥させれば
よい。また、必要に応じてさらに高い温度で乾燥させる
ことも可能である。

【００２０】次いで前記感光性塗膜上に、光透過区域と
光遮蔽区域とを規則的に配列したパターンのフォトマス
クを配置する。次いでこのフォトマスクを通して光を照
射する。この光照射により前記塗膜の光照射部分は、キ
レート錯体が開裂してアルミナ膜へと変化するため、光
照射部と光未照射部の溶媒に対する溶解度が異なる領域
が周期的に存在するパターン構造が形成されることにな
る。この光照射に用いる光線として、アルミニウムキレ
ート化合物の吸収極大波長の光が望ましい。この吸収極
大波長は、膜形成用塗布溶液の原料のアルミニウムアル
コキシドとキレート化合物の組み合わせによって異な
り、例えばアルミニウム-ｓｅｃ-ブトキシドとアセト酢
酸エチルでは２７０ｎｍ、アルミニウム-ｓｅｃ-ブトキ
シドとベンゾイルアセトンでは３２５nmの波長の光を照
射することが好ましい。

【００２１】フォトマスクを通した光照射後のアルミニ
ウムキレート化合物塗膜を溶媒で洗浄することにより、
溶解度が変化していない光未照射部分は除去され基材が
露出するが、光照射によりアルミナ膜へと変化して溶媒
への溶解度が相対的に小さくなった部分は残存する。前
記洗浄用溶媒として、メタノール、エタノール、イソプ
ロパノール、アセトン、酸およびアルカリなどが挙げら
れるが、上記溶解性の観点から少なくとも１種含有する
溶媒を選択することが好ましい。

【００２２】このアルミナパターン塗膜を温水に浸漬処
理することによりアルミナ膜部分が微細凹凸組織（花弁
状アルミナ）へと変化した微細凹凸区域が規則的に配列
したパターンを基材に形成する。温水の温度は５０℃〜
１００℃とすることが好ましく、基材の耐熱性等を鑑み
て決定されるが、温度が低いほど微細凹凸組織を完全に
形成するためには長い時間を要するようになる。

【００２３】該パターン塗膜を温水に浸漬することで、
アルミナ膜部分の表層表面が特異な微小な孔状の空隙を
持って特異な花弁状の形物がランダム集合化した表層表
面を有するものとなり、目的とする特異な空隙と形状の
微細凹凸表面を形成することができる。なお温水処理時
間は約５分〜約２４時間程度であり、この花弁状アルミ
ナ膜の膜厚は、任意に設定できるが５０ｎｍ〜４００ｎ
ｍが好ましい。

【００２４】さらにこの微細凹凸組織パターン膜全体
に、撥水性を示す有機基を有する化合物を含有する層
（以下、撥水性化合物層という）をゾルゲル法、真空蒸
着、気相蒸着などの方法により形成してもよい。膜形成
用液状組成物に対する微細凹凸部分の接触角Ａ（９０度
以下）および平滑部分の接触角Ｂ（接触角Ａよりも５度
以上大）は、この撥水性化合物層の被覆により増加して
それぞれ接触角Ａ'およびＢ'となる。しかし接触角Ｂ'
が接触角Ａ'よりも５度以上大きい状態は維持される。
この撥水性化合物層を被覆した場合、これを被覆しない
場合に比して、濡れ性の大きな区域上に集合した膜形成
用液状組成物の周辺部における接触角が増大し、その結
果、この区域上で硬化した凸部の立ち上がり部の傾斜を
急角度とすることができる。この層の厚みは１〜１００
ｎｍ、好ましくは、１〜５０ｎｍである。

【００２５】撥水性を示す有機基を有する化合物として
は撥水性基を有するシラン化合物が好ましく使用され
る。その例として、１個または２個以上の撥水性基、例
えばアルキル基、フルオロアルキル基などを分子内に有
するシラン化合物を挙げることができる。

