特許 7584619 構造体、製造方法、及び微細構造製造用ゲル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-07

(45)【発行日】2024-11-15

(54)【発明の名称】構造体、製造方法、及び微細構造製造用ゲル

(51)【国際特許分類】

   C08F 293/00 20060101AFI20241108BHJP

   C08F 8/00 20060101ALI20241108BHJP

   C08J 3/075 20060101ALI20241108BHJP

   C08J 7/02 20060101ALI20241108BHJP

   C08J 7/12 20060101ALI20241108BHJP

   B82B 1/00 20060101ALI20241108BHJP

   B82B 3/00 20060101ALI20241108BHJP

   B82Y 30/00 20110101ALI20241108BHJP

【ＦＩ】

C08F293/00

C08F8/00

C08J3/075 CEY

C08J7/02 Z

C08J7/12 Z

B82B1/00 ZNM

B82B3/00

B82Y30/00

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023500583

(86)(22)【出願日】2021-12-21

(86)【国際出願番号】 JP2021047244

(87)【国際公開番号】W WO2022176376

(87)【国際公開日】2022-08-25

【審査請求日】2023-06-22

(31)【優先権主張番号】P 2021025680

(32)【優先日】2021-02-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005186

【氏名又は名称】株式会社フジクラ

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】九内 雄一朗

【審査官】内田 靖恵

(56)【参考文献】

【文献】特表２００３－５３１０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３３２８６９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０１３１３８３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０６５９２９９１（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０８Ｆ ２９３／００－２９７／０８

Ｃ０８Ｆ ８／３０

Ｃ０８Ｊ ３／０７５

Ｃ０８Ｊ ７／０２

Ｃ０８Ｊ ７／１２

Ｂ８２Ｙ ３０／００

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マイクロ構造又はナノ構造を有し、
各々が１又は複数のブロックポリマーにより構成された第１セグメント及び第２セグメントであって、疎水性を有する第１セグメント及び親水性を有する第２セグメントが交互に結合されており、且つ、総セグメント数が３以上である多元ブロックコポリマーを含有し、
各多元ブロックコポリマーにおいて、前記第１セグメント又は前記第２セグメントには、色素が化学的に結合されている、
ことを特徴とする構造体。

【請求項2】

前記多元ブロックコポリマーは、総セグメント数が３であるトリブロックコポリマーであり、２つの前記第１セグメントと、当該２つの前記第１セグメントの間に介在する第２セグメントと、により構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の構造体。

【請求項3】

マイクロ構造又はナノ構造を有し、
各々が１又は複数のブロックポリマーにより構成された第１セグメント及び第２セグメントであって、疎水性を有する第１セグメント及び親水性を有する第２セグメントが交互に結合されており、且つ、総セグメント数が３以上である多元ブロックコポリマーを含有し、
各多元ブロックコポリマーにおいて、前記第１セグメント又は前記第２セグメントには、色素と、ナノ粒子とがこの順番で結合されており、
前記ナノ粒子の屈折率は、前記第１セグメント及び前記第２セグメントを含むポリマーマトリクスの屈折率よりも大きい、
ことを特徴とする構造体。

【請求項4】

マイクロ構造又はナノ構造を有し、
各々が１又は複数のブロックポリマーにより構成された第１セグメント及び第２セグメントであって、疎水性を有する第１セグメント及び親水性を有する第２セグメントが交互に結合されており、且つ、総セグメント数が３以上である多元ブロックコポリマーを含有し、
各多元ブロックコポリマーにおいて、前記第１セグメント又は前記第２セグメントには、色素が結合されており、
少なくとも一部の多元ブロックコポリマー同士は、前記色素を介して架橋されている、
ことを特徴とする構造体。

【請求項5】

マイクロ構造又はナノ構造を有し、
各々が１又は複数のブロックポリマーにより構成された第１セグメント及び第２セグメントであって、疎水性を有する第１セグメント及び親水性を有する第２セグメントが交互に結合されており、且つ、総セグメント数が３以上である多元ブロックコポリマーを含有し、
各多元ブロックコポリマーにおいて、前記第１セグメント又は前記第２セグメントには、色素が結合されており、
前記色素が結合されている前記第１セグメント又は前記第２セグメントは、分子量分散が２以下である、
ことを特徴とする構造体。

【請求項6】

マイクロ構造又はナノ構造を有し、
各々が１又は複数のブロックポリマーにより構成された第１セグメント及び第２セグメントであって、疎水性を有する第１セグメント及び親水性を有する第２セグメントが交互に結合されており、且つ、総セグメント数が３以上である多元ブロックコポリマーを含有し、
各多元ブロックコポリマーにおいて、前記第１セグメント又は前記第２セグメントには、色素が結合されており、
前記色素が結合されている前記第１セグメント又は前記第２セグメントを構成するブロック成分の割合は、１３Ｃ－ＮＭＲで測定した場合に、８０％以上１００％以下を満たす、
ことを特徴とする構造体。

【請求項7】

マイクロ構造又はナノ構造を有する構造体の製造方法であって、
各々が１又は複数のブロックポリマーにより構成された第１セグメント及び第２セグメントであって、疎水性を有する第１セグメント及び親水性を有する第２セグメントが交互に結合されており、且つ、総セグメント数が３以上である多元ブロックコポリマーであって、溶媒を含有することによりゲル化した多元ブロックコポリマーに色素を分散させる第１の工程と、
色素が分散された多元ブロックコポリマーを露光することによりパターニングする第２の工程と、
パターニング後の多元ブロックコポリマーから前記多元ブロックコポリマーと結合していない色素を除去する第３の工程と、
前記多元ブロックコポリマーと結合していない色素が除去された多元ブロックコポリマーから前記溶媒を除去することにより当該多元ブロックコポリマーを収縮させる第４の工程と、を含む、
ことを特徴とする製造方法。

【請求項8】

前記色素には、架橋剤が結合されており、
前記架橋剤を用いて少なくとも一部の多元ブロックコポリマー同士を架橋する第５の工程を更に含み、
前記第５の工程は、前記第３の工程の後に実施される、
ことを特徴とする請求項７に記載の製造方法。

