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公開番号2024178144
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-24
出願番号2024095024
出願日2024-06-12
発明の名称微細構造体の製造方法、微細構造体、微細構造体転写体、及び、タンパク質吸着抑制体
出願人シチズン時計株式会社,国立大学法人東北大学
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B23K 26/352 20140101AFI20241217BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】微細な針状構造を有する微細構造体の製造方法、微細構造体、微細構造体転写体、及び、タンパク質吸着抑制体を提供することを目的とする。
【解決手段】基材表面において、レーザースポットにより第1の軌跡に沿って第1有効パルス数で走査を行うことにより、第1の軌跡に沿って第1深さに、自己組織的に周期的に形成された微細な第1の針状溝構造を形成し、レーザースポットにより第2の軌跡に沿って第1有効パルス数と異なる第2有効パルス数で走査を行うことにより、第2の軌跡に沿って第2深さに、自己組織的に周期的に形成された微細な第2の針状溝構造を形成する、工程を有し、第1有効パルス数P1は以下の式(1)を満足し、第2有効パルス数P2は以下の式(1´)を満足する微細構造体の製造方法。
20<P1<2000 (1)
20<P2<2000 (1´)
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
基材表面に対して、レーザースポットのスポット径Ｄ及び繰り返し周波数Ｆの短パルスレーザーにより加工を行って微細構造体を製造する微細構造体の製造方法であって、
前記基材表面において、前記レーザースポットにより第１の軌跡に沿って第１有効パルス数で走査を行うことにより、前記第１の軌跡に沿って第１深さに、自己組織的に周期的に形成された微細な第１の針状溝構造を形成し、
前記基材表面において、前記レーザースポットにより第２の軌跡に沿って前記第１有効パルス数と異なる第２有効パルス数で走査を行うことにより、前記第２の軌跡に沿って前記第１深さと異なる第２深さに、自己組織的に周期的に形成された微細な第２の針状溝構造を形成する、工程を有し、
前記第１有効パルス数Ｐ１は以下の式（１）を満足し、
前記第２有効パルス数Ｐ２は以下の式（１´）を満足し、
２０＜Ｐ１＜２０００（１）
２０＜Ｐ２＜２０００（１´）
前記第１の軌跡に沿って走査する前記レーザースポットの偏光方向は、前記第１の軌跡の進行方向と平行である、
ことを特徴とする微細構造体の製造方法。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
Ｗ１≧Ｄ及びＷ２＞Ｄの場合、
前記第１有効パルス数Ｐ１は、以下の式（２）を満足し、
Ｐ１＝Ｆ・Ｄ・Ｓ１／Ｖ１（２）
前記第２有効パルス数Ｐ２は、以下の式（３）を満足し、
Ｐ２＝Ｆ・Ｄ・Ｓ２／Ｖ２（３）
Ｗ１＜Ｄ及びＷ２＜Ｄの場合、
前記第１有効パルス数Ｐ１は、以下の式（２´）を満足し、
Ｐ１＝Ｆ・Ｄ
２
・Ｓ１／（Ｖ１・Ｗ１）（２´）
前記第２有効パルス数Ｐ２は、以下の式（３´）を満足し、
Ｐ２＝Ｆ・Ｄ
２
・Ｓ２／（Ｖ２・Ｗ２）（３´）
ここで、Ｓ１は前記第１の軌跡に沿った走査回数、Ｖ１は前記第１の軌跡に沿った前記レーザースポットの走査速度、Ｓ２は前記第２の軌跡に沿った走査回数、Ｖ２は前記第２の軌跡に沿った前記レーザースポットの走査速度、Ｗ１は前記第１の軌跡に沿った前記レーザースポットの走査位置間隔、Ｗ２は前記第２の軌跡に沿った前記レーザースポットの走査位置間隔である、請求項１に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項３】
前記第２の軌跡に沿って走査する前記レーザースポットの偏光方向は、前記第２の軌跡の進行方向と平行である、請求項１に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項４】
前記第１の軌跡と前記第２の軌跡は平行、又は、垂直である、請求項３に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項５】
前記第１の軌跡と前記第２の軌跡が垂直である場合、前記レーザースポットにより第１の軌跡に沿って第１有効パルス数で行われた走査と、前記レーザースポットにより第２の軌跡に沿って第２有効パルス数で行われた走査が重なる領域では、前記第１深さ及び前記第２深さと異なる第３深さに、自己組織的に周期的に形成された微細な第３の針状溝構造が形成される、請求項４に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項６】
前記第２の軌跡に沿って走査する前記レーザースポットの偏光方向は、前記第２の軌跡の進行方向と垂直である、請求項１に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項７】
前記第１の軌跡と前記第２の軌跡は平行、又は、垂直である、請求項６に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項８】