【００２６】アルキル基を有するシラン化合物として
は、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₃₀ＳiＣｌ₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₂₀Ｓi
Ｃｌ₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₈ＳiＣｌ₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₆
ＳiＣｌ₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₄ＳiＣｌ₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）
₁₂ＳiＣｌ₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₀ＳiＣｌ₃、ＣＨ₃（Ｃ
Ｈ₂）₉ＳiＣｌ₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₈ＳiＣｌ₃、ＣＨ₃（Ｃ
Ｈ₂）₇ＳiＣｌ₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₆ＳiＣｌ₃、ＣＨ₃（Ｃ
Ｈ₂）₅ＳiＣｌ₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₄ＳiＣｌ₃、ＣＨ₃（Ｃ
Ｈ₂）₃ＳiＣｌ₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₂ＳiＣｌ₃、ＣＨ₃ＣＨ
₂ＳiＣｌ₃、（ＣＨ₃ＣＨ₂）₂ＳiＣｌ₂、（ＣＨ₃ＣＨ₂）
₃ＳiＣｌ、ＣＨ₃ＳiＣｌ₃、（ＣＨ₃）₂ＳiＣｌ₂、（Ｃ
Ｈ₃）₃ＳiＣｌのようなアルキル基含有クロロシラン；
ＣＨ₃（ＣＨ₂）₃₀Ｓi（ＯＣＨ₃）₃、ＣＨ3（ＣＨ₂）₂₀
Ｓi（ＯＣＨ₃）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₈Ｓi（ＯＣＨ₃）₃、
ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₆Ｓi（ＯＣＨ₃）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₄
Ｓi（ＯＣＨ₃）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₂Ｓi（ＯＣＨ₃）₃、
ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₀Ｓi（ＯＣＨ₃）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₉Ｓ
i（ＯＣＨ₃）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₈Ｓi（ＯＣＨ₃）₃、Ｃ
Ｈ₃（ＣＨ₂）₇Ｓi（ＯＣＨ₃）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₆Ｓi
（ＯＣＨ₃）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₅Ｓi（ＯＣＨ₃）₃、ＣＨ
₃（ＣＨ₂）₄Ｓi（ＯＣＨ₃）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₃Ｓi（Ｏ
ＣＨ₃）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣＨ₃）₃、ＣＨ₃Ｃ
Ｈ₂Ｓi（ＯＣＨ₃）₃、（ＣＨ₃ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣ
Ｈ₃）₂、（ＣＨ₃ＣＨ₂）₃ＳiＯＣＨ₃、ＣＨ₃Ｓi（ＯＣ
Ｈ₃）₃、（ＣＨ₃）₂Ｓi（ＯＣＨ₃）₂、（ＣＨ₃）₃ＳiＯ
ＣＨ₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₃₀Ｓi（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＣＨ₃（Ｃ
Ｈ₂）₂₀Ｓi（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₈Ｓi（ＯＣ
₂Ｈ₅）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₆Ｓi（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＣＨ
₃（ＣＨ₂）₁₄Ｓi（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₂Ｓi
（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₀Ｓi（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、
ＣＨ₃（ＣＨ₂）₉Ｓi（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₈Ｓ
i（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₇Ｓi（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、
ＣＨ₃（ＣＨ₂）₆Ｓi（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₅Ｓ
i（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₄Ｓi（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、
ＣＨ₃（ＣＨ₂）₃Ｓi（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₂Ｓ
i（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＣＨ₃ＣＨ₂Ｓi（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、（ＣＨ
₃ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣ₂Ｈ₅）₂、（ＣＨ₃ＣＨ₂）₃ＳiＯＣ₂
Ｈ₅、ＣＨ₃Ｓi（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、（ＣＨ₃）₂Ｓi（ＯＣ₂Ｈ
₅）₂、（ＣＨ₃）₃ＳiＯＣ₂Ｈ₅のようなアルキル基含有
アルコキシシラン；ＣＨ₃（ＣＨ₂）₃₀Ｓi（ＯＣＯＣ
Ｈ₃）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₂₀Ｓi（ＯＣＯＣＨ₃）₃、ＣＨ₃
（ＣＨ₂）₁₈Ｓi（ＯＣＯＣＨ₃）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₆Ｓ
i（ＯＣＯＣＨ₃）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₄Ｓi（ＯＣＯＣＨ
₃）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₂Ｓi（ＯＣＯＣＨ₃）₃、ＣＨ
₃（ＣＨ₂）₁₀Ｓi（ＯＣＯＣＨ₃）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₉Ｓ
i（ＯＣＯＣＨ₃）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₈Ｓi（ＯＣＯＣ
Ｈ₃）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₇Ｓi（ＯＣＯＣＨ₃）₃、ＣＨ₃
（ＣＨ₂）₆Ｓi（ＯＣＯＣＨ₃）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₅Ｓi
（ＯＣＯＣＨ₃）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₄Ｓi（ＯＣＯＣ
Ｈ₃）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₃Ｓi（ＯＣＯＣＨ₃）₃、ＣＨ₃
（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣＯＣＨ₃）₃、ＣＨ₃ＣＨ₂Ｓi（ＯＣ
ＯＣＨ₃）₃、（ＣＨ₃ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣＯＣＨ₃）₂、
（ＣＨ₃ＣＨ₂）₃ＳiＯＣＯＣＨ₃、ＣＨ₃Ｓi（ＯＣＯＣ
Ｈ₃）₃、（ＣＨ₃）₂Ｓi（ＯＣＯＣＨ₃）₂、（ＣＨ₃）₃
ＳiＯＣＯＣＨ₃ のようなアルキル基含有アシロキシシ
ラン；ＣＨ₃（ＣＨ₂）₃₀Ｓi（ＮＣＯ）₃、ＣＨ₃（Ｃ
Ｈ₂）₂₀Ｓi（ＮＣＯ）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₈Ｓi（ＮＣ
Ｏ）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₆Ｓi（ＮＣＯ）₃、ＣＨ₃（ＣＨ
₂）₁₄Ｓi（ＮＣＯ）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₂Ｓi（ＮＣＯ）
₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₀Ｓi（ＮＣＯ）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₉
Ｓi（ＮＣＯ）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₈Ｓi（ＮＣＯ）₃、Ｃ
Ｈ₃（ＣＨ₂）₇Ｓi（ＮＣＯ）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₆Ｓi
（ＮＣＯ）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₅Ｓi（ＮＣＯ）₃、ＣＨ₃
（ＣＨ₂）₄Ｓi（ＮＣＯ）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₃Ｓi（ＮＣ
Ｏ）₃、ＣＨ₃（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＮＣＯ）₃、ＣＨ₃ＣＨ₂Ｓ
i（ＮＣＯ）₃、（ＣＨ₃ＣＨ₂）₂Ｓi（ＮＣＯ）₂、（Ｃ
Ｈ₃ＣＨ₂）₃ＳiＮＣＯ、ＣＨ₃Ｓi（ＮＣＯ）₃、（Ｃ
Ｈ₃）₂Ｓi（ＮＣＯ）₂、（ＣＨ₃）₃ＳiＮＣＯ のような
アルキル基含有イソシアネートシランを例示することが
できる。

【００２７】フロオロアルキル基を有するシラン化合物
としては、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₁₁（ＣＨ₂）₂ＳiＣｌ₃、ＣＦ
₃（ＣＦ₂）₁₀（ＣＨ₂）₂Ｓi（Ｃｌ）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）
₉（ＣＨ₂）₂ＳiＣｌ₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₈（ＣＨ₂）₂Ｓi
Ｃｌ₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇（ＣＨ₂）₂ＳiＣｌ₃、ＣＦ
₃（ＣＦ₂）₆（ＣＨ₂）₂ＳiＣｌ₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅（Ｃ
Ｈ₂）₂ＳiＣｌ₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₄（ＣＨ₂）₂ＳiＣ
ｌ₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₃（ＣＨ₂）₂ＳiＣｌ₃、ＣＦ₃（Ｃ
Ｆ₂）₂（ＣＨ₂）₂ＳiＣｌ₃、ＣＦ₃ＣＦ₂（ＣＨ₂）₂Ｓi
Ｃｌ₃ 、ＣＦ₃（ＣＨ₂）₂ＳiＣｌ₃のようなフロオロア
ルキル基含有トリクロロシラン；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₁₁（Ｃ
Ｈ₂）₂Ｓi（ＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₁₀（ＣＨ₂）₂
Ｓi（ＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₉（ＣＨ₂）₂Ｓi（Ｏ
ＣＨ₃）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₈（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣ
Ｈ₃）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣＨ₃）₃、
ＣＦ₃（ＣＦ₂）₆（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣＨ₃）₃、ＣＦ
₃（ＣＦ₂）₅（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃（Ｃ
Ｆ₂）₄（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）
₃（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₂（Ｃ
Ｈ₂）₂Ｓi（ＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃ＣＦ₂（ＣＨ₂）₂Ｓi（Ｏ
ＣＨ₃）₃、ＣＦ₃（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣＨ₃）₃、ＣＦ
₃（ＣＦ₂）₁₁（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＣＦ₃（Ｃ
Ｆ₂）₁₀（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₉
（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₈（Ｃ
Ｈ₂）₂Ｓi（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇（ＣＨ₂）₂
Ｓi（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₆（ＣＨ₂）₂Ｓi（Ｏ
Ｃ₂Ｈ₅）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣ
₂Ｈ₅）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₄（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣ
₂Ｈ₅）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₃（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣ
₂Ｈ₅）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₂（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣ
₂Ｈ₅）₃、ＣＦ₃ＣＦ₂（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、Ｃ
Ｆ₃（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣ₂Ｈ₅）₃ のようなフロオロアル
キル基含有トリアルコキシシラン；ＣＦ₃（ＣＦ₂）
₁₁（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₁₀
（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₉（Ｃ
Ｈ₂）₂Ｓi（ＯＣＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₈（Ｃ
Ｈ₂）₂Ｓi（ＯＣＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇（Ｃ
Ｈ₂）₂Ｓi（ＯＣＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₆（Ｃ
Ｈ₂）₂Ｓi（ＯＣＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅（Ｃ
Ｈ₂）₂Ｓi（ＯＣＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₄（Ｃ
Ｈ₂）₂Ｓi（ＯＣＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₃（Ｃ
Ｈ₂）₂Ｓi（ＯＣＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₂（Ｃ
Ｈ₂）₂Ｓi（ＯＣＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃ＣＦ₂（ＣＨ₂）₂Ｓi
（ＯＣＯＣＨ₃）₃、ＣＦ₃（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＯＣＯＣ
Ｈ₃）₃ のようなフロオロアルキル基含有トリアシロキ
シシラン；ＣＦ₃（ＣＦ₂）₁₁（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＮＣ
Ｏ）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₁₀（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＮＣＯ）₃、
ＣＦ₃（ＣＦ₂）₉（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＮＣＯ）₃、ＣＦ₃（Ｃ
Ｆ₂）₈（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＮＣＯ）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）
₇（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＮＣＯ）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₆（Ｃ
Ｈ₂）₂Ｓi（ＮＣＯ）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅（ＣＨ₂）₂Ｓi
（ＮＣＯ）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₄（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＮＣ
Ｏ）₃、ＣＦ₃（ＣＦ₂）₃（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＮＣＯ）₃、Ｃ
Ｆ₃（ＣＦ₂）₂（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＮＣＯ）₃、ＣＦ₃ＣＦ₂
（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＮＣＯ）₃、ＣＦ₃（ＣＨ₂）₂Ｓi（ＮＣ
Ｏ）₃のようなフロオロアルキル基含有トリイソシアネ
ートシランを例示することができる。これらの中でフロ
オロアルキル基含有トリアルコキシシラン、特にフッ素
原子の数が１３〜２２のフロオロアルキルトリメトキシ
シラン、フロオロアルキルトリエトキシシランが好まし
く用いられる。