【請求項9】

マイクロ構造又はナノ構造を含む構造体を製造するための微細構造製造用ゲルであって、
各々が１又は複数のブロックポリマーにより構成された第１セグメント及び第２セグメントであって、疎水性を有する第１セグメント及び親水性を有する第２セグメントが交互に結合されており、且つ、総セグメント数が３以上である多元ブロックコポリマーを含有し、
各多元ブロックコポリマーにおいて、前記第１セグメント又は前記第２セグメントには、色素が化学的に結合されている、
ことを特徴とする微細構造製造用ゲル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マイクロ構造又はナノ構造を含む構造体及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

マイクロメートルスケールの構造であるマイクロ構造、又は、ナノメートルスケールの構造であるナノ構造を有する構造体の製造方法として、Implosion Fabrication（以下において、ＩｍｐＦａｂ）法が知られている（特許文献１及び非特許文献１参照）。

【0003】

ＩｍｐＦａｂ法では、水を多く含み膨潤した状態のハイドロゲルを露光することによって、このハイドロゲルをパターニングし、パターニング後のハイドロゲルを脱水することにより収縮させる。脱水に起因するハイドロゲルの収縮率が例えば１／１０である場合、パターニング後のハイドロゲルを収縮させることによって、パターニング時の解像度の１０倍の解像度が理論的には得られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００８１４８９号明細書

【非特許文献】

【0005】

【文献】Daniel Oran et. al.，Science 362, 1281-1285 (2018) 14 December 2018

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１のＦＩＧ．１Ａ，１Ｂには、ハイドロゲルのポリマーマトリクスは、規則正しい編み目構造を有するように描かれている。しかし、実際のハイドロゲルのポリマーマトリクスの構造は、非特許文献１のＦｉｇ．１の（Ａ），（Ｃ），（Ｅ）に描かれているように不規則である。この不規則な構造は、特許文献１や非特許文献１で用いているハイドロゲルポリマーマトリクスがラジカル重合法により作製されていることに起因する。一般にハイドロゲルはこのラジカル重合法を用いて合成され、不均一な編み目構造を有する。

【0007】

ポリマーマトリクスの不規則な編み目構造に起因して、パターニング後のハイドロゲルを脱水することにより収縮させた場合、得られる構造体のパターンには、歪みが生じる（非特許文献１のＦｉｇ．４の（Ａ），（Ｃ）参照）。この歪みは、構造体が含む構造が小さくなればなる程顕著になる。このことは、マイクロ構造の一例であるＦｉｇ．４の（Ａ）の構造と、ナノ構造の一例であるＦｉｇ．４の（Ｃ）とを比較すれば明らかである。

【0008】

本発明の一態様は、上述した課題に鑑み成されたものであり、その目的は、従来のＩｍｐＦａｂ法を用いて製造した構造体と比較して、歪みが抑制された構造体、及び、その製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る構造体は、マイクロ構造又はナノ構造を有し、各々が１又は複数のブロックポリマーにより構成された第１セグメント及び第２セグメントであって、各々が疎水性及び親水性を有する第１セグメント及び第２セグメントが交互に結合されており、且つ、総セグメント数が３以上である多元ブロックコポリマーを含有する。

【0010】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る製造方法は、マイクロ構造又はナノ構造を有する構造体の製造方法であって、各々が１又は複数のブロックポリマーにより構成された第１セグメント及び第２セグメントであって、各々が疎水性及び親水性を有する第１セグメント及び第２セグメントが交互に結合されており、且つ、総セグメント数が３以上である多元ブロックコポリマーであって、溶媒を含有することによりゲル化した多元ブロックコポリマーに色素を分散させる第１の工程と、色素が分散された多元ブロックコポリマーを露光することによりパターニングする第２の工程と、パターニング後の多元ブロックコポリマーから色素を除去する第３の工程と、色素が除去された多元ブロックコポリマーから溶媒を除去することにより多元ブロックコポリマーを収縮させる第４の工程と、を含む。

【0011】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る微細構造製造用ゲルは、マイクロ構造又はナノ構造を含む構造体を製造するための微細構造製造用ゲルであって、各々が１又は複数のブロックポリマーにより構成された第１セグメント及び第２セグメントであって、各々が疎水性及び親水性を有する第１セグメント及び第２セグメントが交互に結合されており、且つ、総セグメント数が３以上である多元ブロックコポリマーを含有する。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一態様によれば、従来のＩｍｐＦａｂ法を用いて製造した構造体と比較して、歪みが抑制された構造体、及び、その製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る構造体の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した構造体の一部を拡大した模式図であり、（ｃ）は、（ａ）に示した構造体が含有する２つのトリブロックコポリマーの模式図である。

【図2】（ａ）は、図１の（ｂ）及び（ｃ）に示したトリブロックコポリマーの構造式である。（ｂ）は、図１の（ｂ）及び（ｃ）に示した色素の構造式である。（ｃ）は、図１の（ｂ）及び（ｃ）に示した架橋材の構造式である。

【図3】図１に示した構造体の変形例の斜視図である。

【図4】本発明の第２の実施形態に係るゲルの模式図である。

【図5】本発明の第３の実施形態に係る製造方法のフローチャートである。

【図6】（ａ）～（ｅ）は、図５に示した製造方法に含まれる各工程にけるゲル又は構造体の模式図である。

【図7】図４に示した製造方法の変形例のフローチャートである。

【図8】（ａ）～（ｃ）は、図７に示した製造方法に含まれる各工程にけるゲル又は構造体の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

〔第１の実施形態〕
本発明の第１の実施形態に係る構造体１０について、図１及び図２を参照して説明する。図１の（ａ）は、構造体１０の斜視図であり、図１の（ｂ）は、構造体１０の一部を拡大した模式図であり、図１の（ｃ）は、構造体１０が含有する２つのトリブロックコポリマー１１の模式図である。図２の（ａ）は、トリブロックコポリマー１１の一具体例の構造式であり、図２の（ｂ）は、構造体１０が含有する色素１２の一具体例の構造式であり、図２の（ｃ）は、構造体１０が含有する架橋材１３の一具体例の構造式である。

【0015】

＜構造＞
本実施形態において、構造体１０の形状は、立方体状である（図１の（ａ）参照）。ただし、構造体１０の形状は、これに限定されない。構造体１０の形状は、第３の実施形態において後述する製造方法が含む露光工程（図４及び図５の（ｂ）参照）において実施する露光のパターンに応じて、適宜定めることができる。また、構造体１０は、図１の（ａ）に示す様に３次元的な構造に限定されず、２次元的な構造であってもよい。