前記基材表面の前記第１の軌跡及び前記第２の軌跡以外の第３の軌跡において、前記レーザースポットにより前記第３の軌跡に沿って第３有効パルス数で走査を行う工程を更に有し、
前記第３有効パルス数Ｐ３は、以下の式（５）を満足する、
２０≦Ｐ３≦２０００（５）
請求項１～７の何れか一項に記載の微細構造体の製造方法。
【請求項９】
基材と、
前記基材表面において、レーザースポットのスポット径Ｄ及び繰り返し周波数Ｆの短パルスレーザーの前記レーザースポットによる第１の軌跡に沿った第１有効パルス数での走査により、前記第１の軌跡に沿って第１深さで自己組織的に周期的に形成された微細な第１の針状溝構造と、
前記基材表面において、前記短パルスレーザーの前記レーザースポットによる第２の軌跡に沿った前記第１有効パルス数と異なる第２有効パルス数での走査により、前記第２の軌跡に沿って前記第１深さと異なる第２深さで自己組織的に周期的に形成された微細な第２の針状溝構造と、
を有することを特徴とする微細構造体。
【請求項１０】
所定の組成物を用い、請求項９に記載の微細構造体を原版として、前記微細構造体から転写して形成されたことを特徴とする微細構造体転写体。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細構造体の製造方法、微細構造体、微細構造体転写体、及び、タンパク質吸着抑制体に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
基材に対してレーザーを照射して、照射部分をオーバーラップさせながら走査することにより、基材表面に自己組織的に周期構造を形成し、周期構造の表面に１００ｎｍ以下の粗さが複合されている撥水面構造の製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６１３０００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載される周期構造は、ピッチ約９００ｎｍ、深さ２５０ｎｍ等のサブミクロンサイズであり、周期構造の表面に１００ｎｍ以下の粗さが複合されていても、タンパク質付着抑制効果は低かった。
【０００５】
本発明は、微細な針状溝構造を有する微細構造体の製造方法、微細構造体、微細構造体転写体、及び、タンパク質吸着抑制体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る微細構造体の製造方法は、基材表面に対して、レーザースポットのスポット径Ｄ及び繰り返し周波数Ｆの短パルスレーザーにより加工を行って微細構造体を製造する微細構造体の製造方法であって、
基材表面において、レーザースポットにより第１の軌跡に沿って第１有効パルス数で走査を行うことにより、第１の軌跡に沿って第１深さに、自己組織的に周期的に形成された微細な第１の針状溝構造を形成し、
基材表面において、レーザースポットにより第２の軌跡に沿って第１有効パルス数と異なる第２有効パルス数で走査を行うことにより、第２の軌跡に沿って第１深さと異なる第２深さに、自己組織的に周期的に形成された微細な第２の針状溝構造を形成する、工程を有し、
第１有効パルス数Ｐ１は以下の式（１）を満足し、
第２有効パルス数Ｐ２は以下の式（１´）を満足し、
２０＜Ｐ１＜２０００（１）
２０＜Ｐ２＜２０００（１´）
第１の軌跡に沿って走査する前記レーザースポットの偏光方向は、第１の軌跡の進行方向と平行である。
【０００７】
本発明に係る微細構造体の製造方法では、Ｗ１≧Ｄ及びＷ２≧Ｄの場合、
第１有効パルス数Ｐ１は、以下の式（２）を満足し、
Ｐ１＝Ｆ・Ｄ・Ｓ１／Ｖ１（２）
第２有効パルス数Ｐ２は、以下の式（３）を満足し、
Ｐ２＝Ｆ・Ｄ・Ｓ２／Ｖ２（３）
Ｗ１＜Ｄ及びＷ２＜Ｄの場合、
第１有効パルス数Ｐ１は、以下の式（２´）を満足し、
Ｐ１＝Ｆ・Ｄ
２
・Ｓ１／（Ｖ１・Ｗ１）（２´）
第２有効パルス数Ｐ２は、以下の式（３´）を満足し、
Ｐ２＝Ｆ・Ｄ
２
・Ｓ２／（Ｖ２・Ｗ２）（３´）
ここで、Ｓ１は第１の軌跡に沿った走査回数、Ｖ１は第１の軌跡に沿ったレーザースポットの走査速度、Ｓ２は第２の軌跡に沿った走査回数、Ｖ２は第１の軌跡に沿ったレーザースポットの走査速度、Ｗ１は第１の軌跡に沿ったレーザースポットの走査位置間隔、Ｗ２は第２の軌跡に沿ったレーザースポットの走査位置間隔である、
ことが好ましい。
【０００８】
本発明に係る微細構造体の製造方法では、第２の軌跡に沿って走査するレーザースポットの偏光方向は、第２の軌跡の進行方向と平行である、ことが好ましい。
【０００９】
本発明に係る微細構造体の製造方法では、第１の軌跡と第２の軌跡は平行、又は、垂直である、ことが好ましい。
【００１０】
本発明に係る微細構造体の製造方法では、第１の軌跡と第２の軌跡が垂直である場合、レーザースポットにより第１の軌跡に沿って第１有効パルス数で行われた走査と、レーザースポットにより第２の軌跡に沿って第２有効パルス数で行われた走査が重なる領域では、第１深さ及び第２深さと異なる第３深さに、自己組織的に周期的に形成された微細な第３の針状溝構造が形成される、ことが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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