【００２８】撥水性化合物層はパターン膜全体にではな
く、前記濡れ性の小さな平滑表面の区域のみに次のよう
に形成してもよい。例えば、このパターン膜全体に光触
媒活性の酸化物の層例えばチタニアアナターゼ層および
その上に光触媒作用で分解する撥水性基を有する化合物
層例えばフルオロアルキル基含有シラン化合物を形成
し、次いで上記パターン膜を形成するために使用したフ
ォトマスクと同じ寸法を有するフォトマスクを、そのマ
スクの光透過区域が微細凹凸区域に一致するように位置
合わせして配置し、このフォトマスクを通して光照射す
る。微細凹凸区域上のフルオロアルキル基含有シラン化
合物は光照射による下層のチタニア層の光触媒作用によ
り分解されて撥水性を失う。その結果微細凹凸組織のな
い平滑下地基体部分上にのみ撥水性層が形成され、微細
凹凸組織表面は水の接触角が４度以下の超親水状態を示
し、平滑下地基体部分は水の接触角が１５０度以上の超
撥水状態を示す。このようにて室温または加熱された状
態の膜形成用液状組成物に対する微細凹凸表面の接触角
Ａと平滑表面の接触角Ｂの差をさらに大きくすることが
できる。

【００２９】次いで膜形成用液状組成物として使用され
る加水分解、縮重合可能な加水分解性化合物を少なくと
も１種含有する液、光硬化性樹脂および熱硬化性樹脂な
ど、付着後硬化することのできる溶液を微細凹凸パター
ン（例えば花弁状アルミナパターン）の基板表面あるい
はその上に撥水性基を含有する化合物層が形成された基
板表面に被覆する。特に光学素子を形成する場合には膜
形成用液状組成物は透明性の高いものが好ましい。

【００３０】前記加水分解、縮重合可能な加水分解性化
合物としては、金属アルコキシドや金属キレートを挙げ
ることができる。この金属アルコキシドとして具体的に
は、珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ジルコニウ
ム（Ｚｒ）、チタニウム（Ｔｉ）、スズ（Ｓｎ）および
アンチモン（Ｓｂ）等のメトキシド、エトキシド、プロ
ポキシド、ブトキシドなどが単体あるいは混合体として
好ましく用いられる。例えば珪素アルコキシドの例とし
て、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、フ
ェニルトリエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン
などを挙げることができる。金属キレートとしては、珪
素、アルミニウム、ジルコニウム、チタニウム、スズお
よびアンチモン等のアセチルアセトネート錯体、アセト
酢酸エチル錯体およびベンゾイルアセトネート錯体が好
ましく用いられる。

【００３１】これらの中で、下記式（１）、 Ｙ_nＳｉＸ_4-n （１） （ここでＹはアルキル基、ビニル基、アミノ基、エポキ
シ基、フェニル基またはベンジル基を示し、Ｘはそれぞ
れ独立にアルコキシル基またはハロゲンを示し、ｎは０
または１である。）で表されるケイ素化合物がより好ま
しく用いられる。上記式（１）中のＹのアルキル基とし
てはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、２−
エチルブチル基、オクチル基などの直鎖状、あるいは分
岐状のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル
基等のシクロアルキル基が好ましい。上記ケイ素化合物
の中で上記式（１）中のＹがフェニル基またはベンジル
基であり、Ｘがメトキシル基またはエトキシル基であ
り、ｎが１である有機金属化合物、すなわちフェニルト
リメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ベン
ジルトリメトキシシラン、ベンジルトリエトキシシラン
が、（１）硬化物の最大厚み（例えばレンズの最大高
さ）を大きくすることができる、（２）基材の表面に付
着させた液状組成物が濡れ性の大きな区域に移動する速
度が大きい、および（３）硬化物の屈折率（例えばレン
ズの屈折率）を大きくすることができるという理由で、
更に好ましく用いられる。これらの中でフェニルトリエ
トキシシランが特に好ましい。

【００３２】また、上記式（１）で表されるケイ素化合
物と、下記式（２）、 Ｒ₂ＳｉＱ₂ （２） （ここでＲはそれぞれ独立にアルキル基、ビニル基、ア
ミノ基、エポキシ基、フェニル基またはベンジル基を示
し、Ｑはそれぞれ独立にハロゲンまたはアルコキシル基
を示す。）で表されるケイ素化合物（以下、「式（２）
のケイ素化合物」という）を組み合わせて使用すること
ができる。これらの中で前記式（２）におけるＲがフェ
ニル基またはメチル基であり、Ｑがメトキシル基または
エトキシル基であるケイ素化合物が好ましく用いられ
る。これにより膜形成用液状組成物が液滴状になる際の
流動性を良好にする効果がある。

【００３３】式（２）のケイ素化合物は加水分解、縮重
合可能な加水分解性化合物ではあるけれども、これ単独
では３次元ネットワーク構造を形成せず、光学素子その
他の所定表面形状を有する物品の機械的強度が低くな
る。従って式（１）のケイ素化合物と式（２）のケイ素
化合物のケイ素元素合計１００モル％に対して、式
（２）のケイ素化合物はそのケイ素元素のモル分率で表
して８０％以下で使用するのが好ましい。

【００３４】また上記式（１）および（２）で表される
ケイ素化合物と、チタニウムアルコキシド、ジルコニウ
ムアルコキシド、アルミニウムアルコキシドおよびこれ
らのキレート化合物よりなる群から選ばれた少なくとも
１種の化合物を組み合わせて使用することができる。例
えばチタニウムブトキシド、アルミニウムブトキシド、
ジルコニウムブトキシドなどのアルコキシド化合物や、
チタニウムのアセチルアセトナート錯体のような、酸化
物の屈折率が酸化ケイ素より高屈折率を有する金属化合
物を上記式（１）で表されるケイ素化合物と組み合わせ
て使用することにより、形成される光学素子その他の所
定表面形状を有する物品の屈折率を制御することができ
るだけでなく、硬度や収縮率など種々の特性を制御でき
る。これらの金属化合物は、式（１）、式（２）で表さ
れるケイ素化合物およびこの化合物のケイ素および金属
元素の合計に対して、金属元素のモル分率で表して３０
％以下で使用するのが好ましく、３〜２０％で使用する
のがより好ましい。