【0016】

本実施形態の構造体１０においては、１辺の長さＬとして、５００ｎｍを採用している。したがって、構造体１０は、ナノメートルスケールの構造であるナノ構造を有する。ただし、構造体１０が有する構造は、ナノ構造に限定されず、マイクロスケールの構造であるマイクロ構造であってもよい。ただし、既存のＩｍｐＦａｂ法を用いて構造体を製造する場合、構造体のサイズが小さくなればなるほど、脱水・焼結工程において生じる収縮に起因して、形状に歪みが生じやすい。したがって、構造体１０及び後述する製造方法Ｍ１０，Ｍ２０（図４～図７参照）により得られる効果は、構造体１０の大きさが小さくなればなるほど顕著になる。具体的には、構造体１０及び製造方法１０，２０は、パターンの最小幅が１０μｍ未満の場合に好適に用いることができ、パターンの最小幅が１μｍ未満の場合により好適に用いることができる。なお、ナノメートルスケールの構造とは、パターンの最小幅が１μｍ未満である構造を指し、マイクロメートルスケールの構造とは、パターンの最小幅が１ｍｍ未満である構造を指す。

【0017】

構造体１０は、トリブロックコポリマー１１と、色素１２と、架橋材１３とを含有している（図１の（ｂ）参照）。図１の（ｃ）においては、構造体１０が含有する２つのトリブロックコポリマー１１を拡大して、模式的に図示している。

【0018】

（トリブロックコポリマー）
多元ブロックコポリマーの一例であるトリブロックコポリマー１１は、疎水性を有するセグメント１１１と親水性を有するセグメント１１２が交互に結合することによって構成されている（図１の（ｃ）参照）。セグメント１１１は、第１セグメントの一例であり、セグメント１１２は、第２セグメントの一例である。

【0019】

本実施形態において、セグメント１１１及びセグメント１１２の各々は、１つのブロックポリマーにより構成されている。ただし、セグメント１１１を構成するブロックポリマーは、疎水性を有し、セグメント１１２を構成するブロックポリマーは、親水性を有する。セグメント１１１及びセグメント１１２の一例については、図２の（ａ）を参照して後述する。ただし、セグメント１１１は、疎水性を有する複数のブロックポリマーにより構成されていてもよいし、セグメント１１２は、親水性を有する複数のブロックポリマーにより構成されていてもよい。

【0020】

また、本実施形態において、トリブロックコポリマー１１においては、セグメント１１１、セグメント１１２、及びセグメント１１１がこの順番で結合されている。換言すれば、トリブロックコポリマー１１は、２つのセグメント１１１と、これら２つのセグメント１１１の間に介在するセグメント１１２と、により構成されている。したがって、トリブロックコポリマー１１の総セグメント数は、３である。ただし、総セグメント数は、３に限定されず、３以上であれば適宜定めることができる。このように、構造体１０は、トリブロックコポリマーでなく多元ブロックコポリマーであってもよい。なお、総セグメント数は、奇数であることが好ましく、３であることがより好ましい。

【0021】

後述する製造方法Ｍ１０，Ｍ２０においては、構造体１０を製造するための中間体（以下において、微細構造製造用ゲルとも称する）としてトリブロックコポリマー１１を溶媒（製造方法Ｍ１０，Ｍ２０においては水）中において膨潤させることによって得られるポリマーゲル（製造方法Ｍ１０，Ｍ２０においてはハイドロゲル）を用いる。総セグメント数が奇数であることによって、トリブロックコポリマー１１の両端に同じ極性を有するブロックポリマーが位置する。したがって、ポリマーゲルを形成する場合に、複数のトリブロックコポリマー１１の端部同士を容易に凝集させることができる。また、総セグメント数が３であることによって、複数のトリブロックコポリマー１１の端部以外の部分が凝集することを防ぐことができる。したがって、ポリマーゲルを構成するポリマーマトリクスのピッチを均一にすることが容易になる。

【0022】

なお、本実施形態のトリブロックコポリマー１１は、微細構造製造用ゲルを調製する場合に、溶媒として親水性を有する溶媒の一例である水を用いることを想定している。そのため、トリブロックコポリマー１１として、両端にセグメント１１１が位置するトリブロックコポリマーを採用している。ただし、微細構造製造用ゲルを調製する場合に疎水性を有する溶媒を用いる場合には、トリブロックコポリマー１１として、両端にセグメント１１２が位置するトリブロックコポリマーを採用すればよい。

【0023】

（色素及び架橋材）
図１の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、複数のトリブロックコポリマー１１のうち少なくとも何れかのトリブロックコポリマー１１においては、両端の２つのセグメント１１１の間に介在するセグメント１１２に色素１２が結合されている。そのうえで、色素１２同士は、架橋材１３により架橋されている。したがって、複数のトリブロックコポリマー１１のうち少なくとも一部のトリブロックコポリマー１１同士は、色素１２を介して架橋されている。

【0024】

なお、トリブロックコポリマー１１として、両端にセグメント１１２が位置するトリブロックコポリマーを採用する場合、色素１２は、２つのセグメント１１２の間に介在するセグメント１１１に色素１２が結合されていればよい。

【0025】

（ブロックポリマー、色素、及び架橋材の具体例）
トリブロックコポリマー１１を構成するセグメント１１１及びセグメント１１２の各々を構成するブロックポリマーの一例としては、それぞれ、ポリ（ブチルメタクリレート）（ＰＢＭＡ）及びポリ（メタクリル酸）（ＰＭＭＡ）が挙げられる。図２の（ａ）に示す具体例においては、左側のセグメント１１１の重合度ｎは、ｎ＝１３４であり、セグメント１１２の重合度ｍは、ｍ＝２７３であり、右側のセグメント１１１の重合度ｋは、ｋ＝１９２である。

【0026】

ただし、セグメント１１１セグメント１１２の各々を構成するブロックポリマーは、それぞれ、ＰＢＭＡ及びＰＭＭＡに限定されない。セグメント１１１を構成する他のブロックポリマーとしては、ポリ（ヘキシルメタクリレート）、ポリ（オクチルメタクリレート）などのアルキル鎖を有するメタクリレート類、アクリレート類などが好適に用いられるが、これに限定されず、脂環式の官能基やフッ化アルキル等、疎水性の側鎖を有するポリマー類を好適に用いることができる。セグメント１１２を構成する他のブロックポリマーとしては、ポリ（アクリル酸）などカルボン酸基を有するメタクリレート、アクリレート類が挙げられるが、これらに限定されず、所望の色素と反応することができる官能基を含有したポリマーであることができる。