【００３５】前述のように金属化合物を２種以上組み合
わせて使用することで、例えば、フェニルトリエトキシ
シランを単独で使用する場合に得られる光学素子の屈折
率は約１．５３であるがフェニルトリエトキシシランと
メチルトリエトキシシランとを組み合わせることによ
り、屈折率が１．４８〜１．５３の光学素子が得られ、
フェニルトリエトキシシランとメチルトリエトキシシラ
ンの混合比率を調整することにより光学素子その他の所
定表面形状の屈折率を精密に制御することができる。

【００３６】膜形成用液状組成物は、加水分解、縮重合
可能な加水分解性化合物、水、酸触媒および溶媒を含有
する。このとき用いる触媒としては塩酸、硝酸、硫酸な
どの無機酸類、酢酸、しゅう酸、蟻酸、プロピオン酸、
ｐ−トルエンスルホン酸などの有機酸類が用いられる。
使用する酸触媒の量は、モル比で表して、金属化合物１
モルに対して、３ミリモル〜２００ミリモルが好まし
く、より好ましくは１０ミリモル〜１００ミリモルであ
る。

【００３７】水は加水分解に必要な化学量論比以上加え
ることが好ましい。水の添加量が化学量論比より少ない
とゲル化のための乾燥時に未反応の金属化合物が揮発し
やすくなるので好ましくない。通常、水の添加量は、触
媒水溶液の水も含めて、必要な化学量論比の１．１〜３
０倍であり、モル比で表して、金属化合物に対して１．
５〜２０倍が好ましく、より好ましくは２〜１０倍であ
る。

【００３８】膜形成用液状組成物中の溶媒は、コーティ
ング方法やコーティング液の特性に応じて異なり、複数
の溶媒を混合して使用しても構わない。使用する溶媒の
量は、モル比で表して、加水分解性化合物に対して０．
３〜５倍が好ましく、より好ましくは０．５〜３倍であ
る。

【００３９】表面微細凹凸区域が規則的に配列したパタ
ーン構造が形成された基板表面上に膜形成用液状組成物
を被覆する方法としてスプレーコート法を用いる場合
は、膜形成用液状組成物は液滴状で基板に付着するた
め、微細凹凸区域への移動がしやすくなり好ましい。全
体的なスプレー付着量を変化させることにより、最終的
に得られる硬化物の厚さ（高さ）を調節することができ
る点で有利である。

【００４０】またディップコート法も好ましく用いられ
る。上記パターニング膜付き基板を膜形成用液状組成物
の浴の中に浸漬し、所定の引き上げ速度で引き上げるこ
とにより、基板表面の微細凹凸区域のみに前記液状組成
物が液滴状態で付着する。しかし場合によっては、基板
表面全体にわたってほぼ均一な厚みで前記液状組成物が
被覆されることがあり、このときには、基板または被覆
液層の振動、超音波振動などを与えたり、または被覆液
層に空気の風を吹き付けたりすることにより前記液状組
成物を基板表面の微細凹凸区域に集合させることができ
る。ただし、ある種の液形成用液状組成物、例えばフェ
ニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラ
ン、ベンジルトリメトキシシラン、ベンジルトリエトキ
シシランのようなトリアルコキシシラン、酸触媒、水、
溶媒からなる液状組成物を用い、かつ特に溶媒および水
の量が相対的に少ない場合または基板表面において微細
凹凸区域の面積比率が大きな場合には、塗布直後には基
板表面の微細凹凸区域への集合は生じないことがある。
しかし塗布し、数時間乾燥させた後に、基板をその被覆
面が上向きにほぼ水平になるように維持した状態で１０
０〜３００℃で加熱すると、それまで固体状になってい
た塗布膜は粘性が低下して軟化してあたかも融液状態と
なり基板表面の微細凹凸区域への集合が生じる。更に加
熱を続けると完全に硬化して、基板上に強固に付着した
フェニルポリシロキサンまたはベンジルポリシロキサン
の凸部が前記表面微細凹凸区域に形成される。前記液状
組成物の塗布および必要に応じたその後の振動付与によ
り、基板表面の微細凹凸区域へ液状組成物が集合して液
滴状になった後は、加水分解性化合物を含有する膜形成
用液状組成物の場合には、１０〜３００℃で１０分〜３
００分加熱することにより加水分解および縮重合反応が
進み、基板上の微細凹凸区域に透明微小固体凸部が強固
に付着する。

【００４１】以上は膜形成用液状組成物として加水分解
と縮重合可能な加水分解性化合物、その加水分解物およ
びその縮重合物よりなる群から選ばれる少なくとも１種
の化合物を含有するものを使用する場合について述べ
た。膜形成用液状組成物として、上記以外に光硬化性樹
脂や熱硬化性樹脂の原料も挙げられる。光硬化性樹脂、
熱硬化性樹脂のような樹脂はそれほど高い耐熱性が要求
されないときに使用することが好ましい。上記の加水分
解性化合物を使用する場合には優れた耐熱性が得られ
る。

【００４２】光硬化性樹脂としては、少なくとも1個以
上の官能基を有し、硬化エネルギー線の照射によりイオ
ン重合、ラジカル重合を行い分子量の増加や架橋構造の
形成を行って硬化するモノマーやオリゴマーである。こ
の官能基とは、ビニル基、カルボキシル基、エポキシ
基、アクリレート基、水酸基など反応の原因となる原子
団または結合様式である。光硬化性樹脂の例として、フ
ッ素化エポキシ樹脂のようなエポキシ樹脂、アクリル樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂等の透明な樹脂を挙げるこ
とができる。熱硬化性樹脂としては、熱エネルギーによ
って硬化することができる樹脂であれば特に限定はされ
ない。熱硬化性樹脂の例として、エポキシ樹脂、ポリイ
ミド等の透明な樹脂を挙げることができる。

【００４３】光硬化性樹脂原料または熱硬化性樹脂原料
からなる前記液状組成物を用いる場合にも、粘性が高い
ために塗布直後には前記液状組成物の基板表面の微細凹
凸区域への集合は生じないことがある。しかし塗布した
後に５０〜１５０℃で加熱すると、液状組成物が微細凹
凸区域へ集合する。その後に光照射または加熱を行うこ
とにより、樹脂は硬化して基板上の微細凹凸区域に透明
微小固体凸部が強固に付着する。光硬化性樹脂原料の場
合の光照射は例えば水銀灯から２０〜２００ｍＷ／ｃｍ
²の照度で５秒〜１０分間紫外光を照射することによっ
て行われ、熱硬化性樹脂原料の場合の加熱は例えば８０
〜１３０℃で１分〜１時間行われる。

【００４４】このようにして、膜形成用液状組成物を付
着させた後に硬化して前記濡れ性の大きな区域で硬化物
が形成され基板上に微小レンズ、マイクロレンズアレ
イ、シリンドリカルレンズアレイまたはフレネルレンズ
などの光学素子やその他所定表面形状が得られる。

【００４５】本発明では濡れ性の大きな表面微細凹凸区
域と濡れ性の小さな表面平滑区域が規則的に配列したパ
ターンでの表面エネルギーの違いと微細凹凸区域での毛
細管現象により凸部を形成させるので、表面エネルギー
差や微細凹凸の程度を制御することで得られる光学素子
その他の所定表面形状を制御することも可能になる。濡
れ性の差のみを利用する従来の方法ではチタンアルコキ
シドを含有する膜形成用液状組成物のような粘性が高く
て流動性が低いものの場合には、濡れ性の大きな区域へ
液状組成物が移動しにくくなるが、本発明では毛管現象
による吸引力が働くので粘性が高くて流動性が低い膜形
成用液状組成物も移動させることができるので、膜形成
用液状組成物として使用できる組成の範囲が拡大するこ
とになる。また本発明では毛管現象による吸引力が働く
ので従来に比して濡れ性の大きな区域に集合した膜形成
用液状組成物の形状の安定性が良好になり、その結果硬
化物例えばレンズの寸法精度が高くなる。

【００４６】本発明に用いる下地基体としては、平板状
のものが好ましく用いられる。下地基体の材質は特に限
定されるものではないが、使用する膜形成用液状組成物
との濡れ性、膜形成用液状組成物の硬化物の膨張率やこ
の硬化物との密着性を考慮して、剥離や亀裂が生じない
ような基材の材料、寸法、形状を選ぶことが好ましい。
好ましい下地基体の材質の例として、珪酸塩系ガラス、
ホウ珪酸塩系ガラス等の酸化物ガラスその他の無機ガラ
ス、石英、透明セラミックス、光もしくは熱硬化性樹
脂、熱可塑性樹脂、金属などを挙げることができる。光
学素子の用途にはこれらの中で無機ガラス、石英、透明
セラミックスのような耐熱性および透明性に優れた材料
が特に好ましく用いられる。

【００４７】また本発明における下地基体として、所望
の波長の光、例えば可視域、紫外域、または赤外域の光
に対して透明な物体例えばガラス基板が用いられる場
合、本発明では、レンズ、導波路、回折格子、プリズム
などの透過型光学素子を更に複合させた機能を発揮する
ことができる。

【００４８】本発明における光学素子その他の所定形状
を有する物品の製造方法においては前記膜形成用液状組
成物を表面微細凹凸区域が規則的に配列する基板表面に
塗布した後、１００℃以上の温度で熱処理する、あるい
は熱処理後紫外光を照射することにより該パターン部の
表面微細凹凸区域に膜形成用液状組成物を誘導し所望の
物品を精度よく形成することができる。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下に本発明を具体的に説明す
る。ただし、これらの実施例は本発明の理解を助けるも
のであって、特許請求の範囲を限定するものではない。 ［実施例１］ （１）アルミニウムキレート化合物溶液の調製と成膜 アルミニウム−ｓｅｃ−ブトキシド１．０モルをイソプ
ロパノール２０モルで希釈したものにベンゾイルアセト
ン０．５モルを加えて約３時間撹拌することによりアル
ミニウムキレート化合物溶液とした。

【００５０】厚み２．０ｍｍで２５ｍｍ×２５ｍｍのガ
ラス基板を上記溶液中に浸漬し１．１１ｍｍ／秒の引き
上げ速度で引き上げることによりガラス基板の表面にデ
ィップコーティングし、塗布膜を形成した。次いで５０
℃で３０分間乾燥し、アモルファスアルミナキレート化
合物膜を被膜した。

【００５１】（２）光照射および溶媒溶解 直径が１５０μｍの円形開口部（光透過部分）が間隔
（円中心の間）１７５μｍで碁盤目状に約２０，０００
個配置したフォトマスクを上記アルミニウムキレート化
合物膜を被覆したガラス基板の上に載せ、超高圧水銀灯
（「ＵＩＳ−２５１０２」 ウシオ電機製 ２５０Ｗ、光
波長２５０ｎｍ〜４５０ｎｍ）から２２０〜３１０ｎｍ
の範囲の波長の光で２３．０ｍＷ/ｃｍ²、３１０〜３９
０ｎｍの範囲の波長の光で７３．０ｍＷ/ｃｍ²の照度で
２０分間光照射した。このアルミニウムキレート化合物
膜の露光部においては、アルミニウムアルコキシドに配
位しているベンゾイルアセトン錯体は、光を吸収するこ
とにより解裂し、アルミニウムキレート化合物膜はアモ
ルファスアルミナ膜へと変化した。

【００５２】次いでこの光照射膜を溶媒である１．２体
積％の硝酸を含むアセトン溶液で１分間洗浄した。これ
によって未反応部分である光非露光部分だけが、溶媒に
溶解して除去され、直径が１５０μｍの光露光部分のみ
が１７５μｍ間隔で残存したアモルファスアルミナパタ
ーンを形成することができた。

【００５３】（３）温水処理 続いて上記アルミナパターニング基板を約１００℃の温
水中に２０分間浸漬する温水処理を行い、次いで室温で
乾燥した。得られたパターン膜付き基板は高い透明性を
示し、１７５μｍの間隔で形成された直径１５０μｍの
アルミナ膜部分について原子間力顕微鏡（AFM）観察を
行ったところ、平均粗さＲa値が２４ｎｍで比表面積ＳR
値が１．８である微細凹凸組織（花弁状アルミナ組織）
を有しており、アルミナパターンは花弁状アルミナパタ
ーンへと変化していることがわかった。

【００５４】（４）ＦＡＳのゾルの調製と成膜 イソプロパノール２．０モルで希釈したヘプタデカフル
オロデシルトリメトキシシラン（ＦＡＳ）０．０１モル
に、硝酸を０．０６重量％溶解した水０．０２モルを加
え攪拌してＦＡＳゾルを得た。

【００５５】上記の花弁状アルミナパターン膜付き基板
とフラスコに入れた上記ＦＡＳゾルを密閉された電気炉
中に置き、２４０℃で２０分間加熱して、花弁状アルミ
ナパターン膜上に数ｎｍの膜厚のＦＡＳ膜を蒸着被覆し
た。

【００５６】（５）フェニルシルセスキオキサンゾルの
調製と成膜およびレンズアレイの形成 フェニルトリエトキシシラン１モルをエタノール１．５
モルで希釈し、１．４４重量％で塩酸を溶解した水４モ
ルを加え約２時間撹拌することによりフェニルトリエト
キシシランを加水分解・縮重合してフェニルシルセスキ
オキサン（ＰｈＳｉＯ_3/2）ゾルを得た。

【００５７】前述の花弁状アルミナパターン膜付き（Ｆ
ＡＳ層なし）基板を上記フェニルシルセスキオキサンゾ
ルの浴中に浸漬し１．１１ｍｍ／秒の引き上げ速度で引
き上げることによりガラス基板上の花弁状アルミナパタ
ーン膜表面にフェニルシルセスキオキサンゾルをディッ
プコーティングした。これを室温で約１５時間乾燥して
ゲル膜とした。このゲル膜は花弁状アルミナパターン膜
付き基板表面にほぼ均一な厚みで広がり、その膜厚みは
約１μｍであり、溶媒の蒸発によりこのゾルは流動性を
失ってゲル化して固体状になっていた。次にこのゲル化
膜を２００℃に保ったところ約１０分経過の時点でゲル
に流動性が生じて液状となり、非露光部で溶媒除去され
露出したガラス基板の上にあったゲルは移動して花弁状
アルミナ部（直径１５０μｍの円形）の上に集合してレ
ンズ形状を形成した。この加熱を更に２０分続けたとこ
ろ、花弁状アルミナ部の凸部は完全にゲル化して硬化し
た直径１２０μｍのレンズを形成し、基板の表面に約２
０，０００個のレンズが固着したマイクロレンズアレイ
が得られた。レンズのトップ部とボトムの間の厚みは約
３μｍであった。形成されたレンズアレイを原子間力顕
微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定した３次元表面プロファイ
ルを図１に示す。またこのレンズアレイの１個のレンズ
の断面プロファイルを図３に示す。なお、上記の２００
℃に保って流動性が生じたゲルは花弁状アルミナ部での
接触角は約３度であり、上記ガラス基板での接触角は約
１０度であった。