【0027】

色素１２が結合されているセグメントであるセグメント１１２は、ＧＰＣ測定によりより測定されるポリスチレン換算の数平均分子量（Ｍ_ｎ）とポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍ_Ｗ）の比（Ｍ_Ｗ／Ｍ_ｎ）である分子量分散が３以下であることが好ましく、２以下であることがより好ましく、さらには１．２以下であることが最も好ましい。分子量分散が狭いほど、ブロックポリマーの鎖長分布が狭い範囲に収まっていることを意味するため、より均一な編み目構造のハイドロゲルを形成することが出来る。なお、セグメント１１２の分子量分散は、製造する構造体１０が有するマイクロ構造又はナノ構造におけるパターンの最小幅の大小に応じて、適宜定めればよい。パターンの最小幅が小さければ小さいほど、セグメント１１２の分子量分散を小さくすることが好ましい。なお、セグメント１１２と同様に、セグメント１１１の分子量分散も小さいことが好ましい。セグメント１１１及びセグメント１１２は、例えばリビングラジカル重合などの精密重合法を用いて製造することができるので、分子量分散を小さくすることができる。

【0028】

また、セグメント１１２のブロック成分の割合は、１３Ｃ－ＮＭＲで測定した場合に、８０％以上１００％以下を満たすことが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。ブロック成分の割合は、１３Ｃ－ＮＭＲ測定におけるＴｒｉａｄでのシーケンス情報から算出することができる。ここで、ブロック成分の割合は以下のように定義されたものであるとする。
（ブロック成分の割合）
＝（すべて同じユニットであるフラクション）／（全フラクション）×１００ （％）

【0029】

なお、ブロックポリマーが複数のモノマーから成る場合も、Ｔｒｉａｄ成分がすべて同じであれば上記式の分子にカウントするものとする。例えば、Ａ、Ｂの２種類のモノマーから成るブロックコポリマーの場合、“ＡＡＡ”のフラクションと“ＢＢＢ”のフラクション分子にカウントするが、それ以外の“ＢＡＢ”や“ＡＢＡ”など異なるユニットを含むフラクションは上記式の分子にはカウントしない。ブロック成分の割合が８０％以上であることによって、より構造が制御された編み目構造のゲルを構築することができる。

【0030】

色素１２の一例としては、蛍光色素の１つであるフルオレセイン、フルオレセインのカルボキシル基を置換基Ｒで置換したもの（図２の（ｂ）参照）が挙げられる。また、置換基Ｒとしては、後述する架橋材１３が用いられる。なお、後述する構造体１０の変形例のように、トリブロックコポリマー１１同士を架橋しない場合には、置換基Ｒとしてアミノ基（ＮＨ_２）や、チオール基（ＳＨ）や、ビオチンなどを用いることができる。

【0031】

架橋材１３は、水性樹脂用架橋材であり、その一例としては、水溶性の骨格を持つジアジドである、１,１１-ジアジド-３,６,９-トリオキサウンデカンなどが挙げられる（図２の（ｃ）参照）。架橋剤としてジアジド類などを架橋反応に用いる場合は、色素１２に導入する置換基は不飽和結合である二重結合や三重結合を有する官能基を導入することが好ましい。

【0032】

＜構造体の変形例＞
図１に示した構造体１０の変形例である構造体１０Ａについて、図３を参照して説明する。図３は、構造体１０Ａの斜視図である。

【0033】

構造体１０Ａは、構造体１０と同様に、ナノ構造を有する。また、構造体１０Ａは、構造体１０と同様に、疎水性を有する第１セグメント１１１及び親水性を有する第２セグメント１１２が交互に結合されており、且つ、総セグメント数が３であるトリブロックコポリマーを含有する。

【0034】

ただし、構造体１０Ａが含有するトリブロックコポリマーは、構造体１０が含有するトリブロックコポリマー１１（図１の（ｂ）及び（ｃ））と比較して、色素１２に架橋材１３ではなくナノ粒子が結合されている点が異なる。本変形例においては、ナノ粒子と、高屈折率部１０２とについて説明する。高屈折率部１０２は、トリブロックコポリマーの一部であって、色素１２にナノ粒子が結合されている領域である。

【0035】

上述したように、構造体１０Ａが含有するトリブロックコポリマーにおいて、セグメント１１１及びセグメント１１２のうち一方のセグメントであって、両端の２つのセグメント１１１の間に介在するセグメント１１２には、色素１２と、ナノ粒子とがこの順番で結合されている。

【0036】

ナノ粒子は、屈折率がセグメント１１１及びセグメント１１２を含むポリマーマトリクスの屈折率よりも大きくなるように構成されている。本変形例では、ナノ粒子として、金属の一例である金のナノ粒子を採用している。ただし、ナノ粒子を構成する金属は、金に限定されず、例えば、銀、銅、白金であってもよい。また、ナノ粒子の表面に更なる金属を成長させてもよい。また、ナノ粒子を構成する材料は、金属に限定されず、半導体や絶縁体、例えば、カーボンナノチューブ、フラーレン、酸化チタン、シリカ、及びダイアモンドなどであってもよい。また、これらを単体で用いる必要はなく、これらのブレンドやアロイであってもよい。

【0037】

その結果、トリブロックコポリマーのうち、セグメント１１２に色素１２及びナノ粒子が結合された領域の屈折率は、セグメント１１２に色素１２及びナノ粒子が結合されていない領域の屈折率よりも高くなる。以下において、セグメント１１２に色素１２及びナノ粒子が結合されていない領域を低屈折率部１０１と称し、ナノ粒子に起因して屈折率が低屈折率部１０１よりも高い領域を高屈折率部１０２と称する。

【0038】

本変形例において、低屈折率部１０１の形状は、直方体状のブロックである。低屈折率部１０１のサイズは、一対の底壁の各辺の長さが４．５μｍであり、厚みが１．５μｍである。