【００５８】前記成形したレンズ厚みのばらつきを５点
評価したところ３±０．１μｍであり誤差は約±３．３
％であった。焦点距離を測定したところ７６１±２０μ
ｍであり誤差は±２．６％であった。さらにこの材料の
波長４００から２５００ｎｍの光の透過性を評価したと
ころ通信帯の波長域で問題となるような吸収はないこと
を確認した。また基板との密着性も良好であり、基板周
辺部の切断や洗浄時にも基板からのレンズの剥離はなか
った。

【００５９】上記のマイクロレンズアレイについて、３
００℃で２時間保持する耐熱試験を行った後、室温に戻
して、亀裂（クラック）の発生の有無を観察して耐熱性
を評価した。その結果、レンズおよび基板に亀裂や剥離
は生じず、すべてのレンズの焦点距離は耐熱試験前と変
わらなかった。

【００６０】［実施例２］ チタンを含有するフェニルシルセスキオキサンゾルの調
製と成膜およびレンズアレイの形成 フェニルトリエトキシシラン０．９５モルをエタノール
１モルで希釈し、１．４４重量％で塩化水素を溶解した
水４モルを加え、約３０分間攪拌した。これに０．０５
モルのチタンのアセト酢酸エチル錯体を加え、さらに約
３０分攪拌し、チタンを含有するフェニルシルセスキオ
キサンゾルを得た。

【００６１】実施例１と同様の方法で、花弁状アルミナ
パターン膜付き（ＦＡＳ層なし）基板上に上記チタンを
含有するフェニルシルセスキオキサンゾルをコーティン
グ、乾燥し、２００℃処理によりレンズアレイを形成し
た。得られたレンズ部の屈折率は１．５５であった。な
お実施例１で作製したレンズの屈折率は１．５３であ
り、屈折率の制御が可能であることが示された。なお、
上記の２００℃に保って流動性が生じたゲルは花弁状ア
ルミナ部での接触角は２度であり、上記ガラス基板での
接触角は９度であった。

【００６２】［実施例３］ チタン等を含有するフェニルシルセスキオキサンゾルの
調製と成膜およびレンズアレイの形成 フェニルトリエトキシシラン０．４５モル、ジフェニル
ジエトキシシラン０．４５モルをエタノール１モルで希
釈し、１．４４重量％で塩化水素を溶解した水４モルを
加え、約３０分間攪拌した。これに０．１０モルのチタ
ンのアセト酢酸エチル錯体を加え、さらに約３０分攪拌
し、チタン等を含有するフェニルシルセスキオキサンゾ
ルを得た。

【００６３】実施例１と同様の方法で、花弁状アルミナ
パターン膜付き（ＦＡＳ層なし）基板上に上記チタン等
を含有するフェニルシルセスキオキサンゾルをコーティ
ング、乾燥し、２００℃処理によりレンズアレイを形成
した。この時できたレンズ部の屈折率は１．５８であっ
た。なお実施例１で作製したレンズの屈折率は１．５３
であり、屈折率の制御が可能であることが示された。な
お、上記の２００℃に保って流動性が生じたゲルは花弁
状アルミナ部での接触角は４度であり、上記ガラス基板
での接触角は１１度であった。

【００６４】［実施例４］ メチルシルセスキオキサンを含有するフェニルシルセス
キオキサンゾルの調製と成膜およびレンズアレイの形成 フェニルトリエトキシシラン０．６０モル、メチルトリ
エトキシシラン０．４０モルをエタノール１．５モルで
希釈し、１．４４重量％で塩化水素を溶解した水４モル
を加え、約３０分攪拌し、メチルシルセスキオキサンを
含有するフェニルシルセスキオキサンゾルを得た。

【００６５】実施例１と同様の方法で、花弁状アルミナ
パターン膜付き（ＦＡＳ層なし）基板上に上記メチルシ
ルセスキオキサンを含有するフェニルシルセスキオキサ
ンゾルをコーティング、乾燥し、２００℃処理によりレ
ンズアレイを形成した。この時できたレンズ部の屈折率
は１．５０であった。実施例１で作製したレンズの屈折
率は１．５３であり、屈折率の制御が可能であることが
示された。なお、上記の２００℃に保って流動性が生じ
たゲルは花弁状アルミナ部での接触角は２度であり、上
記ガラス基板での接触角は９度であった。

【００６６】［実施例５］実施例１で得られたＦＡＳ層
が被覆された花弁状アルミナパターン膜付き基板に実施
例１に使用したフェニルシルセスキオキサンゾルを用い
て引き上げ速度３．０３ｍｍ／秒でディップコーティン
グにより成膜し、その後室温で約１５時間乾燥した。次
にこのゲル化膜を２００℃で３０分間加熱したところ、
実施例３と同じようにゲル膜が軟化してＦＡＳが被覆さ
れた花弁状アルミナ部（直径１５０μｍの円形）の上に
集合して凸部を形成した後に、完全にゲル化して硬化し
た直径１２０μｍの半球状のレンズを形成し、基板の表
面に約２０，０００個のレンズが固着したマイクロレン
ズアレイが得られた。レンズの頂点とボトムの間の厚み
は約８μｍであった。形成されたレンズアレイを原子間
力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定した３次元表面プロフ
ァイルを図２に示す。またこのレンズアレイの１個のレ
ンズの断面プロファイルを図４に示す。ＦＡＳ層を被覆
した場合の図４はＦＡＳ層を被覆しない場合（実施例
１）の図３に比して凸部の立ち上がり部の傾斜が急角度
であり、花弁状アルミナの上に集合したフェニルシルセ
スキオキサンゾルの周辺部における接触角がＦＡＳの存
在により大きくなっていることがわかる。なお、上記の
２００℃に保って流動性が生じたゲルはＦＡＳ付き花弁
状アルミナ部での接触角は約４０度であり、上記ＦＡＳ
付きガラス基板での接触角は約７５度であった。

【００６７】前記形成したレンズの厚みのばらつきを５
点評価したところ８±０．３μｍであり誤差は約±３．
８％、曲率半径は２５３±８μｍであり誤差は約±３．
２％であった。焦点距離を測定したところ３３３±２２
μｍであり誤差は±６．５％であった。さらにこの材料
の波長４００から２５００ｎｍの光の透過性を評価した
ところ通信帯の波長域で問題となるような吸収はないこ
とを確認した。また基板との密着性もよく切断や洗浄時
にも基板からのレンズの剥離はなかった。

【００６８】上記のマイクロレンズアレイについて、３
００℃で２時間保持する耐熱試験を行った後、室温に戻
して、亀裂（クラック）の発生の有無を観察して耐熱性
を評価した。その結果、レンズおよび基板に亀裂や剥離
は生じず、すべてのレンズの焦点距離は耐熱試験前と変
わらなかった。

【００６９】［実施例６］実施例１で得られたＦＡＳ層
が被覆された花弁状アルミナパターン膜付き基板に実施
例２で使用したチタンを含有するフェニルシルセスキオ
キサンゾルをレンズ形成材料としてコーティング、乾燥
し、２００℃で処理してレンズアレイを形成した。

【００７０】［実施例７］実施例１で得られたＦＡＳ層
が被覆された花弁状アルミナパターン膜付き基板に実施
例３で使用したチタンを含有するフェニルシルセスキオ
キサンゾルをレンズ形成材料としてコーティング、乾燥
し、２００℃で処理してレンズを形成した。

【００７１】［実施例８］実施例１で得られたＦＡＳ層
が被覆された花弁状アルミナパターン膜付き基板に実施
例４で使用したメチルシルセスキオキサンを含有するフ
ェニルシルセスキオキサンゾルをレンズ形成材料として
コーティング、乾燥し、２００℃で処理してレンズアレ
イを形成した。

【００７２】［実施例９］ シリカゾルの調製と成膜およびレンズアレイの形成 水に分散した２０重量％のコロイダルシリカにポリエチ
レングリコール（平均分子量２００）を２０重量％とな
るよう加え、約１時間攪拌し、シリカゾルを得た。

【００７３】実施例１で得られたＦＡＳ層が被覆された
花弁状アルミナパターン膜付き基板上に上記シリカゾル
を基板回転速度３０００ｒｐｍ、保持時間５秒でスピン
コーティングしたところ、花弁状アルミナ部分にのみ付
着した。これを１５０℃で３０分間乾燥してマイクロレ
ンズアレイを得た。

【００７４】［実施例１０］実施例１で得られたＦＡＳ
層が被覆された花弁状アルミナパターン膜付き基板表面
に、ＵＶ硬化樹脂（フッ素化エポキシ系樹脂：ダイキン
工業製ＵＶ―３２００）０．０１ｇを液体精密定量吐出
装置（武蔵エンジニアリング社製ディスペンサー）にて
吐出した後、ドライエアーを吹き付けることで花弁状ア
ルミナパターン膜付き基板表面にほぼ均一な厚みに広げ
た。次にこれを１００℃に保ったところ約１０分経過の
時点で、非露光部で溶媒除去され露出したガラス基板の
上にあった樹脂は移動して花弁状アルミナ部（直径１５
０μｍの円形）の上に集合した。この後高圧水銀灯（ウ
シオ電機製 ２４０Ｗ）から３６５ｎｍの範囲の波長の
光で８８．９ｍＷ/ｃｍ²の照度で２．5分間光照射する
ことにより、直径１２０μｍの花弁状アルミナ部に集合
した樹脂は硬化しレンズが得られた。レンズの頂点とボ
トムの厚みは約４μｍであった。

【００７５】前記形成したレンズ材料の波長４００ｎｍ
から２５００ｎｍの光の透過性を評価したところ通信帯
の波長域で問題となるような吸収はなくレンズ部の屈折
率は１．４８であった。

【００７６】［実施例１１］大きさ約２５ｍｍ×２５ｍ
ｍ、厚さ約１ｍｍのポリカーボネート基板を中性洗剤、
水すすぎ、アルコールで順次洗浄し、乾燥したあとコー
ティング用基板とした。アルミニウム−ｓｅｃ−ブトキ
シド（Al(Ｏ-sec-Bu)₃）１．０モルをイソプロパノール
２０モルで希釈したものにベンゾイルアセトン０．５モ
ルを添加した。これを約３時間室温で撹拌し、アルミニ
ウムキレート化合物溶液を得た。

【００７７】次いで、前記ポリカーボネート基板を、該
塗布液中に浸漬した後、ディッピング法（約１ｍｍ／秒
の引き上げ速度）で、基板の表面に塗布膜を形成した。
続いて、室温で３０分乾燥して、透明なアモルファスア
ルミナ膜を被膜した。

【００７８】実施例１で用いたのと同じフォトマスクお
よび光源を用いて、同じ条件で光照射し、溶媒で溶解し
た。それにより、ポリカーボネート基板の表面に直径１
５０μｍで１７５μｍ間隔のアモルファスアルミナがパ
ターンを形成していた。次に、約６０℃の温水中に所定
時間浸漬する温水処理を行い、室温で再び乾燥した。得
られたアルミナ薄膜は可視域で高い透過率を示し、膜厚
は約２００ｎｍであった。この透明アルミナ薄膜（直径
１５０μｍで１７５μｍ間隔で被覆）が被覆されたポリ
カーボネート基板は、そのアルミナ薄膜部部分では１９
ｎｍの面粗さＲaおよび１．７の比表面積ＳRを有する微
細凹凸表面（花弁状アルミナ構造）を有していた。そし
て露出されたポリカーボネート部分は１ｎｍの面粗さＲ
ａおよび１．０の比表面積ＳRを有する平滑表面を有し
ていた。

【００７９】上記花弁状アルミナパターン膜付きポリカ
ーボネート基板上に実施例１と同様の方法で、上記チタ
ンを含有するフェニルシルセスキオキサンゾルをコーテ
ィング、乾燥し、２００℃処理によりレンズを形成し
た。得られたレンズ部の屈折率は１．５５であった。

【００８０】このように本実施例においてはアルミニウ
ムキレート化合物塗膜に光照射し溶媒で洗浄すること
で、アルミナパターンを形成した後、アルミナ部分を温
水に浸漬することで表面微細凹凸を有する花弁状アルミ
ナパターンへと変化させ、その表面微細凹凸パターンで
の表面エネルギー差と微細凹凸組織の毛細管現象により
膜形成用液状組成物を微細凹凸区域に凸部を形成するも
のである。このとき特定の膜形成用液状組成物を用いた
場合には、被覆段階で花弁状アルミナパターン全面に均
一膜厚で成膜し、乾燥および加熱することにより一旦固
体状であった膜形成用液状組成物が液滴状態になり表面
エネルギー差と毛細管現象により微細凹凸区域に凸部が
形成される。膜形成用液状組成物は微細凹凸表面に入り
込んで硬化するので優れた密着性が得られる。

【００８１】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
微細凹凸区域が規則的に配列したパターンを用いて表面
エネルギー差と毛細管現象を利用することにより簡単な
工程で基板との密着性に優れ、高精度を有し、かつ広い
組成範囲を有する光学素子その他の所定表面形状を有す
る物品の製造を可能にしている。また膜形成用液状組成
物として前記加水分解性化合物を使用する場合には耐熱
性に優れた所定表面形状を有する物品が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１により得られたマイクロレ
ンズアレイの３次元表面プロファイルを示す斜視図。

【図２】 本発明の実施例５により得られたマイクロレ
ンズアレイの３次元表面プロファイルを示す斜視図。

【図３】 本発明の実施例１により得られたマイクロレ
ンズアレイの１個のレンズの断面プロファイルを示すグ
ラフ。

【図４】 本発明の実施例５により得られたマイクロレ
ンズアレイの１個のレンズの断面プロファイルを示すグ
ラフ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 忠永 清治 大阪府堺市長曾根町256−１ フローネ中 央401 (72)発明者 松田 厚範 大阪府河内長野市緑ヶ丘中町12−５ (72)発明者 佐々木 輝幸 大阪市中央区北浜四丁目７番28号 日本板 硝子株式会社内 (72)発明者 中村 浩一郎 大阪市中央区北浜四丁目７番28号 日本板 硝子株式会社内 (72)発明者 山本 博章 大阪市中央区北浜四丁目７番28号 日本板 硝子株式会社内 Ｆターム(参考） 4F204 AA36 AA44 AA49 AD03 AD04 AD05 AF01 AH74 AH75