【0039】

本変形例において、高屈折率部１０２の形状は、柱状のピラーである。高屈折率部１０２のサイズは、一対の底面の各辺の長さＬが５００ｎｍであり、厚みが１．５μｍである。高屈折率部１０２は、低屈折率部１０１の内部に、低屈折率部１０１の一対の底壁同士を貫通するように形成されている。このように構成された高屈折率部１０２は、ナノ構造の一例である。なお、本変形例においては、低屈折率部１０１の内部に１６の高屈折率部１０２がマトリクス状に配置されている。また、図３においては、１６の高屈折率部１０２のうち１つの高屈折率部１０２のみに符号を付している。

【0040】

なお、低屈折率部１０１及び高屈折率部１０２の形状及びサイズは、本変形例に限定されず、適宜定めることができる。高屈折率部１０２は、本変形例のようにその一部が低屈折率部１０１から露出していてもよいし、低屈折率部１０１の内部に埋設されていてもよい。

【0041】

〔第２の実施形態〕
本発明の第２の実施形態に係るゲル１０Ｇついて、図４を参照して説明する。図４は、ゲル１０Ｇの模式図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0042】

ゲル１０Ｇは、上述した構造体１０又は構造体１０Ａを製造するための微細構造製造用ゲルの一例である。ゲル１０Ｇは、各々が１又は複数のブロックポリマーにより構成された第１セグメント１１１及び第２セグメント１１２であって、各々が疎水性及び親水性を有する第１セグメント１１１及び第２セグメント１１２が交互に結合されており、且つ、総セグメント数が３であるトリブロックコポリマーと、水とを含有する。なお、トリブロックコポリマーは、上述したように多元ブロックコポリマーであってもよい。

【0043】

ゲル１０Ｇは、セグメント１１１及びセグメント１１２を含み、且つ、色素１２がセグメント１１２に結合していないトリブロックコポリマー１１を、親水性を有する溶媒の一例である水中に分散させることによって膨潤させることによって得られる。

【0044】

トリブロックコポリマー１１は、その両端が疎水性を有するセグメント１１１により構成されており、セグメント１１１同士の間に親水性を有するセグメント１１２が介在するように構成されている。このようなトリブロックコポリマー１１を水中に分散させることによって、図４に示すようなポリマーマトリクス１４が形成される。ポリマーマトリクス１４は、溶媒である水と、セグメント１１１が凝集することによって形成される擬似的な架橋点１４１と、２つの架橋点１４１同士の間に介在するセグメント１１２と、により構成される。なお、図４においては、ポリマーマトリクスの構成を分かりやすくするためにポリマーマトリクス１４を２次元的な構造として図示しているが、実際のポリマーマトリクス１４は、３次元的な構造である。

【0045】

トリブロックコポリマー１１を構成するセグメント１１１及びセグメント１１２は、上述したように、精密重合法を用いて製造可能である。そのため、セグメント１１１及びセグメント１１２を構成するブロックポリマーは、小さな分子量分散を有する。セグメント１１１及びセグメント１１２のブロックポリマーにおける分子量分散は、例えば、２以下であることが好ましく、１．２以下であることがより好ましい。このように、セグメント１１１及びセグメント１１２の各々の重合度が精密に制御されていることによって、ポリマーマトリクス１４における架橋点１４１同士のピッチｐにおいて生じ得るばらつきを抑制することができる。

【0046】

なお、本実施形態では、両端にセグメント１１１が位置し、セグメント１１１同士の間にセグメント１１２が介在するトリブロックコポリマーを用いてポリマーマトリクス１４を形成しているため、溶媒として親水性を有する溶媒の一例である水を採用している。親水性を有する溶媒の水以外の例としては、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）及びジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）が挙げられる。

【0047】

また、両端にセグメント１１２が位置し、セグメント１１２同士の間にセグメント１１１が介在するトリブロックコポリマーを用いてポリマーマトリクス１４を形成する場合には、溶媒として疎水性を有する溶媒を採用すればよい。疎水性を有する溶媒の一例としては、ノルマルヘキサン及びシクロヘキサンが挙げられる。

【0048】

〔第３の実施形態〕
本発明の第３の実施形態に係る製造方法Ｍ１０であって、図３に示した構造体１０Ａの製造に好適な製造方法Ｍ１０について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、製造方法Ｍ１０のフローチャートである。図６は、製造方法Ｍ１０に含まれる各工程におけるゲル１０Ｇ又は構造体１０Ａの模式図である。図６の（ａ）は、色素分散工程Ｓ１２を実施したあとのゲル１０Ｇの模式図であり、図６の（ｂ）は、露光工程Ｓ１３におけるゲル１０Ｇの模式図であり、図６の（ｃ）は、ナノ粒子添加工程Ｓ１５を実施したあとのゲル１０Ｇの模式図であり、図６の（ｄ）は、ナノ粒子成長工程Ｓ１７を実施したあとのゲル１０Ｇの模式図であり、図６の（ｅ）は、脱水・焼結工程Ｓ１８を実施することによって得られた構造体１０Ａの模式図である。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。なお、製造方法Ｍ１０は、非特許文献１に記載されたＩｍｐＦａｂ法をベースにし、トリブロックコポリマー１１を含有するゲル１０Ｇを用いるものである。

【0049】

図５に示すように、製造方法Ｍ１０は、ゲル化工程Ｓ１１と、色素分散工程Ｓ１２と、露光工程Ｓ１３と、色素洗浄工程Ｓ１４と、ナノ粒子添加工程Ｓ１５と、ナノ粒子洗浄工程Ｓ１６と、ナノ粒子成長工程Ｓ１７と、脱水・焼結工程Ｓ１８とを含んでいる。

【0050】

ゲル化工程Ｓ１１は、第１セグメント１１１及び第２セグメント１１２が交互に結合されており、且つ、総セグメント数が３であるトリブロックコポリマー１１が水中にいて膨潤したゲル１０Ｇを得る工程である。なお、本実施形態のゲル化工程Ｓ１１では、トリブロックコポリマー１１を用いてゲル１０Ｇを調製するが、トリブロックコポリマー１１の代わりに総セグメント数が４以上である多元ブロックコポリマーを用いてもよい。

【0051】

セグメント１１１及びセグメント１１２を含むトリブロックコポリマー１１（例えば図２の（ａ）参照）は、市販されているもののなかからセグメント１１１及びセグメント１１２の重合度を考慮して適宜購入することができる。また、精密重合法を用いて所望の重合度を有するセグメント１１１及びセグメント１１２を製造したうえで、それらを用いてトリブロックコポリマー１１を製造してもよい。

【0052】

まず、トリブロックコポリマー１１のＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）溶液を調製する。トリブロックコポリマー１１の濃度は、特に限定されないが、例えば２０重量％である。その溶液を、所定の形状（本実施形態では直方体状）を有する型（モールド）に充填する。次に、数分間に亘って上記溶液の表面を水蒸気にさらすことによってトリブロックコポリマー１１の弱いゲルを得る。次に、この弱いゲルを３日間に亘って水中に浸すことによってゲル１０Ｇを得る。

【0053】

所望のトリブロックコポリマー１１を含有するゲル１０Ｇが市販されている場合には、それを購入し、ゲル化工程Ｓ１１を省略することもできる。

【0054】

色素分散工程Ｓ１２は、第１の工程の一態様であり、ゲル１０Ｇに色素１２を分散させる工程である（図６の（ａ）参照）。なお、図６においては、トリブロックコポリマー１１を構成するセグメント１１１を二重線で図示し、セグメント１１２を実線で図示している。また、符号１１１，１１２の図示は省略している。なお、本実施形態において用いる色素１２は、図２の（ｂ）に示したフルオレセインのカルボキシル基をアミノメチル基で置換したものである。

【0055】

露光工程Ｓ１３は、第２の工程の一態様であり、色素１２が分散されたゲル１０Ｇを構成するトリブロックコポリマー１１の所定の領域を露光することによりパターニングする工程である（図６の（ｂ）参照）。図６の（ｂ）に図示した２点鎖線は、露光する領域を模式的に表す。この露光により照射された光のエネルギーを吸収することにより、色素１２がセグメント１１２を構成するブロックポリマーに結合する（図２の（ｂ）参照）。直方体状であるゲル１０Ｇにおいて、３次元的に所望の領域を露光するために、２光子吸収法の露光プロセスが好適である。なお、露光工程Ｓ１３と、後述するナノ粒子添加工程Ｓ１５、ナノ粒子洗浄工程Ｓ１６、ナノ粒子成長工程Ｓ１７、及び脱水・焼結工程Ｓ１８とは、ＩｍｐＦａｂ法として知られている工程である。したがって、本実施形態では、これらの工程については、簡単な説明に留める。

【0056】

色素洗浄工程Ｓ１４は、第３の工程の一態様であり、パターニング後のゲル１０Ｇを洗浄することにより、未反応であり、且つ、ゲル１０Ｇ内に残存している色素１２を除去する工程である。この工程を実施することにより、露光された領域内においてセグメント１１２に結合した色素１２のみが構造体１０の内部に残存する。すなわち、露光によりパターニングされた領域内にのみ色素１２が残存する。

【0057】

ナノ粒子添加工程Ｓ１５は、色素１２にナノ粒子１５（例えば金製）を修飾する工程である（図６の（ｃ）参照）。

【0058】

ナノ粒子洗浄工程Ｓ１６は、色素１２にナノ粒子１５を修飾したあとのゲル１０Ｇを洗浄することにより、色素１２に結合しておらず、ゲル１０Ｇ内に残存しているナノ粒子を除去する工程である。

【0059】

ナノ粒子成長工程Ｓ１７は、色素１２を修飾したナノ粒子１５を更に成長させることによって、ゲル１０Ｇにおける高屈折率材料の含有量を高める工程である（図６の（ｄ）参照）。図６の（ｄ）においては、ナノ粒子１５を破線で示し、成長後の粒子１６を実線で示している。

【0060】

脱水・焼結工程Ｓ１８は、第４の工程の一態様であり、色素１２が除去されたトリブロックコポリマー１１から水を除去することにより、トリブロックコポリマー１１を収縮させ、構造体１０Ａを得る工程である（図６の（ｅ）参照）。この工程を実施することにより、ゲル１０Ｇは、脱水前のゲル１０Ｇと相似な形状を保ったまま縮小される。なお、図６の（ｅ）においては、脱水によりゲル１０Ｇのサイズが１／２になるように縮小率を便宜的に定めている。ただし、実際のゲル１０Ｇにおける脱水に伴う縮小率は、トリブロックコポリマー１１の構造と、ゲル１０Ｇにおける水の含有率（換言すれば膨潤の程度）とに依存して定まる。例えば、本実施形態のトリブロックコポリマー１１（図２の（ａ）を参照）においてゲル１０Ｇにおける水の含有率が約８３％である場合、脱水に伴う縮小率は、１／１０程度になる。

【0061】

このとき、図４に示すようにゲル１０Ｇを構成するポリマーマトリクス１４における架橋点１４１同士のピッチｐにおいて生じ得るばらつきが小さいため、ゲル１０Ｇの収縮にともあに生じ得る歪みを抑制することができる。その結果、露光工程Ｓ１３においてパターニングされた領域（図６の（ｅ）において２点鎖線で図示する領域）も、脱水前のパターニングされた領域と相似な形状を保ったまま縮小される。したがって、製造方法Ｍ１０を用いて製造された構造体１０Ａにおいては、従来のＩｍｐＦａｂ法を用いて製造した構造体と比較して、歪みを抑制することができる。

【0062】

また、脱水・焼結工程Ｓ１８は、ナノ粒子成長工程Ｓ１７を実施したあとのゲル１０Ｇをオーブン中で加熱することによって実施される。脱水工程の温度は用いるポリマーの耐熱温度や溶媒の沸点よりも低めに設定することが良好な形状維持のためには好ましく、例えば水とアクリル酸系のハイドロゲルの場合は６０℃～９５℃の温度で３０分～１２０分程度乾燥させることが好ましい。また、ある程度、乾燥および収縮が進んでから真空乾燥させるのも効率的である。焼結温度はナノ粒子の融点よりもやや低い温度で、ナノ粒子の表面だけを溶かすように、できるだけ短時間で加熱するのが好ましい。長時間、高熱にさらすとゲルへのダメージや金属ナノ粒子の酸化などを引き起こす不具合を生じやすい。金属ナノ粒子の酸化を防ぐためには、不活性雰囲気下や真空中での焼結が好ましい。さらには、脱水・焼結工程は複数の加熱条件の組み合わせであってよく、例えば、脱水工程前半では大気圧下にてオーブンの加熱温度を９０℃、加熱時間を１時間に設定することによってトリブロックコポリマー１１からおおむねの脱水をし、ついで、同温度設定のまま真空ポンプにて真空引きをしながらさらに３０分間乾燥させる。続く焼結工程では真空引きを継続したまま、オーブンの加熱温度を４００℃、加熱時間を３分に切り替えることでトリブロックコポリマー１１に含まれる粒子１６同士が焼結される。その結果、トリブロックコポリマー１１に含まれる粒子１６同士が固着するので、構造体１０Ａにおける高屈折率部１０２（図３参照）の強度を高めることができる。また、焼結工程については、加熱方式によるナノ粒子の溶融に限らず、レーザーやフラッシュキセノンランプ等の照射による瞬間的な焼結方法を採用しても良い。