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 濡れ性の大きな区域と濡れ性の小さな区
   域とが規則的に配列されているパターン表面を成形表面
   として有する基材の該成形表面に膜形成用液状組成物を
   付着させ、次いで前記組成物を硬化して前記濡れ性の大
   きな区域で硬化物が形成される所定表面形状を有する物
   品の製造方法において、前記基材の濡れ性の大きな区域
   は微細凹凸表面を有しそして前記濡れ性の小さな区域は
   平滑表面を有することを特徴とする所定表面形状を有す
   る物品の製造方法。
2. 【請求項２】 前記基材の濡れ性の大きな区域は１０ｎ
   ｍ以上の面粗さＲaおよび１．２以上の比表面積ＳRを有
   する微細凹凸表面を有しそして前記濡れ性の小さな区域
   は５ｎｍ以下の面粗さＲaおよび１．０の比表面積ＳRを
   有する平滑表面を有する請求項１に記載の所定表面形状
   を有する物品の製造方法。
3. 【請求項３】 前記基材の濡れ性の大きな区域は５０ｎ
   ｍ以下の面粗さＲaおよび２０以下の比表面積ＳRを有す
   る微細凹凸表面を有しそして前記濡れ性の小さな区域は
   ２ｎｍ以下の面粗さＲaを有する平滑表面を有する請求
   項２に記載の所定表面形状を有する物品の製造方法。
4. 【請求項４】 前記液状組成物は前記形成表面に付着さ
   れてから硬化物になるまでのいずれかの段階で、濡れ性
   の大きな区域の表面に対して９０度以下の接触角Ａを有
   しかつ濡れ性の小さな区域の表面に対して前記接触角Ａ
   よりも５度以上大きい接触角Ｂを有する請求項１〜３の
   いずれか１項に記載の所定表面形状を有する物品の製造
   方法。
5. 【請求項５】 前記液状組成物は加水分解と縮重合可能
   な加水分解性化合物、その加水分解物およびその縮重合
   物よりなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を含
   有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の所定表面形
   状を有する物品の製造方法。
6. 【請求項６】 前記液状組成物は加熱された縮重合物の
   状態で濡れ性の大きな区域の表面に対して９０度以下の
   接触角Ａを有しかつ濡れ性の小さな区域の表面に対して
   前記接触角Ａよりも５度以上大きい接触角Ｂを有するも
   のであり、前記液状組成物を前記成形表面の全面に付着
   させ、前記液状組成物を前記縮重合物の状態に加熱して
   前記縮重合物を濡れ性の大きな区域に集合させる請求項
   ５に記載の所定表面形状を有する物品の製造方法。
7. 【請求項７】 前記液状組成物は光もしくは熱硬化性樹
   脂の原料を含有する請求項１〜４のいずれか１項に記載
   の所定表面形状を有する物品の製造方法。
8. 【請求項８】 前記液状組成物は加熱された状態で濡れ
   性の大きな区域の表面に対して９０度以下の接触角Ａを
   有しかつ濡れ性の小さな区域の表面に対して前記接触角
   Ａよりも５度以上大きい接触角Ｂを有するものであり、
   前記成形表面の全面に前記液状組成物を付着させ、前記
   液状組成物を加熱してその加熱物を濡れ性の大きな区域
   に集合させる請求項７に記載の所定表面形状を有する物
   品の製造方法。
9. 【請求項９】 前記パターン表面を成形表面として有す
   る基材は、加水分解および縮重合可能な金属化合物を含
   む感光性溶液を、表面が５ｎｍ以下の面粗さＲaおよび
   １．０の比表面積ＳRを有する下地基体の表面に塗布し
   て膜を形成し、この塗膜にパターン状に光照射し、塗膜
   の非露光部分を溶媒で溶解、除去した後、塗膜の露光部
   分を温水に接触させることにより１０ｎｍ以上の面粗さ
   Ｒaおよび１．２以上の比表面積ＳRを有する金属酸化物
   膜を下地基体の露光部分表面に形成させることによって
   得られる請求項１〜８のいずれか１項に記載の所定表面
   形状を有する物品の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記感光性溶液中の金属化合物はアル
    ミニウムアルコキシドのキレート化合物である請求項８
    に記載の所定表面形状を有する物品の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記下地基体は無機ガラス、光もしく
    は熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂または金属からなる請求
    項９または１０に記載の所定表面形状を有する物品の製
    造方法。
12. 【請求項１２】 前記成形表面は、そのパターン表面の
    全体の上に撥水性基を有する化合物の薄層を設けてある
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載の所定表面形状を
    有する物品の製造方法。
13. 【請求項１３】 前記撥水性基を有する化合物はアルキ
    ル基含有シラン化合物またはフルオロアルキル基含有シ
    ラン化合物である請求項１２に記載の所定表面形状を有
    する物品の製造方法。
14. 【請求項１４】 前記液状組成物中の加水分解性化合物
    はケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、チタン、スズ
    およびアンチモンよりなる群から選ばれた少なくとも１
    種の元素のアルコキシドまたはキレート化合物である請
    求項５または６に記載の所定表面形状を有する物品の製
    造方法。
15. 【請求項１５】 前記液状組成物中の加水分解性化合物
    は、下記式（１）、 Ｙ_nＳｉＸ_4-n ・・（１） ここでＹはアルキル基、ビニル基、アミノ基、エポキシ
    基、フェニル基またはベンジル基を示し、Ｘはそれぞれ
    独立にアルコキシル基またはハロゲンを示し、ｎは０ま
    たは１である、で表されるケイ素化合物である請求項５
    または６に記載の所定表面形状を有する物品の製造
16. 【請求項１６】 前記式（１）におけるＹがアルキル基
    またはフェニル基であり、Ｘがメトキシル基またはエト
    キシル基であり、ｎが１である請求項１５に記載の所定
    表面形状を有する物品の製造方法。
17. 【請求項１７】 前記液状組成物は、前記ケイ素化合物
    の他にさらに、下記式（２）、 Ｒ₂ＳｉＱ₂ ・・（２） ここでＲはそれぞれ独立にアルキル基、ビニル基、アミ
    ノ基、エポキシ基、フェニル基またはベンジル基を示
    し、Ｑはそれぞれ独立にアルコキシル基またはハロゲン
    を示す、で表されるケイ素化合物を含有する請求項１５
    または１６に記載の所定表面形状を有する物品の製造方
    法。
18. 【請求項１８】 前記液状組成物は、前記ケイ素化合物
    の他にさらに、前記加水分解性化合物として、チタンア
    ルコキシド、ジルコニウムアルコキシド、アルミニウム
    アルコキシドおよびこれらのキレート化合物よりなる群
    から選ばれる少なくとも１種の金属化合物、その加水分
    解物またはその縮重合物を含有する請求項１４〜１７の
    いずれか１項に記載の所定表面形状を有する物品の製造
    方法。
19. 【請求項１９】 前記縮重合物の前記加熱温度は１００
    ℃〜３００℃である請求項６に記載の所定表面形状を有
    する物品の製造方法。
20. 【請求項２０】 前記所定表面形状を有する物品が、微
    小レンズアレイ、シリンドリカルレンズアレイまたはフ
    レネルレンズである請求項１〜１９のいずれか１項に記
    載の所定表面形状を有する物品の製造方法。