【0063】

＜製造方法の変形例＞
製造方法Ｍ１０の変形例である製造方法Ｍ２０について、図７及び図８を参照して説明する。図７は、製造方法Ｍ２０のフローチャートである。図８は、製造方法Ｍ２０に含まれる各工程にけるゲル又は構造体の模式図である。図８の（ａ）は、架橋工程Ｓ２５を実施したあとのゲルの模式図であり、図８の（ｂ）は、ゲル除去工程Ｓ２６を実施することによって得られたゲルの模式図であり、図８の（ｃ）は、脱水工程Ｓ２８により得られた構造体１０の模式図である。

【0064】

図７に示すように、製造方法Ｍ２０は、ゲル化工程Ｓ１１と、色素分散工程Ｓ２２と、露光工程Ｓ１３と、色素洗浄工程Ｓ１４と、架橋工程Ｓ２５と、ゲル除去工程Ｓ２６と、脱水工程Ｓ２８とを含んでいる。製造方法Ｍ２０に含まれるゲル化工程Ｓ１１、露光工程Ｓ１３、及び色素洗浄工程Ｓ１４は、製造方法Ｍ１０に含まれるゲル化工程Ｓ１１、露光工程Ｓ１３、及び色素洗浄工程Ｓ１４と同じ工程である。したがって、本変形例では、これらの工程の説明を省略し、色素分散工程Ｓ２２、架橋工程Ｓ２５、ゲル除去工程Ｓ２６、及び、脱水工程Ｓ２８について説明する。

【0065】

色素分散工程Ｓ２２は、製造方法Ｍ１０に含まれる色素分散工程Ｓ１２と同様にゲル１０Ｇに色素１２を分散させる工程であるが、用いる色素１２が色素分散工程Ｓ１２の場合と異なる。本変形例では、色素１２として、図２の（ｂ）に示したフルオレセインのカルボキシル基を架橋材１３（図２の（ｃ））で置換したものを採用している。

【0066】

架橋工程Ｓ２５は、第５の工程の一態様である。架橋工程Ｓ２５は、セグメント１１２に色素１２と架橋材１３とがこの順番で結合されているゲル１０Ｇに対して紫外線を照射することによって、異なるセグメント１１２に結合された架橋材１３同士を結合させる工程である。この工程により、トリブロックコポリマー１１同士は、色素１２及び架橋材１３を介して架橋される（図８の（ａ）参照）。

【0067】

ゲル除去工程Ｓ２６は、疎水性を有する溶媒にゲル１０Ｇを浸す、あるいは、疎水性を有する溶媒の蒸気にゲル１０Ｇをさらすことによって、色素１２及び架橋材１３を介して架橋されていない領域のゲル１０Ｇを分解する工程である。この工程により、色素１２及び架橋材１３を介して架橋されているゲル１０Ｇ’が得られる（図８の（ｂ）参照）。

【0068】

脱水工程Ｓ２８は、製造方法Ｍ１０の脱水・焼結工程Ｓ１８と同様に、第４の工程の一態様であり、色素１２が除去されたトリブロックコポリマー１１から水を除去することにより、トリブロックコポリマー１１を収縮させ、構造体１０を得る工程である（図６の（ｅ）参照）。

【0069】

製造方法Ｍ２０においても、製造方法Ｍ１０と同様に、トリブロックコポリマー１１を含有するゲル１０Ｇを用いている。したがって、製造方法Ｍ２０を用いて製造された構造体１０においては、従来のＩｍｐＦａｂ法を用いて製造した構造体と比較して、歪みを抑制することができる。

【0070】

また、製造方法Ｍ２０は、ゲル除去工程Ｓ２６を実施することにより、ゲル１０Ｇのうち色素１２及び架橋材１３を介して架橋されなかった領域のゲル１０Ｇを分解することができる。その結果、ゲル１０Ｇのうち露光工程Ｓ１３においてパターニングされた領域のみを構造体１０として得ることができる。したがって、製造方法Ｍ２０は、従来のＩｍｐＦａｂ法では製造することができなかった構造体１０を製造することができる。

【0071】

本発明の第１の態様に係る構造体は、マイクロ構造又はナノ構造を有し、各々が１又は複数のブロックポリマーにより構成された第１セグメント及び第２セグメントであって、各々が疎水性及び親水性を有する第１セグメント及び第２セグメントが交互に結合されており、且つ、総セグメント数が３以上である多元ブロックコポリマーを含有する。

【0072】

第１の態様に係る構造体は、非特許文献１に記載されたＩｍｐＦａｂ法を適用して製造することができる。ブロックポリマーは直鎖状の形態を有するが、疎水性、親水性を有するセグメントが交互に結合され、且つ、総セグメント数が３以上であることによって、親水性、または、疎水性の溶媒中に分散させた際に、溶媒とは極性が反対となるセグメント同士が溶媒中で凝集するため、この部位が物理的な架橋点となり、膨潤ゲル形態とすることが出来る。例えば、疎水性セグメント／親水性セグメント／疎水性セグメントの３セグメントからなるブロックポリマーを水中に分散させた場合には、複数のブロックポリマーの両端にある疎水性のセグメントが集まって凝集し、物理架橋点となることでゲル状形態となることができる。ところで、第１セグメントを構成するブロックポリマー及び第２セグメントを構成するブロックポリマーは、精密重合法を用いて製造することによって、それぞれのブロックポリマーの重合度を精密に制御することができる。そのため、溶媒を用いて多元ブロックコポリマーを膨潤させることによって得られるゲルにおいて、ポリマーマトリクスにおける架橋点同士のピッチにおいて生じ得るばらつきを抑制することができる。したがって、本構造体１０は、従来のＩｍｐＦａｂ法を用いて製造した構造体と比較して、歪みを抑制することができる。

【0073】

また、本発明の第２の態様に係る構造体においては、上述した第１の態様に係る構造体の構成に加えて、前記多元ブロックコポリマーは、総セグメント数が３であるトリブロックコポリマーであり、２つの前記第１セグメントと、当該２つの前記第１セグメントの間に介在する第２セグメントと、により構成されている、構成が採用されている。

【0074】

上記の構成によれば、多元ブロックコポリマーを膨潤させるための溶媒として親水性を有する溶媒（例えば水）を用いることができる。

【0075】

また、本発明の第３の態様に係る構造体においては、上述した第１の態様又は第２の態様に係る構造体の構成に加えて、各多元ブロックコポリマーにおいて、前記第１セグメント又は前記第２セグメントには、色素と、ナノ粒子とがこの順番で結合されており、前記ナノ粒子の屈折率は、前記第１セグメント及び前記第２セグメントを含むポリマーマトリクスの屈折率よりも大きい、構成が採用されている。

【0076】

上記の構成によれば、構造体の内部において、ナノ粒子が含まれておらず低い屈折率を有する領域と、ナノ粒子が含まれており高い屈折率を有する領域と、を任意に作り分けることができる。

【0077】

また、本発明の第４の態様に係る構造体においては、上述した第１の態様～第３の態様の何れか一態様に係る構造体の構成に加えて、各多元ブロックコポリマーにおいて、前記第１セグメント又は前記第２セグメントには、色素が結合されており、少なくとも一部の多元ブロックコポリマー同士は、前記色素を介して架橋されている、構成が採用されている。

【0078】

上記の構成によれば、本構造体を製造する過程において、多元ブロックコポリマーを膨潤させて得られたゲルのうち、色素を介して架橋されなかった領域のゲルを分解することができる。その結果、ゲルのうち色素を介して架橋された領域（すなわちパターニングされた領域）のみを構造体として得ることができる。

【0079】

また、本発明の第５の態様に係る構造体においては、上述した第１の態様～第４の態様の何れか一態様に係る構造体の構成に加えて、各多元ブロックコポリマーにおいて、前記第１セグメント又は前記第２セグメントには、色素が結合されており、前記色素が結合されている前記第１セグメント又は前記第２セグメントは、分子量分散が２以下である、構成が採用されている。

【0080】

上記の構成によれば、溶媒を用いて多元ブロックコポリマーを膨潤させることによって得られるゲルにおいて、ポリマーマトリクスにおける架橋点同士のピッチにおいて生じ得るばらつきを更に抑制することができる。したがって、本構造体は、従来のＩｍｐＦａｂ法を用いて製造した構造体と比較して、歪みを更に抑制することができる。

【0081】

また、本発明の第６の態様に係る構造体においては、上述した第１の態様～第５の態様の何れか一態様に係る構造体の構成に加えて、各多元ブロックコポリマーにおいて、前記第１セグメント又は前記第２セグメントには、色素が結合されており、前記色素が結合されている前記第１セグメント又は前記第２セグメントを構成するブロック成分の割合は、１３Ｃ－ＮＭＲで測定した場合に、８０％以上１００％以下を満たす、構成が採用されている。

【0082】

上記の構成によれば、ブロック成分の割合が８０％以上であることによって、より構造が制御された編み目構造のゲルを構築することができる。

【0083】

本発明の第７の態様に係る製造方法は、マイクロ構造又はナノ構造を有する構造体の製造方法であって、各々が１又は複数のブロックポリマーにより構成された第１セグメント及び第２セグメントであって、各々が疎水性及び親水性を有する第１セグメント及び第２セグメントが交互に結合されており、且つ、総セグメント数が３以上である多元ブロックコポリマーであって、溶媒を含有することによりゲル化した多元ブロックコポリマーに色素を分散させる第１の工程と、色素が分散された多元ブロックコポリマーを露光することによりパターニングする第２の工程と、パターニング後の多元ブロックコポリマーから色素を除去する第３の工程と、色素が除去された多元ブロックコポリマーから溶媒を除去することにより多元ブロックコポリマーを収縮させる第４の工程と、を含む。

【0084】

第１セグメントを構成するブロックポリマー及び第２セグメントを構成するブロックポリマーは、精密重合法を用いて製造することによって、それぞれのブロックポリマーの重合度を精密に制御することができる。そのため、溶媒を用いて多元ブロックコポリマーを膨潤させることによって得られるゲルにおいて、ポリマーマトリクスにおける架橋点同士のピッチにおいて生じ得るばらつきを抑制することができる。したがって、本製造方法は、従来のＩｍｐＦａｂ法と比較して、構造体に生じ得る歪みを抑制することができる。

【0085】

また、本発明の第８の態様に係る製造方法は、上述した第７の態様に係る製造方法の構成に加えて、前記色素には、架橋剤が結合されており、前記架橋剤を用いて少なくとも一部の多元ブロックコポリマー同士を架橋する第６の工程であって、前記第３の工程の後に実施する第５の工程を更に含む、構成が採用されている。

【0086】

上記の構成によれば、本発明の第４の態様に係る構造体と同様の効果を奏する。

【0087】

本発明の第９の態様に係る微細構造製造用ゲルは、マイクロ構造又はナノ構造を含む構造体を製造するための微細構造製造用ゲルであって、各々が１又は複数のブロックポリマーにより構成された第１セグメント及び第２セグメントであって、各々が疎水性及び親水性を有する第１セグメント及び第２セグメントが交互に結合されており、且つ、総セグメント数が３以上である多元ブロックコポリマーを含有する。

【0088】

本微細構造製造用ゲルは、ＩｍｐＦａｂ法を適用してマイクロ構造又はナノ構造を有する構造体を製造するために好適に用いることができる。

【0089】

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0090】

１０，１０Ａ 構造体
１０Ｇ ゲル（微細構造製造用ゲルの一例）
１０１，１０２ 低屈折率部，高屈折率部
１１ トリブロックコポリマー（多元ブロックコポリマーの一例）
１１１，１１２ セグメント（第１セグメント及び第２セグメントの一例）
１２ 色素
１３ 架橋材
１４ ポリマーマトリクス
１４１ 架橋点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】